Storia del programma "spirale". Sistema aerospaziale "Spiral" Spiral progetta moderni sistemi spaziali

Perché il lancio aereo è così vantaggioso? Il fatto è che ti consente di risparmiare nella massa del razzo a causa del fatto che parte della velocità e dell'altitudine sono coperte dal velivolo in accelerazione (cioè riduce il margine richiesto di velocità caratteristica o delta-V), permette inoltre di mettere immediatamente LRE con ugelli sottovuoto sul primo stadio del razzo, che hanno un impulso specifico maggiore, che aumenta l'efficienza del motore e riduce anche il peso del razzo. Allo stesso tempo, i motori aeronautici, come turbojet (TRD), ramjet (ramjet) e persino ipersonici (scramjet) - sebbene abbiano un impulso specifico che diminuisce con l'aumentare della velocità, rimane comunque significativamente superiore a quello di un motore a razzo acceso a 10 velocità del suono (10 M):

Parallelamente ai lanci di razzi, la Stratospheric Fortresses B-52 ha partecipato ai test della NASA dei veicoli con un corpo di supporto chiamato "vasche da bagno volanti" per la loro forma e aerodinamica mediocre - navi della M2-F1, M2-F2 e M2-F3 serie (centro). Come ha detto Milton Thompson a proposito di questo aereo: "se una persona fosse caduta dal B-52 nel momento in cui l'M2-F1 si è separato dall'aereo, il dispositivo lo avrebbe superato sulla Terra". Successivamente, l'aerodinamica fu migliorata, grazie alla quale apparvero l'HL-10 (a destra) e l'X-25A (a sinistra), ma tutti questi dispositivi avevano solo piccoli motori ed erano destinati esclusivamente allo studio dell'aerodinamica durante la discesa dall'orbita, che alla fine costituì la base dello Space Shuttle". Quindi il record per tutti e tre i dispositivi è stato il risultato di 1976 km / h di velocità e 27524 m di altezza mostrati sull'HL-10 nei voli rispettivamente del 18 e 27 febbraio 1970.

Il cuore del programma doveva essere un aereo booster ipersonico, che doveva sviluppare il 4-6M. All'inizio volevano affidare questo progetto al Tupolev Design Bureau (già coinvolto nel Tu-144 in quel momento), ma alla fine lo abbandonò. Il progetto è stato accettato dal Mikoyan Design Bureau, che ha effettuato lo spurgo di modelli di aeromobili in una galleria del vento fino alla chiusura del progetto. L'aereo in accelerazione è stato accelerato con l'aiuto di un carrello accelerato a una velocità di 400 km / h, dopo di che ha avviato i motori ed è decollato da terra. Per migliorare l'aerodinamica dopo il decollo, il muso dell'aereo si è alzato, limitando così la visuale verso il basso: questa opzione è stata utilizzata sul Tu-144 e sul Concorde, e per il bombardiere sovietico T-4 sono andati ancora oltre e hanno chiuso completamente la cabina di pilotaggio.

Poiché il carburante di base per gli stadi dei razzi (fluoro/idrogeno) e il carburante per il motore scramjet del velivolo in accelerazione (idrogeno) non erano stati utilizzati prima per questi scopi, nella fase iniziale si decise di sviluppare una versione intermedia del sistema con prestazioni leggermente peggiori. Tuttavia, anche questa versione intermedia doveva essere per molti aspetti la migliore creata prima e la versione principale del sistema è assolutamente sorprendente:

Pertanto, questo sistema potrebbe mettere in orbita un carico di oltre 10 tonnellate con una massa di lancio di sole 115 tonnellate, ovvero il carico utile era circa il 10% della massa di lancio! Questo è semplicemente impensabile per i moderni razzi chimici, che mettono in orbita una media del 3,5% della propria massa (e solo nella versione più pesante del Delta IV tutto idrogeno, questa cifra raggiunge il 3,9%). Tali caratteristiche sono state raggiunte dal motore scramjet dell'aereo in accelerazione, che non doveva trascinare con sé un ossidante nella stratosfera, e dal combustibile fluorurato degli stadi del razzo, che aveva un impulso specifico di 479 secondi nel vuoto.

Nonostante l'avvio simultaneo della creazione dell'acceleratore, dei motori per esso e della nave orbitale, il motore non era pronto per la chiusura del progetto nei primi anni '70, lo scavenging dei modelli di acceleratore continuò fino al 1975, e solo il 25 aprile di quest'anno (già dopo la chiusura ufficiale del progetto) - l'aereo -Un analogo del MiG-105.11 è stato trasferito dal produttore per i test. Poiché la nave aveva un obiettivo militare, si presumeva che la cabina di pilotaggio fosse azionabile, avesse i propri motori e un paracadute per consentire l'autodiscesa dall'orbita e l'atterraggio a terra. Per colpa di problemi comuni con il progetto, questa parte della nave non è mai stata realizzata.

