Гермес: Европейский космический самолет, который не взлетел.

Введение

Французская концепция пилотируемого космического самолета (1975–1992)

«Гермес» — это предложенный космический самолет, разработанный французским Национальным центром космических исследований (CNES) в 1975 году, а затем Европейским космическим агентством (ESA). Он был внешне похож на американский Boeing X-20 Dyna Soar и более крупный Space Shuttle. В январе 1985 года CNES предложило продолжить разработку «Гермеса» под эгидой ESA. «Гермес» должен был стать основой пилотируемой космической программы, запускаемой ракетой-носителем Ariane 5. В ноябре 1987 года проект был одобрен для предварительной разработки в период с 1988 по 1990 год, после чего требовалось разрешение на полномасштабную разработку. Однако проект столкнулся с многочисленными задержками и проблемами с финансированием. В 1992 году проект «Гермес» был отменен из-за высокой стоимости и недостижимых характеристик, а также в связи с партнерством с Российским авиационно-космическим агентством (РКА), что снизило необходимость в создании независимого космического самолета. В результате ни один шаттл «Гермес» так и не был построен. В 2010-х годах было предложено возродить аппарат «Гермес» в качестве частично многоразовой воздушно-космической системы запуска, известной как SOAR.

Происхождение

В 1960-х и 1970-х годах европейские страны все больше осознавали необходимость расширения международного сотрудничества для реализации крупных космических проектов. В 1976 году CNES приступило к изучению пилотируемой версии ракеты-носителя Ariane. В середине 1980-х годов, помимо Columbus Man Tended Free Flyer (независимой европейской космической станции) и тяжелой ракеты-носителя Ariane 5, CNES продвигало разработку и производство космического шаттла как европейской инициативы, аналогичной программам создания многоразовых космических систем Советского Союза "Буран" и американского Space Shuttle. Распределение работ предусматривало 15% для Западной Германии, 13% для Италии, 7% для Бельгии, 5% для Нидерландов, по 4% для Соединенного Королевства, Испании и Швеции, и 2% или меньше для Швейцарии, Австрии, Дании и Ирландии. Обсуждалось возможное участие Норвегии и Канады. (MTFF был реструктурирован и в конечном итоге произведен как модуль "Колумб" Международной космической станции). Предполагалось, что "Гермес" сможет перевозить до трех астронавтов вместе с полезной нагрузкой, находящейся под давлением. Стартовый вес должен был составлять до , что являлось практическим пределом для модернизированной ракеты-носителя Ariane 5. "Гермес" планировалось запускать в качестве верхней ступени Ariane 5. До перепроектирования в 1986 году "Гермес" представлял собой единый космический самолет, состоящий (от носа к корме) из отсека для экипажа на шесть человек, шлюзовой камеры, негерметичного грузового отсека, аналогичного отсекам "Бурана" и Space Shuttle, и служебного модуля. После аварии "Челленджера" в 1986 году конструкция была существенно изменена. Кабина экипажа была уменьшена до трех астронавтов, а грузовой отсек был герметизирован и не мог использоваться для транспортировки или возврата спутников. Теперь "Гермес" состоял из двух отдельных секций: самого аппарата и конусообразного модуля ресурсов с механизмом стыковки, прикрепленным к корме аппарата, который отсоединялся и сбрасывался перед входом в атмосферу. Только пилотируемый аппарат должен был повторно войти в атмосферу Земли и использоваться повторно. Модуль ресурсов и ракета-носитель должны были быть утилизированы. Разработка Ariane 5 находилась под сильным влиянием требований "Гермеса", таких как дополнительные аэродинамические нагрузки и повышенный коэффициент надежности до 0,9999, при этом необходимо было минимизировать влияние на коммерческую конкурентоспособность ракеты-носителя при выполнении миссий, не связанных с "Гермесом". Движение аппарата обеспечивалось бы парой жидкостных ракетных двигателей тягой 2000 Н, идентичных тем, что использовались на малоэнергетической верхней ступени L4 ракеты-носителя Ariane 5. Базовая система теплозащиты, рассчитанная на выдерживание температур от 1400 до 1600 °C в течение не менее 20 минут и изучавшаяся компаниями Dassault и SEP, должна была состоять из углеродных элементов с антиоксидантным покрытием, нанесенным на носовую часть и передние кромки крыльев, а теплозащитные плитки должны были покрывать нижнюю поверхность крыла и фюзеляжа.

