ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(ВИНИТИ)
Для служебного пользования
Экз. №
ЗАРУБЕЖНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
РЕФЕРАТИВНЫЙ СБОРНИК
Издается 1 раз в месяц
Выпуск 7
МОСКВА 1988
1-659Д

ОБЪЕДИНЕННАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
информационных изданий по астрономии, геодезии,
исследованиям космического пространства и Земли из космоса
Главный редактор: акад. Р. 3. САГДЕЕВ
Члены редакционной коллегии:
проф. Т. А. Агекян, акад. В. А. Амбарцумян, д. ф.-м. н. Ю. В. Батраков,
проф. В. Д. Большаков, чл.-корр. АН СССР Ю. Д. Буланже,
к. т. н. В. Д. Власов, проф. В. Г. Горбацкий, к. ф.-м. н. Р. А. Гуляев,
д. ф.-м. н. А. А. Гурштейн, д. т. н. Я. Л. Зиман, акад. К. Я. Кондратьев,
к. ф.-м. н. Э. В. Кононович, д. ф.-м. н. А. П. Кропоткин, проф. А. Г. Масевич,
проф. М. Я. Маров, д. ф.-м. н. Д. И. Нагирнер, проф. Я. Д. Новиков,
проф. Л. П. Пеллинен, проф. В. В. Подобед, к. х. н. Л. Д. Ревина
(ученый секретарь редколлегии), к. ф.-м. н. Я. Я. Сажусь,
проф. В. А. Сарычев, д. ф.-м. н. В. И. Слыш, акад. В. В. Соболев,
д. ф.-м. н. В. В. Усов, к. ф.-м. н. В. Г. Шамаев, д. ф.-м. н. В. В. Шевченко,
к. ф.-м. н. К. Б. Шингарева, к. ф.-м. н. И. С. Щербина-Самойлова
(зам. главного редактора), д. ф.-м. н. Э. В. Эргма
Научный редактор — к. т. н. Б. И. Ермишкин
© ВИНИТИ, 1988

ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Перспективы космических исследований в США
5 января 1988 г. Президент Рейган подписал директиву
«Политика в космосе и коммерческая инициатива в космосе на
начало следующего века». В качестве основных задач директива
предусматривает обеспечение лидирующего положения США в
области исследований и использования космоса, а также
укрепление безопасности страны. Военная космическая программа
должна удовлетворять требованиям программы СОИ, а
министерство обороны обязано «при соблюдении договорных
обязательств вести НИОКР и осуществлять планирование с таким
расчетом, чтобы быть готовым к приобретению и развертыванию
стратегических оборонительных вооружений, если это будет
продиктовано интересами национальной безопасности».
Директива обязывает министерство продолжать работы в области про-
тивокосмической обороны. Обозреватели считают, что наиболее
вероятным направлением этих работ будет создание лазеров
наземного базирования.
В качестве главных перспективных задач в области
гражданского космоса называют создание постоянно действующей
обитаемой орбитальной космической станции (при этом
подтверждается ее гражданское назначение) и пилотируемые
полеты за пределы околоземной орбиты. Директива
предусматривает режим наибольшего благоприятствования для частных
фирм в области использования космоса. Этим фирмам, в
частности, разрешается создавать стартовые комплексы для запуска
принадлежащих им коммерческих ракет-носителей. Они также
получают право на эксплуатацию орбитальных лабораторий
«Спейслэб», выводимых в космос на борту МВКА «Спейс
Шаттл». Фирмам предлагается создать «орбитальную
промышленную платформу», рассчитанную на коммерческое
использование, а НАСА обязано арендовать до 70% площади этой
платформы в течение пяти лет, что должно стать стимулом для
фирм, создающих платформу. НАСА должно вообще оказывать
максимальную поддержку использованию космоса в
коммерческих целях, если только это не требует прямых субсидий со
стороны федерального правительства. Одно из требований, содер-
2—659Д — 3 —

жащихся в директиве,— принять меры, чтобы уменьшить число
неработающих космических аппаратов и фрагментов на орбите
в избежании засорения космоса.
Президентская директива учитывает рекомендации
Межведомственной группы старшего уровня по космосу, которые были
представлены президенту в конце декабря 1987 г., а
рекомендации этой группы, в свою очередь, базировались на
рекомендациях Национальной комиссии по космосу и Группы
стратегического планирования НАСА. Сообщается, что группе старшего
уровня по космосу пришлось преодолевать оппозицию
Административно-бюджетного управления при президенте и ряда
других правительственных ведомств, особенно в той части, которая
касается перспективных пилотируемых полетов.
Комментируя президентскую директиву по космосу,
директор НАСА Джеймс Флетчер заявил на пресс-конференции, что
она дает новый мощный импульс развитию гражданского
космоса и впервые провозглашает, что США ставят перед собой
в качестве долгосрочной задачи организацию пилотируемых
полетов в Солнечной системе за пределами околоземной орбиты.
Как заявил Флетчер, планы США предусматривают создание
научной станции на Луне примерно в 2000 г. и экспедицию на
Марс в начале XXI века. В отношении аренды НАСА
орбитальной промышленной платформы Флетчер указал, что это
обойдется примерно в 140 млн долл. в год, однако соответствующие
средства будут выделяться для НАСА дополнительно, а не
изыматься из основного бюджета этой организации. Платформа
должна выводиться на орбиту в МВКА. Наиболее вероятным
кандидатом на создание платформы является фирма Space
Industries, которая уже несколько лет назад начала
соответствующие работы в рамках программы ISF.
Флетчер сообщил, что НАСА на 1989 фин. г. запросило на
программу создания орбитальной станции около 2 млрд долл.,
однако президент Рейган сократил эту сумму до примерно
1 млрд долл. На трехлетний период Рейган запросил у
конгресса 6,7 млрд долл., что, как отмечают обозреватели, существенно
меньше суммы, потребной для НАСА.
На вопрос о возможности организации марсианской
экспедиции совместно с СССР Флетчер заявил, что такая возможность
существует, но до этого еще далеко, и США не могут брать на
себя обязательства на столь отдаленное будущее. Однако НАСА
изучает возможность сотрудничества с СССР, в частности,
определяет конкретные программы, в отношении которых
президент Рейган мог бы поставить вопрос на встрече с М. С.
Горбачевым в Москве летом 1988 г. Одной из таких программ,
которая серьезно обсуждается в НАСА — доставка на Землю
образцов марсианского грунта. Это считают необходимой
предпосылкой для марсианской экспедиции, как американской, так
и советской. Директива предусматривает создание специально-

го органа для разработки политики в области совместных
американо-советских инициатив в космосе.
Программа Pathfinder. В свете новой политики
правительства, сформулированной в президентской директиве, бюджет
НАСА на 1989 фин. г. увеличен до 11,3 млрд долл. Из этой
суммы 100 млн долл. выделяются на программу Pathfinder,
предусматривающую начало широкомасштабных технических
разработок в обеспечение создания лунной станции и
марсианской экспедиции. Президент Рейган санкционировал общие
затраты на эту программу на протяжении нескольких лет в
размере 1 млрд долл. В 1991 г., основываясь на результатах работ
по программе, НАСА должно подготовить рекомендации в
отношении лунной станции и марсианской экспедиции. Средства,
предусмотренные на программу в 1989 фин. г., НАСА
предполагает использовать для финансирования работ в следующих
областях:
1. НИОКР по планетоходам, как автоматическим, так и
рассчитанным на управление космонавтами. Особое внимание
должно уделяться автоматическим системам, обеспечивающим
посадку на небесное тело и обход препятствий при движении
по его поверхности. Самое раннее применение планетоход,
очевидно, найдет при осуществлении программы марсианской
экспедиции. Для марсохода, используемого по этой программе,
потребуется создать эффективные ЭВМ и робототехнические
средства, которые обеспечат отбор, анализ и хранение
образцов. Предусматриваются дробление и отпиливание породы при
получении кернов с целью извлечения нужных элементов для
доставки на Землю, а также физико-химический анализ на
месте.
2. НИОКР по автоматическим системам сближения и
стыковки на орбите, что потребуется при осуществлении как
марсианской экспедиции, так и других программ,
предусматривающих полеты пилотируемых и автоматических аппаратов на
Луну и Марс. Планируется, в частности, изучение систем
лазерного наведения.
3. НИОКР по двигательным установкам для
межорбитальных транспортных аппаратов. Для эффективной транспортной
системы, обеспечивающей доставку космонавтов и грузов на
Луну и Марс, потребуются новые водородо-кислородные
двигатели. Очень важно уменьшить потребное количество топлива,
которое приходится доставлять с Земли. Для примера
указывается, что повышение удельного импульса ракетных
двигателей на 35 кгс-с/кг позволит уменьшить массу пилотируемого
марсианского корабля на 160 т. НАСА планирует форсировать
работы в этой области, которые уже ведут фирмы Aerojet и
Rocketelyne. В 1988—1989 фин. г. НАСА предполагает
заключить два параллельных контракта на демонстрационные
испытания экспериментальных двигателей. Помимо двух упомянутых
2* — 5 —

фирм, на получение такого контракта претендуют также фирма
Pratt and Whitney.
4. НИОКР в области средств, обеспечивающих торможение
в атмосфере Земли аппаратов, возвращающихся с Луны или
Марса, с целью их перевода на околоземную орбиту.
Аналогичные средства должны быть разработаны для обеспечения
торможения в атмосфере Марса для перевода аппаратов с пролетной
траектории на ареоцентрическую орбиту. Согласно расчетам,
использование для такого торможения аэродинамических сил,
а не бортовой двигательной установки позволит вдвое снизить
массу марсианского аппарата, которую оценивают в 1000—
2000 т. Потребуется разработать новые материалы и
теплозащиту, а также провести сложные аэродинамические расчеты.
5. Разработка прочих средств, таких как энергетические
установки (включая ядерные) для использования в полете и
на поверхности небесных тел, оборудование для связи в
оптическом диапазоне, толерантные системы, системы
жизнеобеспечения с замкнутым циклом, а также оборудование для
извлечения кислорода из лунных пород и получения из них
строительных материалов.
В центральном аппарате НАСА создан отдел освоения для
руководства работами в области лунной станции и марсианской
экспедиции. Первоначально его возглавляла Салли Райд, а с ее
уходом из НАСА руководителем отдела назначен Джон Аарон.
На 1989 фин. г. НАСА запросило 20 млн долл. на обеспечение
работ этого отдела. Работы в области лунной станции и
марсианской экспедиции распределены между
научно-исследовательскими центрами НАСА следующим образом:
Центр Джонсона осуществляет разработку сценариев лунной
и марсианской экспедиций, анализ операций на поверхности
Луны и Марса, изучения возможности использования лунной
станции как «трамплина» для марсианской экспедиции и пр.
Очередность изучения проблем лунной станции такова: научное
значение, эксплуатация лунных ресурсов, обеспечение
пребывания человека на Луне. Для марсианской станции, в первую
очередь, изучается потенциальное научное значение, а затем
обеспечение пребывания человека на Марсе. Указанная
очередность для лунной станции объясняется тем, что эксплуатация
лунных ресурсов может быть важна для марсианской
экспедиции. Разработанный центром Джонсона предварительный
сценарий освоения Луны предусматривает:
1990-е годы: полеты на Луну аппарата LGO и других
автоматических аппаратов, в частности, с целью выбора места для
лунной станции;
2000 г. (приблизительно): создание лунной станции, для
чего на Луну за три полета будут доставлены 22 т грузов и
четыре космонавта; -
— 6 —

2000—2010 гг. (приблизительно): установка астрофизических
приборов на обратной стороне Луны и разработка лунных
ресурсов. Этот этап потребует сверхтяжелого носителя, способного
доставить на орбиту 68—90 т полезной нагрузки.
Центр Маршалла разработал, в частности, концепцию
создания искусственного тяготения на перелетной траектории
«Земля — Марс» и «Марс — Земля» (общая продолжительность
полета по этим траекториям — два года). Марсианский корабль
состоит из двух половин, соединенных 900-метровым тросом.
Вся система закручивается (два об/мин), что создает
искусственную силу тяжести примерно 1 g. Специалисты центра
рассматривают вопрос о возможности использования
герметического блока, разрабатываемого фирмой Boeing для
американской орбитальной станции, в качестве обитаемого блока
марсианского корабля. По контракту центра Маршалла фирма
Martin Marietta изучает технические проблемы марсианской
станции, а фирма SRS Technologies — возможные задачи такой
станции до 2035 г. Центр определяет требования к
межорбитальным транспортным аппаратам (и их двигательным
установкам) для транспортировки людей и грузов между Землей,
Луной и Марсом.
Центр Годдарда изучает потенциальные возможности
научных исследований на лунной и марсианской станциях с
использованием как автоматических средств, так и средств,
эксплуатируемых космонавтами.
Центр Лэнгли исследует возможности использования
орбитальной станции как «транспортного узла» для полетов на
Луну и Марс, а также необходимость создания «транспортных
узлов» на селеноцентрической и ареоцентрической орбитах.
Центр Льюиса занимается проблемами, связанными с
созданием двигательных и энергетических установок, а центр
Эймса — проблемами робототехники.
Центр Кеннеди изучает проблемы сборки и эксплуатации
крупногабаритных средств космической транспортной системы,
«оборачиваемость» этих средств и обслуживание их на орбите.
«Aviation Week and Space Technology», 1988,
128, № 3, 7, 14—17; № 5, 24; № 6, 15
«Flight International», 1988, 133, № 4097, 3
«New Scientist», 1988, 133, № 1597, 24
«Сообщение агентства АР», 1988, 12/11
2. Критика космической программы США
Через два года после катастрофы МВКА «Спейс Шаттл» с
орбитальной ступенью «Челленджер» в США на складах в
ожидании очереди на запуск находится более 50 ИСЗ для научных
исследований. Этот запас ИСЗ не удастся ликвидировать ранее
3—1?59Д — 7 —

середины 90-х годов. Несмотря на неблагоприятную обстановку
НАСА делает упор на осуществлении новой эффектной
космической программы — развертывании обитаемой орбитальной
космической станции (ООКС). В октябре 1987 г. директор
НАСА заявил, что НАСА поставит вопрос о прекращении работ
по ООКС, если ассигнования на проект будут менее 440 млн
долл. в год. Поскольку такие крупные средства получить
довольно трудно, руководство НАСА в конце 1987 г. стало
поговаривать о возможном продлении сроков развертывания ООКС,
даже, если это приведет к увеличению общих затрат еще на
1 млрд долл.
Многие ученые считают, что ООКС не нужна для проведения
научных космических исследований. Затраты на проект ООКС
выросли с первоначальных 8 млрд долл., которые фигурировали
при обсуждениях для получения одобрения администрации и
конгресса США, до 32 млрд долл. по оценкам, сделанным в
конце 1987 г. Программа ООКС будет поглощать в следующие
несколько лет 25% ассигнований, получаемых НАСА. Сравнение
советской и американской космических программ
свидетельствует в пользу советской программы. Советский Союз, используя
относительно простые РН, смог в последние два года вывести
на орбиты более 200 полезных нагрузок (ПН), что в 10 раз
больше, чем у США. Новая советская РН «Энергия» способна
выводить на орбиту ПН массой 100 т, что в четыре раза больше
грузоподъемности МВКА «Спейс Шаттл» и в пять раз больше
грузоподъемности РН «Титан-4».
Космические транспортные операции являются для СССР
повседневной работой, которая легко может быть
приспособлена к новым потребностям по выводу ПН. Как заявил глава
Космического командования США генерал Джон Пиотровски,
Советский Союз в течение двух недель 1982 г., когда шли
боевые действия на Фолклендских островах, вывел на орбиты
больше разведывательных ИСЗ, чем США за 2,5 года.
Претензии НАСА на то, что МВКА «Спейс Шаттл» будет способным
осуществлять взлет через два часа после принятия решения
о проведении чрезвычайной космической операции, остаются
далекой мечтой.
Советский Союз широко практикует сотрудничество с
другими странами в осуществлении научных космических
исследований. Например, на борту советской автоматической
межпланетной станции (АМС) «Фобос» будет установлена аппаратура
12 иностранных государств, включая страны Западной Европы.
На биологическом ИСЗ «Космос-1887», запущенном в СССР
29 сентября 1987 г., была установлена аппаратура для
проведения 27 биологических экспериментов, в подготовке которых
участвовали сотрудники НАСА и американских университетов.
Специалисты США поставили также восемь детекторов для
установки на наружной поверхности ИСЗ «Космос-1887», кото-
- 8 —

рые предназначались для измерения уровней космической
радиации на околоземной орбите.
Запуск советской АМС «Фобос» состоится в 1988 г., а запуск
американского КА для вывода на околомарсианскую орбиту
намечается только на 1992 г. Затем должны последовать запуски
КА для доставки на поверхность планеты марсоходов,
способных совершать поездки протяженностью в сотни километров.
На рубеже 20-го и 21-го веков можно ожидать запуска КА,
способного доставить на Землю образцы марсианских пород.
Осуществление такого проекта будет являться генеральной
репетицией пилотируемого полета на Марс.
Ряд американских ученых считают ошибочными принятые в
свое время решения о разработке МВКА «Спейс Шаттл» и
ООКС. По мнению американской астронавтики Салли Райд,
возглавлявшей комиссию по разработке перспективной
программы космических исследований США, наиболее важной задачей
является создание надежной транспортной системы Земля —
космос. «Космическая программа, которая не подкреплена
средствами доставки в космос, подобна флоту, который не может
выйти в море».
Согласно утверждению Алекса Роланда из университета
Дьюка, который занимается вопросами истории космических
исследований, НАСА во время представления конгрессу США
проекта МВКА «Спейс Шаттл» просто сфабриковало данные,
чтобы убедить конгресс в экономической эффективности МВКА.
НАСА обещало, что удельные затраты на вывод полезных
нагрузок (ПН) с помощью МВКА «Спейс Шаттл» будут в десять
раз меньше, чем при использовании одноразовых РН. Опыт
показывает, что стоимость вывода ПН с помощью МВКА
составляет 13 тыс. долл./кг, а с помощью старой РН «Дельта»
только 6,5 тыс. долл./кг, т. е. в два раза меньше. НАСА
утверждало, что при парке из четырех орбитальных ступеней можно
совершать 50 полетов МВКА за один год. Сейчас же
фигурирует реалистичная цифра— 12 запусков в год.
НАСА до сих пор не сделало практических шагов для
реализации программы создания «дешевых» РН. Проект грузового
МВКА «Шаттл-С» не обеспечит существенного сокращения
удельных затрат на вывод ПН в космос, так как он
предусматривает использование таких дорогостоящих элементов
конструкции как главная двигательная установка (ГДУ) МВКА «Спейс
Шаттл». Б. И. Ермишкин
«U. S. News and World Report», 1987, 103,
№ 26, 32—34
3. Программа исследований Марса
НАСА заключило ряд контрактов по программе MRSR,
предусматривающей исследования Марса с использованием
3* — 9 —

Марсохода и доставкой на Землю образцов марсианского
грунта.
Фирма Lockheed получила десятимесячный контракт
(350 тыс. долл.) на изучение проблем посадки на Марс и старта
с Марса. Согласно проекту, марсианский аппарат, состоящий
из посадочного блока с марсоходом и орбитального блока,
заключается в обтекатель. На ареоцентрической орбите
орбитальный блок отделяется, а посадочный блок с марсоходом остается
в обтекателе и вместе с ним совершает спуск на поверхность
Марса. Чтобы при спуске избежать перегрева и перегрузок,
рассматриваются такие средства, как развертывающиеся крылья,
параплан и надувные подушки, демпфирующие удар о
поверхность. В дальнейшем взлетная ступень посадочного блока с
образцами грунта стартует с Марса и стыкуется с орбитальным
блоком.
В рамках контракта фирма Lockheed должна разработать
способы навигации и связи при посадке и выбрать способ
посадки: на хорошо разведанном участке, не содержащим
препятствий; на менее разведанном, но более интересном с научной
точки зрения участке, где могут оказаться препятствия. Способы
точной навигации по субконтракту фирмы Lockheed изучает
фирма Honeywell. Фирма Martin Marietta получила И-месячный
контракт (250 тыс. долл.) НАС А, предусматривающий изучение
способов навигационного обеспечения марсохода.
Параллельный контракт получила фирма FMC.
Во Франции разработана аэростатная система для
исследований Марса, которую предлагают доставить к планете на
советской автоматической станции в начале 90-х годов.
Сообщается, что модель этой системы в 1/10 натуральной величины
успешно прошла привязные испытания. Эта система получила
название «Зодиак Эспас» («Зодиак-космос»).
«Interavia Air Letter», 1987, № 11346, 8
«Flight International», 1987, 132, № 4083, 83
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 17, 62
4. План автономии западноевропейских стран в космосе
В ик^не 1987 г. управление ESA представило
разрабатывавшийся на протяжении 2-х лет (в соответствии с директивами
совещания совета министров стран-участниц этой организации,
состоявшегося в Риме в 1985 г.) план достижения Западной
Европой к 2000 г. полной автономии в космосе. Расчетная
стоимость реализации плана — более 33 млрд р. е. (около
31,8 млрд долл.), в том числе обязательных программ — 6,5 млрд
и добровольных программ — 26,6 млрд р. е. В числе обязатель-
— 10 —

ных названа программа развития науки и техники — 3,3 млрд
р. е. Добровольные программы включают (в скобках —
стоимость в млрд р. е.): космический транспорт (10,8); элементы
ООКС и орбитальные платформы (7,4); ИСЗ связи и обзора
Земли (6,9); технологические процессы и исследования в
условиях микрогравитации (1,5).
К октябрю 1987 г. страны-участницы одобрили лишь
незначительную часть плана, а львиная доля (80%) должна была
явиться предметом обсуждения на ноябрьском 1987 г. совещании
совета министров стран-участниц, которым предстояло принять
решение, обстоятельно взвесив политический, экономический и
промышленный аспекты плана. Эти 80% относятся к т. н. новым
стартам (программам), среди которых центральное место
занимает комплекс программ по космическому транспорту и
инфраструктуре системы орбитальных объектов. Этот комплекс
программ определяет продвижение Западной Европы к
автономии в космосе и включает 4 главных элемента: ОКС «Колумб»,
МВКА «Гермес», РН «Ариан-5» большой грузоподъемности и
ИСЗ ретрансляции данных. Суммарная стоимость главных
элементов комплекса программ 18,5 млрд р. е.— больше половины
стоимости всего обширного плана ESA.
В создании к 2000 г. базы для разработки обитаемых
орбитальных объектов, которые войдут в автономную
инфраструктуру, ESA рассчитывает на кооперацию с США в интересах
освоения американского опыта технического обеспечения жизни
и работы космонавтов на орбите, включая: вывод в точку
встречи и стыковку КА, обеспечение электроэнергией, системы
охлаждения, снабжение и ремонт с использованием робототехники и
дистанционных манипуляторов, технику входа в плотные слои
атмосферы и спуска, замкнутые СЖО, оборудование для
выхода в открытый космос. Главная роль отводится программе
«Колумб» с тремя базовыми элементами: 1) герметизированным
модулем, который стыкуется с американской ООКС; 2)
автономной платформой, выводимой на полярную орбиту; 3) обитаемым
автономным орбитальным аппаратом, в состав которого входит
герметизированная автоматическая лаборатория
микрогравитации с модулем движения и электроснабжения.
РН «Ариан-5», планируемая к вводу в эксплуатацию в
начале 1996 г., заменит современные РН первого поколения,
включая «Ариан-3 и -4». Ее будут использовать для вывода
коммерческих ИСЗ западноевропейских и других стран на СТО, а
также отдельных элементов КА «Гермес» и «Колумб» на низкие
околоземные орбиты. Общую стоимость разработки РН
«Ариан-5», включая типовые летные испытания и необходимую
наземную инфраструктуру, оценивают в 4,2 млрд р. е.
МВКА «Гермес» весной 1987 г. перепроектирован
французским центром CNES с целью снижения его массы до уровня,
— 11 —

обеспечивающего вывод его на орбиту с помощью РН «Ари-
ан-5». Стоимость программы «Гермес», включая изготовление
двух летных образцов и два типовых испытательных полета
космоплана — 5 млрд р. е. Между GNES и ESA нет согласия
в отношении плановых сроков завершения этапа испытательных
полетов МВКА: первый настаивает на периоде между серединой
1997 и 1998 гг., а второй предлагает отложить до середины
1998 —начала 1999 гг.
Другой пункт разногласий между CNES и ESA относится
к подготовке обитаемой орбитальной инфраструктуры второго
поколения. План ESA предусматривает дополнительные
затраты 2,4 млрд р. е. на предварительные исследования и
разработки перспективной автономной ОКС со сроком готовности
2005 г. (начало разработки в 1995 г.) и МВКА второго
поколения, конкретный проект которого предполагается отобрать
из альтернативных вариантов в 1996 г. CNES считает весь
долгосрочный план ESA чрезмерно дорогим и возражает против
финансирования работ над вторым поколением как
первоочередных. В официальном обращении к ESA он предложил
сократить расходы по плану на 5,2 млрд р. е.— до суммы около
28 млрд р. е.
Осуществление долгосрочного плана потребует увеличить
ежегодные расходы ESA на 77%—с 1,5 млрд р. е. в 1987 г.
до более 2,6 млрд к 1992 г. Для всех европейских
стран-участниц это означает почти удвоение их космических бюджетов на
ближайшие годы. Пока страны, несущие наибольшую долевую
нагрузку в финансировании программ ESA, планируют
прирост своих космических бюджетов в следующих размерах.
Франция в июле 1987 г. увеличила космический бюджет 1988 г.
министерства промышленности на 7,5% —до 5,4 млрд франков,
а к началу 90-х годов планирует довести его до 9 млрд. фр.
ежегодно. Министерству исследований и разработок ФРГ
ассигнования на космические программы в 1988 г. увеличены на
9,6%—до 1,2, млрд марок, тогда как долевое участие ФРГ в
финансировании ESA составляет 26%, что требует около
17 млрд марок. По заявлению премьер-министра
Великобритании, космический бюджет страны не может быть поднят выше
современного ежегодного уровня в 112 млн ф. ст., тогда как
глава Национального космического центра Великобритании
Гибсон запрашивал для обеспечения 12%-го долевого участия
в финансировании ESA и сохранения лидирующего положения
страны в разработке европейских проектов по связи и полярным
космическим платформам довести ежегодный космический
бюджет Великобритании до 200—300 млн ф. ст. Это, как полагают,
привело к отставке Гибсона. Б. А. Булатников
«Aerospace America», 1987, 25, № 10, 10
— 12 —

