Вертолет с длинным крюком может поймать парашютируемый объект в воздухе, как показано здесь во время тренировочного полета по планируемому спасению Genesis .
Возвращение в воздухе — это метод, используемый при входе в атмосферу , когда возвращающийся аппарат не способен к удовлетворительной самостоятельной посадке. Аппарат замедляется с помощью парашютов , а затем специально оборудованный самолет подстраивается под траекторию аппарата и ловит его в воздухе.
Это рискованная техника, поэтому она используется только тогда, когда другие формы посадки невозможны. Успешное возвращение в воздух требует правильной работы спасательного самолета, благоприятных атмосферных условий и успешного выполнения сложного маневра, в дополнение к правильной работе самого транспортного средства. Эти риски можно несколько снизить: например, можно использовать несколько спасательных самолетов. Необходимость в выполнении пилотами- людьми маневра, который обычно классифицируется как трюк , в будущем может быть устранена за счет достижений в области беспилотных летательных аппаратов и возвращения космических аппаратов.
Разведывательный спутник Corona начала 1960-х годов вернул на Землю деликатные капсулы с пленкой , которые требовали извлечения в воздухе специально модифицированным самолетом. В начале программы использовались модифицированные транспортные самолеты C-119 Flying Boxcar, замененные в 1961 году модифицированными JC-130B Hercules и дополненные в 1966 году JC-130H]]. [2] Эти самолеты были укомплектованы экипажем из 10 человек. Экипаж состоял из двух пилотов, одного бортинженера, двух операторов телеметрии, одного оператора лебедки и четырех такелажников. Операторы телеметрии должны были получить местоположение спутника и передать информацию пилотам. После визуального обнаружения пилоты направлялись по курсу к спутнику, снижающемуся в сторону Тихого океана. Можно было визуально обнаружить спутник и его парашют на высоте около 50 000 футов. Оператор лебедки и такелажники разворачивали подъемный аппарат под названием «Петля», который состоял из высококачественного нейлонового каната с серией латунных крюков, сращенных с аппаратом. Вся операция по выдергиванию пилотами выполнялась визуально. Оператор лебедки и четыре такелажника разворачивали петлю. Как только парашют соприкасался с петлей, трос лебедки разматывался и останавливался. Затем лебедка включалась, и начинался процесс подъема. Оказавшись на борту, самолет возвращался на военно-воздушную базу Хикам, где они размещались, где спутник или контейнер выгружали на грузовик, а затем немедленно загружали на работающий транспортный самолет C-141, а затем перевозили в место в Мэриленде для анализа. Экипажи приобретали эти навыки, практикуясь почти ежедневно в практических заданиях, которые выполнялись с другими самолетами, сбрасывающими муляжи бомб с прикрепленными парашютами. В начале 70-х годов вес составлял 200 фунтов, а позднее коническая парашютная система весила 1100 фунтов.
Советский Союз также экспериментировал с восстановлением в воздухе во время испытаний беспилотников в ЛИИ имени Громова , хотя, по-видимому, они не использовали эту технику в действии. Хотя существует мало информации о масштабах этих экспериментов, известно, что по крайней мере один вертолет Ми-8 был модифицирован для восстановления в воздухе. [3] Транспортный самолет Антонов Ан-12 также был модифицирован для этой задачи, возможно, в рамках той же программы.
Космический зонд Genesis доставил образец частиц солнечного ветра в устройстве «ловушки частиц», которое было настолько хрупким, что его можно было бы повредить при приземлении на парашюте. Эта задача требовала плана, включающего извлечение в воздухе с использованием вертолетов, которыми управляли голливудские каскадеры, нанятые NASA. Его парашюты не раскрылись, что привело к катастрофическому удару на высокой скорости о дно пустыни, в результате чего хрупкие пластины ловушки, удерживающие образцы частиц солнечного ветра, разбились.
Ранний проект SpaceShipOne предусматривал форму, похожую на волан , что сделало бы его неспособным к самостоятельной посадке, требуя возвращения в воздух. Это посчитали слишком рискованным, и окончательный проект сделал космический корабль способным к самостоятельной горизонтальной посадке, сохраняя при этом желаемые аэродинамические качества на начальном этапе входа в атмосферу.
Высокоскоростной разведывательный беспилотник Lockheed D-21 был разработан как одноразовый, сбрасывающий капсулу с камерой в конце своей миссии, а затем самоуничтожающийся. Затем эта капсула могла быть поднята в воздухе самолетом JC-130B Hercules. Однако D-21 имел очень мало успеха, и только несколько миссий были успешно подняты.
ALARR (Air Launched, Air Recoverable Rocket), исследовательский беспилотник для верхних слоев атмосферы, разработанный на основе ракеты класса «воздух-воздух» AIR-2 Genie , был запущен с истребителя F-4 Phantom , а затем возвращен в воздух самолетом C-130 Hercules с использованием той же технологии, которая использовалась для спутников Corona, шпионских аэростатов и D-21. [5]
Предложенная United Launch Alliance ракета Vulcan в какой-то момент предполагала, что главные двигатели на первой ступени будут подниматься в воздухе вертолетом, чтобы ее можно было повторно использовать для дальнейших запусков. [6]
НАСА эксплуатировало самолет Shorts Skyvan, прозванный «Ugly Hooker», который в течение нескольких лет использовался для подъема блоков приборов, сброшенных с зондирующих ракет и высотных исследовательских шаров.
Разведывательный беспилотник Dynetics X-61 предназначен для запуска с самолета-носителя и подъема в воздухе после выполнения миссии модифицированным самолетом C-130 Hercules с использованием устройства, аналогичного тому, которое ранее использовалось для подъема капсул с пленкой со спутников-шпионов. [7] Во время первого полета X-61 17 января 2020 года основной парашют беспилотника не раскрылся, и подъем в воздухе не удался, что привело к потере беспилотника. [8] Последующие испытательные полеты завершились успешным подъемом.
Американо-новозеландская аэрокосмическая компания Rocket Lab объявила о планах по восстановлению своей ракеты Electron для повторного использования вертолетом. [9] Первое успешное восстановление ракеты-носителя Electron в воздухе было осуществлено 3 мая 2022 года с использованием Sikorsky S-92 в качестве спасательного самолета.
^ Келли, Джон У. (23 июня 2016 г.). «Воздушное возвращение тяжелых космических систем, возвращаемых на Землю» (PDF) . НАСА . Получено 26 сентября 2018 г. .
^ Малкахи, Роберт Д. «CORONA Star Catchers» (PDF) . Национальное разведывательное управление . стр. 205–206 . Получено 20 июля 2018 г. .
