„DynaSoar” și „Spiral”. Succesele și eșecurile primelor avioane spațiale
Ideea unui avion spațial propulsat de rachete capabil să intre pe orbită și să se întoarcă pe Pământ ca un avion a apărut cu câteva decenii în urmă. De-a lungul timpului, dezvoltarea sa a dus la așa-numitul. aeronave orbitale, inclusiv cele care au găsit aplicație practică. Cu toate acestea, până la un anumit timp, munca în acest domeniu nu a putut da rezultatele dorite. Țările lider ale lumii au dezvoltat mai multe proiecte de avioane spațiale, dar nu au progresat dincolo de testarea echipamentelor experimentale.
Trebuie remarcat faptul că toate evoluțiile timpurii ale URSS și ale SUA în domeniul avioanelor spațiale, deși nu au condus la apariția și funcționarea unei tehnologii fundamental noi, nu au fost încă inutile. Cu ajutorul lor, specialiștii dintr-un număr mare de instituții științifice și de proiectare au putut să dobândească experiența necesară, să efectueze o serie de studii și experimente și, de asemenea, să determine alte modalități de dezvoltare a tehnologiei spațiale. Pe baza noilor tehnologii și dezvoltări, au fost create în curând mostre reale de avioane spațiale cu caracteristicile dorite.
X-20 DynaSoar
Primul proiect de avion spațial cu drepturi depline care a avut șansa de a ajunge la zboruri de testare este americanul X-20 DynaSoar. Lucrările la acest program au început în toamna anului 1957 - la doar câteva zile după lansarea primului satelit artificial de pe Pământ, realizat în URSS. Conducerea militară și politică, precum și șefii industriei aerospațiale din SUA, au ajuns la concluzia că este necesar să-și creeze propriile sisteme spațiale, inclusiv cele adecvate utilizării militare.
Avion spațial X-20 DynoSoar la reintrare. desen NASA
La mijlocul lunii decembrie, NACA a găzduit o conferință dedicată dezvoltării rachetelor și tehnologiei spațiale. S-a discutat trei tipuri principale de nave spațiale pentru transportul de persoane sau de mărfuri: o capsulă cu lansare pe orbită folosind un vehicul de lansare și întoarcere de-a lungul unei traiectorii balistice; un orbiter de tip Lifting Body capabil să efectueze unele manevre; precum și un avion spațial orbital cu drepturi depline. Pe baza rezultatelor discuțiilor, s-a decis dezvoltarea conceptului de capsulă „balistică” și avion spațial.
La sfârșitul anului, Comandamentul pentru Cercetare și Dezvoltare a Forțelor Aeriene din SUA a lansat un nou program cu codul DynaSoar (prescurtare de la Dynamic Soaring - „planificare dinamică”), în care era planificată dezvoltarea unui avion spațial. A început formarea cerințelor pentru viitoarea navă spațială, precum și colectarea cererilor de participare la program. Forțele Aeriene au primit în total peste o sută de propuneri, dar doar 10 companii au fost atrase de program, dintre care unele au decis să lucreze împreună.
La începutul primăverii anului 1958, Forțele Aeriene au revizuit o duzină de proiecte preliminare pentru sistemul DynaSoar. Companiile de dezvoltare au folosit abordări diferite și au implementat concepte diferite. În același timp, o parte semnificativă a proiectelor au avut o anumită similitudine. Ei au avut în vedere construirea unui avion rachetă hipersonic, care ar fi trebuit să fie conectat la un vehicul de lansare în accelerație. Diferențele au fost în designul aeronavei, compoziția sistemelor de la bord și arhitectura vehiculului de lansare. Forțele aeriene au considerat cele mai bune opțiuni pentru proiectele grupurilor de companii Boeing-Vought și Bell-Martin. Au fost dezvoltate.
Separarea vehiculului de lansare și a avionului spațial. Desenul NASA
În paralel cu căutarea câștigătorilor concursului, militarii au negociat cu NACA: această organizație trebuia să ofere evenimente științifice și practice. Acordul corespunzător a apărut la sfârșitul toamnei anului 1958. După aceea, agenția de cercetare și companii aviaţie ramuri au lucrat împreună, sub conducerea Forțelor Aeriene. Până în acest moment, sa decis să se realizeze programul în mai multe etape - de la cercetare la construcția și testarea versiunii de luptă a avionului spațial.
Pe parcursul anului 1959, cele două grupuri de firme au realizat diverse proiecte de cercetare. În această perioadă, clientul a schimbat de mai multe ori cerințele pentru avionul spațial. La începutul lunii noiembrie, Forțele Aeriene au ales câștigătorul competiției. Cea mai bună versiune a proiectului a fost propusă de Boeing și Vought. Este curios că până în acest moment acesta din urmă și-a redus drastic participarea la proiect - era responsabil pentru doar câteva unități ale viitorului aparat. În proiect a fost implicat și Martin, care urma să dezvolte vehiculul de lansare necesar.
