Orbiidil oleva kosmosesõidukiga kosmosesüsteemi kontseptsioonil on mitmeid positiivseid omadusi ja see meelitab seetõttu tähelepanu. Mitme aastakümne jooksul on selliste süsteemide erinevaid projekte välja töötatud, kuid nende tegelikud väljavaated jäävad küsitavaks. Praeguseks on selliseid projekte ellu viidud vaid üksikud ning kogu suuna tulevik jääb küsimärgi alla.
Mineviku õnnestumised
Orbiidil oleva kosmoselennuki kontseptsioon näeb ette sellise õhusõiduki loomise, mis on võimeline iseseisvalt või kanderakettide abil orbiidile tõusma ja seejärel horisontaalse maandumisega aerodünaamilise lennuga Maale naasma. See lennumeetod pakub teatavaid eeliseid ja pakub seetõttu raketi- ja kosmosetööstusele huvi.
Juhtivad jõud alustasid selle teemaga aktiivset tööd juba eelmise sajandi viiekümnendatel aastatel. Seejärel töötati välja erinevaid kosmoselennukeid kasutades mitmesuguseid kosmosesüsteeme (AKS). Mõned neist projektidest ulatusid isegi täiemahuliste katseteni, kasutades eksperimentaalseid tehnikaid.
Samas ei ole suund endiselt kuigi edukas ja arenenud. Testitud proovide arv on palju väiksem kui kavandatud projektide koguarv ja ainult üks kompleks jõudis reaalsesse toimimisse.
Kõige edukam tiirlev lennuk on Ameerika kosmosesüstik. Aastatel 1981-2011. Sellised seadmed tegid 135 lendu (2 õnnetust), mille käigus toimetati orbiidile sadu tonne kaupa ja kümneid astronaute ning saadeti tagasi Maale. See programm aga ei lahendanud äravõtmise ja kandevõime taastamise kulude vähendamise probleemi ning osutus ka liiga keeruliseks. Lisaks olid kümnenda aasta alguseks kosmoselennukid oma ressursid ammendanud ja uute ehitamine osutus ebaotstarbekaks.
Meie riigis katkestati töö kosmoselennukitega katsetamisetapis. Nii viidi seitsmekümnendatel ja kaheksakümnendatel läbi ulatuslik BOR -seeria seadmete pinkide ja lennutestide programm, sh. juurdepääsu orbiidile. 1988. aastal tegi kosmoselaev "Buran" oma ainsa kosmoselennu. Edasised siseriiklikud projektid ei jõudnud kaugemale varasematest etappidest.
Paljulubavad arengud
2000. aastate alguses katsetasid The Spaceship Company ja Virgin Galactic eksperimentaalset kosmoselennukit SpaceShipOne. Hiljem töötati selle toote põhjal välja uus kosmoseaparaat SpaceShipTwo, mis on võimeline tõstma väikseid koormaid kosmose alumisele piirile. Selliste piirangute tõttu peetakse kosmoselennukit ainult kosmoseturistide transpordiks või mõne uuringu platvormiks.
Aastatel 2018-19. kogenud SpaceShipTwo kahe lennuga tõusis üle 80 km kõrgusele. Uued lennud on kavandatud pärast olemasoleva laeva moderniseerimise lõpuleviimist ja kommertstegevuseks ettevalmistamist. Samuti on ehitamisel kaks uut "seeria välimusega" kosmoselennukit. Kui kiiresti SpaceShipTwo äriliseks kasutamiseks jõuab, on ebaselge. Projekt on korduvalt silmitsi seisnud edasilükkamise probleemiga ning see trend võib jätkuda ka tulevikus.
Edukam ja paljutõotavam on Dream Chaseri projekt Sierra Nevada Corp. Ta teeb ettepaneku ehitada AKS koos kanderaketi ja kosmoselennukiga, mis on võimeline tõusma madalale maa orbiidile. Dream Chaserit arendatakse peamiselt koostööks rahvusvahelise kosmosejaamaga; ta peab toimetama orbiidile inimesi ja lasti ning naasma Maale. Hinnanguline kandevõime ulatub 5 tonnini, lennuaeg ei ületa paar tundi.
Praeguseks on maa- ja lennukatsetusi läbi viidud kahe eksperimentaalse kosmoselennuki abil. Esimene lend on planeeritud aastasse 2022, kasutades standardset kanderaketti Vulcan Centaur. Seejärel toimub ISS -i katse käivitamine. Kümnendi lõpuks on plaanis alustada selle AKSi täieõiguslikku toimimist regulaarsete lendudega, mille pardal on üks või teine koorem. Kui realistlikud sellised plaanid on, on ebaselge. NASA andmetel seisab Sierra Nevada silmitsi erinevate väljakutsetega, mis vähemalt raskendavad lendudeks valmistumist.