Il primo velivolo analogico MiG-105.11 fu sganciato dal Tu-95KM nel suo 11° volo congiunto il 27 ottobre 1977, dopo di che la pista Groshevo atterrò. Le prove dell'analogo si svolsero fino al 13 settembre 1978, quando, a causa di un errore del direttore di volo, il sole accecò il pilota durante l'atterraggio sulla rotta sbagliata in serata, provocando un atterraggio duro che danneggiò il carrello di atterraggio. Il 24 ottobre, l'aereo è stato inviato in sospensione dello stesso Tu-95KM all'impianto di costruzione di macchine di Tushino per le riparazioni. Sebbene l'aereo analogico sia stato successivamente riparato, tuttavia, questo volo per TMZ è rimasto l'ultimo per il MiG-105.11.

Dopo la chiusura ufficiale del progetto, c'era ancora la speranza che gli aerei di altri progetti potessero essere utilizzati per lanciare la nave orbitale, il progetto T-4 del Sukhoi Design Bureau, la cui storia è a suo modo interessante, era il più adatto per questo ruolo. Poiché l'URSS non aveva l'opportunità di creare un numero così elevato di gruppi di portaerei come avevano gli Stati Uniti, era necessario trovare un altro modo per affrontarli. Le armi nucleari convenzionali non erano adatte a questi scopi, poiché durante il periodo tra la ricezione di informazioni sulla posizione della portaerei e l'avvicinamento del missile, potevano lasciare il raggio di distruzione. Pertanto, a questo scopo, è stato proposto di creare un piccolo gruppo di bombardieri strategici con armi missilistiche nucleari.

I calcoli hanno mostrato che per sfondare la difesa aerea di una formazione di portaerei, dovevano avere molto alta velocità- circa 3M. Al concorso hanno partecipato 3 uffici di progettazione: il Tupolev Design Bureau con il progetto Tu-135, lo Yakovlev Design Bureau con il progetto Yak-35 e il Sukhoi Design Bureau con il progetto T-4. Di conseguenza, il progetto Sukhoi Design Bureau ha vinto, mentre Sukhoi e Tupolev hanno litigato, il che ha portato alla loro famosa conversazione durante la discussione sul futuro di questo progetto:

Tupolev: "Dry è il mio studente, lo conosco - non affronterà l'argomento".
Dry: "Proprio perché, Andrei Nikolaevich, sono un tuo studente, posso gestirlo".

Di conseguenza, una copia del T-4 è stata comunque costruita e testata fino al passaggio al supersonico, ma poiché Tupolev alla fine è stato in grado di garantire che nuovi campioni di T-4 non fossero prodotti nello stabilimento aeronautico di Kazan - un il progetto alla fine ha rallentato ed è stato presto chiuso.

Per ulteriori test dell'orbiter è già stato prodotto il MiG-105.12 (per test supersonici) ed è iniziata la costruzione del MiG-105.13 (già per test ipersonici). Entrambi questi analoghi non furono completati quando iniziò la costruzione di Buran, quando la loro costruzione fu completamente ridotta, mentre il terzo analogo era ancora testato in una camera a pressione termica, mentre il secondo rimase semplicemente a TMZ fino alla fine degli anni '70 . Ora l'unica copia volante del MiG-105.11 si trova al Central Air Force Museum di Monino, fianco a fianco con il T-4 e con il passeggero supersonico Tu-144 (la cui storia ha avuto un po' più di successo).

Altro punto molto interessante: Gagarin difese il suo diploma il 17 febbraio 1968, con il tema della sua tesi divenne un veicolo spaziale con timoni a traliccio (come quelli che ora sono usati sulle versioni riutilizzabili della famiglia di razzi Falcon 9). In futuro, questa direzione sarebbe diventata l'argomento del suo lavoro di dottorato. Yuri Alekseevich morì il 27 marzo dello stesso anno durante il suo volo di laurea con un istruttore, in cui, dopo una lunga pausa nei voli, dovette nuovamente ottenere il diritto di volare in modo indipendente ...

Il progetto prevede il varo dall'AN-325 (versione ampliata dell'AN-225, costruito per trasportare Buran, il serbatoio centrale del lanciatore Energia e altri carichi fuori misura fino a 250 tonnellate, che può trasportare all'interno della fusoliera o su un'imbracatura esterna). Il progetto con un peso totale di 275 tonnellate, incluso un carro armato, una nave orbitale e 7 tonnellate di carico utile, doveva andare in orbita grazie a un motore RD-701 a due camere unico che funzionava con componenti cherosene + idrogeno / ossigeno propellente. Il motore aveva due modalità: nella prima, per aumentare la spinta, veniva fornita una quota significativa di cherosene a entrambe le camere (che fornivano 2,5 volte più spinta), mentre successivamente il motore passava alla seconda modalità in cui l'erogazione di cherosene è stato completamente interrotto (fornendo il 10 % in più di impulso specifico):

Il progetto era ampiamente conosciuto, ma non ha mai ricevuto finanziamenti adeguati. Nonostante il suo motore unico, il progetto eredita tutte le carenze tecniche di un vettore subsonico e ha anche il suo: questo è un serbatoio a tre componenti in cui deve essere fornito l'isolamento termico tre componenti combustibili (idrogeno, ossigeno, cherosene) che devono essere stoccati a diverse temperature (rispettivamente circa 20K, 50K e 300K). Molto più promettente in questo senso (a mio personale parere ovviamente) potrebbe essere un completo rifiuto del velivolo da trasporto a favore di un lancio a terra, utilizzando serbatoi sganciabili e mantenendo uno schema monostadio - questo risolverebbe il problema dell'isolamento termico con i sistemi di drenaggio standard (quando i componenti del carburante sono riscaldati, sono oggetto di dumping, e le cisterne sono alimentate da sistemi a terra fino al momento del varo).