Dezvoltarea viitorului prototip de avion spațial a început chiar la sfârșitul anului 1959. Această etapă de lucru a fost desemnată ca Faza Alfa. Elaborarea aspectului avionului spațial cu denumirea de lucru X-20 a condus la rezultate specifice. Deci, designul produsului se schimba constant și se îndepărta din ce în ce mai mult de versiunea de bază. În paralel, a fost realizată elaborarea unui grafic de construcție și testare. De la un anumit timp, clientul și dezvoltatorul au planificat să efectueze două duzini de zboruri de testare - și asta doar în primele faze.
Aspectul aparatului X-20. Fotografii Boeing
Până la mijlocul anului 1961, participanții la program au determinat forma finală a viitorului complex spațial și rachetă. Pe lângă nava spațială hipersonică în sine, a inclus un vehicul de lansare Titan IIIC special modificat. În loc de o etapă cu sarcină utilă, s-a propus instalarea unui produs DynaSoar pe ea. O rachetă cu trei trepte ar putea fi echipată și cu o a patra treaptă specială. Această unitate trebuia să rămână pe avionul spațial, oferind o soluție la unele probleme.
Proiectul X-20 a presupus construirea unui avion spațial de dimensiuni medii, care avea un aspect caracteristic. Aripa deltă joasă a fost considerată optimă, deasupra căreia se afla un fuselaj cu un caren ascuțit și o pereche de chile laterale. S-a propus ca aeronavă să fie realizată din aliaje de oțel rezistente la căldură și acoperită cu panouri ceramice speciale. S-a folosit și principiul răcirii pielii datorită radiatoarelor interne cu lichid. În interiorul fuzelajului a fost amplasat un singur cockpit, precum și un motor de rachetă lichid și alte dispozitive necesare. Lungimea aparatului nu a depășit 11 m, anvergura aripilor a fost mai mică de 6,5 m. Greutatea proprie a fost de 5,16 tone.
Conform propunerilor vremii, rachetele ghidate puteau fi plasate în compartimentul de marfă al X-20 pentru a ataca ținte pe orbită sau pe Pământ. În plus, nu a fost exclusă utilizarea bombelor cu cădere liberă. Din câte se știe, dezvoltarea rachetelor specializate spațiu-spațiu și spațiu-sol nu a părăsit stadiul de cercetare preliminară.
Pilot de testare în cabina unui simulator la sol. Fotografii Boeing
În septembrie 1961, compania Boeing a prezentat clientului un model de dimensiune completă al avionului spațial. Aprobarea lui ar deschide calea proiectului de a construi un prototip cu drepturi depline. Pregătirile au fost, de asemenea, în desfășurare pentru teste: NASA și Forțele Aeriene au început selecția piloților pentru participarea la testele viitoare. Șase piloți au fost selectați într-un grup special. Au trebuit să efectueze cel puțin nouă zboruri orbitale.
Cu toate acestea, aceste planuri nu au fost realizate. Deja în octombrie 1961, în legătură cu apariția unor programe spațiale concurente, a fost propus un plan de reducere a costurilor pentru proiectul X-20 DynaSoar. Acest document prevedea o reducere a numărului de zboruri de probă și o simplificare a programelor de zbor. Din acest motiv, costul testării a fost planificat să fie redus la 920 de milioane de dolari și finalizat până în 1967. Este curios că unul dintre programele spațiale paralele din aceeași perioadă a fost supus unor critici atât de dure încât a fost pur și simplu închis.
Cu toate acestea, pe acest fond, nu existau motive de bucurie. Deja în luna februarie a anului viitor, programul DynaSoar a fost transferat în categoria de cercetare și dezvoltare, care a fost cauzată de probleme în dezvoltarea avionului spațial și a rachetei pentru acesta. În plus, au existat dificultăți în obținerea de finanțare și organizarea muncii. În octombrie, a apărut o nouă versiune a programului, care prevede din nou reduceri de cheltuieli.
Modelul DynaSoar și creatorii săi de la compania „Boeing”. Fotografii Boeing
În 1963, proiectul DynaSoar s-a confruntat cu un nou concurent sub forma navei spațiale Gemini. Pentagonul a comparat cele două evoluții și a încercat să stabilească care dintre ele prezintă mai mult interes din punct de vedere militar. Au urmat dispute în departamentul militar, împotriva cărora au existat zvonuri despre încetarea lucrărilor la X-20. Cu toate acestea, deja în primăvară, Boeing a primit un nou contract pentru a continua lucrările de dezvoltare. În paralel, au continuat discuțiile privind finanțarea și testarea viitoare.
Pe 20 decembrie 1963, secretarul Apărării Robert McNamara a ordonat ca lucrările la programul DynaSoar să fie încheiate în favoarea proiectului ASSET cu redirecționarea corespunzătoare a finanțării. Programul DynaSoar a cheltuit la acea vreme 410 de milioane de dolari. Pentru efectuarea primului zbor au fost necesare sume comparabile și încă câțiva ani de muncă. Totuși, proiectului nu i s-a alocat timpul și banii necesari.
