Клипер - Космические аппараты России - Техника - Энциклопедия

История создания

Работы по проектированию пилотируемых кораблей в РКК Энергия всегда относились к приоритетным. В 1980-е годы на смену кораблям серии «Союз» разрабатывался, но не был утвержден проект многоразового бескрылого корабля "Заря". Даже в 90-е годы шла модификация кораблей «Союз ТМ», имелся задел по дальнейшей модернизации («Союз ТММ», «Союз ТМС»).

Во второй половине 1990-х ведущим аэродинамиком РКК Решетиным был предложен новый корабль по схеме «несущий корпус» — промежуточный вариант между крылатым Шаттлом и баллистической капсулой «Союза». В рамках НИКОРа была рассчитана аэродинамика корабля, а его модель испытана в аэродинамической трубе. В 2000-2002 шла дальнейшая проработка корабля, но тяжелая ситуация в отрасли не оставляла надежд на реализацию. Наконец, в 2003 Решетин сумел переломить ситуацию — проект получил путёвку в жизнь.

В 2004 году началось продвижение «Клипера». В связи с недостаточностью бюджетного финансирования основной упор делался на сотрудничество с другими космическими агентствами. В том же году интерес к «Клиперу» проявило ЕКА, но потребовало коренной переработки концепции под свои нужды — корабль должен был садиться на аэродромы как самолёт. Менее чем через год в сотрудничестве с ОКБ "Сухого" и ЦАГИ была разработана крылатая версия «Клипера». К тому же времени в РКК был создан полномасштабный макет корабля, начались работы по компоновке оборудования.

Основные отличия от «Союзов»

«Многоразовость». «Клипер» имеет возвращаемую капсулу, которую можно будет использовать неоднократно;
«Клипер» может выводить на орбиту 6 человек и до 700 кг полезного груза («Союз» — только 3 человека и 200 кг груза);
Бо́льший внутренний объём повышает комфортность и позволяет увеличить время автономного полёта
«Клипер» сможет возвращать до 500 кг полезного груза («Союз-ТМА» — 100 кг);
Универсальность: корабль может быть использован для доставки экипажа и груза на орбитальную станцию, экстренной эвакуации экипажа станции, для вывода на орбиту «космических туристов», при межпланетных полётах и т. д.;
«Клипер» способен совершать более сложные маневры на орбите, предполагается, что он будет более безопасен и комфортен.

Устройство корабля

Конструктивно «Клипер» состоит из возвращаемого аппарата (ВА) и орбитального отсека. Главная особенность — это возвращаемый аппарат типа «несущий корпус» со своеобразной утюгообразной формой. Существенно более высокое аэродинамическое качество (0,6—1,8 на гиперзвуке против 0,25—0,3 у «фары» «Союза») позволяет осуществлять планирующий спуск в верхних слоях атмосферы, что снижает тепловые нагрузки и позволяет использовать многоразовую теплозащиту. Конструкция также позволяет возвращаемому аппарату совершать боковые манёвры в пределах 500—600 км, в то время как «фа́рам» при спуске с орбиты удаётся скорректировать не более 70—80 км. В отличие от «Союза» ВА аэродинамически неустойчив, поэтому для удержания нужной ориентации при спуске у аппарата предусмотрены аэродинамические щитки. Крылатый ВА в целом сохранил фюзеляж бескрылого, но несмотря на это, обладает высоким аэродинамическим качеством на дозвуке (до 4—5), что позволяет производить посадку на аэродромы как обычному самолету.

Орбитальный отсек спроектирован на базе орбитального отсека «Союза». С него же возьмут системы сближения и стыковки. Двигатели орбитального маневрирования предполагается сделать на паре этанол/жидкий кислород. Запас ХС ~420 м/с.

Снизу к орбитальному отсеку пристыкован модуль с твёрдотопливными двигателями системы аварийного спасения (САС). Они же используются для довыведения на орбиту.

Технические характеристики бескрылого корабля

Стартовая масса	13-14,5 тонн
Количество членов экипажа+пассажиры	2+4 при старте / 2+5 при посадке
Объём кабины возвращаемого аппарата	20 м³
Масса возвращаемого аппарата	7,1—9,8 т
Масса груза доставляемого	700 кг
Масса груза возвращаемого	500 кг
Масса груза, удаляемого в бытовом отсеке	200 кг
Время автономного полёта (с экипажем 6 чел)	5 суток
Время полёта в составе орбитальной станции	1 год
Перегрузка при спуске	2,5g
Точность посадки	(3—15) км

Использование корабля

«Клипер» разрабатывается как один из элементов транспортной системы обслуживания орбитальных комплексов (станций), в его задачи входит:

выполнение функции корабля-спасателя для эвакуации экипажа станции на Землю при возникновении экстремальной ситуации (при нахождении корабля в составе станции);
возвращение на Землю и доставка на орбитальную станцию экипажа и полезного груза ;
выведение со станции оборудования, отработавшего свой ресурс, продуктов жизнедеятельности и т.д
возврат на Землю результатов исследований и экспериментов;
выполнение отдельных полетных операций в процессе дежурства в составе станции в рамках располагаемых ресурсов корабля;

Среди задач, которые должен был решать «Клипер», не только доставка экипажей и грузов на орбитальные станции (в частности МКС) и их возвращение на Землю, но и срочная эвакуация экипажа орбитальной станции, исследовательские и туристические орбитальные полёты. Длительность автономного полёта «Клипера» — 5 суток (при выполнении целевых задач длительность автономного полета без стыковки со станцией составляет до 15 суток), в пристыкованном состоянии его ресурса хватит на целый год.

Заместитель руководителя научно-технического центра по проектно-расчётным работам РКК «Энергия» Борис Сотников заявил, что запуск «Клиперов» возможен со всех российских космодромов, где имеются стартовые комплексы «Союз»: Байконур и Плесецк. В случае успешного развития проекта «Союз на Куру» — также и со строящегося стартового комплекса, на космодроме Куру во Французской Гвиане.

Ракета-носитель

В проекте РКК «Энергия» для вывода корабля «Клипер» на низкую околоземную орбиту предполагалось использовать новую российскую ракету-носитель «Онега», разрабатываемую на основе глубокой модернизации РН среднего класса «Союз».

Однако в связи с тем, что одновременная разработка космического корабля и РН могла потребовать больших финансовых и временных затрат, экс-гендиректор РКК «Энергия» Юрий Семёнов обратился к украинским коллегам с предложением использовать вместо проектируемой ракеты-носителя «Онега» находящуюся в совместной эксплуатации на космодроме Байконур украинско-российскую ракету-носитель «Зенит-2». По его же словам, стоимость создания лётного образца «Клипера» около 10 млрд рублей (в ценах 2004 года).