Historia programu „spirala”. System lotniczy „Spirala” Projekt spiralny nowoczesne systemy kosmiczne

Dlaczego start z powietrza jest tak korzystny? Faktem jest, że pozwala zaoszczędzić na masie rakiety ze względu na to, że część prędkości i wysokości pokonuje przyspieszający samolot (czyli zmniejsza wymagany margines prędkości charakterystycznej lub delta-V), pozwala również na natychmiastowe umieszczenie LRE z dyszami podciśnieniowymi na pierwszym stopniu rakiety, które mają wyższy impuls właściwy, co zwiększa sprawność silnika, a także zmniejsza wagę rakiety. Jednocześnie silniki lotnicze, takie jak silniki turboodrzutowe (silniki turboodrzutowe), silniki odrzutowe (silniki strumieniowe), a nawet silniki naddźwiękowe (silniki scramjet) - choć mają specyficzny impuls, który maleje wraz ze wzrostem prędkości, nadal pozostaje znacznie wyższy niż silnik rakietowy do 10 prędkości dźwięku (10 M):

Równolegle z wystrzeliwaniem rakiet Stratosferyczne Fortece B-52 uczestniczyły w testach NASA pojazdów z nadwoziem nośnym zwanym „latającymi wannami” ze względu na ich kształt i przeciętną aerodynamikę - statki M2-F1, M2-F2 i M2-F3 seria (w środku). Jak powiedział o tym samolocie Milton Thompson: „gdyby ktoś wypadł z B-52 w momencie, gdy M2-F1 oddzielił się od samolotu, to urządzenie prześcignęłoby go na Ziemi”. Później poprawiono aerodynamikę, dzięki czemu pojawiły się HL-10 (po prawej) i X-25A (po lewej), ale wszystkie te urządzenia miały tylko małe silniki i były przeznaczone wyłącznie do badania aerodynamiki podczas schodzenia z orbity, co ostatecznie stanowiło podstawę promu kosmicznego”. Tak więc rekordem dla wszystkich trzech urządzeń były wyniki 1976 km/h prędkości i 27524 m wysokości pokazane na HL-10 w lotach odpowiednio 18 i 27 lutego 1970 roku.

Sercem programu miał być naddźwiękowy dopalacz, który miał opracować 4-6M. Początkowo chcieli powierzyć ten projekt Biuru Konstrukcyjnemu Tupolewa (zaangażowanego już wówczas w Tu-144), ale ostatecznie z niego zrezygnował. Projekt został zaakceptowany przez Biuro Projektowe Mikoyan, które do zamknięcia projektu prowadziło odsadzenia modeli samolotów w tunelu aerodynamicznym. Przyspieszający samolot został rozpędzony za pomocą wózka rozpędzającego do prędkości 400 km/h, po czym uruchomił silniki i wystartował z ziemi. Aby poprawić aerodynamikę po starcie, nos samolotu uniósł się, ograniczając w ten sposób widok w dół - tę opcję zastosowano w Tu-144 i Concorde, a w przypadku radzieckiego bombowca T-4 poszli jeszcze dalej i całkowicie zamknęli kokpit.

Ponieważ paliwo bazowe dla stopni rakietowych (fluor/wodór) i paliwo do silnika scramjet przyśpieszającego samolotu (wodór) nie były wcześniej wykorzystywane do tych celów, na początkowym etapie postanowiono opracować wersję pośrednią systemu z nieco gorszą wydajnością. Jednak nawet ta pośrednia wersja miała być pod wieloma względami najlepsza, jaka powstała wcześniej, a główna wersja systemu jest całkowicie niesamowita:

W ten sposób system ten mógł umieścić na orbicie ładunek o masie ponad 10 ton przy masie startowej wynoszącej zaledwie 115 ton - to znaczy, że ładunek stanowił około 10% masy startowej! Jest to po prostu nie do pomyślenia w przypadku nowoczesnych rakiet chemicznych, które wypuszczają na orbitę średnio 3,5% swojej masy (i tylko w najcięższej wersji całkowicie wodorowej Delta IV liczba ta sięga 3,9%). Takie cechy osiągnięto dzięki silnikowi scramjet przyśpieszającego samolotu, który nie musiał ciągnąć ze sobą utleniacza do stratosfery, oraz dzięki paliwu fluorowemu stopni rakietowych, które miały impuls właściwy 479 sekund w próżni.

Pomimo jednoczesnego rozpoczęcia tworzenia akceleratora, silników do niego i statku orbitalnego, silnik nie był gotowy do zamknięcia projektu na początku lat 70., oczyszczanie modeli akceleratorów trwało do 1975 r. i dopiero 25 kwietnia tego roku (już po oficjalnym zamknięciu projektu) - samolot - Analog MiG-105.11 został przekazany do testów od producenta. Ponieważ statek miał nastawienie wojskowe, zakładano, że kokpit będzie strzelał, będzie miał własne silniki i spadochron, aby umożliwić samodzielne zejście z orbity i lądowanie na ziemi. Z powodu częste problemy z projektem ta część statku nigdy nie została zrealizowana.

