Проектанты оценивали стоимость разработки крылатой системы первого этапа в 600-650 миллионов рублей (в ценах 1987 года), что составляло дополнительно 4-5 % к общим затратам на создание «Энергии» и «Бурана».

Инженерная записка по многоразовой системе, выполненная в инициативном порядке, была разослана во все руководящие организации в марте 1987 года Решением Военно-промышленной комиссии Президиум Совета министров в декабре 1987 года ряд проектных организаций обязывался разработать технические предложения по созданию на базе комплекса «Энергия» — «Буран» многоразовой воздушно-космической системы. К этой работе были подключены многие ведущие организации Министерства общего машиностроения и авиационной промышленности. Этим же решением разработка технического предложения по созданию на базе системы «Энергия» — «Буран» полностью многоразового комплекса с крылатой второй ступенью и исследование вопросов создания крылатой первой ступени большой массы была включена в Программу научно-исследовательских работ в обеспечение создания воздушно-космических систем. Заказчик — Управление начальника космических средств — утвердил техническое задание на разработку технического предложения в марте 1988 года. В этом же месяце проектанты разработали основные положения технического предложения.

В принципе, переход на унифицированные ракетные блоки большого диаметра позволил бы создать предпосылки сверхтяжелых перспективных средств выведения. Например, на базе двух крупногабаритных блоков первой ступени и блока Ц может быть создан носитель типа «Вулкан» грузоподъемностью 200 тонн, а при удвоении количества этих блоков и увеличении длины блока Ц — носитель грузоподъемностью до 500 тонн, для пилотируемых и непилотируемых полетов на Марс и другие планеты.

В мае 1988 года Госкомиссия утвердила кооперацию соисполнителей и установила срок выпуска технических предложений — декабрь 1988 года. В августе этого же года Президиум Научно-технического совета Минобщемаша одобрил концепцию создания многоразовой системы и предупредил о необходимости завершения разработки технического предложения по этому направлению в установленный Госкомиссией срок. В ноябре разработка технического предложения всей кооперацией разработчиков была завершена. В январе 1989 года был проведен Совет главных конструкторов, на котором было одобрено техническое предложение и выданы рекомендации на проведение дальнейших работ. В феврале 1989 года разработали график выпуска материалов эскизного проекта, проект решения Госкомиссии, решения Научно-технического совета министерства и направили в Главное управление. Был разработан состав материалов по доработке отдельных разделов технического предложения.

Следует заметить, что проект ГК-175 или «Энергия-2» не имел в своем составе наработок, связанных с использованием этой крылатой системы для пилотируемых полетов. Разработчики полагали, что многоразовая система строилась на основе обеспечения не только должной экономической эффективности, но достижения высокого уровня надежности и безопасности. В этом смысле пилотируемый вариант принципиально не отличался от базового, грузового. По предварительным проработкам в пилотируемом варианте предполагалось применение кабины-модуля. Отделяемая и спасаемая кабина с экипажем, со всеми средствами обеспечения этих функций дает возможность осуществить возврат ее из любой точки траектории полета «Энергии-2». На это отводилась существенная часть энергетики ракеты.

В проекте предусматривалось использовать кабину-модуль в необычном для космических транспортных средств качестве — как кабину экипажа, осуществляющего перегон крылатого блока Ц с завода-изготовителя на космодром или в обратном порядке воздушным путем. Дело в том, что планирующий крылатый блок позволяет так же, как и «Буран», осуществлять полет самолетного типа со взлетом и посадкой в пилотируемом режиме, при оснащении его реактивными двигателями. Эти свойства крылатого блока Ц предстояло подтвердить дальнейшими разработками.

Казалось бы, что у многоразовой транспортной космической системы ГК-175 хорошие перспективы. Ее проект даже заслужил положительные отзывы ЦНИИМаша. Однако к концу 80-х советская экономика в результате перестройки, ускорения и борьбы с пьянством начала пробуксовывать. Поэтому многие решения по судьбе космических проектов затягивались, а затем и вовсе пошли под нож, в том числе и программа «Энергия» — «Буран», и проект многоразовой транспортной космической системы ГК-175 («Энергия-2»).

Таким образом, программу создания многоразовой космической системы «Буран» постигла участь советской лунной программы Н1-Л3. Волюнтаристские решения советского политического руководства без должного экономического обоснования и организационного и финансового обеспечения привели к краху обе программы. Поначалу создававшийся как противовес военному использованию шаттла с разрядкой международной напряженности «Буран», как боевая система, оказался слишком уязвим, да и время подготовки его старту было слишком велико, а как транспортное средство он оказался никому не нужен. Для снабжения орбитальных станций он был слишком тяжел и неповоротлив, а для выведения спутников на орбиты слишком дорог. Более того, перекос в финансировании в пользу «Бурана» привел к тому, что никаких полезных нагрузок ни для «Бурана», ни для «Энергии» так и не было создано. Впрочем, они даже не начали разрабатываться, поскольку 100-тонные космические аппараты никому не были нужны, ни Министерству обороны, ни народному хозяйству. Да и 18 тонн на геостационарной орбите — тоже перебор, ведь на тот момент масса спутников связи, разработанных в Красноярске-26, не превышала 2,5 тонн, и этого хватало для решения задачи. А 18-тонную махину даже отрабатывать было бы негде.

Чтобы ликвидировать этот пробел в НПО «Энергия» была разработана тяжелая унифицированная платформа для связных спутников. Однако заказчиков, способных оплатить ее создание, не нашлось.

Пожалуй, единственной организацией, которая не возражала против планов использования «Энергии» для запуска своих аппаратов, было НПО имени С.А. Лавочкина. Но даже оно не планировало создания тяжелых межпланетных станций. Предполагалось с помощью «Энергии» направить к Марсу целую флотилию автоматических межпланетных станций стандартных размеров, включая спутники Марса, марсоходы, а также аппараты для забора образцов марсианского грунта и доставки его на Землю. Правда, в конце 80-х годов в НПО имени С.А. Лавочкина в рамках НИР «Вселенная» и «Расплав» проводились работы по определению облика межпланетных станций с ядерно-электрическими двигательными установками для исследования внешних планет Солнечной системы, в том числе для забора проб грунта со спутников Юпитера и Сатурна и доставки их на Землю. В качестве средств выведения предлагалось использовать ракету-носитель «Буран-Т». Однако эти работы не дошли даже до стадии техпредложений.

Одним словом, как «Энергия», так и «Буран» оказались никому не нужны, включая основного заказчика — Министерство обороны. Тем более что проекты 100-тонных боевых станций «Скиф» с лазерным оружием, разрабатывавшиеся в КБ «Салют» для «звездных войн», после улучшения отношений между СССР и США были сданы в архив.

Все выше сказанное в совокупности с наступающим экономическим кризисом и привело к фактическому закрытию работ по «Бурану».

В связи с этим возникает вопрос, а стоило ли его создавать вообще? Но спросить об этом не у кого. В.П. Глушко умер вскоре после единственного пуска «Бурана», да и из членов Политбюро ЦК КПСС того периода в живых не осталось никого.

29 сентября 1988 года пуском корабля «Дискавери» возобновились полеты по программе «Спейс Шаттл». За прошедшие с момента гибели «Челленджера» годы были доработаны твердотопливные ускорители и сами орбитальные ступени с целью повышения надежности. Было решено построить еще одну орбитальную ступень взамен утраченной и отказаться от использования кислородно-водородных межорбитальных буксиров «Центавр», как опасных при эксплуатации шаттла. До ввода в действие пятой орбитальной ступени законсервировали космодром на базе ВВС Ванденберг, хотя он был уже готов, и на июнь 1986 года с него планировалось запустить «Дискавери» с полезной нагрузкой Министерства обороны. В состав экипажа вошли два военных космонавта, один из которых заместитель министра ВВС Эдвард Олдридж. Впоследствии от использования космодрома Ванденберг вообще отказались ввиду высокой стоимости расконсервации и большой загрузкой шаттлов для строительства и снабжения будущей орбитальной станции «Фридом». Одновременно была пересмотрена стратегия использования шаттла. Большинство коммерческих спутников связи было переведено на запуск одноразовыми носителями, да и Министерство обороны США отвернулось от шаттла. Оставались только уже спроектированные и построенные в расчете на шаттл научные и военные спутники.

В этом полете экипаж состоял только из опытных астронавтов, ведь риск был очень велик. В состав экипажа вошли только опытные космонавты: командир корабля Фредерик Хаук, второй пилот Ричард Кови, специалисты полета Дэвид Хилмерс, Джон Лоундж и Джордж Нельсон. Они вывели на орбиту спутник-ретранслятор TDRS, необходимый для связи шаттла с Землей. Этот спутник не является коммерческой нагрузкой, а служит только для передачи информации с объектов НАСА, поэтому для выведения других спутников этой серии также использовался шаттл.

Со следующим пуском шаттла 2 декабря 1988 года НАСА начало ликвидировать задолженность перед Министерством обороны по выведению полезных нагрузок военного назначения. На орбиту «Атлантисом» был выведен 18-тонный спутник радиолокационной разведки «Лякросс», причем наклонение орбиты i=57° было выбрано таким, чтобы охватывать наблюдениями большую часть территории Советского Союза. Экипаж корабля «Атлантис»: командир Роберт Гибсон, пилот Гай Гарднер, специалисты полета Майкл Муллейн, Джерри Росс и Уильям Шеперд — состоял только из военных, хотя все они были астронавтами НАСА. Отряд военно-космических инженеров ВВС США к тому времени был уже распущен в связи с переориентацией Министерства обороны на запуски своих объектов одноразовыми носителями и тихой кончиной стратегической оборонной инициативы. Также с помощью шаттла были выведены на орбиту тяжелые разведывательные спутники: спутник оптико-электронной разведки КН-12 «Кихоул», что означает "замочная скважина" («Колумбия» 8 августа 1989 года), спутник радиоэлектронной разведки «Магнум», доставленный с помощью межорбитального буксира IUS на геостационарную орбиту («Дискавери» 23 ноября 1989 года) и еще один 17-тонный спутник AFP-731 типа «Кихоул» (23 февраля 1990 года), выведенный на орбиту с наклонением 62°, который по сообщениям различных источников взорвался, либо был взорван. В преддверии войны в Персидском заливе с помощью корабля «Атлантис» 15 ноября 1990 года был выведен на орбиту многоцелевой спутник AFP-658 для слежения за Ираком и зоной Персидского залива. 24 ноября 1991 года тот же корабль «Атлантис» доставил на орбиту спутник раннего обнаружения DSP, который затем с помощью межорбитального буксира IUS был переведен на геостационарную орбиту. В этом же полете в грузовом отсеке были размещены различные приборы для отработки средств слежения за наземными целями.

Поскольку отряд космических инженеров ВВС США к тому времени был уже распущен, для работы с этой полезной нагрузкой Министерство обороны провело специальный отбор космонавта-экспериментатора из числа военных. Им стал Томас Хеннен. Последним из секретных спутников Министерства обороны США был выведенный на орбиту в корабле «Дискавери» 2 декабря 1991 года еще один тяжелый спутник радиолокационной разведки «Лякросс». На этом практически закончилась программа выведения с помощью шаттла тяжелых военных спутников, специально спроектированных в расчете на шаттл. В дальнейшем Министерство обороны США использовало для подобных задач носители «Титан-3» и «Титан-4». Шаттл же использовался по программе Пентагона только для выведения неотделяемых нагрузок таких, как при полете «Дискавери» 28 апреля 1991 года. Целью этого полета являлась отработка датчиков регистрации излучений в диапазонах, для чего в грузовом отсеке был установлен инфракрасный телескоп различных и другие приборы, созданные по программе "звездных войн". Это был первый незасекреченный полет по программе Министерства обороны. В целом же удельный вес военных полезных нагрузок в общем объеме грузов, выводимых шаттлом, оказался невелик, и уж, естественно, речь не шла об использовании шаттла в качестве боевого средства. Таким образом, основной аргумент в пользу создания «Бурана» отпал сам собой.

18 октября 1989 года стартовал корабль «Атлантис», который нес в своем грузовом отсеке автоматическую межпланетную станцию «Галилей» с межорбитальным буксиром IUS. Впервые космический аппарат, выводимый шаттлом, имел на борту радиоизотопный электрический генератор с 23 кг плутония, что вызвало протесты общественности, ведь в случае аварии могло произойти радиоактивное заражение значительных территорий. В первоначальном варианте для разгона «Галилея» к Юпитеру должен был использоваться кислородно-водородный блок «Центавр», однако после катастрофы «Челленджера» с целью повышения безопасности полетов шаттла от блока «Центавр» отказались. Полет прошел успешно, а буксир IUS отправил станцию «Галилей» в длительное путешествие к Юпитеру. При полете «Атлантиса» 4 мая 1990 года была выведена на траекторию полета к Венере межпланетная станция «Магеллан», предназначенная для картографирования ее поверхности с орбиты искусственного спутника. Наконец 6 октября 1990 года с корабля «Дискавери» был запущен американо-европейский аппарат «Улисс», предназначенный для изучения полярных областей Солнца. Но, поскольку запуск автоматических межпланетных станций с шаттла не давал никаких преимуществ, да и был дороже запуска одноразовых ракет-носителей, больше АМС с помощью шаттла не выводились.

Гораздо выгоднее оказалось выведение на орбиту 24 апреля 1990 года с борта «Дискавери» большого космического телескопа имени Хаббла массой около 12 тонн, при этом высота рабочей орбиты телескопа составила 610 км, что стало рекордной высотой для шаттла. После выхода на орбиту астронавт Стивен Холи с помощью манипулятора извлек телескоп из грузового отсека и после проверки и раскрытия всех элементов отправил его в свободный полет. Предусматривалась его работа в течение 15 лет с периодическим обслуживанием с помощью шаттла. Этот телескоп с диаметром зеркала 2,4 метра, также созданный в расчете на шаттл, явился самым совершенным научным инструментом для внеатмосферных астрономических исследований в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Однако первые измерения выявили неправильную кривизну главного зеркала, что значительно снижало ценность полученных данных. Для проведения ремонта «Хаббла» на орбите 2 декабря 1993 года был запущен корабль «Индевор». После сближения и захвата манипулятором телескопа космонавты Джеффри Хоффман, Стори Масгрейв, Томас Эйкерс и Кэтрин Торнтон, выходя попарно в грузовой отсек, в течение недели провели ремонт телескопа. Они установили на телескоп корректирующую оптику, заменили панели солнечной батареи и отдельные электронные блоки. Это была самая впечатляющая операция в космосе. В результате ремонта чувствительность телескопа достигла расчетных величин. С помощью телескопа «Хаббл» можно наблюдать объекты, удаленные от Земли на 50 миллионов световых лет, сделано много уникальных открытий в области астрономии и, в частности, подтверждено наличие планетных систем у других звезд.

Еще один, теперь уже плановый старт шаттла к космическому телескопу имени Хаббла (на этот раз полетел «Дискавери») состоялся 11 февраля 1997 года. После сближения телескоп ловил манипулятором тот же самый Стивен Холи, который в апреле 1990 года отправил его в полет. Также попарно выходя в космос, Марк Ли и Стивен Смит, Грег Харбо и Джо Тэннер провели плановую замену отдельных блоков, в том числе установили более чувствительные научные приборы. После окончания ремонта шаттл поднял «Хаббл» на более высокую орбиту.

Следующий старт корабля «Дискавери» к «Хабблу» состоялся 19 декабря 1999 года. Помимо планового обслуживания телескопа экипаж должен был провести срочный ремонт системы ориентации. Дело в том, что постепенно один за другим начали отказывать гироскопы, а 13 ноября 1999 года система управления закрыла крышку телескопа и перевела аппарат в «защитный» режим. Поэтому уже в начале 1999 года после отказа третьего гироскопа очередной старт шаттла к телескопу перенесли с 200 на октябрь 1999 года. Однако из-за многочисленных замечаний запуск несколько переносился. В конечном итоге старт прошел успешно. На сей раз манипулятором управлял француз Жан-Франсуа Клервуа, а выход в открытый космос совершали Стивен Смит и Джон Грунсфелд, а также швейцарец Клод Николье и Майкл Фоул. В ходе ремонтно-профилактических работ были заменены неисправные гироскопы, ленточные магнитофоны на твердотельное ЗУ, бортовой компьютер, датчик точного гидирования, а также один из передатчиков.

Очередной плановый запуск шаттла, на сей раз «Колумбии», к «Хабблу» состоялся 1 марта 2002 года. После старта возникли проблемы с одним из двух контуров системы терморегулирования. Встал даже вопрос о досрочном прекращении полета, однако до этого дело не дошло. Управление манипулятором было доверено уже имеющей опыт в подобных делах Нэнси Карри и Скотту Альтману. В ходе пяти выходов в открытый космос Джон Грунсфелд и Ричард Линнехэн, а также Джеймс Ньюмэн и Майкл Массимино заменили солнечные батареи, один из маховиков, блок управления электропитанием, сняли камеру слабых объектов и заменили ее на усовершенствованную исследовательскую камеру, а также установили систему охлаждения инфракрасной камеры-спектрометра. Предполагается эксплуатировать телескоп до 2010 года, для чего планируется осуществить еще одну-две экспедиции к нему, ближайшая из которых планируется на август 2004 года. По окончании эксплуатации «Хаббл» предполагается снять шаттлом с орбиты и вернуть его на Землю.

