«Спираль» развития авиационно-космических систем. Влияние американских программ на проект. Составные части акс спираль

Проект "Спираль" (ОКБ-155)

Рис. 3 Аппараты, разработанные по проекту "Спираль":

Рассматривались два варианта ГСР с четырьмя многорежимными турбореактивными двигателями (ТРД), работающими на жидком водороде (более перспективный вариант) или на керосине (более консервативный вариант). ГСР использовал для старта с взлетно-посадочной полосы разгонную тележку и применялся для разгона системы до гиперзвуковой скорости, соответствующей ЧИСЛУ Маха М=6 (для первого варианта) или М=4 {для второго). Разделение ступеней системы предполагалось произвести на высоте 28-30 км или 22-24 км соответственно. Далее в действие вступал и ускоритель с ЖРД, а ГСР возвращался к месту старта. Самолет-разгонщик представлял собой сравнительно крупногабаритный самолет, построенный по схеме "летающее крыло", большой стреловидности с вертикальными стабилизирующими поверхностями на концах крыла. Блок ТРД располагался под фюзеляжем и имел общий регулируемый сверхзвуковой воздухозаборник. В верхней части фюзеляжа ГСР на пилоне крепился ОС с ракетным ускорителем, носовая и хвостовая части которого закрывались обтекателями. Орбитальный самолет проектировался по схеме "несущий корпус" треугольной формы в плане и был значительно меньше самолета-разгонщика. Он имел стреловидные консоли крыла, которые при выведении и в начальной фазе спуска с орбиты занимали вертикальное положение, а при планировании поворачивались, увеличивая несущую площадь. Ускорителем ОС выводился на низкую околоземную орбиту высотой порядка 130 км и выполнял на ней 2-3 витка. Он мог совершать маневр по изменению наклонения плоскости и высоты орбиты. После выполнения полета ОС совершал вход в атмосферу, спуск на гиперзвуковой скоростью при большом угле атаки с возможностью большого бокового маневра, а затем, после снижения скорости, раскрывал крыло, планировал и садился на любой аэродром. Для защиты корпуса ОС от нагрева при входе в атмосферу применялся нижний металлический теплозащитный экран, установленный на шарнирных подвесках, который выполнял некоторые силовые функции. При входе в атмосферу сложенные консоли крыла располагались в аэродинамической "тени" фюзеляжа. Для выведения ОС на орбиту после отделения от ГСР имелся ускоритель, представляющий собой двухступенчатую ракету с кислородно-водородными или с кислородно-керосиновыми ЖРД. Для маневрирования ОС на орбите использовался основной, а также два аварийных ЖРД. Для ориентации и управления служили микродвигатели с автономной системой подачи. Все ракетные двигатели ОС работали на топливе азотный тетраксид - несимметричный диметилгидразин (АТ-НДМГ), Для маневрирования самолета на конечном участке планирования (дотягивание до ВПП, заход на второй круг в случае невозможности посадки с первого захода) предназначался ТРД, работающий на керосине, посадка осуществлялась на лыжное шасси. Одной из отличительных черт проекта ОС была бортовая ЭВМ для навигации и автоматического управления полетом. Рассматривалась возможность аварийного спасения пилота ОС на любом участке полета с помощью кабины-капсулы фарообразной формы, имеющей механизм катапультирования из ОС, парашют и тормозные двигатели для входа в атмосферу (в случае невозможности возвращения на Землю с орбиты всего самолета) и навигационный блок. Для натурной отработки конструкции и основных систем ОС проектировался одноместный экспериментальный орбитальный самолет многоразового применения, Он строился по аналогичной схеме, имел несколько меньшие размеры и массу и должен был выводиться на орбиту при помощи РН "Союз", Для испытания конфигурации ОС на атмосферных участках полета предназначались самолеты-аналоги, оснащенные ТРД и стартующие с самолета-носителя Ту-95. Один из аналогов должен был совершать полет на дозвуковой скорости, второй - на скорости, соответствующей числу M=6-8. Основной особенностью системы "Спираль" была большая относительная масса полезной нагрузки (ПН), в 2-3 раза превышающая относительную массу ПН обычных одноразовых РН. Стоимость же выведения ПН предполагалась в 3-3,5 раза ниже. Кроме того, достоинствами системы были возможность широкого выбора диапазона направлений старта, маневрирование в космосе и самолетная посадка в сложных метеорологических условиях. Проект "Спираль" предусматиривал проведение широкого круга работ. По плану создание дозвукового самолета-аналога начиналось в 1967 г., гиперзвукового аналога - в 1968 г. Экспериментальный аппарат должен был впервые выводиться на орбиту в беспилотном варианте 81970 