- Спираль (авиационно-космическая система)
-
Файл:Spiral spaceplane.jpg
Авиационно-космическая система «Спираль» — система космического назначения, состоящая из орбитального самолёта, который по технологии воздушный старт должен был выводиться в космос гиперзвуковым самолётом-разгонщиком, а затем ракетной ступенью на орбиту.
Проект «Спираль», начатый в 1960-х гг, был ответом на программу создания США космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20 «Dyna Soar».[1][2]
Примерно в 1964-м группа ученых и специалистов ЦНИИ 30 ВВС разработала концепцию создания принципиально новой ВКС, которая наиболее рационально интегрировала в себе идеи самолета, 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. Семенову 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.
Содержание
Самолёт-разгонщик
Мощный воздушный корабль-разгонщик (вес 52 т, длина 38 м, размах 16,5 м) должен был разгоняться до шестикратной скорости звука (М=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».[3]
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».[4]
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»)[5], однако и он не был реализован.
Орбитальный самолёт
Орбитальный самолёт-космоплан представлял собой летательный аппарат со стреловидными крыльями, имеющими отклоняющиеся вверх консоли для изменения поперечного угла атаки. При спуске с орбиты самолёт самобалансировался на разных участках траектории. Фюзеляж был выполнен по схеме несущего корпуса с сильно затупленной оперённой треугольной формой в плане, из-за чего получил прозвище «Лапоть».
Теплозащита была выполнена с применением плакированных пластин, то есть покрытого методом горячей прокатки поверхности материала слоем металла. В данном случае был ниобиевый сплав с покрытием на основе дисилицида молибдена. Температура поверхности носовой части фюзеляжа на разных стадиях спуска с орбиты могла достигать 1600 °C.
Двигательная установка состояла из жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) орбитального маневрирования, двух аварийных тормозных ЖРД с вытеснительной системой подачи компонентов топлива на сжатом гелии, блока ориентации, состоящего из 6 двигателей грубой ориентации и 10 двигателей точной ориентации; турбореактивный двигатель для полёта на дозвуковых скоростях и посадки, работающий на керосине.
Для спасения пилота в случае аварии орбитального самолёта предусматривалась отделяемая кабина в виде капсулы с собственными пороховыми двигателями для отстрела от самолёта на всех этапах его движения от старта до посадки, а также с управляющими двигателями для входа в плотные слои атмосферы.
Помимо возможности транспортного варианта с небольшим грузовым отсеком, были разработаны основные военные варианты орбитальных самолётов:
- фото- и радиоразведчики;
- для поражения авианосцев, имеющие ракеты с ядерной боевой частью и системой наведения со спутника;
- перехватчики космических целей в двух вариантах. Первый вариант для фотографирования и передачи фотографий по каналам связи, второй — для поражения цели.
Космонавты проекта
Для подготовки пилотов орбитального самолёта в 1966 году в Центре подготовки космонавтов была сформирована группа, в которую вошли члены отряда космонавтов, имевшие достаточную лётную подготовку. Первоначальный состав группы:
- Г. С. Титов, уже побывавший в космосе
- А. П. Куклин
- В. Г. Лазарев
- А. В. Филипченко
После реорганизации в 1969 Центра подготовки космонавтов был создан 4-й отдел 1-го управления ЦПК, начальником которого был назначен Г. С. Титов. В отдел были набраны молодые лётчики, проходившие космическую подготовку:
- Л. Д. Кизим (подготовка в 1969—1973)
- А. Н. Березовой (1972—1974)
- А. И. Дедков (1972—1974)
- В. А. Джанибеков (июль — декабрь 1972)
- В. С. Козельский (август 1969 — октябрь 1971)
- В. А. Ляхов (1969—1973)
- Ю. В. Малышев (1969—1973)
- А. Я. Петрушенко (1970—1973)
- Ю. В. Романенко (1972)
7 января 1971 года в связи с уходом Г. С. Титова из отряда космонавтов начальником отдела был назначен А. В. Филипченко, а 11 апреля 1973 — инструктор-космонавт-испытатель Л. В. Воробьев. В 1973 отдел был расформирован в связи с прекращением работ по проекту.