Кроме космического телескопа имени Хаббла с помощью шаттла выводились и другие приборы для астрономических наблюдений. 14 апреля 1991 года в грузовом отсеке многоразового корабля «Дискавери» была выведена на орбиту и отправлена в свободный полет гамма-обсерватория GRO имени Комптона, которая при массе в 17 тонн стала самым большим научным спутником в мире. Сразу после выноса спутника манипулятором из грузового отсека выяснилось, что не развернулась основная антенна. Пришлось астронавтам Джерри Россу и Джею Эпту выходить в космос и вручную разворачивать застрявшую антенну. За 5 лет работы обсерватория GRO передала большой объем научной информации, позволившей ученым сделать много научных открытий.

Кроме больших астрофизических обсерваторий с помощью многоразового корабля («Дискавери») был выведен на орбиту 12 октября 1991 года 7-тонный спутник UARS для исследования верхних слоев атмосферы и состояния озонного слоя. Этим пуском началась реализация программы «Миссия к планете Земля». Но на этом список отделяемых полезных нагрузок был практически исчерпан. Правда были еще отделяемые спутники типа «Спартан», СПАС и WSF, но время их работы не превышало продолжительности полета самого шаттла, да и решали они ограниченный круг задач.

Перерыв в полетах шаттлов чуть было не сказался трагическим образом на судьбе научного спутника-платформы LDEF, запущенного еще в 1984 году для исследования воздействия космического пространства на новые материалы. Усиление солнечной активности привело к постепенному понижению орбиты, и 10-тонный спутник грозил упасть на головы землян. Поэтому в задачу экипажа «Колумбии» (Дэниэль Бранденштейн, Джеймс Уэзерби, Бонни Данбар, Дэвид Листма и Марша Айвинс), стартовавшей 9 января 1990 года, входило выведение последнего из коммерческих спутников связи «Синком», сближение со спутником LDEF, его захват и укладка в грузовом отсеке, что и было успешно проделано, который летал в космосе с апреля 1984 года. При осмотре его было отмечено значительное старение и износ конструкции.

В 1991 году было закончено изготовление пятого летного образца орбитальной ступени OV-105, получившего имя «Индевор». Первый полет его состоялся 7 мая 1992 года. Предстояло провести очень сложную операцию по спасению дорогостоящего спутника связи «Интелсат-6». Этот спутник был запущен 14 марта 1990 года с помощью ракеты-носителя «Титан-3», но при выведении не отделилась вторая ступень и ее пришлось отстрелить вместе с разгонным блоком. Аппарат остался на низкой орбите. Консорциум «Интелсат» обратился к НАСА с предложением спасти спутник. Такая операция была оправданной: при стоимости спутника 157 миллионов долларов, его спасение стоило 90-95 миллионов. НАСА не могло пройти мимо возможности заработать хорошие деньги. Как и предусматривалось, «Индевор» сблизился со спутником, астронавты Ричард Хиб и Пьер Тюо, одев скафандры, вышли в грузовой отсек и попытались вручную остановить вращение 4,5-тонного спутника, чтобы затем захватить его манипулятором. Попытка не удалась, как, впрочем, и при следующем выходе. Ситуация грозила срывом всей программы. Решено было усилить команду "сило-виков", поэтому в третий выход к Р. Хибу и П. Тюо добавился Томас Эйкерс. Впервые сразу три космонавта вышли в открытый космос. Втроем им, наконец, удалось остановить вращение «Интелсата», после чего Брюс Мельник захватил его манипулятором и установил в грузовом отсеке. Там к нему присоединили новый разгонный блок и отправили в полет. Это была впечатляющая операция по спасению спутника.

Корабль «Индевор» еще дважды участвовал в операциях по снятию спутников с орбиты и возвращению их на Землю. При полете 21 июня 1993 года была возвращена европейская автономная платформа «Эврика», на которой в течение года проводились эксперименты по материаловедению и космической биологии. Управлял манипулятором Дэвид Лоу. В этом же полете впервые в грузовом отсеке был установлен герметический модуль «Спейсхэб», разработанный одноименной фирмой и предназначенный для увеличения полезного объема шаттла и для размещения в нем коммерческих и военных полезных нагрузок. Вес модуля «Спейсхэб» составляет 2,7 тонны, полезный объем — 28 м³. Впоследствии этот модуль часто использовался для доставки полезных грузов на станцию «Мир».

Во время полета 11 января 1996 года был возвращен японский спутник SFU, запущенный 18 марта 1995 года ракетой-носителем Н-2. При этом захват спутника манипулятором осуществлял японский космонавт Коити Ваката.

Кроме выведения и возвращения спутников, которых становилось все меньше и меньше, значительная часть пусков шаттлов проводилась с неотделяемой орбитальной обсерваторией «Спейслэб» в разной конфигурации. Первой после возобновления полетов 2 декабря 1990 года на корабле «Колумбия» была выведена астрофизическая обсерватория ASTRO-1. На удлиненной негерметизированной платформе был установлен целый комплект астрономических приборов, включая рентгеновский телескоп и ультрафиолетовый телескоп со своей системой наведения. Для работы с астроприборами в состав экипажа были включены и два астронома Рональд Пэрайз и Сэмюэль Даррэнс. Кроме них один из специалистов полета Роберт Паркер также был профессиональным астрономом. В ходе полета несмотря на многочисленные сбои в работе научного комплекса были получены прекрасные результаты. Такой успех позволил спланировать еще один полет с той же аппаратурой. Он состоялся 2 марта 1995 года, когда «Колумбия» вывела на орбиту обсерваторию ASTRO-2. Работы с ней проводили те же Рональд Пэрайз и Сэмюэль Даррэнс, а из специалистов полета уже двое — Джон Грунсфельд и Тамара Джерниган — были также астрономами. Полет длился 16 суток 15 часов, что явилось на тот момент рекордом продолжительности полетов шаттлов. За это время при двухсменной работе экипажа было получено колоссальное количество научных данных. К.п.д. работы экипажа было близко к 100%.

Удлиненная негерметизированная платформа лаборатории «Спейслэб» служила также для размещения приборов для изучения верхних слоев атмосферы и озонного слоя по программе «Миссия к планете Земля», начатой полетом спутника UARS. Эти экспедиции получили название «Атлас». Первый запуск «Атлантиса» с космической лабораторией «Атлас-1» состоялся 24 марта 1992 года. В состав полезной нагрузки был также включен ультрафиолетовый телескоп для наблюдения звезд. На борту шаттла находились два экспериментатора: уже летавший по программе «Спейслэб-1» Байрон Лихтенберг и первый бельгийский космонавт Дирк Фримот. При втором полете лаборатории «Атлас» 8 апреля 1993 года на корабле «Дискавери» экипаж состоял только из астронавтов НАСА. При полете «Атлас-3» 3 ноября 1994 года в состав экипажа корабля «Атлантис» был включен космонавт ЕКА француз Жан-Франсуа Клервуа.

Также в рамках программы «Миссия к планете Земля» состоялись полеты шаттлов с радарной лабораторией SRL, состоящей из радиолокаторов бокового обзора: американского SIR-C с разрешением 8 метров и немецко-итальянского X-SAR. Эти развертываемые в полете радиолокаторы устанавливались в грузовом отсеке на негерметизированной платформе. Первый полет SRL-1 начался 9 апреля 1994 года запуском корабля «Индевор», а второй — спустя полгода 30 сентября 1994 года.

Еще больше возможностей дает использование герметичного отсека лаборатории «Спейслэб». В нем проводились исследования по микрогравитации, физике жидкости и горения, получению новых материалов, а также изучение влияния невесомости на живые организмы и, в первую очередь, на человека. Последнее было особенно важно в свете предстоящих длительных полетов американцев на орбитальной станции «Фридом». Этому и был посвящен первый после катастрофы «Челленджера» полет лаборатории 5 июня 1991 года на корабле «Колумбия» по программе SLS-1. Исследованием влияния невесомости на организм человека занимались три члена экипажа: медик Милли Хьюз-Фулфорд, физиолог Френсис Дрю Гаффни и еще один медик, астронавт НАСА Маргарет Седдон. Следующий полет SLS-2, начавшийся 18 октября 1993 года, был по своему необычен. В рамках эксперимента по исследованию влияния невесомости на живой организм находившийся на борту ветеринар Мартин Феттман с помощью специальной гильотины обезглавил 6 крыс. Своего рода "космическая казнь".

Гораздо более гуманными оказались полеты микрогравитационных лабораторий, причем проходили они как по чисто американским, так и по международным научным программам. 22 января 1992 года корабль «Дискавери» доставил на орбиту международную микрогравитационную лабораторию IML-1. Там уже проводились эксперименты по исследованию влияния невесомости на различные физические и химические процессы. В состав экипажа кроме астронавтов НАСА вошли также нейробиолог из Канады Роберта Бондар и побывавший в космосе немецкий физик Ульф Мербольд. Второй раз на орбиту лабораторию IML-2 вывел 8 июля 1994 года многоразовый корабль «Колумбия». На сей раз одним из членов экипажа стала хирург из Японии Тиаки Мукаи.

Полеты микрогравитационной лаборатории проводились и по национальным американским программам, но назывались они уже USML. При этом проводились исследования в области физики жидкости и горения, биотехнологии, а также формирования кристаллов полупроводников. В полете USML-1 на корабле «Колумбия» (25 июня 1992 года) участвовали американские ученые-экспериментаторы Лоуренс Делукас и Юджин Тринх, а в полете USML-2 (20 октября 1995 года) — Альберт Сакко и Фред Лесли.

Лаборатория «Спейслэб», выведенная на орбиту «Колумбией» 20 июня 1996 года, получила название LMS-1, что означает биомедицинская и микрогравитационная лаборатория. Экипаж был интернациональным, хотя все являлись профессиональными космонавтами. Среди них были еще один ветеринар Ричард Линнехан, физик из Франции Жан-Жак Фавье и специалист по космической медицине из Канады Роберт Тёрск. Продолжительность полета составила 16 суток 21 час, что и по сей день является рекордом для шаттлов.

Полет еще одной лаборатории микрогравитационных наук MSL-1 прошел с приключениями. Экипаж запущенного 4 апреля 1997 года корабля «Колумбии», в состав которого вошли и два экспериментатора — ученый в области материаловедения Роджер Крауч и ученый в области физики жидкости и горения Грегори Линтерис — должны были в течение 16 суток проводить различные исследования. Однако в связи с отказом одной из трех батарей системы энергопитания полет был прекращен через 4 суток. Программа была не выполнена. Ученые обратились к НАСА с просьбой повторить полет. Обычно НАСА на это не шло, поскольку это нарушило бы график полетов шаттлов. Однако в связи с запаздыванием строительства международной космической образовалось "окно", и 1 июля 1997 года опять стартовала «Колумбия» с тем составом научной аппаратуры и тем же экипажем. На сей раз к общему удовольствию программа была выполнена полностью.

Как уже говорилось, лаборатория «Спейслэб» была создана европейским консорциумом 10 стран и поставлена в Америку в обмен на регулярное участие стран Европы в исследованиях при полетах этой лаборатории. Однако в целом их участие было незначительным. Даже когда в состав экипажа включался космонавт ЕКА, все равно американские эксперименты превалировали над всеми остальными. До катастрофы «Челленджера» фактически только полет по программе «Спейслэб D» был европейским. После возобновления состоялся еще один полет под названием «Спейслэб D2», причем старт переносился 7 раз и только 26 апреля 1993 года «Колумбия» смогла уйти в полет. На сей раз большая часть экспериментов была подготовлена европейскими учеными, а в состав экипажа вошли два немецких космонавта Ганс Шлегель и Ульрих Вальтер.

Был и еще один полет по национальной программе, на сей раз японской. Он получил название «Спейслэб J». Лабораторию вывел на орбиту 12 сентября 1992 года многоразовый корабль «Индевор». Естественным было присутствие на борту первого японского астронавта Мамору Мори. Но он был не первым японцем в космосе, ведь первым был японский журналист Тоехиро Акияма, летавший в декабре 1990 года на корабле «Союз ТМ-11». Также впервые в составе экипажа находились супружеская пара (Марк Ли и Джен Дэвис) и первая негритянка Мэй Джемисон. Этим и исчерпывается список полетов лаборатории «Спейслэб» по программам других стран. Большие надежды теперь возлагаются на международную космическую станцию, в составе которой будут находиться европейский модуль «Колумб» и японский JEM («Кибо»).

Возможности шаттла позволили также провести целый ряд впечатляющих экспериментов, правда, с разным успехом. Одним из них был эксперимент с привязным спутником, разработанный специалистами США и Италии. В процессе полета спутник должен был удалиться от шаттла на расстояние до 20 км, при этом разность потенциалов в тросе должна была достигать 5000 вольт. Первый запуск корабля «Атлантис» с привязным спутником TSS-1 состоялся 31 июля 1992 года. На его борту кроме американских астронавтов находились космонавт ЕКА швейцарец Клод Николье и космонавт-исследователь из Италии Франко Малерба. В процессе выведения спутника заклинило механизм развертывания троса. Фактическое удаление TSS-1 от шаттла составило 257 метров. Во избежание соударения спутника с шаттлом пришлось его отстрелить.

21 февраля 1996 года стартовал корабль «Колумбия» с еще одним привязным спутником TSS-1R, который являлся почти точной копией своего предшественника. Да и экипаж был почти тот же. Только от Италии на сей раз в полете участвовали Маурицио Чели и Умберто Гуидони. Спутник удалился почти на всю длину троса, но неожиданно произошел его обрыв, и спутник был утерян. Это был удар.

3 февраля 1994 года стартовал многоразовый корабль «Дискавери». Среди полезных нагрузок, размещенных в его грузовом отсеке, не было ничего примечательного, но именно с него началась новая фаза сотрудничества в космосе между Россией и США. Впервые на борту шаттла находился российский космонавт Сергей Крикалев. В состав экипажа шаттла входили также командир Чарльз Болден, второй пилот Кеннет Райтлер, Франклин Чанг-Диас, Джен Дэвис и Роналд Сига. И хотя этот полет никакого отношения к орбитальным станциям не имел, он явился первым шагом на пути реализации программы создания международной космической станции, и поэтому о нем и обо всех последующих российско-американских полетах, в том числе к станции «Мир», рассказывается в главе «Орбитальные станции».

Вообще полеты к орбитальному комплексу «Мир» явились спасением для программы «Спейс Шаттл». Количество полезных нагрузок с каждым годом уменьшалось. Все коммерческие и военные путники выводились одноразовыми носителями, заказчиком же большинства полетов шаттла являлось само НАСА. До начала строительства международной космической станции было еще далеко. И хотя почти в каждом полете отрабатывались элементы МКС и способы ее сборки, все же это не оправдывало затрат на пуски шаттлов. Тут-то как раз и подвернулись русские. Соглашение о полетах к «Миру» было подписано на самом высоком уровне, что резко подняло значимость шаттла и, естественно, НАСА.

17 апреля 1998 года с мыса Канаверал стартовал многоразовый корабль «Колумбия», на борту которого помимо астронавтов НАСА Ричарда Сифорса, Скотта Альтмана, Ричарда Линнехана и Кэтрин Хэйер находились канадский астронавт Дэфид Уильямс и два специалиста по полезной нагрузке Джей Баки и Джеймс Павелчик. Основной задачей 16-суточного полета являлось проведение серии экспериментов по изучению развития и поведения в невесомости нервной системы животных и человека (программа «Нейролэб»). Для этой цели в грузовом отсеке был установлен удлиненный лабораторный модуль «Спейслэб». Это был двадцать второй и последний полет орбитальной лаборатории, хотя поначалу их планировалось 112. Все задачи, ранее выполнявшиеся в ходе полетов «Спейслэб», переносятся на Международную космическую станцию.

В общей череде полетов следует отметить старт корабля «Колумбия» 19 ноября 1997 года. Но не из-за какой-то особенной полезной нагрузки. В этом смысле полет был рядовым: исследования по микрогравитации проводились в кабине шаттла, поскольку лаборатории «Спейслэб» в грузовом отсеке не было, да предполагалось отправить в кратковременный полет автономную платформу для астрономических наблюдений «Спартан-201». Внимания он заслуживает лишь по причине участия в нем первого космонавта "самостийной" Украины Леонида Каденюка. Вообще-то вся эта история с украинским космонавтом шита белыми нитками. Первым украинцем в космосе был Павел Попович. Каденюк же еще в 1976 году попал Центр подготовки космонавтов вместе с Титовым, Волковым, Васютиным и другими, но затем в 1983 году был отчислен из отряда космонавтов. В 1988 году он пробился в "бурановский" отряд ГКНИИ ВВС и состоял в нем до 1996 года в звании полковника российской армии. Когда же возникла идея полета украинца на шаттле, он тут же уволился из Вооруженных сил России, сменил гражданство с российского на украинское и стал первым кандидатом на полет. Конечно, при такой многолетней космической подготовке равных ему на Украине не нашлось. С этим полетом связано и одно скандальное событие. При выведении автономного спутника «Спартан-201» космонавты забыли включить его питание. Когда же его решили вернуть, индианка по происхождению Калпана Чаула, управляя манипулятором, случайно зацепила спутник, придав ему вращение. Его возвращение оставили на потом. Под конец полета шаттл приблизился к спутнику. Чтобы остановить вращение космонавтам Уинстону Скотту и японцу Такао Дои пришлось выходить в открытый космос, после чего та же К. Чаула захватила «Спартан» манипулятором. Спутник был спасен, но программа не выполнена.

