نشرت الوكالة الأمريكية DARPA معلومات حول بداية تطوير طائرة بدون طيار جديدة تفوق سرعتها سرعة الصوت قابلة لإعادة الاستخدام في الفضاء. على وجه الخصوص ، كتب مورد Stars and Stripes عن هذا الأمر. تم تعيين الطائرة بدون طيار الجديدة حاليًا على XS-1. يُذكر أنه من المخطط استخدام المركبة غير المأهولة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت لتوصيل المعدات إلى مدار أرضي منخفض. لم يتم تحديد نوع المعدات التي نتحدث عنها.
تلقت الطائرة الفضائية بدون طيار الجديدة تسمية XS-1 لسبب ما. في السابق ، كان رمز X-1 ينتمي إلى طائرة تجريبية تعمل بالطاقة الصاروخية ، والتي أنشأها مصممو Bell في النصف الأول من الأربعينيات من القرن الماضي. كانت X-1 في أكتوبر 1947 أول مركبة مأهولة في التاريخ تتغلب على سرعة الصوت. خلال الرحلة ، طورت هذه الطائرة التجريبية سرعة 1 ، 04 ماخ أو حوالي 1150 كم / ساعة. بالفعل في عام 1948 ، أظهرت طائرة Bell X-1 رقمًا قياسيًا جديدًا ، حيث وصلت سرعتها إلى 1600 كم / ساعة ، وفي عام 1954 ، حتى 2600 كم / ساعة.
تجدر الإشارة إلى أنه لأول مرة ظهرت معلومات حول برنامج eXperimental Spaceplane-1 في سبتمبر 2013. في ذلك الوقت ، تم اعتبار هذا البرنامج فقط كإضافة لبرنامج ALASA (Airborne Launch Assist Space Access) الموجود بالفعل ، والذي تم التخطيط من خلاله لتطوير حل جديد لإطلاق سواتل دقيقة إلى مدار تبلغ قيمته أقل من مليون دولار باستخدام الطائرات التقليدية. الآن تغير البرنامج ، وتم تقسيم XS-1 إلى تطوير مستقل ، والذي يوفر دورة كاملة من العمل على إنشاء هذا الجهاز. في وصف البرنامج ، يُذكر أن الطائرة الفضائية بدون طيار التي تفوق سرعتها سرعة الصوت يجب ألا تصبح رخيصة فحسب ، بل قابلة للتوسيع أيضًا ، ومناسبة للإصلاحات البسيطة ، وقابلة لإعادة الاستخدام في البداية.
وفقًا لمتطلبات الجيش الأمريكي ، سيتعين على XS-1 تطوير سرعات تبلغ حوالي 10 ماخ (حوالي 11 ، 5 آلاف كم / ساعة) وحمل مجموعة متنوعة من الحمولات بكتلة إجمالية من 1 ، 36 إلى 2 ، 27 طن. في الوقت نفسه ، يجب ألا تتجاوز تكلفة إطلاق مثل هذا الفضاء بدون طيار 5 ملايين دولار. سيتعين على الجهاز أن يتحمل سلسلة من 10 عمليات إطلاق في المدار لمدة 10 أيام متتالية.
صورة XS-1 من موقع DARPA
حاليًا ، لم يتم تحديد مصير XS-1 أخيرًا. تجري العديد من المشاورات مع المبدعين المحتملين لطائرة فضائية بدون طيار تفوق سرعة الصوت فيما يتعلق بتنفيذ هذا المشروع. في حالة تنفيذ المشروع عمليًا ، سيتم تصميم الجهاز وفقًا لمخطط مشابه لطائرة فضائية أخرى بدون طيار ، X-37B. تم إنشاء هذا الجهاز لصالح سلاح الجو الأمريكي من قبل شركة Boeing. في المجموع ، تم بناء طائرتين بدون طيار من طراز X-37B ، كانت إحداهما في المدار لأكثر من 400 يوم.
وزن إقلاع هذه الطائرة بدون طيار ، والتي ، بعد عودتها من مدار الأرض ، يمكن أن تهبط مثل الطائرة ، حوالي 5 أطنان. يبلغ طول X-37B 8.8 مترًا ، ويبلغ طول جناحيها 4.5 مترًا ، والمدة المقدرة للبقاء في مدار أرضي منخفض هي 270 يومًا. وفقًا لمعلومات غير مؤكدة في الوقت الحالي ، يمكن استخدام طائرات X-37B بدون طيار في المستقبل لأغراض الاستطلاع ، وكذلك لإيصال مختلف المركبات الفضائية إلى المدار.
تتوقع وكالة DARPA للتنمية المتقدمة إبرام العقود الأولى لإنشاء طائرة بدون طيار فضائية جديدة تفوق سرعتها سرعة الصوت في المستقبل القريب جدًا. سيتعين على السفينة الجديدة القيام برحلة تجريبية في عام 2017. من المفترض أن الجزء الأكبر من عقود تصميم XS-1 أو eXperimental Spaceplane-1 سيصدر خلال شهري أبريل ومايو من هذا العام. يتوقع متخصصو DARPA أن برنامج XS-1 لإنشاء الجهاز سيقلل بشكل كبير من تكلفة تسليم البضائع إلى المدار.
بمساعدة الطائرة بدون طيار الجديدة ، يتوقع الجيش تسليم ما بين 1.36 إلى 2.3 طن من الشحنات المختلفة إلى المدار بمتوسط تكلفة إطلاق طائرة بدون طيار أقل من 5 ملايين دولار. في الوقت نفسه ، ستكون الطائرة بدون طيار قادرة على الذهاب إلى الفضاء شهريًا تقريبًا ، ومن المقرر إجراء 10-12 عملية إطلاق سنويًا. في وصف البرنامج ، يُشار إلى أن معظم التطورات ستهدف تحديدًا إلى تنفيذ رحلات فضائية قابلة لإعادة الاستخدام ، ولكن جزءًا من التطورات سيهدف إلى تطوير مركبات جوية أسرع من الصوت للأغراض العسكرية والمدنية.