Pierwszy analogowy samolot MiG-105.11 został zrzucony z Tu-95KM podczas 11. wspólnego lotu 27 października 1977 r., po którym wylądował pas startowy Groshevo. Testy analogu trwały do ​​13 września 1978 r., kiedy to wskutek błędu kierownika lotu podczas lądowania na złym kursie wieczorem, podczas lądowania na złym kursie, oślepiło go słońce, co spowodowało twarde lądowanie, które uszkodziło podwozie. 24 października samolot na zawieszeniu tego samego Tu-95KM został wysłany do remontu do Zakładu Budowy Maszyn Tushino. Chociaż samolot analogowy został później naprawiony, to jednak lot do TMZ pozostał ostatnim dla MiG-105.11.

Po oficjalnym zamknięciu projektu wciąż istniała nadzieja, że ​​do wystrzelenia statku orbitalnego mogą zostać użyte samoloty z innych projektów, najbardziej nadawał się projekt T-4 Biura Projektowego Suchoj, którego historia jest na swój sposób interesująca. tę rolę. Ponieważ ZSRR nie miał możliwości stworzenia tak dużej liczby grup lotniskowców jak Stany Zjednoczone, konieczne było znalezienie innego sposobu na poradzenie sobie z nimi. Konwencjonalna broń jądrowa nie nadawała się do tych celów, ponieważ w czasie między otrzymaniem informacji o lokalizacji lotniskowca a zbliżeniem się pocisku mogła ona opuścić promień zniszczenia. Dlatego w tym celu zaproponowano utworzenie niewielkiej grupy bombowców strategicznych z bronią jądrową.

Obliczenia wykazały, że aby przebić się przez obronę przeciwlotniczą formacji lotniskowca, musieli mieć bardzo wysoka prędkość- około 3M. W konkursie wzięły udział 3 biura projektowe: Biuro Projektowe Tupolew z projektem Tu-135, Biuro Projektowe Jakowlew z projektem Jak-35 oraz Biuro Projektowe Suchoj z projektem T-4. W rezultacie zwyciężył projekt Biura Projektowego Sukhoi, a Sukhoi i Tupolew pokłócili się, co doprowadziło do ich słynnej rozmowy podczas omawiania przyszłości tego projektu:

Tupolew: „Suchy to mój uczeń, znam go – nie poradzi sobie z tematem”.
Dry: „To właśnie dlatego, Andriej Nikołajewicz, że jestem twoim uczniem, dam sobie z tym radę”.

W rezultacie zbudowano i przetestowano jeden egzemplarz T-4 aż do przejścia na tryb naddźwiękowy, ale ze względu na fakt, że Tupolew był ostatecznie w stanie zapewnić, że nowe próbki T-4 nie będą produkowane w Kazańskich Zakładach Lotniczych - projekt w końcu zwolnił i wkrótce został zamknięty.

Do dalszych testów orbitera wyprodukowano już MiG-105.12 (do testów naddźwiękowych) i rozpoczęto budowę MiG-105.13 (już do testów naddźwiękowych). Oba te analogi nie zostały ukończone do czasu rozpoczęcia budowy Burana, kiedy ich konstrukcja została całkowicie ograniczona, podczas gdy trzeci analog był nadal testowany w komorze ciśnieniowej termicznej, podczas gdy drugi po prostu stał w TMZ do końca lat 70. . Teraz jedyna latająca kopia MiG-105.11 znajduje się w Centralnym Muzeum Sił Powietrznych w Monino, obok T-4 i naddźwiękowego pasażera Tu-144 (którego historia była nieco bardziej udana).

Kolejny bardzo interesujący punkt: Gagarin obronił swój dyplom 17 lutego 1968 r. z tematem jego Praca dyplomowa stał się statkiem kosmicznym ze sterami kratowymi (jak te, które są obecnie używane w wersjach wielokrotnego użytku rodziny rakiet Falcon 9). W przyszłości kierunek ten miał stać się tematem jego pracy doktorskiej. Jurij Aleksiejewicz zmarł 27 marca tego samego roku w swoim ostatnim locie z instruktorem, w którym po długiej przerwie w lotach musiał ponownie uzyskać prawo do samodzielnego latania ...

Projekt przewiduje wodowanie z AN-325 (powiększona wersja AN-225, zbudowana do transportu Burana, centralnego zbiornika rakiety Energia i innych ładunków ponadgabarytowych o wadze do 250 ton, które może przewozić wewnątrz kadłuba lub na zewnętrznym zawiesiu). Konstrukcja o łącznej masie 275 ton, zawierająca zbiornik, statek orbitalny i 7 ton ładunku, musiała wejść na orbitę dzięki unikalnemu dwukomorowemu silnikowi RD-701 działającemu na komponentach pędnych nafta + wodór/tlen. Silnik miał dwa tryby: w pierwszym, w celu zwiększenia ciągu, do obu komór podawana była znaczna część nafty (co zapewniało 2,5 raza większy ciąg), natomiast później silnik przechodził w tryb drugi, w którym podawano naftę został całkowicie zatrzymany (dostarczając o 10% większy impuls właściwy):

Projekt był powszechnie znany, ale nigdy nie otrzymał odpowiedniego dofinansowania. Pomimo unikalnego silnika projekt dziedziczy wszystkie niedociągnięcia techniczne nośnika poddźwiękowego, a także ma swój własny - jest to zbiornik trójkomponentowy, w którym należy zapewnić izolację termiczną trzy składniki paliwa (wodór, tlen, nafta), które muszą być przechowywane w różnych temperaturach (odpowiednio około 20K, 50K i 300K). Dużo bardziej obiecujące pod tym względem (w mojej osobistej opinii oczywiście) mogłoby być całkowitym odrzuceniem samolotu nośnego na rzecz startu naziemnego, z wykorzystaniem zbiorników zrzutowych i zachowaniem jednostopniowego schematu – rozwiązałoby to problem izolacji termicznej standardowymi systemami odwadniającymi (po podgrzaniu składników paliwa zrzucane, a zbiorniki są zasilane systemami naziemnymi do momentu startu).

