في الولايات المتحدة ، فكروا في طائرة بدون طيار في الفضاء
نشرت وكالة DARPA الأمريكية معلومات حول بدء تطوير محرك فضائي جديد تفوق سرعته سرعة الصوت طائرة بدون طيار تطبيق قابل لإعادة الاستخدام. هذا ، على وجه الخصوص ، كتبه المورد Stars and Stripes. تم تعيين الطائرة بدون طيار الجديدة حاليًا باسم XS-1. يُذكر أنهم يخططون لاستخدام مركبة غير مأهولة تفوق سرعتها سرعة الصوت لتوصيل معدات معينة إلى مدار أرضي منخفض. لم يتم تحديد أي نوع من المعدات المعنية.
حصلت طائرة الفضاء بدون طيار الجديدة على التصنيف XS-1 ليس عن طريق الصدفة. في السابق ، كان الرمز X-1 ينتمي إلى طائرة تجريبية تعمل بالطاقة الصاروخية ، والتي أنشأها مصممو Bell في النصف الأول من الأربعينيات من القرن الماضي. كانت X-40 في أكتوبر 1 هي الأولى قصص مركبة مأهولة تمكنت من التغلب على سرعة الصوت. خلال الرحلة ، طورت هذه الطائرة التجريبية سرعة ماخ 1,04 ، أو حوالي 1150 كم / ساعة. بالفعل في عام 1948 ، أظهرت طائرة Bell X-1 رقمًا قياسيًا جديدًا ، حيث وصلت سرعتها إلى 1600 كم / ساعة ، وفي عام 1954 حتى 2600 كم / ساعة.
تجدر الإشارة إلى أنه لأول مرة ظهرت معلومات حول برنامج eXperimental Spaceplane-1 في سبتمبر 2013. في ذلك الوقت ، تم اعتبار هذا البرنامج فقط كإضافة لبرنامج ALASA (Airborne Launch Assist Space Access) الموجود بالفعل ، والذي تم التخطيط من خلاله لتطوير حل جديد لإطلاق الأقمار الصناعية الدقيقة في المدار بتكلفة أقل من مليون دولار باستخدام الطائرات التقليدية . الآن تغير البرنامج ، وتم تمييز XS-1 على أنه تطوير مستقل ، والذي يوفر دورة كاملة من العمل لإنشاء هذا الجهاز. في وصف البرنامج ، ورد أن الطائرة الفضائية بدون طيار التي تفوق سرعتها سرعة الصوت يجب ألا تصبح رخيصة فحسب ، بل قابلة للتوسيع أيضًا ، ومناسبة للإصلاحات البسيطة ، وقابلة لإعادة الاستخدام في البداية.
وفقًا لمتطلبات الجيش الأمريكي ، سيتعين على XS-1 الوصول إلى سرعات تبلغ حوالي 10 ماخ (حوالي 11,5 ألف كم / ساعة) وتحمل مجموعة متنوعة من الحمولات بوزن إجمالي يتراوح من 1,36 إلى 2,27 طن. في الوقت نفسه ، يجب ألا تتجاوز تكلفة إطلاق مثل هذا الفضاء بدون طيار 5 ملايين دولار. سيتعين على الجهاز تحمل سلسلة من 10 عمليات إطلاق في المدار لمدة 10 أيام متتالية.
صورة XS-1 من موقع DARPA
في الوقت الحالي ، لم يتم تحديد مصير جهاز XS-1 بشكل نهائي. تجري العديد من المشاورات مع المبدعين المحتملين لطائرة فضائية بدون طيار تفوق سرعة الصوت فيما يتعلق بتنفيذ هذا المشروع. في حالة تنفيذ المشروع عمليًا ، سيتم تصميم الجهاز وفقًا لمخطط مشابه لطائرة فضائية أخرى بدون طيار ، X-37B. تم إنشاء هذا الجهاز لصالح سلاح الجو الأمريكي بواسطة Boeing. في المجموع ، تم بناء طائرتين بدون طيار من طراز X-37B ، قضت إحداهما أكثر من 400 يوم في المدار.
وزن إقلاع هذه الطائرة بدون طيار ، والتي ، بعد عودتها من مدار الأرض ، يمكن أن تهبط مثل الطائرة ، حوالي 5 أطنان. يبلغ طول X-37B 8,8 مترًا ، ويبلغ طول جناحيها 4,5 مترًا ، والمدة المقدرة للوجود في مدار أرضي منخفض هي 270 يومًا. وفقًا للمعلومات غير المؤكدة حاليًا ، يمكن استخدام طائرات بدون طيار X-37B في المستقبل لأغراض الاستطلاع ، وكذلك لتسليم مختلف المركبات الفضائية إلى المدار.