"Spirală"
În timp ce știința americană încerca să creeze un avion spațial, specialiștii sovietici au continuat să dezvolte nave capsule cu descendență balistică și au avut mare succes în această chestiune. Cu toate acestea, doar câțiva ani mai târziu, au început lucrările la crearea unei aeronave orbitale în țara noastră. Proiectul intern al sistemului aerospațial a fost numit „Spiral”.
Modelul sistemului aerospațial „Spiral” în configurație de decolare. Fotografie epizodsspace.airbase.ru
Se știe că unul dintre motivele apariției temei „Spirala” a fost informația despre planurile americane de a crea avioane spațiale, și anume proiectul DynaSoar. În același timp, se poate observa că dezvoltarea ulterioară a astronauticii ar putea fi realizată în moduri diferite, inclusiv prin crearea de avioane spațiale. Astfel, „Spiral”, deși a fost creat cu un ochi pe mostre străine, poate fi considerat un proiect complet propriu, bazat pe idei originale.
Conceptul final al sistemului, care combină ideile unui avion-rachetă și o navă spațială, a fost propus în 1964 de Institutul Central de Cercetare al 30-lea al Forțelor Aeriene. Această propunere i-a interesat pe liderii industriei aviatice, iar în 1965 a apărut un ordin corespunzător. În conformitate cu acesta, OKB A.I. Mikoyan urma să dezvolte un proiect pentru un sistem aerospațial promițător cu codul „Spiral”. Lucrările pe această temă au început în 1966, au fost conduse de designerul G.E. Lozino-Lozinsky.
Cel de-al 30-lea Institut Central de Cercetare a finalizat o parte semnificativă a lucrării, ceea ce a simplificat foarte mult sarcina Biroului de Proiectare Mikoyan. Specialiștii Institutului au format arhitectura viitorului complex, precum și au determinat caracteristicile și capacitățile acestuia. Datorită acestui fapt, designerii de aeronave au trebuit să efectueze doar lucrări de dezvoltare. Această abordare a oferit anumite avantaje. Deci, conform planurilor de la mijlocul anilor 'XNUMX, primul zbor al Spiralei ar putea avea loc încă de la începutul următorului deceniu.
Profil de zbor „Spirale”. Figura Epizodsspace.airbase.ru
Baza sistemului „Spiral” a fost un avion special de accelerare „50-50” cu un aspect caracteristic. Trebuia să aibă o aripă înclinată și un set de motoare cu reacție de mare tracțiune. Pe partea superioară a mașinii a fost prevăzută o platformă pentru instalarea unui avion spațial orbital cu o treaptă superioară. Conform conceptului de bază, acceleratorul trebuia să se ridice la o înălțime de până la 30 km și să dezvolte o viteză de aproximativ M=6. Lungimea totală a unei astfel de mașini a ajuns la 38 m cu o anvergură de 16,5 m. Greutatea la decolare a întregului sistem aerospațial a fost de 52 de tone.
Sarcina utilă a overclocker-ului „50-50” a fost așa-numita. aeronave orbitale cu treapta superioară a rachetei. S-a propus construirea unui avion spațial conform schemei cu un fuselaj de susținere, în care partea inferioară a mașinii era avionul aripii. Fuzelajul în sine avea o formă triunghiulară cu o secțiune transversală variabilă. Pe părțile laterale ale mașinii erau o pereche de avioane prăbușite în lateral. Pe fuzelaj a fost prevăzută o chilă. S-a propus ca structura aeronavei să fie realizată din oțeluri rezistente la căldură; pielea a primit un strat ceramic special. Conform calculelor, în anumite etape ale zborului, nasul fuzelajului trebuia să se încălzească până la 1600 ° C, ceea ce necesita o protecție adecvată.
Planul orbital „50” a fost propus să fie echipat cu motoare de susținere și direcție. Cu o masă de 8 tone, ar putea transporta o sarcină utilă de cel puțin 500 kg. S-a luat în considerare posibilitatea creării unui interceptor orbital și recunoaștere. În plus, a existat un proiect pentru un avion-bombardier spațial care ar putea transporta 2 tone de marfă. Datorită aeronavei de propulsie și a etapei superioare a rachetei, aeronava Spiral ar putea urca pe orbite cu o înălțime de cel puțin 150 km.
Planul orbital „50”. Figura Buran.ru
Până la sfârșitul deceniului, Biroul de Proiectare Mikoyan a finalizat partea principală a lucrării teoretice și a pregătit echipamentul pentru primele teste practice. În iulie 1969, a avut loc lansarea aparatului pilot BOR-1 („Unmanned Orbital Rocket Planer, First”) cu un design simplificat. Un planor de textolit pe o scară de 1: 3 a fost lansat pe o traiectorie suborbitală cu ajutorul unei rachete R-12 modificate. Produsul a ars în atmosferă, dar a permis colectarea unor date. În luna decembrie a aceluiași an a avut loc lansarea aparatului BOR-2 cu un design și echipament diferit. În zbor, sistemele de control au eșuat, iar prototipul a ars.