Było kilka projektów europejskich jednocześnie:

Projekt RT-8 niemiecka firma Junkers - pod warunkiem wystrzelenia dwustopniowego pocisku manewrującego z 3-kilometrowego wózka z przyspieszeniem do 900 km/h, rozważano również start z powietrza. Oba etapy polegały na lądowaniu na ziemi, drugi etap zakładał wystrzelenie na orbitę niecałych 3 ton, a także przewidziano przeniesienie paliwa wodorowego/tlenowego z I etapu na II. Projekt zakończył się zamknięciem firmy w 1969 roku.

Nazywany również po prostu DC-X, projekt ten był pierwszą próbą wykazania wykonalności idei SSTO „w metalu” i pierwszą rakietą, która wylądowała na napędzie odrzutowym 18 sierpnia 1993 roku (stając się tym samym podstawą dla Grasshoppera SpaceX ). Zgodnie z programem wykonano 5 lotów, z których ostatni zakończył się twardym lądowaniem, które uszkodziło korpus rakiety. Postanowiono nie odtwarzać tej próbki testowej, ale zrobić nową (DC-XA), która w swoim trzecim locie była w stanie wznieść się na wysokość 3140 metrów (4 razy wyższą niż loty Grasshoppera), ale lądując po kolejnym locie jedna z nóg podporowych nie wysunęła się, przez co rakieta spadła i zapaliła się (co pogorszył wyciek ze zbiornika tlenu). Choć koszt projektu w tamtym czasie wynosił tylko 110 mln USD (w przeliczeniu na obecne ceny), postanowiono porzucić projekt na rzecz następujących na liście:

Porównanie wielkości X-33, VentureStar i Shuttle

PS Zainteresowanym tematem startów w powietrzu polecam książkę „Space Wings” V.P. Łukaszewicza i I.B. Afanasiev, gdzie temat istniejących wcześniej projektów (takich jak X-15 i Spiral i wiele innych) jest omówiony znacznie bardziej szczegółowo.

W odpowiedzi na rozpoczęte przez Stany Zjednoczone prace nad stworzeniem samolotu kosmicznego w latach 60. XX wieku, kierownictwo Związku Radzieckiego postanowiło rozpocząć podobne prace. Tak urodzony Projekt spiralny. Prace rozpoczęto w Mikojan Design Bureau jako kontynuacja prowadzonych tam badań nad kombinowanymi systemami lotniczymi. Głównym celem tego programu było stworzenie załogowego statku powietrznego do wykonywania przydzielonych zadań w kosmosie oraz możliwość wykonywania regularny transport na trasie Ziemia-orbita-Ziemia. W ramach tego programu miała przeprowadzić inspekcję statku kosmicznego na orbicie. Planowano również umieszczenie na pokładzie samolotu kosmicznego różnych systemów uzbrojenia: od tradycyjnych dział i pocisków po zaawansowane rodzaje broni laserowej i promieniowej.

System lotniczy „Spirala”

Aby zaprojektować samolot orbitalny w 1967 r. utworzono w Dubnej filię Mikojańskiego Biura Projektowego, na czele którego stanął zastępca głównego projektanta P.A. Zamknięcie. Przemysł lotniczy System spiralny o łącznej masie 115 ton, obejmowała wielorazowy naddźwiękowy samolot wspomagający oraz samolot kosmiczny wielokrotnego użytku z jednorazowym dwustopniowym dopalaczem rakietowym. Po zakończeniu lotu orbitalnego przewidziano zniżanie szybowcowe. Istniały dwa warianty przyspieszania samolotów z czterema wielotrybowymi silnikami turboodrzutowymi napędzanymi ciekłym wodorem (obiecująca opcja) i naftą (tradycyjna konserwatywna opcja). Oddzielenie etapu orbitalnego od samolotu wspomagającego miało odbywać się na wysokości odpowiednio 28-30 km lub 22-24 km, z prędkością odpowiednio sześcio- lub czterokrotnie większą od prędkości dźwięku. Następnie akcelerator z płynem silnik rakietowy(LPRE), a przyspieszający samolot powrócił na miejsce startu. Przyspieszający samolot według projektu był samolotem bezogonowym o długości 38 m i dużej rozpiętości skrzydeł 16,5 m. Blok silnika znajdował się pod kadłubem i miał wspólny regulowany naddźwiękowy wlot powietrza. W górnej części kadłuba naddźwiękowego dopalacza miał on montować na pylonie samolot kosmiczny, którego nos i ogon były osłonięte owiewkami.
Samolot kosmiczny o masie około 10 ton został zaprojektowany zgodnie z trójkątnym schematem „nośnika” i był znacznie mniejszy od przyśpieszającego samolotu. Miał zamiatane panele skrzydeł, które podczas startu i w początkowej fazie schodzenia z orbity zajmowały pozycję pionową, a podczas szybowania obracały się w taki sposób, że powierzchnia powierzchni nośnej wzrosła. Samolot kosmiczny miał zostać wystrzelony na niską orbitę o wysokości około 130 km i wykonać 2-3 orbity wokół Ziemi. Do manewrowania na orbicie miał wyposażyć aparat w jeden główny i dwa awaryjne silniki rakietowe. Po wykonaniu programu lotu urządzenie miało wejść w atmosferę, wykonać zniżanie z prędkością naddźwiękową pod dużym kątem natarcia, a następnie, po zmniejszeniu prędkości, otworzyć skrzydło, szybować i wylądować na lotnisku. Co bardzo ważne, każde lotnisko nadało się do lądowania i nie wymagało specjalnego sprzętu. Jedną z ważnych cech projektu Spiral była obecność na pokładzie samolotu kosmicznego komputera elektronicznego, który umożliwiał nawigację i automatyczną kontrolę lotu.
Ponadto można było ratować pilota samolotu kosmicznego w dowolnej części lotu za pomocą daleko ukształtowanego kokpitu kapsułowego z mechanizmem wyrzutowym, spadochronem, silnikami hamulcowymi do wchodzenia w atmosferę oraz jednostką nawigacyjną.

