În spirală în spațiu
La mijlocul secolului trecut, un jet cu pilot aviaţie, stăpânind treptat noi viteze și înălțimi, a reușit să se apropie de pragul spațiului.provocare americană
Primele succese au fost obținute de americani: pe 14 octombrie 1947, pilotul de încercare Chuck Yeager pe un avion rachetă experimental X-1 a căzut din „fortăreața zburătoare” B-29, accelerat cu ajutorul unui motor de rachetă care funcționează pe alcool și oxigenul lichid, pentru prima dată a depășit viteza sunetului și deja pe 12 decembrie 1953, pe un avion rachetă X-1A îmbunătățit, a atins o viteză maximă de 2655 km/h (M = 2,5) la o altitudine de peste 21. 1953 km. În 2 au început testele avionului rachetă X-25, pe care la 1956 iulie 3360 s-a atins o viteză record în zbor orizontal de 1956 km/h, iar la începutul lui septembrie 38, o altitudine de 430 m.
În iunie 1954, Statele Unite încep un program de testare pentru avionul rachetă hipersonic cu aripi X-15, care, pornind de sub aripa unui bombardier strategic B-52 transformat, trebuia să atingă de șase ori viteza sunetului în câteva minute. minute si ajunge la o altitudine de 76 km! Zborul primului eșantion de sub aripa aeronavei a fost efectuat pe 10 mai 1959 și deja pe 8 iunie, X-15 s-a separat pentru prima dată de B-52 și a efectuat un zbor de planare independent. Prima includere a motorului de rachetă a fost efectuată pe 17 septembrie, iar în zborurile de testare ulterioare, înregistrările au „căzut” una după alta - la 4 august 1960, a fost atinsă o viteză de 3514 km / h, iar pe 12 august - o altitudine de 41 m; La 605 martie 7, Kh-1961 a atins o viteză de 15 km/h; la 4264 martie a fost luată o altitudine de 31 de metri; Pe 50 aprilie s-a atins o viteză de 300 km/h, pe 21 septembrie - deja 5033 km/h. Marca de 12 de kilometri, considerată limita „oficială” a spațiului, a fost depășită pe 5832 august 22 - altitudinea maximă de zbor este de 1963 m!
Maiorul Robert White înainte de lansare. White a efectuat 16 zboruri X-15 în total, stabilind de mai multe ori recorduri mondiale de viteză și altitudine. Avionul rachetă X-15 a fost un model de siguranță și eficiență conform standardelor programelor spațiale. Din cele 199 de zboruri pe parcursul a nouă ani, doar două s-au încheiat cu prăbușiri. Pentru aeronavele experimentale, aceasta este o realizare de neegalat.schior spațial
Inspirată de succesul X-15, Forțele Aeriene ale SUA au început să dezvolte un avion rachetă spațială militară ca parte a proiectului Dyna-Sor (Dyna Soar - de la Dynamic Soaring - „Dynamic Takeoff”). Avionul-rachetă, numit X-20, trebuia să zboare cu o viteză de 24 km/h și a fost, de fapt, dezvoltarea ideii bombardierului spațial german Senger (vezi „PM” nr. 000'8). Acest lucru nu este surprinzător, având în vedere că pozițiile cheie de inginerie din programul spațial american au fost ocupate de specialiști germani. Noul avion-rachetă a fost planificat să fie înarmat cu rachete ghidate spațiu-spațiu, spațiu-aer și spațiu-sol și bombe convenționale. Suprafața inferioară a X-2004 a fost acoperită cu un scut termic metalic din molibden, care poate rezista la temperaturi de până la 20 ° C, marginile frontale ale aripii au fost realizate dintr-un aliaj de molibden, care ar putea rezista la temperaturi de până la 1480. °C. Locurile separate ale aparatului, care s-au încălzit până la 1650°C la intrarea în atmosferă, au fost protejate de grafit armat și un capac emisferic de zirconiu în partea din față a fuzelajului sau căptușite cu un strat ceramic termoizolant de niobiu. Pilotul era așezat pe un scaun cu ejectare, oferind salvare doar la viteze subsonice. Carlinga era echipată cu geamuri laterale și un parbriz protejat de scuturi termice, care au fost aruncate chiar înainte de aterizare. În compartimentul cabină era amplasată o sarcină utilă cu o greutate de până la 2371 kg. Trenul de aterizare era format din trei bare retractabile echipate cu schiuri.
