| Spirală | |
|---|---|
| 105.11 - aeronava subsonică-analog al unei aeronave orbitale în muzeul aviației din Monino (regiunea Moscova). |
Sistemul aerospațial Spiral este unsistem spațial sovietic format dintr- o aeronavă orbitală , care, folosind tehnologia de lansare aeriană , a fost lansată în spațiu de o aeronavă hipersonică și apoi de o etapă de rachetă pe orbită.
Proiectul Spiral, început în anii 1960, a fost un răspuns la programul american de interceptoare-recunoaștere-bombardier spațial X-20 „Dyna Soar” [1] [2] . În 1964, conceptul a fost dezvoltat la Institutul Central de Cercetare 30 Air Force [3] ; în vara anului 1966, dezvoltarea proiectului a început la biroul de proiectare OKB-155 al lui A. I. Mikoyan . [3] . Din 1969 până în 1974 s-au efectuat teste pe modele de drop [4] ; din 1976 până în 1978, au fost efectuate 7 zboruri de testare cu succes ale MiG-105.11 (analog subsonic zburător al unei aeronave orbitale) [4] .
Programul Spiral, în special navele BOR-5 [5] și MiG-105.11, a dat naștere dezvoltărilor americane, inclusiv programul HL-20 [6] , pe baza căruia au fost create Dream Chaser și sonda spațială X-37V. .
Șeful proiectului Spiral a fost Gleb Evgenievich Lozino-Lozinsky .
În jurul anului 1964, un grup de oameni de știință și specialiști de la Institutul Central de Cercetare 30 Air Force a dezvoltat un concept pentru crearea unui sistem de videoconferință fundamental nou, care să integreze cel mai rațional ideile unui avion, avion rachetă și obiect spațial și să satisfacă cerințele de mai sus. . [3] La mijlocul anului 1965, ministrul industriei aviatice P.V. Dementyev a instruit Biroul de proiectare al lui A.I. Mikoyan să dezvolte un proiect pentru acest sistem, numit Spiral. [3] G. E. Lozino-Lozinsky a fost numit proiectantul șef al sistemului . [3] Din Forțele Aeriene, lucrarea a fost condusă de S. G. Frolov, sprijinul militar-tehnic a fost încredințat șefului Institutului Central de Cercetare 30 - Z. A. Ioffe , precum și adjunctului său pentru științe V. I. Semyonov și șefilor de departamente - V. A. Matveev și O. B. Rukosuev, principalii ideologi ai conceptului VKS. [3] .
În cursul programului, pentru a testa crearea unei aeronave orbitale și pentru a demonstra fezabilitatea acesteia, au fost create subproiecte pentru aeronava analogică MiG-105.11 , analogi suborbitali BOR-1 (Unmanned Orbital Rocket Planer), BOR-2, BOR-3 și nave spațiale analogice „EPOS” (Experimental Maned Orbital Aircraft), BOR-4 și BOR-5 [4] .
Toate dispozitivele au fost realizate la scară 1:3 datorită capacităților energetice limitate ale vehiculului de lansare 8K63B - un R-12 balistic modificat . Lansările au fost efectuate din gama Kapustin Yar [4] :
BOR-1 - 15.07.1969, produs-machetă din textolit, ars în timpul unei coborâri balistice;
BOR-2 - 12/06/1969, defectare sistem de control, coborâre balistică, ars;
BOR-2 - 31.07.1970, zbor reusit;
BOR-2 - 22.04.1971, ardere protectie termica, parasuta nu a iesit, s-a prabusit;
BOR-2 - 02/08/1972, zbor reusit, aparatul este stocat in FRI ;
BOR-3 - 24.05.1973, distrugere la altitudinea de 5 km, prăbușit;
BOR-3 - 07.11.1974, avarie parașuta, prăbușită.
Lucrările la crearea „Spiralei”, inclusiv analogii aeronavei sale orbitale, întrerupte în 1969, au fost reluate în 1974. În 1976-1978. La LII au fost efectuate 7 zboruri de testare ale lui MiG-105.11 . Piloții Pyotr Ostapenko , Igor Volk , Valery Menitsky , Alexander Fedotov au testat pe analogul subsonic al aeronavei orbitale - MiG-105.11 . MiG-105.11 a fost lansat de sub fuzelajul unui bombardier greu Tu-95 K [7] de către pilotul A. Fastovets , etapa finală de testare a analogului a fost efectuată de Vasily Uryadov.
Lansate de racheta 11K65M-RB , deja în cadrul programului Buran , navele spațiale din seria BOR-4 erau vehicule experimentale fără pilot bazate pe BOR-3, modificate în scopul creării orbiterului Buran.