Od systemu „Spirala” do kompleksu „Buran-Energy”

Projekt Spiral był naprawdę zaawansowanym rozwojem tamtych czasów. W szczególności jego najważniejszą zaletą był krewnyduża masa ładunku, która jest 2-3 razy wyższa niż podobne wskaźniki dla nośników jednorazowych. Koszt wystrzelenia ładunku, według obliczeń, był 3-3,5 razy niższy niż w przypadku wystrzelenia na orbitę za pomocą tradycyjnych pojazdów nośnych. Zaletą systemu była również możliwość szerokiego wyboru kierunkówusta, manewrowanie na orbicie i lądowanie samolotów w każdych warunkach pogodowych. Projekt Spiral przewidywał najszerszy zakres prac.
Jednomiejscowy eksperymentalny samolot orbitalny wielokrotnego użytku został zaprojektowany w celu opracowania projektu i głównych systemów samolotu kosmicznego. Został stworzony w taki sam sposób jak główny aparat, ale miał znacznie mniejsze rozmiary i masę i musiał zostać umieszczony na orbicie za pomocą rakiety nośnej Sojuz.
Zgodnie z opracowanym planem stworzenie analogowego samolotu poddźwiękowego rozpoczęło się w 1967 roku, a naddźwiękowego – w 1968 roku. Pierwszy bezzałogowy lot orbitalny miał odbyć się w 1970 roku, a załogowy – w 1977 roku. 1970 Prawdziwe stworzenie przyśpieszającego samolotu miało rozpocząć się w 1972 roku. Równolegle z projektowaniem systemu Spiral rozpoczęto szkolenie pilotów samolotu kosmicznego. W 1967 roku z oddziału sowieckich kosmonautów utworzono grupę, w skład której w pierwszym etapie wchodził G.S. Titow, A.V. Filipchenko i A.P. Kuklina.
Plany były ambitne, a projekt naprawdę mógł zostać zrealizowany. Niestety, projekt Spiral nie miał się urzeczywistnić. Głównym tego powodem było zamknięcie programu Daina Sor (odpowiednik amerykańskiego projektu) w USA i w związku z tym utrata zainteresowania sowieckiego wojska projektem Spiral. Ale, co najbardziej irytujące, los wielu sowieckich projektów zależał od obecności wpływowych mecenasów w najwyższym kierownictwie partii i kraju. Spiral nie miał takich patronów. Minister Obrony ZSRR A.A. Grechko i wiceprzewodniczący Rady Ministrów ZSRR D.F. Ustinov zrobił wszystko, aby uniemożliwić realizację projektu w prawdziwej maszynie. Prace nad projektem Spiral rozpoczęły się na początku lat 70. XX wieku. Pierwszym krokiem było zaniechanie tworzenia samolotu wspomagającego, a drugim - z samolotu kosmicznego. Jeszcze wcześniej grupa pilotów-kosmonautów została rozwiązana. Przedsiębiorstwa zaangażowane w takie programy od tego czasu zajmowały się wyłącznie tworzeniem modeli latających do badania charakterystyk stateczności i sterowności samolotów kosmicznych w różnych segmentach lotu oraz oceny ochrony termicznej. Modele te nazywane są „bezzałogowymi samolotami rakietowymi orbitalnymi”. Program testów obejmował ich czyszczenie w tunelach aerodynamicznych TsAGI, testy laboratoryjne symulujące różne tryby lotu, a także brtesty kostne, w których pojazdy były dostarczane na trajektorie balistyczne za pomocą pocisków. Aby przetestować konstrukcję płatowca przy prędkościach poddźwiękowych, stworzono eksperymentalny pasażerski samolot orbitalny MiG-105.11. Był to aparat jednomiejscowy o wadze 4220 kg. Testy w locie załogowego samolotu analogowego rozpoczęły się w 1976 roku: przy pomocy własnego silnika urządzenie wystartowało z lotniska i wkrótce potem wylądowało. Od 1977 roku rozpoczęto testy od podniesienia go na wysokość na pokładzie samolotu transportowego Tu-95K. Początkowo odbywało się to bez oddzielenia od samolotu przewoźnika, a w październiku 1977 r. po raz pierwszy odbył się start z powietrza. Na czele tego dnia był A.G. Fastowec. W sumie MiG-105.11 wykonał dziewięć lotów. Jednym z nich, który odbył się we wrześniu 1978 r., było awaryjne lądowanie, które pękło tylko w niektórych miejscach kadłuba. Po tych testach główne wysiłki projektantów przeszły na program Buran-Energy.