5. Тенденции развития транспортных космических систем
в Западной Европе
Западногерманским обозревателем журнала «Spaceflight»
отмечается, что в последнее время в Западной Европе, США и
Японии устанавливается курс на разработку транспортных
космических систем (ТКС) следующих двух поколений.
Прогнозируется, что на низкую околоземную и стационарную
орбиты потребуется доставлять полезные нагрузки (ПН)
большой суммарной массы (ИСЗ, платформы, обитаемые и
автоматические космические станции); будут необходимы
транспортные операции между различными орбитами.
Располагаемые ТКС явятся результатами технических
разработок различных уровней и будут включать:
— многоступенчатые ракеты-носители (РН) классов РН
«Ариан-4» и «Ариан-5»;
— многоступенчатые РН с многоразовыми верхними
ступенями типа МВКА «Гермес» и «Спейс Шаттл»;
— одноступенчатые или многоступенчатые полностью
многоразовые крылатые ТКС.
Для транспортировки устойчиво увеличивающегося
количества ПН потребуется использование полных возможностей всех
располагаемых ТКС. Суммарная масса ПН в период до конца
90-х годов будет непрерывно возрастать. По оценке управления
ESA, только в Западной Европе масса ежегодно доставляемой
в космос ПН достигнет 50—100 т.
Прогноз общих затрат Западной Европы на
транспортировку ПН в космос в период до 2020 г. показывает, что эти затраты
будут стремительно возрастать:
— на пуски РН «Ариан-4» в 1987—1997 гг.— 3,6 млрд ф. ст.;
— на пуски РН «Ариан-5» в 1997—2005 гг.—8—10 млрд
ф. ст.;
— на все пуски РН «Ариан-5» с МВКА «Гермес» в 2005—
2020 гг.— 20—34 млрд ф. ст.
Ожидается, что решающее снижение затрат на
осуществление космических полетов даст «многоразовость» техники. По
крайней мере частично она достигается созданием МВКА
«Гермес». Однако в случае применения этого МВКА эффект
снижения затрат перевешивается следующими факторами:
— Одноразовостью применения сложных и дорогостоящих в
производстве, сборке и испытаниях РН.
— Снижением массы чистой ПН, выводимой РН «Ариан-5»
при ее использовании в комбинации с МВКА «Гермес», с 10
до 4,5 т. МВКА является «мертвой ПН» и его применение
повышает удельные затраты на запуск ПН.
— Необходимостью создания эффективной дополнительной
инфраструктуры, обеспечивающей подготовку и осуществление
пилотируемого космического полета: центра сборки МВКА, цен-
— 13 —

тра подготовки космонавтов, центра управления полетом с
секциями управления операциями запуска и посадки и операциями
на орбите, посадочных полос, системы связи с использованием
ретрансляционного ИСЗ и сети наземных станций.
С точки зрения перспективы создание МВКА «Гермес»
является для Западной Европы шагом в правильном техническом
направлении, хотя эксплуатация всей ракетно-космической
системы будет исключительно дорогой.
Для успеха ТКС критически важными являются следующие
критерии: экономичность, надежность и гибкость применения.
Экономический аспект ТКС достаточно подробно рассмотрен
выше. Только высоконадежные транспортные средства
приемлемы для широкого круга потребителей, а системы с высокой
вероятностью отказов в любом случае и неэкономичны. Кроме
того, перспективная ТКС должна гибко удовлетворять
различным требованиям. Так, например, для выведения ИСЗ на
стационарную орбиту потребители не должны оплачивать расходы
на пуск пилотируемой ТКС.
Предпринята попытка изложить требования к
западноевропейской ТКС 3-го поколения в следующем порядке приоритетов.
1. Удельная стоимость выведения ПН при транспортировке
людей и грузов в космос должна составлять не более 20% от
этой стоимости при применении РН типа «Ариан» и МВКА
«Гермес».
2. Затраты на разработку ТКС должны быть сведены к
минимуму, что означает использование апробированных
технических решений и решений, которые становятся реальными.
3. По надежности и безопасности ТКС должна быть
сопоставима с авиалайнерами.
4. Не должны приниматься политические решения в пользу
программ исключительно пилотируемых или исключительно
автоматических космических полетов. При планировании
космических полетов должен соблюдаться принцип: «автоматические,
где это только возможно, пилотируемые — только когда это
необходимо».
5. Первоочередными стартовыми и посадочными площадками
должны служить крупнейшие аэропорты на территории Западной
Европы. Следует преодолеть недостаток необходимости запуска
и завершения полета ТКС вблизи экватора. А. Е. Моисеенко
«Spaceflight», 1987, 29, № 12, 409—412
6. Программа управления ESA
На совещании министров по науке 13 европейских государств,
входящих в управление ESA, состоявшемся в Гааге в ноябре
1987 г., была утверждена программа космических исследований
до 2000 г. Хотя ассигнования для ESA были сокращены на 20%
— 14 —

(50 млрд марок вместо 64) совещание утвердило почти все
предложенные ESA программы, включая разработку
обитаемых космических аппаратов. Здесь основными являются три
системы:
1. Новая ракета-носитель «Ариан-5», которая сможет
выводить в космос полезную нагрузку до 20 т.
2. МВКА «Гермес», предназначенный для доставки людей и
грузов на орбитальные станции.
3. Модуль орбитальной станции «Колумб», который сначала
будет работать в составе американской станции «Спейслэб», а
в дальнейшем самостоятельно.
Совещание министров решило приступить немедленно к
созданию ракеты «Ариан-5», а окончательное решение по
проектам «Гермес» и «Колумб» отложить на три года, имея в виду
создание и развитие за это время необходимых технологических
возможностей. Такой вариант был предложен в основном
Францией и ФРГ, в то время как Великобритания выразила
намерение развивать, помимо работ, предусмотренных планами ESA,
собственные космические исследования, в том числе проект
МВКА «Хотол». Г. А. Лебедев
«Fusion», 1987, 8, № 5—6, 18
7. Общее направление развития космической науки
и техники ФРГ
Опубликованная летом 1987 г. перспективная программа
космических исследований ФРГ под названием «Общее
направление развития космической науки и техники» была разработана
по инициативе DFVLR промышленными фирмами и вузами под
руководством комитета из представителей DFVLR и фирм Dor-
nier-System и Messerschmitt-Bolkow-Blohm (МВВ). По
важнейшим отраслям науки и техники были образованы 7 специальных
групп, в работе которых принимали участие представители
18 институтов вузов, 14 авиационно-космических фирм и 20
организаций DFVLR. Специальными группами рассматривались
перспективы развития системного анализа, аэро- и
газодинамики, космических энергетических установок, систем
жизнеобеспечения, двигательных установок, космических конструкций и
способов их сборки, материалов для ракетно-космической техники,
систем связи, автоматизации, роботизации и способов
реализации практических задач. В основу разработки этой программы
был положен опубликованный в декабре 1985 г. меморандум
«Западноевропейская транспортная космическая система на
базе своего МВКА», в котором одобрялись участие ФРГ в
разработке мини-МВКА «Гермес» и космического комплекса
«Колумб», а также подготовка национальной программы создания
космических технологий как стратегической компоненты долго-
4—659Д — 15 —

струкций, новых материалов, энергетических установок и систем
жизнеобеспечения, с учетом их близости к соответствующим
отраслям техники наземного назначения.
— Проведение по ключевым техническим проблемам
межотраслевых программ с ориентацией их на основное назначение.
Возможные схемные решения будущих транспортных
космических систем включают:
— воздушно-космические самолеты (ВКС) типа «Хотол»,
«Зенгер» и «Транспортер-230», причем в 2 последних вариантах
предполагается использование вторых ступеней с ЖРД;
— одноступенчатые РН с планирующим или баллистическим
спуском на Землю;
— двухступенчатые РН с планирующим спуском на Землю
первой и второй ступени;
— двухступенчатые РН многоразового использования с
планирующим или баллистическим спуском на Землю.
Принципиальная схема ВКС «Зенгер» впервые была
опубликована фирмой МВБ в 1985 г. Предполагалось, что это будет
двухступенчатый ЛА полностью многоразового использования,
стоимость транспортировки на котором будет существенно ниже
современной. В новом столетии ВКС может заменить мини-
МВКА «Гермес». В настоящее время рассматриваются 2
варианта ВКС:
1. Пилотируемый Л А со второй ступенью HORUS с кабиной
на 2—12 пассажиров и с грузовым отсеком на 2—4 т полезной
нагрузки. Вторая ступень снабжается двигательной установкой
с ЖРД. Она выводится на низкую околоземную орбиту,
например для доставки пассажиров и грузов на ООКС. Кроме того, с
помощью такого ЛА возможно проведение незамедлительных
разведывательных операций в глобальном масштабе, в т. ч.
с межорбитальными переходами.
2. Непилотируемый ЛА с грузовой второй ступенью CARGUS.
В зависимости от параметров орбиты его грузоподъемность
может быть 2,3—15 т.
Создание ВКС требует решения новых технических задач,
в частности разработки гиперзвукового ВРД на скорости полета
до М=5. Эта задача является новой для авиационно-ракетной
техники ФРГ.
По мнению наблюдателей и специалистов ФРГ необходим
административный орган на уровне министерства по
руководству космическими исследованиями. В настоящее время его
функции выполняет DFVLR. С другой стороны DFVLR является
крупной научно-исследовательской организацией и, в силу
этого, не в состоянии решать все
административно-организационные задачи по управлению национальной космической
политикой. Кроме того, необходимость административного органа
связывается с ростом национальных потребностей в космических
средствах, в т. ч. для систем спутниковой связи и проведения
— 18 —

оборонных программ с использованием ИСЗ разведки и
радиоперехвата.
Как считает генеральный директор управления ESA Р. Люст,
отсутствие в ФРГ органа управления долговременной
национальной прикладной космической политикой не позволяет
организовывать крупные программы. Пример Франции показывает,
что достигнутые успехи связаны не с существованием CNES, а
с четкой космической политикой, проводимой единым органом
независимо от смены правительств.
По контракту федерального министерства науки и техники
ФРГ промышленно-экономическим обществом (IABG) были
разработаны 5 различных моделей административного управления
космическими исследованиями и в начале 1987 г. направлены
в министерство. В. А. Карелин
«DFVLR-Nachrichten», 1987, 52, № И, 2—5
«Fusion», 1987, 8, № 3, 14
«Flug Revue», 1987, № 3, 23
8. Оценки перспектив развития космической программы
Японии
Анализируя тенденции развития японской
ракетно-космической техники, обозреватель из ФРГ отмечает, что, как и в
других сферах деятельности, японское ракетостроение заметно
копирует западную технику, но с определенным отставанием.
Вследствие этого в 90-х годах вряд ли следует ожидать
существенной конкуренции от Японии в коммерциализации космоса.
На начало 1988 г. Япония еще не может своими силами
выводить все свои ИСЗ. Так 3 связных ИСЗ в следующие 2 года
будут выведены с помощью ракет-носителей (РН) «Ариан».
Япония продемонстрировала свои возможности, создав РН Н-1,
однако эта РН содержит еще много заимствований от РН США,
в т. ч. конструкций 1 и 3 ступеней, а также бустерных РДТТ
«Кастор-2» от РН «Дельта N-2». Первое летное испытание РН
Н-1, разрабатываемой с 1981 г., было осуществлено 13 августа
1986 г, Собственно японскими разработками в этой РН,
рассчитанной на вывод на геостационарную орбиту ИСЗ с массами
до 500 кг, были вторая ступень с ЖРД LE-5 на криогенном
топливе и электронная система управления. По уровню этих
разработок Японию несомненно следует отнести к ведущим
странам в космической технике. ЖРД LE-5 многоразового запуска
развивает тягу в вакууме 103 кН при уд. импульсе 449,5 кгсХ
Хс/кг, что выше достигнутого в западных странах уровня при
использовании такого же топлива. Первый пуск 3-ступенчатой
РН Н-1 с геостационарным ИСЗ ETS-5 был проведен 27 августа
1987 г. На начало февраля 1988 г. был запланирован
коммерческий пуск с выводом национального связного ИСЗ CS-3a.
— 19 —

Интенсивно проводится разработка РН Н-2, в которой не
будет заимствований иностранной техники, могущих
препятствовать коммерческому использованию РН. Она может быть
конкурентоспособна с РН «Ариан-3». Трехступенчатая РН Н-2
будет иметь длину 49 м, диаметр 4 м и стартовую массу 258 т.
Первая ступень с массой 97 т будет содержать 85 т криогенного
топлива для обеспечения времени работы ЖРД LE-7 в течение
316 с. Новый ЖРД LE-7 развивает тягу на уровне моря 910 кН
и в вакууме 1180 кН. К первой ступени крепятся 2 бустерных
РДТТ с общей массой 141 т, массой зарядов твердого топлива
118 т и временем работы 271 с. Бустерные РДТТ б,цут
развивать тягу 3140 кН. Вторая ступень с массой 16,8 т и запасом
криогенного топлива 14 т будет обеспечивать работу ЖРД LE-5
в течение 527 с. РН Н-2, как и РН «Ариан-3», рассчитана на
вывод на геостационарную орбиту ИСЗ с массой до 2 т.
Правда, готовность к первому старту РН Н-2 ожидается не ранее
1992 г. В это время Западная Европа будет вести разработку
более грузоподъемной РН «Ариан-5».
В то время как промышленность стремится к разработке
конкурентоспособных конструкций с помощью
правительственных субсидий, ученые опасаются преждевременной и
необдуманной коммерциализации. По мнению вице-президента NASDA
проф. С. Сонеяма для заключения выгодных контрактов на
вывод коммерческих ИСЗ необходимо снижать стоимости, а это
ведет к снижению безопасности. Другие специалисты видят
возможности снижения стоимости в организации массового
производства и повышении частоты пусков. Однако этому
препятствуют требования японских рыбаков об осуществлении пусков
РН только в течение 45 дней в году в январе, феврале, августе
и сентябре, т. к. при пусках снижается вылов рыбы, а плавание
в акватории под траекторией движения РН становится
небезопасным из-за падения отработавших корпусов бустерных
РДТТ. Кроме того, производственные возможности
фирм-изготовителей ограничены. По данным обозревателя из ФРГ фирма
Mitsubishi может изготовлять не более 2 РН в год. В
производстве используется технология штучного изготовления, которая
неприемлема для массового выпуска. По другим данным на
авиационном заводе фирмы Mitsubishi Heavy Industries в Нагое
смонтирована автоматическая производственная линия для
сборки топливных баков РН Н-2. Эта линия считается одной из
наиболее прогрессивных в мире. В создании линии принимала
участие фирма Seiaky of Chicago (США), специализирующаяся
на сварочном оборудовании для аэрокосмических производств.
Баки РН Н-2 выполняются из алюминиевого сплава 2219, из
которого изготовляются баки МВКА. Сплав содержит 6% меди
и требует специальной технологии сварки.
Экспортные возможности космической программы Японии на
ближайшее время, кроме фрахта РН Н-2, включают поставки
— 20 —

оборудования для наземных станций слежения,
метеорологической информации, данных о состоянии земных ресурсов и
спутникового электронного оборудования. В изготовлении ИСЗ и
оборудования для них Япония добилась признания на мировом
рынке.
Министерство связи Японии провело предварительное
исследование возможностей создания геостационарного крупного
комплексного многоканального связного ИСЗ с массой ~16 т,
на котором могла бы быть размещена аппаратура телефонной
и факсимильной связи, каналов связи сети вычислительных и
информационных центров, видеотелефонной связи с
подвижными наземными объектами, прямого ТВ-вещания в диапазоне
22 ГГц и т. п. Такой ИСЗ будет иметь длину 92 м и размах
панелей солнечных батарей 82 м. Наиболее крупными элементами
специального оборудования будут 2 параболические антенны
диаметром 30 м каждая для связи с наземными транспортными
средствами на частотах в диапазоне 800 МГц.
Министерство связи планирует поэтапную реализацию
проекта такого ИСЗ. Первый опыт по системам связи с
подвижными объектами предполагается получить в 1992 г. после вывода
ИСЗ ETS-б. Затем будет выведена антенная конструкция с
массой 4 т, а после — с массой 8 т. Для накопления опыта будет
использован также ретрансляционный ИСЗ DRTS,
предназначенный для связи японского модуля ООКС с национальными
наземными станциями. Для вывода элементов крупного связного
ИСЗ будет использована РН Н-2 с грузоподъемностью на
переходную геостационарную орбиту ^4т. Сборка ИСЗ из
элементов будет проводиться на орбите с высотой 350 км. Перевод
ИСЗ на геостационарную орбиту планируется осуществить с
помощью межорбитального транспортного КА.
К началу 21 в. Япония предполагает осуществить
пилотируемый полет с использованием собственного МВКД. В
национальной аэрокосмической лаборатории начаты исследования модели
планирующей орбитальной ступени (ОС). В начале 90-х годов
должна быть разработана мини-ОС НОРЕ, которая в период
1995—2000 гг. будет выведена на орбиту на РН Н-2. Мини-ОС
НОРЕ с массой ~10 т рассчитывается на экипаж из 2
астронавтов и 3 т груза. В случае использования более мощной РН
Н-2 с пакетом из 5 ЖРД LE-7 на первой ступени может быть
осуществлен вывод ОС с массой 20 т, экипажем из 4 чел. и
грузом 4 т. Полномасштабная ОС будет иметь длину 23 м, диаметр
корпуса 5 м, размах крыльев 23 м и стартовую массу 50—55 т
с учетом груза 10—15 т.
На следующее столетие в Японии намечают разработку
воздушно-космического самолета и собственной ООКС.
Министерство промышленности уже заключило контракты с 13 ведущими
фирмами на исследования по программе ООКС. Как считает
обозреватель из ФРГ, в Японии исключительно оптимистичны
— 21 —

относительно своей космической программы, хотя на Западе
сомневаются в способности Японии превратиться в страну с
сильным космическим потенциалом, если ей не будут
благоприятствовать случайные обстоятельства. В. А. Карелин
«Flug Revue», 1988, № 2, 39—42, 83
«Spaceflight», 1987, 29, № 12, 407
ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
9. Оценка роли ядерных испытаний в программе СОИ
Сотрудник центра научных исследований и международных
отношений школы государственного управления Гарвардского
университета (Кембридж, шт. Массачусетс) считает, что
продолжение подземных ядерных взрывов, хотя и ограниченной
мощности, затруднит реализацию боеспособной программы
СОИ, поскольку такие испытания в большей мере
способствуют совершенствованию наступательных, а не оборонительных
вооружений. В настоящее время администрация Рейгана
выступает против запрещения ядерных испытаний, поскольку в
лабораториях ядерных вооружений США проводится
интенсивная программа ядерного лучевого оружия (ЯЛО). В течение
1987 г. на эти работы должны были быть израсходованы
500 млн долл. Активный сторонник СОИ Э. Теллер считает, что
ЯЛО должно играть ведущую роль в СОИ. ЯЛО, кроме
известного рентгеновского лазера с накачкой ядерным взрывом
(РЛНЯВ) включает также генераторы пучков частиц или
микроволновой энергии, генераторы потоков дисперсных
материалов с очень высокими скоростями, лазеры с оптической накачкой
и устройства генерации экстремально мощных
электромагнитных импульсов.
Официально СОИ считается неядерной программой, хотя
соглашение между МО США и министерством энергетики от
21 февраля 1985 г. предусматривает проведение исследований
по ЯЛО с учетом возможной разработки аналогичного оружия
в СССР. Правда, соглашение не оговаривает возможность
развертывания ЯЛО в системе ПРО, если неядерные средства
окажутся малоэффективными.
В настоящее время в научно-технических кругах США
существует общее твердое мнение, что ПРО городов является
невозможной и что развертывание ЯЛО в системе ПРО может в
большинстве случаев усилить угрозу ядерной войны, поскольку
ЯЛО может применяться как оборонительное, так и
наступательное оружие. Двойственную природу ЯЛО автор показывает
на примере РЛНЯВ. Первоначально РЛНЯВ предназначался
для применения в качестве оборонительного оружия для
поражения МБР на активном участке, траектории. Однако боевая
— 22 -

эффективность РЛНЯВ будет весьма низкой, если противник
применит МБР с высотой конца активного участка траектории
менее 80 км. РЛНЯВ можно применить для поражения боевой
ступени на внеатмосферном участке траектории полета, однако
противник, по-видимому, сможет разработать устройства с
быстрым разведением РГЧ, использовать на одной МБР несколько
боевых ступеней или создать другие варианты доставки ГЧ.
В силу сравнительно высокой защищенности ГЧ применение
РЛНЯВ для их поражения будет малоэффективным:
реалистичные оценки показывают возможность поражения 1 ГЧ.
Поэтому РЛНЯВ признается неприемлемым оружием для ПРО.
Но, с другой стороны, РЛНЯВ может быть модифицирован
для применения в качестве весьма эффективного
наступательного оружия. Небольшие размеры и масса РЛНЯВ позволяют
разместить его незаметно на орбите или поднять с земли или
с подводной лодки по вертикали с помощью ракет. Такой
РЛНЯВ даст возможность с упреждением уничтожить
советские ИСЗ системы ПРО, а затем нанести основной ракетно-
ядерный удар. Советские ИСЗ системы обзора и раннего
предупреждения, а также боевые ИСЗ являются более уязвимыми
целями, чем МБР и ГЧ. К тому же количество их меньше, а
стоят они дороже МБР. ИСЗ США характеризуются
аналогичной уязвимостью. Даже без СОИ боеспособность вооруженных
сил США зависит от нескольких ИСЗ систем предупреждения
о ядерном нападении и связи. Разработка оружия, которое в
состоянии мгновенно уничтожить эти ИСЗ, приведет к
повышению вероятности возникновения ядерного конфликта.
Вследствие того, что эффективность применения РЛНЯВ как
наступательного противоспутникового оружия будет выше его
боевой эффективности в оборонительных действиях, запрещение
ядерных испытаний должно быть логическим шагом на пути
ликвидации угрозы разработки такого оружия в СССР.
Аналогичные соображения могут быть высказаны
относительно других видов ЯЛО, поскольку все они будут более
эффективными при применении для поражения ИСЗ, а не МБР
или ГЧ. Так ЯЛО с разгоном до гиперскоростей дисперсных
материалов за счет энергии ударной волны ядерного взрыва
считается идеальной космической миной. Может быть разработана
специальная БЧ для генерации долгоживущей плазмы в
атмосфере с целью создания помех радиолокационному
сопровождению ГЧ.
Запрещение ядерных испытаний может косвенно
благоприятствовать обороне вследствие ограничения эволюции
наступательных вооружений. Испытания, в частности, необходимы для
разработки боеприпасов, предназначенных для поражения
сильно укрепленных целей, и микроволнового оружия с ядерным
источником энергии. Такое микроволновое оружие считается воз-
5-659Д — 23 —•

можным применить для поражения подвижных ракетных
комплексов и командных пунктов.
В то же время ядерные испытания жизненно необходимы для
проверки оборонительных систем вооружения на
работоспособность в условиях действия поражающих факторов ядерного
взрыва. Для решения этой проблемы могут быть использованы
ядерные заряды малой мощности, поскольку наблюдается
подобие в распределении энергий потоков частиц и интенсивности
рентгеновского излучения в зависимости от радиуса от центра
взрыва и мощности взрыва. Кроме того, испытания на
уязвимость можно проводить в лабораториях на ускорителях и
рентгеновских установках. Вблизи лазерно-имплозионных мишеней
в установках термоядерного синтеза также возникает
обстановка с высокой интенсивностью рентгеновского излучения.
В. А. Карелин
«Bulletin of the Atomic Scientists», 1987, 43,
№ 9, 40—41
10. Подготовка к летным испытаниям лазерного оружия
космического базирования «Зенит Стар»
Фирма Martin Marietta в соответствии с программой СОИ в
ноябре 1987 г. завершила сборку модели (в натуральную
величину) космической лазерной станции, именуемой «Зенит Стар».
Модель имеет длину более 24 м и диаметр 4,6 м.
«Зенит Стар» представляет собой экспериментальный
образец лазерного оружия, созданного на основе современных
технологий, который может быть сравнительно быстро
подготовлен к проведению летных испытаний в космосе (возможно в
1990 г.). В комплексе «Зенит Стар» предлагается соединить
экспериментальный химический лазер, разработанный в
соответствии с программой Alpha (головной разработчик фирма TRW)
и большое зеркало, созданное по программе LAMP (Large
Advanced Mirror Program) фирмой Itek Corp.
Комплекс «Зенит Стар» должен обеспечить проведение
летных испытаний лазерного оружия в космосе. Как утверждают
авторы эксперимента, испытания комплекса «Зенит Стар» не
будут противоречить строгому толкованию договора по ПРО
1972 г. В процессе испытаний комплекса не предусматривается
использование в качестве мишеней МБР или других объектов,
совершающих полет по баллистическим траекториям.
Экспериментальное лазерное оружие предполагают испытывать на
небольших дальностях (порядка 100—200 км) и оно не должно
обладать способностью действовать в качестве средства ПРО.
Особьш интерес представляют исследования влияния вибраций
на эффективность лазерного оружия. В приборном отсеке
комплекса установлена дистанционная аппаратура, не обладающая
— 24 —

способностью автономного поиска целей {отбор мишеней
должен производиться в соответствии с заранее составленной
программой).
Зеркало LAMP, находящееся в передней части комплекса,
состоит из семи сегментов. Луч лазера, отраженный от
вторичного зеркала, имеет диаметр 25 см, а после отражения от
основного зеркала — диаметр 4 м. Сегментная конструкция
зеркала LAMP с индивидуальными приводами (актюаторами)
обеспечивает компенсацию атмосферных возмущений.
Использование адаптивной оптики в лазерном оружии заимствовано из
астрономической аппаратуры, предназначенной для
астрофизических наблюдений. Согласно сообщению представителя фирмы
Itek, в октябре 1987 г. была завершена сборка последних трех
сегментов зеркала LAMP. Испытания зеркала должны были
проводиться в течение нескольких месяцев на предприятии
фирмы Litton Itek в Лексингтоне (шт. Массачусетс). На
завершающем этапе испытаний (в январе 1988 г.) намечалось проверить
одновременное функционирование всех сегментов зеркала.
Затраты на изготовление зеркала составляют 25—30 млн долл.
Работы по лазеру Alpha успешно продолжались осенью
1987 г. Лазер был установлен на испытательном стенде фирмы
TRW в Сан-Хуан-Капистрано (шт. Калифорния) для
регулировки и проверки характеристик лазерного луча.
Комплекс «Зенит Стар», по оценке управления SDIO, будет
иметь длину около 25 м и массу порядка 45 т. Ни один из
американских носителей не сможет вывести на орбиту такой
крупный объект. В связи с этим изучается вопрос о быстрой
разработке новой РН, которая обеспечила бы вывод на орбиту
комплекса «Зенит Стар». Для ускорения разработки и изготовления
такой РН предлагается использовать связки существующих РН
сравнительно небольшой грузоподъемности. Новая РН будет
иметь высоту около 75 м, а двигатели ее 1-й ступени должны
развивать тягу 3600—4500 тс.
В процессе предварительных НИОКР изучается возможность
вывода на орбиту отдельных элементов комплекса «Зенит Стар»
с последующей сборкой их на орбите. НИОКР, проводившиеся
фирмами Martin Marietta и McDonnell Douglas, показали, что
более целесообразным является запуск полностью собранного
комплекса одной мощной РН.
Фирмой McDonnell Douglas произведена оценка РН, в
состав первой ступени которой должны войти связка из трех
твердотопливных ускорителей к МВКА «Спейс Шаттл» (каждый
ТТУ развивает тягу 1350 тс) и шести первых ступеней РН
«Дельта» (каждый ЖРД развивает тягу 93 тс). Второй
ступенью РН является первая ступень РН «Дельта», которая
находится в центре связки из 3 ТТУ и 6 первых ступеней РН
«Дельта».
5* — 25 —