Девяносто второй и последний перед началом сборки международной космической станции запуск шаттла («Дискавери») состоялся 29 октября 1998 года. В состав экипажа вошли японка Тиаки Мукаи и испанец Педро Дуке, ранее готовившийся в Звездном городке для полета на станции «Мир». В этот раз удалось вывести «Спартан-201», который чуть было не загубила К. Чаула, и вернуть его обратно. Но самым примечательным стал полет 77-летнего Джона Гленна — первого американского астронавта. Это — достижение, достойное книги рекордов Гиннеса, ведь второй результат принадлежит Стори Масгрейву, который совершил свой шестой полет в возрасте 61 года. Но он был профессиональным астронавтом и не имел длительных перерывов в полетах, а Гленн совершил свой второй полет через 36 лет после первого и через 34 года после выхода их отряда астронавтов НАСА.

Начиная с 1998 года, система «Спейс Шаттл» будет в основном использоваться для сборки и обслуживания Международной космической станции. Автономные полеты шаттла будут единичными. Среди них следует отметить выведение на орбиту рентгеновской обсерватории AXAF-1 массой 5865 кг, которая получила наименование «Чандра». Общая масса полезной нагрузки (КА «Чандра» и разгонный блок IUS) в этом полете составила 22753 кг. Между прочим, командиром экипажа «Колумбии», которая стартовала 23 июля 1999 года и на которой был выведен AXAF-1, впервые назначена женщина — Айлин Коллинз, а одним из специалистов по операциям на орбите стал Мишель Тонини, уже летавший на российской станции «Мир» в 1992 году.

Еще один автономный исследовательский полет совершил корабль «Индевор», запущенный 11 февраля 2000 года. Основной полезной нагрузкой шаттла являлся радиолокационный комплекс SRTM. В принципе, уже в четырех предыдущих полетах шаттла проводилась радиолокационная съемка. Однако на сей раз для проведения интерферометрической съемки один из приемников РЛК SIR-C/X-SAR был вынесен с помощью выдвижной фермы на удаление 70 метров от грузового отсека, где размещалась основная часть комплекса. В результате прекрасной работы аппаратуры и экипажа корабля «Индевор», выведенного на орбиту с наклонением 57°, удалось получить подробнейшую карту земного шара от 60° с.ш. до 56° ю.ш.

Впредь для автономных полетов предполагается запускать «Колумбию», поскольку ее сухая масса гораздо больше, чем у остальных шаттлов, и использовать ее для снабжения МКС невыгодно. Чаще всего она будет совершать полеты с блоком «Спейсхэб». Ближайший такой полет (STS-107) планировался на июнь 2002 года. Однако из-за обнаружения микротрещин в трубопроводах шаттлов старт «Колумбии» пока перенесен на январь 2003 года. В состав экипажа должен войти первый израильский космонавт Илан Рамон. Рассматривается также вопрос об использовании орбитальной ступени «Энтерпрайз» для полетов к международной космической станции в автоматическом режиме без экипажа. На сегодняшний день предполагается эксплуатировать шаттл до 2012 года с периодической модификацией и ремонтом орбитальных ступеней. При коренной модификации, например, применение жидкостных ускорителей вместо твердотопливных, возможно продление полетов шаттла до 2030 года. Но, скорее всего, на смену шаттлу придут перспективные многоразовые аэрокосмические самолеты типа разрабатывавшегося до недавнего времени Х-33 («VentureStar»). Правда, несмотря на то, что работы по нему закрыты, тем не менее, 2012 год остается той границей, за которой последуют полеты полностью многоразовых кораблей. И хотя облик такой системы еще не выбран, проработки по ней в рамках программы RLV ведутся.

Сейчас можно подвести некоторые итоги 20-летней эксплуатации системы «Спейс Шаттл». Задумывавшийся как полностью многоразовый, он уже на стадии проектирования превратился в частично многоразовый. Его крылья, составлявшие значительную часть сухой массы корабля, нужны были лишь на заключительном участке атмосферного полета, а при выведении они были балластом. По сути, это было механическое соединение самолета и ракеты, а сам самолет служил лишь утяжеленным головным обтекателем. Оптимистические оценки в отношении грузопотока и себестоимости полетов не подтвердились. Межполетное обслуживание оказалось более сложным и длительным, чем предполагалось. В результате стоимость одного полета шаттла выросла с планируемых 160 миллионов долларов до более чем 550 миллионов. Разумеется, такое транспортное средство не годилось для выведения коммерческих полезных нагрузок. Операции по спасению и ремонту спутников были единичными и не оправдывали существование шаттла. Кратковременные полеты с орбитальной лабораторией «Спейслэб» выглядели неубедительно на фоне постоянной работы орбитальных станций «Салют» и «Мир». Гораздо более оправданным является использование шаттла для сборки и снабжения орбитальной станции. Но, поскольку возвращение модулей обратно на Землю проектом не предусмотрено, их выведение можно осуществлять и с помощью одноразовых носителей.

Таким образом, опыт создания и эксплуатации многоразовых транспортных космических систем «Спейс Шаттл» и «Буран» показал их экономическую неэффективность и громоздкость при решения большинства задач. Поэтому с самого первого старта «Колумбии» не снимался с повестки дня вопрос создания гораздо более мобильных и дешевых транспортных систем. В разных странах был предложен целый ряд проектов многоразовых транспортных космических кораблей. Правда все они пока не дошли до воплощения в металл, но не исключено, что в ближайшем будущем такие аппараты и будут приняты в эксплуатацию.

Еще в 70-е годы НАСА, понимая, что проект «Спейс Шаттл» является компромиссным и не решает кардинально вопрос снижения стоимости выведения полезной нагрузки, продолжало проработки полностью многоразового одноступенчатого воздушно-космического самолета. Как и в случае с шаттлом предлагалось несколько схем, но, в конечном итоге, в качестве базового был выбран вариант одноступенчатого корабля с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой SSTO (Single-Stage-To-Orbit). Требования к нему почти повторяли требования к шаттлу, то есть величина выводимой полезной нагрузки составляла 29,5 тонн, боковая дальность маневрирования при заходе на посадку — до 2000 км. Правда, вес возвращаемой полезной нагрузки возрастал с 14 до 29,5 тонн. Конструкция и бортовые системы должны были быть рассчитаны на 500 полетов при минимальных издержках. В проекте SSTO, предложенном компанией «Мартин-Мариетта», воздушно-космический самолет, внешне напоминающий увеличенную копию орбитальной ступени шаттла, имел стартовую массу 1925 тонн при общей длине (высота на старте) — 76 метров и размахе крыльев — 60 метров. Посадочная масса ВКС вместе с полезной нагрузкой составляла 237 тонн, то есть вдвое больше, чем у шаттла. Он должен был быть оснащен десятью усовершенствованными двигателями SSME с тягой 227-250 тонн, причем четыре из них имели бы раздвижные сопла. Общий вес топлива (кислород и водород) в баках ВКС составил бы 1660 тонн.

Предполагалось, что при флоте из 5 кораблей SSTO удастся довести ежегодное число запусков до 134, то есть каждый ВКС должен будет стартовать каждые 13-15 суток, а всего каждую неделю будут производиться по 2-3 пуска SSTO. При такой частоте запусков на 2 порядка снизится стоимость выведения 1 кг полезного груза на орбиту. Однако такая частота не требовалась для выведения спутников на орбиту — столько их просто не нужно. С другой стороны, для строительства солнечных электростанций на геостационарной орбите массой около 50000 тонн, проекты которых всерьез рассматривались в эти годы, требуется грузоподъемность, как минимум на порядок превышающая грузоподъемность шаттла. Однако проект SSTO не получил развития вследствие высокого уровня технического риска, связанного с созданием новых конструкционных материалов и технологий, и большой стоимостью его разработки. Поэтому проект отложили до начала второго тысячелетия, продолжая исследования перспективных двигательных установок, технологий и материалов.

Еще в процессе создания многоразовой космической системы «Буран», понимая, что его практически невозможно использовать в качестве транспортного средства для снабжения орбитальных станций, в НПО «Энергия» по указанию главного конструктора Ю.П. Семенова были параллельно развернуты поисковые и проектно-конструкторские работы по совершенствованию многоразового космического корабля. Руководил этими работами П.В. Цыбин. Результатами разработок было появление проектов полностью спасаемой «Энергии» за счет снабжения крыльями блоков А и Ц — ГК-175 или «Энергия-2», о которой рассказывалось выше, а также многоразовых кораблей малой размерности. Приоритет отдавался решению задач транспортно-технического обслуживания и повышения эксплуатационной эффективности орбитальных комплексов типа «Мир», замены одноразовых кораблей типа «Союз» и «Прогресс» и применения средств выведения, как с вертикальным, так и с горизонтальным стартом. Результатом указанных разработок было определение технического облика, основных характеристик и общей концепции многоразовых кораблей малой размерности ОК-М (ОК-М, ОК-М1, ОК-М2) с начальными массами от 15 до 32 тонн.

Самый миниатюрный вариант многоразового корабля ОК-М массой 15 тонн был рассчитан на выведение ракетой-носителем 11К77 («Зенит»). На первый взгляд он был очень похож на своего старшего брата, но это только на первый взгляд. Малые размеры вынуждали несколько иначе скомпоновать корабль. Во-первых, отсек полезной нагрузки, в котором размещалось до 3,5 тонн полезного груза, был без створок пенального типа. Носовой «кок», выполненный из материала «углерод-углерод», на орбите откидывался, и под ним открывался стыковочный узел андрогинного типа. Внешняя поверхность корабля ОК-М была покрыта плиточным теплозащитным покрытием на основе материалов, разработанных для корабля «Буран». Система управления, да и многие другие системы заимствовались с корабля «Союз ТМ». Экипаж корабля состоял всего лишь из 2 человек, но на орбитальную станцию в специальном модуле, размещенном в грузовом отсеке, можно было доставить четырех человек. В случае аварии ракеты при выведении спасение корабля осуществляется с помощью четырех твердотопливных ускорителей тягой по 25 тонн каждый, расположенных на переходном отсеке, соединяющем 2-ю ступень ракеты-носителя «Зенит» и орбитальный корабль. При штатном полете эти ТТУ позволяют увеличить энергетику ракеты.

В целом же, такая схема многоразового космического корабля не была новинкой. Стоит только вспомнить "лапоток" П.В. Цыбина, «тему 48» В.М. Мясищева, американский «Дайна Сор», легкий космический самолет В.Н. Челомея и более поздний французский «Гермес». Общим для них было использование одноразового носителя, что, естественно, повышало эксплуатационные расходы.

Гораздо большими возможностями обладали более тяжелые многоразовые корабли ОК-М1 и ОК-М2 массой до 32 тонн, проекты которых также прорабатывались в НПО «Энергия». При этом в проектных работах по планеру орбитального корабля принимало участие НПО «Молния». Величина выводимого груза в отсеке полезной нагрузки составляла 7,2 тонны (10 тонн для ОК-М2), а возвращаемого — 4,2 тонны (8 тонн). Основной экипаж корабля — 4 человека. Грузовой отсек был уже как у «Бурана» с раскрывающимися створками, но, естественно, меньших размеров (6,5 на 3 метра). В нем же размещался шлюз со стыковочным узлом. Планеры этих кораблей выполнены по схеме "летающее крыло" со складными консолями двойной стреловидности в плане, которые раскрывались после входа в атмосферу. С учетом увеличенных габаритов кораблей повышена тяга орбитальных двигательных установок, работающих на компонентах жидкий кислород и керосин (ОК-М1) и жидкий кислород плюс этанол (ОК-М2), повышена мощность СЭС, которая для этого случая содержала две независимых системы: низковольтную на базе электрохимических генераторов (три генератора мощностью 7 кВт каждый) — для питания потребителей, кроме рулевых систем; высоковольтную систему на базе химических литиевых источников тока — для питания рулевых систем.

При общей схожести ОК-М1 и ОК-М2 имели и свои различия. ОК-М2 устанавливался как ОК-М на верхушке ракеты-носителя, на сей раз «Энергия-М». Общий стартовый вес всей системы 1060 тонн. Сама ракета-носитель состояла из укороченного блока Ц с одним двигателем РД-0120 и двух блоков А. Спасение ОК-М2 как и ОК-М предусматривалось с помощью твердотопливных ускорителей, установленных на переходном отсеке.

Корабль ОК-М1 выводился в составе многоразового многоцелевого космического комплекса (ММКК). В хвостовой части корабля устанавливались два трехкомпонентных двигателя РД-701 с высотными соплами тягой по 8800 кг каждый. Топливо к ним (кислород, водород и керосин) поступало из подвесного топливного бака диаметром 5,5 метра, к боковой поверхности которого крепился орбитальный корабль. С другой стороны от топливного бака разгонный возвращаемый корабль с четырьмя двухрежимными трехкомпонентными ЖРД. При этом в самом РВК находились только баки с жидким кислородом и керосином, а водород поступал из подвесного топливного бака. Сама разгонная ступень создавалась на основе планера «Бурана». После разгона ОК-М1 до нужной скорости и выработки топлива разгонный возвращаемый корабль отделялся, совершал маневр и посадку на аэродром в автоматическом режиме с помощью двух ВРД, расположенными по обе стороны в средней части фюзеляжа. Общий вес ММКК на старте составлял 850 тонн.

Конечно, создание такой системы, по сложности мало уступающей «Бурану», вряд ли получило бы поддержку. Она разрабатывалась больше в пику многоразовой авиакосмической системе МАКС Г.Е. Лозино-Лозинского, базирующейся на самолете Ан-225 «Мрия», и поэтому проект ОК-М1 можно отнести к очередным прожектам или к интеллектуальной разминке для конструкторов. Но даже для более простых систем ОК-М и ОК-М2 В.П. Глушко трудно было бы найти весомые аргументы, ведь они практически ничем не отличались от аналогичной системы В.Н. Челомея, "утопленной" не без помощи Глушко. А, в общем-то, все эти проекты, как и «Буран», сошли на нет вместе с распадом СССР.

Кроме совместных работ НПО «Молния» в соответствии с постановлением Правительства в 1981 году разработало проект авиационно-космической системы — «Проект 49» на базе самолета-носителя Ан-124 «Руслан» и небольшого орбитального самолета, выводимого при помощи одноразовой ракетной ступени. Предполагалось, что «49-й» станет недорогим дополнением к разрабатываемой в те годы системе «Энергия-Буран». Одновременно с системой «49» был разработан проект тяжелой авиакосмической системы «49М» на базе перспективного мощного двухфюзеляжного самолета-носителя. На основе выполненных работ было принято решение о дальнейшем проектировании авиакосмической системы на базе самолета-носителя Ан-124 и его вариантов. В 1982 году был выпущен проект такой системы под названием «Бизань».

Анализ вышеперечисленных проектов показал необходимость создания многоразовой авиакосмической системы на базе более мощных вариантов Ан-124 с максимальным ограничением номенклатуры одноразовых элементов. В тот же год, когда полетел в первый и последний раз «Буран», главный конструктор НПО «Молния» Г.Е. Лозино-Лозинский предложил проект многоцелевой авиакосмической системы МАКС, назвав ее «Молнией». Проект базировался на огромном самолете Ан-225 «Мрия» («Мечта») с шестью турбореактивными двигателями ПС-90, специально построенном для перевозки составных частей «Бурана» и «Энергии». На его спине располагался воздушно-космический самолет, напоминающий уменьшенную копию «Бурана» и почти аналогичный кораблю ОК-М1, с сигарообразным подвесным топливным баком. Стартовый вес всей системы составляет около 625 тонн, вес ВКС с топливным баком — 275 тонн, а вес самого ВКС — 27 тонн, в том числе выводимая в грузовом отсеке полезная нагрузка — около 7 тонн. Экипаж — 2 человека. На орбитальной ступени два трехкомпонентных двигателя РД-701 разработки НПО «Энергомаш» тягой по 10 тонн, работающих на смеси керосина, жидкого водорода и кислорода.

Самолет Ан-225 с ВКС взлетает с обычного аэродрома. После набора высоты 10 км при скорости 800 км/час производится отделение ВКС и включение его двигателей. В этой системе неспасаемым является только топливный бак. Для МАКСа не требуется дорогостоящих стартовых сооружений, потому и стоимость эксплуатации его намного меньше, чем «Бурана». Конечно, создание такой многоразовой авиакосмической системы позволило бы существенно улучшить обслуживание орбитальных комплексов по сравнению с устаревшими «Союзами» и «Прогрессами» при сокращении эксплуатационных расходов. Однако экономическая ситуация в стране не позволяет выделить порядка 3 миллиардов долларов на создание МАКСа.

Первые полеты шаттла воодушевили многие страны на разработку своих многоразовых космических кораблей. В первую очередь — это наиболее высокоразвитые в научно-техническом и экономическом отношении страны Западной Европы (Франция, ФРГ, Великобритания) и Япония. Для них создание многоразового космического корабля означало не только скачок в освоении космического пространства, но и выход на передовые позиции научно-технического прогресса. Появилась бы возможность стать вровень с СССР и США в области пилотируемых полетов и выведении полезных нагрузок.

Надо сказать, что с самого начала космической эры высокоразвитые страны Западной Европы оказались в положении догоняющих. И, поскольку каждой отдельно взятой западноевропейской стране было не под силу состязаться со сверхдержавами, в 1962 году Франция, Бельгия, Германия, Италия, Голландия, Англия и примкнувшая к ним Австралия образовали Европейскую организацию по разработке ракет-носителей ELDO. Параллельно Франция реализовывала свою космическую программу, в рамках которой 26 ноября 1965 года с испытательного полигона Хаммагир, расположенного в алжирской части пустыни Сахары, ракетой-носителем «Диамант-А» был запущен первый французский ИСЗ А-1 («Астерикс») массой 80 кг. И хотя Франция стала третьей космической державой после СССР и США, скромные возможности ракет семейства «Диамант» со стартовой массой от 18 до 26 тонн не позволяли развернуть широкомасштабное освоение космоса. А на создание более мощных ракет-носителей не хватало ни сил, ни средств. Поэтому после последнего запуска ракеты «Диамант-В» со спутником «Аура» 27 сентября 1975 года Франция полностью переориентировалась на европейский носитель.