г. Первый пилотируемый полет его намечался на 1977 г. Работы по ГСР должны были начаться в 1970 г. В случае принятия решения о создании самолета-разгонщика на водороде постройку его предполагалось развернуть в 1972 г. В середине 70-х годов могли начаться полеты полностью укомплектованной системы "Спираль". Для исследований характеристик устойчивости и управляемости ОС на различных участках полета и оценки теплозащиты были построены летающие модели аппарата в масштабе 1: 3 и 1: 2, получившие название "беспилотные орбитальные ракетопланы" ("БОР"), с жестко зафиксированными консолями крыла. Широкая программа испытаний аппаратов включала их продувку в аэродинамических трубах ЦАГИ и стендовую отработку, имитирующую различные режимы и этапы полета. Затем начались бросковые испытания, в которых аппараты "БОР" с помощью ракет выводились, на баллистическую траекторию полета, имитирующую вход в атмосферу и посадку. Несмотря на строгое технико-экономическое обоснованне, руководство страны интереса к теме "Спираль" не проявляло, что отрицательно сказывалось на сроках выполнения программы, которые растянулись на многие годы. Постепенно программа "Спираль" была переориентирована на летные испытания аппаратов-аналогов без перспектив создания на их базе реальной системы. В 1976 г. с началом работ по программе "Энергия"- "Буран" судьба проекта "Спираль" была окончательно предрешена. Однако испытания аппаратов-аналогов, созданных в рамках программы "Спираль", продолжались. Пилотируемый самолет-аналог был готов к дозвуковым полетам в середине 70-х годов. Его летные испытания начались с коротких подлетов аппарата в мае 1976 г.: с помощью собственного ТРД самолет-аналог совершал взлет с ВПП и вскоре после этого шел на посадку. В этих полетах принимали участие летчики-испытатели А.Фастовец, И.Волк, В.Меницкий и А.Федотов. 11 октября 1976 г. аппарат совершил перелет с одной ВПП аэродрома на другую. В 1977 г. начались испытания аппарата-аналога с подъемом его на высоту с помощью самолета-носителя Ту-95К - сначала без сброса с самолета. 27 октября 1977 г. был проведен первый воздушный старт аналога с самолета-носителя; пилотировал аппарат А.Фастовец. В 1978 г. было проведено еще пять полетов самолета-аналога на дозвуковой скорости. Окончание летных испытаний аналога в сентябре 1978 г. положило конец программе "Спираль". Для отработки решений, положенных в основу концепции многоразового орбитального корабля (ОК) "Буран", было решено использовать задел, накопленный в рамках программы "Спираль". Для этого с существенной модификацией были использованы аппараты "БОР". Они оснащались новой системой теплозащиты, близкой по характеристикам к теплозащите ОК "Буран", и сбрасываемой тормозной ДУ для схода с орбиты. Системное оснащение ракетоплана из-за его крайне малых размеров было предельно упрощено. Полет после входа в атмосферу - планирующий, с последующим спуском на парашюте на воду. В момент, когда разработка ОК "Буран" приближаялась к своей кульминации, для испытания теплозащитных материалов корабля 3 июня 1982 г, с космодрома Капустин Яр с помощью РН "Космос" под обозначением спутника "Космос-1374" был запущен аппарат "БОР-4". Совершив 1,25 витка по орбите, ракетоплан выполнил вход в атмосферу с боковым маневром на дальность 600 км, полет и приводнение в 560 км от архипелага Кокосовы острова в Индийском океане, где дежурившие там семь кораблей спасения подобрали "БОР-4" из воды. Спасательные операции были засняты на фотопленку австралийским патрульным самолетом "Орион", находившимся в этой зоне. Второй орбитальный полет аппарата "БОР-4" под обозначением "Космос-1445" состоялся 15 марта 1983 г. Ракетоплан приводнился в 556 км южнее тех же Кокосовых островов и был успешно спасен советскими кораблями. Третий полет ракетоплана "БОР-4" ("Космос-1517") был выполнен 27 декабря 1983 г. На этот раз в качестве места посадки был выбран не Индийский океан, а Черное море. Корабли слежения засекли включение тормозной ДУ аппарата, когда тот находился над Южной Атлантикой. 4 июля 1983 г. была запущена первая модель ОК "Буран" в уменьшенном масштабе ("БОР-5", или "Б-5") для подтверждения реальной конфигурации корабля. Цельнометаллический миниатюрный орбитальный корабль, снабженный датчиками и регистрирующей аппаратурой, совершил суборбитальный полет с космодрома Капустин Яр. Впоследствии было проведено еще пять суборбитальных полетов аппарата "Б-5". Последний раз ракетоплан "БОР-4" был запущен 19 декабря 1984 г. под обозначением "Космос-1614". Как и в предыдущем запуске, "БОР-4" приводнился в Черном море после одновиткового полета по орбите.