, . Фирма Martin Marietta предлагает использовать в качестве
РН связку из 5 РН «Титан-4» (диаметр одной ракеты около 3 м,
размещенных вокруг цилиндрического корпуса диаметром 5,8 м,
на котором установлены 5 ЖРД LR-87 фирмы Aerojet. Все
РДТТ и ЖРД РН воспламеняются во время старта. Вторую
ступень РН образует один (из 5 имеющихся) ЖРД LR-87.
В момент старта развивается тяга более 3650 тс. В качестве
центрального цилиндрического корпуса может быть использован
внешний топливный бак МВКА «Спейс Шаттл».
После завершения летных испытаний лазера Alpha
управление SDIO рассматривает возможность дальнейшего
использования комплекса «Зенит Стар», находящегося на орбите.
Например, зеркало LAMP может быть использовано для исследований
по ИК-астрономии или для ведения разведки. Б. И. Ермишкин
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 22, 20—22
П. Разработка оружия по программе СОИ
Фирма LTV получила контракт стоимостью 78,4 млн долл.
на продолжение разработки противоспутниковых систем
оружия. Программа создания противоспутниковой системы оружия
воздушного базирования включает разработку и испытания
миниатюрных ракет-перехватчиков (MV), которые будут
запускаться с летательных аппаратов. В настоящее время уже
проведено пять летных испытаний ракет MV по космическим целям
с истребителей F-15 (последние состоялись 30 сентября 1986 г.).
По контракту в 2,2 млн долл. фирма Rockwell International
будет разрабатывать оборудование и программное обеспечение
по проекту противоракеты SBI. Полная сумма контракта, по
данным фирмы, достигнет 30 млн долл. По заявлению МО
США, программа SBI является одной из шести основных
программ разрабатываемых в интересах СОИ, поэтому ее
разработка будет осуществляться форсированными темпами и скоро
выйдет на этап демонстрационных испытаний.
Концепция SBI включает использование боевой космической
станции, оснащенной ракетами-перехватчиками, которые
смогут поражать МБР на всех участках траектории полета, за
исключением конечного (после входа боеголовок в плотные слои
атмосферы). Электронная аппаратура для противоракет SBI
будет разрабатывать корпорация LTV. Разработки фирмы LTV
цроводятся в рамках программы Erint. Основой проводимых
разработок стала технология, разработанная этой же фирмой
при реализации программы Flage. Ю. В. Денисов
«Flight International», 1987, 132, № 4087, 11
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
126, № 18, 37
— 26 -

12. Разработка системы перенацеливания боевых лазеров
При создании систем оружия направленной энергии космй1
ческого базирования одной из важных задач является решение
вопросов быстрого перенацеливания лазеров. Фирме Martin М'а-
rietta удалось разработать технологию, благодаря
использованию которой в боевых установках направленного излучения
время перенацеливания лазеров космического базирования мо!жет
быть сокращено на 50%. Скорость наведения лазера на цеЛЬ,
достигнутая на испытаниях, составляет примерно 2,5 с. Перё-
нацеливание лазера осуществлялось за время 0,8—1,5 с.
В исследованиях, проведенных корпорацией Martin Marietta
по программе R-202, значительное внимание было уделено от1
работке технологии перемещения больших лазерных
отражателей в космосе без колебаний всей конструкции.
Предварительный анализ результатов, полученных на моделях, показывает,
что предъявляемые требования в принципе осуществимы и для
реальных конструкций.
Фирма Martin Marietta готова заключить контракт с
управлением SDIO на проведение экспериментов по испытанию
прототипов систем оружия, включая: пучковое оружие,
рентгеновские лазеры, кинетическое оружие и лазеры различных типов
наземного базирования. В плане продолжения работ по
программе R-202 предполагается совершенствовать созданную
технологию и разрабатывать концепцию создания боевого
прототипа системы. Ю. В. Денисов
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 11, 28, 29
13. Компьютеры для вооруженных сил США
Разработка современных систем оружия, комплексов
управления, связи и разведки и их дальнейшее совершенствование
самым тесным образом связано с созданием новых универсала
ных и специализированных ЭВМ. В настоящее время рынок вьь
числительной техники, ориентированной на использование- в
различных военных системах, быстро пополняется новыми
образцами.
Фирма IBM ежегодно выпускает более 13 тыс. ЭВМ
военного назначения. Последняя модель фирмы типа System/MIL-370
является модификацией коммерческого компьютера IBM-9375
Model-60 и предназначена специально для использований ;й:
военных системах управления, связи и разведки; По лицензий ;фйр^
мы DEG, корпорация Norden разработали семейство мо-ДйфйВДР
рованных ЭВМ военного назначения PDP-11 и VAX. ЭВМ
PDP-11, -34М, -44М и -70 в BG США!-: пШучиш обозначение
— 27 —

AN/UYK-42(V). Они также предназначены для использования
в системах С31. ЭВМ MIL VAX-11 разработана для
использования в перспективной системе спутниковой связи «Милстар».
Объем памяти ЭВМ — 8 Мбайт. Скорость обработки данных
достигает 1,4 миллиона операций в секунду (МОС). Масса
ЭВМ—30 кг.
Фирма Raytheon по лицензии фирмы DEC, начала
производство для МО США компьютеров серии VAX-8000. Модели 810,
830 и 860 имеют один или два 32-х разрядных процессора и
быстродействие до 4,8 МОС. Военные ЭВМ AN/UYK-19 (V) и
AN/UYK-64(V), разработанные на основе коммерческих серий
Eclipse и Nova, используются в КР «Томагавк», комплексах
радиоэлектронной борьбы AN/SLQ-32, самолетах системы связи с
ПЛАРБ «Такамо», воздушных командных пунктах на базе
самолетов Е-4В, ЕС-135. ЭВМ Hawk/32 имеют объем памяти 32 Мбайт
и быстродействие 1,3 МОС. Они применяются в системе разведки
и целеуказания «Джистарз», в системах управления ПЛАРБ
типа «Огайо». Планируется их использование и в рамках
программы СОИ. Фирма Ferranti выпускает ЭВМ серии Argus
М-700, применяемые в зенитно-ракетных комплексах «Рапира»,
и многоцелевые ЭВМ серии Proteus, имеющие быстродействие в
пределах 1—6 МОС. На базе моделей 68 000 и 68 020 фирмы
Motorolla корпорация CIMSA SINTRA выпустила 32-х
разрядные ЭВМ класса CMF для ВС Франции. Быстродействие этих
ЭВМ со сдвоенным процессором составляет 7,6 МОС.
В настоящее время в различных сферах, в том числе военной
области, все более широкое применение находят так
называемые суперкомпьютеры, обладающие колоссальным объемом
памяти и сверхвысоким быстродействием. Такие ЭВМ могут быть
использованы в крупных информационно-расчетных системах,
системах управления, связи, разведки, космических системах и,
в первую очередь, системе ПРО, разрабатываемой по
программе СОИ. Суперкомпьютеры позволяют обрабатывать данные
со скоростью нескольких сотен МОПТС (миллионов операций с
плавающей точкой в секунду). Такие ЭВМ могут быть
реализованы на различных принципах, обеспечивающих возможность
параллельной обработки информации. Сам принцип
многопроцессорной обработки далеко не нов, однако в последние годы
появились его наиболее удачные реализации. В ЭВМ серии
Cray X-MP допускается параллельная работа сразу четырех
процессоров. Объем памяти таких ЭВМ составляет 16 млн.
64-х разрядных слов. Наиболее мощная ЭВМ этой серии Х-МР/4
имеет быстродействие 800 МОПТС.
Интересный путь создания суперкомпьютеров разработан в
Калифорнийском технологическом институте. Структура ЭВМ
включает большое количество относительно небольших узловых
процессорных элементов, соединенных трактами передачи
данных. Подобная конструкция получила название гиперкубичес-
— 28 —

кой. Предложенный подход позволяет повышать возможности
системы простым увеличением количества узловых элементов
(индивидуальных процессоров), создавать распределенные в
пространстве, высокоживучие структуры. Это обусловило
пристальное внимание разработчиков программы СОИ к
исследованиям в этой области. Разработанные по такому принципу
суперЭВМ T-Serias могут включать до 16 384 индивидуальных
процессоров. Одна из крупнейших моделей Т/40000 имеет
быстродействие 262 000 МОПТС, оперативную память объемом
16 Гбайт и память на дисках — 4 Тбайт.
Несмотря на очевидные преимущества суперЭВМ, их
.стоимость также довольно велика и достигает 25 млн долл. В
последние годы появились так называемые мини-суперЭВМ. При
быстродействии 10—100 МОПТС и более, такие ЭВМ гораздо
дешевле суперкомпьютеров. Например, ЭВМ SCS-40,
стоимостью 595 тыс. долл. имеет быстродействие 40 МОПТС и
включает до 25% оборудования суперЭВМ Х-МР.
Суперкомпьютеры фирмы Saxpy Computer серии Matrix-1
используют матричный принцип обработки данных. Эти ЭВМ
одновременно обрабатывают многомерные массивы
информации. Скорость межмашинного обмена составляет 320 Мбит/с.
Наиболее совершенная модель Matrix 1/1000 имеет
максимальную скорость обработки данных порядка 1000 МОПТС.
Наряду с увеличением парка современных ЭВМ
увеличивается и количество используемых языков программирования. В
целях унификации программного обеспечения, разрабатываемого
в интересах МО США, в марте 1987 г. официально принято
решение использовать в военных ЭВМ в качестве основного
универсальный язык программирования высокого уровня Ада. Язык
программирования Ада предусматривается использовать и в
странах блока НАТО. В настоящее время фирмы, производящие
ЭВМ и программное обеспечение для МО США,
переориентируются на использование языка Ада. Например, фирма
Lockheed, получившая контракт на разработку КА спутниковой
системы связи «Милстар», сначала планировала использовать
программное обеспечение на языке Jovial, теперь же используется
язык Ада. В глобальной системе оперативного управления ВС
США (ГСОУ), в частности в ее подсистеме обмена данными
WIS, также планируется использовать язык Ада. В связи с
переводом военных систем на язык программирования Ада
возникают сложности, связанные с необходимостью разработки
большого количества программ. Например, только для системы
WIS потребуется разработать до 20 млн линий кодов.
Постепенно разработка программного обеспечения для военных
систем выдвинулась в ряд важнейших проблем. Специалисты
фирмы Lockheed уже подсчитали, что каждому программисту
фирмы необходимо разрабатывать более 700 линий кодов в месяц
(или около 37 в день).
— 29 —

В настоящее время ВС США используют программное
обеспечение, написанное более чем на 450 языках
программирования и их модификациях. Это создает определенные трудности
комплексного использования систем, их совершенствования, со*
пряжения, неоправданно повышает стоимость создания техники
и программного обеспечения. В 1986 г. на языке Ада работало
всего около 3% обслуживающего персонала вычислительных
комплексов ВС США. Ожидается, что в 1992 г. эта цифра
увеличится до 50%. К настоящему времени в США, Европе и
Израиле разработано более 100 трансляторов для языка Ада.
Специалисты отмечают, что хотя язык Ада достаточно прост и
удобен для работы программистов, в отдельных случаях он
излишне «многословен». Ю. В. Денисов
«International Defense Review», 1987, 20, № 12,
1687, 1688, 1691, 1693—1696
14. Меры защиты от тактических баллистических ракет
После ликвидации баллистических ракет средней и меньшей
дальности в соответствии с советско-американским
соглашением, в арсеналах ряда стран останутся баллистические ракеты
тактического назначения (ТБР), имеющие дальность полета
менее 500 км. В связи с этим известный военно-аналитический
центр фирмы Rand Corporation исследовал вопрос о
необходимости создания для нужд НАТО системы обороны против таких
ракет.
Было установлено, что ТБР с обычными (не ядерными)
боевыми частями в принципе могут применяться против ряда целей,
как то военных авиабаз, позиций зенитных ракет, пунктов
управления боевыми операциями, складов атомного оружия и пр.,
однако для достижения высокой надежности и эффективности
их действий потребуется длительная и сложная работа.
Существующие в настоящее время ТБР стоят дорого
(порядка 3 млн долл. каждая) и поэтому число их ограничено.
По-видимому не существует достаточно широкого набора боевых
частей для них, что ограничивает выбор целей. Главным образом
они могут применяться против неподвижных объектов,
например, аэродромов (для приведения в негодность
взлетно-посадочных полос одного аэродрома потребуется попадание в район
цели 12—16 ТБР), поскольку в этом случае проблемы управле^
ния и наведения значительно упрощаются. В большинстве
случаев для обеспечения обороны против ТБР достаточно'
пассивных мер, как например, укрепления и маскировки объектов,
перевода разных хранилищ в подземные укрытия и т. д. Вместе
с тем многие тактические задачи могут эффективнее и надежд
нее выйолняться бомбардировочной авиацией (правда на сторё-
не ТБР остается высокая скорость и быстрота доставки К цели).
- 30 -

Применение на ТБР небольших ядерных боевых частей
(порядка килотонны) не очень целесообразно, поскольку при
сравнительно небольшом эффекте, оно связано с риском ответного
атомного удара.
Активные средства обороны против ТБР, если они
потребуются, будут базироваться в основном на известных принципах
зенитной обороны, в виде наземных радиолокационных станций
и перехватчиков, как в действующей системе «Патриот» (США).
В дальнейшем могут быть исследованы и другие методы, как
например, разведывательные спутники с быстрым
сканированием территории противника, наблюдательные оптические
пункты на самолетах, заатмосферные перехватчики и пр. Однако
все эти системы чрезвычайно дороги, требуют ^ длительных и
сложных НИОКР и испытаний, и поэтому в ближайшие годы
они вероятно будут рассматриваться как дальняя перспектива.
Г. А. Лебедев
«Survival», 1987, 29, № 6, 511—525
15. Экспериментальный воздушно-космический самолет Х-30
Руководителем консультативной фирмы по космической
проблематике Sigma Projects Дэвидом Бейкером, в течение ряда
лет являвшимся экспертом по космической программе США,
дается обзор работ по программе разработки
экспериментального воздушно-космического самолета (ВКС) Х-30 и
анализируется возможное значение этой программы для создания
нового поколения авиационно-космической техники США.
Роль ВКС. Отмечается, что в период до 1993 г. на
разработку двух образцов экспериментального ВКС Х-30, который
ознаменует начало новой эры в освоении воздушно-космического
пространства, правительство и частные аэрокосмические
фирмы США затратят ~7 млрд долл. ВКС Х-30 обеспечит
проектную базу для перспективных гиперзвуковых самолетов и ВКС,
однако каким будет этот летательный аппарат (ЛА),
определится лишь в 1989 г., когда министерство обороны (МО)
сделает выбор проектов и выдаст заказы на изготовление двух
идентичных ЛА. Испытательные полеты ВКС планируется начать
в 1993 г. Из программы Х-30 общественности наиболее известен
коммерческий транспортный самолет «Восточный экспресс»,
обеспечивающий перелеты деловых людей между Нью-Йорком
и Токио в течение 2 ч.
В течение 1986 г. детальные исследования проекта Х-30
начали пять производителей планеров самолетов. В ноябре 1987 г.
отдел руководства проектом выбрал для подготовки
конкурсных проектов фирмы General Dynamics, McDonnell Douglas и
Rockwell International. Предложения фирм Boeing и Lockheed
бы^ци отклонены ранее. В августе 1987 г. отдел выбрал для вы-
6-659Д — 31 -

полнения конкурсных проектов ДУ ВКС отделение Rocketdyne
фирмы Rockwell International и фирму Pratt and Whitney;
Фирма General Electric выбыла из конкуренции. Выбор первой
фирмы-проектанта ДУ вызвал удивление, так как она работала на
собственные средства и подала свое предложение без запроса.
Выдвинуты концепции трансатмосферных ЛА TAV (Trans-
Atmospheric Vehicle) или ВКС, которые взлетают подобно
обычным самолетам (горизонтально) и совершают пологий подъем
через атмосферу.
Перспективы военного применения. Идея создания военного
трансатмосферного ЛА (а также ВКС Х-30) имеет корни в
проекте «Медный каньон», начатом управлением DAR РА в
1982 г. В рамках проекта DARPA провело исследования
трансатмосферных ЛА, способных совершать операции на высоте
30—110 км при скорости полета, соответствующей числу М 12—
15. Результаты работ по проекту показали, что технические
достижения в областях новых материалов и ДУ, определяющие
возможность создания трансатмосферных ЛА, вполне
доступны и по средствам. МО США обнаружило также, что эти ЛА
имеют важное значение для осуществления программы СОИ.
ВВС США отводят трансатмосферным ЛА роли средств
ПВО, набирающих перед атакой скорость, соответствующую
числу М 8—10, средств разведки потенциально враждебных
стран и вооруженных платформ, несущих обычные и ядерные
бомбы. ВМС США стремятся использовать трансатмосферное
ЛА для защиты своих флотов и в качестве самолетов дальней
разведки. DARPA намерено разработать все технические
решения, связанные с использованием трансатмосферных ЛА в
военных целях, и расширить диапазон их военного применения.
К 1985 г. МО США выбрало несколько полезных для себя
направлений применения трансатмосферных ЛА и начало
убеждать президента Рейгана одобрить создание экспериментального
ВКС Х-30, что и было сделано им в феврале 1986 г.
Организация и финансирование работ. Отдел руководства
программой создания Национального ВКС (NASP),
включающий представителей ВВС, ВМС США, управление SDIO,
DARPA и НАСА, размещается на авиабазе ВВС США Райт-
Паттерсон (шт. Огайо). Руководство программой
осуществляется ВВС США.
МО США финансирует основные расходы на программу
Х-30. В настоящее время его доля расходов составляет 80%,
НАСА — 20%. Так как роль НАСА ограничивается
использованием технических достижений, продемонстрированных на ВКС
Х-30, для разработки концепций их применения в гражданских
целях, таких как самолет «Восточный экспресс», то ожидается,
что вскоре оно прекратит финансирование программы.
Ассигнования на программу Х-30 имеют тенденцию к быстрому
увеличению (1986 фин. г.— 61 млн, 1987 фин. г. — 172 млн,
- 32 -

1988 фин. г. — 320 млн долл.) и достигнут максимума (617 млн
долл. в год) к 1991 фин. г. К 1994 г. американское
правительство через свои ведомства израсходует на программу ^-4 млрд
долл. Аналогичные капиталовложения делаются
аэрокосмическими фирмами США, так как технические достижения,
используемые в программе Х-30, рассматриваются как большой бизнес
в 90-х годах.
Проблемы создания ВКС. Наиболее важными техническими
разработками, определяющими возможность создания
ракетопланов (ВКС) являются воздушно-реактивные двигатели (ВРД)
и легкие материалы, способные выдерживать высокие
температуры нагрева.
На ракете-носителе «Сатурн-5» жидкий кислород составлял
более 65% стартовой массы, на МВКА «Спейс Шаттл» (без
учета твердотопливных ускорителей)—75%. ВКС с ВРД
необходим лишь небольшой запас жидкого кислорода для работы
на конечном участке выведения на орбиту, что значительно
снижает его общую массу, а трансатмосферному ЛА запаса
жидкого кислорода вообще не потребуется. Несомненно, что
создание ВРД для ВКС представляет собой сложную техническую
проблему, но также несомненно, что ракета, оснащенная ВРД —
следующий логический шаг в развитии аэрокосмических
транспортных средств. ВРД имеют такое же важное значение для
будущего гиперзвукового транспорта и космического полета,
какое имел реактивный двигатель для воздушного транспорта и
поршневой двигатель — для самолета.
Анализ показывает, что турбореактивные двигатели
работоспособны лишь до числа М^З, прямоточные ВРД (ПВРД) —в
диапазоне чисел М 0,5—6. (По утверждению изобретателя ДУ
для ВКС «Хотол», его ДУ представляет собой по-существу
ПВРД, начинающий работать с остановки ЛА после руления
на взлетную полосу, т. е. с числа М~0.) Для работы при
скорости полета с числом М более 6 пригоден только ПВРД со
сверхзвуковым горением (СПВРД).
СПВРД уже изготавливаются. Основное затруднение в их
работе — обеспечение надежного смещения горючего и воздуха,
протекающего через камеру сгорания со скоростью, в 6 раз
превышающей скорость звука, для поддержания непрерывности
процесса горения. Уникальные проблемы представляют собой
высокая температура нагрева конструкции, потребности в
специальных воздухозаборниках, воздухопроводах и материалах.
Однако выгоды СПВРД весьма велики, так как они могут
эффективно работать в диапазоне чисел М от 5 до 25. СПВТ^Д
успешно испытаны в аэродинамических трубах, но только до
числа М==7, так как существующие трубы не в состоянии
обеспечить испытаний ВРД такого типа за этим пределом. Для
решения ряда комплексных вопросов течения воздушного
потока, определения термодинамических характеристик планера и
6* — 33 —

ДУ специалисты вынуждены полагаться на весьма сложные
машинные программы. Управление SDIO оказывается особенно
полезным для вычислений по программе Х-30, так как
стремится усовершенствовать ЭВМ и коды их математического
обеспечения для программы «звездных войн».
Если ДУ — движущая сила проекта ВКС, а сложное
математическое моделирование — важный инструмент для определения
очертаний конструкции ВКС, то материалы для его
изготовления — новое и экзотичное техническое достижение. Ранее
применявшиеся исследовательские ЛА имели пассивное
охлаждение, то есть они проектировались из материалов, способных
выдержать высокие температуры нагрева при высокоскоростном
полете. ВКС Х-30 будет иметь активное охлаждение наиболее
нагреваемых зон, находящихся в носовой части, на ведущих
кромках крыла и в самом двигателе (температура нагрева
— 1650°С). Активное охлаждение предполагается обеспечить
прокачкой жидкого водорода через миниатюрные каналы
(высота всего 1—5 мкм), встроенные в элементы конструкции, или
применением тепловых труб с рабочей жидкостью типа лития
или натрия.' Тем не менее некоторые части конструкции ВКС
должны выдерживать температуру нагрева, значительно
превышающую 820°С. Исследования необходимых конструкционных
материалов проводятся в Лэнглийском
научно-исследовательском центре НАСА.
Планы испытательных полетов. Большая часть
испытательных полетов ВКС Х-30 планируется над территорией США с его
базированием в Летном исследовательском центре им. Драйде-
на НАСА (шт. Калифорния). ВКС будет совершать маршевый
полет в юго-восточном направлении, а затем разворачиваться
на обратный курс и разгоняться. В отличие от ранних
ракетопланов ВКС взлетает и приземляется при помощи своей ДУ.
В полете он будет сопровождаться самолетами слежения.
Кроме того, предполагается оснастить ВКС оборудованием для
ретрансляции телеметрических данных через ИСЗ. Хотя детали
ДУ ВКС еще не определены, для взлета и разгона до числа
М = 2 может применяться обычный ВРД, для большей части
участка полета на орбиту — СПВРД, а для окончательного
выведения в космос — обычный РД. А. Е. Моисеенко
«New Scientist», 1987, 116, № 1589, 42—46
16. Оборона Франции на пороге 21-го столетия
Статья бывшего премьер-министра Франции Лорана Фабиу-
са, опубликованная под этим названием в журнале «Defense na-
tionale», отражает позицию социалистической партии в вопросах
обороны страны и совершенствовании ее вооружений. По сути
дела эта позиция мало отличается от позиции ныне
действующего правого правительства Ширака, и направлена на создание
— 34 —

мощного военного потенциала, позволяющего Франции играть
ведущую военную роль в Западной Европе.
Автор признает правильной и обнадеживающей достигнутую
договоренность между СССР и США о ликвидации ракетного
оружия средней и меньшей дальности. Он одобряет также
намерение этих держав сократить на 50% стратегическое
наступательное вооружение и тем самым значительно снизить свои
военные расходы. Высказывая пожелание чтобы гонка
вооружений не была перенесена в космос, он однако не отвергает
полностью американскую программу СОИ, ссылаясь на то, что
испытания ее элементов могут обеспечить серьезное развитие
отдельных областей науки и техники.
Что касается ядерных испытаний, то Фабиус не возражает
против их прекращения во эсех странах кроме Франции. Он
требует также, чтобы уровни обычных и химических
вооружений в Западной и Восточной Европе были пересмотрены в
пользу западных держав. В дальнейшем надо обеспечить
уничтожение имеющихся запасов химического оружия.
Что же касается собственно Франции, то ее военная
доктрина должна по прежнему базироваться на стратегии «ядерного
сдерживания», что требует постоянного совершенствования
ядерных средств и продолжения ядерных испытаний в Муруроа.
В качестве носителей ядерного оружия до 1996 г. будут
использоваться баллистические ракеты S-3 и бомбардировщики
«Мираж» со снарядами ASMP. Далее будет осуществляться
модернизация этих сил.
Для сухопутных сил создается новый танк «Леклерк» и
новый боевой вертолет. Для ВМС будут созданы новые атомные
подводные лодки и атомный авианосец. Для разведки, связи и
управления будут использованы военные спутники, в т. ч. «Ге-
лиос» и «Сиракузы».
Подлежит рассмотрению еще ряд вопросов, к,ак например,
создание противотанкового оружия, баллистических ракет на
подвижных пусковых установках («Гадес»), нового
бомбардировщика «Мираж-2000» и т. д. Все эти программы потребуют
значительных средств. Предположительно на ближайший
период ассигнования на вооружения будут увеличиваться на
8 млрд фр. в год. В 1988 г. предполагается выручить
2,4 млрд фр. путем продажи оружия другим странам.
По мнению автора реализация намеченных военных
программ позволит Франции играть выдающуюся, притом вполне
самостоятельную, роль в обороне Западной Европы. Вместе с
тем Франция не отказывается от сотрудничества с другими
странами, в первую очередь с ФРГ и Англией, как в области
создания новых видов оружия, так и в области координации
военных дейстий в необходимых случаях. Будет также
осуществляться обмен военными и научными кадрами. Г. А. Лебедев
«Defense nationale», 1987, 43, № 11, 9—24
— 35 —

17. Системы военной спутниковой связи США
В настоящее время МО США разрабатывает новую
стратегию в области военного использования космического
пространства. Необходимость разработки новой космической стратегии,
по мнению военного руководства США, вызвана дальнейшим
повышением роли космических систем во всестороннем
обеспечении боевых действий на земле, а также возможностью
проведения различных боевых операций непосредственно в
космическом пространстве. К числу основных космических систем
военного назначения относят спутники разведки и раннего
предупреждения о ракетном нападении, системы спутниковой связи,
а также различные системы и подсистемы, разрабатываемые по
программе СОИ, включая боевые космические платформы.
Чтобы наверстать время, упущенное в результате катастроф
в 1986 г. МВКА «Челленджер» и ряда РН, в США
предпринимаются энергичные меры, в том числе и увеличение
ассигнований на реализацию основных космических программ. Особым
приоритетом традиционно пользуются военные космические
программы. В 1988 г. на космические программы Пентагона
планируется выделить 20 млрд долл. Программы, реализуемые под
руководством НАСА, также нередко имеют военную
направленность.
Чтобы снизить зависимость космических программ от
полетов МВКА «Спейс Шаттл», Пентагон планирует в перспективе
создание мощного флота РН различных классов. На
разработки по программе СОИ военному ведомству США выделяется в
1988 г. 2,8 млрд долл., в том числе НО млн долл. на создание
новых тяжелых РН. ВВС США вдвое увеличивают закупки РН
типа «Титан-4». Одновременно выделяются ассигнования на
закупку РН, предназначенных для вывода на орбиту не слишком
громоздких КА, например, спутников системы навигации «Нав-
стар». Продолжается модернизация легкой РН типа «Дельта».
По мнению военно-политического руководства США,
спутниковые системы играют в современных условиях ключевую
роль в обеспечении процессов устойчивого управления ВС США
на всех стадиях возможных кризисных ситуаций и в любых
типах вооруженных конфликтов. Основу устойчивой системы
управления должны составлять надежные системы спутниковой
связи, поэтому их совершенствованию Пентагон уделяет
пристальное внимание.
По данным специалистов, в настоящее время более 70%
военных линий дальней связи являются спутниковыми. К числу
основных систем военной спутниковой связи США относятся:
DSCS и «Флитсатком». В перспективе ожидается развертывание
системы связи с использованием спутников нового поколения
«Милстар». Спутники связи для передачи информации в
основном используют диапазоны UHF и SHF. В перспективе спутни-
— 36 —