Первая ракета-носитель, разработанная организацией ELDO, получила название «Европа-1». Первая ступень ракеты, «Блю стрик», была разработана в Великобритании, вторая ступень, «Корали», — во Франции, а третья, «Астрис», — в ФРГ. Стартовая масса ракеты «Евпропа-1» составляла 105 тонн. Старт ракеты осуществлялся с космодрома Вумера в Австралии. Поначалу с 1964 по 1967 год была отработана первая ступень ракеты. Однако при каждой из трех попыток запуска спутников на орбиту происходил какой-либо отказ.

Ракета-носитель «Европа-2» была уже четырехступенчатой. Ее первые три ступени были заимствованы у предшественницы за исключением увеличенного запаса топлива на первой ступени. Четвертая ступень, разработанная Францией и Италией, предназначалась для выведения небольших (до 360 кг) спутников на геостационарную орбиту. Космодром для нее был построен в Куру (Французская Гвиана). Единственный запуск этой ракеты 5 ноября 1971 года закончился аварией, после чего в 1973 году все работы по ракетам-носителям семейства «Европа» были прекращены, включая перспективную «Европу-3»

После объединения ELDO и ESRO (Европейская организация исследования космоса) в 1975 году было создано Европейское космическое агентство (ЕКА). Чтобы проводить независимую космическую политику требовался носитель, а его-то как раз и не было. К этому моменту Франция, недовольная решением о прекращении разработки общеевропейского носителя, занялась проработкой нового носителя L3S. Он-то и был предложен ЕКА в качестве ракеты-носителя, способной удовлетворить потребности Западной Европы в независимом выводе полезных нагрузок на околоземную орбиту. Причем основную нагрузку по созданию ракеты и больше 50% всех затрат брала на себя Франция. Головной организацией по ее разработке стала французская фирма «Аэроспасьяль». Европейское космическое агентство согласилось на такое предложение, и 24 декабря 1979 года состоялся первый запуск европейской ракеты-носителя «Ариан».

Для производства, запусков и коммерческой эксплуатации в 1980 году было создано акционерное общество «Арианспейс», в котором 60% акций принадлежало Франции, 20% — ФРГ, а остальным 9 странам — менее 5% на брата. Постепенно совершенствуя ракету, за 10 лет удалось увеличить грузоподъемность ракет «Ариан» в 3 раза. Самая тяжелая модель этого ряда, «Ариан-44L» с четырьмя жидкостными стартовыми ускорителями, способна вывести на низкую орбиту полезный груз массой 10 тонн, а на переходную к геостационарной — 4,8 тонны. В настоящее время это один из самых надежных и самый коммерчески выгодный носитель.

Как уже говорилось, пуск шаттла подстегнул многие страны в стремлении овладеть техникой пилотируемых полетов. Но поскольку отдельно взятой европейской стране вытянуть в одиночку создание многоразового корабля было не под силу, каждая из них стремилась заручиться поддержкой остальных стран-участниц Европейского космического агентства с тем, чтобы финансирование распределялось на все страны. Первой это попыталась сделать Франция, самая развитая в космическом отношении европейская страна, предложившая в январе 1985 года на сессии ЕКА проект многоразового космического корабля «Гермес», при этом сама Франция готова была взять на себя 50-60 % расходов. Через два года, в 1987 году, министры европейских стран, собравшиеся в Гааге на Совет ЕКА, несмотря на противодействие ФРГ, согласились принять проект многоразового корабля в качестве общеевропейского. Впрочем, сам проект был разработан еще в 1975 году параллельно двумя фирмами «Аэроспасьяль» и «Дассо-Брюге». Но в результате головным подрядчиком стала французская фирма «Аэроспасьяль», а субподрядчиком — «Дассо-Брюге».

Многоразовый космический корабль «Гермес» представляет собой воздушно-космический самолет с низкорасположенным крылом большой стреловидности в плане, выполненный по аэродинамической схеме «бесхвостка». Крыло имеет тупую лобовую кромку с большим радиусом закругления и оснащено односекционными элевонами. Законцовки крыла плавно переходят в концевые шайбы, являющиеся, по сути, разнесенным двухкилевым оперением, оснащенным рулями направления. В задней части фюзеляжа установлен ставший уже традиционным для ВКС балансировочный щиток. Теплозащита «Гермеса» практически та же, что и у шаттла, и у «Бурана».

Стартовая масса корабля «Гермес» в первоначальном варианте составляла 16,7 тонны, при этом масса полезного груза, выводимая в отсеке полезной нагрузки — 4,5 тонны. Длина корабля — 15 метров, размах крыла — 10 метров. Отсек полезной нагрузки имел длину 5 метров, диаметр — 3 метра и объем — 35 м³. Кроме того, в грузовом отсеке располагался стыковочный узел для стыковки корабля с перспективной европейской орбитальной станцией MTFF («Палас»), лабораторным модулем «Колумб», входящим в состав американской орбитальной станции «Фридом», а также с автономными платформами EURECA на полярной орбите. Рассматривался вариант его использования для полетов к советской орбитальной станции «Мир-2». В кабине корабля объемом 26 м³ находились 2 пилота и 2 экспериментатора, а при необходимости можно было увеличить экипаж до 6 человек. Продолжительность автономного полета составляла от 7 до 30 суток, а в составе орбитальной станции — до 90 суток. Сам корабль был рассчитан на 30 полетов. Посадка должна была происходить на взлетно-посадочную полосу авиабазы Истра (Франция) или в Куру недалеко от старта. Дальность бокового маневра при заходе на посадку могла достигать 2500 км. Перевозка орбитального корабля к месту старта, а также горизонтальные летные испытания производились на переоборудованном самолете «Аэробус А-300». В случае аварии ракеты-носителя спасение орбитального корабля осуществлялось с помощью четырех твердотопливных ускорителей, установленных на переходном отсеке. При нормальном развертывании работ летные испытания корабля «Гермес» планировалось начать в конце 90-х годов.

Многоразовый корабль «Гермес» должен был выводиться разрабатываемой европейским сообществом ракетой-носителем «Ариан-5» с космодрома Куру во Французской Гвиане (Южная Америка). Первые проработки по проекту «Анапе 5» были выполнены в 1982 году. В январе 1985 года на римском совещании министров стран ЕКА было решено начать подготовительную работу, а в ноябре 1987 года на аналогичном совещании в Гааге было принято решение о полномасштабной разработке нового носителя. Решение основывалось на прогнозе увеличения массы геостационарных КА и их количества, который в целом оправдался. В работах участвовали 12 из 14 стран ESA при максимальном финансовом вкладе Франции — 46%. Французский Национальный центр космических исследований был назначен головным подрядчиком по проекту, а основным исполнителем по ракете «Ариан-5» стала французская компания «Аэроспасьяль». Всего в работе над созданием ракеты-носителя «Ариан-5» участвовали 240 компаний. Первый пуск ее из Гвианского космического центра (CSG) был выполнен 4 июня 1996 года, правда, неудачно.

Ракета-носитель «Ариан-5» при стартовой массе 725 тонн состоит из двух 7-секционных твердотопливных ускорителей EAP тягой по 620 тонн, второй ступени Н-155 диаметром 5,46 метра с одним кислородно-водородным двигателем НМ-60 «Вулкан» и третьей ступени EPS с двигателем тягой 3 тонны на долгохранимых компонентах топлива. Центральный блок и ускорители разработаны французской компанией «Аэроспасьяль». Твердотопливные двигатели разработаны компанией «Europropulsion», а двигатель центрального блока «Вулкан» — компанией SEP. «Вулкан» является крупнейшим европейским кислородно-водородным двигателем. Он развивает тягу 90 тонн на уровне моря при удельном импульсе 438 секунд и 104 тонны в вакууме при удельном импульсе 438 секунд. Давление в камере сгорания составляет 115 атмосфер.

Вторая ступень изготавливается германской компанией «Даймлер-Бенц». Она имеет диаметр 3,96 метра и располагается внутри отсека системы управления.

Ракета-носитель «Ариан-5» способна вывести КА массой 18 тонн на низкую околоземную орбиту, а на геопереходную — один аппарат массой 6800 кг или два суммарной массой 5970 кг.

В 1991 году в пригороде Кёльна был создан европейский Центр подготовки космонавтов. Планировалось также провести несколько наборов в отряд космонавтов ЕКА для полетов на корабле «Гермес». Французские кандидаты в космонавты прошли курс подготовки полетов на ВКС в Советском Союзе.

По мере развития проекта менялся и облик корабля, поначалу больше похожего на шаттл в миниатюре. Исчезло хвостовое оперение, зато появились стабилизаторы на концах крыльев. Стартовая масса выросла с 16,7 до 25 тонн, что выходило за рамки грузоподъемности ракеты «Ариан-5», поэтому проект неоднократно пересматривался. Это, конечно же, увеличивало и стоимость его создания. В последнем варианте 1989 года с целью снижения посадочной массы корабль конструктивно был разделен на собственно орбитальный блок, приборно-агрегатный отсек и двигательную установку. Приборно-агрегатный отсек был объединен с двигательной установкой и размещен в переходном отсеке, который теперь уже сбрасывался не перед выходом на орбиту, а уже после торможения непосредственно перед входом в атмосферу. В нем же был установлен стыковочный узел и шлюзовая камера, то есть корабль стыковался "задом". Грузовой отсек становился герметичным, а вот манипулятор исчез. Стартовая масса корабля с приборно-агрегатным отсеком снизилась с 25 до 22 тонн, из них орбитальный блок — 14 тонн. Масса выводимой полезной нагрузки снизилась до 3 тонн на орбите с наклонением 28,5° и до 1 тонны при наклонении 51,6°. Масса возвращаемой полезной нагрузки — до 1,5 тонн. Экипаж корабля также уменьшился до 3 человек.

Однако и последняя версия МТКК «Гермес», принятая к окончательной реализации после мучительной борьбы с растущими весовыми издержками, не является оптимальной. Конструкторам так и не удалось скомпоновать полностью многоразовый космический корабль: из-за жестких весовых лимитов выбранной схемы целый ряд систем, используемых в орбитальном полете, пришлось вынести в одноразовый, сбрасываемый перед спуском с орбиты ресурсный модуль, играющий роль своеобразного служебно-агрегатного отсека. Этот же ресурсный модуль должен использоваться в качестве шлюзовой камеры при выходах членов экипажа в открытый космос. Таким образом, назвать ОК «Гермес» многоразовым, как «Спейс Шаттл» или «Буран» нельзя. К тому же отсутствие негерметичного (или разгерметизируемого) отсека полезного груза серьезно снижает возможности использования ВКС для транспортных операций. Габариты доставляемого на орбиту полезного груза ограничены размерами (просветом) люка стыковочного узла: «Гермес» практически не приспособлен для вывода грузов в открытый космос.

Постоянные пересмотры проекта приводили ко все большему увеличению стоимости, и в ноябре 1992 года, когда должен был уже начаться этап разработки конструкторской документации, работы над «Гермесом» были заморожены из-за возникшего в богатой Европе экономического кризиса (они бывают не только в России), причем ФРГ первой отказалась от финансирования. В феврале 1994 года Совет Европейского космического агентства принял решение о развертывании работ по пилотируемым программам, в том числе по созданию аппарата CTV для обслуживания орбитальных станций. О «Гермесе» речь уже не шла. В настоящее время Европейское космическое агентство рассматривает два варианта пилотируемых космических кораблей. В одном из вариантов — баллистический аппарат для доставки на орбитальную станцию и обратно 6 космонавтов, другой же создается на базе американского корабля-спасателя CRV. Правда, недавно французское социалистическое правительство объявило о нежелании финансировать такой проект.

Как альтернативу «Гермесу» Англия в лице компании «Бритиш Аэроспейс» в 1984 году предложила проект одноступенчатого беспилотного многоразового корабля горизонтального взлета и посадки HOTOL, при этом указывалось, что стоимость выведения на орбиту 1 кг полезного груза снизится в 5 раз по сравнению с шаттлом (у «Гермеса» эта величина была сопоставима с шаттлом). При стартовой массе 230 тонн, длине 60 метров и размахе крыла 20 метров этот аппарат мог взлетать с обычного аэродрома с помощью разгонной тележки и выводить на орбиту в отсеке полезной нагрузки груз массой 7 тонн. Посадочная масса аппарата — 34-47 тонн. Основу корабля HOTOL составляет двухрежимная двигательная установка RB-545 фирмы «Роллс-Ройс» (конструктор Алан Бонд), не только использующая, но и накапливающая атмосферный кислород в ходе полета в атмосфере. С момента старта и до высоты 25-28 км (М=5) в течение 9 минут, двигатель работает в режиме воздушного с использованием атмосферного воздуха, сильно охлажденного бортовыми средствами, а затем, до высоты 88-90 км, работает в режиме жидкостного двигателя. Довыведение полезного груза на расчетную орбиту осуществляется с помощью кислородно-водородной двигательной установки орбитального маневрирования. Ресурс двигателя рассчитан на 120 полетов.

В грузовом отсеке корабля мог быть также размещен модуль для доставки пассажиров на орбитальную станцию. Компания «Бритиш аэроспейс» предложила правительству программу разработки базовой технологии летательного аппарата HOTOL, состоящую из двух трехгодичных циклов. В соответствии с ней изготовление должно было быть начато в 1994, а первый полет запланирован на 2000 год. Англия также претендовала на включение проекта HOTOL в программу создания пилотируемых аппаратов ЕКА, однако, ввиду большого технического риска этот проект не прошел, а в июле 1988 года английское правительство отказалось финансировать этот проект, который обошелся бы в 6 миллиардов фунтов стерлингов, после чего он тихо скончался.

Была еще попытка реанимировать его проектом, предусматривающим старт аппарата HOTOL (правда уже с российскими кислородно-водородными двигателями РД-0120) не с аэродрома, а с самолета Ан-225 «Мрия», чья грузоподъемность позволяла это сделать. В сентябре 1990 года компания «Бритиш аэроспейс» и Министерство авиационной промышленности СССР в ходе авиационно-космической выставки «Фарнборо-90» подписали соглашение о проведении совместных исследований по оценке технических возможностей и экономических аспектов использования находящегося в эксплуатации советского тяжелого самолета-носителя Ан-225 («Мрия») для запуска воздушно-космического самолета HOTOL. Совместно с ОКБ имени О.К. Антонова были проведены исследования аппарата HOTOL, запускаемого с тяжелого самолета-носителя Ан-225, в качестве экономичного средства доставки спутников на околоземные орбиты.

В случае получения обнадеживающих результатов предполагалось сделать этот проект международным и предложить полученный вариант в качестве перспективного для замены ракеты-носителя «Ариан-3», который, несомненно, мог бы конкурировать с западно-германским проектом двухступенчатого воздушно-космического самолета «Зенгер». В составе маршевой двигательной установки предполагалось использовать четыре двигателя советского производства (Воронежское КБ «Химавтоматика»), разработанных на базе РД-0120. Но слово было уже сказано, и проект остался пылиться на полках.

В отличие от англичан ФРГ представила свой проект многоразовой транспортной космической системы как следующий шаг после «Гермеса». Этот проект, названный по имени автора одного из первых проектов воздушно-космического самолета «Зенгер-2», разрабатывала фирма «Мессершмит-Белков-Блом» или МВВ. Это была полностью многоразовая транспортная космическая система с горизонтальным стартом и горизонтальной посадкой. Стартовая масса двухступенчатой системы составляет около 350 тонн. Она состоит из разгонной ступени и орбитального самолета, получившего имя «Хорус».

Крылатая разгонная ступень со стартовой массой 259 тонн и посадочной массой 140 тонн имеет двигательную установку из связки 5 турбореактивных и прямоточных воздушно-реактивных двигателей тягой по 35 тонн. Длина фюзеляжа разгонной ступени — 81,3 метра, размах крыльев — 41,4 метра. Орбитальная ступень «Хорус» при стартовой массе 88 тонн оснащена двумя кислородно-водородными двигателями АТС-700 тягой по 53 тонны при удельном импульсе 472 секунды. Экипаж корабля составляет 4 человека, а вес выводимой полезной нагрузки — 4 тонны. В туристском варианте в кабине можно разместить до 36 пассажиров. Расчетная продолжительность орбитального полета составляет одни сутки.

Вся система взлетает с обычного аэродрома при помощи воздушно-реактивных двигателей. Взлетная скорость составляет 500 км/ч. На высоте 19,5 км и при скорости М=3,5 включаются прямоточные воздушно-реактивные двигатели. На высоте 37 км, при скорости М=6,6 происходит разделение ступеней. Разгонная ступень возвращается на аэродром, а «Хорус» с помощью своей ДУ выходит на орбиту. Орбитальная ступень рассчитана на 100 полетов и могла бы совершать ежегодно до 6 полетов. Начало летных испытаний МТКС «Зенгер-2», при условии развертывания работ не позднее 1990 года, ожидалось в 2004-2006 годах.