During the 1960s and 1970s, there was increasing recognition by European nations that more international cooperation would be necessary for large space projects. In 1976, CNES commenced studies into a crewed version of Ariane. During the mid 1980s, in addition to the Columbus Man Tended Free Flyer (an independent European space station) and the Ariane 5 heavy launch vehicle, CNES championed the development and production of the Space Shuttle as a European initiative akin to the reusable space vehicle programs of the Soviet Union's Buran and the US Space Shuttle. The work share was attributed 15% to West Germany, 13% to Italy, 7% to Belgium, 5% to the Netherlands, 4% each to the United Kingdom, Spain, and Sweden, and 2% or less to Switzerland, Austria, Denmark and Ireland. Potential participation by Norway and Canada was mooted. (the MTFF was restructured and ultimately manufactured as the Columbus module of the International Space Station). Hermes was envisioned to transport a maximum of three astronauts along with a pressurized payload. The launch weight would be up to , the practical upper limit of an extended Ariane 5 launcher. Hermes was to be launched as the upper stage of the Ariane 5. Prior to the 1986 redesign, Hermes was a single spaceplane containing (front to back) a crew compartment for six, an airlock, an unpressurized cargo hold similar to Buran's and the Shuttle's, and a service module. After the 1986 Challenger accident it was substantially redesigned. The crew cabin shrank to carry three astronauts, with the cargo hold pressurized and unable to carry or retrieve satellites. Hermes now consisted of two separate sections: the vehicle itself and a cone shaped Resource Module having a docking mechanism attached to the vehicle's rear, which was detached and discarded prior to re entry. Only the crewed vehicle would re enter Earth's atmosphere and be re used. The Resource Module and the launcher would be expended. The development of the Ariane 5 was strongly influenced by the requirements of Hermes, such as the extra aerodynamic loads along with an increased reliability factor of 0.9999, while retaining minimal impact on the launcher's commercial competitiveness on non Hermes missions. The vehicle would have been powered by a pair of 2,000N thrust liquid propellant rocket motors identical to those used on the L4 low energy upper stage of the Ariane 5. The baseline thermal protection, was to withstand temperatures of 1,400 1,600 °C for a minimum of 20 minutes and studied by Dassault and SEP, would have consisted of carbon elements with an anti oxidant coating applied to portions of the nose and leading edges of the wings, while thermal tiles were to have covered the underside of the wing and fuselage.

Мокапы и модели

Макет в полном масштабе был построен в 1986 году и представлен в 1987 году в Ле-Бурже в мае, затем в Мадриде в сентябре и в Тулузе в октябре-ноябре. В следующем году (1988) макет был показан в Страсбурге в апреле, в Ганновере в мае и в Бордо в декабре. После завершения проекта в 1993 году этот макет был передан в ENSICA (École nationale supérieure d'ingénieurs de construction aéronautique) в 1996 году. В 2005 году он был доставлен в Ле-Бурже в ожидании возможного проекта реставрации. В фильме "Марсианин" 2015 года фигурирует корабль под названием "Гермес", хотя его дизайн радикально отличается от дизайна шаттла в реальной жизни и предназначен для межпланетных путешествий. В новеллизации фильма "Валериан и город тысячи планет" 2017 года "Гермес" упоминается как шаттл, использованный ESA во время своей первой экспедиции на Международную космическую станцию (обозначенную как "Альфа").