C'erano diversi progetti europei contemporaneamente:

Progetto RT-8 la compagnia tedesca Junkers - ha previsto il lancio di un missile da crociera a due stadi da un carrello di 3 chilometri con accelerazione fino a 900 km/h, si è pensato anche a un lancio aereo. Entrambi gli stadi prevedevano l'atterraggio a terra, il secondo stadio prevedeva il lancio in orbita di poco meno di 3 tonnellate, ed era previsto anche il trasferimento di combustibile idrogeno/ossigeno dal 1° stadio al 2°. Il progetto terminò con la chiusura dell'azienda nel 1969.

Chiamato anche semplicemente DC-X, questo progetto è stato il primo tentativo di dimostrare la fattibilità dell'idea SSTO "in metallo" e il primo razzo ad atterrare con propulsione a reazione il 18 agosto 1993 (diventando così la base per Grasshopper di SpaceX ). Secondo il programma, sono stati effettuati 5 voli, l'ultimo dei quali si è concluso con un atterraggio duro che ha danneggiato il corpo del razzo. Si decise di non restaurare questo esemplare di prova, ma di realizzarne uno nuovo (DC-XA) che, al suo 3° volo, fosse in grado di salire a un'altezza di 3140 metri (4 volte superiore ai voli del Grasshopper), ma atterrando dopo il volo successivo una delle gambe di supporto non si è staccata a causa della quale il razzo è caduto e ha preso fuoco (che è stato aggravato da una perdita dalla bombola di ossigeno). Sebbene il costo del progetto in quel momento fosse di soli $ 110 milioni (in termini di prezzi correnti), si decise di abbandonare il progetto a favore di quanto segue nell'elenco:

Confronto delle dimensioni di X-33, VentureStar e Shuttle

PS Se sei interessato all'argomento del lancio aereo, ti consiglio il libro "Space Wings" di V.P. Lukashevich e I.B. Afanasiev, dove l'argomento dei progetti già esistenti (come X-15 e Spiral e molti altri) è trattato in modo molto più dettagliato.

In risposta al lavoro iniziato dagli Stati Uniti sulla creazione di un aereo spaziale negli anni '60 del XX secolo, la leadership dell'Unione Sovietica decise di avviare sviluppi simili. Così nato Progetto a spirale. Il lavoro è stato avviato presso il Mikoyan Design Bureau come continuazione della ricerca ivi condotta sui sistemi aerospaziali combinati. L'obiettivo principale di questo programma era la creazione di un velivolo spaziale con equipaggio per svolgere compiti assegnati nello spazio e la capacità di eseguire trasporto regolare lungo la rotta Terra-orbita-Terra. Nell'ambito di questo programma, avrebbe dovuto condurre un'ispezione di veicoli spaziali in orbita. Si prevedeva inoltre di posizionare vari sistemi d'arma a bordo dell'aereo spaziale: dai tradizionali cannoni e missili ai tipi avanzati di armi laser e a raggi.

Sistema aerospaziale "Spirale"

Per progettare un velivolo orbitale nel 1967, fu creata una filiale del Mikoyan Design Bureau a Dubna, guidata dal vice capo progettista P.A. Shuster. Aerospaziale Sistema a spirale con una massa totale di 115 tonnellate, includeva un aereo booster ipersonico riutilizzabile e un aereo spaziale riutilizzabile con un booster a razzo a 2 stadi usa e getta. Dopo il completamento del volo orbitale, era prevista una discesa in planata. C'erano due varianti di velivoli in accelerazione con quattro motori turbojet multimodali alimentati a idrogeno liquido (un'opzione promettente) e cherosene (un'opzione conservativa tradizionale). La separazione dello stadio orbitale dal velivolo booster doveva essere effettuata ad altitudini rispettivamente di 28-30 km o 22-24 km, ad una velocità, rispettivamente, sei o quattro volte la velocità del suono. Successivamente, un acceleratore con un liquido motore a razzo(LPRE) e l'aereo in accelerazione è tornato al sito di lancio. L'aereo in accelerazione, secondo il progetto, era un aereo senza coda lungo 38 m con un'ampia apertura alare di 16,5 m Il blocco motore era posizionato sotto la fusoliera e aveva una presa d'aria supersonica regolabile comune. Nella parte superiore della fusoliera dell'aereo booster ipersonico, avrebbe dovuto montare un aereo spaziale su un pilone, il cui muso e coda erano ricoperti da carenature.
Un aereo spaziale con una massa di circa 10 tonnellate è stato progettato secondo lo schema triangolare del "corpo di trasporto" ed era significativamente più piccolo dell'aereo in accelerazione. Aveva spazzato i pannelli alari, che, durante il lancio e nella fase iniziale della discesa dall'orbita, occupavano una posizione verticale e, durante il volo a vela, ruotavano in modo tale da aumentare l'area della superficie di appoggio. L'aereo spaziale doveva essere lanciato in un'orbita bassa con un'altezza di circa 130 km e compiere 2-3 orbite attorno alla Terra. Per le manovre in orbita, avrebbe dovuto dotare l'apparato di un motore a razzo principale e due di emergenza. Dopo aver completato il programma di volo, il dispositivo avrebbe dovuto entrare nell'atmosfera, eseguire una discesa a velocità ipersonica con un angolo di attacco elevato e quindi, dopo aver ridotto la velocità, aprire l'ala, planare e atterrare sull'aerodromo. Ciò che è molto importante, qualsiasi aeroporto era adatto per l'atterraggio e non richiedeva attrezzature speciali. Una delle caratteristiche importanti del progetto Spiral era la presenza a bordo dell'aereo spaziale di un computer elettronico, che permetteva di effettuare la navigazione e il controllo automatico del volo.
Inoltre, è stato possibile salvare il pilota di un aeroplano spaziale in qualsiasi parte del volo con l'aiuto di una cabina di pilotaggio a forma di capsula lontana con un meccanismo di espulsione, un paracadute, motori dei freni per l'ingresso nell'atmosfera e un'unità di navigazione.