تتوقع وكالة DARPA للتطوير المتقدم إبرام العقود الأولى لإنشاء طائرة بدون طيار فضائية جديدة تفوق سرعتها سرعة الصوت في المستقبل القريب جدًا. سيتعين على السفينة الجديدة القيام برحلة تجريبية في عام 2017. من المفترض أن الجزء الأكبر من عقود تصميم XS-1 أو eXperimental Spaceplane-1 سيصدر خلال شهري أبريل ومايو من هذا العام. يتوقع متخصصو DARPA أن برنامج تطوير المركبات الفضائية XS-1 سيقلل بشكل كبير من تكلفة تسليم البضائع إلى المدار.
بمساعدة الطائرة بدون طيار الجديدة ، يتوقع الجيش تسليم ما بين 1,36 إلى 2,3 طن من الشحنات المختلفة إلى المدار بمتوسط تكلفة إطلاق طائرة بدون طيار أقل من 5 ملايين دولار. في الوقت نفسه ، ستكون الطائرة بدون طيار قادرة على الذهاب إلى الفضاء شهريًا تقريبًا ، ومن المخطط إجراء 10-12 عملية إطلاق سنويًا. يشير وصف البرنامج إلى أن معظم التطورات سيتم توجيهها تحديدًا إلى تنفيذ رحلات فضائية قابلة لإعادة الاستخدام ، ولكن سيتم توجيه جزء من التطورات إلى تطوير المركبات الجوية الأسرع من الصوت للأغراض العسكرية والمدنية على حد سواء.
X-37B
يقول وصف الحداثة أنه سيكون لها بنية مفتوحة وستكون قادرة على العمل بأي نوع من الوقود. في الوقت نفسه ، يقول خبراء وكالة DARPA إنهم يستطيعون منح عقد لإنتاج XS-1 لمقاول واحد والعديد من الشركات المستقلة. يشير الخبراء المستقلون بالفعل إلى حقيقة أن الطائرة الفضائية بدون طيار XS-1 من المرجح أن تركز على تلبية احتياجات المستخدمين الحكوميين في الفضاء ، ولكن ليس الاستخبارات أو الجيش ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، الإدارات المدنية: الأرصاد الجوية ، والاتصالات المدنية ، الزراعة الريفية ، إلخ.
ستكون الطائرة بدون طيار ، التي يجب أن تصل إلى سرعات تزيد عن 10 ماخ ، قادرة على حمل حمولة تزن من 1,36 إلى 2,27 طن في مرحلة خاصة قابلة للفصل. ينص بشكل خاص على حقيقة أنه في إطار سلسلة من عمليات الإطلاق ، يجب ألا يحتاج الجهاز إلى الإصلاح والصيانة. يجب أن يقتصر التحضير لكل إطلاق لاحق لـ XS-1 على التزود بالوقود وفحص عام للأنظمة الموجودة على متن السيارة.
وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى تكلفة الإطلاق ، التي يجب ألا تتجاوز 5 ملايين دولار. المقارنة هي صاروخ مينوتور الرابع رباعي المراحل الذي تستخدمه القوات الجوية الأمريكية اليوم لإطلاق أقمار صناعية صغيرة في المدار. يمكن لمركبة الإطلاق هذه أن تضع في المدار ما يصل إلى 1,73 طنًا من الحمولة ، بينما تقدر تكلفة إطلاقها بـ 55 مليون دولار. تم استخدام هذه الصواريخ منذ عام 2010. في المجموع ، تم تنفيذ 5 عمليات إطلاق فقط خلال هذا الوقت ، وهو ما يزيد قليلاً عن إطلاق فضائي واحد سنويًا.
من المفترض أن XS-1 سوف يصعد إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ، حيث سيتم فصل المرحلة القابلة للاستهلاك التي تحتوي على الحمولة. ستطلق هذه المرحلة أيضًا الأقمار الصناعية والأجهزة الأخرى في المدار. يذكر أن سعر المرحلة القابلة للفصل سيكون من 1 إلى 2 مليون دولار. لن تزيد كتلة المرحلة مع كتلة الحمولة عن 6,8 طن. لن يزيد وزن الإقلاع الأقصى للطائرة بدون طيار عن 101,6 طن (وزن الإطلاق لمركبة الإطلاق Minotaur-IV - 86,2 طن).