ки связи будут оснащаться ретрансляторами EHF-диапазона.
Применение диапазона EHF позволяет значительно повысить
пропускную способность ретрансляторов, реализовать
современные методы повышения помехоустойчивости передачи сигналов,
которые требуют более широкой полосы каналов связи. Таким
образом, решение целого ряда проблем диктует необходимость
расширения частотного диапазона спутников связи в сторону
более высоких частот.
Основной системой военной спутниковой связи США в
настоящее время является система DSCS, которая находится на
третьем этапе своего эволюционного развития. Первые 26
спутников системы DSCS-1 были запущены в 1966—1968 гг.
Начиная с 1971 г., их стали заменять на более совершенные ИСЗ
DSCS-2. Эти спутники имеют канальную емкость в 1300
дуплексных каналов, обеспечивая пропускную способность
цифровой информации со скоростью 100 Мбит/с. В настоящее время
на орбите еще находятся шесть спутников DSCS-2, срок
эксплуатации которых подходит к концу. На орбите их заменяют
спутники третьего поколения системы DSCS-3. В 1988 г. ВВС
США планируют закупить седьмой по счету и последний ИСЗ
серии DSCS-3. В дальнейшем планируется изготовить четыре
модифицированных ИСЗ серии DSCS-3C. В настоящее время
три ИСЗ DSCS-3 выведены на геостационарную орбиту. Из них
два находятся в рабочем состоянии, а третий —
законсервирован. Еще три ИСЗ DSCS-3 находятся на хранении в ожидании
запуска. В состав космического сегмента системы DSCS входят
четыре рабочих спутника и два резервных, размещенные на
геостационарной орбите. ВВС США рассматривают вопрос об
увеличении числа рабочих спутников на орбите до пяти. Срок
активного функционирования на орбите КА DSCS-3 составляет
10 лет. Поэтому специалисты полагают, что система DSCS-3
будет функционировать и после 2000 г.
Спутник DSCS-3 имеет шесть стволов в диапазоне SHF и
одноканальный ретранслятор в UHF-диапазоне для абонентов
системы «Афсатком». Из шести широкополосных
ретрансляционных стволов пять имеют ширину полосы 60 МГц и один —
85 МГц. Спутник имеет широкий набор антенных устройств,
включая многолучевые приемные антенны. Первый и второй
ретрансляционные стволы КА имеют усилители на ЛБВ
мощностью 40 Вт, остальные четыре ствола — по 10 Вт.
Разработчики надеются, что усилители на ЛБВ мощностью 10 Вт у новых
ИСЗ DSCS-3 удастся заменить более компактными,
надежными и экономичными твердотельными усилителями. В плане
совершенствования ИСЗ DSCS-3 планируется также разместить
на спутнике дополнительный ретранслятор EHF-диапазона. Это
увеличит канальную емкость спутника связи, а также позволит
ему работать непосредственно с КА перспективной системы
связи «Милстар».
— 37 —

Другой важной системой спутниковой связи МО США
является «Флитсатком». Система «Флитсатком» работает в UHF-
диапазоне. Ретрансляция сигналов осуществляется через четыре
спутника, которые размещены на геостационарной орбите.
Система обеспечивает практически глобальную связь органам
высшего военно-политического руководства США, органам
управления вооруженными силами стратегического звена,
стратегического авиационного командования (САК), аналогично
системе DSCS, а также органам управления ВМС и морской
пехоты. В системе «Флитсатком» линия «Земля — спутник»
функционирует в SHF-диапазоне, а линия «спутник — Земля» работает
в UHF-диапазоне. Каждый ИСЗ образует 23
приемопередающих ствола (канала). 9 каналов с шириной полосы 25 кГц
используются в интересах ВМС. 12 узкополосных каналов с
шириной полосы 5 кГц используются для управления
стратегическими силами в рамках системы «Афсатком». Широкополосный
канал (500 кГц) используется в интересах национального
командования. Канал с шириной полосы 25 кГц используется в
сети ВМС для радиовещания.
В период с 1978 по 1980 гг. на орбиту были выведены 4 ИСЗ
системы «Флитсатком». Срок функционирования этих ИСЗ на
орбите оценивался в 5 лет. Однако, практически спутники
функционировали в активном режиме дольше, чем предполагалось.
Пятый ИСЗ «Флитсатком» поврежден при запуске и находится
на орбите в нерабочем состоянии. В декабре 1986 г. на орбиту
выведен шестой ИСЗ «Флитсатком». На его борту установлен
экспериментальный блок аппаратуры связи EHF-диапазона,
изготовленный в лаборатории Линкольна по программе создания
спутника связи EHF-диапазона (NESP), которая
разрабатывается под руководством ВМС. В процессе эксперимента
планируется организация линий космической связи в EHF-диапазоне
с использованием наземных терминалов, изготовленных фирмой
Raytheon для системы «Милстар».
В плане реализации создания программы «Милстар», фирма
Lockheed по контракту стоимостью в 1,05 млрд долл.
разрабатывает спутники перспективной системы связи. Фирма TRW по
контракту стоимостью в 1 млрд долл. разрабатывает полезную
нагрузку, включая аппаратуру связи. В 1987 г. на разработки по
программе «Милстар» было выделено 468,3 млн долл. В 1988 г.
на аналогичные цели ассигновано 439 млн долл. Полную
стоимость программы «Милстар» оценить затруднительно, так как
разработки по ней засекречены. Вместе с тем, специалисты
приближенно оценивают стоимость программы «Милстар», включая
затраты на изготовление наземных терминалов системы, в
10 млрд долл. и более. Если цели поставленные при разработке
системы «Милстар» будут достигнуты, МО США приобретет
надежную систему связи общего назначения.
Предусматривается, что система «Милстар» будет работать в диапазоне 44/20 ГГц
— 38 —

(EHF). Кроме того, для взаимодействия с существующими
системами, например, «Афсатком», спутник связи «Милстар»
будет оснащен ретранслятором UHF-диапазона. Это обеспечит
использование оборудования UHF-диапазона на сумму 2 млрд
долл., которое эксплуатируется в настоящее время. Применение
EHF-диапазона в системе «Милстар» не предусматривает
значительного увеличения канальной емкости ретранслятора.
Сигнал будет распределен в спектре частот полосой 1 ГГц, что
позволит применить самые совершенные методы повышения
помехоустойчивости передачи, а также гарантированную стойкость
засекречивания информации. Структура космического сегмента
системы «Милстар» будет включать восемь рабочих ИСЗ, из
которых 4 будут размещены на геостационарной орбите, а 4 на
полярных эллиптических орбитах. Один ИСЗ будет
законсервирован и использоваться в качестве резервного. В системе
предусматривается организация непосредственной связи между ИСЗ
на орбите в диапазоне 60 ГГц. По мнению экспертов
Пентагона, частичное оперативное использование системы «Милстар»
может бкть осуществлено в начале 90-х годов, при условии, что
планируемые сроки вывода на орбиту КА «Милстар» будут
соблюдены. Ю. В. Денисов
«Defense Electronics», 1987, february, 47—52
«Jane's Defence Weekly», 1987, 11 July, 39
18. Спутниковая система связи «Флитсатком»
Развертывание военной спутниковой системы связи «Флит-
сатком» началось с запуска ИСЗ «Флитсатком-1» 9 февраля
1978 г. Запуски последующих ИСЗ серии «Флитсатком» были
произведены: 2-го — май 1979 г.; 3-го — январь 1980 г.; 4-го —
октябрь 1980 г.; 5-го — август 1981 г. ИСЗ «Флитсатком-5» был
поврежден вследствие аварии ракеты-носителя.
В апреле 1983 г. фирма TRW начала по заказу ВМС США
изготовление трех дополнительных ИСЗ серии «Флитсатком»
(6-го, 7-го и 8-го). ИСЗ «Флитсатком-7» был выведен на
орбиту в ноябре 1986 г., а ИСЗ «Флитсатком-6» был разрушен
ударом молнии в марте 1987 г., когда он находился на стартовой
площадке. Вопрос о сроках запуска ИСЗ «Флитсатком-8» по
состоянию на сентябрь 1987 г. не был решен. Запасов топлива
на борту ИСЗ «Флитсатком» хватит для поддержании
работоспособности системы до начала 90-х годов.
Для запуска ИСЗ «Флитсатком-8» предназначалась РН
«Атлас-Центавр» (№68), которая была повреждена в июле
1987 г. Вывод ИСЗ «Флитсатком-8» на орбиту может
состояться в период от сентября 1988 г. до сентября 1990 г. Запуск РН
«Атлас-Центавр» (№ 68) должен производиться со стартового
комплекса № 36 на космодроме Кеннеди. В апреле 1987 г.
7—659Д — 39 —

НАСА и фирма General Dynamics подписали соглашение об
использовании стартовых сооружений НАСА для запуска
коммерческих ИСЗ.
ВМС США стремятся создать новую спутниковую систему
связи, которая могла бы заменить систему «Флитсатком» в
начале 90-х годов. Б. И. Ермишкин
«Aerospace Daily», 1987, 143, № 14, 109, ПО;
№ 48, 376, 380; № 58, 460
19. РН для запуска ИСЗ военного назначения
РН «Атлас-Центавр» фирмы General Electric может стать
основой для создания РН средней грузоподъемности MLV-2,
которая предназначается для запуска военных ИСЗ. ВВС США
намереваются использовать РН MLV-2 для вывода на орбиту
10 военных связных ИСЗ серии DSCS-3 в 1988—1989 гг.
ИСЗ DSCS-3 (масса на орбите переходной к
геостационарной составляет 1180 кг) должны были выводиться на
геостационарную орбиту с помощью МВКА «Спейс Шаттл» и
твердотопливной разгонной ракеты IUS. РН MLV-2, на которой
используется апогейная ступень, сможет выводить на геостационарную
орбиту ПН массой 2,5—2,7 т.
Усовершенствованный вариант РН «Атлас G-Цен-
тавр/Блок-2» сможет легко выводить на орбиту ИСЗ серии
DSCS-3. РН «Титан-3» обеспечивает вывод на переходную к
геостационарной орбиту ПН массой 4,5 т, а
усовершенствованная РН «Титан» сможет выводить на геостационарную орбиту
ИСЗ массой до 5,7 т. РН MLV-G3 (РН «Дельта-2» со 2-й
ступенью на криогенных компонентах топлива) сможет выводить
на переходную к геостационарной орбиту ПН массой до 2,6 т.
Но такая РН еще не создана. Ведутся переговоры с японской
фирмой Mitsubishi Heavy Industries о приобретении
криогенного ЖРД, используемого на РН Н-1.
Согласно заявлению министра ВВС Эдварда Олдриджа, ВВС
необходимо закупить 25 РН «Титан-4», 5 РН «Дельта-2» и
10 РН MLV-2 (типа «Атлас-Центавр»). До этого ВВС
заказали 20 РН MLV (типа «Дельта-2»), 13 РН «Титан-2» и 23 РН
«Титан-4». Оставались также в запасе 5 РН «Титан-340»,
запуск которых должен быть произведен до конца 1938 г.
В 1988 и 1989 фин. гг. министерство обороны США
запросило 961 млн долл. для закупки 10 РН MLV-2, 5 РН «Дельта-2» и
9 (из 25) РН «Титан-4», запуски которых должны состояться до
1993 г. 16 оставшихся РН «Титан-4», запуски которых должны
состояться в 1994—1995 гг., будут закуплены за счет средств,
выделенных в 1990 и 1991 фин. гг.
5 РН «Дельта-2» предназначаются для вывода на орбиту
ИСЗ серии «Навстар», а новые РН MLV-2 — ИСЗ военной свя-
— 40 —

зи серии DSCS-3. Производство РН «Титан-4» фирмой Martin
Marietta увеличится до 10 РН в год. Запуски РН «Титан-4»
будут производиться в первую очередь с космодрома Ванденберг
и во вторую очередь с космодрома Кеннеди. Первый запуск РН
«Титан-4» намечен на октябрь 1988 г. РН «Титан-4»
усовершенствованной конструкции начнут использовать с конца 1990 г.
Грузоподъемность усовершенствованной РН «Титан-4» при
выводе на геостационарную орбиту возрастет до 5,7 т (было 4,5 т).
Фирма Martin Marietta выбрала фирму Hercules Marietta
в качестве изготовителя новых твердотопливных ускорителей
(ТТУ) для РН «Титан-4». В новом ТТУ будет использоваться
3-х секционный заряд ТТ типа РВНТ, размещаемый в корпусе
диаметром 3,2 м из композита на основе волокон углерода.
В ТТУ старой конструкции применяется 7-секционный заряд
ТТ типа PBAN, размещаемый в металлическом корпусе
диаметром 3,05 м. Согласно контракту стоимостью 500 млн долл.
предусматривается изготовление 15 пар ТТУ. Фирма Hercules
Aerospace вложила 100 млн долл. в новое предприятие в г. Бахус
(шт. Юта). Б. И. Ермишкин
«Air et Cosmos», 1987, № 1164, 52, 54
20. Перспективы использования РН «Ариан». Система связи
«Сиракузы»
До конца 1990 г., по оценке организации Arianespace
должно быть выведено на орбиту 88 ИСЗ, в том числе 70 ИСЗ
научного и коммерческого назначения и 18 военных ИСЗ.
Организация Arianespace до января 1991 г. должна вывести на орбиту
43 ИСЗ. Частота запусков РН «Ариан» составит: 1988 г. — 8;
1989 г. — 9; 1990 г. — 9. Ожидается, что для запуска ИСЗ в
ближайшем будущем будут использоваться американские РН
«Атлас-Центавр», «Дельта-2», «Титан-3» и китайские РН «Боль*
шой поход-2 и 3». Японская РН Н-1 не может применяться для
вывода на орбиту иностранных ИСЗ из-за того, что в этой РН
используется американская технология.
По прогнозу специалистов частота запусков ИСЗ составит
в 1991—1995 гг. не более 30 ИСЗ в год (ранее она оценивалась
в 35—40 ИСЗ). При этом 80% ИСЗ коммерческого назначения
будут являться связными ИСЗ. Начиная с 1995—1997 гг.,
организация Arianespace ожидает получение заказов на
осуществление по 15 запусков ИСЗ классического типа в год и еще более
десятка полезных нагрузок для обеспечения работы
орбитальных станций, находящихся на низких орбитах. Ожидают, что
автоматическая платформа «Еврека-В» будет выведена на
орбиту РН «Ариан-4».
Как ожидается, начиная с 1992—1993 гг., возрастет частота
запусков ИСЗ военного назначения (она составит около 30%
7* — 41 —

общей частоты запусков ИСЗ в Западной Европе). Начиная с
1992 г., будет выводиться по 1—2 ИСЗ, предназначенных для
ведения разведки и военной связи. Уже ведется разработка
разведывательного ЙСЗ «Гелиос» (Франция), связных ИСЗ
«Скайнет» (Великобритания) и связных ИСЗ «НАТО».
Организация Arianespace готова производить запуски военных
полезных нагрузок, разрабатываемых по американской программе
СОИ.
В 1987 г. началось развертывание военной спутниковой
системы связи «Сиракузы», в которой сейчас используются ИСЗ
серии «Телеком-1». Эта система связи является частью сети
Всемирной организации межармейской связи OMIT (Organisation
Mondiale Interarmees des Transmissions). В 1987 г. введены в
эксплуатацию две крупных наземных станции на о-ве Реюньон
(Индийский океан) и в Дакаре (Сенегал). Ожидалось, что в
1987 г. будут введены также еще две станции: в Форт-де-Франс
(о-в Мартиника) и в Джибути. Система «Сиракузы»
обеспечивает телефонную, телеграфную и факсимильную
зашифрованную связь между командованием вооруженных сил Франции и
французскими войсками в Западной Европе, Африке и
Индийском океане. В системе «Сиракузы» могут использоваться также
подвижные наземные станции EMIT (Ensemble Mobile
Interarmees des Transmission). Б. И. Ермишкин
«Air et Cosmos», 1987, № 1156, 36; № 1164, 52
ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
21. Спутник TV-SAT-1
21 ноября 1987 г. со стартового комплекса ELA-2 на
полигоне Куру ракетой-носителем «Ариан-2» был выведен на орбиту
спутник TV-SAT-1. На спутнике не развернулась одна из двух
панелей солнечных батарей, что существенно снижает
возможности его эксплуатации. Ниже приводятся некоторые
подробности о спутнике TV-SAT-1, подготовке к запуску и запуске, а
также о попытках обеспечить развертывание второй панели
солнечных батарей.
Спутник TV-SAT-1, предназначенный для непосредственного
телевизионного вещания (НТВ) на ФРГ и некоторые другие
западноевропейские страны, изготовлен
франко-западногерманским консорциумом Eurosatellite в соответствии с соглашением
между Францией и ФРГ. В консорциум входят объединение
Aerospatiale и фирма Alcatel Espace (Франция), концерн
MBB/ERNO и фирмы ANT и AEG (ФРГ), а также фирма ЕТСА
(Бельгия). По этому же соглашению консорциум Eurosatellite
изготовил аналогичный спутник TDF-1 для НТВ на Францию.
Предусмотрено также создание спутника TV-SAT-2 и TDF-2.
— 42 —

Спутники TV-SAT и TDF, а также спутник «Теле-Х» для НТВ
на скандинавские страны относятся к модели «Спейсбас-ЗОО»,
разработанной объединением Aerospatiale и концерном
MBB/ERNO.
Масса спутника TV-SAT-1 2080 кг, высота 6,3 м, размах
панелей солнечных батарей 19,23 м. Он состоит из пяти блоков;
агрегатного, двигательного, антенного, блока связи и блока
панелей солнечных батарей. Полностью развернутые панели
солнечных батарей, каждая из которых имеет 4 секции, должны
обеспечивать общую мощность 3,5 кВт. Двигательная
установка, созданная концерном МВВ и французским объединением
SEP, включает апогейный ЖРД тягой 40 кгс, рассчитанный на
многократное включение, и 14 микродвигателей тягой по 1 кгс
для коррекции орбиты и ориентации.
На спутнике TV-SAT-1 установлены пять ретрансляторов:
четыре основных и один резервный. С вводом в строй спутника
TV-SAT-2 предполагали начать эксплуатировать в режиме
основного и пятый ретранслятор спутника TV-SAT-1. Для пяти
ретрансляторов предусмотрены шесть усилителей на ЛБВ
мощностью примерно по 230 Вт. Расчетная продолжительность
эксплуатации спутника с обеими развернутыми панелями
солнечных батарей 9—10 лет.
Основное назначение спутника — непосредственное
телевизионное вещание, использующее цифровые методы, и
радиовещание. Он должен дополнить имеющиеся в ФРГ наземные
передатчики и сеть кабельного телевидения. Предусматривается
применение нового телевизионного стандарта D-2-MAC, который
заменит современные стандарты PAL и SECAM. Качество
звукового сопровождения (на немецком языке), передаваемое
даже с использованием цифровых методов, должно быть сравнимо
с качеством звучания бытовых проигрывателей с лазерными
компакт-дисками. В основной зоне приема (ФРГ, Франция,
ГДР, Австрия, Швейцария) наземные приемники могут
использовать антенны с отражателем диаметром 40 см, в
дополнительной зоне (часть территории Великобритании, Венгрии, Италии,
Польши и Швеции) — 90 см. По оценке, абонентами спутника
должны стать до 350 тыс. семей в Западной Европе.
Эксплуатация спутника и управление им возложены на
министерство связи ФРГ, которое для этой цели создало новую
наземную станцию в Узингене (близ Франфуркта-на-Майне).
Станция использует основную антенну с отражателем
диаметром 13,5 м и резервную антенну с отражателем диаметром
4,5 м для управления спутником. До ввода спутника в
эксплуатацию управление им, проверку и испытания осуществляет
Центр GSOC в Оберпфаффенхофене, подчиненный
Аэрокосмическому научно-исследовательскому центру ФРГ. После
вывода спутника на орбиту, близкую к стационарной, в течение
трех месяцев предполагали производить его проверку, а затем
— 43 —

в течение двух месяцев вести опытные передачи и
анализировать характеристики сигнала. На этом этапе в операциях
должны были участвовать не только станция в Оберпфаффенхофене,
но и станция в Узингене, которой будет постепенно
передаваться управление. После ввода спутника в эксплуатацию станция
в Узингене должна оказывать содействие в обеспечении
сложных маневров по коррекции орбиты и изменению ориентации.
Еще до запуска спутника высказывались сомнения в отношении
того, что пропускную способность спутника удастся
использовать полностью и что понадобится спутник TV-SAT-2.
Общие затраты на разработку спутников TV-SAT, на
изготовление и запуск спутника TV-SAT-1, а также на создание
наземного комплекса министерство связи ФРГ оценило в 650 млн
марок (361 млн долл.). Изготовление и запуск спутника
TV-SAT-2 потребуют дополнительных 400 млн марок (222 млн
долл.). Спутник был застрахован. Согласно условиям, если он
не выйдет на орбиту или не проработает на орбите в течение
шести месяцев, страховая компания выплачивает 180 млн марок.
Подготовка к запуску и запуск. Спутник TV-SAT-1
первоначально планировалось вывести на орбиту в июне — июле 1986 г.
Однако авария ракеты-носителя «Ариан-2» 30 мая 1986 г.
заставила прервать эксплуатацию ракет «Ариан» почти на 16 меся-
дев, и запуск спутника TV-SAT-1 был отложен на 17 ноября
1987 г. В связи с этим спутник в середине 1986 г. был заложен
на хранение. 17 ноября запуск не состоялся, поскольку
возникла неисправность в системе наведения ракеты «Ариан-2», и эту
систему решили заменить. Неисправная система была послана
на анализ фирмам-изготовителям Ferranti и Matora. Запуск от:
ложили на 21 ноября.
Спутник TV-SAT-1 был запущен 21 ноября в 2 ч 18 мин по
Гринвичу. Ракета-носитель вывела его на переходную орбиту
с высотой перигея 199,6 км, высотой апогея 36 134 км и
наклонением 4° (расчетные величины 199,9 км, 36 094 км и 4°).
Период обращения приблизительно 10 ч. Первое включение апогей-
ного ЖРД планировалось примерно через 37 ч после запуска.
В результате спутник должен был перейти с орбиты с
10-часовым периодом обращения на орбиту с 15-часовым периодом, а
в результате второго включения — на орбиту с 23-часовым
периодом обращения, так чтобы он оказался в зоне видимости
станции в Оберпфаффенхофене. В расчетную точку стояния
19° з. д. спутник должен был выйти через 24 суток после
запуска.
Попытки обеспечить развертывание второй панели
солнечных батарей. Полное развертывание четырехсекционных
панелей солнечных батарей было запланировано через 149 ч 30 мин
после старта уже на орбите с 23-часовым периодом обращения.
А на переходной орбите с 10-часовым периодом обращения
через 25 мин после старта должна была развернуться только
— 44 —

одна (внешняя) секция каждой панели, обеспечив мощность
примерно 900 Вт для подзарядки аккумуляторных батарей.
Телеметрия показала, что развернулась внешняя секция только
одной панели (GSR-1), а секция второй панели (GSR-2) или
осталась прижатой к корпусу спутника, или лишь
незначительно отошла от корпуса. Одна развернувшаяся секция
обеспечивала примерно 400 Вт, а минимальная потребная мощность в
начальный период составляет 250 Вт, так что для операций по
переводу в расчетную точку на стационарной орбите этого
было достаточно.
Панели для спутника TV-SAT-1 создало объединение
Aerospatiale. Панели такого типа различных габаритов
используются на спутниках «Арабсат», «Телеком-1», «TDF-1» и «Теле-Х».
В феврале 1985 г. при развертывании панелей на спутнике
«Арабсат-1А» также возникли трудности.
Обозреватели отмечают, что успешное разрешение проблемы
с равертыванием панели на спутнике TV-SAT-1 имеет особое
значение для консорциума Eurosatellite, который участвует в
конкурсе фирм на получение контракта, предусматривающего
создание спутников моделей «Интелсат-7» и «Авссат-2».
Первое включение апогейного ЖРД было произведено в
расчетное время, а второе включение отложили из-за перебоев
в связи с наземной станцией. В результате второго и третьего
включений апогейного ЖРД спутник был выведен на близкую
к стационарной орбиту, причем с таким расчетом, чтобы он
смещался к востоку от заданной точки стояния 19° з. д.
Предполагали еще раз включить этот ЖРД, с тем чтобы изменить
направление дрейфа на обратное и в то же время произвести
толчок, который обеспечил бы развертывание внешней секции,
а затем и всей панели GSR-1. Использование для толчка
апогейного ЖРД, а не микродвигателей позволяет сэкономить
топливо для микродвигателей и обеспечить длительность
эксплуатации спутника (9—10 лет), ограниченную именно запасом этого
топлива. Чтобы определить силу толчка, потребную для
развертывания, необходимо было знать, сколько скоб,
удерживающих внешнюю секцию панели GSR-1, не раскрылись (всего
таких скоб шесть). Для этого предлагались два способа. Первый
предусматривал создание небольшого толчка для возбуждения
колебаний панели на резонансной частоте. Моделирование,
проведенное на Земле, позволяло по резонансной частоте
определить число нераскрывшихся скоб и их положение. На спутнике
нет специальных приборов для измерений реакции, так что для
получения требуемой информации должны были учитываться
изменения ускорений, зарегистрированные приборами системы
ориентации спутника. Второй способ предусматривал разворот
спутника относительно Солнца с таким расчетом, чтобы тень от
нераскрывшихся скоб падала на солнечные элементы. По
некоторому уменьшению генерируемой мощности можно опреде-
— 45 -

лить число нераскрывшихся скоб (раскрывшиеся скобы тень не
отбрасывают), но, какие именно скобы не раскрылись, выяснить
не удастся. Включение апогейного ЖРД для толчка
планировалось в середине декабря 1987 г.
При развертывании только одной панели в начале
эксплуатации спутника генерируемая мощность будет даже выше
необходимой, но ухудшение характеристик солнечных элементов
в условиях космоса приведет к падению мощности ниже
требуемого уровня, а в конце расчетного срока эксплуатации мощность
будет вдвое ниже этого уровня. Тогда окажется возможным
использование для передачи телевизионных программ только
двух ретрансляторов (вместо четырех) или же трех при условии
снижения мощности передающих устройств. Другой вариант:
использование двух ретрансляторов для передачи телевизионных
программ, а третьего — для радиовещания, требующего
меньшей мощности. Уменьшение числа эксплуатируемых
ретрансляторов может привести к политическим конфликтам между
организациями в ФРГ, которым предоставляется доступ к
ретрансляторам.
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 18, 65, 67; № 24, 24, 25, 27, 28
«Air et Cosmos», 1987, 25, № 1166, 41, 42; Jslb 1163, 32
«Flight International», 1987, 132, № 4Q86, 17;
№ 4089, 3; № 4090, 2 сообщение для прессы
консорциума Arianespace, 1987, 21/XI
22. Современные связные ИСЗ и их срок активного
существования
Основная часть связного трафика приходится на передачи
ретранслятора ИСЗ, направляемые сотням или даже тысячам
наземных станций, в качестве которых в частности, могут быть
домашние ТВ-приемники (в случае прямой ретрансляции
ТВ-программ) или мобильные наземные станции. Основными
преимуществами связных ИСЗ являются широкий частотный
спектр и большая перекрываемая площадь земной поверхности,
что делает использование таких спутников экономически
целесообразным для решения задач обеспечения связи на больших
расстояниях.
При расчете спутниковых каналов связи задаются рабочая
частота, мощность сигнала на входе и выходе и нек. др.
параметры. При нахождении ИСЗ на геостационарной орбите
антеннам наземных станций нет необходимости осуществлять его
сопровождение. Кроме того, перекрытие большей части
поверхности Земли может быть обеспечено при использовании всего лишь
трех таких ИСЗ. Недостатком геостационарной орбиты является
большое расстояние между наземными станциями и ИСЗ и боль-
— 46 —

