Концептуальная проработка системы, известной сегодня под именем Stratolaunch, началась в первой половине 1990‑х гг., когда по заданию NASA группа американских инженеров сформировала в Летно-исследовательском центре им. Драйдена (ныне – Центр им. Армстронга) облик оптимальной АКС.
Особенно ценным качеством воздушного старта признана всеазимутальность – возможность запуска ракеты в любом направлении для достижения целевых орбит. Дело в том, что при классическом старте с поверхности земли наклонение орбиты не может быть меньше географической широты стартового комплекса без выполнения пространственных маневров, «съедающих» заметную часть энергетики. При этом самолет-носитель легко может менять курс: например, вылетев из Европы или США, достичь экватора и там провести пуск над океаном, выведя спутник на геостационарную орбиту без потерь энергетики на поворот ее плоскости.
Это качество АКС может быть полезно в случае предложения услуг для запуска спутников странам, не имеющим собственных космодромов, либо обладающих стартовыми площадками, расположенными в глубине континента. В последнем случае трассу пуска строго ограничивают зоны отчуждения, выделенные под районы падения отделяемых частей ракеты-носителя – их площадь достигает сотен и тысяч квадратных километров поверхности, зачастую исключаемой из хозяйственного оборота, что стоит значительных денег.
Исходя из того, что для выведения на низкую околоземную орбиту полезного груза массой не менее 5000 кг требуется ракета, сравнимая по размерности с существовавшими на тот момент американскими носителями «Атлас‑2» или «Дельта‑2», входивший в экспертную группу знаменитый американский авиаконструктор-новатор Берт Рутан предложил отказаться от попыток приспособить к решению задачи имеющиеся или проектируемые транспортные самолеты, разработав специализированную платформу воздушного запуска. По его мнению, дозвуковой самолет-носитель, получивший наименование Grasshopper («кузнечик»), имеющий двухфюзеляжную многодвигательную схему с четырехточечным шасси, следовало оптимизировать на высотный пуск ракеты (12 км и выше).
Несмотря на то, что результаты этого «мозгового штурма» не вылились в действующую ракетно-космическую систему, они создали плодородную почву для последующих разработок. В частности именно по такой концепции компания Берта Рутана Scaled Composites спроектировала для фирмы Virgin Galactic миллиардера Ричарда Брэнсона туристическую суборбитальную систему WhiteKnightTwo – SpaceShipTwo (проходит испытания с 2010 г.).
В 2010 г. к подобной схеме обратился и один из двух отцов-основателей Microsoft – меценат и инвестор Пол Аллен, учредивший совместно с Бертом Рутаном компанию Stratolaunch Systems. Сотрудничество Аллена с Рутаном началось почти десятилетием раньше с создания частного суборбитального пилотируемого ракетоплана SpaceShipOne, который в 2004 г. трижды поднялся на высоту более 100 км и завоевал знаменитый X-Prize.
В команду разработчиков Пол Аллен пригласил профессионалов высшей пробы – участников проекта Space Shuttle, летчиков-испытателей и пилотов «трехмахового» самолета-разведчика SR‑71. Первоначально на проект планировалось потратить 300 млн долл. Очевидно, что успех разработки в равной степени зависел как от самолета-носителя, так и от ракеты.
Уже в 2011 г. компания представила проект своей АКС, состоящей из трех основных компонентов – летающей стартовой платформы, ракеты-носителя среднего класса и системы сопряжения вместе с соответствующей наземной инфраструктурой.
Самолет-носитель Model 351 разработала фирма Берта Рутана Scaled Composites (сам Рутан отошел от дел в своей компании в апреле 2011 г.). В проект была заложена взлетная масса АКС в 544 т, но по мере разработки и постройки самолета она возросла до 590 т.
Ракету-носитель конструировала компания Илона Маска SpaceX, используя в качестве основы свой знаменитый Falcon 9. Из-за лимитированной грузоподъемности самолета-носителя (250 т) ракету по сравнению с прототипом пришлось «урезать» до варианта Shorty («коротышка»): к тому времени Falcon 9 имел стартовую массу целых 400 т и не мог использоваться для воздушного старта. Falcon Shorty получился короче по длине и заметно легче по массе (не более 230–250 т), имел на первой ступени пять двигателей вместо девяти, а в хвостовой части оснащался треугольным крылом малого удлинения.
При воздушном старте ракета должна была выводить на низкую орбиту 6,12 т полезной нагрузки, что считалось достаточным даже для выполнения пилотируемых миссий: так, в презентации, которую представил публике Пол Аллен, Shorty нес космический корабль Dragon.
Третьим компонентом была система сопряжения самолета-носителя и ракеты, проектируемая компанией Dynetics. Последняя выполняла и концептуальную проработку системы в целом.
Для постройки и последующих испытаний новой АКС компания Stratolaunch Systems арендовала у местных властей 8,1 га земли в калифорнийской пустыне Мохаве, где располагается известный одноименный аэрокосмический летно-испытательный центр. По соседству с базирующейся здесь же фирмой Scaled Composites началось возведение двух огромных производственных ангаров. В октябре 2012 г. был сооружен цех производства композитных конструкций площадью 8200 м2, а в феврале 2013‑го – ангар площадью 8600 м2 для сборки самолета-носителя.
Аэрокосмический летно-испытательный центр Мохаве располагает тремя искусственными взлетно-посадочными полосами, одна из которых – асфальто-бетонная ВПП 12/30 – имеет длину более 3800 м, чего вполне достаточно для полетов системы Stratolaunch.
После отхода от дел Берта Рутана управление Stratolaunch Systems осуществляла компания Пола Аллена Vulcan Aerospace (подразделение его корпорации Vulcan Inc.). С апреля 2017 г. компания получила название Stratolaunch Systems Corporation.
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 1-2/2018
