Введение

Клипер (Клипер, англ. Clipper) — концепция частично многоразового пилотируемого космического корабля, предложенная РКК «Энергия» в начале 2000-х годов (многоразовыми должны были быть только спускаемый аппарат и двигательная установка, орбитальный отсек и теплозащитный экран – нет). Проект был приостановлен на неопределенный срок к 2006 году из-за недостатка финансирования со стороны ESA и Роскосмоса. Предназначенный в первую очередь для замены космического корабля «Союз», «Клипер» рассматривался в двух вариантах: в виде аппарата без крыла и в виде космического самолета с небольшими крыльями. В любом случае, аппарат должен был заходить в атмосферу под углом, создающим значительно меньшую перегрузку для экипажа, чем у «Союза». Предполагалось, что «Клипер» сможет перевозить до шести человек и выполнять транспортные рейсы между Землей и Международной космической станцией.

Объявление программы

В феврале 2004 года заместитель директора Российского федерального космического агентства (ФКА) Николай Моисеев сообщил журналистам, что проект "Клипер" был включен в федеральную космическую программу России на 2005–2015 годы. Тогда же он заявил, что при успешной реализации программы первый запуск состоится через пять лет. Разработка "Клипера" велась с 2000 года, и, по сообщениям, он в значительной степени основывался на результатах исследований, а также на предложениях по созданию небольшого российского космического аппарата с подъемным корпусом, разработанных в 1990-х годах. Внешне его конструкция была сопоставима с отмененным европейским мини-шаттлом Hermes или концептуальным проектом NASA X-38. Планировалось, что "Клипер" станет преемником космического корабля "Союз", различные версии которого строятся с 1961 года.

Оценочные затраты

Объявления и спекуляции после пресс-конференции в феврале 2004 года указывали на бюджет разработки в размере (около). При анализе затрат на пилотируемые космические полеты стало очевидно, что оценка в 10 миллиардов рублей была значительно занижена. В мае 2005 года The Guardian сообщила, что стоимость оценивалась примерно (на разработку и строительство "Клипера" до 2015 года), при этом основная часть, по предположениям, должна была поступить из Европы. Различные источники в 2005 году сообщали, что для реализации программы потребуется (около), а 12 декабря 2005 года в статье указывалось, что потребуется (исключительно на затраты по разработке). 14 июля 2005 года правительство России утвердило национальную космическую программу на 2006–2015 годы с бюджетом в (около). Общий бюджет на десятилетний период должен был составить (около). Этот бюджет включал необходимое финансирование программы "Клипер". Таким образом, после отказа Европы финансировать исследование технической осуществимости проекта "Клипер" на Европейском космическом саммите в декабре 2005 года, российские космические чиновники заявили, что Россия будет финансировать "Клипер" даже без какого-либо европейского участия.

Первый запуск и цель регулярных рейсов

В 2004 году было объявлено, что, вероятно, "Клипер" совершит свой первый запуск уже в 2010 или 2011 году, одновременно с окончанием эксплуатации космических шаттлов. 27 сентября 2005 года BBC News сообщила, что первые лётные испытания планировались на 2011 год, а первые пилотируемые полёты – на 2012 год, при этом постепенный вывод из эксплуатации корабля "Союз" должен был завершиться к 2014 году. В статье от 3 декабря 2005 года приводится заявление президента Ракетно-космической корпорации "Энергия" Николая Севастьянова о том, что "первый регулярный старт запланирован на 2012 год, а создание полной транспортной системы будет завершено к 2015 году". После завершения тендера Российского космического агентства на новый космический корабль, "Энергия" заявила, что это отодвинет первый полёт проекта "Клипер" – если он вообще будет реализован – на более поздний срок. В итоге, проект разработки был закрыт.