Din iulie 1970 până în februarie 1972, au mai fost efectuate trei lansări ale prototipurilor BOR-2. Două s-au terminat cu succes, unul cu eșec. În 1973 și 1974, au avut loc două teste ale produselor BOR-3 cu un design îmbunătățit. În ambele cazuri, accidentele au avut loc din motive diferite. În ciuda mai multor accidente și neajunsuri, testele produselor din familia BOR au oferit o cantitate mare de informații.
Deja după lansarea proiectului BOR a apărut un ordin de oprire a lucrărilor pe tema Spirala. Conducerea țării a decis să arunce forțele industriei în alte domenii. Cu toate acestea, deja în 1974 programul a fost reluat și în curând s-au obținut noi rezultate. Cea mai recentă realizare în crearea sistemului aerospațial Spiral poate fi considerată aeronava analogică 105.11, precum și orbitatoarele BOR-4 și BOR-5.
Unul dintre prototipurile BOR-3. Fotografie Buran.ru
„105.11” / MiG-105 a fost o copie aproximativă a aeronavei orbitale Spiral, dar nu putea zbura decât în atmosferă și la viteze subsonice. Această mașină a fost concepută pentru a testa coborârea și aterizarea orizontală a avioanelor spațiale. Pe 11 octombrie 1976 a avut loc primul zbor al lui „105.11”. Mașina a fost adusă la o altitudine și un curs predeterminate folosind aeronava de transport Tu-95. Mai departe, prototipul a fost aruncat și, după ce a coborât, a aterizat. Au avut loc șapte zboruri, după care testele au fost oprite din cauza unei defecțiuni a prototipului.
La mijlocul anilor șaptezeci, a apărut o sarcină tehnică pentru crearea unui sistem spațial reutilizabil promițător - viitorul complex Energia-Buran. Timp de câțiva ani, susținătorii lui Spiral și Buran s-au certat între ei și au încercat să își apere partea, dar în curând problema a fost rezolvată la cel mai înalt nivel. S-a decis să renunțe la tema Spiral în favoarea celui mai puțin îndrăzneț, dar promițător Buran. În același timp, o serie de dezvoltări ale Biroului de proiectare Mikoyan și ale întreprinderilor aferente au fost planificate pentru a fi utilizate în noul proiect.
La începutul anilor optzeci, în interesul proiectului Buran, au avut loc mai multe lansări de orbitere BOR cu numere de la „4” la „6”. Sarcina lor a fost să testeze protecția termică pentru viitorul avion spațial și să rezolve alte probleme. Toate aceste experimente au contribuit la continuarea lucrărilor la Buran. În mod semnificativ, mai multe prototipuri utilizate în cele două programe de sisteme aerospațiale au fost păstrate și se află acum în muzee.
Succes și eșec
De la sfârșitul anilor cincizeci, cele două țări lider ale lumii, dezvoltându-și programele spațiale, au dezvoltat mai multe proiecte îndrăznețe de avioane spațiale. Cu toate acestea, din mai multe motive de un fel sau altul, aceste proiecte nu au reușit să ajungă prea departe. În cel mai bun caz, era vorba doar de testarea dispozitivelor analogice.
A experimentat MiG-105 în Muzeul Forțelor Aeriene. Fotografie de Wikimedia Commons
Proiectul X-20 DynaSoar a fost închis din cauza a numeroase probleme tehnice, organizatorice și de altă natură, care au provenit din complexitatea extremă a termenilor de referință. Designerii și oamenii de știință au reușit să rezolve o serie de probleme critice, dar aceste soluții nu au fost testate în practică cu ajutorul unui avion spațial experimental cu drepturi depline. Cu toate acestea, multe dintre ideile și tehnologiile create pentru primul avion spațial american și-au găsit mai târziu aplicație în proiecte noi. Principalul rezultat al tuturor acestor lucruri a fost complexul Sistemului de transport spațial și elementul său principal - naveta spațială reutilizabilă.
Poveste Proiectul sovietic „Spiral” și finalizarea acestuia au fost diferite. A apărut ca un fel de răspuns la dezvoltarea străină, dar s-a dezvoltat diferit. În plus, s-a dovedit a avea mai mult succes: OKB A.I. Mikoyan a efectuat testele necesare, inclusiv zboruri suborbitale. Principalul motiv pentru respingerea „Spiralei” a fost apariția unor propuneri și proiecte alternative. În același timp, evoluțiile din cadrul programului și-au găsit imediat loc în proiecte promițătoare, precum și în unele produse experimentale. De fapt, un proiect a „contopit” imediat cu altul și i-a asigurat dezvoltarea.
Este bine cunoscut faptul că proiectele îndrăznețe care dau naștere la noi direcții nu pot da întotdeauna rezultatele dorite. Cu toate acestea, cu ajutorul lor, specialiștii colectează datele necesare și câștigă experiență valoroasă, care poate fi apoi folosită pentru a crea noi proiecte. Acesta este ceea ce devine principalul rezultat al programelor care nu sunt cele mai de succes la prima vedere. Totuși, în cazul DynaSoar și Spiral, situația pare mai complicată. Doar o versiune a avionului spațial, creată folosind experiența lor, a ajuns la funcționare completă și chiar și aceea se retrăsese deja.