مركبة الإطلاق Minotaur-IV
يجب توقيع العقود الأولى لتطوير الطائرة بدون طيار XS-1 في النصف الأول من عام 2014. من المفترض أن تكون تكلفة كل عقد من 3 إلى 4 مليون دولار. بالفعل في عام 2015 ، من المخطط إبرام اتفاقية مع إحدى الشركات بشأن التقييم الاقتصادي للمشروع ، وإنتاج نموذج أولي لطائرة بدون طيار وسلسلة من الاختبارات بقيمة 140 مليون دولار. إذا لم تحدث أي تغييرات في تمويل هذا البرنامج ، فسيكون الجهاز قادرًا بالفعل في الربع الثالث من عام 3 على الانتقال إلى الهواء. وستتم أول رحلة إلى مدار أرضي منخفض في عام 2017.
خلال سلسلة من الاختبارات ، سيتعين على XS-1 التغلب على سرعة Mach 10 مرة واحدة على الأقل ، وإطلاق حمولة في المدار ، وإجراء 10 رحلات في 10 أيام. في الوقت نفسه ، لن يتم تقديم متطلبات كتلة الحمولة ودوران الجهاز ، أي التقيد الصارم بقاعدة "رحلة واحدة كل 1 ساعة".
يؤكد الجيش حقيقة أن إنشاء طائرة بدون طيار في الفضاء تفوق سرعتها سرعة الصوت سيسمح لهم بتحرير أنفسهم من الجدول الزمني الضيق لإطلاق المركبات الفضائية. اليوم ، يجب التخطيط مسبقًا لكل عملية إطلاق صاروخ ، في حين أن جميع عمليات الإطلاق الفضائية يتم تحديدها مسبقًا لعدة سنوات مسبقًا. في الوقت نفسه ، يمكن أن تنحرف برامج إنشاء مركبات فضائية جديدة تحتاج إلى إطلاق في الفضاء بشكل كبير عن المواعيد النهائية المحددة مسبقًا. وهذا بدوره قد يهدد بعرقلة عمليات إطلاق الصواريخ المخطط لها. في الوقت نفسه ، مع الطائرات بدون طيار القابلة لإعادة الاستخدام ، يمكن نسيان هذه المشكلة ، لأنه في حالة حدوث تأخيرات معينة ، يمكن تأجيل إطلاق الجهاز عدة مرات حسب الرغبة. في الوقت نفسه ، يسعى الجيش الأمريكي إلى تحقيق هدف آخر. إنهم يسعون إلى تزويد أنفسهم بمصدر إضافي لجذب الأرباح التي يمكن توجيهها لتنفيذ مشاريع عسكرية مهمة أخرى.
مصادر المعلومات:
http://lenta.ru/articles/2014/02/12/xs1
http://vpk.name/news/105517_darpa_proektiruet_kosmicheskii_samolet_xs1.html
http://vpk-news.ru/news/19118
حصلت طائرة الفضاء بدون طيار الجديدة على التصنيف XS-1 ليس عن طريق الصدفة. في السابق ، كان الرمز X-1 ينتمي إلى طائرة تجريبية تعمل بالطاقة الصاروخية ، والتي أنشأها مصممو Bell في النصف الأول من الأربعينيات من القرن الماضي. كانت X-40 في أكتوبر 1 هي الأولى قصص مركبة مأهولة تمكنت من التغلب على سرعة الصوت. خلال الرحلة ، طورت هذه الطائرة التجريبية سرعة ماخ 1,04 ، أو حوالي 1150 كم / ساعة. بالفعل في عام 1948 ، أظهرت طائرة Bell X-1 رقمًا قياسيًا جديدًا ، حيث وصلت سرعتها إلى 1600 كم / ساعة ، وفي عام 1954 حتى 2600 كم / ساعة.
تجدر الإشارة إلى أنه لأول مرة ظهرت معلومات حول برنامج eXperimental Spaceplane-1 في سبتمبر 2013. في ذلك الوقت ، تم اعتبار هذا البرنامج فقط كإضافة لبرنامج ALASA (Airborne Launch Assist Space Access) الموجود بالفعل ، والذي تم التخطيط من خلاله لتطوير حل جديد لإطلاق الأقمار الصناعية الدقيقة في المدار بتكلفة أقل من مليون دولار باستخدام الطائرات التقليدية . الآن تغير البرنامج ، وتم تمييز XS-1 على أنه تطوير مستقل ، والذي يوفر دورة كاملة من العمل لإنشاء هذا الجهاز. في وصف البرنامج ، ورد أن الطائرة الفضائية بدون طيار التي تفوق سرعتها سرعة الصوت يجب ألا تصبح رخيصة فحسب ، بل قابلة للتوسيع أيضًا ، ومناسبة للإصلاحات البسيطة ، وقابلة لإعادة الاستخدام في البداية.
