Klíper, az orosz űrrepülőgép, amely soha nem volt - Eureka
Daniel Marín blogja
A Szovjetuniónak és Oroszországnak nagy tapasztalata van a szárnyas űrhajók fejlesztésében. Az űrrepülőgépek a spirál űrrepülőtől a Burán transzferig a MAKS-ig a kozmonautika történetében fontos szerepet játszottak. Sajnos ezek a projektek feledésbe merültek, de egy évtizeddel ezelőtt Oroszország ismét megpróbált kifejleszteni egy kis űrsiklót. Ez a Klíper-projekt története.
A Klíper néven a 90-es évek első felében született az RKK Energía társaság kebelében, amely a Szojuz és a Haladás hajók gyártásával megbízott. Az Andrei Reshetin vezette mérnökök egy csoportja úgy döntött, hogy megvizsgálja egy új, emberrel ellátott kapszula kifejlesztésének lehetőségét a tiszteletre méltó Szojuz helyére. Reshetin a vállalat tapasztalataira támaszkodott a kis Ráduga („szivárvány”) kapszulákkal kapcsolatban, amelyeket kis mennyiségű teher hoztak a Földre a Mir állomásról, és amelyek néhány Progress teherhajón belül utaztak. Az új Rsehetin kapszula tartószerkezet alakú lenne, ellentétben a Szojuzzal, amely lehetővé tenné a megnövekedett manőverezhetőséget a visszatérés során, és ezáltal növelné a leszállás pontosságát, valamint csökkentené az űrhajósok által tapasztalt gyorsulást. A tartó test nem lenne olyan sokoldalú, mint a Burán vagy más szárnyas kézműves, de minden bizonnyal több, mint egy szojuz kapszula.
A Klíper alapjául szolgáló tartó test eredeti formája (www.buran.ru).
1994. augusztus 5-én a Reshetin csoport szabadalmaztatta a tartó test kíváncsi kialakítását, amely a jövőbeli Klíper alapja lesz. A hordozó rakétától függően tanulmányozták a kapszula különböző, különböző méretű konfigurációit, mind emberekkel, mind pedig nem. A leszállórendszert ejtőernyők alkotnák, és az ejtőernyős vonalakhoz rögzített több szilárd tüzelőanyagú rakéta lelassulna, közvetlenül a föld felé érés előtt. Ezen változatok egyikét TPKA-nak hívták (Transportni Pilotiruemi Kosmocheski Korabl, „emberes és szállító űrhajó”), és a Zenit rakétának kellett elindítania. A TPKA egy orbitális modulhoz (BO) rögzített test alakú kapszulát és egy szojuzhoz nagyon hasonló meghajtó modult (PAO) használt. A BO beépítené az APAS androgén kapcsolórendszert, amelyet a Mir Kristall modulhoz vagy a Mir 2 állomás modulokhoz kell csatlakoztatni. A 6,2 x 2,8 méteres méretekkel a TPKA három űrhajóst vagy vészhelyzet esetén hetet szállíthat.
TPKA hajó tartó test alakú kapszulával (www.buran.ru).
A TPKA-t és nővéreit egészen a 21. század elejéig elfelejtették, amikor Oroszországban ismét megvitatták a Szojuz helyettesítő hajójának létrehozásának lehetőségét. 2001-ben megjelent egy személygépkocsi-változat, amelynek sajátossága volt, hogy tartó testként kialakított kapszulája "hátrafelé" (vagyis hátul az orrával) kapcsolódott a meghajtó modulhoz. Ez az új űrhajó akár hat kozmonautát is képes szállítani, és mintegy 700 kg hasznos teherrel térhet vissza a Földre. A kapszula ilyen elhelyezésével a dokkoló nyílást könnyen fel lehet szerelni a jármű elejére, amely ugyanakkor a kapszula legszélesebb része volt. 2002 és 2003 között a TsAGI és a TsNIIMash intézetek számos aerodinamikai vizsgálatot hajtottak végre a Reshetin csoport eredetileg tervezett kapszuláján, hogy javítsák annak tulajdonságait.
A pilóta hajók eredeti konfigurációi a kapszula típusú tartó testen (RKK Energía) alapulnak. A Klíper (RKK Energía) egyik eredeti mintája.
Körülbelül ekkor az RKK Energía úgy döntött, hogy visszatér a hagyományosabb kialakításhoz, a kapszula „jobbra” helyezkedik el, és hozzáadott egy Szojuzból származó BO modult dokkoló porttal. Ily módon a hajó - amelyet hátrafelé dokkolnának - megszabadulhatna a BO-tól a visszatérés előtt, amely megoldás lehetővé tette a jármű teljes tömegének csökkentését. A BO emellett vészlezárásként szolgálna az űrséták számára, és kiegészítő rakterként is szolgálna. A kapszula felső részén elhelyezkedő három ejtőernyő csillapítja az ereszkedést Oroszország egyes régióiban, mivel úgy döntöttek, hogy abbahagyják Kazahsztán használatát az orosz pilóta hajók leszállóhelyeként. A kapszula nagyobb pontossága egy tartó test formájában - egy kilométer nagyságrendű - lehetővé tenné ezt a változást.
Az indítás során bekövetkező vészhelyzet esetén a Szojuzban használthoz hasonló, de erősebb menekülési tornyot (SAS) használnának. És itt ütköztek az energiamérnökök az első problémába. A SAS rendszerű jármű teljes tömege elérheti a 17,3 tonnát, csaknem tíz tonnával meghaladja a Szojuz rakéta teherbírását. Ekkor már kizárták a Zenit hordozórakéta használatának lehetőségét, mivel ez egy részben Ukrajnában gyártott vektor volt. Ezért az egyetlen lehetőség az volt, hogy a tervező táblákon szereplő számos szojuz változat egyikét használjuk. A teljes tömeg csökkentése érdekében 2005-ben úgy döntöttek, hogy az SAS-t szilárd tüzelőanyagú rakétákkal cserélik az űrhajó aljára. Ezek a rakéták arra is szolgálhatnak, hogy az űrhajót pályára állítsák az indítás utolsó fázisában, így üzemanyagot és ennek következtében hasznos tömeget takaríthatnak meg.
A Klíper 2005-ös változata SAS kipufogó toronnyal. A meghajtórekesz és a BO modul (Novosti Kosmonavtiki) értékelik.
2003-ban a Columbia transzfer felbomlott a visszatérés során, és a NASA azonnal keresni kezdte az űrsikló helyettesítőjét. Egy hagyományos kapszula, később Orion néven lenne a legígéretesebb jelölt. A világméretű paradigmaváltás előnyeit kihasználva a Rosaviakosmos orosz űrügynökség hivatalos keresést is indított a Szojuz helyettesítő járműve iránt, és hogyan is lehetne másképp, az RKK Energía támogató testületeinek projektjei iránt érdeklődni kezdtek.