Все дальше в глубину истории уходят времена Красной Империи – Советского Союза. Но еще много его тайн сокрыто от нашего взора. Недавно была рассекречена информация о Советском истребителе «Шатлов» под названием «Спираль», такое название носит авиационно-космическая система - представлявшая собой многоразовый космический истребитель-бомбардировщик, который был разработан советскими учеными в шестидесятых годах прошлого века. Советский проект «Спираль» был нашим ответом на попытку создания американцами космического разведчика-бомбардировщика X-20 «Dyna Soar».

Система «Спираль» включала в себя самолет, выводящий корабль на орбиту, разгонную ступень и непосредственно сам одноместный космический модуль. Данная система создавалась для боевого применения в космосе, а также для инспекции любых космических объектов на предмет установления их назначения или ликвидации. Эта информация была озвучена по TV на канале «Россия» 17 апреля 2010 года.

Усовершенствованная ипостась «Спирали» – многоцелевой космический перехватчик МАКС. Хотя МАКС и мог быть использован в военных целях, но разрабатывался он в основном для экономических целей — для вывода на орбиту людей и грузов, для использования в комплексе с орбитальной космической станцией. Разработчиком было НПО «МОЛНИЯ».

В 1969 году был испытан Экспериментальный Пилотируемый Орбитальный Самолет (ЭПОС) – атмосферный аналог «Спирали». Мы были готовы уже в то время к господству в космосе. Но где все эти корабли? Куда они подевались? В гонке за Америкой оригинальные проекты оказались не нужны.

Всем известен американский фантастический фильм «Звездные войны». Но мы первые предложили и реализовали идею Звездных войн. Мы были готовы уже в то время к сражению в космосе. Если американский «Шаттл» ограничен в своей маневренности в космосе и не способен летать в атмосфере, то советские орбитальные комплексы были разработаны и испытаны как полнофункциональные системы.

В 1961 году Юрий Алексеевич Гагарин совершил первый в истории человечества космический полет вокруг Земли. А уже в 1965 году в СССР Глебом Евгеньевичем Лозино-Лозинским была спроектирована «Спираль» – такое имя получил космический управляемый истребитель-перехватчик, который называли охотником за «Шатлами». Это был боевой корабль для войны в атмосфере и космосе, обладавший крейсерской скоростью 6000 км/час. Он имел необычные очертания и, конечно, самолетом его было бы называть неправильно. Обладая широким полукруглым фюзеляжем, он походил скорее на слегка приплюснутую акулу. Его принадлежность к классу самолетов выдавали только небольшие скошенные назад крылья, придававшие ему очертания стремительной птицы. Первая «Спираль» не имела маршевых двигателей, поэтому спускалась на аэродром планируя в воздухе. «Спираль» можно было использовать как в автоматическом режиме, так и с ручным управлением.

В «Спирали» была предусмотрена система спасения пилота с любой высоты в виде аварийной отстреливаемой капсулы и обычной системы катапультирования. В то же время была организована секретная команда для обучения пилотов управлению кораблями данного типа. В нее входил и всем известный Джанибеков, а Герман Титов был назначен командиром боевых космонавтов. Первая модель «Спирали» – ее дозвуковой аналог, ЭПОС, была запущена 6 декабря 1969 года на высоту 40 км. Был разработан первый стратегический гиперзвуковой самолет-Ракетоносец, предназначенный для запуска ее на орбиту. И здесь советские инженеры пошли нетрадиционным путем: при военном противостоянии достаточно уничтожить стационарный Космический Пусковой Комплекс и выводить в космос боевые машины будет неоткуда. А запускать их с помощью самолета можно практически с любого специально оборудованного тяжелого аэродрома, он мобилен. Самолет поднимал корабль в стратосферу и он стартовала с включенными двигателями прямо с его «спины». Поэтому самолет был рассчитан на очень большую грузоподъемность, чтобы выдерживать отдачу при старте «Спирали» или ЭПОСа.

Первый запуск ЭПОСа был произведен в 1976 году, испытание прошло успешно. Как пишут специалисты, ЭПОС обладал уникальными аэродинамическими характеристиками. Обкатывали его Игорь Волк, Валерий Меницкий и Александр Федотов. Кроме ЭПОСА испытывались еще маломерные автоматические модели орбитального корабля под общим названием «Бор» — Беспилотный Орбитальный Ракетоплан.
«Спираль» была готова к серийному производству, но министр обороны Гречко одним росчерком пера отправил проект в корзину, заявив:
— Нечего заниматься фантастикой!