На базе разгонной ступени в перспективе можно было бы создать гиперзвуковой пассажирский самолет. Дальность крейсерского полета самолета с 250 пассажирами на борту составляет 10 тысяч км. Скорость полета до М=4,5, высота полета 25 км, удельный импульс тяги 365 единиц. Самолет мог преодолеть за 3 часа 15 минут расстояние от Франкфурта-на-Майне до Токио через Лос-Анджелес. Этот проект постигла участь «Гермеса»: сытая Европа не желала тратить деньги на далекую перспективу при высоком уровне технического риска. Тем самым она сознательно ставила себя в подчиненное к СССР и США положение в области пилотируемых полетов.

В настоящее время Западная Европа ограничивается созданием демонстраторов для исследования проблем входа в атмосферу. Первым из них стал аппарат ARD компании «Аэроспасьяль» массой 2,8 тонны, повторяющий конусообразную форму командного модуля корабля «Аполлон». Его успешные испытания прошли во время третьего запуска европейской ракеты-носителя «Ариан-5» 21 октября 1998 года. Помимо баллистического аппарата планируется создать и модели крылатых аппаратов. Так, например, аппарат ARES той же компании и массой 2 тонны, по форме напоминающий сверхзвуковой самолет, после сбросов с аэростата или вертолета предполагается выводить с помощью ракеты-носителя «Союз» на околоземную орбиту с последующим входом в атмосферу и посадкой с помощью парашюта. В планах компании и более тяжелый демонстратор THEMIS со стартовой массой 55 тонн, способный достичь скорости М=11.

Другая французская компания «Дассо» предложила проект многоразового экспериментального аппарата воздушного старта VEHRA. Этот демонстратор массой 25,8 тонны выполнен по схеме «несущий корпус». До высоты 10 км он поднимается «на спине» самолета «Аэробус А-300». После сброса с помощью собственного двигателя НК-39 он способен разогнаться до скорости М=14.

Немецкая компания «Даймлер Крайслер Аэроспейс» предложила проект 400-тонного крылатого суборбитального аппарата «Хоппер» с одноразовой второй ступенью, запускаемой на высоте 50 км. А на начальной стадии создать демонстратор массой 2 тонны. Есть свои идеи и у итальянского концерна «Алениа Аэроспацио».

В настоящее время в Германии осуществляется программа ASTRA, одним из пунктов которой является подтверждение возможности создания многоразовых транспортных космических систем. Для этого силами бременской фирмы OHB System GmbH и европейского консорциума «Астриум» создается небольшой демонстратор «Феникс» массой 1200 кг, внешне напоминающий американский шаттл. Его испытания должны пройти в 2003 году.

Впрочем, все эти идеи тормозятся из-за недостаточного финансирования. Другим тормозящим фактором является неспособность стран Западной Европы совместно выработать общее решение по поводу создания перспективных многоразовых транспортных систем, включая пилотируемые.

По сравнению с Западной Европой Япония обладает меньшим научно-техническим, но большим экономическим потенциалом, поэтому опирается, в основном, на собственные силы. Правда, здесь сказывается еще и то, что после поражения Японии во Второй мировой войне ей по конституции было запрещено иметь тяжелое вооружение, включая баллистические ракеты. Поэтому она не имеет такой школы ракетостроения, какой обладают СССР (Россия), США, Франция и Китай. Тем не менее, Япония стала четвертой космической державой, запустив 11 февраля 1970 года с космодрома Утиноура первый свой спутник «Осуми». Правда, спутник этот весил всего лишь 24 кг вместе с последней ступенью ракеты-носителя, да и стартовая масса твердотопливной ракеты «Лямбда-4S» составляла 9,4 тонны, но этому было объяснение.

Чтобы достичь большего в космических исследованиях японцы пошли по уже опробованному пути. Как и в случае с бытовой электроникой в США была закуплена лицензия на производство компонентов ракеты «Торад-Дельта». Система управления и твердотопливные ускорители целиком закупались в США. Лишь вторая ступень разрабатывалась японцами, да и то с участием американской компанией «Рокетдайн». Созданная таким образом ракета-носитель N-1 позволила Японии самой запускать различные исследовательские спутники массой в несколько сот килограмм. Первый удачный запуск этой ракеты с космодрома Танегасима состоялся 9 сентября 1975 года, когда на орбиту был выведен экспериментальный спутник «Кику». Впоследствии, увеличив количество стартовых ускорителей с трех до девяти, получили более тяжелую ракету-носитель N-2.

Накопив опыт изготовления ракет и их компонентов, японцы в начале 80-х годов приступили к созданию чисто японской ракеты-носителя с криогенной ступенью семейства «Н» (Эйч). Правда, первая ракета семейства (Н-1) оказалась слишком слабовата для использования ее в коммерческих целях. Поэтому сразу же началась работа и над более тяжелой ракетой, получившей название Н-2. Ракета-носитель Н-2 является двухступенчатой с двумя твердотопливными стартовыми ускорителями. Обе ступени снабжены кислородно-водородными двигателями. Двигатель первой ступени LE-7 развивает тягу в пустоте 110 тонн при удельном импульсе 446 секунд, а двигатель второй ступени LE-5 — 14 тонн при удельном импульсе 452 секунды. Первый запуск ракеты состоялся 17 ноября 1994 года.

При стартовой массе 260 тонн ракета-носитель Н-2 способна вывести на низкую орбиту полезный груз массой 10 тонн, а на переходную к геостационарной — 4 тонны. По своим техническим характеристикам она копировала европейскую ракету «Ариан-4», однако стоимость ее запуска оказалась в два раза выше. Естественно, что выходить на рынок с такими экономическими показателями бессмысленно. Тем более что ее преследовали неудачи.

После последней аварии 15 ноября 1999 года было принято решение о доработке, как двигателей ракеты, так и самой ракеты в целом с целью повышения надежности. Кроме того, почти вдвое были снижены издержки при запуске, что делало ракету Н-2А вполне конкурентоспособной. При этом возможности ее по выведению полезных грузов сохранились. Первый запуск ракеты-носителя Н-2А (модификация А202) с космодрома Танегасима 29 августа 2001 года прошел успешно. В настоящее время планируется создание целого ряда ракет-носителей Н-2А. Так, например, ракета Н-2А (модификация А212) имеет асимметричную конструкцию и помимо двух твердотопливных ускорителей оснащена одним жидкостным боковым ускорителем, созданным на базе первой же ступени. При стартовой массе 410 тонн эта ракета обеспечивает выведение 15 тонн полезного груза на низкую орбиту и 7,5 тонн на переходную орбиту. Если же добавить второй жидкостной ускоритель, то грузоподъемность ракеты Н-2А (модификация А2222) возрастет до 9,5 тонн на переходной орбите.

Исследования по вопросам создания многоразовых воздушно-космических самолетов начались в Японии в конце 70-х годов. Для координации работ был создан Космический Центр в технополисе Цукуба. В качестве базового предварительно был принят вариант, предложенный Национальной аэрокосмической лабораторией (NAL), согласно которому предполагалось создание одноступенчатого воздушно-космического самолета с комбинированной двигательной установкой по типу американского NASP c выходом на летные испытания в 2006 году. Основной задачей этого летательного аппарата со стартовой массой 386 тонн является доставка экипажа из четырех человек и полезного груза массой 10 тонн на орбиту высотой 500 км. В исследованиях по этим проблемам приняли участие такие крупные японские промышленные корпорации как «Мицубиси», «Кавасаки» и «Фуджицу». Трудности, с которыми столкнулись японцы при создании гиперзвуковых летательных аппаратов, усугублялись низким уровнем развития японской аэрокосмической промышленности, например, в Японии не было аэродинамических труб. Поэтому к середине 80-х годов было решено переключиться на создание многоразового космического корабля, выводимого японской ракетой-носителем Н-2 (стартовая масса — 260 тонн), а катастрофа «Челленджера» вынудило на первом этапе ограничиться беспилотным кораблем.

Этот корабль, названный НОРЕ («Хоуп»), предназначался для обслуживания японского модуля JEM орбитальной станции «Фридом». Стартовая масса «Хоуп» составляла 10 тонн, посадочная масса — 8 тонн, а вес выводимой в грузовом отсеке полезной нагрузки — 1 тонну. Длина крылатого аппарата 10 метров, размах крыльев — 9,2 метра. Стыковка с орбитальной станцией, а также посадка корабля на аэродром проходят в автоматическом режиме.

Однако по мере продвижения выяснилось, что стоимость доставки 1 кг полезного груза на орбиту на порядок выше, чем у шаттла. Чтобы хотя бы сравняться с шаттлом по этому показателю, необходимо было увеличить массу корабля до 20 тонн, а массу полезного груза — до 3,5 тонн. Но такой вес превышал возможности ракеты-носителя Н-2. Пришлось увеличивать энергетику Н-2 за счет увеличения количества твердотопливных ускорителей с 2 до 6.

В 90-х годах «Хоуп» был переименован в HTV — транспортный корабль, выводимый Н-2. Уже были созданы и испытаны масштабные модели OREX, HYFLEX и ALFLEX. Аппарат OREX массой 865 кг представлял собой конус диаметром 3,4 метра и высотой 1,46 метра. После выведения на орбиту 3 февраля 1994 года ракетой-носителем Н-2 он получил название «Рюсей» («Метеор»). Основной задачей этого аппарата явилось испытание теплозащиты для транспортного корабля НОРЕ. Аппарат HYFLEX массой 1054 кг имел форму несущего тела и был предназначен для исследования проблем входа в плотные слои атмосферы и испытания теплозащиты. Он был запущен 11 февраля 1996 года с космодрома Танегасима с помощью двухступенчатой твердотопливной ракеты-носителя J-1, которая вывела его на суборбитальную траекторию. Аппарат успешно прошел все стадии полета и благополучно приводнился. Однако до прибытия спасателей оборвался поплавок, и он затонул. Аппарат ALFLEX массой 680 кг сбрасывался с вертолета в течение 1996 года над австралийским полигоном Вумера и был предназначен для отработки автоматической посадки на земную поверхность.

Однако прошедшее в 1997 году сокращение расходной части японского бюджета оставило японский многоразовый корабль в подвешенном состоянии. Возникло предложение об отказе эксплуатационной версии 20-тонного корабля НОРЕ. Вместо него предполагается использовать модифицированный экспериментальный аппарат НОРЕ-Х, который сможет совершить до 7 полетов. Но в отличие от своего предшественника его назначение экспериментальные исследования проблем, связанных с созданием многоразовых транспортных космических систем. А обозначение HTV получил выводимый на орбиту ракетой Н-2А одноразовый космический грузовик, предназначенный для полетов к международной космической станции.

Внешне аппарат НОРЕ-Х напоминает шаттл в миниатюре, но с двойным V-образным килем. Максимальный взлетный вес аппарата составляет 13,5 тонн, а посадочный вес — 11 тонн. Посадка его на ВПП длиной до 2 км производится в автоматическом режиме. А первый запуск его с помощью ракеты-носителя Н-2А на одновитковую орбиту планируется на 2004 год. Японские специалисты надеются, что при удачном исходе можно будет перейти к проекту пилотируемого многоразового корабля. Правда появления такого проекта следует ожидать после 2004 года.

Практически все описанные выше схемы многоразовых космических кораблей имели традиционные двигательные установки, но ведь вплоть до высот порядка 60 км можно использовать атмосферный кислород в качестве окислителя. Для этого годились турбореактивные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Однако дело осложнялось тем, что на тот момент, то есть на начало 80-х годов, скорости от М=5 до М=25 оказались неосвоенными. Скорость самых быстрых в мире самолетов МиГ-25 и SR-71 не превышала 3,5М, чуть больше была скорость у ракет с ПВРД, например, у «Бури» С.А. Лавочкина. Поэтому прежде, чем приступить к строительству воздушно-космических самолетов, использующих подъемную силу крыльев и атмосферный кислород, требовалось создать многорежимную двигательную установку, работающую во всем диапазоне скоростей, в том числе гиперзвуковых. С одной стороны это была задача чрезвычайной сложности, а с другой, ее решение сулило огромные выгоды. Исследования в этом направлении велись во многих странах таких, как США, СССР, Англия, Япония, ФРГ и другие.

В США работами теоретического и экспериментального характера занималось НАСА. Министерство обороны США, пытаясь опередить события, в начале 80-х годов поставило задачу создать военный воздушно-космический самолет с минимальным временем подготовки к старту, который бы мог вести разведку, инспекцию и даже перехват космических объектов потенциального противника, то есть СССР. Программа создания такого аппарата получила название TAV («Спейсплейн»). Впоследствии аппарат был назван АР. Для координации работ по нему было создано Управление авиационных систем AFSC. Фирмы, работавшие по контрактам Министерства обороны США, предложили различные схемы воздушно-космического самолета, например, «Крузер». Все они, естественно, были исключительно военными, имели экипаж 1-2 человека, а в качестве полезной нагрузки — только разведывательная аппаратура или боевые ракеты. Для выведения спутников или снабжения орбитальных станций они были непригодны.

НАСА также проводила исследования по выбору облика многоразового космического корабля, который бы пришел на смену шаттлу в XXI столетии. О проекте SSTO уже рассказывалось, но он имел традиционную двигательную установку и соответственно традиционный ракетный старт. Поэтому выигрыш в стоимости эксплуатации был невелик, а вот затраты на его создание огромны. Требовались новые подходы, например, через создание гиперзвуковых летательных аппаратов. Но для серьезных работ нужны были серьезные деньги, а они могли прийти только в случае объявления программы национальной задачей. В новогодние дни 1986 года Президент США Рональд Рейган в послании «О положении страны» объявил о создании национального аэрокосмического самолета (NASP). НАСА тут же опубликовало требования к созданию и примерный облик аппарата, названного Х-30. Он должен будет взлетать с обычного аэродрома, разгоняться до больших высот, используя атмосферный кислород, выходить на орбиту с помощью ЖРД, а после схода с орбиты совершать посадку на аэродром. В качестве топлива планировалось использовать водород. При этом на базе Х-30 можно будет создать и гиперзвуковой пассажирский самолет, и носитель космических аппаратов, и боевой воздушно-космический самолет по программе СОИ, то есть программа АР (TAV) вошла целиком в программу NASP. Программа была рассчитана на 12-15 лет. Первый атмосферный полет должен был состояться в 1997 году, а первый выход на орбиту — в 1999 году.

Такой лакомый кусочек упустить было нельзя, и все ведущие аэрокосмические фирмы США вступили в борьбу за получение контракта на создание Х-30. Среди них — «Рокуэлл Интернешнл», «Макдоннел Дуглас», «Дженерал Дайнэмикс». В апреле 1986 года были заключены основные контракты с промышленными фирмами. В июле 1986 года между НАСА и Министерством обороны был подписан заключительный меморандум. Постепенно стал вырисовываться облик ВКС. Эксперты полагали, что стартовая масса космического самолета составит 147 тонн, длина в пределах 46-61 метров, а размах крыльев 33 метра. Пилотировать аппарат будет экипаж из двух человек. В качестве комбинированной двигательной установки, конструктивно объединенной с планером, будут использованы 3-5 ГПВРД и один жидкостной двигатель тягой 23-32 тонны. Масса полезного груза, выводимого на низкую околоземную орбиту, составляет 9 тонн.

Нерешенных задач было много. Это и снижение сухой массы конструкции, и уменьшение веса теплозащитного покрытия, и применение "шугообразного" водорода и его хранение. Но наибольшую головную боль доставляла двигательная установка. На каждом этапе полета требовался свой тип двигателя. Для взлета ВКС с аэродрома и разгона до М=2 использовался турбореактивный двигатель, далее начинали работать прямоточные воздушно-реактивные двигатели и ПВРД со сверхзвуковым горением, при М>7 уже работал гиперзвуковой ПВРД и до высот 80-100 км, ну а для выхода на орбиту нужен был ЖРД. Использование отдельно всех типов ДУ резко увеличивало сухую массу ВКС. Требовалась комбинированная двигательная установка, работающая в разных диапазонах скоростей. Но сначала нужно был все-таки освоить гиперзвуковые скорости.

К началу 90-х годов тихо скончалась стратегическая оборонная инициатива, одновременно была урезана и программа строительства орбитальной станции «Фридом». Все это вместе привело к уменьшению военного и космического бюджетов. Таким образом, рушилось технико-экономическое обоснование проекта NASP. Потребное количество полетов ВКС уменьшалось, срок окупаемости, естественно, возрастал. Росли и потребные затраты на создание NASP: они уже составили 15-17 миллиардов долларов при начальных 5 миллиардах. Поэтому в мае 1993 года командование ВВС США и руководство НАСА пришли к выводу о необходимости приостановить разработку прототипа NASP Х-30.

В настоящее время продолжаются в минимальном объеме лишь отдельные исследования по проблемам создания ГПВРД. Ясно, что создание одноступенчатых аэрокосмических самолетов с гиперзвуковыми двигателями при современном уровне технологий практически невозможно. Требуется огромный объем исследований и, возможно, объединение усилий многих стран.

Работы в США по гиперзвуковому ракетоплану NASP подстегнули аналогичные работы в СССР. По этому поводу вышли даже два Постановления правительства (27 января и 19 июня 1986 года), а Министерство обороны выдало техническое задание от 1 сентября 1986 года. К этой работе подключилось и НПО «Энергия», хотя самолеты — не его профиль. В проекте многоразовой космической системы аэродромного базирования основу составляет воздушно-космический самолет, представляющий собой гиперзвуковой ракетоплан с комбинированной многорежимной двигательной установкой на основе турбопрямоточного воздушно-реактивного двигателя и линейного ЖРД. Начальная масса ВКС не превышает 700 тонн, масса конструкции составляет 140 тонн, масса полезного груза — не менее 25 тонн при выведении на опорную орбиту высотой 200 км и наклонением 51°. Длина ВКС составляет 71 метр при размахе крыльев 42 метра. Воздушно-космический самолет предназначался для оперативного экономически эффективного выведения полезных нагрузок на низкие орбиты, технического обслуживания орбитальных группировок, а также решения оборонных задач в космосе и из космоса.