Участие ЕКА в Kliper неопределенность в отношении европейского сотрудничества

28 сентября 2005 года BBC сообщила, что Алан Тиркеттл, глава отдела разработки пилотируемых космических полетов ESA, заявил, что Kliper будет использоваться: "Для будущих исследований, когда у нас будет цель полета на Луну, важно иметь несколько возможностей для этого, и в рамках этого сотрудничества – собственный доступ на орбиту вокруг Луны". В том же контексте Ален Фурнье Сикре, глава постоянного представительства ESA в Российской Федерации, также заявил: "Цель состоит в создании аппарата, более комфортного, чем капсула "Союз", который будет использоваться с экипажем из пилотов и четырех пассажиров. Он предназначен для обслуживания космической станции и для перелетов между Землей и орбитой вокруг Луны с шестью членами экипажа". Хотя в команде Алана Тиркеттла в ESA наблюдался значительный энтузиазм в отношении Kliper (как описано в предыдущем абзаце), 7 декабря 2005 года на Европейском космическом саммите, в котором участвовали правительственные чиновники государств-членов ESA, было отклонено предложение о финансировании двухлетнего исследования стоимостью 50 миллионов евро, посвященного потенциальному участию ESA в проекте Kliper. Отказывая в финансировании исследования, представители ESA заявили, что, помимо прочих неблагоприятных факторов, согласно текущему российскому предложению, Европа не будет иметь совместного контроля над разработкой программы и будет ограничена ролью небольшого промышленного партнера. Жан-Жак Дорден, генеральный директор ESA, пояснил причины отказа в финансировании: "Дело не в том, что одни государства-члены "за", а другие – "против". Я думаю, решение не могло быть принято по причинам, не связанным с самим Kliper. Решение не могло быть принято из-за бюджетных ограничений". Дорден заключил, что он убежден в жизненной важности европейской поддержки Kliper для будущего участия ESA в космических перевозках и что положительное решение может быть принято до июня 2006 года. Подводя итог, он заявил: "Нам нужны две транспортные системы в мире", и вскоре после Европейского космического саммита подчеркнул, что ключевым условием участия Европы в проекте Kliper является наличие двух независимых систем для поддержки МКС, что было доказано необходимостью после катастрофы космического шаттла "Колумбия" в 2003 году. Слова Дордена поддержал Даниэль Сакотт, директор ESA по пилотируемым космическим полетам, микрогравитации и исследованиям, просто заявив: "Россия не собирается финансировать это, мы будем финансировать это со своей стороны", однако добавив, что "Нам нужна поддержка как минимум двух из Франции, Италии и Германии. Мы ее не получили". Что это означает на практике, покажет время; представители ESA продолжают добиваться участия Европы в проекте Kliper. На декабрьской встрече различные национальные делегации, в частности министр научных исследований Франции Франсуа Гулар, высказали резко негативное отношение к Kliper. В итоге, на данный момент существуют государства-члены, твердо поддерживающие Kliper, и другие, столь же решительно выступающие против него. Долгосрочные перспективы остаются неопределенными.

Тендер Российского космического агентства на "Клипер"

В конце 2005 года Роскосмос объявил о проведении тендера на «Клипер» в январе 2006 года между РКК «Энергия», КБ «Хруничев» и НПО «Молния» с датой отбора 3 февраля 2006 года. Возникшие опасения по поводу заявок привели к задержке процесса, с переносом срока повторного представления предложений на март 2006 года, а дату отбора – на апрель 2006 года. После дальнейших задержек тендер был отменен 18 июля 2006 года. В конце июля 2006 года Российское космическое агентство и Европейское космическое агентство договорились о сотрудничестве в рамках другого проекта по разработке нового космического корабля. Они приняли решение профинансировать исследование в рамках программы Crew Space Transportation System (CSTS), стартовавшей в сентябре 2006 года, для оценки концепции капсульного типа, основанной на конструкции «Союза». Хотя эта программа является продолжением совместного проекта РКА и ESA по созданию нового космического аппарата, она больше не связана с крылатым проектом «Клипер» РКК «Энергия». РКК «Энергия» продолжала работу над проектом без государственной поддержки и заявила о намерении привлечь частные инвестиции. В российских СМИ сообщалось, что «Клипер» по-прежнему планируется к испытательным полетам РКА примерно в 2012 году. Проект был официально закрыт в июне 2007 года после отставки Николая Севастьянова, главного сторонника проекта, с поста президента РСК «Энергия». Новый президент РСК «Энергия» Виталий Лопота подтвердил, что «Клипер» не будет представлен на авиасалоне МАКС-2007. Он сообщил, что «Энергия» уделит больше времени анализу проекта, проведет дополнительное динамическое моделирование, пересмотрит конструкцию и внешний вид, а затем представит новые предложения в Роскосмос. В 2008 году Виталий Лопота поделился своим видением нового российского космического корабля, упомянув два возможных варианта: космическую капсулу, более подходящую для миссий на Луну и Марс, и конструкцию подъемного типа для миссий на низкой околоземной орбите. Согласно его новым планам, вместо «Клипера» с 2009 по 2017-2018 годы будет разрабатываться новая капсула «Орел».