Свою лепту в замораживание проекта внесло и вмешательство Д.Ф. Устинова, бывшего в ту пору секретарем ЦК КПСС. Из-за ложных политических амбиций по настоянию Д.Ф. Устинова и министра общего машиностроения С.А. Афанасьева началась гонка с американцами и их проектом «Спейс Шаттл», пожертвовав при этом «Спиралью» — системой, по признанию компетентных отечественных и зарубежных специалистов, гораздо более прогрессивной.

— Если добавить, что СССР был, пожалуй, единственной страной, где космические проблемы были отделены от авиации и авиационной промышленности, да еще при отсутствии мощной координирующей организации, подобной американской NASA, то удивительна не постепенная ликвидация работ по «Спирали», а то, сколь многое удалось сделать. — Пишет Лебедев Виталий Владиславович, член Санкт-Петербургской Секции истории авиации и космонавтики при ИИЕТ им. С.И. Вавилова РАН.

Лозино-Лодзинскому было предложено заняться новым проектом – «Бураном», что он успешно и сделал. Но «Буран» по сравнению со «Спиралью» и МАКСом оказался гораздо более дорогим проектом. Тот же ЭПОС летал четыре раза, испытывая теплоизоляцию для «Бурана». Первый полноценный пуск «Бурана» в 1982 году произошел успешно, тогда он приземлился около Австралии. Но Глеб Евгеньевич не перестал заниматься своим детищем, параллельно с проектом «Буран» он усовершенствовал и испытывал «Спираль». Была разработана ее новая модификация: «МАКС» – Многоцелевая Авиационно-Космическая Система. МАКС предназначалась для орбитального патрулирования в космосе над территорией нашей страны. Она могла, например, сближаться с американскими спутниками, обследуя их на степень опасности для страны, также она была снабжена оружием для уничтожения как спутников, так и «Шаттлов». МАКС состояла из космического двухместного модуля, но уже с маршевыми двигателями, что делало ее маневренной в атмосфере и сбрасываемого топливного бака. Кроме двух пилотов МАКС способна доставлять на орбиту семь тонн груза или вместо него, пассажиров.

Эта «конструкция» должна была выводиться в атмосферу специальным самолетом. К тому времени уже существовал подобный проект - тяжелый транспортный самолет «Мрия». При подсчете стоимости вывода на орбиту одной тонны груза для разных космических кораблей, в том числе и американских Шаттлов, МАКС оказался самым дешевым перевозчиком. К тому же его можно было бы продавать за границу, так как инфраструктура для гражданской авиации есть в любой стане.

Когда 15 ноября 1988 года «Буран» произвел свой полноценный – первый и последний полет в автоматическом режиме, американцы были очень удивлены. Они спросили Лозино-Лодзинского:
— Как же так? Ведь у вас нет программного обеспечения!
Оказывается, все есть. Только непонятно почему мы до сих пор пользуемся американской Windows. Кто знает какие «тараканы» в ней таятся, и не лишимся ли мы всего Интернета, случись что серьезное…

«Буран» был готов к производству. Причем наши конструкторы создали не копию «Шаттла», а более эффективный во всех отношениях корабль. Это доказал даже его единственный полет. Он был готов для выполнения прикладных задач в космосе и обеспечения регулярной доставки людей и грузов на орбиту.
Но… тут Михаил Горбачев подписывает в Рейкьявике договор о разоружении с Рейганом, и проект задробили. Он оказался не нужен! Да здравствует мир во всем мире! Ура! А «Буран» – в корзину его!

— При внешнем сходстве с «Шаттлом» «Буран» является принципиально более совершенным космическим аппаратом; и главным результатом напряженных многолетних усилий стал триумфальный двухвитковый беспилотный полет «Бурана» с автоматической посадкой 15 ноября 1988 года. Полет продолжительностью 206 минут начался В 9 час 11 мин, на высоте 50 км, «Буран» вышел на связь со станциями слежения в районе посадочного комплекса, а в 9 час 24 мин 42 сек, опережая всего на секунду расчетное время, «Буран», преодолевая штормовые порывы бокового ветра на скорости 263 км/ч изящно коснулся полосы и через 42 сек, пробежав 1620 м, замер в ее центре с отклонением от осевой линии всего на 3 м! — Пишет Вячеслав Казьмин в своей статье.