Conform site-urilor:
http://nasa.gov/
http://dtic.mil/
http://boeing.com/
http://astronautix.com/
http://buran.ru/
http://testpilot.ru/
http://mapsssr.ru/
http://epizodsspace.airbase.ru/
http://airwar.ru/
Trebuie remarcat faptul că toate evoluțiile timpurii ale URSS și ale SUA în domeniul avioanelor spațiale, deși nu au condus la apariția și funcționarea unei tehnologii fundamental noi, nu au fost încă inutile. Cu ajutorul lor, specialiștii dintr-un număr mare de instituții științifice și de proiectare au putut să dobândească experiența necesară, să efectueze o serie de studii și experimente și, de asemenea, să determine alte modalități de dezvoltare a tehnologiei spațiale. Pe baza noilor tehnologii și dezvoltări, au fost create în curând mostre reale de avioane spațiale cu caracteristicile dorite.
X-20 DynaSoar
Primul proiect de avion spațial cu drepturi depline care a avut șansa de a ajunge la zboruri de testare este americanul X-20 DynaSoar. Lucrările la acest program au început în toamna anului 1957 - la doar câteva zile după lansarea primului satelit artificial de pe Pământ, realizat în URSS. Conducerea militară și politică, precum și șefii industriei aerospațiale din SUA, au ajuns la concluzia că este necesar să-și creeze propriile sisteme spațiale, inclusiv cele adecvate utilizării militare.
Avion spațial X-20 DynoSoar la reintrare. desen NASA
La mijlocul lunii decembrie, NACA a găzduit o conferință dedicată dezvoltării rachetelor și tehnologiei spațiale. S-a discutat trei tipuri principale de nave spațiale pentru transportul de persoane sau de mărfuri: o capsulă cu lansare pe orbită folosind un vehicul de lansare și întoarcere de-a lungul unei traiectorii balistice; un orbiter de tip Lifting Body capabil să efectueze unele manevre; precum și un avion spațial orbital cu drepturi depline. Pe baza rezultatelor discuțiilor, s-a decis dezvoltarea conceptului de capsulă „balistică” și avion spațial.
La sfârșitul anului, Comandamentul pentru Cercetare și Dezvoltare a Forțelor Aeriene din SUA a lansat un nou program cu codul DynaSoar (prescurtare de la Dynamic Soaring - „planificare dinamică”), în care era planificată dezvoltarea unui avion spațial. A început formarea cerințelor pentru viitoarea navă spațială, precum și colectarea cererilor de participare la program. Forțele Aeriene au primit în total peste o sută de propuneri, dar doar 10 companii au fost atrase de program, dintre care unele au decis să lucreze împreună.
La începutul primăverii anului 1958, Forțele Aeriene au revizuit o duzină de proiecte preliminare pentru sistemul DynaSoar. Companiile de dezvoltare au folosit abordări diferite și au implementat concepte diferite. În același timp, o parte semnificativă a proiectelor au avut o anumită similitudine. Ei au avut în vedere construirea unui avion rachetă hipersonic, care ar fi trebuit să fie conectat la un vehicul de lansare în accelerație. Diferențele au fost în designul aeronavei, compoziția sistemelor de la bord și arhitectura vehiculului de lansare. Forțele aeriene au considerat cele mai bune opțiuni pentru proiectele grupurilor de companii Boeing-Vought și Bell-Martin. Au fost dezvoltate.
Separarea vehiculului de lansare și a avionului spațial. Desenul NASA
În paralel cu căutarea câștigătorilor concursului, militarii au negociat cu NACA: această organizație trebuia să ofere evenimente științifice și practice. Acordul corespunzător a apărut la sfârșitul toamnei anului 1958. După aceea, agenția de cercetare și companii aviaţie ramuri au lucrat împreună, sub conducerea Forțelor Aeriene. Până în acest moment, sa decis să se realizeze programul în mai multe etape - de la cercetare la construcția și testarea versiunii de luptă a avionului spațial.
Pe parcursul anului 1959, cele două grupuri de firme au realizat diverse proiecte de cercetare. În această perioadă, clientul a schimbat de mai multe ori cerințele pentru avionul spațial. La începutul lunii noiembrie, Forțele Aeriene au ales câștigătorul competiției. Cea mai bună versiune a proiectului a fost propusă de Boeing și Vought. Este curios că până în acest moment acesta din urmă și-a redus drastic participarea la proiect - era responsabil pentru doar câteva unități ale viitorului aparat. În proiect a fost implicat și Martin, care urma să dezvolte vehiculul de lansare necesar.
Dezvoltarea viitorului prototip de avion spațial a început chiar la sfârșitul anului 1959. Această etapă de lucru a fost desemnată ca Faza Alfa. Elaborarea aspectului avionului spațial cu denumirea de lucru X-20 a condus la rezultate specifice. Deci, designul produsului se schimba constant și se îndepărta din ce în ce mai mult de versiunea de bază. În paralel, a fost realizată elaborarea unui grafic de construcție și testare. De la un anumit timp, clientul și dezvoltatorul au planificat să efectueze două duzini de zboruri de testare - și asta doar în primele faze.
