Mokslo ir technologijų pasaulis

Dvidešimt metų prieš tai, kai šiuolaikinės kosminių skrydžių kompanijos, tokios kaip „SpaceX“ ir „Blue Origin“, pradėjo kurti raketas, kurios paleidžiamos ir leidžiasi vertikaliai, „DC-X“ tai jau buvo padariusi.

„Delta Clipper Experimental“ arba „DC-X“, pagaminta „McDonnell Douglas“, buvo vienos pakopos daugkartinio naudojimo raketa, kuri buvo sukurta siekiant parodyti vertikalaus pakilimo ir nusileidimo galimybes, kurios anksčiau buvo įmanomos tik mokslinės fantastikos srityse.

Iš tiesų, „DC-X“ atrodė kažkas tiesiai iš ateities. Pailga, balta piramidė, stovinti ant keturių lieknų kojų. Ji buvo tik 12 metrų aukščio, tarp kitų raketų – nykštukė.

Mažas „DC-X“ ūgis yra įrodymas, kad raketa niekada nebuvo skirta pasiekti orbitinį aukštį, o tik įrodyti idėją, kurią aviacijos ir kosmoso inžinierius Maxas Hunteris puoselėjo trisdešimt metų.

Hunteris norėjo suprojektuoti ir pastatyti vienpakopę transporto priemonę (single-stage-to-orbit, SSTO), kuri pasiektų orbitą, neišmesdama degalų bakų, variklių ir kitos svarbios įrangos – iš esmės tai daugkartinio naudojimo raketa.

Hunteris nebuvo idėjos sumanytojas, tačiau jam pirmas idėją pasiūlė buvęs jo kolega, „Douglas Aircraft Company“ inžinierius Philipas Bono.

Bono suprojektavo vienpakopį orbitinį kosminį sunkvežimį, pavadintą „OOST“ (Recoverable One Stage Orbital Space Truck), daugkartinio naudojimo orbitinį modulį „ROOST“ ir kosminį keltuvą „ROMBUS“ (Reusable Orbital Module, Booster, and Utility Shuttle). Tačiau nė vienas iš jų nebuvo pažengęs tolyn nuo idėjos popieriuje.

Pirmoji transporto priemonė, priartėjusi prie vertikalaus kilimo ir nusileidimo (VTVL), buvo dviejų pakopų „Apollo Lunar“ modulis. Jis nusileido vertikaliai ant Mėnulio paviršiaus, o paskui pakilo palikdamas nusileidimo pakopą, taigi tai nebuvo daugkartinė raketa.

Pilnai daugkartinio naudojimo raketos sukūrimo technologijos tada nebuvo. Tačiau Hunterį suintrigavo VTVL. Keletą metų jis veltui bandė parduoti idėją „Lockheed Martin“.

1989 metais Hunteris susivienijo su mokslinės fantastikos autoriumi Jerry Pournelle ir į atsargą išėjusiu armijos generolu leitenantu Danieliu O, o trijulė sugebėjo surengti susitikimą su JAV viceprezidentu Dan Quayle.

Jiems pavyko įtikinti politiką, kad šalies gynybai trūksta patikimos raketos, kurią būtų galima pakartotinai paleisti ir paruošti per trumpiausią įmanomą laiką tarp paleidimų. Tokia transporto priemonė buvo būtina JAV arsenale, jei šalis norėtų investuoti į kosminę ginklų sistemą.

Atsiradus Šaltojo karo neapibrėžtumui, projektą greitai patvirtino ir finansavo Strateginės gynybos iniciatyvos organizacija – agentūra, vykdanti priešraketinės gynybos programą.

Atsižvelgdamas į projekto sudėtingumą, Hunteris ir jo komanda iš „McDonnell Douglas“ sutelkė dėmesį į pagrindinės bandomosios transporto priemonės sukūrimą, kuris pademonstruotų, kad maža įgula galėtų paleisti erdvėlaivį už mažą kainą.