шое затухание сигнала, которое вызывается расширением
антенного луча при распространении сигнала по линиям «НС-ИСЗ>
и «ИСЗ-НС» и зависит от частоты. Диапазон частот для
спутниковой связи лежит между нижней граничной
частотой, определяемой температурой галактических шумов (такие
шумы возрастают с понижением частоты) и верхней граничной
частотой (определяется поглощением радиоволн водяным паром
в атмосфере). Рабочий диапазон частот примерно соответствует
1,5—18 ГГц. В Западной Европе связь по линии «НС-ИСЗ»
чаще всего осуществляется на частоте 14 ГГц, связь по линии
«ИСЗ-НС» на частотах 11—12 ГГц. На этих частотах потери
сигнала на трассе распространения достигают 200 дБ.
Дополнительные потери сигналов вызываются поглощением в атмосфере,
гидрометеоритами (дождем, кристаллами льда, снегом и ^пр.),
сцинтилляциями и нек. др. имеющими второстепенное значение
явлениями. Так, внезапный ливневый дождь может привести к
быстрому уменьшению уровня принимаемых сигналов на 15—
20 дБ.
Поэтому спутниковый ретранслятор должен иметь большое
усиление для компенсации потерь сигналов на трассе, поскольку
на его входе сигналы должны иметь очень малый уровень, а
коэффициент шума его входных цепей должен быть минимальным
(в настоящее время возможно получение коэффициента шума,
равного 4—5 дБ). На спутнике обычно устанавливается
зеркальная параболическая антенна с эффективным
коэффициентом передачи примерно 30 дБ. Типовой спутниковый
ретранслятор может иметь общий коэффициент передачи (усиления),
равный 115 дБ, причем коэффициент передачи основного усилителя
мощности на лампе бегущей волны, работающего на частоте
12 ГГц, составляет 54 дБ. Выходная мощность приходящаяся
на канал, зависит от назначения ИСЗ: для спутника дальней
связи это в типовом случае 20 Вт, для спутника прямого
ТВ-вещания — 200 Вт. При проектировании ретранслятора
учитываются такие факторы, как форма антенного зеркала и
использование нескольких облучателей для получения требуемой формы
диаграммы направленности, использование полосовых
фильтров для подавления нежелательных шумов и
интермодуляционных составляющих.
Для корректировки положения ИСЗ на геостационарной
орбите и противодействия воздействию возмущающих сил,
стремящихся «увести» спутник с этой орбиты (это силы полей
тяготения Солнца, Земли и Луны, переменные составляющие
возмущающей силы вследствие несферичности Земли, силы
земного магнитного поля, давление солнечных лучей, воздействие
микрометеоритов), используются специальные двигатели малой
тяги.
По характеристикам ретранслятора можно рассчитать
мощность электропитания по постоянному току и, следовательно,
— 47 —

размеры панелей солнечных батарей электропитания. Этот
первичный источник электропитания имеет низкий КПД (10—14%)
и его характеристики ухудшаются под воздействием облучения
протонами от солнечных вспышек. При необходимости иметь в
конце срока активного существования мощность 15—25 Вт/кг и
массе солнечных батарей 3—5 кг/м2 панели солнечных батарей
для обеспечения мощности 25 кВт должны иметь площадь 59 м2
(в случае ИСЗ со стабилизацией вращением). Для
электропитания в периоды нахождения ИСЗ в тени Земли предназначаются
вторичные источники — Ni-Cd и №-Н2-аккумуляторные батареи.
При изменении положения Солнца относительно ИСЗ
возможно изменение температуры поверхности питания от —100 до
+100°С, в результате чего температура внутри конструкции
может превысить 50°С.
Расчетный срок активного существования спутника зависит
от вида орбиты. Так, для маловысотного ИСЗ может оказаться
приемлемым 2—3-летний срок.
На геостационарной орбите расчетный срок активного
существования ИСЗ составляет обычно семь лет, а для спутников
последнего поколения даже десять лет.
В настоящее время бортовые радиоэлектронные системы
должны иметь среднюю наработку на отказ (СНО),
составляющую по меньшей мере 105 ч или примерно 11 лет. Многие
радиоэлектронные компоненты перед установкой в бортовую
аппаратуру подвергаются испытаниям на принудительный отказ,
что позволяет выявить дефектные компоненты.
Основной причиной отказов ИСЗ является, по-видимому,
ограниченный запас горючего для двигателей малой тяги,
предназначенных для корректировки орбиты.
Функционирование систем ИСЗ может временно
прекращаться в течение периодов затмения, когда Земля находится
точно на одной линии с ИСЗ и Солнцем. Продолжительность
затмения является максимальной (73 мин) в дни равноденствия.
Аккумуляторные батареи не могут обеспечивать
функционирование всего бортового оборудования, поскольку в противном
случае они имели бы слишком большую массу. Поэтому в эти
периоды возможны кратковременные прекращения связного
обслуживания. Кроме того, в течение краткого периода времени
во время затмения Солнце оказывается непосредственно за
ИСЗ (если смотреть с Земли) и, будучи мощным источником
шумов, оно полностью устраняет возможность использования ИСЗ
для связи.
Существуют и другие проблемы, которые вызывают
ухудшение качества связи. Это перегрузка частотных диапазонов,
помехи и ослабление сигналов во время периодов интенсивных
осадков. Отмечались также отказы в результате непредвиденных
событий. Например, в анваре 1984 г. было отмечено уменьшение
мощности излучения японского ИСЗ BS-2A. В результате анали-
до
~— тго ~^~~

за было установлено, что это явилось следствием «прилипания»
газообразных продуктов сгорания к панелям солнечных батарей
во время его включения при нахождении ИСЗ на переходной
орбите. Финансовые потери при неудачном запуске зависят от
размеров ИСЗ, метода его запуска и от страхового взноса (15—
20% от страхуемой суммы) и обычно выражается относительно
1 кг массы ИСЗ (при использовании МВКА потери составляют
250 тыс. долл./кг, а ракеты-носители «Ариан» 204 тыс. долл./кг).
Н. Я. Щербак
«Electronics and Power», 1987, № 9, 547—550
23. Спутниковая вещательная система японской
корпорации NHK
Работы по первой программе спутникового вещания в Японии
(BS-2) были начаты в 1980 г. Ответственным за разработку
ИСЗ является Национальное космическое агентство Японии
(NASDA), Разработка велась по контракту с фирмой Toshi-
ba/GE по заданию NHK (Японская вещательная корпорация) и
вновь организованной корпорации спутниковой дальней связи
(TSCJ). ИСЗ BS-2a запущен NASDA в январе 1984 г. с
космодрома Танегасима с помощью ракеты-носителя N-2. Контроль за
состоянием спутниковых систем осуществляет TSCJ;
эксплуатацию ИСЗ посредством одноканального приемопередатчика с
мая 1984 г. осуществляет NHK. Резервный двухканальный ИСЗ
BS-2b запущен с помощью ракеты-носителя N-2 в феврале
1986 г. Его испытания на орбите осуществлялись NASDA до
июня 1986 г.
Начаты работы по программе BS-3. NASDA заключило
контракт с NEC/RCA на разработку ИСЗ по заданию TSCJ, NHK и
вновь организованной спутниковой вещательной фирмы (JSB).
ИСЗ планируется запустить примерно в 1990 г., с тем чтобы без
перерыва продолжить спутниковое вещание и вести дальнейшее
расширение этой службы, к которой JSB уже приступила.
Действующая спутниковая вещательная система с
использованием ИСЗ BS-2 для охвата всей Японии, включая гористые
районы и удаленные острова, предназначена для решения
проблем, связанных с трудностями приема наземного ТВ-вещания.
Кроме того, система обеспечивает эффективные средства
вещания в случае катастроф и критических ситуаций для любой
точки, особенно в «затененных» районах городов и других мест.
При этом обеспечиваются и другие службы, такие как цифровое
звуковоспроизведение, факсимильные передачи, кодированные
послания и др. Для достижения этих целей ИСЗ BS-2 имеет два
ТВ-канала с излучаемой мощностью 100 Вт каждый и антенну с
лучом специальной формы, освещающую всю территорию Японии
с орбитальной позиции 110° в. д. Высококачественные ТВ-изобра-
— 49 —

жение и звуковое сопровождение в любой точке Японии
обеспечиваются с помощью домашней приемной антенны диаметром
75 см.
Спутниковая вещательная система BS-2 содержит ИСЗ
BS-2a и BS-2b, станции сопровождения и контроля, различные
типы наземных передающих станций, ретрансляционные веиХа-
тельные станции, индивидуальные и коллективные комплекты
приемного оборудования и др. На этапе запуска NASDA
выводит ИСЗ на геостационарную орбиту и оценивает качество
функционирования всех подсистем. На рабочем этапе TSCJ
контролирует положение и высоту ИСЗ, поддерживает необходимые
условия работы бортового оборудования. NHK эксплуатирует все
типы наземных передающих станций, станций наблюдения и
ретрансляционных вещательных станций.
Основные технические особенности спутниковой вещательной
системы BS-2 состоят в следующем:
— Вся территория Японии может обслуживаться только
одним ИСЗ с антенной, имеющей специальную форму луча и
обеспечивающей высококачественный прием на небольшие наземные
антенны.
— Несмотря на небольшую массу ИСЗ (350 кг),
обеспечиваются два ТВ-канала с излучаемой мощностью по 100 Вт каждый.
Максимальное значение эффективной излучаемой мощности
относительно изотропного источника составляет при этом 58 дБВт.
— Разработка и серийное производство высококачественных
домашних приемников с коэффициентом шума 2,3—3 дБ
обеспечивает возможность уменьшения размеров приемных антенн до
75 см и их применение на большей части территории Японии.
— На таких удаленных (почти 1000 км) островах, как Огаса-
вара и Даито, более эффективным представляется применение
чисто приемных станций (TVRO) с 3-метровыми антеннами и
наземными ретрансляторами.
— В качестве ТВ-стандарта применен стандарт NTSC с
числом строк разложения 525 и высококачественным цифровым
звуковым сопровождением.
ИСЗ BS-2a представляет собой стабилизированный по трем
осям ИСЗ. Его приемопередатчики осуществляют прием
сигналов на частоте 14 ГГц, преобразуют его до 12 ГГц, усиливают
до уровня 100 Вт и излучают. Антенна содержит эллиптический
параболический рефлектор с многорупорным смещенным
облучателем, формирующим луч специальной формы с низким
уровнем боковых лепестков. Панели солнечных элементов
обеспечивают мощность 1 кВт. Расчетный срок службы ИСЗ 5 лет.
Наземные станции NHK, входящие в состав системы BS-2,
содержат главную наземную станцию, наземную подстанцию,
мобильные и транспортабельные наземные станции. По всей
стране установлены также наземные станции наблюдения. На
— 50 —

удаленных островах установлены станции TVRO с наземными
ретрансляторами.
Главная наземная станция является ключевым
оборудованием для передачи ТВ-программ на ИСЗ, координации и
контроля ИСЗ и всех наземных станций для осуществления
спутникового вещания. Основные функции главной наземной станции
включают:
— передачу по двум спутниковым каналам вещательных
программ;
— контроль передач на ИСЗ и всех наземных приемных
станциях;
— контроль параметров спутниковых вещательных сигналов,
измеренных на наземных станциях наблюдения;
— эксплуатацию линий связи;
— координацию работы с центром TSCJ и другими
станциями NHK.
Главная наземная станция содержит 8- и 5-метровые
антенны Касеегрена, передатчики с рабочей частотой 14 ГГц,
приемники с рабочей частотой 12 ГГц и оборудованием наблюдения и
контроля. Станция установлена в Центре вещания NHK в Токио.
Наземная подстанция установлена в Осака и является
резервом для главной станции с возможностью передач сигналов
оповещения о критических ситуациях. Эта станция содержит
антенну диаметром 4,5 м, ТВ-передатчики с рабочей частотой 14 ГГц
и выходной мощностью 1,4 кВт, приемники с рабочей частотой
12 ГГц и оборудование для линий связи.
Мобильные и транспортабельные наземные станции
предусмотрены, в основном, для обеспечения работы при таких
событиях, как катастрофы и др. Каждая мобильная станция
смонтирована на автомобиле, оснащена собственным
мотор-генератором и содержит антенну диаметром 2,5 м, передатчик с
рабочей частотой 14 ГГц и выходной мощностью 1,4 кВт, приемники
с рабочей часотой 12 ГГц и оборудование для линий связи.
Транспортабельная наземная станция содержит антенну
диаметром 2,5 м, которую можно для транспортировки разделить на
5 частей, передатчик с рабочей частотой 14 ГГц и выходной
мощностью 200 Вт, приемники с рабочей частотой 12 ГГц и
мотор-генератор. Это оборудование может перевозиться на легком
автомобцле или вертолете. Особенностью таких станций при
минимуме необходимых функций для передачи программ является
их легкость транспортировки и высокая эффективность вещания
при критических ситуациях.
Наземные станции наблюдения обеспечивают контроль
спутниковых вещательных сигналов и содержат антенны диаметром
2,5—3 м, приемный блок, блоки сбора и записи данных.
Данные, записанные на этих станциях, передаются на главную
наземную станцию через телефонный канал в определенное время
— 51 —

суток либо время от времени. Затем данные обрабатываются и
отображаются на главной станции.
Наземные станции TVRO и ретрансляторы смонтированы и
работают на удаленных островах Огасавара и Даито, не
охватываемые спутниковой антенной. Эти станции содержат антенны
диаметром 3—4,5 м и наземные ретрансляторы, работающие на
УКВ.
Домашнее приемное оборудование содержит параболическую
антенну со смещенным облучателем, наружный и внутренний
блоки, обеспечивающие сопряжение с существующими
телевизорами. Наружный блок усиливает принятые на частоте 12 ГГц
сигналы и преобразует их к первой промежуточной частоте.
Внутренний блок обеспечивает селекцию канала и демодуляцию
сигналов на второй промежуточной частоте в выбранном
частотном канале.
ИСЗ второго поколения BS-3 будет запущен около 1990 г.,
когда окончится срок службы ИСЗ BS-2. Этот ИСЗ будет
запущен с помощью ракеты-носителя Н-1, способной вывести на
геостационарную орбиту полезную нагрузку 550 кг. ИСЗ будет
оснащен 3-канальными приемопередатчиками с выходной
мощностью более 120 Вт. Срок службы ИСЗ BS-3 составляет 7 лет.
Два ТВ-канала будут использоваться NHK, один — JSB.
Пользователи на островах смогут принимать ТВ-программы на менее
дорогие антенны меньшего диаметра. Благодаря большему
сроку службы ИСЗ и большему числу каналов снизится и стоимость
канала в год.
Существенным шагом вперед в ТВ-технике является
телевидение высокой четкости с очень высоким разрешением и
четким изображением на экранах больших размеров. Такое
телевидение лучше приспособлено для спутниковых вещательных
систем, хотя при применении одного ТВ-канала с полосой частот
27 или 24 МГц необходимо сжатие этой полосы. В настоящее
время специалисты NHK разработали метод кодирования с
помощью многократного субнайквистовского квантования,
позволяющий сжать полосу частот видеосигналов с 20 до 8 МГц при
весьма незначительном ухудшении качества изображения. Такой
метод представляется весьма перспективным для спутникового и
кабельного ТВ-вещания. Интенсивные работы по внедрению
телевидения высокой четкости позволяют надеяться, что оно
станет реальным уже на ИСЗ BS-3. M. Е. Фикс
«IEEE Aerospace and Electronic System Magazine»,
1987, № 10, 10—18
24. ИСЗ «Лендсат-6 и 7»
Консорциум Eosat, которому правительство США передало
в коммерческую эксплуатацию ИСЗ серии «Лендсат», получил
субсидию в размере 5 млн долл. от министерства торговли. Это
— 52 -

позволит сохранить субподрячиков фирмы до того времени, как
будут согласованы с правительством условия, на которых
консорциум должен разрабатывать спутник «Лендсат-6».
Спутник «Лендсат-6» фирма предполагает создать на базе
спутника «Тирос-N». Запуск его запланирован на начало 1991 г.
с использованием ракеты-носителя «Титан-2». Основным
прибором спутника будет камера ТМ. Предполагается также
установить ИК-прибор и прибор SWFS для регистрации цвета и
температуры поверхности океана. Использование прибора
SWFS рекламируется как первый шаг к возрождению
программы дистанционных океанологических исследований в
глобальном масштабе.
В 1994 г. консорциум Eosat планирует вывести на орбиту
спутник «Лендсат-7». На нем, помимо аппаратуры для
исследования природных ресурсов, предполагают установить
съемочную камеру STAR для получения изображений с разрешением
5 м по заказам средств массовой информации.
Предусматривается, что ежегодно на борт будет закладываться программа,
предусматривающая съемку тех или иных объектов или
районов, где находятся объекты или происходят события,
представляющие интерес для средств массовой информации. Обработка
снимков будет производиться через несколько часов после их
получения. Затраты на разработку камеры STAR, по расчетам
фирмы Hughes, составят 50—100 млн долл.
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 8, 26, 27
25. Использование ИСЗ для мониторинга наводнений
Сотрудниками американской фирмы Satellite Hydrology
дается обзор исследований возможностей использования
дистанционного зондирования (ДЗ) Земли с ИСЗ для мониторинга
наводнений, выполненных в США в течение 1974—1981 гг., а
также приводятся результаты мониторинга наводнений в Южной
Америке, проведенного фирмой в последние годы по заказу
Организации американских государств (ОАГ).
Отмечается, что исследования с использованием данных ИСЗ
для ДЗ Земли показали возможность картографирования
наводнений в гораздо более короткие сроки, с более высокой
точностью, при меньших затратах и с более высокой степенью
достоверности, чем при использовании традиционных источников
информации. Возможно картографирование развития
наводнений, установление границ затопленных районов, выявление
районов, подверженных наводнениям, и их прогнозирование.
Кроме того, ИСЗ дают информацию о наращивании, таянии
снежного покрова и количестве выпадающих осадков, играющую
важную роль при прогнозировании наводнений.
- 53 -

Потребность в мониторинге наводнений в Южной Америке
вызвана тем, что в этом регионе наводнения —
распространенное и крупное бедствие, уносящее десятки человеческих жизней
и причиняющее многомиллионный ущерб. В районах,
прилегающих к Карибскому морю, затопления побережья вызываются
ураганами, наводнения в Андах — конвективными бурями,
наводнения в бассейне реки Амазонки, центральном и восточном
районах Южной Америки — продолжительными дождями при
наступлении дополнительных тропических циклонов.
ОАГ заказала фирме Satellite Gidrology проведение
исследований условий наводнения в 1983 г. в нижней части бассейна
р. Параны площадью 2,3 млн км2 с использованием данных ИСЗ.
Анализ располагаемых данных с ИСЗ для ДЗ показал, что для
исследований могут быть привлечены лишь изображения района,
полученные МСУ CZCS ИСЗ «Нимбус-7».
МСУ CZCS (Coastal Zone Color Scanner)—сканирующий
радиометр, позволяющий получать цветные изображения
поверхности моря и суши с разрешением в надире 825 м в шести
спектральных диапазонах (0,43—0,45; 0,51—0,53; 0,54—0,56;
0,66—0,68; 0,70—0,80 и 10,50—12,50 мкм). МСУ первоначально
предназначалось для оценки концентрации фитопланктона у
морской поверхности и для исследований наводнений ранее не
применялось, однако его ближний ИК-диапазон (0,7—0,8 мкм)
подобен диапазонам 3 и 4 МСУ MSS «Лендсат», которые
успешно использовались для этой цели. Поэтому были выбраны
несколько сюжетов изображений района в период наводнения,
полученные МСУ CZCS.
По срочному запросу ОАГ Национальное управление по
исследованиям океанов и атмосферы (NOAA) США в течение
28 сут изготовило и поставило фирме несколько магнитных лент
с записью отобранных данных МСУ CZCS, специалисты фирмы
незамедлительно обработали их на процессоре для цифровой
обработки изображений VICOM фирмы Systems and Applied
Sciences.
Увеличенные изображения повышенной контрастности, а
также синтезированные изображения изучаемого района в
условных цветах использовались для проведения дальнейшего
анализа. Часть сюжетов изображений выводилась на экран дисплея
и фотографировалась на слайды размером 35x35 мм.
На черно-белом изображении, полученном в канале 5 во
время пика наводнения, хорошо дешифрировались затопленная
долина реки Параны, озеро Мар-Чиквита, другие реки и озера.
На синтезированном изображении, полученном по данным
канала 3 (синий цвет) и канала 5 (зеленый цвет) более четко и
точно дешифрировались детали долины реки (главное русло реки,
отличающееся более высокой скоростью течения и замутнен-
ностью воды, возвышенности с растительностью в виде
островов). По трем сюжетам синтезированных изображений был со-
— 54 —

ставлен фотоплан, анализ которого показал, что долина реки
Параны оказалась почти полностью затопленной на
протяжении ~700 км, от впадения ее притока Парагвай до эстуария
Рио-де-Плата. Ширина затопления составляла 20—70 км.
Полностью оказались под водой дельты устий рек, а разлившийся
эстуарий в несколько раз превысил по размерам Чезапикский
залив.
Таким образом, показано, что при отсутствии данных ИСЗ
«Лендсат» для наблюдений и исследований крупномасштабных
наводнений весьма целесообразно использование изображений,
получаемых МСУ CZCS.
В конце октября 1985 г. сравнительно небольшой ураган
«Джуан» со скоростью ветра, не превышающей 137 км/ч, унес
более 50 человеческих жизней и причинил ущерб в миллионы
долларов на побережьи шт. Луизиана (США). При изучении
затопленного района использовались изображения, полученные
усовершенствованным радиометром с повышенным разрешением
(1,1 км) AVHRR (Advanced Very High Resolution
Radiometer).
При проведении анализа использовались ИК-изображения
района, полученные в ночное время суток, до и после наводнения
(4 июня и 6 ноября 1985 г.). Цифровая обработка данных
радиометра (каналы 4 и 5) в лаборатории фирмы General Electric
на ЭВМ GE-100 позволила получить усиленные по контрастности
и скорректированные изображения района в масштабе
1 : 1000 000 и выявить крупные участки теплой застоявшейся
воды и земли, насыщенной влагой. Сопоставление изображений,
полученных в сухое время года и через 7 сут после пика
наводнения, по тепловым аномалиям позволило автоматически
классифицировать зону затопления. Достаточно высокая точность
классификации была подтверждена специалистами корпуса
инженеров Армии США.
Отмечается, что в целом данные МСУ CZCS и радиометра
AVHRR могут заменять или дополнять данные МСУ MSS при
исследованиях больших наводнений. МСУ превосходит
радиометр по разрешающей способности и числу спектральных
диапазонов, однако не обеспечивает непрерывного покрытия
поверхности всего земного шара, а скорость обработки его данных
невелика. Однако радиометр позволяет покрывать одним
изображением большую часть крупных бассейнов рек земного шара,
обеспечивает съемки одного и того же района 4 раза в сутки,
требует меньших затрат времени на обработку данных.
А. Е. Моисеенко
«Advances in Space Research», 1987, 7, № 3,
(3)77—(3)84
- 55 -

26. Спутник TRMM для регистрации осадков в тропиках
НАСА совместно с Японией проводит НИР по
метеорологическому спутнику TRMM для регистрации осадков в тропиках.
С японской стороны участвуют Национальное управление по
космическим исследованиям (NASDA) и
научно-исследовательская лаборатория радиотехники. НАСА должно поставить
корпус и служебные системы спутника, микроволновые радиометры
и радиометр с высоким разрешением AVHRR, работающий в
видимой- и ИК-частях спектра, осуществить сборку спутника и
обеспечить средства для траекторных измерений и ретрансляции
информации. Япония разрабатывает для спутника
метеорологический радиолокатор, а также должна обеспечить вывод
спутника на орбиту ракетой-носителем Н-2 с космодрома Танегасима
(возможно уже в 1993 г.). Масса спутника 3540 кг.
Ожидают, что регистрация осадков в тропиках будет
способствовать лучшему пониманию той «тепловой машины», которая
является основой формирования погодных условий на Земле.
Программа рассчитана на три года. Исследования будут
проводиться для зоны, расположенной между 30° с. ш. и 30° ю. ш.
Цель исследований — получить оценку среднемесячных осадков
для квадратов площадью по 360 тыс. км2 с точностью ±20%.
На более позднем этапе проект предусматривает
обслуживание спутника TRMM космонавтами МВКА «Спейс Шаттл» или
орбитальной станции, что позволит продлить срок его
эксплуатации.
«Aviation Week and Space Technology», 1987, 127,
№ 17, 69, 71
27. Визуализация распределения водяного пара
в целях анализа погоды
Визуализация распределения водяного пара впервые стала
возможной в 1970 г. с помощью ИК-радиометра THIR,
установленного на борту ИСЗ «Нимбус-4» и предназначенного для
определения температуры влажности. Изучение данных в виде
изображений показало, что вариации водяного пара в верхней
тропосфере формируют распределения, обусловленные циркуля-
циями и фронтальными зонами в верхних слоях. Эти
изображения позволили выявить пространственные детали, которые
обычными способами наблюдений получить не удавалось.
В 1977 г. первый геостационарный ИСЗ ESA «Метеосат-1»
обеспечил систематическую визуализацию распределений водяного
пара. Данные с этого ИСЗ подтвердили полезность такого
отображения для описания широкомасштабных атмосферных
циркуляции на участках, где облачность отсутствует.
- 56 -

В ноябре 1980 г. запущен американский геостационарный
ИСЗ GOES-4 с устройством зондирования атмосферы VAS на
основе радиометра с вращающейся разверткой, работающего
в видимом/ИК диапазонах. В качестве датчиков в этом
радиометре использовались 8 стандартных детекторов диапазона
видимого света и 6 тепловых детекторов, позволяющих
сформировать 12 ИК-спектральных диапазонов. Сюда входили и каналы
6,7 и 7,3 мкм для водяного пара.
В октябре 1981 г. началось систематическое обеспечение
изображениями распределений водяного пара с помощью ИСЗ
GOES-West по каналу 6,7 мкм. Изображения получались через
каждые 12 ч дважды в сутки. С февраля 1982 г. изображения
уже получались через каждые 6 ч четыре раза в сутки.
Изображения распределений водяного пара также
получались, начиная с 1982 г., с помощью устройства вертикального
зондирования TOVS, установленного на ИСЗ «Тирос». Каналы
TOVS имели центральные значения длины волны 8,3; 7,3 и
6,7 мкм.
Спутниковые датчики измеряют энергию, излучаемую земной
поверхностью, облаками и атмосферой. Количество принятой
энергии зависит от температуры источника излучения и
затухания из-за атмосферного поглощения. При этом главным
фактором поглощения является атмосферный водяной пар. Измерения
температуры верхней части облачного покрова и морской
поверхности обычно производится в «атмосферном окне» вблизи
11,5 мкм, где наблюдается минимальное поглощение энергии
водяным паром и другими газами в атмосфере.
Измерения концентрации водяного пара обычно
осуществляются на волне между 6 и 9 мкм. При этом результаты
измерений представляют объединенный поток энергии, идущей сквозь
толстый слой атмосферы: Для стандартной атмосферы максимум
принятой энергии на волне 6,7 мкм наблюдается в районе
атмосферного давления 400 мбар (7000 м) с 80% энергии,
приходящей от слоя, ограниченного давлениями 620 и 240 мбар. На
волне 7,3 мкм, где поглощение у водяного пара меньше,
максимальная энергия принимается от нижнего слоя с давлением в
центральной части 600 мбар. Участки с меньшей радиояркостной
температурой (более холодные) на изображениях получаются
более светлыми, с большей температурой (более теплые) —
более темными. Иными словами, участки с большей
концентрацией водяного пара будут на изображениях более светлыми.
В общем случае, измеренная радиояркостная температура или
соответствующий уровень серого на изображении зависят от
того, насколько много влаги имеется вдоль пути потока
энергии и где эта влага концентрируется.
Для изучения влияния изменений температуры и влажности
на радиояркостную температуру (градации серого) изображения
распределения водяного пара проводилась серия экспериментов
— 57 —