Aspectul aparatului X-20. Fotografii Boeing
Până la mijlocul anului 1961, participanții la program au determinat forma finală a viitorului complex spațial și rachetă. Pe lângă nava spațială hipersonică în sine, a inclus un vehicul de lansare Titan IIIC special modificat. În loc de o etapă cu sarcină utilă, s-a propus instalarea unui produs DynaSoar pe ea. O rachetă cu trei trepte ar putea fi echipată și cu o a patra treaptă specială. Această unitate trebuia să rămână pe avionul spațial, oferind o soluție la unele probleme.
Proiectul X-20 a presupus construirea unui avion spațial de dimensiuni medii, care avea un aspect caracteristic. Aripa deltă joasă a fost considerată optimă, deasupra căreia se afla un fuselaj cu un caren ascuțit și o pereche de chile laterale. S-a propus ca aeronavă să fie realizată din aliaje de oțel rezistente la căldură și acoperită cu panouri ceramice speciale. S-a folosit și principiul răcirii pielii datorită radiatoarelor interne cu lichid. În interiorul fuzelajului a fost amplasat un singur cockpit, precum și un motor de rachetă lichid și alte dispozitive necesare. Lungimea aparatului nu a depășit 11 m, anvergura aripilor a fost mai mică de 6,5 m. Greutatea proprie a fost de 5,16 tone.
Conform propunerilor vremii, rachetele ghidate puteau fi plasate în compartimentul de marfă al X-20 pentru a ataca ținte pe orbită sau pe Pământ. În plus, nu a fost exclusă utilizarea bombelor cu cădere liberă. Din câte se știe, dezvoltarea rachetelor specializate spațiu-spațiu și spațiu-sol nu a părăsit stadiul de cercetare preliminară.
Pilot de testare în cabina unui simulator la sol. Fotografii Boeing
În septembrie 1961, compania Boeing a prezentat clientului un model de dimensiune completă al avionului spațial. Aprobarea lui ar deschide calea proiectului de a construi un prototip cu drepturi depline. Pregătirile au fost, de asemenea, în desfășurare pentru teste: NASA și Forțele Aeriene au început selecția piloților pentru participarea la testele viitoare. Șase piloți au fost selectați într-un grup special. Au trebuit să efectueze cel puțin nouă zboruri orbitale.
Cu toate acestea, aceste planuri nu au fost realizate. Deja în octombrie 1961, în legătură cu apariția unor programe spațiale concurente, a fost propus un plan de reducere a costurilor pentru proiectul X-20 DynaSoar. Acest document prevedea o reducere a numărului de zboruri de probă și o simplificare a programelor de zbor. Din acest motiv, costul testării a fost planificat să fie redus la 920 de milioane de dolari și finalizat până în 1967. Este curios că unul dintre programele spațiale paralele din aceeași perioadă a fost supus unor critici atât de dure încât a fost pur și simplu închis.
Cu toate acestea, pe acest fond, nu existau motive de bucurie. Deja în luna februarie a anului viitor, programul DynaSoar a fost transferat în categoria de cercetare și dezvoltare, care a fost cauzată de probleme în dezvoltarea avionului spațial și a rachetei pentru acesta. În plus, au existat dificultăți în obținerea de finanțare și organizarea muncii. În octombrie, a apărut o nouă versiune a programului, care prevede din nou reduceri de cheltuieli.
Modelul DynaSoar și creatorii săi de la compania „Boeing”. Fotografii Boeing
În 1963, proiectul DynaSoar s-a confruntat cu un nou concurent sub forma navei spațiale Gemini. Pentagonul a comparat cele două evoluții și a încercat să stabilească care dintre ele prezintă mai mult interes din punct de vedere militar. Au urmat dispute în departamentul militar, împotriva cărora au existat zvonuri despre încetarea lucrărilor la X-20. Cu toate acestea, deja în primăvară, Boeing a primit un nou contract pentru a continua lucrările de dezvoltare. În paralel, au continuat discuțiile privind finanțarea și testarea viitoare.
Pe 20 decembrie 1963, secretarul Apărării Robert McNamara a ordonat ca lucrările la programul DynaSoar să fie încheiate în favoarea proiectului ASSET cu redirecționarea corespunzătoare a finanțării. Programul DynaSoar a cheltuit la acea vreme 410 de milioane de dolari. Pentru efectuarea primului zbor au fost necesare sume comparabile și încă câțiva ani de muncă. Totuși, proiectului nu i s-a alocat timpul și banii necesari.
"Spirală"
În timp ce știința americană încerca să creeze un avion spațial, specialiștii sovietici au continuat să dezvolte nave capsule cu descendență balistică și au avut mare succes în această chestiune. Cu toate acestea, doar câțiva ani mai târziu, au început lucrările la crearea unei aeronave orbitale în țara noastră. Proiectul intern al sistemului aerospațial a fost numit „Spiral”.