Dal sistema "Spiral" al complesso "Buran-Energy".

Il progetto Spiral è stato davvero uno sviluppo avanzato di quel tempo. In particolare, il suo vantaggio più importante era il parenteuna grande massa di carico utile, che è 2-3 volte superiore a indicatori simili per vettori usa e getta. Il costo del lancio del carico, secondo i calcoli, era 3-3,5 volte inferiore rispetto al lancio in orbita utilizzando i tradizionali veicoli di lancio. Il vantaggio del sistema era anche la possibilità di un'ampia scelta di direzionibocca, manovre in orbita e atterraggio di aeromobili in qualsiasi condizione atmosferica. Il progetto Spiral prevedeva la più ampia gamma di lavori.
Un velivolo orbitale riutilizzabile sperimentale monoposto è stato progettato per elaborare il progetto e i sistemi principali dell'aereo spaziale. È stato creato allo stesso modo dell'apparato principale, ma aveva dimensioni e massa molto più ridotte e doveva essere messo in orbita utilizzando un veicolo di lancio Soyuz.
Secondo il piano sviluppato, la creazione di un velivolo analogico subsonico iniziò nel 1967 e un analogo ipersonico - nel 1968. Il primo volo orbitale senza pilota avrebbe dovuto essere effettuato nel 1970 e uno con equipaggio - nel 1977. 1970 La vera creazione del velivolo in accelerazione doveva iniziare nel 1972. Parallelamente alla progettazione del sistema Spiral, iniziò l'addestramento dei piloti di un velivolo spaziale. Nel 1967 si formò un gruppo da un distaccamento di cosmonauti sovietici, che nella prima fase comprendeva G.S. Titov, AV Filipchenko e A.P. Kuklin.
I piani erano ambiziosi e il progetto poteva davvero essere implementato. Ma, ahimè, il progetto Spiral non era destinato a realizzarsi. La ragione principale di ciò è stata la chiusura negli Stati Uniti del programma Daina Sor (un progetto americano corrispondente) e, di conseguenza, la perdita di interesse da parte dell'esercito sovietico nel progetto Spiral. Ma, cosa più fastidiosa, il destino di molti progetti sovietici dipendeva dalla presenza di influenti mecenati ai vertici del partito e del paese. Spiral non aveva tali mecenati. Ministro della Difesa dell'URSS A.A. Grechko e vicepresidente del Consiglio dei ministri dell'URSS D.F. Ustinov, ha fatto di tutto per impedire l'attuazione del progetto in una macchina reale. I lavori sul progetto Spiral iniziarono a interrompersi all'inizio degli anni '70. Il primo passo è stato abbandonare la creazione di un aereo booster e il secondo - da un aereo spaziale. Anche prima, il gruppo dei cosmonauti pilota era stato sciolto. Le imprese coinvolte in tali programmi da allora sono state impegnate solo nella creazione di modelli di volo per studiare le caratteristiche di stabilità e controllabilità degli aerei spaziali in varie sezioni di volo e per valutare la protezione termica. Questi modelli sono chiamati "aerei a razzo orbitale senza pilota". Il programma di test includeva il loro spurgo nelle gallerie del vento TsAGI, test al banco che simulano diverse modalità di volo, nonché brtest ossei, in cui i veicoli venivano consegnati a traiettorie balistiche con l'ausilio di missili. Per testare il design della cellula a velocità subsoniche, è stato creato un velivolo orbitale sperimentale per passeggeri MiG-105.11. Era un apparecchio monoposto del peso di 4220 kg. I test di volo di un velivolo analogico con equipaggio iniziarono nel 1976: con l'aiuto del proprio motore, il dispositivo decollò dall'aerodromo e subito dopo andò ad atterrare. A partire dal 1977, i test sono iniziati con il sollevamento a un'altezza a bordo del velivolo da trasporto Tu-95K. All'inizio, ciò avveniva senza separazione dall'aereo da trasporto e nell'ottobre 1977 ebbe luogo per la prima volta un lancio aereo. Al timone quel giorno c'era A.G. Fastovet. In totale, il MiG-105.11 ha effettuato nove voli. Uno di questi, tenutosi nel settembre 1978, è stato un atterraggio di emergenza, ma si è rotto solo in alcuni punti dello scafo. Dopo questi test, gli sforzi principali dei progettisti sono passati al programma Buran-Energy.

