Le concept d'un système aérospatial avec un avion spatial en orbite présente un certain nombre de qualités positives et attire donc l'attention. Depuis plusieurs décennies, divers projets de tels systèmes ont été développés, mais leurs perspectives réelles restent en question. À ce jour, seuls quelques projets de ce type ont été mis en œuvre, et l'avenir de l'ensemble de la direction reste en question.
Les succès du passé
Le concept d'avion spatial en orbite prévoit la création d'un aéronef capable de monter en orbite de manière autonome ou à l'aide d'un lanceur, puis de revenir sur Terre par un vol aérodynamique avec un atterrissage horizontal. Cette méthode de vol offre certains avantages et intéresse donc l'industrie des fusées et de l'espace.
Les grandes puissances ont commencé à travailler activement sur ce sujet dans les années cinquante du siècle dernier. Par la suite, une grande variété de systèmes aérospatiaux (AKS) ont été développés en utilisant différents avions spatiaux. Certains de ces projets sont même allés jusqu'à des expériences à grande échelle utilisant des techniques expérimentales.
En même temps, la direction n'est toujours pas très aboutie et développée. Le nombre d'échantillons testés est bien inférieur au nombre total de projets proposés, et un seul complexe a atteint l'exploitation réelle.
L'avion en orbite le plus performant est la navette spatiale américaine. En 1981-2011. Ces appareils ont effectué 135 vols (2 accidents), au cours desquels des centaines de tonnes de fret et des dizaines d'astronautes ont été mis en orbite et ramenés sur Terre. Cependant, ce programme n'a pas résolu le problème de la réduction des coûts de retrait et de récupération de la charge utile, et s'est également avéré trop compliqué. De plus, au début de la dixième année, les avions spatiaux avaient épuisé leurs ressources et la construction de nouveaux s'est avérée inopportune.
Dans notre pays, les travaux sur les avions spatiaux se sont arrêtés au stade des tests. Ainsi, dans les années 70 et 80, un vaste programme d'essais au banc et en vol des appareils de la série BOR a été réalisé, incl. avec accès à l'orbite. En 1988, le vaisseau spatial « Bourane » a effectué son seul vol spatial. D'autres projets nationaux n'ont pas dépassé les premières étapes.
Des évolutions prometteuses
Au début des années 2000, The Spaceship Company et Virgin Galactic ont testé un avion spatial expérimental SpaceShipOne. Plus tard, sur la base de ce produit, un nouveau vaisseau spatial SpaceShipTwo a été développé, capable de soulever de petites charges jusqu'à la limite inférieure de l'espace. En raison de telles restrictions, l'avion spatial n'est considéré que comme un moyen de transport pour les touristes spatiaux ou comme une plate-forme pour certaines recherches.
En 2018-19. expérimenté SpaceShipTwo en deux vols est monté à une altitude de plus de 80 km. De nouveaux vols sont prévus après l'achèvement de la modernisation et la préparation du navire existant pour une exploitation commerciale. Deux nouveaux avions spatiaux "d'apparence série" sont également en construction. Dans combien de temps SpaceShipTwo atteindra une utilisation commerciale n'est pas clair. Le projet a été confronté à plusieurs reprises au problème du report, et cette tendance pourrait se poursuivre à l'avenir.
Plus réussi et prometteur est le projet Dream Chaser de Sierra Nevada Corp. Il propose la construction d'un AKS avec un lanceur et un avion spatial capable de monter sur des orbites terrestres basses. Dream Chaser est développé principalement pour fonctionner avec la Station spatiale internationale; il devra livrer des personnes et des marchandises en orbite et retourner sur Terre. La charge utile estimée atteindra 5 tonnes, le temps de vol ne dépassera pas quelques heures.
À ce jour, des essais au sol et en vol ont été effectués à l'aide de deux avions spatiaux expérimentaux. Le premier vol est prévu pour 2022 avec le lanceur standard Vulcan Centaur. Ensuite, un lancement d'essai vers l'ISS aura lieu. D'ici la fin de la décennie, il est prévu de commencer l'exploitation à part entière de cet AKS avec des vols réguliers avec l'une ou l'autre charge à bord. Le réalisme de ces plans n'est pas clair. Selon la NASA, la Sierra Nevada est confrontée à divers défis qui, à tout le moins, rendent difficile la préparation des vols.