Dar, spre deosebire de predecesorul său german, X-20 nu era un avion spațial în adevăratul sens al cuvântului. Trebuia să se lanseze de la Cape Canaveral în mod tradițional, deasupra vehiculului de lansare Titan-IIIC, care a lansat avionul-rachetă pe o orbită de 97,6 km înălțime. În plus, X-20 a trebuit fie să accelereze singur, folosind propriile sale motoare de rachetă, fie, după ce a finalizat o revoluție incompletă, să planifice baza Edwards Air Force. Era planificat ca prima cădere de la o aeronavă B-52 să fie făcută încă din 1963, primul zbor fără pilot să aibă loc în noiembrie 1964, iar primul zbor cu echipaj în mai 1965. Cu toate acestea, acest program militar a murit în liniște mai devreme, neputând concura cu o soluție simplă și ieftină - trimiterea astronauților în spațiu cu o rachetă balistică într-o capsulă presurizată, implementată de organizația civilă NASA.
Testele inițiale ale X-20 Dyna Soar au presupus lansarea unui avion-rachetă de sub aripa bombardierului strategic cu rază ultra-lungă B-52a, un avion construit special pentru proiectul de cercetare X-15.răspuns întârziat
În mod ironic, chiar în momentul în care americanii își închideau programul de rachete cu echipaj, URSS, impresionată de recordurile X-15, a decis să „prindă din urmă și să depășească” America. În 1965, OKB-155 Artem Mikoyan a fost desemnat să conducă lucrările pe aeronave orbitale și hipersonice, mai precis, la crearea unui sistem aerospațial în două etape „Spiral”. Subiectul a fost condus de Gleb Lozino-Lozinsky.
„Spiral” de 115 tone a constat dintr-o aeronavă hipersonică de 52 de tone, care a primit indicele „50-50”, și o aeronavă orbitală cu echipaj de 8,8 tone (index „50”) amplasată pe ea cu o aeronavă de 54 de tone. -rachetă de rachetă de scenă. Rapelul a atins o viteză hipersonică de 1800 m / s (M = 6), iar apoi, după ce a separat treptele la o altitudine de 28–30 km, s-a întors pe aerodrom. Aeronava orbitală, folosind o rachetă de amplificare care funcționează cu combustibil fluorurat de hidrogen (F2 + H2), a intrat pe orbita de lucru.
Fantezia unui artist pe tema „Avion-rachetă X-20 care a aterizat cu succes în deșert”.aeronave care accelerează
Echipajul de propulsie a fost găzduit într-o cabină dublă presurizată cu scaune ejectabile. Aeronava locuibilă, împreună cu racheta booster, a fost montată deasupra într-o cutie specială, cu părțile din nas și coadă acoperite cu carenări.
Rapelul a folosit hidrogen lichefiat drept combustibil, care a fost alimentat într-un bloc de patru motoare turborreactor AL-51 dezvoltate de Arkhip Lyulka, care au o admisie comună de aer și funcționează pe o singură duză supersonică de expansiune externă. O caracteristică a motoarelor a fost utilizarea vaporilor de hidrogen pentru a antrena turbina. A doua inovație fundamentală este o admisie de aer hipersonică reglabilă integrată, care a folosit aproape toată partea frontală a suprafeței aripii inferioare pentru a comprima aerul care intră în turbine. Raza de zbor estimată a amplificatorului cu o încărcătură a fost de 750 km, iar când zbura ca avion de recunoaștere - mai mult de 7000 km.
Asamblare „în spirală”.Aeronavă orbitală
O aeronavă orbitală cu un singur loc, reutilizabilă, cu echipaj de luptă, cu lungimea de 8 m și cu o anvergură a aripilor de 7,4 m, a fost realizată conform schemei „corp de transport”. Datorită amenajării aerodinamice alese, consolele aripilor măturate au reprezentat doar 3,4 m din anvergura totală, iar restul suprafeței portante a corelat cu lățimea fuselajului. Consolele aripilor în timpul trecerii secțiunii de formare a plasmei (injecția pe orbită și faza inițială de coborâre) au deviat în sus pentru a exclude fluxul direct de căldură în jurul lor. Pe secțiunea atmosferică a coborârii, aeronava orbitală și-a desfășurat aripile și a trecut la zborul orizontal.