Samoloty orbitalne

Chociaż bezpośrednie prace ustały, wszystkie zmiany, które planowano wdrożyć w płaszczyzna orbitalna „Spirala” postanowiono przekierować do projektu Buran. Na początkowym etapie postanowiono wypracować rozwiązania konstrukcyjne na modelach przyszłych samolotów kosmicznych. Tak powstał „BOR-4” – bezzałogowy pojazd doświadczalny, będący zredukowaną kopią załogowego statku kosmicznego, opracowanego wcześniej w ramach programu „Spirala” i wykonanego zgodnie z konfiguracją aerodynamiczną „korpusu nośnego”. następujące cechy: długość 3,4 m, rozpiętość skrzydeł 2,6 mi masa 1074 kg na orbicie i 795 kg po powrocie. Ze względu na wyjątkowo małe rozmiary w porównaniu do prawdziwego statku, seria tych modeli została niezwykle uproszczona pod względem wyposażenia. W latach 1982-1984 z poligonu Kapustin Jar dokonano sześciu wodowań aparatu BOR-4. Po wejściu na orbitę okołoziemską urządzenia tego modelu otrzymały nazwy satelitów serii Cosmos. Pierwszy start miał miejsce w czerwcu 1982 roku. Po dokonaniu jednej rewolucji wokół Ziemi, aparat, oficjalnie nazwany Cosmos-1374, rozpłynął się na Oceanie Indyjskim w pobliżu Wysp Kokosowych i został zabrany przez sowieckie statki. Podobny lot „BOR-4" odbył się w marcu 1983 r. i również rozbił się na Oceanie Indyjskim. W oficjalnym raporcie agencji prasowej Związku Radzieckiego statek kosmiczny wystrzelony w kosmos został nazwany „Kosmos-1445". Lot był wystrzeleniem w grudniu 1983 roku satelity „Kosmos-1517”. W przeciwieństwie do poprzednich lotów, urządzenie to rozprysło się na Morzu Czarnym i zatonęło. Rok później odbył się ostatni lot BOR-4. Tym razem urządzenie wystrzelony 19 grudnia 1984 r., nazwany „Kosmos-1616”, z powodzeniem okrążył Ziemię i rozpłynął się w Morzu Czarnym. Następnie dwa kolejne pojazdy BOR-4 zostały wystrzelone po trajektorii suborbitalnej (lipiec 1984 r. i październik 1987 r.).

Aerodynamiczny model „BOR-5”, geometrycznie podobny do przyszłego statku kosmicznego „Buran”, został wykonany w skali 1:8 i miał masę 1,4 tony. Jego starty odbyły się po trajektorii suborbitalnej z poligonu testowego Kapustin Yar przy użyciu pojazdów nośnych Cosmos. Po podniesieniu pojazdu po torze suborbitalnym na wysokość około 120 km, górny stopień rakiety orientował i przyspieszał BOR-5 z dodatkowym impulsem, aby zapewnić wymagane warunki do wejścia w atmosferę, po czym pojazd został rozdzielony. Starty pojazdów tej serii przeprowadzono w latach 1983-1988. Pierwsze uruchomienie zakończyło się niepowodzeniem z powodu awarii pojazdu startowego, a pięć kolejnych startów było całkiem udanych. Tak rozwijały się wydarzenia wokół projektu Spiral. Niestety, ten wspaniały pomysł, który został włożony w projekt kosmonauty, nie został zrealizowany, ale praca zainwestowana w projekt Spiral nie poszła na marne. Oprócz wspomnianych już lotów testowych wozów BOR-4 i BOR-5 stworzono bazę materiałową, metody badań oraz przeszkolono wysoko wykwalifikowanych specjalistów. Wszystko to w dużej mierze doprowadziło do pomyślnego stworzenia systemu Energia-Buran. Ponadto, mówiąc o projekcie Spiral, nie można ignorować teraźniejszości. Prace nad obiecującymi samolotami orbitalnymi trwają, a być może w nadchodzących latach jeden z tych projektów zostanie jednak przełożony na rzeczywistość.

Termin „samolot orbitalny” jest powszechnie używany.

Zakłada się, że Dream Chaser („Bieganie po sen”) dostarczy ładunek i załogę do 7 osób na niską orbitę okołoziemską.

Dream Chaser jest budowany w ramach kontraktu z NASA na dostarczenie ładunku na ISS. Pierwszy lot do stacja orbitalna planowane na 2020 rok.

Gwiezdne wojny na początku ery kosmicznej

Być może ten projekt nie wzbudziłby zainteresowania w Rosji, gdyby nie jedna ważna okoliczność: wygląd zewnętrzny, a także szereg rozwiązań technicznych zastosowanych przy budowie Dream Chaser, powtarza sowiecki projekt statku kosmicznego wielokrotnego użytku, który powstał pół wieku temu.

Mówimy o projekcie Spiral, który stał się prekursorem znacznie bardziej znanego Burana. To właśnie cel „Spirala” nie był bynajmniej pokojowy: ten statek miał stać się częścią nie fikcyjnych, ale prawdziwych „gwiezdnych wojen”.

