לרעיון של מערכת חלל עם מטוס חלל המקיף מספר תכונות חיוביות ולכן מושך תשומת לב. במשך כמה עשורים פותחו פרויקטים שונים של מערכות כאלה, אך הסיכויים האמיתיים שלהם נותרים בספק. עד כה הוכנסו לפעולה רק כמה פרויקטים כאלה, ועתידו של הכיוון כולו נשאר בסימן שאלה.
הצלחות העבר
הרעיון של מטוס חלל המקיף מספק יצירת מטוס המסוגל לעלות במסלול באופן עצמאי או באמצעות רכב שיגור, ולאחר מכן לחזור לכדור הארץ באמצעות טיסה אווירודינמית עם נחיתה אופקית. שיטת טיסה זו מספקת יתרונות מסוימים ולכן היא מעניינת את תעשיית הרקטות והחלל.
מעצמות מובילות החלו בעבודה פעילה בנושא זה עוד בשנות החמישים של המאה הקודמת. לאחר מכן, מגוון רחב של מערכות תעופה וחלל (AKS) פותחו באמצעות מטוסי חלל שונים. חלק מהפרויקטים הללו אף הרחיקו עד לניסויים בקנה מידה מלא באמצעות טכניקות ניסוי.
יחד עם זאת, הכיוון עדיין לא מאוד מוצלח ומפותח. מספר הדגימות שנבדקו הוא הרבה פחות מסך הפרויקטים המוצעים, ורק מתחם אחד הגיע לפעולה ממשית.
המטוס המקיף ביותר במסלול הוא מעבורת החלל האמריקאית. בשנים 1981-2011. מכשירים כאלה עשו 135 טיסות (2 תאונות), שבמהלכן מאות טונות של מטען ועשרות אסטרונאוטים נמסרו למסלול והוחזרו לכדור הארץ. עם זאת, תוכנית זו לא פתרה את הבעיה של הפחתת עלות המשיכה והשחזור של המטען, וגם התבררה כמסובכת מדי. בנוסף, בתחילת השנים העשיריות מיצו מטוסי החלל את משאביהם, ובנייה של חדשים התבררה כלא מועילה.
בארצנו העבודה על מטוסי חלל הופסקה בשלב הבדיקה. אז, בשנות השבעים והשמונים, בוצעה תוכנית נרחבת של בדיקות ספסל וטיסה של מכשירים מסדרת BOR, כולל. עם גישה למסלול. בשנת 1988, חללית "בוראן" ביצעה את טיסת החלל היחידה שלה. פרויקטים מקומיים נוספים לא התקדמו מעבר לשלבים המוקדמים ביותר.
התפתחויות מבטיחות
בתחילת שנות האלפיים, חברת החללית וחברת Virgin Galactic בדקו מטוס חלל ניסיוני SpaceShipOne. מאוחר יותר, על בסיס מוצר זה, פותחה חללית חדשה SpaceShipTwo, המסוגלת להרים עומסים קטנים לגבול התחתון של החלל החיצון. בשל מגבלות כאלה, מטוס החלל נחשב רק כתחבורה לתיירים בחלל או כפלטפורמה למחקר כלשהו.
בשנים 2018-19. SpaceShipTwo מנוסה בשתי טיסות עלו לגובה של יותר מ -80 ק"מ. טיסות חדשות מתוכננות לאחר השלמת המודרניזציה והכנת הספינה הקיימת לפעילות מסחרית. כמו כן, נמצאים בבנייה שני מטוסי חלל חדשים של "מראה סדרתי". עד כמה SpaceShipTwo יגיע לשימוש מסחרי לא ברור. הפרויקט התמודד שוב ושוב עם בעיית הדחייה, ומגמה זו עשויה להימשך בעתיד.
פרויקט מוצלח ומבטיח יותר הוא פרויקט צ'ייסר החלומות של חברת סיירה נבאדה. הוא מציע הקמת AKS עם רכב שיגור ומטוס חלל המסוגל לעלות למסלולי כדור הארץ הנמוכים.צ'ייסר החלומות מפותח בעיקר לעבודה עם תחנת החלל הבינלאומית; הוא יצטרך למסור אנשים ומטענים למסלול ולחזור לכדור הארץ. המטען המשוער יגיע ל -5 טון, זמן הטיסה יהיה לא יותר מכמה שעות.
עד כה בוצעו בדיקות קרקע וטיסה באמצעות שני מטוסי חלל ניסיוניים. הטיסה הראשונה מתוכננת לשנת 2022 באמצעות רכב השיגור הסטנדרטי וולקן קנטאור. לאחר מכן תתקיים השקת ניסוי ל- ISS. עד סוף העשור, מתוכנן להתחיל בפעולה מלאה של חברת AKS זו עם טיסות סדירות עם עומס כזה או אחר על הסיפון. עד כמה תוכניות כאלה מציאותיות לא ברור. על פי נאס א, סיירה נבדה מתמודדת עם אתגרים שונים שלכל הפחות מקשים על ההכנות לטיסות.
