«Гермес» был предложенным космическим самолетом , разработанным Французским национальным центром космических исследований (CNES) в 1975 году, а затем Европейским космическим агентством (ЕКА). Внешне он был похож на американский Boeing X-20 Dyna-Soar и более крупный космический челнок .
В январе 1985 года CNES предложил продолжить разработку «Гермеса» под эгидой ЕКА. [1] [2] «Гермес» должен был руководить программой пилотируемого космического полета, запущенной ракетой-носителем «Ариан-5» . В ноябре 1987 года проект был одобрен для предварительной разработки с 1988 по 1990 год, после чего потребовалось разрешение на полную разработку. Однако реализация проекта столкнулась с многочисленными задержками и проблемами с финансированием.
В 1992 году проект «Гермес» был отменен из-за высокой стоимости и недостижимых характеристик, а также из-за партнерства с Российским авиационно-космическим агентством (РКА), которое уменьшило потребность в независимом космическом самолете. В результате шаттлы «Гермес» так и не были построены. В 2010-х годах было предложено возродить корабль «Гермес» как частично многоразовую систему запуска космических самолетов воздушного базирования , известную как SOAR .
В 1960-х и 1970-х годах европейские страны все больше осознавали, что для крупных космических проектов потребуется более широкое международное сотрудничество. [3] В 1973 году Европейская организация космических исследований (ESRO) — предшественник Европейского космического агентства (ESA) — начала разработку тяжелой одноразовой системы запуска, позже названной «Ариан» . Французское космическое агентство Centre National D'études Spatiales (CNES) стремилось к большей автономии, чтобы избежать чрезмерной зависимости от НАСА , и предполагало построить европейский космический аппарат, способный управлять человеком, который будет работать вместе с другими объектами ЕКА, такими как Ariane. [3]
В 1976 году CNES начал исследования пилотируемой версии Ariane. [4] Две разные концепции включали капсулу и планер. В 1983 году CNES решила сосредоточиться на создании космического самолета, который обеспечит большее удобство, комфорт и экономическую эффективность. [4] Космический самолет упростил бы восстановление, обладая необходимой маневренностью в поперечном диапазоне для достижения заданной точки на Земле в течение одного дня, обеспечивая при этом менее сложные условия входа в атмосферу для экипажа и полезной нагрузки. Возможность повторного использования также снизит стоимость последовательных миссий. [4] В число критически важных технологий вошли тепловая защита , экологический контроль , системы жизнеобеспечения , аэродинамика и энергетика. [5]
В середине 1980-х годов, в дополнение к пилотируемому летающему аппарату «Колумбус» (независимая европейская космическая станция ) и тяжелой ракете-носителе «Ариан-5» , [6] CNES выступала за разработку и производство космического корабля «Шаттл» как европейскую инициативу, аналогичную европейской инициативе. программы многоразовых космических кораблей советского « Бурана» и американского космического корабля «Шаттл» . [3]
_-_53Fi3697_(cropped).jpg/1280px-10.10.1987._D._Baudis._J._Chaban_Delmas._Blanc_%C3%A0_la_mairie._expo._(1987)_-_53Fi3697_(cropped).jpg)
18 октября 1985 года CNES назначила французскую аэрокосмическую компанию Aérospatiale основным подрядчиком Hermes - названия, которое было присвоено космическому кораблю. Ответственность за аэродинамические и аэротермические аспекты конструкции взяла на себя французская авиастроительная компания Dassault-Breguet . [3] Arianespace отвечала за пусковую установку Ariane 5 и была сильным кандидатом на управление эксплуатацией инфраструктуры Hermes . [3]
25 октября 1985 года предложение по «Гермесу» было представлено странам-партнерам ЕКА. [3] Крайний срок - март 1987 года - был установлен для «европеизации» программы, в соответствии с которой часть работ была поручена Гермесу. [7] Доля работы приходилась на Западную Германию 15% , Италию 13%, Бельгию 7% , Нидерланды 5% , Великобританию , Испанию и Швецию по 4% и Швейцарию 2% или меньше. , Австрия , Дания и Ирландия . Обсуждалось потенциальное участие Норвегии и Канады . [3] Франция взяла на себя 50-процентную долю работы, хотя КНЕС был открыт для дальнейшего перераспределения работы в зависимости от того, как отдельные партнеры увеличат свою долю в программе. Вначале существовал оптимизм по поводу того, что получить финансирование от членов ЕКА для продолжения работы не составит труда. [3]
В ноябре 1987 года ЕКА выдало свое одобрение. Как предполагалось, к 1995 году «Гермес» позволит ЕКА обслуживать запланированный пилотируемый свободный летательный аппарат «Колумбус» (MTFF) [8] (MTFF был реструктурирован и в конечном итоге изготовлен как модуль «Колумбус» Международной космической станции ). [3] Развитие Гермеса должно было происходить в два этапа: [3]
Фаза 1 должна была завершиться в 1990 году. Ее планы предусматривали возможность поднять 6 астронавтов и 4550 кг (10 030 фунтов) груза, но после катастрофы «Челленджера» была добавлена возможность катапультирования, чтобы дать астронавтам хотя бы небольшой шанс на выживание. в случае катастрофы. Соответственно, шесть сидений были сокращены до трех обычных катапультных сидений , которые были выбраны вместо катапультируемой капсулы экипажа , которая обеспечивала бы возможность эвакуации на высоте более 28 км (17 миль). Грузоподъемность была уменьшена до 3000 кг (6600 фунтов). «Гермес» не сможет выводить объекты на орбиту , поскольку его грузовой отсек нельзя было открыть. От этого варианта отказались из-за проблем с весом.