Это был звездный час Главного конструктора «Бурана», доктора технических наук Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского.
28 ноября 2001 года Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский умирает, так и не дождавшись производства своих Спиралей, Максов и Буранов. Но вот весной этого года американцы, заявив о сворачивании проекта «Шаттл», запускают в космос совершенно новый космический корабль… который, внешне, как две капли воды похож на «Спираль». Разработали они его сами или купили готовый проект, ведь в эпоху рыночных отношений все продается и покупается? Кто знает. Тем более мы только что подписали с лицемерно улыбающимся президентом США очередной договор об очередном разоружении. Впрочем, зачем Америке, в самом деле, нужно устаревшее вооружение, если у нее теперь есть свои – американские МАКСы? Вопрос риторический… Только теперь уже они будут «обнюхивать» и контролировать наши военные спутники, а не мы их…

В настоящее время что-то сдвинулось с места в этом направлении: Роскосмос объявил конкурс на создание многоразового пилотируемого космического корабля нового поколения. Он создается для транспортно-технического обслуживания орбитальных пилотируемых станций и других объектов околоземной орбитальной группировки.
Уже находится в процессе разработки проект «Клипер». Он проектируется не только для выхода на орбиту, но и для полета к Луне. «Клипер» — это шестиместный многоразовый космический корабль, стартующий с помощью ракеты носителя «Энергия».

PS Данная информация не претендует на полноту изложения по данной теме. Она получена из открытых источников. Официальные документы до сих пор засекречены.

http://www.proza.ru/avtor/shaman7ho

(Московская область).

Проект «Спираль», начатый в 1960-х годах, был ответом на программу создания США космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20 «Dyna Soar» .

Примерно в 1964-м группа учёных и специалистов ВВС разработала концепцию создания принципиально новой ВКС, которая наиболее рационально интегрировала в себе идеи самолёта, ракетоплана и космического объекта и удовлетворяла бы вышеуказанным требованиям.

В середине 1965-го министр авиационной промышленности П. В. Дементьев поручил ОКБ А. И. Микояна разработку проекта этой системы, получившей название «Спираль». Главным конструктором системы назначили Г. Е. Лозино-Лозинского . От ВВС руководство работами осуществлял С. Г. Фролов, военно-техническое сопровождение поручили начальнику ЦНИИ 30 - З. А. Иоффе, а также его заместителю по науке В. И. Семёнову и начальникам управлений - В. А. Матвееву и О. Б. Рукосуеву - основным идеологам концепции ВКС.

Разработка системы «Спираль» и её орбитального самолёта начались в конструкторском бюро ОКБ-155 А. И. Микояна летом 1966 года. Готовность системы к эксплуатации предполагалась в середине 1970-х годов. И в США , и в СССР эти программы были свёрнуты на разных стадиях разработки.

Руководителем проекта «Спираль» был Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский .

Самолёт-разгонщик

Мощный воздушный корабль-разгонщик (вес 52 т, длина 38 м, размах крыла 16,5 м) должен был разгоняться до шестикратной скорости звука (6), затем с его «спины» на высоте 28-30 км должен был стартовать 10-тонный пилотируемый орбитальный самолёт длиной 8 м и размахом 7,4 м.

«Самолёт-разгонщик до 6 махов предполагалось возможным использовать и как пассажирский самолёт-авиалайнер , что, безусловно, было рационально: его высокие скоростные характеристики позволили бы поднять скорости гражданской авиации ».

Самолёт-разгонщик был первым технологически-революционным детальным проектом гиперзвукового летательного аппарата с воздушно-реактивными двигателями. На 40-м конгрессе Международной авиационной федерации (FAI), проходившей в 1989 году в Малаге (Испания) представители американского Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) дали самолёту-разгонщику высокую оценку, отметив, что он «проектировался в соответствии с современными требованиями».

Ввиду требования больших средств для принципиально новых двигательных, аэродинамических и материаловедческих технологий для создания такого гиперзвукового самолёта-разгонщика, в последних вариантах проекта рассматривалась менее затратная и более быстро достижимая возможность создания не гиперзвукового, а сверхзвукового разгонщика, в качестве которого рассматривался модифицированный ударно-разведывательный самолёт Т-4 («100») , однако и он не был реализован.

Орбитальный самолёт

Бор-1 - 15.07.1969, макетное изделие из текстолита, масштаб 1:3, естественно сгорел
Бор-2 - 06.12.1969, аналог М 1:3, отказ системы управления, баллист. спуск, сгорел
Бор-2 - 31.07.1970, аналог М 1:3, успешный полет
Бор-2 - 22.04.1971, аналог М 1:3, прогар защиты, КЗ, парашют не вышел, разбился
Бор-2 - 08.02.1972, аналог М 1:3, успешный полет, аппарат хранится в ЛИИ
Бор-3 - 24.05.1973, аналог М 1:3, разрушение ГО на высоте 5 км, аппарат разбился
Бор-3 - 11.07.1974, аналог М 1:3, повреждение парашюта, аппарат разбился
Все запуски осуществлены с полигона Капустин Яр).