בדיקות מסלוליות
מאז תחילת שנות האלפיים פותח מטוס חלל מבטיח על ידי חיל האוויר האמריקאי, DARPA, נאס א ובואינג. בדיקות טיסה של מוצר בשם X-37A החלו בשנת 2006. לאחר מכן, נוצר מכשיר X-37B משופר, המתאים לשיגור למסלול. הפרויקט נוצר בהוראת חיל האוויר וכנראה היה לו מטרה צבאית בלבד. יחד עם זאת, הנתונים המדויקים מסוג זה טרם נחשפו.
טיסת המסלול הראשונה של ה- X -37B המנוסה החלה באפריל 2010 ונמשכה 224 ימים - עד דצמבר. אז נערכו ארבע טיסות נוספות, והאחרונה נמשכה יותר מ -779 ימים. מאז מאי בשנה שעברה, אחד משני האבטיפוס נמצא במסלול; תאריך החזרה והעלייה לא ידוע. אולי הפעם הם שוב יקבעו את השיא למשך הטיסה.
על פי הערכות והערכות שונות, ה- X-37B כבר נמצא בשימוש של חיל האוויר האמריקאי למשימות בעולם האמיתי. המכשיר מבצע תמרונים שונים ומשנה את מסלוליו. דווח על השלכת המטען. כך, תהליך פיתוח יכולות טכניות טיסה יכול להיות מלווה בעבודה של ממש לטובת הצבא.
בספטמבר 2020 שיגרו מומחים סינים את רכב השיגור צ'אנג-ג'נג -2 עם חללית מבטיחה לשימוש חוזר. האחרון נכנס למסלול כדור הארץ הנמוך וכנראה החל לבצע את המשימות שהוקצו. לא נחשפו פרטים על פרויקט AKC הסיני. אפילו סוג המנגנון שהתקבל נשאר לא ידוע.
על פי מקורות זרים, הספינה הראשונה לשימוש חוזר בסין דומה בארכיטקטורה ובמראה שלה ל- X-37B האמריקאית וצריכה להיות בעלת יכולות דומות. מוצר זה, לכאורה, מיוצר בצורת מטוס בעל כנף דלתא עם טווח קטן ומסתו לא עולה על 8 טון. טווח המשימות שיש לפתור והיקף היישום אינן ידועות. סין עדיין לא חשפה את פרטי הפרויקט שלה.
בעיות כיוון
למרות כל המאמצים, כיוון ה- AKS עם מטוס מסובב זכה עד כה להצלחה מוגבלת בלבד. בעתיד הקרוב המצב עשוי להשתנות - אך העיתוי והתוצאות של התהליכים הנוכחיים עדיין מוטלים בספק. מספר גורמים וקשיים אופייניים שעליהם צריך להתמודד תעשיית הרקטות והחלל הביאו למצב עניינים זה.
הבעיה העיקרית במטוסי חלל היא מורכבות יצירתם. מעצבים צריכים לשלב את המאפיינים הספציפיים של טכנולוגיית מסלול וטיסה אווירודינמית, תוך התחשבות בעומסים האופייניים למבנה. לעתים קרובות הדבר דורש פיתוח טכנולוגיות ורכיבים חדשים. עלות העבודה עולה בהתאם.
הפרויקטים המוצעים של מטוסי חלל עדיין אינם יכולים להתחרות במערכות רקטות וחלל ממעמדות אחרים. ספינות וכלי שיגור קיימים מסוגלים להעביר מטענים שונים למסלולים שונים - הלקוח יכול לבחור את המערכת האופטימלית. מטוסי חלל מהסוגים המוצעים עדיין אינם יכולים לספק גמישות שימוש כזו. לשם כך, יש צורך להשלים את פיתוח הפרויקטים הנוכחיים וליצור דוגמאות חדשות בעלות מאפיינים שונים.
לבסוף, סיכויי הכיוון מושפעים לרעה מהחיבור הכללי של תעשיית הרקטות והחלל.ההצלחות הטובות ביותר מוצגות על ידי הפרויקטים האמריקאים והסיניים שנוצרו בהוראת הכוחות המזוינים ובתמיכתם הישירה. מפתחים מסחריים עם פרויקטים יזומים ואפילו ארגונים גדולים כמו נאס א עדיין אינם מסוגלים לספק באופן עצמאי יצירה מהירה ואיכותית של מערכות עם היכולות הרצויות.
בשל מגבלות אובייקטיביות וקשיים שונים, פיתוח מערכות תעופה וחלל עם מטוסי חלל עד כה יכול להתפאר בהישגים מוגבלים בלבד. רוב הפרויקטים מסוג זה נכנסו להיסטוריה ללא תוצאות ממשיות, ועיקר ההתפתחויות הנוכחיות עדיין לא יצאו משלב הבדיקות. עם זאת, העניין בנושא זה נשאר ומעורר את המשך העבודה. ניתן להניח שבעתיד המצב ישתנה בהדרגה, ודגמים חדשים של מטוסים מסלול יובאו לשירות. עם זאת, אנלוגים של מעבורת החלל הישנה עם אותם ממדים ועומס, ככל הנראה, לא יופיעו בשנים הקרובות.