Хотя изначально «Гермес» рассматривался как полностью многоразовый (до 30 входов в атмосферу перед основной эксплуатацией), ограниченная мощность ракеты-носителя «Ариан-5» вынудила ее оставить ресурсный модуль на орбите. К «Гермесу» будет присоединен новый ресурсный модуль , и вся конструкция будет запущена заново.
Фаза 1 не была завершена до конца 1991 года, и к тому времени политический климат значительно изменился. Железный занавес был поднят, и холодная война закончилась. В результате ЕКА начало годичный период «размышлений», чтобы определить, имеет ли смысл для Европы строить свой собственный космический челнок и космическую станцию или можно найти новых партнеров для разделения затрат и разработки. Официально первый этап завершился в конце 1992 года.
Фаза 2 так и не началась после того, как ЕКА и Российское авиационно-космическое агентство (РКА) договорились о сотрудничестве в отношении будущих пусковых установок и космической станции, заменяющей «Мир» . Экономические проблемы не позволили RKA участвовать в будущей программе запуска, но на этом этапе потребности ЕКА в транспортировке экипажа были переориентированы на капсульную систему (в отличие от планерной системы Hermes ), предусмотренную совместными российско-европейскими разработками.
Когда и Россия, и ЕКА объединились с НАСА для строительства Международной космической станции , необходимость в европейской системе транспортировки экипажей отпала, поскольку потребности России и Америки уже были удовлетворены. Соответственно, ЕКА отказалось от проекта «Гермес» .
«Гермес» задумывался как многоразовая стартовая система для транспортировки астронавтов и грузов среднего размера на низкую околоземную орбиту (НОО) и обратно. [3] Гермес имеет сходство с другими многоразовыми ракетами-носителями, такими как космический шаттл . Однако, в отличие от космического корабля «Шаттл», «Гермес» не мог перевозить тяжелые грузы, поскольку эту роль должен был выполнять беспилотный «Ариан-5» . [9] Предполагалось, что «Гермес» сможет перевозить максимум трех астронавтов [10] вместе с герметичной полезной нагрузкой массой 3000 кг (6600 фунтов). Стартовая масса составит до 21 000 кг (46 000 фунтов), что является практическим верхним пределом расширенной ракеты-носителя Ariane 5.
«Гермес» должен был быть запущен как верхняя ступень «Ариана-5». До модернизации 1986 года «Гермес» представлял собой одиночный космический самолет, содержащий (спереди назад) отсек экипажа на шесть человек, шлюзовой шлюз, негерметичный грузовой отсек, аналогичный отсекам «Бурана» и «Шаттла». и сервисный модуль. [11] После аварии «Челленджера» в 1986 году он был существенно переработан. [12] Кабина экипажа сжалась, чтобы вместить трех астронавтов, а грузовой отсек находился под давлением и не мог перевозить или извлекать спутники. «Гермес» теперь состоял из двух отдельных секций: самого корабля и конусообразного ресурсного модуля, имеющего стыковочный механизм, прикрепленный к задней части корабля, который отделялся и выбрасывался перед повторным входом в атмосферу . Только транспортное средство с экипажем вернется в атмосферу Земли и будет использовано повторно. Ресурсный модуль и пусковая установка будут израсходованы. [9] При запуске «Гермеса» верхняя ступень «Ариана-5» должна была быть заменена космическим самолетом и адаптером для соединения корабля с основной криогенной ступенью. Аппаратурный отсек ракеты-носителя также будет удален, и космический самолет будет выполнять все функции наведения и управления. [4] На разработку Ariane 5 сильное влияние оказали требования Hermes , такие как дополнительные аэродинамические нагрузки наряду с повышенным коэффициентом надежности 0,9999, сохраняя при этом минимальное влияние на коммерческую конкурентоспособность ракеты-носителя в миссиях, не связанных с Hermes . [4]
По сравнению с космическим шаттлом «Гермес» был значительно меньше. [4] Он не разделял оживальную форму в плане «Шаттла», вместо этого он выбрал треугольное крыло большой стреловидности с законцовками крыла , подобное предлагаемому космическому кораблю Boeing X-20 Dyna-Soar . Как и у «Шаттла», герметизированная кабина могла вместить более пяти человек, двое из которых будут пилотами, а негерметичный кормовой грузовой отсек должен был быть оснащен большими дверями, охватывающими всю длину отсека вдоль фюзеляжа. [13] Транспортное средство должно было быть оснащено парой жидкостных ракетных двигателей тягой 2000 Н , идентичных тем, которые используются на низкоэнергетической верхней ступени L4 ракеты-носителя Ariane 5. [4]