X-37B
يوضح وصف العنصر الجديد أنه سيكون له بنية مفتوحة وسيكون قادرًا على العمل على أي نوع من الوقود. في الوقت نفسه ، يقول المتخصصون في وكالة DARPA إنهم يستطيعون منح عقد إنتاج XS-1 لمقاول واحد ولعدة شركات مستقلة. يشير الخبراء المستقلون بالفعل إلى حقيقة أن الطائرة الفضائية بدون طيار XS-1 من المرجح أن تركز على تلبية احتياجات المستخدمين الحكوميين في الفضاء ، ولكن ليس الاستخبارات أو الجيش ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، الإدارات المدنية: الأرصاد الجوية ، والاتصالات المدنية ، والاقتصاد الريفي ، إلخ.
ستكون الطائرة بدون طيار ، التي سيتعين عليها تطوير سرعة تزيد عن 10 ماخ ، قادرة على حمل حمولة تزن من 1.36 إلى 2.27 طن في مرحلة خاصة قابلة للفصل. تم التأكيد بشكل خاص على حقيقة أنه في إطار سلسلة من عمليات الإطلاق ، لا يجب إصلاح الجهاز وصيانته. يجب أن يقتصر التحضير لكل إطلاق لاحق لـ XS-1 على التزود بالوقود وفحص عام للأنظمة الموجودة على متن السيارة.
وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى تكلفة الإطلاق ، التي يجب ألا تتجاوز 5 ملايين دولار. على سبيل المقارنة ، يمكن الاستشهاد بصاروخ Minotaur IV رباعي المراحل ، والذي تستخدمه القوات الجوية الأمريكية اليوم لإطلاق أقمار صناعية صغيرة في المدار. إن مركبة الإطلاق هذه قادرة على إطلاق ما يصل إلى 1.73 طنًا من الحمولة في المدار ، بينما تقدر تكلفة إطلاقها بنحو 55 مليون دولار. هذه الصواريخ قيد الاستخدام منذ عام 2010. في المجموع ، تم تنفيذ 5 عمليات إطلاق فقط خلال هذا الوقت ، وهو ما يزيد قليلاً عن إطلاق فضائي واحد سنويًا.
من المفترض أن XS-1 سوف يصعد إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ، حيث يتم فصل المرحلة الاستهلاكية التي تحتوي على الحمولة. ستطلق هذه المرحلة الأقمار الصناعية والمركبات الأخرى في المدار. يذكر أن سعر المرحلة القابلة للفصل سيكون 1-2 مليون دولار. لن تتجاوز كتلة المرحلة مع كتلة الحمولة 6 ، 8 أطنان. لن يزيد وزن الإقلاع الأقصى للطائرة بدون طيار عن 101.6 طن (وزن الإطلاق لمركبة الإطلاق Minotaur-IV هو 86.2 طن).
مركبة الإطلاق Minotaur-IV
سيتم منح العقود الأولى لتطوير الطائرة بدون طيار XS-1 في النصف الأول من عام 2014. من المفترض أن تكون تكلفة كل عقد من 3 إلى 4 مليون دولار. بالفعل في عام 2015 ، من المخطط إبرام اتفاقية مع إحدى الشركات بشأن التقييم الاقتصادي للمشروع ، وإصدار نموذج أولي لطائرة بدون طيار وسلسلة من الاختبارات بقيمة 140 مليون دولار. إذا لم تكن هناك تغييرات في تمويل هذا البرنامج ، فسيكون الجهاز قادرًا على الإقلاع في الربع الثالث من عام 2017. ومن المفترض أن تتم أول رحلة إلى مدار أرضي منخفض في عام 2018.
خلال سلسلة من اختبارات XS-1 ، سيتعين عليك التغلب على سرعة 10 أرقام Mach مرة واحدة على الأقل ، وإطلاق حمولة في المدار ، وإجراء 10 رحلات في 10 أيام. في هذه الحالة ، لن يتم فرض متطلبات كتلة الحمولة ودوران السيارة ، أي الالتزام الصارم بقاعدة "رحلة واحدة كل 24 ساعة".
يؤكد الجيش على حقيقة أن إنشاء طائرة فضائية بدون طيار تفوق سرعة الصوت سيسمح لهم بتحرير أنفسهم من الجدول الزمني الضيق لإطلاق المركبات الفضائية. اليوم ، يجب التخطيط مسبقًا لكل إطلاق صاروخ ، في حين أن جميع عمليات الإطلاق الفضائية يتم تحديدها مسبقًا قبل عدة سنوات. في الوقت نفسه ، يمكن لبرامج إنشاء مركبات فضائية جديدة تحتاج إلى إطلاقها في الفضاء الخروج بشكل كبير من الشروط المخطط لها مسبقًا. وهذا بدوره قد يهدد بعرقلة عمليات إطلاق الصواريخ المخطط لها. في الوقت نفسه ، مع الطائرات بدون طيار القابلة لإعادة الاستخدام ، يمكن نسيان هذه المشكلة ، لأنه في حالة حدوث تأخيرات معينة ، يمكن تأجيل إطلاق الجهاز عدة مرات حسب الضرورة. في الوقت نفسه ، يسعى الجيش الأمريكي إلى تحقيق هدف آخر. وهم يسعون إلى تزويد أنفسهم بمصدر إضافي لجذب الأرباح ، والتي يمكن توجيهها لتنفيذ مهام أخرى مهمة من وجهة نظر المشاريع العسكرية.