Работы по созданию «Спирали», в том числе аналогов её орбитального самолёта, прерванные в 1969 году, были возобновлены в 1974 году. В 1976-1978 годах было проведено 7 испытательных полётов Миг-105.11.

На дозвуковом аналоге орбитального самолёта Миг-105.11 проводили испытания лётчики Пётр Остапенко , Игорь Волк , Валерий Меницкий , Александр Федотов . На МиГ-105.11 стартовал из-под фюзеляжа тяжёлого бомбардировщика Ту-95 К Авиард Фастовец , окончательный этап испытаний аналога проводил Василий Урядов.

Также «на базе БОР-4 разрабатывались маневрирующие боевые блоки космического базирования, основной задачей которых была бомбардировка Америки из космоса с минимальным подлётным временем до целей (5…7 минут) ». Лукашевич В. П., финансовый директор ОАО «Международный консорциум Многоцелевые авиационно-космические системы».

Собственные работы над «Спиралью» (кроме аналогов БОР) были окончательно прекращены после начала разработки более масштабного, менее технологически рискованного, казавшегося более перспективным и во многом повторявшим американскую программу Спейс шаттл проекта «Энергия-Буран ». Министр обороны А. А. Гречко даже не дал разрешения на орбитальные испытания почти готового ЭПОС, начертав по разным данным резолюцию «Фантазиями мы заниматься не будем» или «Это - фантастика. Нужно заниматься реальным делом» . Основные специалисты, ранее работавшие по проекту «Спираль», были переведены из ОКБ А. И. Микояна и ОКБ «Радуга» приказом министра авиационной промышленности в НПО «Молния» .

В данное время самолёт-аналог 105.11 можно видеть в Центральном музее Военно-воздушных сил РФ в Монино .

Влияние американских программ на проект

На начало программы «Спираль» повлияло начало работ по американской программе «Dyna Soar». Выбор облика орбитального самолета "Спираль" производился не совсем на пустом месте. При выборе компоновки и алгоритмов управления орбитального самолета "Спираль" конструкторы внимательно следили за американскими работами и испытаниями беспилотных аппаратов «ASSET »(1963-1965), «SV-5D »(1966-1967). К моменту выпуска в СССР аванпроекта "Спирали" в США уже проводились исследование пилотируемых гиперзвуковых летательных аппаратов на малых скоростях полета («PILOT») и полеты пилотируемых аппаратов «M2-F1 », «M2-F2 » и «HL-10 », так же предусматривались летные исследования «X-24 ». Результаты этих испытаний были известны в ОКБ Микояна.

На закрытие программы «Спираль» повлияло начало создания программы «Буран как ответ на начало американской программы «Спейс Шаттл», а так же закрытие в 1975 году программы « PILOT ».

Так же по мнению сотрудников НАСА на дизайн Бора-4 могли повлиять данные по созданию и испытанию пилотируемых аппаратов M2-F1, M2-F2, HL-10, X-24A, X-24B купленные Советским Союзом.

Фильм

См. также

Примечания

1. Dyna-Soar (англ. Dynamic Soaring - «разгон и планирование») в соответствии с методикой повторного входа в атмосферу

И две ракетные ступени для вывода корабля на орбиту. В итоге были изготовлены только корабль и несколько его копий в масштабе 1:3 которые слетали в космос. Несмотря на это «Спираль» и американский проект X-15 которые были родом из 1960-х оказались ближе всего к завершению из всех проектов воздушного старта космических грузов на данный момент.

Трудности в создании двигателя для гиперзвукового самолёта-разгонщика (ГПВРД) и хроническое невезение преследовали такие проекты. И даже сейчас, когда казалось бы появление первых рабочих ГПВРД (X-43 и X-51) открыло для таких проектов дорогу в космос, появление многоразовых первых ступеней (от SpaceX , Blue Origin и Индии) похоже собирается окончательно поставить на истории этих проектов жирную точку. Что же им всё время так мешало? Об этом и пойдёт речь ниже.