وفقًا لمتطلبات الجيش الأمريكي ، سيتعين على XS-1 الوصول إلى سرعات تبلغ حوالي 10 ماخ (حوالي 11,5 ألف كم / ساعة) وتحمل مجموعة متنوعة من الحمولات بوزن إجمالي يتراوح من 1,36 إلى 2,27 طن. في الوقت نفسه ، يجب ألا تتجاوز تكلفة إطلاق مثل هذا الفضاء بدون طيار 5 ملايين دولار. سيتعين على الجهاز تحمل سلسلة من 10 عمليات إطلاق في المدار لمدة 10 أيام متتالية.
صورة XS-1 من موقع DARPA
في الوقت الحالي ، لم يتم تحديد مصير جهاز XS-1 بشكل نهائي. تجري العديد من المشاورات مع المبدعين المحتملين لطائرة فضائية بدون طيار تفوق سرعة الصوت فيما يتعلق بتنفيذ هذا المشروع. في حالة تنفيذ المشروع عمليًا ، سيتم تصميم الجهاز وفقًا لمخطط مشابه لطائرة فضائية أخرى بدون طيار ، X-37B. تم إنشاء هذا الجهاز لصالح سلاح الجو الأمريكي بواسطة Boeing. في المجموع ، تم بناء طائرتين بدون طيار من طراز X-37B ، قضت إحداهما أكثر من 400 يوم في المدار.
وزن إقلاع هذه الطائرة بدون طيار ، والتي ، بعد عودتها من مدار الأرض ، يمكن أن تهبط مثل الطائرة ، حوالي 5 أطنان. يبلغ طول X-37B 8,8 مترًا ، ويبلغ طول جناحيها 4,5 مترًا ، والمدة المقدرة للوجود في مدار أرضي منخفض هي 270 يومًا. وفقًا للمعلومات غير المؤكدة حاليًا ، يمكن استخدام طائرات بدون طيار X-37B في المستقبل لأغراض الاستطلاع ، وكذلك لتسليم مختلف المركبات الفضائية إلى المدار.
تتوقع وكالة DARPA للتطوير المتقدم إبرام العقود الأولى لإنشاء طائرة بدون طيار فضائية جديدة تفوق سرعتها سرعة الصوت في المستقبل القريب جدًا. سيتعين على السفينة الجديدة القيام برحلة تجريبية في عام 2017. من المفترض أن الجزء الأكبر من عقود تصميم XS-1 أو eXperimental Spaceplane-1 سيصدر خلال شهري أبريل ومايو من هذا العام. يتوقع متخصصو DARPA أن برنامج تطوير المركبات الفضائية XS-1 سيقلل بشكل كبير من تكلفة تسليم البضائع إلى المدار.
بمساعدة الطائرة بدون طيار الجديدة ، يتوقع الجيش تسليم ما بين 1,36 إلى 2,3 طن من الشحنات المختلفة إلى المدار بمتوسط تكلفة إطلاق طائرة بدون طيار أقل من 5 ملايين دولار. في الوقت نفسه ، ستكون الطائرة بدون طيار قادرة على الذهاب إلى الفضاء شهريًا تقريبًا ، ومن المخطط إجراء 10-12 عملية إطلاق سنويًا. يشير وصف البرنامج إلى أن معظم التطورات سيتم توجيهها تحديدًا إلى تنفيذ رحلات فضائية قابلة لإعادة الاستخدام ، ولكن سيتم توجيه جزء من التطورات إلى تطوير المركبات الجوية الأسرع من الصوت للأغراض العسكرية والمدنية على حد سواء.
X-37B
يقول وصف الحداثة أنه سيكون لها بنية مفتوحة وستكون قادرة على العمل بأي نوع من الوقود. في الوقت نفسه ، يقول خبراء وكالة DARPA إنهم يستطيعون منح عقد لإنتاج XS-1 لمقاول واحد والعديد من الشركات المستقلة. يشير الخبراء المستقلون بالفعل إلى حقيقة أن الطائرة الفضائية بدون طيار XS-1 من المرجح أن تركز على تلبية احتياجات المستخدمين الحكوميين في الفضاء ، ولكن ليس الاستخبارات أو الجيش ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، الإدارات المدنية: الأرصاد الجوية ، والاتصالات المدنية ، الزراعة الريفية ، إلخ.
ستكون الطائرة بدون طيار ، التي يجب أن تصل إلى سرعات تزيد عن 10 ماخ ، قادرة على حمل حمولة تزن من 1,36 إلى 2,27 طن في مرحلة خاصة قابلة للفصل. ينص بشكل خاص على حقيقة أنه في إطار سلسلة من عمليات الإطلاق ، يجب ألا يحتاج الجهاز إلى الإصلاح والصيانة. يجب أن يقتصر التحضير لكل إطلاق لاحق لـ XS-1 على التزود بالوقود وفحص عام للأنظمة الموجودة على متن السيارة.
وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى تكلفة الإطلاق ، التي يجب ألا تتجاوز 5 ملايين دولار. المقارنة هي صاروخ مينوتور الرابع رباعي المراحل الذي تستخدمه القوات الجوية الأمريكية اليوم لإطلاق أقمار صناعية صغيرة في المدار. يمكن لمركبة الإطلاق هذه أن تضع في المدار ما يصل إلى 1,73 طنًا من الحمولة ، بينما تقدر تكلفة إطلاقها بـ 55 مليون دولار. تم استخدام هذه الصواريخ منذ عام 2010. في المجموع ، تم تنفيذ 5 عمليات إطلاق فقط خلال هذا الوقت ، وهو ما يزيد قليلاً عن إطلاق فضائي واحد سنويًا.
من المفترض أن XS-1 سوف يصعد إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ، حيث سيتم فصل المرحلة القابلة للاستهلاك التي تحتوي على الحمولة. ستطلق هذه المرحلة أيضًا الأقمار الصناعية والأجهزة الأخرى في المدار. يذكر أن سعر المرحلة القابلة للفصل سيكون من 1 إلى 2 مليون دولار. لن تزيد كتلة المرحلة مع كتلة الحمولة عن 6,8 طن. لن يزيد وزن الإقلاع الأقصى للطائرة بدون طيار عن 101,6 طن (وزن الإطلاق لمركبة الإطلاق Minotaur-IV - 86,2 طن).
مركبة الإطلاق Minotaur-IV
يجب توقيع العقود الأولى لتطوير الطائرة بدون طيار XS-1 في النصف الأول من عام 2014. من المفترض أن تكون تكلفة كل عقد من 3 إلى 4 مليون دولار. بالفعل في عام 2015 ، من المخطط إبرام اتفاقية مع إحدى الشركات بشأن التقييم الاقتصادي للمشروع ، وإنتاج نموذج أولي لطائرة بدون طيار وسلسلة من الاختبارات بقيمة 140 مليون دولار. إذا لم تحدث أي تغييرات في تمويل هذا البرنامج ، فسيكون الجهاز قادرًا بالفعل في الربع الثالث من عام 3 على الانتقال إلى الهواء. وستتم أول رحلة إلى مدار أرضي منخفض في عام 2017.
خلال سلسلة من الاختبارات ، سيتعين على XS-1 التغلب على سرعة Mach 10 مرة واحدة على الأقل ، وإطلاق حمولة في المدار ، وإجراء 10 رحلات في 10 أيام. في الوقت نفسه ، لن يتم تقديم متطلبات كتلة الحمولة ودوران الجهاز ، أي التقيد الصارم بقاعدة "رحلة واحدة كل 1 ساعة".
يؤكد الجيش حقيقة أن إنشاء طائرة بدون طيار في الفضاء تفوق سرعتها سرعة الصوت سيسمح لهم بتحرير أنفسهم من الجدول الزمني الضيق لإطلاق المركبات الفضائية. اليوم ، يجب التخطيط مسبقًا لكل عملية إطلاق صاروخ ، في حين أن جميع عمليات الإطلاق الفضائية يتم تحديدها مسبقًا لعدة سنوات مسبقًا. في الوقت نفسه ، يمكن أن تنحرف برامج إنشاء مركبات فضائية جديدة تحتاج إلى إطلاق في الفضاء بشكل كبير عن المواعيد النهائية المحددة مسبقًا. وهذا بدوره قد يهدد بعرقلة عمليات إطلاق الصواريخ المخطط لها. في الوقت نفسه ، مع الطائرات بدون طيار القابلة لإعادة الاستخدام ، يمكن نسيان هذه المشكلة ، لأنه في حالة حدوث تأخيرات معينة ، يمكن تأجيل إطلاق الجهاز عدة مرات حسب الرغبة. في الوقت نفسه ، يسعى الجيش الأمريكي إلى تحقيق هدف آخر. إنهم يسعون إلى تزويد أنفسهم بمصدر إضافي لجذب الأرباح التي يمكن توجيهها لتنفيذ مشاريع عسكرية مهمة أخرى.
مصادر المعلومات:
http://lenta.ru/articles/2014/02/12/xs1
http://vpk.name/news/105517_darpa_proektiruet_kosmicheskii_samolet_xs1.html
http://vpk-news.ru/news/19118
معلومات