Opakovaně použitelná kosmická loď - kosmická loď , jejíž konstrukce umožňuje opětovné použití (znovupoužitelnost) celé kosmické lodi nebo jejích hlavních částí po návratu z kosmického letu . Někdy se používá název „shuttle“.
Opakovaně použitelný vesmírný systém je vesmírný systém s opakovaně použitelnými orbitálními zařízeními. Opakovaně použitelný vesmírný systém může využívat jednorázové a opakovaně použitelné, jednostupňové a vícestupňové nosné rakety, a to jak nezávislé, tak konstrukčně kombinované s orbitálními prostředky. [1] :p. 2
Samostatné technické prostředky vesmírného komplexu lze používat opakovaně. Pokud má nosná raketa vícenásobné použití více než jednou, pak se nazývá „opakovaně použitelná nosná raketa“ [1] :p. 68 . Samostatné konstrukční prvky nosné rakety lze zachránit a znovu použít. Takovými prvky mohou být stupně nosných raket, raketové bloky, raketové motory atd. [1] :p. 69
Pokud má kosmická loď mnohonásobné použití více než jednou, pak se nazývá „opakovaně použitelná kosmická loď“ [1] :p. 120 . Rozdíl od vesmírné lodi na jedno použití je schopnost periodicky obnovovat zdroje systémů a spotřebního materiálu. [1] :p. 119
K dnešnímu dni mají nebo měly zkušenosti s vytvářením a provozem tohoto typu kosmických lodí pouze dva státy : USA a SSSR .
V USA byla postavena celá řada velkých pilotovaných raketoplánů „ Space Shuttle “, tomuto projektu předcházelo několik projektů včetně X-20 Dyna Soar . Začátek prací na vytvoření systému Space Shuttle byl položen 5. ledna 1972, kdy americký prezident R. Nixon schválil tento program NASA . Podle ekonomů[ co? ] , náklady na vynesení jedné tuny nákladu do vesmíru pomocí raketoplánů měly být nízké kvůli opakovanému použití drahého vybavení, pomocí raketoplánů je možné vracet satelity z oběžné dráhy , opravovat satelity ve vesmíru. Ve Spojených státech byly raketoplány intenzivně využívány (navzdory katastrofě Challengeru v roce 1986 a Columbii v roce 2003, která značně podkopala plány na rozvoj využití MTKK), které jsou národním prostředkem pro provádění pilotovaných letů a odstraňování nákladu, prostředek implementace neoddělitelných stanic Spacelab , " Spacehub " a dalších mezinárodních a soukromých programů, stejně jako jeden z hlavních prostředků doručování objemného nákladu a velkých posádek na ISS . Provoz raketoplánů byl dokončen v roce 2011.
Také v USA existovaly takové projekty jako NASP , VentureStar .
V SSSR byla vytvořena velká loď " Buran " a byly navrženy menší: " Spiral " , LKS , " Zarya " , MAKS , " Clipper "; po rozpadu SSSR pokračovaly práce na některých z těchto projektů v Rusku . Kosmický program pro použití MTKK "Buran" v SSSR a Rusku byl omezen z důvodu nemožnosti nákladného provozu vozidel tohoto typu v současných ekonomických podmínkách .
Vozidlo Dragon 2 s posádkou v současnosti používané v USA , stejně jako jeho předchůdce Dragon , je částečně znovu použitelné a má znovu použitelnou sestupovou kapsli; opakovaně použitelný první stupeň nosné rakety Falcon 9 lze také znovu použít při startech .
Také v použití v USA je bezpilotní opakovaně použitelný X-37 .
Lodě ve vývoji ve Spojených státech ( Orion , CST-100 ) a Rusku ( Orel ) jsou plánovány jako částečně znovupoužitelné a mají znovu použitelnou sestupovou kapsli. Ve vývoji jsou v USA také znovupoužitelné „ Hledač snů “, „ Hvězdná loď SpaceX “ a „ SpaceShipTwo “.
Mnoho zemí, zejména země Evropské unie (včetně dřívější Francie , Německa , Velké Británie ), Japonska , Číny , Indie prováděly a provádějí výzkum zaměřený na vytvoření vlastních vzorků znovupoužitelných vesmírných systémů ( Hermes , HOPE , Zenger -2 ", HOTOL , ASSTS , RLV-TD , Skylon , " Shenlong ", " Sura ", " Kanko-maru ", IXV atd.).
Charakteristickým rysem vícenásobně použitelných transportních kosmických lodí v současnosti je to, že se k jejich vypouštění používají nosné rakety - například v Sovětském svazu to byla Energia , což byla v podstatě nosná raketa zvláště těžké třídy .
Ve Spojených státech se při startu raketoplánu současně používají dva posilovače na tuhá paliva a motory samotného orbiteru, kryogenní palivo pochází z externí nádrže; po výrobě tuhého paliva se oddělí boostery, které se následně rozstřikují pomocí padákového systému, později se oddělí externí palivová nádrž a vyhoří v hustých vrstvách atmosféry ; urychlovače se znovu používají, ale mají omezené zdroje.
Sovětskou raketou Energija bylo možné vynést na oběžnou dráhu zejména těžké náklady (prvky vesmírných stanic, meziplanetární lodě atd.) o celkové hmotnosti až 100 tun .
MTKK jsou konstruovány i s horizontálním startem, např. podle dvoustupňového schématu s podzvukovým, nadzvukovým nebo hypersonickým nosným letadlem , které dopraví kosmickou loď do daného bodu (je možný dlouhý let s tankováním za letu , rovníkové oblasti zeměkoule, s příznivějšími podmínkami pro start ), jej zvedne do určité výšky, načež dojde k samotnému startu - oddělení MTKK ( air launch ). Loď poté vstoupí na referenční oběžnou dráhu pomocí vlastních motorů. Konkrétně podle tohoto schématu byla vytvořena suborbitální vesmírná rovina SpaceShipOne , která provedla tři úspěšné suborbitální „skoky“ za hranici 100 kilometrů uznanou FAI jako hranici vesmíru .
Jednostupňové schéma startu ( Eng. Single Stage To Orbit , SSTO – „one stage to orbit“), ve kterém letecké letadlo používá ke startu a vstupu na oběžnou dráhu pouze své vlastní motory, bez vypouštěných posilovačů nebo velkého externího paliva tanků, Většina specialistů to při současném stupni rozvoje vědy a techniky uznává jako neproveditelné. Výhody takového schématu, především v provozu, spolehlivosti a době přípravy ke startu, v současnosti nepřevyšují náklady na vývoj hybridních raketových motorů (schopných provozu jak v atmosféře, tak ve vesmíru) a ultralehkých materiálů, které jsou k vytvoření takových zařízení.
Existují také projekty opakovaně použitelných vozidel s vertikálním startem a vertikálním přistáním poháněných motory. Nejrozvinutější (a prošly řadou testů) z nich jsou americká zařízení " Delta Clipper ", " Rotary Rocket ", japonská " RVT ".