Aereo orbitale

Sebbene il lavoro diretto sia stato interrotto, tutti gli sviluppi che dovevano essere implementati piano orbitale "Spirale", si è deciso di reindirizzare al progetto Buran. Nella fase iniziale, si è deciso di elaborare soluzioni progettuali sui modelli del futuro velivolo spaziale. È così che è apparso il "BOR-4", un veicolo sperimentale senza pilota, che è una copia ridotta di un aereo spaziale con equipaggio, sviluppato in precedenza nell'ambito del programma "Spiral" e realizzato secondo la configurazione aerodinamica "carrozzeria". le seguenti caratteristiche: lunghezza 3,4 m, apertura alare 2,6 m e una massa di 1074 kg in orbita e 795 kg al ritorno. A causa delle dimensioni estremamente ridotte rispetto alla nave reale, una serie di questi modelli è stata estremamente semplificata in termini di equipaggiamento. Nel periodo dal 1982 al 1984 dal sito di test di Kapustin Yar, sono stati effettuati sei lanci dell'apparato BOR-4. Dopo essere entrati nell'orbita vicina alla Terra, i dispositivi di questo modello hanno ricevuto i nomi dei satelliti della serie Cosmos. Il primo lancio avvenne nel giugno 1982. Dopo aver compiuto una rivoluzione intorno alla Terra, l'apparato, ufficialmente chiamato Cosmos-1374, si schiantò nell'Oceano Indiano vicino alle Isole Cocos e fu raccolto dalle navi sovietiche. Un volo simile "BOR-4" ha avuto luogo nel marzo 1983 e si è schiantato anche nell'Oceano Indiano. Nel rapporto ufficiale dell'agenzia di stampa dell'Unione Sovietica, il veicolo spaziale lanciato nello spazio era chiamato "Kosmos-1445. Il prossimo test il volo è stato il lancio nel dicembre 1983 del satellite" Cosmos-1517". A differenza dei voli precedenti, questo dispositivo è precipitato nel Mar Nero ed è affondato. Un anno dopo, ha avuto luogo l'ultimo volo di BOR-4. Questa volta, il dispositivo lanciato il 19 dicembre 1984, chiamato "Cosmos-1616" ha volato con successo intorno alla Terra e precipitato nel Mar Nero Successivamente, altri due veicoli BOR-4 sono stati lanciati lungo una traiettoria suborbitale (luglio 1984 e ottobre 1987).

Il modello aerodinamico "BOR-5", geometricamente simile al futuro veicolo spaziale "Buran", era realizzato in scala 1:8 e aveva una massa di 1,4 tonnellate. I suoi lanci sono stati effettuati lungo una traiettoria suborbitale dal sito di test di Kapustin Yar utilizzando veicoli di lancio Cosmos. Dopo che il veicolo è stato sollevato lungo una traiettoria suborbitale ad un'altezza di circa 120 km, lo stadio superiore del veicolo di lancio ha orientato e accelerato il BOR-5 con un impulso aggiuntivo per garantire le condizioni richieste per entrare nell'atmosfera, dopodiché il veicolo è stato separato. I lanci di veicoli di questa serie sono stati effettuati dal 1983 al 1988. Il primo lancio non ha avuto successo a causa del guasto del veicolo di lancio e cinque lanci successivi hanno avuto un discreto successo. Ecco come si sono svolti gli eventi intorno al progetto Spiral. Sfortunatamente, quella grande idea che è stata messa in questo progetto di aeroplano spaziale non è stata implementata, ma il lavoro investito nel progetto Spiral non è stato vano. Oltre ai già citati voli di prova degli apparati BOR-4 e BOR-5, sono stati creati la base materiale, i metodi di prova e sono stati formati specialisti altamente qualificati. Tutto ciò ha portato in larga misura alla riuscita realizzazione del sistema Energia-Buran. Inoltre, parlando del progetto Spiral, non si può ignorare il presente. Il lavoro su promettenti velivoli orbitali continua e forse nei prossimi anni uno di questi progetti sarà comunque tradotto in realtà.

Viene generalmente utilizzato il termine "aereo orbitale".

Si presume che Dream Chaser ("Running for a dream") consegnerà merci e un equipaggio fino a 7 persone nell'orbita terrestre bassa.

Il Dream Chaser è stato costruito nell'ambito di un contratto con la NASA per la consegna di merci alla ISS. Primo volo per stazione orbitale previsto per il 2020.

Star Wars agli albori dell'era spaziale

Forse questo progetto non avrebbe suscitato interesse in Russia, se non per una circostanza importante: aspetto, oltre a una serie di soluzioni tecniche utilizzate nella costruzione del Dream Chaser, ripetono il progetto sovietico di un veicolo spaziale riutilizzabile, sviluppato mezzo secolo fa.

Stiamo parlando del progetto Spiral, che è diventato il precursore del ben più famoso Buran. Questo è solo lo scopo della "Spirale" non era affatto pacifico: questa nave doveva diventare parte di "guerre stellari" non immaginarie, ma reali.