Дизайн

Учитывая предпочтение, которое Российское космическое агентство отдает концепции летательного аппарата с подъемным телом, предложенной "Энергией", эта часть статьи посвящена исключительно проекту "Клипера", разработанному "Энергией".

Обзор

Дизайн «Клипера» был еще одной попыткой решить геометрические задачи, связанные с конструкцией космических кораблей. «Союз» имеет орбитальный модуль – полый шар, предназначенный для приема пищи и гигиенических процедур, – и шлюз, расположенный над спускаемым аппаратом (капсулой), с механизмом стыковки в верхней части. В случае аварийной ситуации он поднимался бы от ракеты вместе со спускаемым аппаратом, а обтекатель космического корабля был спроектирован таким образом, чтобы в подобной ситуации успешно разделяться либо по окружности непосредственно под спускаемым аппаратом, либо продольно, если полет проходил успешно. В «Клипере» орбитальный модуль располагался под спускаемым аппаратом, а стыковочный механизм – под ним. Это стало возможным благодаря тому, что спускаемый аппарат был шире орбитального модуля, что позволило разместить по бокам от него пару ракетных двигателей для орбитальных маневров, как это было сделано на более поздних космических станциях «Салют». В связи с этой новой конструкцией «Клипер» должен был оснащаться системой аварийного спасения, позволяющей ему отделиться от ракеты-носителя в случае необходимости прервать миссию во время вывода на орбиту. Прерывание полета было бы возможно на любом этапе запуска, за исключением первых секунд после старта.

Конструкция подъемного корпуса

По возвращении из космоса конструкция подъемного корпуса «Клипера» не только обеспечивала бы более плавный спуск в атмосферу Земли, чем конструкция капсулы, такая как «Союз», но и позволяла бы осуществлять управление. РКК «Энергия» утверждала, что корабль сможет приземляться на заранее определенной площади в один квадратный километр. Художественные изображения показывали, что «Клипер» должен был напоминать цилиндр, увенчанный конусом. Первоначально рассматривались варианты посадки как с использованием парашюта, так и, в модифицированной версии, на взлетно-посадочную полосу, подобно самолету или космическому шаттлу. Ведущий конструктор Владимир Данеев прокомментировал этот вопрос в июне 2005 года:
«Мы на 99% уверены, что это будет космический корабль с небольшими законцованными крыльями, позволяющими «Клиперу» приземляться на любой военный аэродром первого класса с взлетно-посадочной полосой длиной от трех до трех с половиной километров». «Клипер», как самостоятельное средство передвижения, являлся бы в первую очередь пилотируемым космическим кораблем, способным перевозить шесть космонавтов и полезную нагрузку до 700 килограммов (в основном эксперименты и другое оборудование для проведения экспериментов на орбите), и планировалось, что он сможет находиться на орбите автономно около 15 дней и до 360 дней при стыковке с Международной космической станцией. Это подчеркнуло изменение философии космической транспортировки как в российско-европейской, так и в американской программах. Вместо акцента на подъеме грузов и экипажа, как это было в случае со «Спейс Шаттлом» или «Бураном», российское космическое агентство приняло философию «человек прежде всего», с целью последующего добавления дополнительных возможностей для более сложных миссий к «Клиперу». Каждый орбитальный аппарат планировалось использовать для 25 полетов до вывода из эксплуатации.