Ход проекта
В ходе программы для отработки создания орбитального самолёта и демонстрации его реализуемости был созданы подпроекты самолёта-аналога МиГ-105.11, суборбитальных аппаратов-аналогов БОР-1 (Беспилотный орбитальный ракетоплан), БОР-2, БОР-3 и космических аппаратов-аналогов «ЭПОС» (Экспериментальный пилотируемый орбитальный самолёт) БОР-4 и БОР-6.
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-95К[6] Авиард Фастовец, окончательный этап испытаний аналога проводил Василий Урядов.
Запускавшийся уже в рамках программы «Буран», космический аппарат БОР-4 представлял собой беспилотный экспериментальный аппарат, являющийся уменьшенной копией орбитального самолёта «Спирали» в масштабе 1:2.
Разработки жаростойких теплозащитных материалов «типа пенокерамика» в рамках проекта «Спираль» велись (что отражено в документе 1966 года[4]) за 15 лет до начала полётов по американской программе Спейс шаттл, а также за 16 лет до первого испытания советских кварцевых плиток на БОРе-4 и за 22 года до полёта «Бурана». На БОРе-4 отрабатывалась теплозащита для «Бурана». Технические решения, полученные специалистами ОКБ Завода Климова в ходе разработок бортовых жидкостных ракетных двигателей, также были использованы при создании «Бурана».[7]
Также «на базе БОРа-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».[8][9][10]
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»[11] или «Это — фантастика. Нужно заниматься реальным делом»[12]. 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 Миг-105.11 можно видеть в Центральном музее Военно-воздушных сил РФ в Монино.
Фильм
- д/ф «Генерал звёздных войн» телестудии Роскосмоса (видео)
Литература
- Лукашевич В. П., Афанасьев А. Б. Космические крылья — М.: ЛенТа Странствий, 2009, 496с.- ил. [1]
- Гл. 10 Воздушно-орбитальный самолет «Спираль» (с.201-218)
- Гл. 11 Экспериментальные самолеты-аналоги (с.219-244)
- Гл. 12 Боевые пилотируемые орбитальный самолеты (с.245-255)
- Гл. 13 Создание ЭПОСа (с.257-278)
- Гл. 15 Первые беспилотные орбитальные ракетопланы (с.287-300)
- Гл. 16 Летающий «Лапоть» (с.301-344)
- Микоян С. А. Мы — дети войны. Воспоминания военного летчика-испытателя — М.: Яуза, Эксмо, 2006
- Гл. 23 Освоение космоса и авиация (с. 438—456), и Гл. 28 На новой работе (c. 539—566)
Примечания
- ↑ Dyna-Soar (англ. Dynamic Soaring — «разгон и планирование») в соответствии с методикой повторного входа в атмосферу Ойгена Зенгера (немецкий проект межконтинентального реактивного бомбардировщика, известный как «проект Зенгера» 1944 года).
- ↑ Проект «Спираль». Материалы XI Международного симпозиума по истории авиации и космонавтики
- ↑ Лозино-Лозинский. http://www.buran.ru/htm/archivl.htm
- ↑ 1 2 Воздушно-орбитальная система «Спираль»
- ↑ Спираль. Несостоявшийся виток
- ↑ ЭПОС (105.11) на видео — Сброс с ТУ-135К, полёт, посадка
- ↑ ОАО «Климов» — осваивая космос
- ↑ Аппараты БОР
- ↑ схема применения
- ↑ боевые блоки в проекте «Буран»
- ↑ 50 «Спираль»
- ↑ http://www.astronaut.ru/bookcase/books/spacecrash/text/33.htm
См. также
- SpaceShipOne — практическое воплощение идеи
- SpaceShipTwo — практическое воплощение идеи
- Многоцелевая авиационно-космическая система
- Байкал-Ангара
- Буран (космический корабль)
- Космос-1374
- Беспилотный орбитальный ракетоплан
- Российский аэрокосмический самолет (РАКС)
- North American X-15
- Boeing X-20 Dyna Soar
Ссылки