Не остались в стороне, конечно, и авиационные КБ. В принципе, еще в 1968-1971 годах в ОКБ А.Н.Туполева в проработке находилось несколько технических предложений по ВКС с горизонтальным стартом и посадкой. Взлетная масса летательных аппаратов, согласно проектов, достигала 300 тонн. В качестве силовой установки предлагалось использовать ЖРД на тепловыделяющих элементах с использованием ЯСУ, в качестве рабочего тела — водород. Рассматривались варианты многоэтапного вывода полезных нагрузок с ВКС, находящихся на орбите вокруг Земли, на межпланетные орбиты с использованием ионных и плазменных маршевых двигателей. В тот период основное внимание ОКБ было сосредоточено на СПС-1 и многорежимных тяжелых боевых самолетах. На развертывание крупномасштабных и дорогостоящих исследовательских работ по одноступенчатым ВКС не было ни средств, ни свободных необходимых научно-технических и людских ресурсов, кроме того, до первых успехов в американской программе по шаттлу военные не проявляли особого интереса к проектам отечественных ВКС, делая традиционно ставку в оборонных космических программах на традиционные ракетно-космические системы. Поэтому все эти оригинальные предложения ОКБ не вышли из стадии эмбрионального состояния.

С началом работ на Западе по одноступенчатым ВКС, работы по данной тематике оживились и в СССР. К середине 80-х годов совместно с ЦАГИ, ОКБ Н.Д. Кузнецова, с другими предприятиями и организациями отечественного ВПК ОКБ подготовило ряд конкретных технических предложений по созданию авиационно-космической системы на базе одноступенчатого орбитального самолета с маршевой и корректирующей силовыми установками на основе ЖРД, с наземным или воздушным стартом с тяжелых самолетов-носителей.

Следующим этапом в создании одноступенчатого ВКС в ОКБ А.Н. Туполева стало начало проектирования летательного аппарата с маршевой силовой установкой, построенной на комбинации двигателей принципиально различного типа (ТРД+ПВРД+ЖРД). За прошедшие годы ОКБ удалось накопить большой научно-технический и технологический материал, дающий возможность перейти к практической реализации проекта одноступенчатого ВКС. По теме одноступенчатого орбитального ВКС ОКБ за эти годы подготовило несколько проектов, отличавшихся различными техническими решениями в части компоновки летательного аппарата и его силовой установки. Одним из последних проектов стал проект, получивший обозначение самолет «2000» или Ту-2000 с комбинированной силовой установкой (ТРД + ШПВРД + ЖРД), при этом ШПВРД означает широкодиапазонный ПВРД.

Как уже говорилось, в ответ на разработку США трансатмосферного X-30 (NASP) Министерство обороны 1 сентября 1986 года на основании постановлений правительства СССР от 27 января и 19 июля 1986 года о создании эквивалента выпустило техническое задание на одноступенчатый многоразовый воздушно-космический самолет (МВКС). МВКС должен был обеспечить эффективную и экономичную доставку на околоземную орбиту; обеспечить высокоскоростную трансатмосферную межконтинентальную транспортировку, и решение военные задач, как в атмосфере, так и в ближнем космическом пространстве. Из представленных ОКБ А.Н. Туполева, ОКБ А.С. Яковлева и НПО «Энергия» проектов одобрение получил Ту-2000, разработанный совместно с Центральным институтом авиационного моторостроения имени П.И. Баранова. Выполненный по схеме "бесхвостка" он должен иметь размах крыла 28,7 метра, длину 64,8 метров и стартовую массу 280 тонн при полезной нагрузке 4,6 тонны. Самолет рассчитан на 100 полетов, взлет и посадку на существующих аэродромах. Основой такого аппарата служит гиперзвуковой ПВРД с использованием забортного кислорода. В качестве топлива используется водород, который хранится на борту в «шугообразном» состоянии и служит также для охлаждения корпуса ВКС. Участие в работах по созданию двигателя приняло ОКБ имени А.М. Люльки.

На первом этапе предполагалось создать экспериментальный гиперзвуковой самолет ЭГС с максимальной скоростью полета до М=5-6, а на втором — экспериментальный ВКС — прототип одноступенчатого многоразового ВКС, обеспечивающий проведение летного эксперимента во всей области полетов, вплоть до выхода в космос. В связи с кризисом экономики в 1992 году работы по Ту-2000 были приостановлены.

В 1981 году в ОКБ имени А.И. Микояна был разработан проект гиперзвукового пассажирского самолета, получившего имя «Владимир». Схема его была достаточно оригинальна. Во-первых, оригинальна сама двигательная установка, основой которой являются модули прямоточных воздушно-реактивных двигателей изменяемой геометрии со сверхзвуковым горением. Но ПВРД начинают работать со скорости М=2. Если использовать турбореактивные двигатели для начального разгона, то дальше они становятся мертвым грузом. Решение было найдено за счет размещения ЖРД внутри ПВРД — в результате получается ракетно-прямоточный воздушно-реактивный двигатель, который работает в диапазоне скоростей М=2-10. После набора силы прямоточным двигателем ракетный исполняет роль регулируемого конуса управления скачками уплотнений на остальных режимах работы. Во-вторых, использование переохлажденного "шугообразного" водорода позволяет уменьшить объем топливных баков и обеспечить накопление на борту атмосферного кислорода, необходимого для работы ракетного двигателя. В-третьих, топливные баки изолированы от пассажирского салона за счет применения трехфюзеляжной схемы, где левый и правый фюзеляжи — баки с водородом, а центральный — пассажирский салон и кабина экипажа. Длина фюзеляжа составит 120 метров, а размах крыльев — 100 метров. Из этого следует и четвертая особенность. Для взлета аппарата таких размеров используется водная поверхность, то есть аквадром, причем при взлете и посадке используется эффект экрана, что позволяет снизить скорость отрыва до 60-80 км/час.

На базе такого гиперзвукового самолета может быть создан двухступенчатый воздушно-космический самолет. При этом в центроплане часть пассажирских отсеков превращаются в грузовой отсек, топливные баки с кислородом и водородом, а в его хвостовой части устанавливаются дополнительные жидкостные ракетные двигатели. После набора высоты 70-80 км при скорости М>8 отстыковываются боковые опустевшие фюзеляжи, которые в автоматическом режиме возвращаются на свой аквакосмодром. Вторая же ступень с помощью ЖРД выходит на орбиту. Между прочим, часть кислорода для ЖРД можно накапливать при полете в атмосфере.

Создание работоспособного гиперзвукового ПВРД — сложнейшая научно-техническая задача. И для ее решения требуются немалые усилия. Тем значительнее достижения, которые были получены в нашей стране несмотря на известные экономические трудности. Ведущей организацией в этом направлении, как уже говорилось, является ЦИАМ. Была создана гиперзвуковая летающая лаборатория «Холод», снабженная экспериментальным ГПВРД. В качестве носителя использована серийная зенитная ракета 5В28 зенитно-ракетного комплекса С-200, созданная под руководством П.Д. Грушина. Вместо боевой части и головки самонаведения на ГЛЛ установлен неотделяемый экспериментальный блок с ГПВРД, который имеет осесимметричную камеру сгорания и воздухозаборник с коническим центральным телом. В качестве топлива используется водород.

Летные испытания гиперзвуковой летающей лаборатории «Холод» начались 27 ноября 1991 года. Всего было проведено 5 пусков. Гиперзвуковой двигатель работал на высоте 25-30 км. Случались и неудачи, когда не удавалось запустить ГПВРД. Тем не менее, при полете 12 февраля 1998 года была достигнута скорость М=6,41 на высоте 27 км, а время работы ГПВРД составило 77 секунд. И это все при том, что за границей работы по ГПВРД практически не вышли за стены лабораторий. Правда, в 1998 году компания «Микрокрафт» по заданию Научно-исследовательского центра НАСА имени Лэнгли создала летающую лабораторию Hyper-X для демонстрации ГПВРД, которая получила название Х-43. Она вместе с ракетой «Пегас» подвешивается под крылом самолета Б-52. После сброса на высоте 13 км ракета разгоняет аппарат Х-43 до высоты порядка 30 км. Далее производится запуск ГПВРД, который обеспечивает разгон до скорости М=10. Однако при попытке запуска 2 июня 2001 года произошел взрыв ракеты «Пегас», и летающая лаборатория была потеряна.

В настоящее время специалисты ЦИАМ совместно с реутовским НПО Машиностроения работают над созданием экспериментального гиперзвукового летательного аппарата ЭГЛА, имитирующего компоновку, очертания и режимы полета перспективных воздушно-космических самолетов. На сей раз носителем послужит межконтинентальная баллистическая ракета УР-100. Сам ЭГЛА представляет собой аппарат в виде удлиненного конуса с треугольным крылом и вертикальным стабилизатором. В нижней части фюзеляжа ГЛА смонтированы модули экспериментального ГПВРД с камерой сгорания прямоугольного сечения, а в хвостовой части — бак с жидким водородом.

Полет ЭГЛА начинается с вертикального старта и выведения на пологую баллистическую траекторию. При повторном входе в атмосферу будет включен ГПВРД, который будет работать на высотах 40-50 км. Предстоит освоить скорости М=6-14. После окончания водорода последует гиперзвуковое планирование, которое завершится парашютной посадкой.

Создание гиперзвуковых летательных аппаратов помимо двигателей требует решения и множества других проблем. Поэтому и первый полет такого аппарата состоится не ранее, чем через 12-15 лет. Но, скорее всего переход к одноступенчатым многоразовым ВКС произойдет через 25-30 лет и только тогда, когда помимо создания ГПВРД удастся снизить "сухую" массу ВКС на 30% по сравнению с системами «Спейс Шаттл» и «Энергия» — «Буран», что пока нереально. Такие выводы были сделаны в рамках программы «Орел». Эта научно-исследовательская и экспериментальная работа проводилась с 1993 по 1996 год по заказу Российского Космического Агентства для исследования тенденций развития и возможностей отечественных многоразовых средств выведения. В работе приняли участие ведущие отечественные научные и промышленные аэрокосмические организации. Рассматривались частично и полностью многоразовые аппараты. В результате наиболее перспективными концепциями ближайшего будущего (5-10 лет) были признаны частично многоразовая ракетно-космическая система (МРКС), в том числе всеазимутальная двухступенчатая ракета-носитель со спасаемой первой ступенью, и частично многоразовая многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС). В более отдаленной перспективе наиболее предпочтительным выглядит создание одноступенчатого многоразового космического ракетоплана (МКР), а также двухступенчатой многоразовой многоцелевой авиационно-космической системы (МиГАКС).

По частично многоразовой ракетно-космической системе рядом предприятий были сделаны проектные проработки на уровне технических предложений, причем в каждом из них система вертикального старта состояла из возвращаемого крылатого ракетного ускорителя и неспасаемого блока выведения. Наличие одноразового блока выведения позволяет сэкономить на теплозащите второй ступени и системе ее возвращения на Землю. Свои предложения по МРКС представил даже головной институт отрасли — ЦНИИМаш. Внешне этот вариант МРКС напоминает «Буран», но без боковых ускорителей. Но на самом деле функции составных частей поменялись на 180°. Крылатый аппарат представляет собой не орбитальный корабль, а возвращаемый ракетный ускоритель. Зато центральный блок диаметром 5,4 метра — одноразовая вторая ступень с расположенным наверху полезным грузом, которым мог бы быть и многоразовый орбитальный корабль. Обе ступени оснащаются кислородно-водородными двигателями новой разработки тягой по 150 тонн: на ВРУ 5 двигателей, а на второй ступени 2 двигателя. Крылатая первая ступень после окончания активного участка возвращается на аэродром и совершает посадку в безмоторном режиме. Ресурс возвращаемого ракетного ускорителя составляет 100 полетов. По окончании ресурса двигателей (7 полетов) они переустанавливаются на вторую ступень. Стартовая масса такой системы оценивается в 548 тонн, а масса выводимой полезной нагрузки в 25 тонн.

Вариант реутовского НПО «Машиностроение» отличается от предыдущего установкой на обоих ступенях уже известных кислородно-водородных двигателей РД-0120, а также турбореактивных двигателей АЛ-31 для возврата крылатой первой ступени на аэродром. На ВРУ устанавливается 4 двигателя РД-0120, а на второй ступени — три. В отличие от предыдущего варианта имеется еще и третья ступень, оснащенная кислородно-водородным двигателем 11Д56. Базовый диаметр ВРУ — 6 метров, а второй ступени — 5,6 метра. Ресурс ВРУ — 100 полетов, а двигателей РД-0120 — 5 полетов. При той же полезной нагрузке стартовая масса системы — 570 тонн.

В варианте РКК «Энергия» используются и маршевые ЖРД РД-0120, и ТРД АЛ-31. Разница заключается в размерах ступеней и в соотношении установленных на них двигателей. На ВРУ установлено 5 двигателей РД-0120, на второй ступени — один. Базовый диаметр ВРУ (7,7 метра) заимствован с блока Ц ракеты-носителя «Энергия», а точнее с «Энергии-М». Ресурс ВРУ — 35-50 полетов. При чуть большей массе выводимого полезного груза (26 тонн) стартовая масса системы выросла до 674 тонн.

Еще большую стартовую массу имеет вариант КБ «Салют» — 750 тонн, хотя масса выводимой полезной нагрузки поменьше, чем у других вариантов — 24 тонны. При этом на ВРУ установлено 4 двигателя РД-0120, на второй ступени — два. Базовый диаметр ВРУ — 6,3 метра, а второй ступени — 3,9 метра. Ресурс ВРУ — 35-50 полетов. Посадка крылатой первой ступени безмоторная.

Каждый из предложенных вариантов позволял осуществлять запуски практически по любому азимуту, а стоимость каждого килограмма полезного груза снижалась в 1,5-2 раза. По финансовым причинам ни один из вариантов даже не дошел до стадии эскизного проекта. Однако, что касается всеазимутальной ракеты-носителя, то ГКНПЦ имени М.В. Хруничева в рамках работ по созданию носителей серии «Ангара» предложила свой вариант такой ракеты «Ангара-1ВА» на базе разработанной «Ангары-1.2». При этом первая ступень, созданная на базе универсального ракетного модуля, получившая имя «Байкал», оснащена ЖРД РД-191М тягой 196 тонн у земли, складываемыми прямыми крыльями, двумя вспомогательными воздушно-реактивными двигателями РД-33, разработанными в НПО имени В.Я. Климова, и посадочными шасси. Стартовая масса первой ступени составляет 130 тонн. В создании возвращаемой первой ступени принимает участие НПО «Молния». В качестве второй ступени будет использоваться блок «И», разрабатываемый для ракеты «Союз-2». Впервые многоразовый ускоритель «Байкал» был показан на авиасалоне в Ле Бурже в 2001 году. Начало летно-конструкторских испытаний ракеты «Ангара-1ВА», способной вывести на низкую круговую орбиту 1,9 тонны полезной нагрузки, планируется на 2003 год.

В перспективе предполагается использовать многоразовый ускоритель «Байкал» в качестве первой ступени на более тяжелых ракетах семейства «Ангара» — «Ангара-А3» и «Ангара-А5».

Кроме всеазимутальной ракеты ГКНПЦ имени М.В. Хруничева совместно с НПО «Молния» прорабатывает возможность создания многоразового космического корабля. Этот корабль создается на базе уже известной МАКС, но без маршевых двигателей и со складываемыми на участке выведения крыльями. При стартовой массе 13,5 тонн и экипаже 2 человека корабль будет способен вывести на низкую орбиту полезный груз массой 4,2 тонны или еще 7 человек пассажиров. Для выведения корабля на орбиту предполагается использовать более мощную ракету вышеназванного семейства — «Ангара-3И», первая ступень которой состоит из трех унифицированных ракетных модулей, оснащенных одним кислородно-керосиновым двигателем РД-191М ("четвертованный" вариант известного двигателя РД-170 ракет «Зенит» и «Энергия»), и модифицированного блока «И». Стартовая масса ракеты «Ангара-3И» с многоразовым космическим кораблем составляет 431 тонну. Схема такого ракетно-космического комплекса практически полностью повторяет французский «Гермес», челомеевский ЛКС и разработанные НПО «Энергия» ОК-М и ОК-М2. Здесь повторно используется только орбитальный корабль, а ракета — одноразовая.

Более сложный вариант предложил ЦНИИМаш. К уже упомянутому выше орбитальному кораблю массой 14 тонн добавили одноразовый агрегатно-грузовой отсек массой 11 тонн конической формы. В таком виде орбитальный корабль малой размерности крылатой схемы ОК-М-КС очень уж напоминает французский многоразовый корабль «Гермес» в его конечном варианте. В качестве носителя предлагалось использовать частично многоразовую транспортную систему, предложенную тем же ЦНИИМашем. Здесь в ракете-носителе не спасается только вторая ступень, зато появился и неспасаемый агрегатно-грузовой отсек. Поэтому при снижении расходов на эксплуатацию такой системы возрастут затраты на ее разработку. Сомнительно, чтобы такой проект получил поддержку.