Используя космический буксир

В конце 2005 года конструкция "Клипера" была изменена вновь. Чтобы разместить "Клипер" на запланированной модернизированной версии ракеты "Союз-2", получившей обозначение "Союз-2-3", "Клипер" должен был быть разделен на два космических аппарата: пилотируемый корабль "Клипер" и "Паром" (рус. "паром") – космический буксир. "Паром" должен был стать постоянным орбитальным аппаратом, ожидающим "Клипер" на орбите, стыковаться с ним и затем обеспечивать орбитальные маневры и вывод "Клипера" на более высокие орбиты для стыковки с Международной космической станцией. Планировалось, что "Паром" будет использоваться неограниченное количество раз, дозаправляясь от грузового контейнера, космической станции или космического корабля, к которому он пристыкован.

Миссии

Программа "Клипер" была предложена как российский европейский аналог американского космического корабля "Орион" и поэтому разрабатывалась (подобно "Ориону") как часть модульной системы, позволяющей использовать его как в качестве транспортного средства типа шаттла на низкой околоземной орбите (LEO), так и в составе космического корабля, способного выходить за пределы околоземной орбиты к Луне и даже Марсу (в сентябре 2005 года были представлены предварительные предложения по лунным применениям). Модульная конструкция включала бы в себя пилотируемый модуль "Клипер" и, в зависимости от миссии, модуль для выполнения задач или двигательный модуль. Несмотря на кажущуюся нереальность, это согласуется с заявлениями Роскосмоса о том, что, согласно исследованию лунной миссии, посадка на Луну с использованием "Союза" может быть достигнута в течение следующего десятилетия. Компания РКК "Энергия" представила более подробную информацию о возможностях "Клипера" для миссий за пределами LEO, опубликовав в декабре 2005 года изображение возможной межпланетной конфигурации корабля. Эта конструкция была полностью теоретической, но демонстрировала видение РКК "Энергия" относительно области применения "Клипера" и способов его использования. Эта конфигурация не имела аналогов среди ранее созданных пилотируемых космических аппаратов: площадь солнечных батарей, необходимых для электропитания, значительно превышала объем обитаемого модуля в центре. Также оставалось неясным, какая двигательная установка предполагалась. Огромная площадь солнечных батарей наводила на мысль о возможности использования ионной двигательной системы для такой миссии, хотя также не исключалось, что большая площадь была обусловлена другими причинами, например, необходимостью увеличения мощности для повышения скорости передачи телеметрических данных на большие расстояния.

Ракеты-носители

Нынешняя ракета "Союз" не смогла бы вывести "Клипер" на низкую околоземную орбиту, поскольку ожидаемый вес космического корабля (версии, разработанной без "Парома") составлял от 13 до 14,5 метрических тонн (с полезной нагрузкой и экипажем), в то время как грузоподъемность "Союза" составляет около 8 метрических тонн. Первоначально планировалось значительно усовершенствовать ракету "Союз" – проект, получивший название "Онега" или "Союз-3". До конца 2005 года было гораздо вероятнее, что "Клипер" будет использовать ракету "Ангара-А3", первый запуск которой был запланирован на 2012 год (программа "Ангара" была отложена, и разработка "Ангары-А3" может быть прекращена в связи с финансированием разработки "Союза-2"). Также рассматривалась возможность использования ракеты "Зенит", производимой на Украине. В конце 2005 года конструкция "Клипера" была снова изменена (как описано выше), и наиболее вероятным решением для ракеты-носителя стала ракета "Союз-2.3" – модернизированная версия "Союза-2". Благодаря снижению веса, достигнутому за счет использования "Парома" в качестве космического буксира, этот усовершенствованный "Союз" должен был быть способен вывести "Клипер" в космос. Что касается мест запуска "Клипера", дополнительная информация появилась в октябре 2005 года, когда Николай Моисеев, заместитель директора Роскосмоса, заявил на этапе планирования, что "Клипер" мог бы быть запущен с Космического центра ESA в Французской Гвиане. Хотя эта возможность уже обсуждалась, заявление было сделано в контексте модернизации объектов в Куру, которая началась в 2003 году и, как ожидалось, будет завершена в 2007 году с первым запуском ракеты "Союз" с Французской Гвианы в 2008 году. В декабре 2005 года Алан Тиркеттл, руководитель управления пилотируемыми космическими полетами, микрогравитации и исследований ESA, предположил, что "Клипер" мог бы быть запущен как с Байконура, так и с Куру.