Trzy tygodnie po wystrzeleniu pierwszego sztucznego satelity Ziemi Stany Zjednoczone zaczęły przygotowywać odpowiedź. Nie chodziło o wystrzelenie własnego „sztucznego księżyca”, ale o stworzenie bojowego statku kosmicznego.

X-20 Dyna-Soar został pomyślany jako kosmiczny bombowiec przechwytujący i rozpoznawczy. Oprócz prowadzenia rozpoznania miał niszczyć satelity wroga i „nurkować” w atmosferę, bombardować cele na Ziemi. Oczywiście mówiliśmy o bombardowaniach nuklearnych.

Uderzenie orbitalne

Kiedy w ZSRR wyszło na jaw, nad czym pracują Amerykanie, kierownictwo kraju postawiło sobie za zadanie stworzenie podobnego statku bojowego.

Tak narodził się projekt o nazwie „Spirala”. Statek kosmiczny miał zostać wystrzelony na orbitę za pomocą naddźwiękowego samolotu wspomagającego i stopnia rakietowego. Lądowanie zaplanowano w trybie samolotu konwencjonalnego.

Po uformowaniu ogólna koncepcja w Centralnym Instytucie Badawczym 30 Sił Powietrznych zadanie zostało przekazane do biura projektowego OKB-155 Artem Mikojan. Wyznaczono kierownika projektu „Spirala” Gleb Łozino-Łoziński.

Wojsko chciało zdobyć statek kosmiczny, który mógłby rozwiązać kilka problemów jednocześnie. Dlatego twórcy przewidzieli kilka modyfikacji statku kosmicznego jednocześnie: samolot zwiadowczy, przechwytujący, bombowiec kosmiczny.

Warto wspomnieć w szczególności o ostatniej roli. Radziecki statek kosmiczny był przygotowywany do ataków na grupy lotniskowców potencjalnego wroga. Uzbrojony w pocisk kosmos-ziemia z głowicą nuklearną, statek kosmiczny musiał zaatakować cel już na pierwszej orbicie. Nawet odchylenie pocisku od celu o 200 metrów zapewniało gwarantowane zniszczenie wrogiego lotniskowca.

Twórcy „Spirali” przygotowywali się do bitwy statków kosmicznych na orbicie. Oprócz broni opracowano unikalną kapsułę dla radzieckiego statku kosmicznego, w której załoga miała uciec w przypadku uderzenia wroga w statek.

Geniusz „Lapot”

Projekt Spiral powstał w środowisku, w którym technologia komputerowa była daleka od doskonałości. Dlatego wiele rozwiązań, które są obecnie przypisane do komputerów, trzeba było szukać w innych obszarach.

Ogromnym problemem było pokonanie gęstych warstw atmosfery podczas schodzenia. Strefy krytyczne chroniono za pomocą specjalnej ochrony termicznej, która została następnie sfinalizowana podczas tworzenia Buran.

Ale to nie wystarczyło. W latach 60. sterowanie zjazdem było prawie niemożliwe, tak że nadchodzący strumień powietrza dotykał tylko obszarów chronionych ochroną termiczną. A potem Gleb Lozino-Lozinsky zaproponował wyposażenie Spiral w składane konsole skrzydłowe.

System samobalansowania działał w ten sposób: w momencie, gdy prędkość osiągała maksimum podczas schodzenia z orbity, skrzydła delta składały się automatycznie, „zastępując” osłonięty dziób i dno pod wpływem uderzenia.

Kadłub statku kosmicznego został wykonany zgodnie ze schematem korpusu nośnego o bardzo tępym, pierzastym kształcie trójkąta w planie.

Jeden z twórców, patrząc na swój pomysł, nagle powiedział: „To jest łykowy but!” I tak się stało: bojowy statek kosmiczny, którego twórcy pieszczotliwie nazywali „Laptem” lub „Space Bast Shoes”.

Zespół Titowa: kto miał pilotować kosmiczne samoloty szturmowe

Podczas gdy projektanci pracowali nad statkiem kosmicznym, jego przyszli piloci rozpoczęli przygotowania. W 1966 roku w Centrum Szkolenia Kosmonautów utworzono grupę do pracy nad „tematem spirali”. Najsłynniejszym uczestnikiem był radziecki kosmonauta numer dwa niemiecki Titov. W grupie znaleźli się także przyszli astronauci Wasilij Łazariew oraz Anatolij Filipczenko.

Praca na statku kosmicznym była trudna. I nie chodzi tylko o złożoność zadania. W tym samym czasie w ZSRR wdrażano jednocześnie kilka programów kosmicznych, a projekt Spiral znajdował się na końcu kolejki finansowania. Być może stało się tak, ponieważ wywiad poinformował, że amerykański projekt stworzenia bojowego statku orbitalnego jest w martwym punkcie i bliski porażki. Dodatkowo OKB-1, które po śmierci Siergiej Korolew głowiasty Wasilij Miszyn, był niezwykle zazdrosny o konkurentów, przekonując sowieckie kierownictwo o bezsensowności samej idei samolotu orbitalnego.

W 1969 roku Centrum Szkolenia Kosmonautów zostało zreorganizowane, a młodzi ludzie dołączyli do grona pilotów pracujących nad tematem Spirala: Leonid Kizim, Władimir Dżanibekow,Jurij Romanenko, Władimir Lachow. Wszyscy polecą w kosmos, ale nie zostaną pilotami Spiral.

