Белый слон: на что способен самолет с самым длинным крылом в мире
В субботу, 13 апреля, в Калифорнии впервые поднялся в воздух самолет Stratolaunch. Летательный аппарат, решительно прозванный мировыми СМИ «самым большим в мире», претендует на роль воздушного космодрома. «Известия» вспомнили о предыстории его появления, а также оценили его перспективы.
Для начала разберемся с самым животрепещущим вопросом рекордности размеров. Двухфюзеляжный шестидвигательный самолет построен фирмой Scaled Composites и носит официальное название Model 351, а также имеет прозвище «Птица Рух» (Roc) в честь мифологической огромной птицы. Размах крыла «птички» составляет 117 м, длина самолета — 73 м, максимальный взлетный вес должен достигнуть 590 т (с полезной нагрузкой 230 т).
«Летающая лодка» Hughes H-4 «Геркулес»
Таким образом, созданная в СССР увеличенная модификация серийного военно-транспортного Ан-124 «Руслан» знаменитый Ан-225 «Мрия» продолжает удерживать лидерство по длине (+11 м) и весовым характеристикам (максимальный взлетный вес +90 т, максимальная полезная нагрузка + 23 т). Новый рекорд «Рух» поставил только по размаху крыла, но надо отдать должное, что с большим запасом — его 117 м бьют предыдущего рекордсмена, летавшую один раз «летающую лодку» Hughes H-4 «Геркулес» сразу на 20 м («Мрия» с 88 м соответственно сдвигается со второго места на третье).
Огромный размах, без сомнения, придает «Руху» внушительности. Широко разошлось в СМИ сравнение, что это первый самолет с размахом крыла больше длины футбольного поля (105 м, если речь идет о европейском, и 110 — если об американском). При этом легкие и узкие фюзеляжи создают ощущение легкости, и в целом издалека прямым крылом большого удлинения он напоминает планер. Это неудивительно, так как в отличие от «Руслана» или «Мрии» он не рассчитан на перевозку грузов собственно внутри самолета.
Цель и отсутствие средств
Как легко понять из названия, система Stratolaunch, составной частью которой является самолет Model 351, предназначена для осуществления запусков в космос. Огромный самолет тут является «нулевой ступенью» ракеты-носителя, затаскивающей ее повыше в небо, дабы пропустить самые плотные слои атмосферы, и сообщающей какую-никакую начальную скорость (в случае «Руха» скорее символическую).
Кроме того, мобильная платформа способна совершать запуски из района экватора, что может быть выгодно для спутников с орбитами с нулевым наклонением (например, геостационарных), т.к. они не будут тратить топливо на изменение наклонения. Да и погодные условия, наиболее частую причину переноса запусков, можно «перелететь».
Авиационно-космический комплекс Ту-160СК «Бурлак» на Международном авиационно-космическом салоне в Жуковском
Теоретически схема очень красивая, и проектов такой тематики не сосчитать. Увлекающийся темой отечественный читатель наверняка слышал про «воздушный старт» с Ан-124. А еще был «Бурлак» с Ту-160, «Ишим» с МиГ-31, под «Мрию» на Украине разрабатывали «Свитязь», да и легендарную советскую программу «Спираль» стоит вспомнить. Если же смотреть по всему миру, то одно перечисление проектов с кратким описанием составит, вероятно, целую статью. Впрочем, их всех объединяет одно — полная и беспросветная «бумажность», без малейшей надежды на реализацию. Всех, кроме одного.
Сторонники уникальности и прорывных возможностей «воздушных стартов» часто забывают, что в мире существует и вполне успешно эксплуатируется система такого типа — созданная компанией Orbital Sciences (ныне часть оборонного концерна Northrop Grumman) американская ракета Pegasus и самолет-носитель Stargazer (доработанный старенький пассажирский Lockheed TriStar), которая, однако, занимает совершенно незаметное место на рынке пусковых услуг и ни за что особо не борется. За четверть с небольшим века эксплуатации было выполнено 43 запуска, 40 из которых были признаны полностью или частично успешными. Цифры, казалось бы, неплохие, но практически все пуски пришлись на первые годы реализации программы. За последние десять лет было всего три запуска, а в планах только один (на конец текущего года).
Ракета Pegasus XL, установленная под фезюляжем самолета Lockheed L-1011 TriStar Stargazer
Причем на позднем этапе с ракеты запускались практически исключительно научные и экспериментальные спутники NASA — последний коммерческий запуск был и вовсе 20 лет назад в 1999 году. Трудно отделаться от ощущения, что необычную систему «поддерживают на плаву» из соображений сохранения и приумножения опыта.
Отсутствие громкого успеха Pegasus неудивительно — возможности достаточно скромные (масса выводимого груза до 450 кг на низкую орбиту), а цена довольно высокая. Со стоимостью пуска на 2014 год в $56 млн она вообще удерживала очень сомнительное лидерство по стоимости доставки килограмма на околоземную орбиту. Для понимания масштабов трагедии — это почти что стоимость запуска даже не «Союза», а уже «Протона» (sic!), последняя оценивается порядка в $65 млн.
Запуск ракеты Pegasus-XL со спутником ST-5 с самолета-носителя Stargazer
При этом создатели малых спутников, как правило, и не думают выкупать ракету-носитель целиком, а предпочитают отправлять их задешево в качестве попутного груза. Несколько аппаратов помещаются в одну «взрослую» ракету-носитель десятком-другим, а расплачиваются за них соответственно в складчину. Проблемы с тем, чтобы найти «попутку», не было — всем хватало. Пока хватает.