Аэродинамическое управление должно было обеспечиваться в общей сложности с помощью семи поверхностей управления полетом , рулей направления законцовки крыла , задних элевонов / пневматических тормозов и закрылка , установленного на корпусе ; Эти поверхности должны были управляться с помощью цифровых средств управления полетом с квадруплексным резервированием и приводиться в действие с помощью гидравлики с тройным резервированием. [4] Управление миссией должно было осуществляться с помощью трех компьютеров общего назначения, компьютера мониторинга и трех цифровых шин данных . Электрическую энергию должен был обеспечивать двигатель , в котором использовался бы жидкий кислород - жидкий водород , а также десять топливных элементов американского производства . [5] Системы экологического контроля и жизнеобеспечения обеспечивают давление в кабине, а также воздух, воду и тепло для поддержки экипажа в течение максимум 40 дней, хотя потенциально их можно расширить, чтобы обеспечить возможность выполнения 90-дневных миссий. «Гермес» мог бы работать автономно до одного месяца и оставаться на стыковке с орбитальной космической станцией максимум 90 дней. [5]
По данным CNES, «Гермес» подвергался бы более экстремальным условиям входа в атмосферу, чем «Спейс шаттл», из-за его меньшего размера, подвергающего корабль воздействию более высокого аэротермического давления. [14] Базовая тепловая защита [15] должна была выдерживать температуры 1400–1600 °C в течение как минимум 20 минут и, согласно исследованиям Dassault и SEP, состояла из углеродных элементов с антиоксидантным покрытием , нанесенным на части носовая и передняя кромки крыльев, а тепловая плитка должна была покрыть нижнюю часть крыла и фюзеляжа. [14] В этих плитках использовались тонкие армированные керамико -углеродные сотовые композитные изоляционные слои, разделенные тонкими листами металлического сплава для отражения тепла; В альтернативной концепции плитки вместо керамики использовались бы более высокие металлические части. Верхние поверхности транспортного средства должны были подвергаться меньшему нагреву, чем нижние поверхности, и в них использовались гибкие, похожие на одеяло, слои стекловолокна и керамики низкой плотности. [14]
Форма Гермеса была фактически заморожена к ноябрю 1985 года. [14] Она была уточнена в ходе испытаний в дозвуковой аэродинамической трубе на Онере, ограниченных требованиями дозвукового полета. Чтобы собрать ценные данные в условиях отсутствия опыта в Европе, Dassault предложила проверить аэродинамические свойства транспортного средства, создав 1,4- тонный аэротермический демонстратор масштаба 1, названный Maia , который будет запущен с помощью Ariane 4 для повторного запуска. вступительные исследования. [16]
Для «Гермеса» были запланированы четыре типичные миссии :
После каждой миссии «Гермес» будет ремонтироваться на специализированном предприятии в Европе. [17] Примерно за 40 дней до даты запуска аппарат будет доставлен на специально модифицированном авиалайнере Airbus A300 на стартовую площадку в Куру , Французская Гвиана , где он будет интегрирован со своей полезной нагрузкой и установлен на ракете Ariane 5. перед отправкой на стартовую площадку. Центр управления полетом должен был базироваться в Тулузе , Франция. [17] Во время типичной миссии связь и отслеживание осуществлялись бы запланированной европейской сетью спутников ретрансляции данных с покрытием 75% миссии Гермес на орбите 28,5 ° на высоте 400 км (250 миль).
После выполнения миссии «Гермес» приземлился на авиабазе Истр-Ле-Тюбе недалеко от Истра . [17] Обсуждались и другие потенциальные места посадки, в том числе Гвианский космический центр , международный аэропорт Мартиники Эме Сезер на острове Фор-де-Франс и неуказанные взлетно-посадочные полосы на Бермудских островах . В случае прерванного запуска в течение первых 84 секунд «Гермес» сможет вернуться на Куру. Более поздняя отмена, вероятно, потребует приземления на воду в Атлантическом океане , после чего транспортное средство должно будет быть возвращено спасательным судном. В зависимости от особенностей каждой миссии должны были быть обозначены другие аварийные взлетно-посадочные полосы. [17]
_-_53Fi3687.jpg/1280px-29.09.1987._F._Mitterrand_%C3%A0_la_mairie_et_au_SITEF._(1987)_-_53Fi3687.jpg)
Полномасштабный макет был построен в 1986 году [18] и показан в 1987 году в Ле-Бурже в мае, затем в Мадриде в сентябре и в Тулузе в октябре-ноябре. В следующем году (1988) макет был показан в Страсбурге в апреле, Ганновере в мае и Бордо в декабре. После завершения проекта в 1993 году этот макет был передан ENSICA ( Национальная школа инженеров авиационного строительства ) в 1996 году. В 2005 году его перевезли в Ле-Бурже в ожидании возможного проекта реставрации. [18]
Модель в масштабе 1/7, построенная EADS, с 2002 года демонстрируется в аэропорту Бордо-Мериньяк . [18]