Tre settimane dopo il lancio del primo satellite artificiale terrestre, gli Stati Uniti hanno iniziato a preparare una risposta. Non si trattava di lanciare la propria "luna artificiale", ma di creare un'astronave da combattimento.

L'X-20 Dyna-Soar è stato concepito come un intercettore spaziale-bombardiere da ricognizione. Oltre a condurre la ricognizione, avrebbe dovuto distruggere i satelliti nemici e, facendo "immersioni" nell'atmosfera, bombardando obiettivi sulla Terra. Naturalmente, stavamo parlando di bombardamenti nucleari.

Colpo orbitale

Quando si è saputo in URSS su cosa stavano lavorando gli americani, la leadership del paese ha stabilito il compito di creare un veicolo spaziale da combattimento simile.

Nasce così il progetto, chiamato "Spiral". Il veicolo spaziale avrebbe dovuto essere lanciato in orbita utilizzando un aereo booster ipersonico e uno stadio a razzo. L'atterraggio è stato pianificato nella modalità di un aereo convenzionale.

Dopo la formazione concetto generale presso il Central Research Institute 30 Air Force, il compito è stato trasferito all'ufficio di progettazione OKB-155 Artem Mikoyan. È stato nominato il capo del progetto "Spiral". Gleb Lozino-Lozinsky.

I militari volevano ottenere un veicolo spaziale in grado di risolvere diversi problemi contemporaneamente. Pertanto, gli sviluppatori hanno previsto diverse modifiche della navicella spaziale contemporaneamente: un aereo da ricognizione, un intercettore, un bombardiere spaziale.

Vale la pena ricordare in particolare l'ultimo ruolo. La navicella sovietica si stava preparando per gli attacchi ai gruppi di portaerei di un potenziale nemico. Armato di un missile spazio-terra con testata nucleare, il veicolo spaziale ha dovuto attaccare il bersaglio già sulla prima orbita. Anche la deviazione del missile dal bersaglio di 200 metri ha assicurato la distruzione garantita della portaerei nemica.

I creatori della "Spirale" si stavano preparando per la battaglia della navicella spaziale in orbita. Oltre alle armi, è stata sviluppata una capsula unica per la navicella spaziale sovietica, in cui l'equipaggio avrebbe dovuto scappare nel caso in cui un nemico avesse colpito la nave.

Genio "Lapot"

Il progetto Spiral è stato sviluppato in un ambiente in cui la tecnologia informatica era tutt'altro che perfetta. Pertanto, molte soluzioni attualmente assegnate ai computer hanno dovuto essere ricercate in altri settori.

Un grosso problema era superare gli strati densi dell'atmosfera durante la discesa. Le zone critiche sono state protette con l'ausilio di una speciale protezione termica, che è stata poi finalizzata durante la creazione di Buran.

Ma non è stato abbastanza. Negli anni '60 era quasi impossibile controllare la discesa in modo che il flusso d'aria in arrivo toccasse solo le aree protette dalla protezione termica. E poi Gleb Lozino-Lozinsky ha proposto di dotare la Spirale di console alari pieghevoli.

Il sistema di autobilanciamento funzionava così: nel momento in cui la velocità raggiungeva il massimo durante la discesa dall'orbita, le ali delta si ripiegavano automaticamente, “sostituendo” la prua e la carena protette sotto l'impatto.

La fusoliera del veicolo spaziale è stata realizzata secondo lo schema del corpo portante con una forma triangolare piumata molto smussata in pianta.

Uno dei creatori, guardando la sua idea, ha improvvisamente detto: "Questa è una scarpa da rafia!" E così è successo: l'astronave da combattimento, i suoi sviluppatori chiamavano affettuosamente "Laptem" o "Space Bast Shoes".

La squadra di Titov: chi avrebbe dovuto pilotare un aereo da attacco spaziale

Mentre i progettisti stavano sviluppando il veicolo spaziale, i suoi futuri piloti hanno iniziato a prepararsi. Nel 1966 si formò un gruppo presso il Cosmonaut Training Center per lavorare sul "tema della Spirale". Il partecipante più famoso fu il cosmonauta sovietico numero due Titov tedesco. Il gruppo includeva anche futuri astronauti Vasily Lazarev e Anatoly Filipchenko.

Il lavoro sull'astronave è stato difficile. E non è solo la complessità del compito. Allo stesso tempo, nell'URSS venivano implementati contemporaneamente diversi programmi spaziali e il progetto Spiral era in coda alla coda dei finanziamenti. Forse questo è successo perché l'intelligence ha riferito che il progetto americano per creare una nave orbitale da combattimento era in stallo e vicino al fallimento. Inoltre, OKB-1, che dopo la morte Sergej Korolev diretto Vasily Mishin, era estremamente geloso dei concorrenti, convincendo la leadership sovietica dell'insensatezza dell'idea stessa di un aereo orbitale.

Nel 1969 viene riorganizzato il Centro di Addestramento Cosmonauti e i giovani si uniscono al gruppo di piloti che lavorano sul tema Spirale: Leonid Kizim, Vladimir Dzhanibekov,Yuri Romanenko, Vladimir Ljachov. Andranno tutti nello spazio, ma non diventeranno piloti Spiral.