Теория

Параллельно со сбросами ракетопланов «Стратосферные крепости» B-52 участвовали в испытаниях NASA аппаратов с несущим корпусом названных за их форму и посредственную аэродинамику «летающими ванными» - корабли серии M2-F1 , M2-F2 и M2-F3 (по центру). Как высказывался об этом летательном аппарате Милтон Томпсон : «если бы человек выпал из B-52 в момент отделения M2-F1 от самолёта, то аппарат опередил бы его у Земли». В дальнейшем аэродинамику улучшили, благодаря чему появились HL-10 (справа) и X-25A (слева), но все эти аппараты имели лишь небольшие двигатели и предназначались исключительно для исследования аэродинамики при спуске с орбиты что, в итоге легло в основу конструкции «Спейс Шаттла» . Так что рекордом для всех трёх аппаратов стали результаты в 1976 км/ч по скорости и 27524 м по высоте показанные на HL-10 в полётах 18 и 27 февраля 1970 года соответственно.

Сердцем программы должен был стать гиперзвуковой самолёт-разгонщик, который должен был развивать 4-6М. В начале этот проект хотели поручить ОКБ Туполева (уже занимавшемся в тот момент Ту-144) но в итоге он от него отказался. Проект приняло ОКБ Микояна которое проводило продувки моделей самолёта в аэродинамической трубе вплоть до закрытия проекта. Самолёт-разгонщик разгонялся с помощью разгонной тележки до скорости 400 км/ч после чего запускал свои двигатели и отрывался от земли. Для улучшения аэродинамики после взлёта нос самолёта поднимался, ограничивая тем самым обзор в низ - такой вариант использовался на Ту-144 и «Конкорде» , а для советского бомбардировщика Т-4 пошли ещё дальше и сделали кабину полностью закрывающейся.

Так как базовое топливо для ракетных ступеней (фтор/водород) и топливо для ГПВРД самолёта-разгонщика (водород) до этого не применялось для этих целей - решено было на начальном этапе разработать промежуточный вариант системы с несколько худшими показателями. Однако даже этот промежуточный вариант должен был стать по многим показателям лучше всего что было создано до этого, а основной вариант системы и вовсе поражает воображение:
Таким образом данная система могла вывести на орбиту груз в 10+ тонн при стартовой массе всего в 115 тонн - то есть полезный груз составлял около 10% стартовой массы! Это является просто немыслимым показателем для современных химических ракет, которые выводят на орбиту в среднем 3,5% от собственной массы (и только у самой тяжёлой версии полностью водородной Delta IV этот показатель достигает 3,9%). Такие характеристики достигались ГПВРД самолёта-разгонщика, которому не надо было тащить с собой в стратосферу окислитель, и фторным топливом ракетных ступеней которое имело удельный импульс в 479 сек в вакууме.

В первые самолёт-аналог МиГ-105.11 был сброшен с Ту-95КМ в своём 11 совместном полёте 27 октября 1977 года, после чего приземлился ВПП Грошево. Испытания аналога проходили до 13 сентября 1978 года, когда из-за ошибки руководителя полёта при заходе на посадку по неправильному курсу в вечернее время пилота ослепило Солнце, в результате чего произошла жёсткая посадка повредившая шасси. 24 октября самолёт был отправлен на подвесе того же Ту-95КМ на Тушинский машиностроительный завод для ремонта. Хотя самолёт-аналог в дальнейшем и отремонтировали, однако этот полёт на ТМЗ так и остался для МиГ-105.11 последним.

После официального закрытия проекта оставалась надежда на использования для старта орбитального корабля самолётов из других проектов, более всего на эту роль подходил проект Т-4 ОКБ Сухого, история которого по своему интересна. Так как у СССР не было возможности создать столь большое число авианосных группировок сколько было у США, для борьбы с ними требовалось найти какой-то другой способ. Обычное ядерное оружие для этих целей не подходило, так как за время между получением информации о место положении авианосца и подлётом ракеты он мог выйти из радиуса поражения. Поэтому было предложено для этой цели создание небольшой группировки стратегических бомбардировщиков с ядерным ракетным вооружением.

Расчёты показывали, что для прорыва ПВО авианосного соединения они должны были иметь весьма высокую скорость - порядка 3М. В конкурсе участвовало 3 конструкторских бюро: ОКБ Туполева с проектом Ту-135, ОКБ Яковлева с проектом Як-35 и ОКБ Сухого с проектом Т-4 . В итоге выиграл проект ОКБ Сухого, а сам Сухой и Туполев при этом поссорились, что привело к их знаменитому разговору при обсуждении будущего данного проекта:

Туполев: «Сухой - мой ученик, я его знаю - он с темой не справится.»
Сухой: «Именно потому, Андрей Николаевич, что я ваш ученик, я с ней справлюсь.»