- buran.ru — Проект «Спираль»
- ЭПОС (105.11) экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет
- Фото МиГ-105 «Спираль» в Монино
- ЭПОС (105.11) экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет
- ЭПОС (105.11) на видео — Сброс с ТУ-135К, полет, посадка
Многоразовые транспортные космические корабли США: «X-20 Dyna Soar», старт на РН (проект не реализован)
СССР: «Спираль», схема воздушный старт (проект остановлен)
ЛКС, старт на РН (проект не реализован)США: Программа «Space Shuttle» Завершена
- Энтерпрайз (OV-101, атмосферные тесты, списан)
- Патфайндер (англ.)русск. (OV-098, наземные тесты)
- Колумбия (OV-102, сгорел при посадке в 2003 году)
- Челленджер (OV-099, взорвался при старте в 1986 году)
- Дискавери (OV-103, завершил полёты 09.03.2011)
- Атлантис (OV-104, завершил полёты 21.07.2011)
- Индевор (OV-105, завершил полёты 01.06.2011)
- ОК-МЛ-1 (БТС 001, аэродинамическая модель,
парковый аттракцион) - ОК-ГЛИ (БТС 002, атмосферный самолёт-аналог,
передан в музей) - Буран (1.01, списан, уничтожен в 2002 году)
- 1.02 (закончен на 95—97 %, передан в музей)
- 2.01 (построен на 30—50%, на реставрации)
- 2.02 (построен на 10—20%, частично разобран)
- 2.03 (разобран)
Европа: «Гермес» (проект остановлен), HOTOL (проект остановлен), Skylon (проект)
Япония: HOPE (проект остановлен), Канко-мару (проект), ASSTS (проект)
КНР: Шэньлун (проект)
Украина: Сура (проект)
Индия: AVATAR/RLV (англ.)русск. и Hyperplane (англ.)русск. (проекты)США: Программа NASP (X-30) (закрыта в 1992 году)
США: Программа VentureStar (закрыта в 2001 году)СССР: «Заря» (1987—1989, завершён выпуск конструкторской документации)
Россия: «МАКС», схема воздушный старт
Россия: «Клипер» (проект закрыт в 2006 г.)США: программа «Созвездие» с частично-многоразовым КК «Орион» (закрыта в 2010 году) США: ROTON (частный проект, остановлен)
США: Delta Clipper (частный проект)
США: Dream Chaser (частный проект)
США: Silver Dart (англ.)русск. (частный проект)Россия:«Русь» частично многоразовый КК Россия: РАКС (проект)
Пилотируемые космические полёты СССР и Россия США Меркурий (1961—1963) • North American X-15² (1963) • Джемини (1965—1966) • Аполлон (1968—1975) •
X-20 Dyna Soar• Спейс шаттл (1981—2011) •VentureStar•NASP (X-30)• Орион (с 2014¹, с 2021)КНР Индия ISRO Orbital Vehicle (с 2016)
Евросоюз Гермес•Зенгер-2(Германия) •HOTOL(Великобритания) • CRV (с 2018) • ACTS (с 20??)Япония HOPE• Фуджи • Канко-мару • ASSTS • пилотируемый HTV (с 20??)частные SpaceShipOne² (2004) • SpaceShipTwo² (с 2012) • SpaceX Dragon (с 2010¹, c 201?) • CST-100 (с 201?) • Эскалибур-Алмаз (с 201?) • ROTON (с 201?) • Delta Clipper (с 201?) • Kistler K-1 (с 201?) • Silver Dart (с 201?) • Dream Chaser (с 201?) • Tycho Brahe² (с 201?) • Stabilo² (с 201?) • М-55 (Геофизика)² (с 201?)
¹ Только беспилотные полёты, хотя корабль был создан для пилотируемых полётов
² Только суборбитальные полётыСоветская и российская ракетно-космическая техника Исторические РН Эксплуатируемые РН Разрабатываемые РН РН на базе МБР РН на базе БРПЛ Разгонные блоки Многоразовые космические системы Спираль • ЛКС • Буран • Заря • МАКС • Байкал-Ангара • Клипер • ППТС (Русь) Категории:- Многоразовая космическая система
- Авиационно-космические системы
- Космонавтика СССР
- Самолёты СССР
- Экспериментальные самолёты
- Неосуществлённые проекты в космонавтике
Wikimedia Foundation. 2010.