Modelul sistemului aerospațial „Spiral” în configurație de decolare. Fotografie epizodsspace.airbase.ru
Se știe că unul dintre motivele apariției temei „Spirala” a fost informația despre planurile americane de a crea avioane spațiale, și anume proiectul DynaSoar. În același timp, se poate observa că dezvoltarea ulterioară a astronauticii ar putea fi realizată în moduri diferite, inclusiv prin crearea de avioane spațiale. Astfel, „Spiral”, deși a fost creat cu un ochi pe mostre străine, poate fi considerat un proiect complet propriu, bazat pe idei originale.
Conceptul final al sistemului, care combină ideile unui avion-rachetă și o navă spațială, a fost propus în 1964 de Institutul Central de Cercetare al 30-lea al Forțelor Aeriene. Această propunere i-a interesat pe liderii industriei aviatice, iar în 1965 a apărut un ordin corespunzător. În conformitate cu acesta, OKB A.I. Mikoyan urma să dezvolte un proiect pentru un sistem aerospațial promițător cu codul „Spiral”. Lucrările pe această temă au început în 1966, au fost conduse de designerul G.E. Lozino-Lozinsky.
Cel de-al 30-lea Institut Central de Cercetare a finalizat o parte semnificativă a lucrării, ceea ce a simplificat foarte mult sarcina Biroului de Proiectare Mikoyan. Specialiștii Institutului au format arhitectura viitorului complex, precum și au determinat caracteristicile și capacitățile acestuia. Datorită acestui fapt, designerii de aeronave au trebuit să efectueze doar lucrări de dezvoltare. Această abordare a oferit anumite avantaje. Deci, conform planurilor de la mijlocul anilor 'XNUMX, primul zbor al Spiralei ar putea avea loc încă de la începutul următorului deceniu.
Profil de zbor „Spirale”. Figura Epizodsspace.airbase.ru
Baza sistemului „Spiral” a fost un avion special de accelerare „50-50” cu un aspect caracteristic. Trebuia să aibă o aripă înclinată și un set de motoare cu reacție de mare tracțiune. Pe partea superioară a mașinii a fost prevăzută o platformă pentru instalarea unui avion spațial orbital cu o treaptă superioară. Conform conceptului de bază, acceleratorul trebuia să se ridice la o înălțime de până la 30 km și să dezvolte o viteză de aproximativ M=6. Lungimea totală a unei astfel de mașini a ajuns la 38 m cu o anvergură de 16,5 m. Greutatea la decolare a întregului sistem aerospațial a fost de 52 de tone.
Sarcina utilă a overclocker-ului „50-50” a fost așa-numita. aeronave orbitale cu treapta superioară a rachetei. S-a propus construirea unui avion spațial conform schemei cu un fuselaj de susținere, în care partea inferioară a mașinii era avionul aripii. Fuzelajul în sine avea o formă triunghiulară cu o secțiune transversală variabilă. Pe părțile laterale ale mașinii erau o pereche de avioane prăbușite în lateral. Pe fuzelaj a fost prevăzută o chilă. S-a propus ca structura aeronavei să fie realizată din oțeluri rezistente la căldură; pielea a primit un strat ceramic special. Conform calculelor, în anumite etape ale zborului, nasul fuzelajului trebuia să se încălzească până la 1600 ° C, ceea ce necesita o protecție adecvată.
Planul orbital „50” a fost propus să fie echipat cu motoare de susținere și direcție. Cu o masă de 8 tone, ar putea transporta o sarcină utilă de cel puțin 500 kg. S-a luat în considerare posibilitatea creării unui interceptor orbital și recunoaștere. În plus, a existat un proiect pentru un avion-bombardier spațial care ar putea transporta 2 tone de marfă. Datorită aeronavei de propulsie și a etapei superioare a rachetei, aeronava Spiral ar putea urca pe orbite cu o înălțime de cel puțin 150 km.
Planul orbital „50”. Figura Buran.ru
Până la sfârșitul deceniului, Biroul de Proiectare Mikoyan a finalizat partea principală a lucrării teoretice și a pregătit echipamentul pentru primele teste practice. În iulie 1969, a avut loc lansarea aparatului pilot BOR-1 („Unmanned Orbital Rocket Planer, First”) cu un design simplificat. Un planor de textolit pe o scară de 1: 3 a fost lansat pe o traiectorie suborbitală cu ajutorul unei rachete R-12 modificate. Produsul a ars în atmosferă, dar a permis colectarea unor date. În luna decembrie a aceluiași an a avut loc lansarea aparatului BOR-2 cu un design și echipament diferit. În zbor, sistemele de control au eșuat, iar prototipul a ars.
Din iulie 1970 până în februarie 1972, au mai fost efectuate trei lansări ale prototipurilor BOR-2. Două s-au terminat cu succes, unul cu eșec. În 1973 și 1974, au avut loc două teste ale produselor BOR-3 cu un design îmbunătățit. În ambele cazuri, accidentele au avut loc din motive diferite. În ciuda mai multor accidente și neajunsuri, testele produselor din familia BOR au oferit o cantitate mare de informații.