В качестве частично многоразовой многоцелевой авиационно-космической системы рассматривалась уже упоминавшаяся система МАКС, разработанная в НПО «Молния» под руководством Г.Е. Лозино-Лозинского. При всей ее привлекательности у нее нашлись и противники. Основными аргументами против создания МАКСа являются высокая стоимость создания и большой срок самоокупаемости. Последнее связано с тем, что в настоящее время доля запусков полезных грузов массой 7-8 тонн резко снизилась, а для окупаемости затрат требуется не менее 25 пусков в год в течение 10 лет. Кроме того, такая система вряд ли сможет взлетать с обычных аэродромов: слишком опасно для пассажирских самолетов такое соседство. Впрочем, и для экипажа самолета-носителя Ан-225 любая авария может иметь просто катастрофические последствия.

Снижения срока самоокупаемости можно достичь за счет снижения стоимости эксплуатации, а возможно в случае создания полностью многоразовых систем. Такой проект был представлен АНПК МАПО «МиГ» имени А.И. Микояна. Он предусматривает создание двухступенчатой, полностью многоразовой авиационно-космической системы (МиГАКС) горизонтального старта, состоящей из гиперзвукового самолета-разгонщика с комбинированной двигательной установкой (ТРД и ПВРД) и ракетной разгонно-орбитальной ступени с ЖРД. Взлетная масса системы — 4220 тонн, самолета-разгонщика — 254 тонны, а орбитального самолета — 166 тонн. Разделение ступеней происходит при скорости М=6. Масса выводимой на орбиту полезной нагрузки — 12 тонн, а возвращаемой — 7 тонн. Двухместный орбитальный аппарат при спуске может совершать аэродинамический маневр с боковым отклонением до 2000 км с приземлением на ВПП длиной от 3500 метров. Проект как бы продолжает многоразовый вариант «Спирали».

Между прочим, для разгона двухступенчатой системы с ВПП специалистами АНПК «МиГ» им. Микояна, ИВТАН и ЦАГИ была предложена оригинальная концепция. В ее основе эффект магнитной «подушки», используемый для движения высокоскоростных железнодорожных экспрессов. МиКАКС должен садиться и взлетать с «электромагнитной ВПП», позволяющей ускорить разгон при взлете и обеспечить торможение при посадке с помощью известного принципа взаимодействия движущегося тела с магнитным полем. Оборудованная линейными двигателями со сверхпроводящими магнитами ВПП позволит за 10-15 секунд осуществить взлет с полосы длиной 3-4 км носителя массой 200-700 тонн. При этом ускорение составит 2-30g, а скорость достигнет 300-500 м/с.

Наиболее оптимальным вариантом многоразовой космической системы был бы одноступенчатый ракетоплан. МКР представляет собой аппарат для выведения на орбиту полезного груза легкого и среднего классов с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой типа американского SSTO. Проработку такого многоразового космического ракетоплана сделала РКК «Энергия». Внешне МКР напоминает орбитальный корабль «Буран», но гораздо больших размеров. Его стартовая масса составляет 1400 тонн («Буран» — 105 тонн). Экипаж — 3 человека. На ракетоплане установлены 7 трехкомпонентных ЖРД тягой по 250 тонн. Он способен доставлять на орбиту и возвращать на Землю полезный груз массой до 10 тонн. Проектирование ракетоплана рационально в том случае, если он обеспечит снижение удельной стоимости выведения полезного груза в 5-7 раз по сравнению с традиционными одноразовыми носителями. Проведенные в ЦНИИМаш параметрические расчеты и сравнительный анализ полностью многоразовых одно— и двухступенчатого носителей с различными двигателями показали, что при снижении сухой массы ЛА примерно на 30% по сравнению со «Спейс шаттлом» или системой «Энергия-Буран» одноступенчатый носитель грузоподъемностью 10-20 тонн должен иметь преимущества перед двухступенчатыми той же массы как по затратам на разработку, так и по удельной стоимости выведения.

Несмотря на столь пессимистический вывод проработки по одноступенчатым многоразовым транспортным космическим системам в нашей стране все-таки ведутся. Так, например, КБ «Салют» разработало предложения по носителю с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой подобно американскому «VentureStar». Разработчик баллистических ракет с подводным стартом ОКБ имени В.П. Макеева в инициативном порядке представила проект легкой одноступенчатой ракеты «Корона» с вертикальным стартом и посадкой, аналогичный американскому аппарату «Дельта Клиппер», программа которого закрыта в недавнем прошлом.

Стоит отметить, что и по теме «Орёл» был выдвинут ряд проектов одноступенчатых воздушно-космических самолетов. Среди них были Ту-2000, МиГ-2000 и модификации крылатого аппарата «Нева» (Холдинговая компания «Ленинец»). МиГ-2000 — одноступенчатый воздушно-космический самолет с взлетным весом 300 тонн, который должен выводить полезную нагрузку до 9 тонн на орбиту 200 км с наклонением 51°. После разгона ускорителем до М=0,8, ПВРД с дозвуковым горением обеспечивает дальнейший разгон до М=5. В качестве ракетного топлива должен использоваться переохлажденный (шугообразный) водород и жидкий кислород. При возращении был возможен боковой маневр до 3000 км. Однако предпочтение было отдано проекту Ту-2000, о котором уже рассказывалось в этой главе.

Впрочем, учитывая съежившийся космический бюджет России, которого не хватает и на текущие расходы, рассчитывать на бюджетные деньги при создании многоразовых космических транспортных систем не приходится. Нужны иные источники финансирования, а с этим, как известно, — тоже напряженка. Так что, все выводы, полученные в рамках темы «Орёл», относятся к тому «светлому будущему», которое когда-нибудь может быть наступит в России.

Потерпев неудачу с гиперзвуковым ракетопланом NASP, НАСА вернулось к концепции SSTO, но выбрало при этом совсем иную политику. Если прежде все разработки и на всех этапах велись исключительно по заказу НАСА и на ее деньги, то теперь НАСА объявляло цель исследований, а взявшиеся за это дело фирмы вели разработки и изготовление экспериментальных образцов на свой страх и риск и за свои деньги. На первых этапах работы бюджетные деньги составляют лишь небольшую часть затрат. Далее круг фирм-разработчиков сужается, а доля бюджетного финансирования возрастает, но никогда не достигает 100%. Этот этап заканчивается изготовлением экспериментального аппарата-прототипа, на котором будут продемонстрированы правильность технических решений. Таким образом, ответственность за создание новой техники несет сама аэрокосмическая промышленность, а НАСА лишь стимулирует их и помогает своей экспериментальной базой. В случае успеха фирма сама будет изготавливать эксплуатационные образцы и использовать их для выведения коммерческих полезных нагрузок, получая при этом прибыль. НАСА же, в свою очередь, имеет право заказать этой фирме изготовление и поставку необходимого ей количества летных образцов.

Именно так произошло с программой RLV — создание носителя многоразового использования. В 1994 году НАСА объявило сразу два конкурса: один — на создание легкого носителя, а другой — на создание перспективной многоразовой транспортной космической системы. Первый получил временное название Х-34, а второй — Х-33. При этом НАСА в отличие от программы «Спейс Шаттл» ничем не ограничивало разработчиков, задав лишь весовой диапазон выводимых полезных нагрузок и необходимость спасения и повторного использования всех элементов системы. Причем, наиболее желательной, но необязательной была одноступенчатая схема носителя. Велась лишь оценка подходов к проектированию эксплуатационного образца RLV и определение ключевых технологий. В борьбу вступили несколько аэрокосмических фирм, и каждая из них предложила свою концепцию многоразового носителя. Так фирма «Макдоннел Дуглас» предложила вариант вертикального взлета и посадки по типу аппарата «Дельта-Клиппер», созданного этой же фирмой и проходившего испытания в первой половине 90-х годов. Фирма «Рокуэлл интернешнл» выступила с традиционным вариантом — крылатый носитель типа SSTO 70-х годов. Но и технологии, и технические решения также были традиционными, что плохо согласовывалось с перспективностью создаваемой системы.

В результате конкурса в 1996 году был выбран проект RLV фирмы «Локхид-Мартин». Согласно проекту фирмы RLV представлял собой одноступенчатый аппарат вертикального взлета и горизонтальной посадки с треугольным очертанием и четырьмя оперениями — двумя хвостовыми вертикальными и двумя боковыми — крылышками. Аппарат оснащен линейным кислородно-водородным двигателем с центральным телом или соплом внешнего расширения («аэроспайк»).

Сначала планировалось построить прототип (1:2) RLV — Х-33. Он должен был иметь стартовую массу 124 тонны, сухую — 28,6 тонны. На нем установлены два линейных двигателя «аэроспайк» XRS-2000 тягой по 93 тонны (121 тонна в пустоте). На авиабазе Эдвардс начали строить стартовую позицию для Х-33. В середине 1999 года планировалось начать испытательные полеты аппарата по суборбитальной траектории. Аппараты должны достигать высоты 80 км, скорости М=15 и приземляться в 450 км от старта на испытательном полигоне Дагвей в штате Юта. Испытания проводятся в течение трех лет совместно с НАСА, после чего она полностью прекратит финансирование.

В случае успеха фирма «Локхид-Мартин» сама строит эксплуатационный образец RLV, который должен быть готов к 2003 году. Он получил название «VentureStar» («Венча Стар»), что означает "отважная звезда", и будет пилотируемым. Его стартовый вес составит 992 тонны, высота на старте 38,7 метра. На нем будут установлены уже семь линейных кислородно-водородных ЖРД RS-2000 тягой по 193 тонны. Размеры грузового отсека совпадают с размерами грузового отсека шаттла. Многоразовый корабль «VentureStar» способен выводить на орбиту высотой 185 км и наклонением 28,5° полезную нагрузку 27 тонн, а к международной космической станции 11,5 тонны. Кромки аэродинамических поверхностей и носок изготовят из композита "углерод-углерод". Остальные поверхности будут покрыты не керамикой как у шаттла, а плитами из инконеля и титана. Ожидаемая частота полетов — 25-40 пусков в год, а стоимость выведения 1 кг полезного груза снизится на порядок. Начало эксплуатации «VentureStar» ожидается в 2005-2007 году. Космодром для него предполагалось построить в пустыне Мохаве на дне высохшего озера Харпер в 160 км от Лос-Анджелеса.

Если бы все пошло как задумано, то лет через 10 на смену шаттла должен был прийти принципиально новый одноступенчатый многоразовый носитель. Впрочем, сколько прекрасных проектов так и осталось на бумаге. Так получилось и с «Отважной звездой». В ходе изготовления на заводе компании «Локхид-Мартин» в Палмдейле (Калифорния) и испытаний отдельных элементов аппарата Х-33 возникли серьезные проблемы. Сухой вес вырос с 28,5 до 33,9 тонны, что снижало максимально развиваемую им скорость с М=15 до М=13,8. В ходе испытаний треснул водородный бак, изготовленный из композиционных материалов. Сроки запуска демонстратора сдвигались вправо, а расходы на программу неуклонно росли. После прихода к власти в Белом доме в 2001 году администрации Джорджа Буша-младшего началось секвестирование космических расходов. Под нож в первую очередь пошли программы создания демонстраторов перспективных технологий Х-33 и Х-34.

В результате закрытия программы создания демонстраторов перспективных технологий Х-33 и Х-34, пригодных для создания новых многоразовых транспортных космических систем, в США в настоящее время ведутся только исследования по малому демонстратору Future-X Pathfinder или Х-37, вывод которого на орбиту в грузовом отсеке шаттла с последующим входом в атмосферу планируется на 2004 год. Однако он не имеет перспектив с точки зрения пилотируемых полетов, так что время для замены шаттла еще не пришло.

В настоящее время космос начал приносить прибыль, в основном за счет выведения на орбиту спутников связи. Поэтому многие частные компании в США вслед за авиакосмическими гигантами типа «Боинг» и «Локхид Мартин» бросились создавать новые ракеты-носители. Так уже запускались ракеты «Пегас», «Таурус», «Конестога» и «Минотавр». В начале XXI века должна стартовать многоразовая ракета К-1 компании «Кистлер Аэроспейс». Есть еще несколько проектов многоразовых носителей, разработанных частными компаниями, стремящихся снизить стоимость выведения полезных грузов за счет повторного использования ракеты-носителя.

Наиболее экзотичным, но и самым интересным проектом можно назвать «Ротон» компании «Ротари Рокет». Одноступенчатый пилотируемый носитель «Ротон» стартует вертикально с помощью специально разрабатываемого ЖРД с кольцевым соплом, а в космосе от него отделяется спутник массой до 3150 кг. Затем аппарат возвращается в атмосферу и приземляется с помощью раскрывающегося авторотируещего винта, как вертолет. Начало летных испытаний планировалось на 2001 год. Был построен атмосферный демонстратор ATV, который начал совершать небольшие подлеты в пустыне Мохаве. Первый из них совершили 12 октября 1999 года пилоты Марти Саригул-Клейн и Брайан Бинни. Однако резкое сокращение рынка услуг по запускам низкоорбитальных спутников, в том числе крах программы «Иридиум», привело к тому, что сначала из компании ушли ключевые фигуры, включая главного конструктора Гэри Хадсона, а затем сама компания «Ротари Рокет» объявила о своем банкротстве.

В целом, на сегодняшний день небольшим частным фирмам трудно, да, пожалуй, и невозможно конкурировать с могучими корпорациями типа «Боинг» и «Локхид Мартин» в деле создания новых транспортных космических средств. К тому же эти авиакосмические гиганты зачастую субсидируются НАСА или Пентагоном, то есть государством. История компании «Ротари Рокет» тому пример.

Аналогичная участь постигла и компанию «Бил Аэроспейс Текнолоджи». Ее основатель банкир Эндрю Бил намеревался создать сверхмощную, но недорогую ракету ВА-2С. Ее стартовая масса должна была составить 907 тонн, а высота — 64 метра при диаметре корпуса 6,2 метра. Для удешевления проекта весь корпус предполагалось изготовить из композиционных материалов, а в качестве топлива использовать керосин и перекись водорода. Однако наибольшее снижение стоимости давало применение ЖРД с вытеснительной подачей топлива. При этом на первой ступени должен быть установлен один (!) двигатель с тягой 1057 тонн на уровне моря и 1361 тонну в вакууме. Это самый мощный ЖРД в мире, превосходящий по уровню тяги и американский F-1 (680 тонн) и российский РД-170 (740 тонн). Правда, из-за низкого давления в камере сгорания (15 атмосфер) удельный импульс в пустоте не превышал 232 секунд. Хотя сам этот двигатель создан не был, зато прошел огневые испытания его прототип — двигатель второй ступени ВА-810 с тягой в вакууме 367,4 тонны.

В качестве стартовой площадки для ракет Эндрю Била планировались остров Сомбреро в Индийском океане и Гайана в Южной Америке. Казалось бы, имея такие деньги, нетрудно довести дело до конца. Однако, столкнувшись с многочисленными препонами, чинимыми госчиновниками, Э Бил отказался от продолжения проекта.

Конечно, последний пример выходит за рамки данной главы о крылатых пилотируемых кораблях, но зато наглядно показывает, что ниша орбитальных запусков для небольших частных компаний пока недоступна. Пример ракет «Пегас», «Таурус», «Конестога» и «Минотавр» нехарактерен, так как при их создании использовались уже разработанные твердотопливные двигатели. В частности, ракета «Конестога» по большей части состоит из твердотопливных ускорителей ракеты-носителя «Дельта», а в «Минотавре» используются ступени МБР «Минитмен». Может быть компании «Кистлер» повезет больше, хотя и у нее большие проблемы с финансами.

Зато для небольших фирм есть другая возможность приобщиться к космическим полетам, а именно: создание транспортных средств для полетов по баллистической траектории. При этом максимальная высота полета составит порядка 100 км, то есть аппарат выйдет за пределы атмосферы в открытый космос, пусть всего лишь на несколько минут. Конечно, практическая польза от таких полетов невелика, да и космическим назвать их можно лишь с большой натяжкой, ведь они только слегка высунутся в космос. В этом смысле они уступают не только суборбитальным полетам американцев на корабле «Меркурий» в 1961 году (время в невесомости до 16 минут), но и полетам ракетоплана Х-15. Однако туристов с толстыми кошельками кратковременный полет в космос вполне устроит. Тем более что профессиональным летчикам-испытателям, достигнувшим на ракетоплане Х-15 высоты 80 км, еще в начале 60-х годов было присвоено звание «астронавт».

Такой интерес к туристическим полетам в космос породил учреждение 18 мая 1996 года «Х-Приза» и премию в размере 10 миллионов долларов, которая будет присуждена фирме, построившей первый в мире пассажирский космический корабль. Аппарат должен в течение двух недель дважды стартовать в космос, достигнув нижней границы космоса (около 100 км), и безопасно вернуться обратно, неся на борту, по крайней мере, трех пассажиров. По условиям конкурса финансирование строительства космического корабля — исключительно частное. «Х-Приз» напоминает приз в 25 тысяч долларов, учрежденный в 1919 году Раймондом Ортейгом, который должен был получить тот, кто первым совершит перелет через Атлантический океан. Его получил в 1927 году известный летчик Чарльз Линдберг.

К настоящему времени около 20 частных фирм объявили о своем стремлении включиться в борьбу за «Х-Приз».