с применением компьютерной программы, моделирующей
пропускание энергии атмосферой. Результаты экспериментов
показали следующее:
Влияние длины волны излучения. На волне 6,7 мкм
излучение сильно поглощается водяным паром. Поэтому измерения на
этой волне чувствительны к небольшим концентрациям влаги;
низкоуровневые особенности не различаются.
Влияние количества водяного пара в столбе (влажности и
толщины слоя с влагой). Если водяной пар имеется над
облаками (либо если облака отсутствуют), энергия будет
переизлучаться этим водяным паром, особенно при низких температурах.
Глубина слоя, дающего вклад в излучение в направлении ИСЗ,
зависит от количества и распределения по вертикали водяного
пара. Если температура уменьшается с высотой, чем больше
количество водяного пара, тем ниже (холоднее) радиояркостная
температура. В общем случае, количество водяного пара на
средних и высоких уровнях оказывает большее влияние на
радиояркостную температуру, чем на низких уровнях.
Влияние распределения влаги по вертикали (расположения
по вертикали слоя с влагой и распределения по вертикали
водяного пара внутри слоя с влагой). Поскольку воздух в верхней
атмосфере намного холоднее, чем вблизи поверхности, влага на
верхних уровнях обусловливает низкую радиояркостную
температуру. Однако если количество водяного пара на этих уровнях
невелико, излучение от нижележащих слоев проходит через этот
слой и достигает ИСЗ, давая высокую радиояркостную
температуру.
Влияние температуры слоя с влагой. Температура и
распределение слоев с влагой по вертикали изменяются с изменением
сезона, широты и системы циркуляции. То же распределение
влаги по вертикали дает более низкую радиояркостную
температуру при нахождении в более холодном воздухе. Поскольку
излучение, измеряемое с ИСЗ, зависит от различных факторов,
изменяющихся в совокупности, знание влияния отдельных
факторов важно для интерпретации изображений.
Изображения, полученные по каналу влажности (6,7 мкм),
помогают определять крупномасштабные высокоуровневые
потоки лучше, чем изображения в ИК-области с отсутствием
ветровых нагрузок и векторов перемещения перистых облаков. Они
также помогают более точно определять и диагносцировать
особенности высокоуровневой циркуляции, такие как максимальная
сила ветра, центры циркуляции и зоны деформации. Возможно
получить распределения верхнеуровневых потоков по
перемещениям перистых облаков и эволюции крупноформатных облачных
образований по мере того, как они появляются в канале ИК-
окна. Однако канал влажности облегчает этот процесс,
поскольку он показывает пространственно непрерывное распределение
верхнеуровневой влажности и полей облачности, которые связа-
— 58 —

ны с особенностями циркуляции. Распределения влажности
получаются, даже если облачность отсутствует, обеспечивая тем
самым ключ к описанию верхнеуровневого потока.
Влажные и сухие районы наверху, появляющиеся на
изображении, являются результатом комбинации вертикального
перемещения и адвекции влажности. Распределения влажности в
различных участках изображения в общем случае связаны с
потоком на различных высотах. Светлые (холодные) участки
изображения будут представлять поток в более высоком слое,
чем соседние более темные (теплые) участки. Высота,
соответствующая верхнеуровневой влажности, также контролируется
высотой тропопаузы по мере того, как она изменяется между
впадинами и вершинами потока.
Распределения влажности в сочетании со структурами
облачности могут использоваться для более точного определения
положения оси потока над океанами. Положение мощного потока
может быть определено по заостренным, с четко ограниченными
концами, облакам или краям распределения влажности, либо по
краям связанной с перистым облаком тени. Чем мощнее поток,
тем лучше определяется край и тем меньше неопределенность
при интерпретации.
Обнаруженное на изображениях распределения водяного
пара потемнение во времени оказалось хорошим индикатором
значительной турбулентности. Потемнение в канале влажности
часто обусловливается зонами деформации и впадинами с короткой
длиной волны. Физические процессы, обусловливающие
потемнение в канале влажности, предположительно состоят в
холодной адвекции на средних и высоких уровнях в тропосфере,
обусловленной сильной верхнеуровневой конвекцией. Оба этих
процесса должны вести к сильному глубинному перемещению и
более глубокому расположению влажного слоя. Этот эффект
часто маскируется слоями перистых облаков вблизи полярного
потока в зависимости от среза фронтальной зоны.
В последнее время разработана методика пресказания изхме-
нений траектории урагана по широкомасштабным изменениям в
пространстве тропического циклона и изменениям
распределений влажности и облачности в зоне циклона. Методика основана
на оценке изменений в распределениях верхнеуровневой
влажности, наблюдаемых в канале* 6,7 мкм с помощью устройства
VAS ИСЗ GOES.
Организованная в 1987 г. Спутниковая информационная
служба погоды (SWIS) обеспечит на основе визуализации
распределений водяного пара ТВ-отображение данных. Кроме того,
служба SWIS сделает возможным наложение результатов
обычного анализа погодных данных на спутниковые
изображения. Все службы, занимающиеся прогнозами, получат это весьма
важное средство диагностики, обеспечивающее непрерывное
отображение распределений потоков. Это позволит улучшить ка-
— 59 —

чество прогнозов и предупреждений для населения, а также
для потребностей авиации и судоходства. Для будущих ИСЗ
планируется также улучшить датчики в направлении увеличения
пространственного и спектрального разрешения. Это
существенно повысит полезность данных о распределении водяного пара.
М. Е. Фикс
«IEEE Aerospace and Electronic System
Magazine», 1987, № 10, 4—8
КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ
28. Критика программы ООКС
Преподаватель военной истории и истории техники
университета Дьюка считает программу ООКС преждевременной и
неэффективной с точек зрения как практической коммерциализации
космоса, так и решения научно-исследовательских задач.
Программа одобряется в основном НАСА и авиационно-космической
промышленностью. НАСА будет расходовать средства на эту
программу в ущерб другим более продуктивным программам
космических исследований и прикладных разработок. В то же
время МО США возможно не будет расходовать средства на
свой проект пилотируемого объекта за счет повышенной
милитаризации гражданской программы ООКС.
Как иронически замечает автор, пилотируемый космический
полет повышает международный престиж, похож на авантюру и
оставляет после себя прекрасные воспоминания — и ничего
более. Однако каждый пилотируемый полет стоит в ~ 10 раз
дороже беспилотного. Астронавтам требуются годы интенсивной
подготовки. На ООКС, кроме систем и средств жизнеобеспечения,
предполагается иметь также спасательный спускаемый аппарат,
стоимость которого оценивается в 1,5 млрд долл. и который
будет бесполезным на беспилотных платформах. Даже по
собственным критериям НАСА стоимость ООКС будет слишком
высокой. Еще в 1969 г. было определено, что стоимость
эксплуатации космической станции с экипажем из 3 чел. в течение года
будет равна начальной стоимости собственно станции. Но в то
время цена вывода груза на ракете-носителе (РН) была
1762 долл./кг (5286 долл./кг по курсу 1987 г.). Цена вывода
на МВКА после возобновления полетов ожидается 6608 долл./кг.
К тому же НАСА предполагает использовать МВКА как для
сборки ООКС, так и для обеспечения ее эксплуатации, а не
использовать более экономически выгодные решения, напр, с
применением РН по типу советской РН «Протон». К
аналогичному выводу пришла комиссия национальной академии наук
США н национальной инженерной академии, отчет которой
— 60 —

по результатам независимого анализа программы ООКС был
опубликован 14 сентября 1987 г. В отчете указывается, что
МВКА малопригоден для вывода ООКС на орбиту. Было бы
целесообразно повысить тягу его ЖРД, но это вызовет слишком
большую задержку в создании ООКС, которая может
продлиться до времени возможной разработки тяжелых РН.
Общую стоимость программы ООКС преподаватель
университета оценивает в 22 млрд долл., в то время как по данным
независимого исследования она составит 29,9 млрд. долл. по
курсу 1988 г. Аналогично другим большим программам НАСА,
проводимым в условиях ограниченных ассигнований, завершение
сборки ООКС может задержаться из-за недостатка средств, что
приведет к дальнейшему удорожанию программы.
НАСА полагает, что оно сможет обеспечить эксплуатацию
ООКС при 8 полетах МВКА в год. В этом случае ежегодные
затраты на эксплуатацию составят по меньшей мере 2 млрд
долл., т. е. более 25% годового бюджета НАСА 1986 г. и в
~2 раза больше, чем ранее предполагалось.
Развивая программу пилотируемого космического полета
НАСА содействует дальнейшей милитаризации национальной
гражданской космической программы. Несмотря на то, что в
ближайшем будущем большинство полетов МВКА будут
выполняться в интересах МО США, военные выражают
заинтересованность в использовании ООКС, по-видимому для технического
обслуживания систем, разрабатываемых по программе СОИ.
Основные практические результаты от общих вложений США
в космические программы и проекты в сумме 200 млрд долл.
были получены не от действий астронавтов, а от использования
беспилотных аппаратов, в т. ч. космических зондов,
разведывательных, связных и навигационных ИСЗ и ИСЗ исследования
природных ресурсов. По мнению преподавателя университета,
НАСА должно вернуться к политике 25-летней давности и
направлять 66% своего бюджета на работы с использованием
беспилотных аппаратов, а 33% или менее — на развитие
пилотируемых космических полетов. Необходимо прекратить работы
над ООКС или, по меньшей мере, отложить их до начала
следующего столетия. Вместо ООКС могут быть разработаны
более простые космические станции, которые астронавты будут
посещать только в необходимых случаях.
Последнее предложение поддерживает специалист из Стан-
фордского университета, который в мае 1987 г. отмечал, что в
обозримом будущем МВКА будет ненадежным и нерегулярным
транспортным средством. Высокая ежегодная частота полетов
МВКА пока остается под сомнением. В то же время,
современный план создания ООКС требует 2,5 года при условии
выполнения по 12 полетов в год только для ООКС. Он считает
необходимым серьезно изменить существующие планы развития
транспортных космических систем и создания ООКС примени-
— 61 —

тельно к потребностям пользователей, в т. ч. в части
разработки тяжелых РН и упрощенных космических станций, на
которых могут быть быстрее обеспечены условия для проведения
космических исследований.
Такие простые станции позволят проверить эффективность
практического использования орбитальной базы и получить опыт
эксплуатации, который будет необходимьш для ООКС.
Изменения космической программы НАСА, по мнению преподавателя
университета, позволят исключить расходы на создание
орбитальной ступени МВКА взамен ступени «Челленджер», которая
предназначается для обслуживания ООКС. А для выполнения
всех других задач будет достаточно 3 имеющихся орбитальных
ступеней. Высвободившиеся средства НАСА должно направить
на разработку более эффективных носителей, в т. ч. с
применением существующих двигателей и элементов конструкций РН
и МВКА.
В отчете по результатам независимого исследования
одобряется первый этап программы ООКС, заканчивающийся
созданием упрощенной «однокилевой» ООКС с ограниченными
возможностями. Работы по второму этапу, которые планировалось
завершить в конце 90-х годов, считаются преждевременными,
поскольку США еще не определили своих долговременных целей
в космической политике. В отчете считается нежелательным
ориентацию исследований природных ресусов и
астрономических исследований на использование ООКС. Для таких
исследований предлагается более широко использовать РН. С этим
согласен специалист из Станфордского университета,
выступающий против решения задач национальной программы
космических исследований с помощью МВКА. В сложившейся в
настоящее время ситуации проекты научных исследований являются
«заложниками» МВКА и НАСА, причем НАСА диктует
пользователям свои условия вывода их оборудования. В период 1986—
1995 гг. предполагалось вывести суммарную массу научных
объектов, эквивалентную 76 полным загрузкам МВКА.
Вследствие катастрофы орбитальной ступени «Челленджер» ряд
разработанных и финансированных исследований был отменен или
отложен, вызвав кризис в космических исследованиях, в т. ч. по
исследованиям процессов в условиях микрогравитации-. Автор
считает нежелательным оценивать планы создания ООКС в
отрыве от ситуации, сложившейся с научными исследованиями.
«Technology Review», 1987, 90, № 5, 22—23
«Nature», 1987, 327, № 6119, 182
«Science», 1987, 237, № 4821, 1403
29. Проект спасательной капсулы для экипажа ООКС
НАСА изучает различные способы быстрой эвакуации
экипажа ООКС при возникновении чрезвычайных ситуаций на борту.
— 62 —

Эти способы не должны предусматривать необходимость запуска
МВКА как в связи с дефицитом времени, так и в связи с
невозможностью эвакуировать в МВКА сразу весь экипаж станции.
Наиболее внимательно изучается концепция,
предусматривающая наличие 2—3 небольших спасательных капсул, способных
вмещать до 6 человек каждая и пристыкованных постоянно к
ООКС.
Фирма British Aerospace разработала проект многоцелевой
капсулы, которая могла бы использоваться и в спасательных
целях. В числе других возможных задач — осуществление
западноевропейскими космонавтами пилотируемых орбитальных
полетов, оперативное сообщение с ООКС, выполнение экспериментов
в условиях микрогравитации, обслуживание платформ на
полярной орбите и свободнолетящих объектов.
В спасательном варианте капсула сможет вместить шесть
человек, хотя и в достаточно стесненных условиях. Диаметр
капсулы — 4 м, масса — около 7 т. Благодаря конической форме
и смещенному центру тяжести достигается снижение перегрузок
при спуске в плотных слоях атмосферы и более точное
приземление. Конструктивно капсула состоит из двух модулей —
спускаемого и служебного. Служебный модуль имеет
цилиндрическую форму и пристыкован к задней части спускаемого
модуля. На служебном модуле смонтированы солнечные батареи и
антенные устройства. Служебный модуль отделяется перед
входом в плотные слои атмосферы. Спускаемый модуль
подразделяется на три секции: переднюю, среднюю и заднюю. В передней
располагаются стыковочный узел (совместимый с американо-
советским андрогинным стыковочным узлом), двигатели
маневрирования, санитарный узел и пищеблок. В средней части
находятся ложементы экипажа и средства управления. В задней
части расположены аккумуляторные батареи, топливные и
воздушные емкости, а также отсек полезной нагрузки.
Предусмотрено, что капсула будет совершать парашютный спуск в
атмосфере и посадку на воду (аналогично спускаемым капсулам КК
«Меркурий», «Джемини», «Аполлон»).
По мнению специалистов фирмы British Aerospace, наиболее
подходящим средством запуска многоцелевой капсулы является
РН тийа «Ариан-4».
«Spaceflight», 1988, 30, № 1, 9
30. Трудности в переговорах между ESA и НАСА по ООКС
С 1985 г. между управлениями ESA (Западная Европа) и
НАСА (США) ведутся переговоры о совместной разработке
обитаемой орбитальной космической станции (ООКС). По
оценке европейской прессы к началу 1988 г. эти переговоры зашли в
тупик по следующим причинам:
— 63 —

L ESA настаивает на равноправном участии группы
европейских государств и США в проектировании, постройке и
эксплуатации ООКС на основе общей технологии и
пропорциональных расходов. НАСА же считает, что США как передовая
космическая держава, обладающая большим опытом разработки и
организации соответствующих программ, должны быть ведущим
партнером, который будет иметь решающий голос во всех
аспектах этой разработки. Европа, Япония и другие возможные
партнеры будут играть подчиненную США, вспомогательную
роль.
2, ESA считает, что ООКС должна служить исключительно
мирным целям, в то время как США считают, что станция
должна служить также интересам национальной безопасности США и
выполнять ряд работ по заданиям Пентагона. Г. А. Лебедев
«Flug Review», 1987, № 12, 14
31. Подготовка к возобновлению полетов МВКА
Проведенное в августе 1987 г. первое испытание натурного
бустерного РДТТ, который на 90% был летным вариантом,
считается полностью успешным. Второе горизонтальное испытание
бустерного РДТТ со всеми внесенными в ходе доработки
модификациями вначале было назначено на 19 декабря, однако ряд
попыток был неудачным: сначала цепь воспламенения была
заблокирована из-за ошибки в функционировании ЭЦВМ, затем не
удалось состыковать шланговое быстроразъемное соединение
магистрали подачи гидразина вследствие намерзания гидразина
на контактирующих поверхностях и т. п. После испытания РДТТ
23 декабря был обнаружен существенный унос материала
наружного протекторного кольца по дуге 140—160°. Это кольцо
диаметром 2,4, выполненное из углеродно-фенольного
композита, служит для крепления гибкого защитного чехла,
закрывающего поворотный механизм сопла от воздействия горячих газов.
В проведенном испытании кольцо подвергалось максимальной
нагрузке, поскольку сопло было отклонено на максимально
возможный угол 7°. Кроме того, в монтажном стыке сопла с
корпусом РДТТ горячие газы через свищ в полисульфидном
герметике между торцами теплоизоляции секции корпуса и сопла
проникли к третьему уплотнительному кольцу круглого поперечного
сечения, введенному при доработке конструкции. Однако
последний дефект был признан незначительным.
Обнаруженное повреждение протекторного кольца считается
существенным поводом для задержки возобновления полетов
МВКА на несколько недель от назначенного на 2 июня старта.
По состоянию на 8 февраля 1988 г. НАСА признало возможным
осуществить старт МВКА 4 августа 1988 г. с использованием
прежней конструкции наружного протекторного кольца.
— 64 —

По планам НАСА бустерные РДТТ для полета МВКА STS-26
в марте 1988 г. будут доставлены в космический центр им.
Кеннеди. Аттестационное испытание РДТТ QM-6 должно состояться
7 апреля 1988 г. на стенде фирмы Morton Thiokol в шт. Юта.
РДТТ будет иметь преднамеренно введенные производственные
дефекты. Следующее аттестационное испытание РДТТ QM-7
будет проведено 9 июня на новом стенде фирмы Morton Thiokol,
который позволяет создавать динамические боковые нагрузки
на конструкцию в ходе испытания. На 6 июля намечено
контрольное испытание РДТТ серийного производства PVM-1 с
конструктивными дефектами для доказательства запаса
работоспособности.
Орбитальную ступень «Дискавери» предполагается
установить в стартовом сооружении 39В космического центра
13 мая 1988 г. применительно к проведению прожигов основных
ЖРД ступени 13 июня.
Проводятся летные испытания аварийной системы покидания
орбитальной ступени с направляющей штангой длиной 2,94 м.
Штанга будет выдвигаться из бокового люка ступени вниз под
углом 45° и назад под углом 15° с тем, чтобы исключить
отбрасывание на крылья и хвостовой стабилизатор астронавтов,
которые после скольжения вдоль штанги будут отделяться на ее
конце. В. А. Карелин
«Flight International», 1988, 133, № 4099, 3
«Chemical and Engineering News», 1988, 66, № 2, 4
«Air et Cosmos», 1988, 25, № 1176, 41—42
«Flug Revue», 1988, № 2, 44
32. МВКА «Зенгер»
Концепция создания двухступенчатого многоразового
воздушно-космического аппарата (МВКА) «Зенгер», выдвинутая
западногерманской фирмой МВВ в начале 1976 г., была
представлена министерством науки и техники ФРГ управлению ESA
и вызвала интерес в качестве перспективного проекта, который
может быть осуществлен к 2005 г. и обеспечил бы Западной
Европе возможность проведения самостоятельных космических
полетов.
Министерство ФРГ и ESA решили финансировать
исследования концепции создания МВКА «Зенгер» и необходимых для
него двигательных установок (ДУ). По контракту ESA фирма
МВВ в сотрудничестве с фирмами Rolls-Royce, MTU и MBW
исследует перспективные воздушно-реактивные двигатели (ВРД),
а совместно с фирмой Saab—динамику полета орбитальной
ступени МВКА при ее входе в плотные слои атмосферы. По заказу
министерства фирма МВВ проводит также исследования всей
концепции создания МВКА.
- 65 -

Важной особенностью МВКА считается возможность
достижения им любой желаемой околоземной орбиты после взлета с
обычных аэродромов на территории Западной Европы. Обе
ступени МВКА способны осуществлять посадку на один и тот же
аэродром.
1-я ступень МВКА, по размерам сопоставимая с самолетом
«Боинг-747», оснащается шестью турбопрямоточными ВРД с
тягой по 400 кН, что позволяет достигать маршевой скорости
полета, соответствующей числу М = 4,5. Для разгона верхней
ступени 1-я ступень поднимается на высоту ~35 км и достигает
скорости, соответствующей числу М = 7.
2-я ступень, полупившая название HORUS (Horizontal Upper
Stage), представляет собой дальнейшее развитие МВКА
«Гермес», но оснащается собственной ДУ, позволяющей ей достигать
околоземной орбиты высотой ~500 км. Согласно последним
планам, в состав ДУ входят два кислород-водородных
жидкостных ракетных двигателя (ЖРД) с тягой 7800 кН. Технология
создания этих ЖРД с высоким давлением в камере сгорания
была разработана, испытана и запатентована фирмой МВВ еще
в конце 60-х годов. Технология изготовления камеры сгорания в
течение ряда лет использовалась НАСА по лицензии фирмы при
производстве основных ЖРД МВКА «Спейс Шаттл». Ступень
HORUS предназначается для выведения на орбиту 2—6
космонавтов и полезной нагрузки массой 2—4 т. В дальнейшем она
может быть выполнена в варианте пассажирской кабины,
способной обеспечивать односуточные путешествия в космос
3—6 туристов.
Беспилотный вариант ступени CARGUS (Cargo Upper Stage)
может обеспечить доставку на низкую околоземную орбиту
грузов массой 15 т.
Стартовая масса МВКА «Зенгер»— ~380 т, из которых на
1-ю ступень приходится 295 т (в том числе на горючее — жидкий
водород—150 т). Общая масса ступени HORUS — 91 т (в том
числе топлива — 65 т), ступени CARGUS — 76 т (в том числе
топлива —55 т). А. Е. Моисеенко
«Spaceflight», 1987, 29, № 12, 410
33. Концепция недорогого воздушно-космического самолёта
с использованием самолета-носителя
На международной выставке авиационно-космической
техники 1987 г. в Париже американской фирмой Teledyne Brown
Engineering была представлена модель воздушно-космического
самолета (ВКС), запускаемого с модифицированного самолета
«Боинг-747». Согласно концепции, разработанной фирмой, беСА
пилотный ВКС, предназначенный для Доставки грузов на околев
земную орбиту, в ближайшем будущем создается на базе сущё-
— 66 —

ствующей авиационно-космической техники и не имеет-разовых
элементов, что обеспечивает ему высокую надежность и
сравнительно небольшую стоимость выведения и возвращения
полезной нагрузки (ПН).
ВКС рассчитывается на доставку ПН массой 6,3 т на орбиту
абитаемой орбитальной космической станции (ООКС) США
иди ПН массой 4 т на низкую полярную орбиту. Концепция ВКС
отличается от аналогичных концепций ВКС с запуском в
воздухе сравнительно большой стартовой массой, оптимизацией
траектории выведения ПН и высокой начальной тяговооружен-
ностыо.
В ближайшей перспективе задачи ВКС включают: запуск
приоритетных ПН военного назначения, оперативное спасение
космонавтов в аварийных ситуациях, обеспечение строительства
и снабжения ООКС, доставка топлива для межорбитальных
транспортных аппаратов МТА типа OMV и OTV, обслуживание
орбитальных установок для обработки материалов, в том числе
орбитальных платформ.
В более поздний период ВКС может обеспечивать запуски
коммерческих ИСЗ с массой, не превышающей массы ПН МТА
РАМ D-11, доставку на ООКС модулей снабжения и модулей
орбитальной лаборатории «Слейслэб», а также возвращение
этих модулей на Землю, регулярную смену экипажей ООКС,
доставку частей крупногабаритных космических аппаратов на
ООКС для их последующей сборки, возвращение отработавших
МТА типа OTV наземного базирования и вышедших из строя
типа «Палапа» и «Вестар», подготовленных к отправке на
борту ООКС.
ВКС имеет дельтовидное крыло, на концах которого
установлены вертикальные рули. Первая половина фюзеляжа занята
несущими баками жидкого кислорода и жидкого водорода. За
баками расположен отсек ПН с диаметром, равным диаметру
грузового отсека МВКА «Спейс Шаттл», что обеспечивает
преемственность ПН. Для улучшения балансировки ВКС его
радиоэлектронное оборудование, бортовые ЭВМ, топливные элементы
и другое оборудование размещены в носовой части. Основная
двигательная установка (ДУ) ВКС состоит из одного основного
жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) МВКА «Спейс
Шаттл» и шести ЖРД RL-10 ступени «Центавр», которые
вместе обеспечивают высокую начальную тяговооруженность ВКС
после его отделения от самолета-носителя (СН) — 1,45. ЖРД
RL-10 обеспечивают также маневрирование ВКС на орбите.
Для всех ЖРД, включая небольшие ЖРД системы управления
и ориентации, а также для топливных элементов системы
электропитания и для гидросистемы приводов управления
аэродинамическими поверхностями применяются одни и те же
криогенные компоненты топлива, что позволяет свести к минимуму их
запасы и остатки незабора в баках. Конструкция ВКС изготав-
-67-

ливается из располагаемых, но достаточно легких и
высокопрочных материалов: алюминиевых сплавов, сплава алюминия и
лития, эпоксидного графитопластика.
СН с ВКС, установленным сверху его фюзеляжа, после
взлета совершает полет с набором высоты в западном направлении,
что обеспечивает максимум располагаемого времени для
возвращения на стартовую площадку в аварийных ситуациях. После
достижения высоты 10,8 км СН осуществляет разворот на 180°,
а с высоты 11,8 км кабрирует до достижения угла наклона
траектории полета 30°. Для выполнения маневра кабрирования
тяга стандартного самолета «Боинг-747» повышается путем
сжигания водорода в канале внешнего контура
турбовентиляторного двигателя или путем замены четырех стандартных
двигателей на восемь двигателей военных самолетов с форсажной
камерой. Перед отделением от СН включаются и
дросселируются до 40% уровня расчетной тяги ЖРД RL-10, что достаточно
для преодоления лобового сопротивления ВКС и не требует для
отделения ВКС совершения маневра СН с отрицательной
перегрузкой. После отделения от СН (высота 12 км, скорость,
соответствующая числу М = 0,68) включается основной ЖРД ВКС,
тяга ЖРД RL-10 повышается до 100%. Высокая начальная тя-
говооруженность ВКС сводит к минимуму гравитационные
потери энергии при пологой траектории подъема на орбиту. При
общей продолжительности работы ДУ 5,5 мин основной ЖРД,
не приспособленный к глубокому дросселированию тяги,
выключается через 4 мин, что ограничивает уровень перегрузки,
действующей на ВКС, до 3,5 g. По достижении высоты 80 км и
скорости 7,5 км/с ДУ выключается полностью. При этом ВКС
находится в перигее эллиптической орбиты с высотой апогея
400 км. Возвращение ВКС с орбиты аналогично возвращению
орбитальной ступени МВКА «Спейс Шаттл», однако нагрузка
на его площадь в плане значительно ниже, что позволяет
снизить аэродинамический нагрев обшивки и обойтись без ее
специальной теплоизоляции. Меньшая нагрузка на площадь ВКС
объясняется тем, что примерно при тех же размерах, что и у
МВКА, его конечная масса значительно меньше благодаря
меньшей массе ПН, конструкции и ДУ, отказу от кабины экипажа и
других мер.
Предлагаемому ВКС присуща значительно более высокая
надежность, чем существующим разовым ракетам-носителям и
МВКА «Спейс Шаттл», которые за последние 2 года потерпели
шесть аварий. Анализ этих аварий показывает, что в двух
случаях их причинами явились взрывы твердотопливных
ускорителей, которые на ВКС не применяются, а в остальных случаях —
отказы двигателей при включении и их преждевременное
выключение. В последних случаях ВКС, после слива топлива,
мог бы вернуться на Землю, находясь на СН, или же как
самостоятельный планер.
— 68 —