Come "Spirale" è stato cambiato in "Buran"

Dal 1969, nell'ambito del progetto, sono iniziati i lanci di analoghi suborbitali di BOR (Unmanned Orbital Rocket Plane). Tre modifiche dei dispositivi BOR erano modelli in scala 1:3. Sono stati effettuati sette lanci, di cui due completamente riusciti.

Nel 1973, il dipartimento del distaccamento dei cosmonauti, che ha lavorato al progetto Spiral, è stato sciolto a causa della chiusura del progetto.

Il paradosso, però, sta nel fatto che a quel tempo negli ambienti governativi si discuteva già la questione della necessità di creare un sistema spaziale riutilizzabile in URSS.

Nel 1976 Il ministro della Difesa dell'URSS Dmitry Ustinov ha approvato l'incarico tattico e tecnico per lo sviluppo di tale sistema. E la necessità si spiegava con il fatto che anche prima tale lavoro era stato avviato... negli USA. Un decennio dopo, la situazione si ripeté esattamente, solo ora il programma Energia-Buran doveva essere una risposta al programma Space Shuttle.

Per lavorare al progetto è stata creata l'associazione di ricerca e produzione "Lightning", guidata da ... Gleb Lozino-Lozinsky.

"Spiral" era considerato un progetto moralmente obsoleto che non soddisfaceva le ultime esigenze del tempo.

Gli esperti, tuttavia, ritengono che molte delle soluzioni utilizzate in Spiral abbiano avuto molto più successo di quelle utilizzate in seguito sia dagli americani che dai nostri progettisti durante la creazione del sistema Buran.

Il prototipo della "Spirale" è andato ancora nello spazio e più di una volta. Nel 1979 fu creato l'apparato BOR-4, che era un modello dimensionale e di peso della Spirale in scala 1: 2.

Nel 1982-1984 BOR-4 ha effettuato quattro voli orbitali. Per la stampa, i lanci del dispositivo sono stati crittografati con i nomi dei satelliti della serie Kosmos.

Dopo uno dei voli, il BOR-4 è precipitato nell'Oceano Indiano, dove lo stavano aspettando non solo le navi da guerra sovietiche, ma anche i rappresentanti della Marina australiana, che hanno scattato un numero enorme di fotografie dell'apparato sovietico. Le immagini sono state trasferite alla CIA, da dove sono migrate alla NASA.

Dopo l'analisi, gli ingegneri americani sono rimasti entusiasti: hanno riconosciuto brillanti le soluzioni costruttive dei loro colleghi russi. Tanto che all'inizio furono effettivamente copiati nel progetto del velivolo orbitale HL-20, che non fu realizzato negli anni Novanta, e ora migrarono sul Dream Chaser.

Non essere offeso dagli Yankees. Ciò di cui non abbiamo bisogno, lo usano con successo. Non possiamo che morderci i gomiti e rimpiangere le occasioni mancate.

(La regione di Mosca).

Storia del programma

Intorno al 1964, un gruppo di scienziati e specialisti dell'Air Force sviluppò un concetto per creare un VKS fondamentalmente nuovo, che integrerebbe in modo più razionale le idee di un aereo, un razzo e un oggetto spaziale e soddisferebbe i requisiti di cui sopra. A metà del 1965, il ministro dell'industria aeronautica PV Dementyev incaricò il Design Bureau di AI Mikoyan di sviluppare un progetto per questo sistema, chiamato Spiral. GE Lozino-Lozinsky è stato nominato capo progettista del sistema. Dall'Air Force, il lavoro è stato gestito da S. G. Frolov, il supporto tecnico-militare è stato affidato al capo dell'Istituto centrale di ricerca 30 - Z. A. Ioffe, nonché al suo vice per la scienza V. I. Semyonov e ai capi dei dipartimenti - V. A. Matveev e O. B Rukosuev - i principali ideologi del concetto VKS. .

Nel corso del programma, per testare la creazione di un velivolo orbitale e dimostrarne la fattibilità, sono stati creati sottoprogetti per il velivolo analogico MiG-105.11, analoghi suborbitali BOR-1 (Unmanned Orbital Rocket Planer), BOR-2, BOR-3 e la navicella spaziale analogica "EPOS" (aeromobile orbitale con equipaggio sperimentale) BOR-4 e BOR-5.

Tutti i veicoli sono stati realizzati in scala 1:3 a causa delle limitate capacità energetiche del veicolo di lancio 8K63B, un IRBM R-12 modificato. I lanci sono stati effettuati dal sito di test di Kapustin Yar:

BOR-1 - 15/07/1969, un prodotto modello in textolite, bruciato durante una discesa balistica;
BOR-2 - 12/06/1969, guasto al sistema di controllo, discesa balistica, bruciato;
BOR-2 - 31/07/1970, volo riuscito;
BOR-2 - 22/04/1971, burnout protezione termica, paracadute non uscito, si è schiantato;
BOR-2 - 02/08/1972, volo riuscito, l'apparato è immagazzinato nel FRI;
BOR-3 - 24/05/1973, distruzione a un'altitudine di 5 km, si è schiantato;
BOR-3 - 07/11/1974, danno al paracadute, si è schiantato.

I lavori per la creazione della "Spirale", compresi gli analoghi del suo velivolo orbitale, interrotti nel 1969, furono ripresi nel 1974. Nel 1976-1978 furono effettuati 7 voli di prova del MiG-105.11 presso la FRI.