На пороге революции
И, несмотря на имеющийся перед глазами сомнительный успех Pegasus, в 2010 году стартует проект Stratolaunch. Учредителями его становятся два человека, имеющих репутацию отчаянных романтиков, — сочетающий инженерную гениальность с инженерным же безумием Берт Рутан, создатель самых необычных самолетов в мире, которые каким-то образом еще и летают, причем неплохо (например, облетевший без посадок и дозаправок земной шар Voyager и побивший его рекорды скорости и дальности GlobalFlyer), и Пол Аллен, соучредитель Microsoft, в последние десятилетия успешный инвестор и меценат, вкладывавшийся во все мыслимые сферы — от телекоммуникаций до строительства обсерваторий и поиска затонувших в ходе Второй мировой кораблей (одно из достижений его команды — найденный в прошлом году знаменитый американский авианосец «Лексингтон», погибший в 1942 году в битве в Коралловом море).
Планировалось, что слияние инженерных и финансовых активов позволит создать тяжелый самолет, изначально спроектированный исключительно в качестве платформы для запуска ракет-носителей. Пол Аллен умер от рака 15 октября 2018 года, первый полет Stratolaunch был посвящен и ему.
Самолет Stratolaunch во время взлета
Самолет удалось пусть и небыстро (что неудивительно для достаточно небольшого коллектива), но успешно построить. А вот с ракетами-носителями Stratolaunch преследовало настоящее проклятие. Изначально планировалось, что специальную ракету сделает стремительно развивавшаяся и подававшая надежды фирма SpaceX, но в 2012 году партнеры разошлись. Судя по имеющейся информации, компания Илона Маска решила просто не возиться с созданием и производством отдельной, мало совместимой с Falcon 9 ракеты.
Далее было сотрудничество с Orbital Sciences, которые планировали создать Pegasus II, значительно больше первого (до 6 т на опорную орбиту). Разработка шла тяжело, и в конце 2016 года объявили о совершенно сюрреалистичной идее — за один полет «Рух» сможет запускать сразу три обычных Pegasus. Ну то есть ровно столько, сколько их было запущено за последние десять лет…
От превращения в чистый фарс программу Stratolaunch спасают только сообщения об активно идущей разработке совместно с NASA собственной ракеты-носителя с полезной нагрузкой до 3,4 т.
Не предстоит ли «Руху» подобно давшей ему имя легендарной птице или «Геркулесу» Говарда Хьза кануть в Лету? Выполнив «для порядка» пару-тройку полетов, замереть навечно в ангаре в ожидании ракеты и заказчиков? Исключать такое нельзя. Более того, лет 5–10 назад эксперты однозначно назвали бы это практически неизбежным. Но сегодня мир космических пусковых услуг стоит на пороге революции, к которой взывает целый ряд анонсированных спутниковых сверхгруппировок. Самая известная здесь, конечно, программа «спутникового интернета» OneWeb, с группировкой из 600+ спутников (27 февраля этого года российская ракета «Союз-2» вывела первые шесть пуском из Французской Гвианы), но есть и Starlink SpaceX (1528 спутников «на первое время», а так лицензии взяли на 12 тыс.) и Project Kuiper Amazon (3236 спутников).
На таком рынке для маленького стометрового самолетика место может и найтись! И не для него одного — Virgin Orbit известного английского миллиардера Ричарда Брэнсона уже испытывает в полете доработанный Boeing 747 с игривым именем собственным Cosmic Girl с габаритно-весомым макетом ракеты под названием LauncherOne (до 500 кг на опорную орбиту, до 300 на 500 км солнечно-синхронную).
Самолет Boeing 747 с габаритно-весомым макетом ракеты LauncherOne во время испытательного полета
Не стоит сбрасывать со счетов щедрого и всегда готового поддержать перспективные проекты покупателя — первый полет «Руха» почти совпал с новостью о том, что агентство перспективных разработок Пентагона DARPA объявило о том, что определилось с тремя лидерами в своем конкурсе-гонке Launch Challenge.
Одним из них, к слову, стал Virgin Orbit с «воздушным пуском». Суть испытания в том, что DARPA хочет стимулировать разработку систем, обеспечивающих быстрый запуск полезной нагрузки по требованию. В следующем году конкурсантам за несколько недель объявят о месте, откуда они должны выполнить запуск, полезную нагрузку выдадут всего за несколько дней до пуска, а после успешного запуска сообщат о месте второго пуска, откуда всё нужно будет повторить вновь в кратчайшие сроки.
Всё это напоминает телешоу и бесконечно далеко от размеренной и неторопливой работы в коммерческих и научных целях, но военным само собой такие возможности интересны. Мало ли, разведывательную группировку на заданных орбитах пополнить или убыль неожиданную восполнить… Да и вообще формирующиеся космические силы США имеют планы, вполне способные заткнуть за пояс сверхгруппировки гражданских.
Так что при определенном везении, обретении наконец-то ракеты-носителя и удачном подключении к той или иной масштабной программе Stratolaunch, он же Scaled Composites Model 351, он же «Птица Рух», вполне может стать одним из скромных трудяг новой космической эры. Или занять место в сборниках «Откуда исходит угроза миру» и на пропагандистских плакатах, где в свое время красовался «Шаттл» — тоже вполне почетная судьба.