Orbitaaltestid
Alates 2000. aastate algusest on USA õhujõud, DARPA, NASA ja Boeing välja töötanud paljutõotava kosmoselennuki. 2006. aastal alustati X-37A-nimelise toote lennukatsetusi. Seejärel loodi täiustatud X-37B-seade, mis sobib orbiidile laskmiseks. Projekt loodi õhuväe tellimusel ja sellel oli tõenäoliselt eranditult sõjaline eesmärk. Samal ajal pole sedalaadi täpseid andmeid veel avaldatud.
Kogenud X -37B esimene orbiidilend algas 2010. aasta aprillis ja kestis 224 päeva - detsembrini. Seejärel toimus veel neli lendu ja viimane kestis üle 779 päeva. Alates eelmise aasta maist on üks kahest prototüübist orbiidil; tagasipöördumise ja pardalemineku kuupäev on teadmata. Võib -olla püstitavad nad seekord taas lennu kestvuse rekordi.
Erinevate hinnangute ja hinnangute kohaselt kasutavad X-37B USA õhujõud juba reaalmaailma missioonidel. Seade sooritab erinevaid manöövreid ja muudab oma orbiite. On teatatud, et see viskab kasulikku koormust maha. Seega võib lennutehniliste võimete arendamise protsessiga kaasneda reaalne töö armee kasuks.
Aasta septembris tõid Hiina spetsialistid turule kanderaketi Changzheng-2F koos paljulubava korduvkasutatava kosmoselaevaga. Viimane läks madala mullaga orbiidile ja hakkas tõenäoliselt määratud ülesandeid täitma. Hiina AKC projekti üksikasju ei avalikustatud. Isegi saadud aparaadi klass jääb teadmata.
Välisallikate andmetel on Hiina esimene korduvkasutatav laev oma arhitektuurilt ja välimuselt sarnane Ameerika X-37B-ga ning peaks olema sarnaste võimalustega. Väidetavalt on see toode valmistatud väikese ulatusega deltatiivaga lennuki kujul ja selle mass ei ületa 8 tonni. Lahendatavate ülesannete hulk ja rakendusala on teadmata. Hiina ei ole endiselt oma projekti üksikasju avaldanud.
Suunaprobleemid
Kõigile pingutustele vaatamata on AKSi suund orbiidilennukiga seni olnud vaid piiratud eduga. Lähitulevikus võib olukord muutuda - kuid praeguste protsesside ajastus ja tulemused on endiselt küsimärgi all. Sellise olukorrani on viinud mitmed iseloomulikud tegurid ja raskused, millega raketi- ja kosmosetööstus peab silmitsi seisma.
Kosmoselennukite peamine probleem on nende loomise keerukus. Disainerid peavad ühendama orbitaaltehnoloogia ja aerodünaamilise lennu eripära, võttes arvesse konstruktsiooni iseloomulikke koormusi. See nõuab sageli uute tehnoloogiate ja komponentide väljatöötamist. Töö maksumus suureneb vastavalt.
Kavandatavad kosmoselennukite projektid ei suuda veel konkureerida teiste klasside raketi- ja kosmosesüsteemidega. Olemasolevad laevad ja kanderaketid on võimelised toimetama erinevatele orbiitidele erinevaid koormusi - klient saab valida optimaalse süsteemi. Kavandatud tüüpi kosmoselennukid ei saa veel sellist kasutamispaindlikkust pakkuda. Selleks on vaja lõpetada praeguste projektide väljatöötamine ja luua uusi erinevate omadustega näidiseid.
Lõpuks mõjutab suuna väljavaateid negatiivselt raketi- ja kosmosetööstuse üldine konjunktuur. Parimat edu näitavad relvajõudude käsul ja nende otsese toega loodud Ameerika ja Hiina projektid. Ennetavate projektidega äriarendajad ja isegi suured organisatsioonid nagu NASA ei suuda veel iseseisvalt pakkuda soovitud võimalustega süsteemide kiiret ja kvaliteetset loomist.
Objektiivsete piirangute ja mitmesuguste raskuste tõttu võib seni kosmoselennukitega kosmosesüsteemide arendamine kiidelda vaid piiratud saavutuste üle. Enamik sedalaadi projekte on ajalukku läinud ilma reaalsete tulemusteta ning suurem osa praegustest arengutest ei ole veel testimise etapist välja tulnud. Huvi selle teema vastu aga püsib ja stimuleerib töö jätkamist. Võib arvata, et tulevikus muutub olukord järk -järgult ja kasutusele võetakse uued orbiidilennukite mudelid. Kuid tõenäoliselt ei ilmu lähiaastatel vana kosmosesüstiku analooge, millel on samad mõõtmed ja kasulik koormus.