I piloti Pyotr Ostapenko, Igor Volk, Valery Menitsky, Alexander Fedotov hanno testato l'analogo subsonico del velivolo orbitale Mig-105.11. Il MiG-105.11 è stato lanciato da sotto la fusoliera del bombardiere pesante Tu-95 K Aviard Fastovets, la fase finale del test dell'analogo è stata eseguita da Vasily Uryadov.

Anche " sulla base di BOR-4 sono state sviluppate testate di manovra spaziali, il cui compito principale era quello di bombardare l'America dallo spazio con un tempo minimo di volo verso i bersagli (5 ... 7 minuti)". Lukashevich VP, direttore finanziario JSC "International Consortium Multipurpose Aviation sistemi spaziali».

Il proprio lavoro sulla "Spirale" (ad eccezione degli analoghi BOR) è stato finalmente interrotto dopo l'inizio dello sviluppo di una più grande scala, meno tecnologicamente rischiosa, che sembrava più promettente e per molti aspetti ha ripetuto il programma Space Shuttle americano dell'Energia- Progetto Buran. Il ministro della Difesa A. A. Grechko non ha nemmeno dato il permesso per i test orbitali dell'EPOS quasi finito, elaborando una risoluzione secondo varie fonti "Non ci impegneremo in fantasie" o "Questo è fantastico. Devi fare la cosa reale". I principali specialisti che in precedenza hanno lavorato al progetto Spiral sono stati trasferiti dall'A. I. Mikoyan Design Bureau e dal Raduga Design Bureau per ordine del ministro dell'industria aeronautica alla NPO Molniya.

In questo momento, un aereo analogico 105.11 può essere visto nel Museo Centrale dell'Aeronautica Militare della Federazione Russa a Monino.

Velivolo con acceleratore

Un potente acceleratore di aeronave (peso 52 tonnellate, lunghezza 38 m, apertura alare 16,5 m) avrebbe dovuto accelerare fino a sei volte la velocità del suono (6), quindi dalla sua "schiena" a un'altitudine di 28-30 km a 10- aeromobile orbitale con equipaggio di tonnellate con una lunghezza di 8 me una campata di 7,4 m.

« Un aereo in accelerazione fino a Mach 6 doveva essere utilizzato come aereo di linea passeggeri, il che, ovviamente, era razionale: le sue caratteristiche ad alta velocità avrebbero consentito di aumentare la velocità dell'aviazione civile».

Il velivolo booster è stato il primo progetto dettagliato tecnologicamente rivoluzionario di un ipersonico aereo con motori a reazione. Al 40° Congresso della Federazione Internazionale dell'Aviazione (FAI), tenutosi nel 1989 a Malaga (Spagna), i rappresentanti della National Aeronautics and Space Administration (NASA) degli Stati Uniti hanno elogiato il velivolo booster, sottolineando che era "progettato secondo i requisiti moderni .

In considerazione della necessità di ingenti fondi per tecnologie di propulsione, aerodinamica e scienza dei materiali fondamentalmente nuove per creare un tale aereo booster ipersonico, le ultime versioni del progetto consideravano una possibilità meno costosa e più rapidamente realizzabile di creare non un ipersonico, ma un supersonico booster, che era considerato un aereo da ricognizione d'attacco modificato T-4 ("100"), tuttavia, non è stato nemmeno implementato.

piano orbitale

La chiusura del programma Spiral è stata influenzata dall'inizio della creazione del programma Buran in risposta all'inizio del programma Space Shuttle americano, nonché dalla chiusura del programma PILOT nel 1975.

Secondo i dipendenti della NASA, le informazioni sulla creazione e il collaudo dei veicoli con equipaggio M2-F1, M2-F2, HL-10, X-24A, X-24B acquistati dall'Unione Sovietica potrebbero aver influenzato il design di Bora-4 sul sito web dell'organizzazione. [ ]

Impatto del progetto sui programmi statunitensi

Esperti nazionali, come Alexei Leonkov, insistono sul fatto che l'aereo orbitale X-37V è copiato dal BOR-5 sovietico, l'aereo orbitale Dream Chaser, una copia dell'aereo EPOS creato nell'ambito del progetto Spiral, Stratolaunch, il gemello di Lightning- 1000.

HL-20, il cui progetto ha costituito la base della nave Dream Chaser, è stato creato, tra l'altro, sulla base di fotografie di veicoli sperimentali sovietici della serie BOR-4 lanciati nell'ambito del programma Energia-Buran: Kosmos-1374 a giugno 1982 e Kosmos-1445 nel marzo 1983, che era una modifica dei dispositivi creati nell'ambito del programma Spiral, implementato dall'inizio degli anni '60. Ottenuto a seguito dello spionaggio della CIA e trasferito alla NASA, dove hanno realizzato e testato modelli in galleria del vento, sfruttando l'esperienza maturata. Ma grazie a Mark Sirangelo, che ha visitato la Russia e ha incontrato ingegneri domestici, i nomi degli specialisti russi voleranno sul primo volo a bordo della navicella Dream Chaser insieme agli specialisti americani che hanno lavorato al progetto HL-20.