Galutinis dizainas buvo trečdalio dydžio „Delta Clipper Experimental“ prototipas. 1993 m. rugpjūčio 18 d. įvyko pirmasis „DC-X“ skrydis „White Sands“ raketų poligone Naujojoje Meksikoje. Skrydžio metu jis pasiekė 46 m aukštį, trumpam pakibo ir vis dar išlaikydamas vertikalią poziciją, nusklendė į šoną 107 metrus. Tada  „DC-X“ lėtai ir švelniai nusileido ant uodegos. Visas skrydis užtruko tik 59 sekundes. Tai buvo pirmas kartas, kai raketa Žemėje nusileido vertikaliai.

Vykdant nuoseklius bandymus, „Delta Clipper“ kilo vis aukščiau, kol pasiekė maksimalų 3 km aukštį ir kiekvieną kartą sėkmingai nusileido.

Tęsinys kitame puslapyje:

Po šių sėkmingų bandymų, 1995 m. NASA perėmė programą ir perėjo į antrąjį etapą - „Delta Clipper Experimental Advanced“ arba „DC-XA“.

Skirtingai nuo pradinės „DC-X“ demonstracinės koncepcijos, NASA, norėdama išbandyti naujas technologijas, pritaikė keletą pagrindinių atnaujinimų.

Deguonies bakas buvo pakeistas lengvu aliuminio-ličio lydinio rezervuaru iš Rusijos, o vandenilio bakas – grafito-epoksidinio kompozito konstrukcija. Patobulinta ir valdymo sistema.

Pirmasis bandomosios transporto priemonės „DC-XA“ skrydis buvo atliktas 1996 m. gegužės 18 d. Jo metu kilo nedidelis gaisras, kai lėtas nusileidimas sukėlė aeroskydo perkaitimą.

Žala buvo greitai pašalinta ir transporto priemonė dar du kartus skrido birželio 7 ir 8 d. Antrojo iš šių skrydžių metu DC-XA“ pasiekė savo aukščio ir trukmės rekordus – 3140 metrų ir 142 sekundžių skrydžio laiką.

12-asis skrydis, įvykęs 1996 m. liepos 31 d., pasirodė esąs paskutinis. Raketos nusileidimas vyko be kliūčių, tačiau artėjant prie žemės, nusileidimo kojų sutrikimas neleido tinkamai ir stabiliai išstovėti ant paviršiaus. Be lemiamos atramos „DC-XA“ nuvirto ir sprogo.

Naujo „Delta Clipper“ kaina buvo 50 milijonų JAV dolerių, o tai pagal NASA standartą nebuvo daug, tačiau NASA nusprendė vis tiek neperstatyti laivo ir vietoj to pradėjo įgyvendinti savo daugkartinio paleidimo idėją „Lockheed Martin X-33 VentureStar“, kuria buvo tikėtasi pakeisti „Space Shuttle“. Galų gale pati „VentureStar“ buvo atšaukta dėl per didelių kūrimo išlaidų.

Pastaraisiais metais privačios aviacijos ir kosmoso kompanijos, tokios kaip „SpaceX“ ir „Blue Origin“, lydriauja daugkartinių raketų, turinčių VTVL galimybes, plėtroje.

2013 m. „SpaceX“ raketa „Grasshopper“ tapo pirmąja privačios kompanijos raketa, pasiekusi 744 metrų aukštį bei sėkmingai nusileidusia vertikaliai.

Po dvejų metų „Blue Origin“ raketa „New Shepard“ pasiekė pirmą sėkmingą vertikalų nusileidimą, prieš tai pasiekusi kosmosą.

Keletą DC-X dirbusių inžinierių pasamdė „Blue Origin“, o jų „New Shepard“ transporto priemonę įkvėpė „DC-X“ dizainas.

Atsakydama į tai, NASA rengia savo projektą „Morpheus“. Vokietijos, Prancūzijos ir Japonijos kosmoso agentūros kartu kuria daugkartinio naudojimo VTVL raketą, pavadintą CALLISTO. Kinijos privati kosmoso kompanija „LinkSpace“ sėkmingai išbandė savo daugkartinę eksperimentinę orbitinę raketą, o Indijos nacionalinė kosmoso agentūra ISRO taip pat paskelbė, kad kuria VTVL raketą.