По сравнению с концепциями ВКС, ранее выдвигавшимися
фирмами Pratt and Whitney (совместно с фирмой Boeing) и
Rockwell International и нацеленными на применение в военных
целях, предлагаемый ВКС оптимизирован как носитель грузов
на околоземную орбиту и обладает значительно меньшей
удельной стоимостью выведения ПН.
Отмечается, что фирма Teledyne Brown Engineering
добивается государственных ассигнований на проведение
исследований по подтверждению возможности и целесообразности
осуществления выдвинутой концепции, уточнению характеристик и
экономических оценок ВКС, а затем намерена подыскать
коммерческих партнеров для участия в его создании и
эксплуатации.
Фирма представила свои планы научно-исследовательским
центрам им. Маршалла и Лэнгли, штаб-квартире НАСА,
управлению SDIO и фирме Boeing. A. E. Моисеенко
«Spaceflight», 1987, 29, № 12, 413—416
34. Проект воздушно-космического самолета «Хотол»
Английские фирмы British Aerospace и Rolls-Royce
завершили исследования по подтверждению целесообразности и
технической возможности осуществления концепции одноступенчатого
воздушно-космического самолета (ВКС) «Хотол» и успешно
проводят испытания его моделей в аэродинамических трубах.
В течение 1985—1987 гг. правительство Великобритании и
указанные фирмы израсходовали на предварительный проект
ВКС 3 млн ф. ст. После израсходования государственных
ассигнований (всего 1,5 млн ф. ст.) фирмы завершают испытания
моделей ВКС на собственные средства.
Согласно последним планам полностью многоразовый ВКС
«Хотол» предназначается главным образом для значительного
снижения стоимости выведения ИСЗ на орбиту в следующем
столетии. Он рассматривается в пилотируемом и беспилотном
вариантах и при взлетной массе 200 т может доставлять на
низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой до 7 т.
Одна из особенностей проекта «Хотол» — применение в его
комбинированной двигательной установке
(воздушно-реактивный двигатель в сочетании с ракетным) охлаждаемого воздуха
атмосферы, отчего она получила название «двигателя с циклом
жидкого воздуха» — LACE (Liquid Air Cycle Engine). Для
охлаждения воздуха, резко снижающего его объем, к
воздухозаборнику подается жидкий водород, прокачиваемый через
теплообменник. Жидкий кислород используется при взлете ВКС и на
этапе полета вне атмосферы. При достижении скорости,
соответствующей числу М=5—7, и высоты 26—32 км жидкий кислород
заменяется кислородом атмосферы.
— 69 —

Другая особенность ВКС — применение высокопрочных и
легких конструкционных материалов, способных противостоять
высокой температуре аэродинамического нагрева. Для
изготовления основной части планера, испытывающей нагрев до
~470°С, предполагается применить армированный титановый
сплав, для изготовления элементов, нагрев которых может
достигать 1700°С — материалы, устойчивые к окислению, типа
композиционных материалов «углерод-углерод» и керамических
матриц. По мнению фирмы British Aerospace, новые материалы
потребуются не только для ВКС, но и для новых истребителей и
сверхзвуковых пассажирских самолетов. Ожидается, что только
в США к концу столетия рынок сбыта керамических материалов
вне сферы аэрокосмической техники достигнет 2 млрд долл. в
год. Поэтому считается, что разработка новых конструкционных
материалов для ВКС «Хотол» оправдает себя во многих
отношениях.
В результате использования атмосферного кислорода,
исключительно легкой конструкции и оптимизации
аэродинамической фирмы ЛА при сверхзвуковом полете ожидается, что
относительная масса ПН ВКС «Хотол» достигнет 3—3,5%, тогда как
у МВКА «Спейс Шаттл» этот показатель не превышает 1,5%.
Относительная масса конструкции ВКС оценивается в 10%, его
двигательной установки — в 5%, различных систем — в 20%,
тогда как на долю жидкого кислорода отводится 55%, жидкого
водорода — 25% взлетной массы.
Аэродинамические характеристики и устойчивость полета
ВКС проверены при продувках его моделей в аэродинамических
трубах в диапазоне чисел М = 0,2—18.
Продувки модели в масштабе 1 :20 при числе М=0,2
(скорость полета ВКС вблизи поверхности аэродрома) позволили
определить оптимальную балансировку ВКС и уточнить его
аэродинамическую форму. Продувки стальной модели в
масштабе 1 :75 в диапазоне чисел М = 0,3—3 имели целью проверки
устойчивости, характеристик лобового сопротивления и
управляемости. Результаты продувок оценены как удовлетворительные.
В начале 1987 г. упомянутая модель была успешно испытана
также при числе М = 5,5. В середине 1987 г. проведена
завершающая серия продувок модели в масштабе 1 :250 при числе
М=18, соответствующем скорости входа ВКС в плотные слои
атмосферы при его возвращении на Землю. При этом
измерялось распределение давления и температуры по поверхности
модели. Последние продувки проводились в аэродинамической
трубе Канберрского университета. А. Е. Моисеенко
«New Scientist», 1987, 116, № 1589, 43
«Spaceflight», 1987, 29, № 12, 412—413
— 70 —

35. Проект одноступенчатого МВКА «Феникс»
Американская фирма Pacific-American Launch Systems
(PALS) старается привлечь акционеров, чтобы набрать
необходимую сумму (2,5 млн долл.), позволяющую начать разработку
одноступенчатого МВКА «Феникс». Президент фирмы Хадсон
считает, что прогресс в области материалов, двигательных
установок и электронного оборудования делает создание такого
МВКА возможным. Вертикальный старт, использование
двигателя с центральным телом и усовершенствованного бортового
оборудования, по заявлению Хадсона, позволит обслуживать
МВКА стартовой команде всего из десяти человек.
Первоначально МВКА «Феникс» рассчитывался на
туристические рейсы, и было заключено соглашение с фирмой Society
Expeditions, которая начала довольно успешно резервировать
места на МВКА. Однако позже фирма Society Expeditions
расторгла соглашение.
Хадсон считает, что изготовление МВКА обойдется в
несколько сот миллионов долларов.
«Flight International», 1987, 132, № 4083, 84
36. Проект КА с солнечным парусом
Известно, что электромагнитное излучение Солнца
оказывает давление на любые поверхности, встречающиеся на его пути.
Величина этого давления обратно пропорциональна квадрату
расстояния от Солнца и в районе Земли составляет 4,5*10~6 Па
(исходя из т. н. «солнечной постоянной» равной 136 мВт/см2).
Группа французских инженеров предложила использовать
этот факт для создания космического аппарата (названного ими
Arsat), управляемого с помощью «солнечного паруса», т. е.
поверхности площадью 1800 м2, натянутой вокруг центрального
модуля, содержащего необходимую аппаратуру и приборы.
Во время запуска КА имеет цилиндрическую форму, а после
выхода за пределы земной атмосферы вокруг него (с помощью
специальной установки) выбрасываются под прямыми углами
друг к другу четыре надувных пластмассовых мачты длиной по
30 м, которые полимеризуются в пространстве и сохраняют
жесткость после снятия давления. Мачты несут на себе ткань,
которая и образует собственно парус прямоугольной формы.
При массе аппарата в 150, кг нагрузка на поверхность паруса
составит около 84 гс/м2, что дает возможность получать
ускорение ~ 10~4 м/сек2:
Поток солнечных лучей, падающий на парус, может
отражаться от него под различными углами, что дает возможность
осуществлять небольшие перемещения КА. Наилучшим в этом
смысле был бы парус с полностью отражающей поверхностью,
но тогда он был бы слишком жестким; из практических сообра-
— 71 —

жений желательно применять ткань, частично пропускающую
солнечные лучи.
Ориентирование КА в пространстве будет осуществляться с
помощью системы электромагнитов, заряжаемых от солнечной
батареи в виде панели площадью в 6 м2. Система состоит из
электрического контура по периметру паруса и двух
электромагнитов в центре КА. Сила тока в системе составит несколько
ампер, а интенсивность магнитного поля зависит от высоты
полета и составляет: 3«10~5 Т на высоте 1200 км, 1—3-10~7 Т на
высоте 36 000 км и 2—7«10~9 Т вне магнитного поля Земли.
Этого достаточно для выполнения наклонных перемещений на 90°
за 10—15 мин, 2—3 ч и 12—24 ч на указанных высотах
соответственно. Исходя из этих значений может осуществляться
изменение орбиты в желаемом направлении. Таким образом КА Аг-
sat может добраться до Луны за 2—3 года.
Подобное медленное перемещение аппарата в пространстве
создает хорошие условия для проведения различных научных
исследований и экспериментов в космосе, притом значительно
дешевле, чем при использовании КА обычного типа. Г. А. Лебедев
«L'Aeronautique et TAstronautique», 1987, № 6,
53—57
37. Авария французского спутника
Французский связной спутник «Телеком-IB», запущенный в
1986 г., вышел из строя в связи с поломкой электронного блока
системы ориентации. В результате этого бортовые приемо-пере-
дающие антенны оказались в неправильном положении. Как
выяснилось, еще в 1986 г. в одном из мощных диодов блока
произошло короткое замыкание, которое сначала осталось
незамеченным, но привело к постепенному перегреву других элементов
и всего блока в целом, который фактически перестал правильно
работать к началу 1987 г. Многочисленные попытки исправить
положение с Земли не дали результатов, и к началу 1988 г.
спутник был окончательно признан неработоспособным. Все это
свидетельствует о необходимости более тщательного контроля и
отбора комплектующих изделий, идущих в системы управления
космических аппаратов, и дублирования наиболее важных из
них.
Результаты изучения данной аварии были учтены при
подготовке запуска очередного спутника «Телеком-1С» в первом
квартале 1988 г. Г. А. Лебедев
«Air et Cosmos», 1988, 25, № 1176, 39, 40
38. Обитаемая лунная станция
Управление горнодобывающей промышленности
министерства внутренних дел США подписало с НАСА «Меморандум о
—• 72 —

взаимопонимании», согласно которому НАСА будет передавать
Управлению информацию (о робототехнике и пр.), полученную
в ходе НИР по лунной станции, если эта информация может
найти применение в горном деле. Аналогичный «Меморандум»
НАСА подписало с Инженерным управлением Армии. В то же
время принадлежащая этому управлению Лаборатория по
изучению научно-технических проблем холодных районов
выделило некоторую сумму на НИР по проблемам строительства
лунной станции. «Меморандум о взаимопонимании» между НАСА
и Лос-Аламосской национальной лабораторией министерства
энергетики предусматривает совместное изучение проблем
использования атомной энергии на лунной станции. О своей
заинтересованности принять участие в НИР по различным аспектам
создания обитаемой лунной станции заявили крупные японские
фирмы Jamata и Mitsubishi.
Рассматриваются различные возможности коммерческой
эксплуатации лунных ресурсов. Перспективным считают получение
на Луне гелия-3 (путем нагрева лунного материала до 600°С)
с последующей транспортировкой этого продукта на Землю.
На Луне содержание гелия-3 значительно выше, чем на Земле,
поскольку он приносится солнечным ветром. Гелий-3 —
чрезвычайно эффективный источник термоядерной энергии. Согласно
некоторым расчетам, при наличии национальной сети
термоядерных реакторов 18 т гелия-3, которые можно доставить с Луны
за два рейса, достаточно для удовлетворения всех
энергетических потребностей США в течение года.
«Aerospace Daily», 1987, 143, №1,7
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 15, 109, 110
39. Использование одноразовых ракет-носителей НАСА
и министерством обороны
В период с 1988 по 1995 г. включительно НАСА планирует
использовать 49 одноразовых ракет-носителей (РН). Уже
заказаны десять РН «Скаут», девять «Атлас» и «Атлас-Центавр»,
пять «Дельта», четыре «Титан-3» и «Титан-4». Предстоит
заказать еще 21 РН. Между НАСА и ВВС достигнута
договоренность о том, что ВВС будут выплачивать НАСА за
предоставление МВКА «Спейс Шаттл» 115 млн долл., а НАСА — ВВС
24,6 млн долл. за предоставление РН «Титан-2», 25,6 млн долл.
за «Дельта-2» и 93 млн долл. за «Титан-4». Эти цены
значительно ниже фактической стоимости. Соглашение действительно до
1991 г.
ВВС существенно сократили число военных полезных
нагрузок (ПН), рассчитанных на МВКА «Спейс Шаттл». Возможно,
на одноразовые РН будет переориентировано до 50 ПН, ранее
— 73 —

рассчитанных на МВКА, а число полетов МВКА с такими
нагрузками сократится с 37 до 21 (за какой период, не
указывается). В основном МВКА должны использоваться для вывода на
орбиту тех ПН, которые слишком велики для одноразовых РН
или требуют обслуживания космонавтами.
В 1988—1989 фин. г. ВВС предполагают запросить 1 млрд
долл. на закупку дополнительных РН с целью вывода на орбиту
ПН, ранее рассчитанных на МВКА. В числе этих РН: десять
MLV-2, пять «Дельта-2» и девять «Титан-4», которые должны
быть запущены до 1993 г. Еще 16 РН «Титан-4» предполагают
заказать в 1990—1991 гг., с тем чтобы использовать их в
1994—1995 гг. Ранее было заказано 20 РН «Дельта-2» (общее
число теперь составит 25), 13 «Титан-3» и 23 «Титан-4» (всего
48 РН «Титан-4»). Кроме того, ВВС располагают еще 3 РН
«Титан-340» (после запусков 27 октября и 28 ноября 1987 г.).
Таким образом, общее число РН, которыми будут располагать
ВВС до середины 90-х годов, составит примерно 90 (не считая
сверхмощных ракет ALS, которые могут появиться в
1993—1994 гг.).
РН, которые предполагают заказать в 1988—1989 гг.,
предназначаются для вывода следующих ПН: все пять РН
«Дельта-2» для вывода на орбиты навигационных спутников «Нав-
стар» модели 2; все десять РН MLV — для вывода связных
спутников DSCS-3; семь из девяти РН «Титан-4» — для вывода ПН,
ранее рассчитанных на МВКА, а две РН «Титан-4» — для
вывода новых ПН.
«Interavia Air Letter», 1987, № 11358
«Air et Cosmos», 1987, 25, № 1164, 54
40. Коммерческая ракета-носитель «Титан-3»
Фирма Martin Marietta, головная по ракетам семейства
«Титан», планирует приступить к коммерческой эксплуатации
ракеты-носителя (РН) «Титан-3», представляющей собой
модифицированный вариант используемой в настоящее время РН «Ти-
тан-340».
При выборе РН «Титан-3» для коммерческой эксплуатации
фирма Martin Marietta руководствовалась жесткими
требованиями рынка, предъявляемыми к коммерческим
ракетам-носителям. Среди основных преимуществ РН «Титан-3», которые
должны обеспечить ее высокую конкурентоспособность,
выделяют следующие:
1. Высокая надежность. За последние 20 лет было
произведено 135 запусков различных моделей РН семейства «Титан», из
которых 130 считают успешными.
— 74 —

2. Высокие энергетические характеристики. РН «Титан-3»
способна вывести 14,5 т на низкую орбиту, что удовлетворяет
требованиям большинства заказчиков.
3. Налаженное производство. Производственные мощности
заводов фирмы Martin Marietta способны обеспечить быстрое
насыщение рынка благодаря возможности использовать для
коммерческих РН «Титан-3» технологической оснастки,
созданной в свое время для производства РН «Титан-340».
4. Широкие эксплуатационные возможности, в частности,
возможность использовать для вывода на орбиту полезных
нагрузок, созданных в расчете на МВКА и РН «Ариан».
Стартовый комплекс на мысе Канаверал (№ 40) способен обеспечить
до 7 запусков РН «Титан-3» в год.
РН «Титан-3» использует двухступенчатый жидкостной
центральный блок, к которому крепятся два навесных
стартовых РДТТ. Центральный блок РН «Титан-3» представляет собой
модифицированный вариант центрального блока РН «Ти-
тан-340». Главной целью модификации является повышение
энергетических характеристик: увеличена длина топливного
отсека второй ступени (общая длина ступени возросла при этом
с 7,1 м до 9,5 м). Усовершенствованы ЖРД первой и второй
ступеней. Кроме того, в расчете на установку более тяжелой
полезной нагрузки (ПН) и нового головного обтекателя была усилена
несущая конструкция верхней секции сухого отсека второй
ступени.
На первой ступени центрального блока установлены в
карданных подвесах два ЖРД LR-87AJ-11A тягой по 120 тс
(удельный импульс на уровне моря 301,6 кгс-с/кг), обеспечивающие
управление по трем осям. Номинальная продолжительность
работы двигательной установки первой ступени 269 с. На второй
ступени установлен ЖРД LR-91AJ-11A. Тяга двигателя в
пустоте 45,4 тс, удельный импульс 315,7 кгс-с/кг. Номинальная
продолжительность работы 226 с. Наддув баков первой и второй
ступеней на Земле осуществляется сухим газообразным азотом,
а в полете — газообразными компонентами топлива (баков
горючего— охлажденным «мятым газом» с избытком горючего,
отбираемым на выходе из турбины ТНА, баков окислителя —
парами четырехокиси азота). Отмечается, что использование вы-
сококипящих компонентов топлива дает большие
эксплуатационные преимущества, так как позволяет в течение длительных
периодов времени поддерживать ракету в заправленном состоянии
в полной готовности к запуску. При нахождении РН на
стартовой позиции в заправленном состоянии разделительные клапаны
магистральных трубопроводов окислителя и горючего
обеспечивают полную изоляцию элементов двигательных установок от
воздействия паров компонентов топлива. Эти клапаны имеют
электрический привод и открываются по команде за несколько
секунд до старта.

Предусматривается горячее разделение ступеней: после
подрыва пироболтов сразу же включается двигательная установка
второй ступени. Вторая ступень после выключения двигателя
остается пристыкованной к ПН и выходит вместе с ней на
начальную эллиптическую орбиту. В верхней секции сухого отсека
второй ступени размещаются ЖРД и топливные баки для них,
обеспечивающие ориентацию по трем осям ступени с ПН.
Электронное оборудование системы ориентации находится в
приборном отсеке.
Навесные стартовые РДТТ включаются на Земле и работают
в течение 108 с до включения двигательной установки первой
ступени центрального блока. Поэтому стартовые РДТТ условно
считают нулевой ступенью, а РН — двухступенчатой. Длина
стартового РДТТ 27,55 м, диаметр 3,05 м, стартовая тяга 633 тс.
РДТТ, состоящие из пяти с половиной средних секций, секции с
верхним днищем и секции с соплом, крепятся к центральному
блоку с диаметрально противоположных сторон к плоскости
рыскания. Для крепления каждого РДТТ используются четыре
стойки. Управление вектором тяги РДТТ осуществляется путем
впрыска в закритическую часть сопла четырехокиси азота из
специального бака на корпусе. В системе впрыска используются
24 пропорциональных электроклапана. Отделение РДТТ
производится на 116 с полета путем подрыва пироболтов. Для
обеспечения увода отделившихся РДТТ служат твердотопливные
двигатели малой тяги, расположенные в верхней и нижней части
корпуса стартовых РДТТ.
РН «Титан-3» рассчитана на запуск одной или двух ПН. Для
размещения одной ПН используется конструкция SPCA длиной
12,9 м, включающая головной обтекатель с одной
цилиндрической секцией; для размещения двух ПН — конструкция DPCA
длиной 15,5 м, включающая обтекатель с двухсекционной
цилиндрической частью.
Фирма Martin Marietta рассматривает различные возможные
варианты модификации ракеты «Титан-3» с целью улучшения
энергетических характеристик. Наиболее предпочтительным
вариантом считают оснащение центрального блока
дополнительной третьей ступенью — ракетой «Транстейдж», которая уже
использовалась в составе нескольких моделей РН семейства
«Титан» в общей сложности при 43 запусках.
«AIAA Paper», 87-1796, 1987, 5 pp.
41. Контракт на изготовление РН «Титан-4»
В конце 1987 г. ВВС США заключили контракт с фирмой
Martin Marietta в сумме 1558 млн долл. на изготовление 13 РН
«Титан-4». Сумма контракта покрывает также расходы на
обеспечение запусков РН со стартового комплекса на космодроме
Ванденберг.
— 76 -

В настоящее время фирма Martin Marietta имеет заказы на
изготовление 23 РН «Титан-4», так как предыдущий контракт
предусматривает изготовление 10 РН. Запуск первой РН этой
партии намечен на конец 1988 г. Согласно заявлению министра
ВВС Эдварда Олдриджа, ВВС планируют закупить еще 25
дополнительных РН «Титан-4». Б. И. Ермишкин
«Interavia Air Letter», 1987, № 11391, 4
42. Проект ракеты-носителя «Либерти-2»
Американская фирма Pacific American Launch Systems
(PALS) объявила о планах создания одноразовой ракеты
носителя (РН) «Либерти-2», рассчитанной на коммерческое
использование, а также на эксплуатацию правительственными
ведомствами, в частности, для вывода на орбиту полезных нагрузок
(ПН) в рамках программы СОИ. Первоначальный проект
предусматривал создание двухступенчатой ракеты, способной
вывести на низкую орбиту ПН массой до 18 т. Согласно этому
проекту, на первой ступени устанавливается ЖРД F-1,
работающий на жидком кислороде и керосине, на второй — ЖРД J-2,
работающий на жидком кислороде и жидком водороде. Затем
проект был дважды пересмотрен, в частности, потому, что
фирмы Hughes Aircraft и Boeing спроектировали РН «Джарвис»,
рассчитанную на использование ЖРД F-1 и J-2. Разработку РН
«Либерти-2» в соответствии с последним проектом фирма PALS
считает возможным начать в 1988 г., с тем чтобы подготовить
ее к эксплуатации в 1989 г.
Согласно последнему проекту, РН «Либерти-2» должна
выводить на круговую орбиту высотой 240 км с наклонением 28°
ПН массой 11,3 т, а на переходную орбиту с высотой апогея
36 тыс. км — до 4,5 т. Стартовая масса двухступенчатой РН
290,8 т. Масса первой ступени 233,6 т, сухая масса 29,5 т, масса
топлива (жидкий кислород и керосин) 204,1 т. Система подачи
компонентов топлива вытеснительная под давлением
(22,2 кг/см2) сжатого гелия. На ступени установлены семь ЖРД
тягой по 55,1 тс с абляционным охлаждением, рассчитанные на
работу в течение 130 с. Давление в камере сгорания 17,5 кг/см2,
удельный импульс на уровне моря 230 кгс«с/кг, в пустоте
270 кгс-с/кг. Максимальные перегрузки на участке работы
двигателя первой ступени 5 g.
Масса второй ступени 64 т, сухая масса 5 т, масса топлива
(жидкий водород и жидкий кислород) 59 т. На ступени
устанавливаются шесть ЖРД RL-10-A-3B тягой по 7,48 тс,
рассчитанные на работу в течение 583 с. Давление в камере сгорания
29 кг/см2, удельный импульс 440 кгс»с/кг. На ступени
предусмотрены десять управляющих реактивных сопел, работающих на
сжатом гелии. Они обеспечивают стабилизацию по трем осям,
— 77 —

коррекцию конечной скорости и увод отделившейся ступени от
полезной нагрузки.
Система наведения РН «Либерти-2» инерциальная. Головной
обтекатель имеет диаметр 5 м. Он сбрасывается на 200-й
секунде полета на высоте 100 км.
По оценке фирмы PALS, для разработки РН потребуется не
менее 50 млн долл. Фирма ищет акционеров, чтобы набрать
нужную сумму. Первоначально фирма предполагает запускать
ежегодно шесть ракет. В этом случае затраты на каждый запуск
составят 25 млн долл. Если в дальнейшем частоту запусков
удастся довести до десяти в год, то затраты на каждый запуск
снизятся до 10—15 млн долл., а затраты в расчете на 1 кг
полезной нагрузки до 880—1300 долл. Стоимость изготовления
каждого ЖРД RL-10-A-3B предполагают снизить с современной
величины 2 млн долл. до 1 млн долл. Это самый дорогостоящий
элемент РН. Общая стоимость всех остальных элементов
составляет 5—7 млн долл. при производительности 10 ракет в год.
«Air et Cosmos», 1987, 25, № 1156, 34
«Flight International», 1987, 132, № 4083, 84
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
43. Высокотемпературная сверхпроводимость
Открытие в начале 1987 г. материалов, обладающих
сверхпроводимостью при температурах жидкого азота (77 К) и
выше — высокотемпературных сверхпроводников (ВСП) —
расценивается за рубежом как достижение технических и прикладных
наук, сравнимое по важности со Спутником. Ключ к полному
раскрытию возможностей практического использования ВСП
большинство ученых видят в создании новой теории,
объясняющей механизм этого явления. Современная теория
сверхпроводимости хорошо согласуется с рабочими характеристиками
обычных низкотемпературных сверхпроводников (НСП),
охлаждаемых жидким гелием, но поведение ВСП объяснить не может.
Замена жидкого гелия на азот позволяет использовать в
полупроводниковых приборах уже аппробированную технологию
охлаждения (емкости для жидких природных газов
функционируют при температурах порядка 77 К уже на протяжении
десятилетия) . Это не только существенно удешевляет, но главное —
делает ВСП-технологию в целом много проще и надежней в
работе. Создание теории ВСП позволит целенаправленно вести
работы по использованию ВСП-технологии в новых областях, а
также полностью выявить области, где она обеспечивает
наивысший прогресс. Полагают, что одна из таких областей —
высокоскоростные транспортные системы, включая космические.
— 78 —