Ø компания «Advent Launch Services» (Хьюстон, США), старт аппарата «Advent» вертикальный с поверхности воды, посадка горизонтальная на воду;

Ø компания «Aeroastro, LLC» (Херндон, США), старт аппарата «PA-X2» вертикальный ракетный, посадка горизонтальная на параплане;

Ø компания «Bristol Spaceplanes Ltd.» (Бристоль, Великобритания), старт аппарата «Ascender» горизонтальный с аэродрома, посадка горизонтальная на аэродром;

Ø компания «Canadian Arrow» (Канада), старт аппарата «Canadian Arrow» вертикальный, посадка горизонтальная на параплане;

Ø компания «Cerulean Freight Forwarding Company» (Оровилль, США), старт аппарата «Cerulean» горизонтальный с ВПП, посадка горизонтальная на аэродром;

Ø компания «Космополис-21» (Москва, Россия), старт аппарата «Космополис-XXI» с борта самолета М-55 «Геофизика», посадка горизонтальная на аэродром или на парашюте;

Ø компания «Discraft Corporation» (Портлэнд, США), старт аппарата «The Space Tourist» горизонтальный с ВПП, посадка горизонтальная на аэродром;

Ø компания «Dr. Graham Dorrington» (Великобритания), старт аппарата «The Green Arrow» вертикальный, посадка на парашюте;

Ø компания «Lone Star Space Access Corporation» (Хьюстон, США), старт аппарата «Cosmos Mariner» горизонтальный с ВПП, посадка горизонтальная на аэродром;

Ø компания «Earth Space Transport Systems Corporation» (Орегон, США), старт аппарата «Earthstar-1» вертикальный, посадка на парашюте;

Ø компания «FunTech Systems» (США), старт аппарата «Aurora» вертикальный, посадка горизонтальная на параплане;

Ø компания «Kelly Space and Technology» (Сан-Бернадино, США), старт аппарата «Eclipse Astroliner» с борта самолета Boeing-747, посадка горизонтальная на аэродром;

Ø компания «Mr. Micky L. Badgero» (США), старт аппарата «Luckey Seven» вертикальный, посадка горизонтальная на параплане;

Ø компания «Pablo de Leon & Associates» (Бууэнос-Айрес, Аргентина), старт аппарата «Gauchito» вертикальный, посадка на парашюте;

Ø компания «Pan Aero, Inc» (Вашингтон, США), старт аппарата «X Van 2001» вертикальный, посадка на парашюте;

Ø компания «Pioneer Rocketplane, Inc» (Энн-Эрбор, США), старт аппарата «Pathfinder» горизонтальный с ВПП, посадка горизонтальная на аэродром;

Ø компания «Scaled Composites, Inc» (Мохаве, США), старт аппарата «Proteus» воздушный с самолета-носителя;

Ø компания «Starchaser Industries» (Чесэйр, Великобритания), старт аппарата «Thunderbird» вертикальный, посадка на парашюте;

Ø компания «The daVinci Project» (Канада), старт аппарата «daVinci» с борта самолета или воздушного шара, посадка на парашюте;

Ø компания «TGV Rocket» (Бетесда, США), старт аппарата «MICHELLE-B» вертикальный, посадка на парашюте.

Среди компаний-претендентов лидирует «Скэйлд Композитс инк», возглавляемая Бертом Рутаном. Б. Рутан известен тем, что создал в свое время сверхлегкий самолет «Вояджер», совершивший в 1986 году перелет вокруг света без посадок и без дозаправок. Эта компания построила самолет необычной схемы под названием «Протеус», который совершил первый полет 22 сентября 1998 года. Этот самолет станет первой ступенью двухступенчатой системы воздушного запуска частных пассажирских космических кораблей. Предполагается построить к 2000-2001 году космический корабль, который вместе с тремя пассажирами будет отделяться от самолета на высоте 12200 метров. Используя ракетные двигатели, корабль поднимется к границам космоса — на высоту 100 км — и спланирует обратно, используя для посадки крылья. В течение четырех минут его пассажиры будут свободно плавать в невесомости внутри достаточно просторной кабины с шестью иллюминаторами.

Еще один из претендентов на «Х-Приз» — небольшая английская компания «Старчэйзер Индастриз» (директор Стив Беннетт) — 6 июля 2000 года осуществила запуск двухступенчатой твердотопливной ракеты «Старчэйзер-Дискавери», которая доставила макет спутника на высоту 5750 метров. Сама ракета создана как макет для испытаний суборбитальной ракеты многоразового использования «Тандерберд», разрабатываемой той же компанией. Ракета «Тандерберд» высотой 16,7 метра предназначается для вывода модуля диаметром 2,1 метра с тремя членами экипажа на высоту как минимум 100 км, после чего она на парашюте должна возвращаться на Землю. В ноябре 2001 года был запущен еще один прототип одноместной пилотируемой ракеты под именем «Нова». Первый испытательный полет этой ракеты в пилотируемом варианте должен состояться не ранее 2002 года, а полеты ракеты «Тандерберд» с туристами ожидаются в 2003 году.

Если большинство проектов предусматривает либо по ракетному с Земли, либо по самолетному с аэродрома или с самолета-носителя, то для ракеты «Da Vinchi», разрабатываемый канадцами, предусмотрен старт с гигантского воздушного шара, который поднимает ракету на высоту порядка 20 км.

Другая канадская фирма взяла за основу своей ракеты «Canadian Arrow» гордость третьего рейха и прародительницу современного ракетостроения немецкую баллистическую ракету «Фау-2». Да и сделана она из тех же материалов. Но в отличие от немецкой «Фау-2» в новой «Canadian Arrow» на самом верху есть специальный отсек для экипажа из трех человек. Предполагается, что ее первый испытательный запуск состоится в начале 2002 года. Что же касается «конкурсных» полетов для получения приза, то они запланированы на лето 2003 года. Но создателям ракеты еще нужно получить разрешение канадских властей на запуски с полигона Черчилль, что находится на севере провинции Манитоба. Между прочим, подобный проект под названием ВР-190 был предложен еще в 1945 году М.К. Тихонравовым.

Описывать все проекты нет смысла, поскольку многие из них носят исключительно рекламный характер. Однако на одном из них следует остановиться подробнее, так как его создают в России. Более того, сам аппарат С-XXI строят не в кустарной мастерской, а по заказу ЗАО «Суборбитальная корпорация» на Экспериментальном машиностроительном заводе имени В.М. Мясищева в подмосковном Жуковском, что само по себе служит гарантией качества. Именно на этом заводе подготавливался для горизонтальных летных испытаний аналог «Бурана» БТС-002. Именно на нем был создан высотный самолет М-55 «Геофизика», который переоборудуется в самолет-носитель. Сам многоразовый крылатый космический корабль массой 3 тонны с пилотом и двумя пассажирами-туристами устанавливается на верхней части фюзеляжа «Геофизики», которая выводит его высоту 17 км. После отделения корабль с помощью своих твердотопливных двигателей общей тягой 10 тонн разгоняется по баллистической траектории до высоты 50 км. После выключения двигателей корабль по инерции достигает высоты 101 км. Со старта до приземления кратковременный суборбитальный полет продлится около часа. При этом туристы поднимутся выше стратосферы — выше 100 километров над Землей, ощутят невесомость в течение трех-пяти минут во время полета в космическом пространстве. Максимальные перегрузки при старте составят 3,5 единицы, а при входе в атмосферу — 4 единицы. Посадка производится по самолетному. Корабль будет способен совершать посадки на аэродромы второй категории с посадочной полосой не более 1,8 километра. В день планируется совершить два таких полета.

Предполагается, что первый полет корабля С-ХХI состоится в 2004-2005 годах, а билеты на такое суборбитальное путешествие будут стоить около 100 тысяч долларов. Сам проект стоит 70 миллионов долларов. Для сравнения орбитальный полет Дениса Тито на международную космическую станцию обошелся ему в 20 миллионов долларов. Всего предполагается построить 5-7 подобных кораблей, каждый из которых должен окупиться за 1,5 года.

Вообще космический туризм по оценкам экспертов сулит солидные прибыли. Поэтому в последнее время появляется все больше и больше различных проектов. Один их них предложила американской компании «InterOrbital Systems» (IOS). Согласно ее проекту, ракета «Нептун», стартующая с одного из островов в Тихом океане или с плавучего космодрома, может вывести на низкую полярную околоземную орбиту двух пилотов и двух туристов. Продолжительность орбитального полета до 7 дней. Первый туристический полет планируется провести в 2004 году. Такое космическое путешествие обойдется каждому туристу в 2 миллиона долларов. В эту сумму будет включена и стоимость двухмесячной подготовки к полету. Правда, подобные планы вызывают большие сомнения в их реальности, поскольку для совершения орбитальных полетов требуется соответствующая инфраструктура, что под силу либо государству, да и то не каждому, либо крупнейшей корпорации.

Другое дело, если о стремлении создать космический корабль для орбитальных полетов туристов объявляет Национальное космическое агентство Японии НАСДА. Оно планирует к 2008 году запустить с помощью ракеты-носителя Н-2А пятиместный космический корабль с продолжительностью пребывания на орбите около суток. По уровню комфорта полет на нем не будет отличаться от путешествия на авиалайнере или междугороднем автобусе. Цена билета на такой полет составит 700 миллионов йен (5,3 миллиона долларов). Честно говоря, учитывая скромные успехи Японии в освоении космического пространства, с трудом верится в подобные планы. Тем не менее, НАСАДА обратилось к частным фирмам с предложением присоединиться к проекту, планируя включить его в десятилетний план космических разработок, который предполагается принять в 2002 году.

Не избежала соблазна и компания «Воздушный старт», задекларировавшая возможность использования разрабатываемой ракеты-носителя «Полет» для запуска на орбиту космического корабля с туристами. Ну что тут сказать? Похоже, эти ребята большие юмористы. Ведь одно дело стартовать в ракете с неподвижного старта с постоянными по направлению перегрузками. И совсем другое, когда самолет-носитель Ан-124 «Руслан» делает горку, в ходе которой наступает кратковременная невесомость. Затем из контейнера выталкивается в горизонтальном направлении ракета. Ввод тормозного парашюта вызывает рывок, после чего ракета разворачивается на 90° хвостом вниз, и только после этого происходит запуск двигателя. Причем, на начальном этапе работы двигателя происходят сильные колебания ракеты, сравнимые со стартом МБР с подводной лодки сразу после выхода из воды. Достаточно представить себе всю эту картину, чтобы понять, не каждому подготовленному летчику-испытателю по силам вынести все это, а уж что касается туриста… И все это, не считая аварийных ситуаций при выведении, трасса которого проходит исключительно над океаном. А что если сработает система аварийного спасения? И где тогда туриста искать?

Впрочем, не все компании зациклились на развлечении туристов, показав им на пару минут черное звездное небо. Ряд из них пытаются проникнуть дальше в космос, ведь это новые возможности и значительно более высокие расценки. Тем более, что НАСА, прикрыв программы создания экспериментальных аппаратов Х-33 и Х-34, в рамках «Инициативы по космическим запускам» и «Интегрированного плана транспортной космической системы» объявило о новой программе разработки носителей многоразового использования RLV. Эти работы возглавил Центр космических полетов имени Маршалла.

Одной из компаний, представившей свои предложения в рамках программы создания RLV, стала «Kelly Space and Technology», выступившая совместно с компанией «Воут Эйркрафт Индастриз». Аппарат «Eclipse Astroliner» этой компании был заявлен для участия в «Х-призе». Однако его возможности гораздо больше, чем просто катать по баллистической траектории пассажиров. Своей формой он чем-то напоминает экспериментальный крылатый аппарат НАСА Х-34. Однако стартует он не из-под крыла самолета-носителя, а по планерному. То есть взлет осуществляется на буксире, который тянет за собой самолет «Боинг-747». После отделения от самолета-носителя на высоте 6 км аппарат с помощью своих двигателей, в качестве которых предполагается использовать НК-33 или РД-180, разгоняется до скорости 2,7 км/с. На высоте 120 км открываются носовые створки грузового отсека и из него выталкивается разгонная ступень с полезным грузом, который своим ходом доставляется на орбиту. Крылатая разгонная ступень, пилотируемая экипажем, входит в плотные слои атмосферы и совершает посадку на аэродром. Понятно, что, имея такие возможности по выведению спутников, нетрудно просто катать пассажиров до высоты 100 км.

Нечто похожее предложила компания «Pioneer Rocketplane, Inc». Только ее крылатый аппарат «Патфайндер» с экипажем из двух человек самостоятельно с помощью двух турбореактивных двигателей взлетает с аэродрома с пустым баком окислителя. На высоте 6 км он встречается с самолетом-заправщиком, от которого ему перекачивается окислитель (жидкий кислород). Затем «Патфайндер», используя двигатель РД-120, разгоняется до скорости М=15 и высоты 140 км, где происходит отделение спутника с разгонной ступенью. То есть с этого момента схема полета аналогична предыдущему аппарату.

Однако контракт стоимостью 135 миллионов долларов на продолжение работ в рамках программ «Инициатива по космическим запускам» и RLV получила в 2001 году компания «Кистлер Аэроспейс». Компания должна выполнить демонстрационный полет своего многоразового носителя К-1 до 2003 года, в противном случае контракт будет аннулирован. Как уже говорилось выше, этот многоразовый носитель стартовой массой 342 тонны, спроектированный по классической схеме, использует три двигателя НК-33 на первой ступени и один двигатель НК-43 на второй ступени. После выработки топлива и входа в атмосферу ступени опускаются на парашютах. Мягкую посадку обеспечивают надувные подушки. Использование ракеты К-1 для пилотируемых запусков не предусмотрено.

В этой главе описана лишь небольшая часть проектов пилотируемых многоразовых космических транспортных систем, а ведь есть еще и беспилотные. И с каждым годом их все больше и больше. Появились сообщения в печати о работах над проектами многоразовых кораблей в Индии и Китае. В частности, в Индии разработан проект многоразового космического корабля, получившего название «Аватар». Предполагаемые области его применения — вывод на орбиту спутников и дешевые туристические полеты в космос. Уникальной особенностью «Аватара» является его возможность выделять из воздуха кислород для своего функционирования прямо в полете. Полный вес аппарата составляет 25 тонн, 60 процентов, из которых как раз и будут заняты топливом. Максимальная высота полета — 100км при полезной нагрузке до 1 тонны. С обыкновенным самолетом роднит «Аватара» его горизонтальный способ взлета и посадки. Аппарат снабжен комбинированной двигательной установкой и рассчитан на 100 полетов.

С одной стороны в появлении подобных проектов нет ничего удивительного. Ширится экспансия человечества в космосе, и многоразовые транспортные системы будут в значительной мере способствовать этому. Но с другой стороны, от идеи до ее воплощения в жизнь длинный путь, и не всем удается пройти его до конца. Именно поэтому здесь не рассматривались экзотические проекты. Но все же об одном из них следует рассказать.

Государственным научно-исследовательским предприятием гиперзвуковых систем в Санкт-Петербурге Холдинговой компании «Ленинец», которое возглавляет Владимир Фрайштадт, был разработан уникальный проект одноступенчатого многоцелевого воздушно-космического самолета. Этот аппарат был поначалу назван «АЯКС», а впоследствии — «Нева». Первоначально «Аякс» создавался как ответ на американские планы создания гиперзвукового разведчика «Аврора», позднее он «конверсируется» в гиперзвуковой самолет глобальной дальности или первую ступень для вывода полезной нагрузки на орбиту.

Согласно концепции Фрайштадта гиперзвуковой летательный аппарат является открытой неизолированной аэротермодинамической системой, в которой на всех этапах атмосферного полета часть кинетической энергии обтекающего конструкцию гиперзвукового потока ассимилируется бортовыми подсистемами, повышая общий энергоресурс летящего объекта и преобразуясь в химическую и электрическую энергию.

При полете в атмосфере конструкция гиперзвукового летательного аппарата нагревается до высоких температур. Но при этом, впервые в истории воздушно-космических транспортных средств было предложено не защищать ГЛА от проникновения внешней энергии, а активно "впускать" ее внутрь и использовать для повышения энергоресурса системы.

«АЯКС» состоит как бы из двух вложенных один в другой корпусов, между которыми — специальная подсистема химической регенерации тепла, куда поступает поток традиционного авиакеросина. Когда аппарат движется в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, часть кинетической энергии воздушного потока, идущая на нагрев его поверхности, используется для термохимического разложения топлива. В результате разложения керосина образуется свободный водород, в смеси с тем же керосином он образует высокоэффективное углеводородное топливо.

Эта водородосодержащая смесь поступает в магнитоплазмохимический двигатель. Двигательная установка состоит из воздухозаборника с предионизатором гиперзвукового воздушного потока, МГД-генератора, гиперзвукового ПВРД, камеры сгорания (и, в ряде случаев, МГД-ускорителя), а также сопла. ДУ этого типа позволяет реализовать принцип магнитоплазмохимического двигателя (МПХД), в корне отличающегося от ПВРД со сверхзвуковым горением. Структура течения в тракте ДУ может регулироваться за счет МГД-воздействия на набегающий воздушный поток вплоть до первой космической скорости. Для управления обтеканием поверхности ГЛА предполагается применение направленного излучения бортового лазера и внешнего электромагнитного поля летательного аппарата на пограничный слой и скачки уплотнения ударных волн. Кроме того, торможение воздушного потока в МГД-генераторе сопровождается генерацией электроэнергии мощностью порядка 100 мегаватт, накапливаемой за время полета в атмосфере на борту самолета.

Таким образом, «АЯКС» не только способен преодолевать около 20000 км со скоростями выше 10000 км/час в диапазоне высот 30-60 км, а также выводить на околоземную орбиту полезные грузы (приналичии второй ступени), но и располагает мощной бортовой энергетикой, которую можно использовать для самых различных задач планетарного характера.

Конечно, такой проект выглядит слишком фантастичным сегодня. Это скорее уровень технологий середины XXI века. Но именно такие проекты ставят ориентиры для развития науки и техники, в том числе и космической. Правда, уже в 2001 году появилось сообщение о начале первых стендовых испытаний термохимического реактора для летательных аппаратов системы «АЯКС».

далее