Для дальнейших испытаний орбитального корабля уже были изготовлен МиГ-105.12 (для испытаний на сверхзвуке) и приступили к строительству МиГ-105.13 (уже для испытаний на гиперзвуке). Оба этих аналога не были закончены до конца к моменту начала строительства «Бурана», когда их строительство полностью было свёрнуто, при этом третий аналог всё же проходил испытания в термобарокамере в то время как второй просто простоял на ТМЗ до конца 70-х. Сейчас единственный летавший экземпляр МиГ-105.11 стоит в Центральном музее военно-воздушных сил в Монино, бок о бок с Т-4 и со сверхзвуковым пассажирским Ту-144 (история которого была немногим удачливее).

Ещё один весьма интересный момент: Гагарин защитил свой диплом 17 февраля 1968 года, темой его дипломной работы стал космический корабль с решётчатыми рулями (как те которые сейчас применяются на многоразовых версиях ракет семейства Falcon 9). В дальнейшем это направление должно было стать темой его кандидатской работы. Юрий Алексеевич погиб 27 марта того же года в своём выпускном полёте с инструктором, в котором он после продолжительного перерыва в полётах должен был снова получить право самостоятельно летать…

Проект предусматривающий старт с АН-325 (увеличенной версии АН-225 , построенный для перевозки «Бурана», центрального бака ракета-носителя «Энергия» и других негабаритных грузов весом до 250 тонн которых он может нести внутри фюзеляжа или на внешней подвеске). Конструкция общим весом в 275 тонн включающая бак, орбитальный корабль и 7 тонн полезной нагрузки должны были выходить на орбиту благодаря уникальному в своём роде двухкамерному двигателю РД-701 работавший на компонентах топлива керосин+водород/кислород. Двигатель имел два режима: в первом из них для увеличения тяги в обе камеры подавалась значительная доля керосина (что обеспечивала в 2,5 раза большую тягу), при этом в дальнейшем двигатель переходил на второй режим в котором подача керосина полностью прекращалась (обеспечивая на 10% больший удельный импульс):
Проект имел широкую известность, но так и не получил должного финансирования. Несмотря на свой уникальный двигатель проект наследует все технические недостатки дозвукового носителя, а также имеет свой собственный - это трёхкомпонентный бак, в котором надо обеспечивать теплоизоляцию трёх компонентов топлива (водород, кислород, керосин) которые должны храниться при разных температурах (около 20К, 50К и 300К соответственно). Намного более перспективным в данном плане (по моему личному мнению конечно) мог бы стать полный отказ от самолёта-носителя в пользу наземного старта, с использованием сбрасываемых баков и сохранением одноступенчатой схемы - это позволило бы решить проблему теплоизоляции стандартными системами дренажа (когда разогреты компоненты топлива сбрасываются, а баки подпитываются за счёт наземных систем до момента пуска).

Европейских проектов было сразу несколько:

Проект RT-8 немецкой фирмы «Юнкерс» - предусматривал старт двухступенчатой крылатой ракеты с 3-километровой тележки с разгоном до 900 км/ч, также рассматривался воздушный старт. Обе ступени предполагали посадку на землю, вторая ступень предполагала вывод чуть менее 3 тонн на орбиту, также предусматривался перелив топлива водород/кислород из 1-й ступени во 2-ю. Проект завершился с закрытием фирмы в 1969 году.

Также именуемый просто как DC-X, этот проект стал первой попыткой продемонстрировать жизнеспособность идеи SSTO «в металле», и первой ракетой которая села на реактивной тяге 18 августа 1993 года (став тем самым основой для «Кузнечика» от SpaceX). По программе было осуществлено 5 полётов последний из которых закончился жёсткой посадкой, повредившей корпус ракеты. Данный испытательный образец решено было не восстанавливать, а изготовить новый (DC-XA) который на свой 3-й полёт смог подняться на высоту в 3140 метров (в 4 раза выше полётов «Кузнечика»), но посадке после следующего полёта одна из опорных ног не вышла из-за чего ракета упала и загорелась (что усугубилось утечкой из бака кислорода). Хотя затраты на проект на тот момент составляли всего 110 млн $ (в пересчёте на текущие цены) - от проекта было решено отказаться в пользу следующего в списке:

Сравнение размеров X-33, VentureStar и Шаттла

Американский проект VentureStar - стартовавший в 1992 году, был весьма немалых размеров как можно судить по схеме: при стартовой массе в тысячу тонн 20 из них должны приходиться на полезную нагрузку. По проекту должен был быть построен и испытан его уменьшенный аналог - X-33 , после чего к 2004 году должен был быть построен уже полноразмерный корабль. Из-за проблем с композитным баком жидкого водорода и другими техническими проблемами X-33 так и не был достроен, что вызвало отмену всего проекта. В дальнейшем NASA удалось решить проблему с композитными баками и ряд других проблем - но было уже поздно. На основе наработок этих проектов сейчас разрабатывается проект XS-1 под эгидой