ВСП-технология может быть эффективно использована в
широком диапазоне скоростей движения — от сотен километров в час
до 10 км/с.
Независимо от различий в назначении высокоскоростных
систем, практические проблемы использования в них ВСП-техно-
логии имеют много общего. Создание новых видов
высокоскоростного транспорта, включая космический, базируется на уже
ведущихся в ряде стран разработках и исследованиях
электромагнитных метательных орудий и высокоскоростных
пассажирских поездов, способных конкурировать с авиацией. В Японии
фирма JP Group (прежде именовалась Japanese National
Railways) на протяжении почти 20 лет ведет разработку
высокоскоростного поезда на магнитном подвесе (МП) под наименованием
mag lev.
В США Кольм — ведущий специалист фирмы EML Research
(дочерняя фирма военной авиакосмической корпорации Кдтап)
и его группа еще в 60-х годах предложили свою концепцию
поезда на МП. Подвес обеспечивают очень мощные бортовые
НСП-электромагниты, смонтированные внизу кузова.
В ФРГ фирма Thyssen Industrie AG Henschell по
правительственному контракту разработала конкурирующую
высокоскоростную (500 км/ч) систему Transrapid, основанную не на
отталкивании, как у японских и американских поездов на МП, а
на притяжении.
Гораздо ближе, чем трансконтинентальный транспорт на
МП, продвинуты к практической реализации работы по
использованию сверхпроводящих электромагнитов для достижения
высоких скоростей в пусковых установках космических аппаратов.
Уже на протяжении нескольких лет военные исследования в
США фокусируются на устройствах (катапультах, орудиях),
использующих электромагнитные силы для разгона до высоких
скоростей самых различных объектов. В рамках программы
СОИ ведутся исследования по рельсовым пушкам. В конгресс
США внесено несколько законопроектов, цель которых —
обеспечить стране лидерство в ВСП-технологии. Такие ведомства,
как Управление перспективных исследовательских проектов МО
(DARPA), в связи с открытием ВСП предпринимают меры по
развертыванию новых исследований, а президент США Р.
Рейган намерен на протяжении трех лет дополнительно включать в
бюджет МО 150 млн долл. целевым назначением — на работы
по использованию в военной технике преимуществ, которые
могут дать ВСП.
Применение ВСП-технологии в исследуемых по программе
СОИ электромагнитных ускорителях могло бы, как полагают,
обеспечить разгон массивных полезных нагрузок до скоростей,
сопоставимых с получаемыми при использовании ракетных
ускорителей. Одна из идей в этом направлении — создать орудие
(катапульту) на принципе блокирования ВСП-катушек (Super-
— 79 —

conducting quench coil gum — орудие с блокировкой
сверхпроводимости катушек). Суть принципа в следующем. ВСП-электро-
магнит на борту стартующего (катапультируемого,
выстреливаемого) объекта (снаряда, аппарата) разгоняется магнитным
полем размещенных последовательно стационарных ВСП-кату-
шек, причем сверхпроводимость каждой пройденной объектом
катушки блокируется небольшим нагревом, что подавляет ток
и, соответственно, ее магнитное поле. В результате бортовой
ВСП-электромагнит продолжают притягивать лишь катушки,
создающие магнитное поле впереди, и объект, подобно
предложенному группой Кольма поезду на МП, движется на
электромагнитной волне, быстро развивая высокую скорость.
Группа Кольма предложила заменить работающей на этом
принципе 10-километровой катапультой первые ступени
небольших 3-ст'упенчатых ракет-носителей. Катапульта разгоняет две
верхние ступени с ПН до скорости 2 км/с, после чего
последовательным включением верхних ракетных ступеней ПН выводится
на орбиту. Полагают, что такая катапульта позволит
осуществлять пуски при умеренных ускорениях — до 20 g и ниже.
Стоимость ее строительства оценивают в 200 млн долл. По расчетам
авторов, катапульта может обеспечить вывод на орбиту ПН
массой 550 кг и более при снижении стартовой массы
ракет-носителей до 1/5 теперешней величины и стоимости расходуемой
на пуск электроэнергии 12—13 центов на 1 кг стартовой массы.
Фирма EML Research полагает, что использование
сверхпроводимости обеспечивает достаточный уровень эффективности
синхронных коаксиальных ускорителей, чтобы базирующееся на
этой технологии оружие могло быть реализовано на практике.
Фирма, в частности, разрабатывает орудие на
электромагнитных катушках для метания бронебойных снарядов с
кинетической энергией на дульном срезе 9 МДж. Изготовлена
испытательная установка с таким орудием калибра 101,6 мм и
электропитанием от аккумуляторов подводной лодки через
индуктор-усилитель. Кольм полагает, что в военных областях орудия такой
схемы более приемлемы и эффективны, чем исследуемые по
программе СОИ рельсовые.
Одна из трех крупнейших японских проектно-конструктор-
ских корпораций — Taisei в Токио также выступила с
предложением использовать в перспективных пусковых установках
тяговые линейные электродвигатели. По ее оценкам, это позволит
увеличить вместимость космических аппаратов (КА) при
одновременном снижении стоимости вывода на орбиту единицы
массы. Схематично предлагаемая пусковая установка включает
два главных элемента: транспортирующая космический аппарат
(ракетные ступени с ПН) тележка с линейным электроприводом
и рельсовый путь, схожий с обрывающейся петлей для
роликовых саней. Комплекс тележка-ракета выстреливается ввысь, а
тележка останавливается в конце пути.
— 80 —

Среди других важных областей, где использование
сверхпроводимости должно дать большой эффект, отмечают электронику.
В Японии ведущие фирмы электронной промышленности NEC и
Hitachi на протяжении ряда лет настойчиво работают над
совершенствованием технологии криогенных джозефсоновских
переходов (высокоскоростных микроволновых электронных
переключателей) , которые до недавнего времени функционировали
только при температурах около —270°С (3—4К). Тем же
занимались ведущие американские фирмы электронной отрасли (IBM
и др.), однако из-за труднопреодолимых препятствий они в
1983 г. от продолжения работ в этом направлении отказались,
сконцентрировав усилия на арсениде галлия и других
перспективных материалах.
В апреле 1987 г. фирма NEC сообщила о создании
переключателя джозефсоновского типа, функционирующего при
температуре —183°С. Фирма использовала в приборе ВСП на базе
иттрий-барий-медь-оксида (ранее применялся материал на основе
ниобия). В последние годы к работам над электронными
приборами с использованием ВСП-технологии подключились новые
мощные промышленные и научно-исследовательские
организации Японии. В их числе компания Nippon Telegraph and
Telephone (NTT), обладающая наиболее крупными капиталами в мире,
а также Лаборатория электротехники Министерства внешней
торговли и промышленности (MITI) в Цукуба. Корпорация NTT
уже через несколько месяцев после представления опытного
образца 16-мегабитного оперативного ЗУ с произвольным
доступом объявила о создании ВСП-материала, способного
пропускать электрический ток в 1,6 млн. А/см2 при температуре
— 189°С.
MITI учредило влиятельную консультативную группу, перед
которой поставлена цель — отстоять ведущую роль министерства
в исследованиях сверхпроводимости. В составе MITI этими
исследованиями ведает Управление промышленной науки и
техники (1ST — Industrial Science and Technology), которое работает
в области сверхпроводимости уже несколько лет. У MITI тради-
ционны тесные связи с промышленностью в исследованиях, от
которых ожидают ближнесрЬчной промышленной отдачи (для
авиакосмической промышленности в пределах 4—5 лет).
Программа MITI включает крупномасштабный Проект
исследований и разработок для новых отраслей промышленности,
имеющий целью получить за 6 лет прикладные достижения в трех
областях: биотехнология, полупроводниковые элементы нового
функционального назначения и новые материалы. Одной из
наиболее важных проблем в последней из этих областей является
сверхпроводимость.
Конкурентом MITI в этой области является японское
Агентство науки и техники (STA), которое в борьбе за лидерство
учредило при одном из токийских университетов Форум новых
— 81 —

сверхпроводящих материалов (New Superconductivity Materials
Forum). В отличие от своего главного конкурента, STA для
авиакосмической промышленности — ведущая сила в
фундаментальных исследованиях с коммерческой отдачей в более
отдаленном будущем — через 10—15 лет. Именно здесь STA в
первую очередь намерено укрепиться как лидер. Под руководством
управляемой STA полуправительственной японской корпорации
Research Development в рамках ее главной программы ERATO
(Exploratory Research for Advanced Technology — Поисковые
исследования перспективной технологии) планировалось с октября
1987 г. приступить к осуществлению 5-летнего проекта по
исследованию на компьютере с квантовым магнитным потоком
процессов обработки данных с применением сверхпроводящих
материалов. Ожидают, что в области сверхпроводимости корпорация
окажет поддержку исследованиям частных фирм.
В США открытие ВСП оживило интерес к использованию
сверхпроводимости в электронике. Само по себе оно ке сняло
проблем, которые вынудили фирму IBM отказаться от
разработки джозефсоновских переходов и сосредоточить усилия на
кремниевых и галлий-арсенидных транзисторах. Однако
японские исследования показали, что переключатели на ВСП, у
которых энергетические частотные интервалы в 10 раз шире, чем
у НСП, соответственно позволяют достичь у джозефсоновских
переходов увеличения быстродействия на целый порядок (время
переключения — доли пикосекунд). Специалисты фирмы IBM
полагают, что сверхкомпьютеры на джозефсоновских переходах
по быстродействию превзойдут не только современные, но и
перспективные компьютеры на кремниевых и галлий-арсенидных
транзисторах, создание которых ожидают в последующем
десятилетии.
Большая ширина энергетических частотных интервалов ВСП
определяет также возможность более ближнесрочных
приложений их в высокочувствительных детекторах дальней ИК-области
спектра, способных улавливать в световом потоке ультранизкие
шумы с длиной волны до 100 мкм (у современных детекторов на
НСП этот порог ~1 мм). При применении для исследований в
космосе детекторы на ВСП дают также существенные
преимущества перед построенными на совершенно ином принципе
детекторами на диодах Шоттки, чувствительность которых они,
как ожидают, превысят в 5—10 раз.
По оценкам специалистов НАСА, высокая чувствительность
и разрешающая способность ИК-детекторов на ВСП определяют
две области их практического использования уже теперь: 1)
дозиметрический контроль с ИСЗ следов газов в верхней
атмосфере, имеющий решающее значение для понимания проблемы
защитного слоя озона и причин снижения содержания его в
атмосфере; 2) получение весьма важной для астрофизиков
информации о спектральных линиях в световых потоках множества кос-
— 82 -

мических ИК-источников, идентифицированных некогерентными
детекторами астрономического ИК-спутника.
Американские специалисты ожидают, что открытие ВСП уже
в ближайшем 10-летии даст практические результаты в
высокоскоростном пассажирском транспорте, средствах запуска ИСЗ
и астрономических исследованиях космического пространства.
Б. А. Булатников
«Aerospace America», 1987, 25, № 10, 12, 14—17
44. Роль ИСЗ в исследованиях Антарктиды
В статье сотрудника отдела научных и прикладных
космических исследований государственной организации научных и
промышленных исследований Австралии (CSIRO) отмечается
важная роль ИСЗ для эффективного проведения научных
исследований, сохранения и рационального использования природных
ресурсов Антарктиды. Уже в настоящее время ИСЗ помогают
обеспечить безопасность навигации в Антарктике, используются
для прогнозирования погоды, необходимого для планирования и
безопасного осуществления в суровых условиях ряда работ
(разведка, строительство), обеспечивают более надежную связь.
С разработкой более совершенных бортовых датчиков роль ИСЗ
еще более повысится.
Роль ИСЗ как эффективных средств научных исследований
и рационального использования Антарктиды определяется
рядом факторов.
Большие размеры, изолированность и незаселенность
континента: на австралийской территории Антарктиды, по площади
равной территории самой Австралии, работает всего несколько
сотен человек. Морские перевозки экспедиций осуществляются
на большие расстояния ((~3 тыс. км) и длятся более 7 сут. ИСЗ
при сравнительно небольших эксплуатационных расходах
позволяют регулярно наблюдать труднодоступные районы,
ретранслировать данные удаленных автоматических датчиков,
выбирать для исследований участки континента и моря,
представляющие особый интерес для геологических, биологических и
других научных исследований.
Орбиты ИСЗ, предназначенные для дистанционного
зондирования Земли, — полярные и солнечно-синхронные — особенно
удобны для наблюдений континента, так как пересекаются
вблизи полюсов Земли. Кроме того, ИСЗ «Спот» обладает
возможностью наблюдений в боковом направлении, что позволяет
довольно часто исследовать полярные районы, если даже ИСЗ не
пересекает полюсов. Так, например, изображения окрестностей
базы Кейси с ледовой обстановкой, переданные с ИСЗ NOAA-9
15 марта 1986 г. на приемную наземную станцию (НС) морских
— 83 —

лабораторий CSIRO в Хобарте, использовались для
планирования перевозок в конце навигации.
Возможности всепогодных и круглосуточных измерений
физического характера и протяженности ледовых полей,
обнаружения расщелин и других особенностей рельефа под
поверхностью льда при помощи датчиков, разрабатываемых ИСЗ «Ра-
дарсат» и ERS-1.
Большой объем информации с ИСЗ об Антарктиде может
быть наиболее эффективно использован лишь цри прямом
приеме данных НС, находящийся на самом континенте. Проведены
исследования, показавшие возможность создания на
австралийской территории Антарктиды НС, способной принимать и
избирательно хранить данные с ИСЗ ERS-1, «Лендсат» и «Спот», в
течение 4 лет при затратах в 5,6 млн долл. Эксплуатационные
расходы на содержание НС составят ~0,4 млн долл. в год.
А. Е. Моисеенко
«Search», 1987, 18, № 3, 126—127
МАТЕРИАЛЫ
45. Конструкции и материалы для воздушно-космических
самолетов (ВКС)
За последние 20 лет американские специалисты отмечают
существенный прогресс в исследованиях и разработках ВКС с
воздушно-реактивными двигательными установками (ДУ). В
результате проведенных в 70-х годах исследований
интегрированных с планером сверхзвуковых прямоточных
воздушно-реактивных двигателей (СПВРД) с потенциально высокими
характеристиками для ВКС выбрана принципиальная схема со
стреловидным крылом фиксированной геометрии и прямоугольным СПРД
на водороде. Водород в жидкой фазе перед поступлением в
камеру сгорания циркулирует по системе труб в обшивке и капоте,
осуществляя регенеративное охлаждение всех омываемых
воздушным потоком поверхностей СПВРД.
ВКС работают при гораздо более жестких аэротермальных,
аэротермоупругих и акустических нагрузках, чем возвращаемые
гиперзвуковые КА с обычными ракетными двигателями.
Обеспечение адекватной эффективности СПВРД требует
длительного полета по траекториям с высокими динамическими
нагрузками и нагревом конструкции до высоких температур, особенно
сильный в отдельных специфических местах. Почти вся
основная конструкция ВКС одновременно является составной частью
ДУ, причем в отличие от МВКА «Спейс Шаттл», у которого
криогенные компоненты топлива размещены во внешнем
топливном баке одноразового использования, на ВКС баки с жидким
водородом размещены внутри фюзеляжа и в этом смысле его
можно рассматривать как систему летающих криогенных топ-
— 84 —

ливных баков. Это ставит перед проектантами ВКС сложные
проблемы, выходящие за рамки обычных соображений
теплозащиты и сохранения прочности под воздействием механических
и тепловых нагрузок.
Первоочередная проблема связана с чрезвычайно низкой
температурой жидкого водорода (20,5К), в результате чего на
поверхности водородного бака конденсируются все газы воздуха,
кроме гелия.
Уменьшение занимаемого газами объема при их конденсации
создает около стенок бака местный вакуум, усиливая приток
воздуха к стенкам (криогенное помпирование) и количество
передаваемого тепла. Это может привести к вскипанию водорода.
Опасность усиливается еще и тем, что в первую очередь
конденсируются компоненты воздуха, богатые кислородом.
Главные трудности в исследованиях и разработках ВКС
представляют: 1) расчет интенсивности и частот акустических
нагрузок, при гиперзвуковой скорости аэродинамического
потока, проходящего через воздушно-реактивный двигатель и
обтекающего летательный аппарат; 2) прогнозирование изменений
свойств и усталостной прочности перспективных материалов и
конструкций в условиях работы при повышенных температурах
и акустических частотах; 3) разработка технических условий
для комбинированных типовых испытаний конструкций на
воздействие окружающей среды при определении ожидаемого
эксплуатационного ресурса.
Масса для ВКС — гораздо более критичный параметр, чем
для любых других летательных аппаратов. При выборе
конструкции и материалов для ВКС особо важен учет тепловых
воздействий. Исследования в области материаловедения за
последнее 10-летие американские специалисты расценивают лишь как
весьма поверхностные, которые только слегка затронули
проблему новых материалов с высокой производственной отдачей.
Тем не менее они дали конструкторам несколько обещающих
схем, которые дают и снижение массы и желаемый тепловой
эффект. Среди ключевых материалов для основных элементов
конструкции планера и двигателя исследуются металлические
сплавы, интерметаллические компаунды и композиционные
материалы (КМ) с металлической матрицей. Значительный прогресс
отмечают также в углерод-углеродных КМ, керамических
материалах, КМ с керамической матрицей, а также в разработке
геометрически эффективных конструктивных концепций, в
разработке технологий изготовления материалов и конструкций.
Термостойкие металлические сплавы и интерметаллические
компаунды на основе титана, особенно алюминиды, считают
предпочтительными для конструкций, работающих в диапазоне
температур до 540°С. Несколько НИЦ НАСА, ВВС и
промышленность США ведут исследования по улучшению их
механических свойств и повышению термостойкости за счет применения
— 85 —

методов химического контроля микроструктуры и новых
технологических процессов — таких, как ускоренное отверждение
сплавов, порошковая технология, технология изготовления
тонких калиброванных листов, их формования и соединения.
Предстоит еще преодолеть серьезные трудности, включая —
воздействие окружающей земной атмосферы, проблему хрупкости при
температуре жидкого водорода и проницаемости, каталитические
эффекты, характерную для алюминидов титана ограниченную
пластичность при комнатной температуре.
Лаборатории Льюисского НИЦ НАСА и ряд других
лабораторий концентрируют усилия на технологических процессах
производства КМ с интерметаллическими матрицами, которые
потенциально способны работать в диапазоне температур до
800—1000°С. Исследуются методы оптимизации процесса
уплотнения алюминидов — использованием технологий прокатки
фольги, плазменного и электродугового напыления, порошковой
металлургии. Фирма Avco работает над кремний-углеродными
волокнами уменьшенного диаметра и такими новыми материа-
ми, как диборид титана, намереваясь применить их в
производстве тонких калиброванных листов фольги. Идея фирмы
базируется на том, что при более высоких температурах взаимодействие
металлической матрицы с волокнами обеспечит плакирование
волокон и сведет к минимуму скорость химических реакций в
КМ. У таких конструктивных элементов, как кромки
обтекателей СПВРД, важно обеспечить прочность и теплопроводность
выше, чем у никеля или меди. Требуемые прочность и
теплопроводность могут обеспечить КМ с металлической матрицей на
основе меди, армированные вольфрамом или углеродом.
Несколько опытных образцов конструктивных элементов из такого
материала осенью 1987 г. проходили контрольные испытания.
Ряд крупных авиакосмических компаний США ведут
разработки еще более эффективных КМ с металлической матрицей.
Углерод-углеродные КМ ввиду их способности сохранять
прочность при очень высоких температурах считают наиболее
приемлемыми материалами для особо термонапряженных
элементов конструкции ВКС и их систем термозащиты.
Применяемый в носовом обтекателе и ведущих кромках пока
единственного реально существующего многоразового гиперзвукового
летательного аппарата самолетной схемы — МВКА «Спейс Шаттл»
армированный углерод-углеродный KM (RCC) создан на основе
ткани из углеродных волокон невысокой прочности. Требования
к нему были определены еще в 1973 г., однако по прочности при
температурах выше 1000°С этот КМ превосходит и сверхсплавы
и керамические КМ. У разработанного по инициативе Лэнглий-
ского НИЦ НАСА т. н. улучшенного углерод-углеродного КМ
(АСС) прочность в плане (длина — ширина) на 100% выше, чем
у RCC. В проходившем осенью 1987 г. контрольные испытания
— 86 —

АСС-материале использована плетеная ткань, содержащая
графитовые волокна на поли-акро-нитрооснове.
Определяемые преимущественно матрицей характеристики
АСС в третьем измерении (по толщине — между слоями) почти
вдвое ниже, чем у RCC. Одним из обещающих подходов в
улучшении межслойных характеристик АСС считают чередование
волокрнных и матричных материалов, усиление граничных
волоконных и матричных связей, варьирование структуры и
термообработки, применение объемного армирования. Современные
исследования направлены на улучшение прочностных характе-
ристик по толщине и сопротивления на межслойный сдвиг
(срез).
Конструктивные элементы из углерод-углеродного КМ
должны иметь противокоррозионную защиту из высокотемпературных
коррозионностойких покрытий. На МВКА «Спейс Шаттл»
противокоррозионная защитная система ведущей кромки крыла из
углерод-углеродного КМ включает кремний-карбидное перехода
ное покрытие, изолирующий слой от трещин и изолирующее
покрытие. В полете такая защита функционировала надежно при
температурах до 1350°С. Ее считают адекватной и для
одноразового полета ВКС с земли на орбиту и обратно. Осуществление
многократных полетов и длительного крейсерского
гиперзвукового полета требует создания гораздо более эффективных
покрытий, способных обеспечить защиту в широком температурном
диапазоне условий эксплуатации ВКС.
По керамическим материалам и КМ с керамической
матрицей в исследованиях и разработках за последние 10 лет также
отмечают значительный прогресс. Их преимущества — прочность
при высоких температурах, высокое отношение прочности к
массе, не требующая применения защитных покрытий стойкость- к
воздействию окружающей среды. Матриц^ и волокна стойки к
коррозии при температурах до 1650°С. Льюисский НИЦ HAGA
недавно разработал технологический процесс армирования
нитрида кремния кремний-углеродными волокнами с химической
связкой; позволяющий получать высокопрочный упругий КМ.
По утверждению НИЦ, нитрид кремния с химической связкой
способен на протяжении 100 ч сохранять прочность при
температуре^ 1370°С. Монолитные керамические элементы могут на#*
ти применение в носовых насадках ВКС и вкладышах ведущем
кромки, а КМ с керамической матрицей—в силовых конструк*
циях планера и двигателя, а также управляющих плоскостей*
Отношение прочности к массовой плотности у этих КМ может
быть повышено увеличением поперечной слоистости, межслой*
ной прочности и более эффективным использованием армирую*
щих волокон. </;
Прогрессивные технологические процессы — такие, как св^рт*
пластичное формование и диффузионное соединение, которые
появились сравнительно недавно, позволяют изготовлять метая*
— 87 —

лические структуры высокой геометрической эффективности.
По контрактам НАСА промышленность ведет исследования по
проектированию, изготовлению и испытаниям ряда
конструкций— неохлаждаемых, без термоизоляции, с термоизоляцией и
с активным охлаждением.
Активное охлаждение требуется там, где зависящие от
конфигурации и траектории ВКС установившиеся равновесные
температуры (с учетом излучения) превосходят допустимые
пределы рабочих температур материалов конструкции и
термозащитных систем—1100 и 1650°С соответственно. Кроме того,
активное охлаждение структур позволяет снизить массу ВКС в
сравнении с термозащищенными и термостойкими структурами.
Геометрически эффективные структуры для
высокотемпературных областей применения являются одним из важнейших
направлений разработок. Одна из таких структур использует
для обеспечения аксиальной жесткости при одновременном
снижении поперечных тепловых напряжений преобразование
прямой ударной волны (скачка уплотнения) в дугообразную.
Экспериментально-аналитическая программа Лэнглийского НИЦ
НАСА концентрируется на определении величин местных
аэротермальных нагрузок с проведением экспериментов в 8-футовой
высокотемпературной, 48- и 96-дюймовых ударных
аэродинамических трубах. Эта программа имеет целью создание банка
данных для предварительного проектирования и для проверки
результатов математического моделирования с использованием
методик компьютерной гидрогазодинамики (CFD). Часть этой
программы посвящена исследованиям взаимодействия косой —
от острого носка и отклоненной — от цилиндра ударных волн
(скачков уплотнения), поначалу — применительно к отдельному
модулю СПВРД, а по мере развития методик CFD
применительно к особенностйм ВКС — также и к анализу воздействий на
отдельные элементы конструкции СПВРД.
Наибольшее развитие получила пока методика
математического моделирования взаимодействия системы скачков и
вызываемых ими нагрузок в диффузоре СПВРД. В гораздо меньшей
степени она разработана применительно к камерам сгорания и
соплам. Однако для всех элементов СПВРД составлены
системы уравнений Навье-Стокса — с осреднением по числам Рей-
нольдса (RANS) и параболические (PNS), которые вместе
позволяют вычислить ряд физических параметров с учетом
пространственного эффекта сжимаемости воздуха — критического
элемента методики, который определяет возможность точного
прогнозирования параметров воздушных потоков,
воздействующих на компоненты СПВРД.
Результаты проведенных уже исследований, по мнению
американских специалистов, свидетельствуют о том, что
потенциально математическое моделирование явится мощным
инструментом в разработке ВКС. Чтобы реализовать этот потен-
— 88 —

циал, надо восстановить и усовершенствовать
экспериментальные установки (долгое время они не использовались, а с начала
70-х годов часть установок демонтировали) и физические
модели, переходя к все большим скоростям, так как прогнозирование
параметров трехмерных реальных воздушных потоков с
высокими числами М по результатам физического моделирования и
даже натурных полетов с низкими числами М малодостоверно.
Разработка методов математического моделирования
применительно к ВКС требует параллельного развития
экспериментальной базы для физического моделирования — продувок в
сверхзвуковых аэродинамических трубах в интересах взаимного
обеспечения исходными данными, оценки эффективности новых
материалов и конструкций ВКС, СПВРД и их элементов, проверки
сходимости результатов математического моделирования
процессов и нагрузок в полете на различных режимах с
реальными и т. п. :
НАСА, ВВС и промышленные фирмы США принимают меры
по восстановлению экспериментальных установок и проведению
модельных испытаний при гиперзвуковых скоростях в условиях
высоких температур, высокого вакуума и химических
взаимодействий материалов с атмосферой. Б. А. Булатников
«Aerospace America», 1987, 25, № 10, 24—25,
28—30, 32—35, 41

СОДЕРЖАН ИЕ
ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Перспективы космических исследований в США : .... 3
2. Критика космической программы США 7
3. Программа исследований Марса 9
4. План автономии западноевропейских стран в космосе . . .10
5. Тенденции развития транспортных космических систем в
Западной Европе 13
6. Программа управления ESA 15
7. Общее направление развития космической науки и техники ФРГ 15
8. Оценки перспектив развития космической программы Японии 19
ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
9. Оценка роли ядерных испытаний в программе СОИ .... 22
10. Подготовка к лётным испытаниям лазерного оружия
космического базирования «Зенит Стар» 24
П. Разработка оружия по программе СОИ 26
12. Разработка системы перенацеливания боевых лазеров ... 27
13. Компьютеры для вооруженных сил США 27
14. Меры защиты от тактических баллистических ракет .... 30
15. Экспериментальный воздушно-космический самолет Х-30 . . 31
16. Оборона Франции на пороге 21-го столетия 34
17. Системы военной спутниковой связи США 36
18. Спутниковая система связи «Флитсатком» 39
19. РН для запуска ИСЗ военного назначения 40
20. Перспективы использования РН «Ариан». Система связи
«Сиракузы» 41
ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
21. Спутник TV-SAT-1 42
22. Современные связные ИСЗ и их срок активного существования 46
23. Спутниковая вещательная система японской корпорации NHK 49
24. ИСЗ «Лендсат-6 и 7» 52
25. Использование ИСЗ для мониторинга наводнений .... 53
26. Спутник TRMM для регистрации осадков в тропиках ... 56
27. Визуализация распределения водяного пара в целях анализа
погоды 56
КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ
28. Критика программы ООКС 60
29. Проект спасательной капсулы для экипажа ООКС .... 62
— 90 —

30. Трудности в переговорах между ESA и НАСА по ООКС . . 63
31. Подготовка к возобновлению полетов МВКА 64
32. МВКА «Зенгер» 65
33. Концепция недорогого воздушно-космического самолета с
использованием самолета-носителя 66
34. Проект воздушно-космического самолета «Хотол» .... 69
35. Проект одноступенчатого МВКА «Феникс» 71
36. Проект КА с солнечным парусом 71
37. Авария французского спутника • . . . .72
38. Обитаемая лунная станция 72
39. Использование одноразовых ракет-носителей НАСА и
министерства обороны 73
40. Коммерческая ракета-носитель «Титан-3» 74
41. Контракт на изготовление РН «Титан-4» 76
42. Проект ракеты-носителя «Либерти-2» 77
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
43. Высокотемпературная сверхпроводимость 78
44. Роль ИСЗ в исследованиях Антарктиды 83
МАТЕРИАЛЫ
45. Конструкции и материалы для воздушно-космических самолетов
(ВКС) 84

Технический редактор Л. В. Кутакова
Сдано в набор 06.06.88 г. Подписано в печать 24.06.88 г.
Формат бумаги 60x90Vie. Бумага типографская № 2
Литературная гарнитура. Высокая печать
Усл. печ. л. 5,75. Усл. кр.-отт. 5,875. Уч.-изд. л. 6,074. Тир. 425 экз. Зак. 659Д
Адрес редакции: 125219, Москва, А-219, Балтийская улица, 14.
Тел. 155-42-87
Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ,
140010, Люберцы, 10, Московской обл., Октябрьский просп., 403