100 великих достижений в мире техники - Станислав Зигуненко

Чем такой путь лучше традиционного железнодорожного? По многим критериям. Во-первых, под стальные пути обязательно надо класть «подушку». А ее стоимость в болотистой местности может в десятки раз превосходить стоимость самого пути. Во-вторых, в районах вечной мерзлоты есть опасность, что в жаркое лето даже многометровая подушка все-таки «поплывет», а вместе с нею разрушится и путь.

Анкерные же опоры ЛЭП уже в настоящее время научились ставить, практически не затрагивая вечную мерзлоту. Она не мешает, а, напротив, укрепляет сооружение.

Далее, зимой в северных регионах нашей страны железнодорожные пути то и дело заносит снегом, их приходится постоянно чистить, расходуя на это немало сил, средств, времени и энергии. Струну же чистить не надо – на ней снег попросту не держится.

Не надо ее и особо охранять – редкий дурак полезет на многометровую высоту, да еще зная, что рельс-струна находится под напряжением. А вот гайки с обычных рельсов в нашей стране принято свинчивать еще со времен Чехова…

Прогиб же под весом вагона-модуля, как показывают расчеты, составит не более 1 %. В переводе на обыденный язык это означает, что вагоны могут мчаться по идеально ровному, действительно натянутому, словно струна, пути со скоростью до 500 км/ч!

Ну а для большей безопасности между основными опорами поставят еще и дополнительные, вспомогательные. Кроме того, внутри каждого рельса-струны проходят три многожильных троса. Так что вероятность обрыва сразу их всех одновременно равна практически нулю.

Есть также варианты установки опор в различных климатических и географических условиях, в том числе и над морем. При большей же глубине океана трасса может быть проведена в туннелях-трубах, проложенных либо по дну, либо в толще воды с расчетам обеспечения нулевой плавучести.

Предлагая свой проект вниманию общественности, А.Э. Юницкий и его коллеги просчитали все до мелочей. И уж конечно, особое внимание они обратили на экономическое обоснование проекта.

Так вот расчеты показали, что километр усредненной обустроенной двухпутной трассы СТС при серийном производстве будет стоить порядка 1–2 млн долларов на равнине, от 2 до 4 – в горах, и 5—10 млн при размещении в трубе, проложенной в толще моря. Для сравнения укажем, что километр современной высокоскоростной железной дороги обходится где-то в 10–15 млн долларов, а километр автобана в средней полосе стоит от 3 до 10 млн долларов.

Выводы, как говорится, делайте сами. Юницкий же заверяет, что стоимость проезда на таком транспорте будет не дороже, чем в плацкартном вагоне обычного поезда. И это при самолетной скорости движения!

Частники в космосе

Когда более полувека тому назад начинались первые космические полеты, они были делом сугубо державным. Ныне же из космических держав, пожалуй, лишь Китай да Япония все еще считают покорение космоса государственной задачей. Остальные стали все больше полагаться на частный капитал. И произошло своеобразное чудо: оказалось, что частники способны решать сложные технологические задачи быстрее и с меньшими затратами, чем государственные корпорации. Вот тому несколько примеров.

Полет на 101 км. В июне 2004 года группа инженеров, возглавляемая Бартом Рутаном, осуществила первый в мире частный суборбитальный полет. Самолет SpaceShipOne под управлением космонавта-любителя Майкла Невилла поднялся на высоту свыше 100 км и благополучно приземлился на аэродроме в Калифорнии. Таким образом командой Рутана сделан еще один шаг к завоеванию приза в 10 млн долларов, который был учрежден в 1996 году Питером Диамандисом, предпринимателем из Сент-Луиса, штат Миссури, и должен был достаться тому, кто первый доставит в космос хотя бы одного туриста.

По условиям конкурса претенденты должны были стартовать до 1 января 2005 года. В космической гонке приняли участие свыше двух десятков коллективов из Аргентины, Канады, России, Англии и США. Правда, достижения большинства были сомнительны с самого начала…

Иное дело – команда Барта Рутана. Конструктор прославился еще в 1986 году, когда построил самолет «Вояджер», на котором его брат Дик Рутан вместе с Джейн Игер совершил беспосадочный полет вокруг земного шара за девять суток.

В апреле 2003 года Барт продемонстрировал транспортную систему SpaceShipOne, состоящую из самолета и ракетоплана, способного, по заверению конструктора, доставить людей в космос. Затем было совершено несколько испытательных полетов, которые показали, что самолет-ракетоносец «Белый рыцарь» и ракетоплан в принципе готовы к штурму высоты.