Jak „Spirala” została zmieniona na „Buran”

Od 1969 roku w ramach projektu rozpoczęto starty suborbitalnych analogów BOR (Unmanned Orbital Rocket Plane). Trzy modyfikacje urządzeń BOR były modelami w skali 1:3. Przeprowadzono siedem startów, z których dwa zakończyły się pełnym sukcesem.

W 1973 r. wydział oddziału kosmonautów, który pracował nad projektem Spiral, został rozwiązany z powodu zamknięcia projektu.

Paradoks polega jednak na tym, że w ówczesnych kręgach rządowych dyskutowano już o potrzebie stworzenia systemu kosmicznego wielokrotnego użytku w ZSRR.

W 1976 Minister Obrony ZSRR Dmitrij Ustinow zatwierdziła zadanie taktyczno-techniczne na opracowanie takiego systemu. A potrzebę tłumaczył fakt, że jeszcze wcześniej rozpoczęto takie prace… w USA. Dekadę później sytuacja dokładnie się powtórzyła, dopiero teraz program Energia-Buran miał być odpowiedzią na program Space Shuttle.

Do pracy nad projektem utworzono stowarzyszenie badawczo-produkcyjne „Błyskawica”, na czele którego stanął… Gleb Lozino-Lozinsky.

„Spirala” została uznana za projekt moralnie przestarzały, który nie spełniał najnowszych wymagań tamtych czasów.

Eksperci uważają jednak, że wiele rozwiązań zastosowanych w Spiral było znacznie bardziej udanych niż te, które później zastosowali zarówno Amerykanie, jak i nasi projektanci przy tworzeniu systemu Buran.

Prototyp „Spirala” wciąż leciał w kosmos i nie raz. W 1979 roku powstał aparat BOR-4, który był modelem wymiarowo-wagowym Spirali w skali 1:2.

W latach 1982-1984 BOR-4 wykonał cztery loty orbitalne. Do druku starty urządzenia były szyfrowane pod nazwami satelitów serii Kosmos.

Po jednym z lotów BOR-4 rozbił się na Oceanie Indyjskim, gdzie czekały na niego nie tylko sowieckie okręty wojenne, ale także przedstawiciele Marynarki Wojennej Australii, którzy wykonali ogromną liczbę zdjęć aparatu sowieckiego. Zdjęcia zostały przeniesione do CIA, skąd trafiły do ​​NASA.

Po analizie amerykańscy inżynierowie byli zachwyceni: uznali konstruktywne rozwiązania swoich rosyjskich kolegów za genialne. Do tego stopnia, że ​​początkowo faktycznie skopiowano je w projekcie samolotu orbitalnego HL-20, którego nie zrealizowano w latach dziewięćdziesiątych, a teraz przeniesiono do Dream Chaser.

Nie obrażaj się Yankees. To, czego nie potrzebujemy, z powodzeniem wykorzystują. Możemy tylko ugryźć się w łokcie i żałować straconych okazji.

(Region Moskwy).

Historia programu

Około 1964 roku grupa naukowców i specjalistów Sił Powietrznych opracowała koncepcję stworzenia całkowicie nowego VKS-u, który w najbardziej racjonalny sposób zintegrowałby idee samolotu, samolotu rakietowego i obiektu kosmicznego i spełniałby powyższe wymagania. W połowie 1965 r. minister przemysłu lotniczego P.V. Dementyev polecił Biuru Projektów AI Mikojana opracowanie projektu tego systemu, zwanego Spiralą. Głównym projektantem systemu został G. E. Lozino-Lozinsky. Z Sił Powietrznych pracami kierował S. G. Frołow, wsparcie wojskowo-techniczne zostało powierzone szefowi Centralnego Instytutu Badawczego 30 - Z. A. Ioffe, a także jego zastępcy ds. Nauki V. I. Siemionowowi i kierownikom działów - V. A. Matveev i O. B Rukosuev - główni ideolodzy koncepcji VKS. .

W trakcie programu, w celu przetestowania budowy samolotu orbitalnego i wykazania jego wykonalności, powstały podprojekty dla samolotu analogowego MiG-105.11, analogów suborbitalnych BOR-1 (Unmanned Orbital Rocket Planer), BOR-2, BOR-3 oraz analogowy statek kosmiczny „EPOS” (eksperymentalny załogowy samolot orbitalny) BOR-4 i BOR-5.

Wszystkie pojazdy zostały wykonane w skali 1:3 ze względu na ograniczone możliwości energetyczne rakiety 8K63B - zmodyfikowanego R-12 IRBM. Wprowadzenia zostały przeprowadzone z poligonu testowego Kapustin Yar:

BOR-1 - 15.07.1969, modelowy wyrób wykonany z tekstolitu, spłonął podczas opadania balistycznego;
BOR-2 - 12.06.1969, awaria systemu sterowania, zejście balistyczne, spalenie;
BOR-2 - 31.07.1970, lot udany;
BOR-2 - 22.04.1971, przepalenie zabezpieczenia termicznego, spadochron nie wyszedł, rozbił się;
BOR-2 - 02.08.1972, lot udany, aparat przechowywany w FRI;
BOR-3 - 24.05.1973, zniszczenie na wysokości 5 km, rozbicie;
BOR-3 - 11.07.1974, uszkodzenie spadochronu, rozbicie.

Prace nad stworzeniem „Spirali”, w tym analogów jej samolotów orbitalnych, przerwane w 1969 roku, wznowiono w 1974 roku. W latach 1976-1978 na FRI przeprowadzono 7 lotów próbnych MiG-105.11.