Essais orbitaux
Depuis le début des années 2000, un avion spatial prometteur a été développé par l'US Air Force, la DARPA, la NASA et Boeing. Les tests en vol d'un produit appelé X-37A ont commencé en 2006. Ensuite, un appareil X-37B amélioré a été créé, adapté au lancement en orbite. Le projet a été créé sur ordre de l'Armée de l'Air et avait probablement un but exclusivement militaire. Dans le même temps, les données exactes de ce type n'ont pas encore été divulguées.
Le premier vol orbital du X-37B expérimenté a commencé en avril 2010 et a duré 224 jours - jusqu'en décembre. Puis quatre autres vols ont eu lieu, et le dernier a duré plus de 779 jours. Depuis mai de l'année dernière, l'un des deux prototypes est en orbite; la date de retour et d'embarquement est inconnue. Peut-être que cette fois ils établiront à nouveau le record de la durée du vol.
Selon diverses estimations et estimations, le X-37B est déjà utilisé par l'US Air Force pour des missions dans le monde réel. L'appareil effectue diverses manœuvres et modifie ses orbites. Il a été rapporté que la charge utile était déchargée. Ainsi, le processus de développement des capacités techniques de vol peut s'accompagner d'un véritable travail en faveur de l'armée.
En septembre 2020, des spécialistes chinois ont lancé le lanceur Changzheng-2F avec un vaisseau spatial réutilisable prometteur. Ce dernier est allé en orbite terrestre basse et, probablement, a commencé à effectuer les tâches assignées. Aucun détail du projet chinois AKC n'a été divulgué. Même la classe de l'appareil résultant reste inconnue.
Selon des sources étrangères, le premier navire réutilisable en Chine est similaire en architecture et en apparence au X-37B américain et devrait avoir des capacités similaires. Ce produit serait fabriqué sous la forme d'un avion avec une aile delta de petite envergure et une masse ne dépassant pas les tonnes 8. L'éventail des tâches à résoudre et le champ d'application sont inconnus. La Chine n'a toujours pas divulgué les détails de son projet.
Problèmes de direction
Malgré tous les efforts, la direction de l'AKS avec un avion en orbite n'a eu jusqu'à présent qu'un succès limité. Dans un avenir proche, la situation pourrait changer - mais le calendrier et les résultats des processus actuels sont toujours en question. Un certain nombre de facteurs et de difficultés caractéristiques auxquels l'industrie des fusées et de l'espace doit faire face ont conduit à cet état de fait.
Le principal problème des avions spatiaux est la complexité de leur création. Les concepteurs doivent combiner les spécificités de la technologie orbitale et du vol aérodynamique, en tenant compte des charges caractéristiques de la structure. Cela nécessite souvent le développement de nouvelles technologies et de nouveaux composants. Le coût des travaux augmente en conséquence.
Les projets d'avions spatiaux proposés ne peuvent pas encore rivaliser avec les fusées et les systèmes spatiaux d'autres classes. Les navires et les lanceurs existants sont capables de transporter différentes charges utiles sur différentes orbites - le client peut choisir le système optimal. Les avions spatiaux des types proposés ne peuvent pas encore offrir une telle souplesse d'utilisation. Pour ce faire, il est nécessaire de compléter le développement des projets en cours et de créer de nouveaux échantillons avec des caractéristiques différentes.
Enfin, les perspectives de la direction sont négativement affectées par la conjoncture générale de l'industrie des fusées et du spatial. Les plus belles réussites sont illustrées par les projets américains et chinois créés sur ordre des forces armées et avec leur soutien direct. Les développeurs commerciaux avec des projets proactifs et même de grandes organisations telles que la NASA ne sont pas encore en mesure de fournir de manière indépendante une création rapide et de haute qualité de systèmes avec les capacités souhaitées.
En raison de limitations objectives et de diverses difficultés, le développement de systèmes aérospatiaux avec des avions spatiaux ne peut se vanter jusqu'à présent que de réalisations limitées. La plupart des projets de ce type sont entrés dans l'histoire sans résultats concrets, et l'essentiel des développements en cours n'est pas encore sorti du stade des tests. Cependant, l'intérêt pour ce sujet demeure et stimule la poursuite des travaux. On peut supposer qu'à l'avenir, la situation changera progressivement et que de nouveaux modèles d'avions orbitaux seront mis en service. Cependant, les analogues de l'ancienne navette spatiale avec les mêmes dimensions et la même charge utile, très probablement, n'apparaîtront pas dans les années à venir.
