В специальном ангаре для сборки летательных аппаратов (Vehicle Assembly Building) космического центра имени Кеннеди (Kennedy Space Center) инженеры NASA протестировали два уменьшенных макета спускаемых капсул, обладающих вместо парашюта винтовым механизмом, наподобие вертолётного.
Роторная система позволит не просто возвращать космонавтов с орбиты в спускаемых капсулах, а сажать их в определённом месте, например, на крышу здания с вертолётной площадкой. Сейчас капсулы приводняются на поверхность океана или приземляются на степных просторах. Винты придадут находящейся в свободном падении капсуле стабильность и больший контроль, считают инженеры-разработчики.
В процессе спуска из верхних слоёв атмосферы потоки воздуха приведут к так называемой авторотации (заставят лопасти раскручиваться). Это явление не раз наблюдалось в случае вертолётов, однако никто и никогда не предполагал, что оно может пригодиться для космических аппаратов.
Чтобы проверить свои догадки, исследователи подвесили под крышу ангара специальный 150-метровый трос. На нём закрепили 900-граммовую модель спускаемой капсулы. На бетонный пол разложили вспененный материал.
"В ходе нашего теста мы хотели выяснить, как заставить ротор вращаться. Мы постарались воспроизвести все возможные составляющие этого процесса", — рассказывает инженер Джефф Хаген (Jeff Hagen) из космического центра имени Джонсона (Johnson Space Center).
Во время экспериментального спуска модели из-под потолка ангара другой инженер Джим Михан (Jim Meehan) из космического центра имени Маршалла (Marshall Space Flight Center) при помощи радиоуправления четыре раза менял шаг воздушного винта. Таким образом он замедлял спуск модельного аппарата.
"Мы как будто провели четыре отдельных теста за одно падение", — резюмировал изобретатель.
Исследователи надеются научиться мягко сажать спускаемую капсулу на землю и, кроме того, делать это в любом месте. Используемый для торможения парашют не даёт такого контроля.
Подобный подход пригодится не только в случае пилотируемых миссий, инженеры совсем не прочь снабжать роторными системами стартовые реактивные ускорители. Сейчас разгонные блоки и прочее оборудование сбрасываются в океан. А ведь можно было бы снабдить их выдвигающимися винтами, которые бы раскрывались по мере спуска к Земле, и затем направлять их в нужную точку. Это позволило бы сэкономить ценную аппаратуру.
Первое что приходит в голову при обдумывании такого устройства – не оторвутся ли лопасти в ходе раскрытия из-за потока воздуха, оказывающего на них довольно сильное давление. Однако разработчики утверждают, что воздух будет обтекать капсулу и крепления лопастей таким образом, что они выдержат напор.
Может возникнуть и другая проблема, которую инженеры NASA пока ещё не решили – это обратное вращение капсулы, направленное против вращения раскрывающихся винтов. Для того чтобы это не произошло, разработчики предлагают создать выдвигающиеся "оперение", как у самонаводящихся ракет или авиационных бомб.
В ходе испытаний станет ясно, насколько идея сращивания существующих технологий имеет право на жизнь. Если инженеры признают дальнейшую разработку целесообразной, то в будущем мы можем получить совершенно новую систему возврата космонавтов с орбиты.
Добавим, что создание помеси спускаемой капсулы и вертолёта обсуждается инженерами уже давно. Подобные аппараты разработчики НАСА хотели создать для возврата на Землю экипажей "Аполлонов", однако поджимали сроки (в разгаре была лунная гонка между СССР и США).
Также по теме:
Специалисты НАСА создают скафандр нового поколения
Телескоп "Наконец-то" будет исследовать поверхность и атмосферы экзопланет
Синтетические биологи готовятся найти ДНК на Марсе
Американский космический корабль "Орион" начнут испытывать в 2014 году