Piloci Piotr Ostapenko, Igor Volk, Valery Menitsky, Alexander Fedotov testowali na poddźwiękowym analogu samolotu orbitalnego Mig-105.11. MiG-105.11 został wystrzelony spod kadłuba ciężkiego bombowca Tu-95 K Aviard Fastovets, ostatni etap testowania analogu przeprowadził Wasilij Uriadow.

Również " na podstawie BOR-4 opracowano kosmiczne głowice manewrujące, których głównym zadaniem było bombardowanie Ameryki z kosmosu z minimalnym czasem lotu do celów (5 ... 7 minut)”. Łukaszewicz wiceprezes, dyrektor finansowy JSC "Międzynarodowe Konsorcjum Lotnictwa Wielozadaniowego" systemy kosmiczne».

Własne prace nad „Spiralą” (poza analogami BOR) zostały ostatecznie przerwane po rozpoczęciu prac na większą skalę, mniej ryzykowną technologicznie, która wydawała się bardziej obiecująca i pod wieloma względami powtórzyła amerykański program wahadłowców firmy Energia- Projekt Burana. Minister obrony A. A. Grechko nawet nie wydał zgody na testy orbitalne prawie ukończonego EPOS, rysując rezolucję według różnych źródeł „Nie będziemy angażować się w fantazje” lub „To jest fantastyczne. Musisz zrobić prawdziwą rzecz”. Główni specjaliści, którzy wcześniej pracowali nad projektem Spiral, zostali przeniesieni z Biura Projektowego A. I. Mikojana i Biura Projektowego Raduga na polecenie Ministra Przemysłu Lotniczego do NPO Molniya.

W tej chwili w Centralnym Muzeum Sił Powietrznych Federacji Rosyjskiej w Monino można zobaczyć samolot analogowy 105.11.

Akcelerator samolotu

Potężny sterowiec-akcelerator (masa 52 ton, długość 38 m, rozpiętość skrzydeł 16,5 m) miał rozpędzać się do sześciokrotnej prędkości dźwięku (6), a następnie z jego „pleców” na wysokości 28-30 km mieć 10- tonowy załogowy samolot orbitalny o długości 8 m i rozpiętości 7,4 m.

« Przyspieszający samolot do 6 Macha miał być używany jako samolot pasażerski, co oczywiście było racjonalne: jego wysoka prędkość pozwoliłaby zwiększyć prędkość lotnictwa cywilnego».

Samolot pomocniczy był pierwszym rewolucyjnym technologicznie szczegółowym projektem hipersonicznego samolot z silnikami odrzutowymi. Na 40. Kongresie Międzynarodowej Federacji Lotniczej (FAI), który odbył się w 1989 roku w Maladze (Hiszpania), przedstawiciele amerykańskiej Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) chwalili samolot startowy, zauważając, że został „zaprojektowany zgodnie z nowoczesnymi wymogami .

W związku z potrzebą dużych funduszy na zupełnie nowe technologie napędowe, aerodynamiczne i materiałoznawcze w celu stworzenia takiego naddźwiękowego dopalacza, w najnowszych wersjach projektu rozważono mniej kosztowną i możliwą do szybszego osiągnięcia możliwość stworzenia nie naddźwiękowego, lecz naddźwiękowego. booster, który został uznany za zmodyfikowany samolot rozpoznania szturmowego T-4 („100”), jednak również nie został zaimplementowany.

płaszczyzna orbity

Na zamknięcie programu Spiral wpłynęło rozpoczęcie tworzenia programu Buran jako odpowiedzi na rozpoczęcie programu American Space Shuttle, a także zamknięcie programu PILOT w 1975 roku.

Według pracowników NASA informacje o stworzeniu i testowaniu zakupionych przez Związek Radziecki pojazdów załogowych M2-F1, M2-F2, HL-10, X-24A, X-24B mogły mieć wpływ na konstrukcję Bora-4 na strona internetowa organizacji. [ ]

Wpływ projektu na programy amerykańskie

Krajowi eksperci, tacy jak Aleksiej Leonkow, twierdzą, że samolot orbitalny X-37V jest kopią radzieckiego samolotu orbitalnego BOR-5, samolotu orbitalnego Dream Chaser, kopii samolotu EPOS stworzonego w ramach projektu Spiral, Stratolaunch, bliźniaka Lightning- 1000.

HL-20, którego projekt stanowił podstawę okrętu Dream Chaser, powstał m.in. na podstawie zdjęć radzieckich pojazdów eksperymentalnych serii BOR-4 zwodowanych w ramach programu Energia-Buran: Kosmos-1374 w czerwcu 1982 i Kosmos-1445 w marcu 1983, który był modyfikacją urządzeń powstałych w ramach programu Spiral, realizowanego od początku lat 60-tych. Zdobyte w wyniku szpiegostwa CIA i przekazane do NASA, gdzie z wykorzystaniem zdobytego doświadczenia wykonali i przetestowali modele w tunelu aerodynamicznym. Ale dzięki Markowi Sirangelo, który odwiedził Rosję i spotkał się z krajowymi inżynierami, nazwiska rosyjskich specjalistów będą latać w pierwszym locie na pokładzie statku kosmicznego Dream Chaser razem z amerykańskimi specjalistami, którzy pracowali nad projektem HL-20.