Схема такова: высотный самолет «Белый рыцарь» поднимает небольшой ракетоплан на высоту 13–14 км. Затем тот стартует и, преодолев еще 87 км на собственных двигателях, дальше движется по инерции до высоты примерно 100 км, описывая параболу. При этом его экипаж пребывает в невесомости 3–4 минуты, а затем возвращается на землю, спланировав на крыльях ракетоплана, которые разворачиваются в рабочее положение на высоте 24 км.

Самолет «Белый рыцарь» с ракетопланом

Барт Рутан предложил для этой схемы ряд новшеств. Например, работа ракетного двигателя основана на жидкой окиси азота, которая проходит через пустотелый резиновый цилиндр. Жидкость представляет собой мощный окислитель, благодаря которому резина сгорает с повышенной интенсивностью, создавая при этом тягу. Таким образом, система сочетает безопасность ракетного двигателя на жидком топливе (при помощи клапана его можно быстро отключить) с простотой твердотопливного ракетного ускорителя.

Однако раньше на подобной гибридной тяге в космос никто не летал. И были опасения, что при прохождении окиси азота через резиновую оболочку могут образоваться ударные волны, что приведет к потере стабильности. Тем не менее все обошлось…

Имелись и другие трудности. Например, аэродинамику своего корабля Рутан тщательно смоделировал на компьютере, но испытаний в аэродинамической трубе не проводил. Он рассчитывал проверить пригодность проекта сразу в реальном полете, навесив аппарат на «Белого рыцаря». А это – известный риск.

Тем не менее Рутан был уверен в надежности своих технологий. И в самом деле, в начале октября 2004 года команде создателей SpaceShipOne удалось выиграть этот приз.

Впрочем, сама по себе награда не так уж дорога. Рутан потратил на проект более 25 млн долларов, полученных им от спонсоров, которых, видимо, больше привлекает возможность заработать на космических туристах.

По плану их собирались возить в космос по три человека в неделю. Каждый заплатит порядка 80 тыс. долларов. Согласитесь, это намного меньше 20–40 млн долларов, которые тратят на полет нынешние космические туристы.

А если построить аппарат, способный взять на борт сразу 15 человек, то цена за место и еще упадет. Тем не менее инициаторы проекта рассчитывают зарабатывать ежегодно до миллиарда долларов. То есть куда больше обещанных 10 млн долларов…

Наши конструкторы тоже попытались было участвовать в этом заочном соревновании. И продемонстрировали прототип ракетоплана С-XXI, похожего на уменьшенный «Буран». Создала его частная «Суборбитальная корпорация» под руководством Сергея Костенко.

В проекте участвовало и КБ имени Мясищева, создавшее стратосферный самолет М-55 «Геофизика», который и должен поднять С-XXI с экипажем в три человека на высоту 17 км на своей «спине». Для этого М-55 оснастят двумя дополнительными ракетными ускорителями. Далее С-XXI, по идее, полетит самостоятельно. И, совершив суборбитальный полет, вернется на аэродром на своих крыльях.

По словам главного конструктора проекта Валерия Новикова, С-XXI позволит совершить своего рода революцию в астронавтике, поскольку приведет к появлению нового поколения космических носителей многоразового использования – куда более дешевых и надежных, чем нынешние. Однако пока готов лишь макет нового космоплана, на большее нет денег – наши миллиардеры предпочитают покупать футбольные и баскетбольные команды, дорогие яхты и недвижимость за рубежом, нежели вкладывать деньги в космические проекты.

Вторая попытка. Барт Рутан и его команда тем временем не остановились на достигнутом. Они спроектировали и построили SpaceShipTwo. В отличие от своего предшественника он может нести на борту до 8 человек (6 пассажиров + 2 пилота), стал крупнее и комфортнее. Улучшены и полетные характеристики. Максимальная высота полета теперь 140 или даже 320 км, что позволит увеличить время в невесомости до 6 минут.

Первый тестовый полет состоялся в марте 2010 года. Всего запланировано порядка 100 тестовых полетов. Начало коммерческой эксплуатации – не ранее 2012 года.

При этом Барт Рутан и его коммерческий партнер Ричард Брэнсон, основавший предприятие Virgin Galactic, сами собираются участвовать в первых полетах SpaceShipTwo, чтобы показать всем свою уверенность в надежности конструкции.