Deja după lansarea proiectului BOR a apărut un ordin de oprire a lucrărilor pe tema Spirala. Conducerea țării a decis să arunce forțele industriei în alte domenii. Cu toate acestea, deja în 1974 programul a fost reluat și în curând s-au obținut noi rezultate. Cea mai recentă realizare în crearea sistemului aerospațial Spiral poate fi considerată aeronava analogică 105.11, precum și orbitatoarele BOR-4 și BOR-5.
Unul dintre prototipurile BOR-3. Fotografie Buran.ru
„105.11” / MiG-105 a fost o copie aproximativă a aeronavei orbitale Spiral, dar nu putea zbura decât în atmosferă și la viteze subsonice. Această mașină a fost concepută pentru a testa coborârea și aterizarea orizontală a avioanelor spațiale. Pe 11 octombrie 1976 a avut loc primul zbor al lui „105.11”. Mașina a fost adusă la o altitudine și un curs predeterminate folosind aeronava de transport Tu-95. Mai departe, prototipul a fost aruncat și, după ce a coborât, a aterizat. Au avut loc șapte zboruri, după care testele au fost oprite din cauza unei defecțiuni a prototipului.
La mijlocul anilor șaptezeci, a apărut o sarcină tehnică pentru crearea unui sistem spațial reutilizabil promițător - viitorul complex Energia-Buran. Timp de câțiva ani, susținătorii lui Spiral și Buran s-au certat între ei și au încercat să își apere partea, dar în curând problema a fost rezolvată la cel mai înalt nivel. S-a decis să renunțe la tema Spiral în favoarea celui mai puțin îndrăzneț, dar promițător Buran. În același timp, o serie de dezvoltări ale Biroului de proiectare Mikoyan și ale întreprinderilor aferente au fost planificate pentru a fi utilizate în noul proiect.
La începutul anilor optzeci, în interesul proiectului Buran, au avut loc mai multe lansări de orbitere BOR cu numere de la „4” la „6”. Sarcina lor a fost să testeze protecția termică pentru viitorul avion spațial și să rezolve alte probleme. Toate aceste experimente au contribuit la continuarea lucrărilor la Buran. În mod semnificativ, mai multe prototipuri utilizate în cele două programe de sisteme aerospațiale au fost păstrate și se află acum în muzee.
Succes și eșec
De la sfârșitul anilor cincizeci, cele două țări lider ale lumii, dezvoltându-și programele spațiale, au dezvoltat mai multe proiecte îndrăznețe de avioane spațiale. Cu toate acestea, din mai multe motive de un fel sau altul, aceste proiecte nu au reușit să ajungă prea departe. În cel mai bun caz, era vorba doar de testarea dispozitivelor analogice.
A experimentat MiG-105 în Muzeul Forțelor Aeriene. Fotografie de Wikimedia Commons
Proiectul X-20 DynaSoar a fost închis din cauza a numeroase probleme tehnice, organizatorice și de altă natură, care au provenit din complexitatea extremă a termenilor de referință. Designerii și oamenii de știință au reușit să rezolve o serie de probleme critice, dar aceste soluții nu au fost testate în practică cu ajutorul unui avion spațial experimental cu drepturi depline. Cu toate acestea, multe dintre ideile și tehnologiile create pentru primul avion spațial american și-au găsit mai târziu aplicație în proiecte noi. Principalul rezultat al tuturor acestor lucruri a fost complexul Sistemului de transport spațial și elementul său principal - naveta spațială reutilizabilă.
Poveste Proiectul sovietic „Spiral” și finalizarea acestuia au fost diferite. A apărut ca un fel de răspuns la dezvoltarea străină, dar s-a dezvoltat diferit. În plus, s-a dovedit a avea mai mult succes: OKB A.I. Mikoyan a efectuat testele necesare, inclusiv zboruri suborbitale. Principalul motiv pentru respingerea „Spiralei” a fost apariția unor propuneri și proiecte alternative. În același timp, evoluțiile din cadrul programului și-au găsit imediat loc în proiecte promițătoare, precum și în unele produse experimentale. De fapt, un proiect a „contopit” imediat cu altul și i-a asigurat dezvoltarea.
Este bine cunoscut faptul că proiectele îndrăznețe care dau naștere la noi direcții nu pot da întotdeauna rezultatele dorite. Cu toate acestea, cu ajutorul lor, specialiștii colectează datele necesare și câștigă experiență valoroasă, care poate fi apoi folosită pentru a crea noi proiecte. Acesta este ceea ce devine principalul rezultat al programelor care nu sunt cele mai de succes la prima vedere. Totuși, în cazul DynaSoar și Spiral, situația pare mai complicată. Doar o versiune a avionului spațial, creată folosind experiența lor, a ajuns la funcționare completă și chiar și aceea se retrăsese deja.
Conform site-urilor:
http://nasa.gov/
http://dtic.mil/
http://boeing.com/
http://astronautix.com/
http://buran.ru/
http://testpilot.ru/
http://mapsssr.ru/
http://epizodsspace.airbase.ru/
http://airwar.ru/
informații