Motoare de manevră orbitală și două rachete de urgență cu propulsie lichidă funcționate cu combustibil AT-UDMH cu punct de fierbere ridicat (tetroxid de azot și dimetilhidrazină asimetrică), similar cu cel utilizat la rachetele balistice de luptă, care era planificat să fie înlocuit cu un fluor mai ecologic. combustibil pe bază. Rezervele de combustibil erau suficiente pentru un zbor de până la două zile, dar sarcina principală a aeronavei orbitale trebuia îndeplinită în primele 2-3 orbite. Sarcina de luptă a fost de 500 kg pentru varianta de recunoaștere și interceptor și de 2 tone pentru bombardierul spațial. Echipamentele fotografice sau rachetele erau amplasate într-un compartiment din spatele unei capsule-cabină detașabilă a pilotului, care asigura salvarea pilotului în orice stadiu al zborului. Aterizarea a fost efectuată folosind un motor turboreactor pe un aerodrom neasfaltat la o viteză de 250 km / h pe un șasiu de schi cu patru stâlpi fabricat.
Pentru a proteja aparatul de încălzire în timpul frânării în atmosferă, a fost prevăzut un ecran metalic de protecție termică din plăci de oțel termorezistent VNS și aliaje de niobiu dispuse conform principiului „solzi de pește”. Ecranul a fost suspendat pe rulmenți ceramici, care acționau ca bariere termice, iar când temperatura de încălzire a fluctuat, acesta și-a schimbat automat forma, menținând o poziție stabilă față de carcasă. Astfel, în toate modurile, designerii au sperat să asigure constanța configurației aerodinamice.
O unitate de lansare de unică folosință în două etape a fost andocata la aeronava orbitală, pe prima treaptă a căreia erau patru LRE-uri cu o tracțiune de 25 tf, iar pe a doua - una. Pentru prima dată, s-a planificat utilizarea oxigenului lichid și a hidrogenului ca combustibil și, ulterior, trecerea la fluor și hidrogen. Etapele de amplificare, pe măsură ce aeronava a fost pusă pe orbită, s-au separat succesiv și au căzut în ocean.
Crezi că artiștii din Războiul Stelelor s-au inspirat din proporțiile Helix-ului atunci când au proiectat iahtul Reginei Naboo? Astăzi, această frumusețe poate fi văzută în Muzeul Central al Forțelor Aeriene ale Federației Ruse din MoninoPlanuri de epoca
Planul de lucru al proiectului prevedea crearea până în 1968 a unui analog al unei aeronave orbitale cu o altitudine de zbor de 120 km și o viteză de M = 6–8, aruncată de la bombardierul strategic Tu-95, un fel de răspuns. la sistemul de înregistrare american - B-52 și X-15.
Până în 1969, s-a planificat crearea unei aeronave orbitale cu echipaj experimental EPOS, care are o asemănare completă cu o aeronavă orbitală de luptă care urma să fie lansată pe orbită de un vehicul de lansare Soyuz. În 1970, acceleratorul ar fi trebuit să înceapă să zboare - mai întâi pe kerosen și doi ani mai târziu pe hidrogen. Sistemul complet trebuia să fie lansat în spațiu în 1973. Din tot acest program grandios de la începutul anilor 1970, au fost construite doar trei EPOS - unul pentru cercetarea zborului la viteză subsonică, unul pentru cercetare supersonică și unul pentru atingerea hipersonică. Dar doar primul model era destinat să iasă în aer în mai 1976, când toate programele similare din Statele Unite fuseseră deja reduse. După ce a făcut puțin mai mult de o duzină de ieșiri, în septembrie 1978, după o aterizare nereușită, EPOS a primit avarii minore și nu s-a mai ridicat în aer. După aceea, finanțarea deja slabă pentru program a fost redusă - Ministerul Apărării era deja ocupat să dezvolte un alt răspuns către americani - sistemul Energia - Buran.
Subiect închis
În ciuda închiderii oficiale a programului Spiral, munca cheltuită nu a fost în zadar. Baza creată și experiența dobândită în lucrul la Spiral au facilitat și accelerat foarte mult construcția navei spațiale reutilizabile Buran. Folosind experiența dobândită, Gleb Lozino-Lozinsky a condus crearea planorului Buran. Viitorul cosmonaut Igor Volk, care a efectuat zboruri pe analogul subsonic al EPOS, a fost ulterior primul care a luat analogul atmosferic al Buran BTS-002 în aer și a devenit comandantul unui detașament de piloți de testare în cadrul programului Buran.
informații