Dezvoltarea materialelor de protecție termică rezistente la căldură de tip „ceramică spumă” în cadrul proiectului „Spiral” a fost realizată (așa cum se reflectă în documentul din 1966 [8] ) cu 15 ani înainte de începerea zborurilor sub conducerea americană. Programul navetei spațiale și, de asemenea, cu 16 ani înainte de primul test al plăcilor sovietice de cuarț pe BOR-4 și cu 22 de ani înainte de zborul lui Buran (protecția termică pentru Buran a fost elaborată pe BOR-4; inițial a fost planificat să se utilizeze protecție termică metalică realizate din aliaje termorezistente, dar nu a fost posibilă rezolvarea problemei deformarii reziduale a metalului sub sarcini ciclice de temperatură și s-a adoptat decizia de a folosi protecție ceramică, informații despre care s-au obținut de la „navetă” [9] ) . Soluțiile tehnice obținute de specialiștii Biroului de Proiectare al Uzinei Klimov în timpul dezvoltării motoarelor de rachetă cu propulsie lichidă la bord au fost folosite și pentru a crea Buran. [zece]
De asemenea, „pe baza BOR-4, au fost dezvoltate focoase de manevră spațiale, a căror sarcină principală a fost să bombardeze America din spațiu cu un timp minim de zbor către ținte (5 ... 7 minute).” [11] [12] [13]
Lucrările proprii la „Spiral” (cu excepția analogilor BOR) au fost în cele din urmă oprite după începerea dezvoltării unui program la scară mai mare, mai puțin riscant din punct de vedere tehnologic, care părea mai promițător și, în multe privințe, repetă programul de navete spațiale americane al Energia- Proiectul Buran . Ministrul Apărării A. A. Grechko nici măcar nu a dat permisiunea pentru testarea orbitală a EPOS-ului aproape terminat, trasând o rezoluție conform diverselor surse „Nu ne vom angaja în fantezii” [14] sau „Acesta este fantastic. Trebuie să faci lucrul adevărat” [15] . Principalii specialiști care au lucrat anterior la proiectul Spiral au fost transferați de la OKB A. I. Mikoyan și OKB Raduga prin ordin al ministrului industriei aviatice la NPO Molniya .
În prezent, aeronava analogică 105.11 poate fi văzută în Muzeul Central al Forțelor Aeriene ale Federației Ruse din Monino.
Un dirijabil-accelerator puternic (greutate 52 de tone, lungime 38 m, anvergura aripilor 16,5 m) trebuia să accelereze la șase ori viteza sunetului (6 M ), apoi se presupunea că de la „spate” său la o altitudine de 28-30 km. să pornească avioane orbitale cu echipaj de 10 tone, lungi de 8 m și anvergură de 7,4 m.
„ Avionul-accelerator până la Mach 6 trebuia să fie folosit ca avion de pasageri , ceea ce, desigur, era rațional: caracteristicile sale de mare viteză ar face posibilă creșterea vitezei aviației civile ”. [16] Avionul de propulsie a fost primul design detaliat revoluționar din punct de vedere tehnologic pentru o aeronavă hipersonică cu reacție. La cel de-al 40-lea Congres al Federației Internaționale de Aeronautică (FAI), desfășurat în 1989 la Malaga (Spania), reprezentanții NASA au lăudat avionul de propulsie, menționând că acesta a fost „proiectat în conformitate cu cerințele moderne”. [opt]
Având în vedere cerința de fonduri mari pentru tehnologii fundamental noi de propulsie, aerodinamică și știința materialelor pentru a crea o astfel de aeronavă hipersonică, cele mai recente versiuni ale proiectului au considerat o posibilitate mai puțin costisitoare și mai rapid realizabilă de a crea nu un hipersonic, ci un supersonic . booster, care era considerat un avion de recunoaștere de atac modificat T-4 ("100") [17] , cu toate acestea, nici nu a fost implementat.
Potrivit proiectului, avionul spațial orbital era o aeronavă cu o aripă înclinată, având console care deviau în sus pentru a schimba unghiul transversal de atac . La coborârea de pe orbită, aeronava s-a autoechilibrat în diferite părți ale traiectoriei. Fuzelajul a fost realizat după schema corpului de transport cu o formă triunghiulară cu pene foarte contondente în plan, motiv pentru care a primit porecla „Lapot”.
Protecția termică s-a realizat folosind plăci placate, adică suprafața materialului acoperită printr-o metodă de laminare la cald cu un strat de metal. În acest caz, a fost un aliaj de niobiu acoperit cu disilicid de molibden . Temperatura suprafeței nasului fuselajului în diferite etape de coborâre de pe orbită ar putea ajunge la 1600 °C.
Sistemul de propulsie a constat dintr-un motor rachetă cu propulsie lichidă (LRE) pentru manevra orbitală, două LRE de frână de urgență cu sistem de deplasare pentru alimentarea componentelor combustibilului cu heliu comprimat, o unitate de orientare formată din 6 motoare cu orientare grosieră și 10 motoare cu orientare fină; motor turboreactor pentru zbor la viteze subsonice și aterizare, funcționând pe kerosen.
Conform datelor calculate, luptătorul spațial a trebuit să finalizeze misiunea de luptă în primele două orbite în jurul Pământului. Pe a treia orbită, planul orbital a venit pentru o aterizare. Dispozitivul era destul de manevrabil și putea decola și ateriza atât ziua, cât și noaptea, în orice condiții meteorologice.
Pentru a salva pilotul în cazul unui accident pe o aeronavă orbitală, o cabină detașabilă sub formă de capsulă a fost prevăzută cu propriile motoare cu pulbere pentru a trage din avion în toate etapele mișcării sale de la pornire până la aterizare, precum și cu motoare de control pentru pătrunderea în straturile dense ale atmosferei.
Pe lângă posibilitatea unei opțiuni de transport cu un mic compartiment de marfă, au fost dezvoltate principalele opțiuni militare pentru aeronavele orbitale:
Pentru a antrena piloții unei aeronave orbitale în 1966, s-a format un grup la Centrul de pregătire a cosmonauților, care includea membri ai corpului cosmonauților care aveau suficientă pregătire de zbor. Compoziția originală a grupului:
După reorganizarea Centrului de Pregătire a Cosmonauților din 1969, a fost creată Direcția a IV-a a Direcției I a CPC, condusă de G. S. Titov. Până atunci, acesta din urmă și-a susținut diploma pe tema proiectului CAC pentru o aeronavă aerospațială cu un singur loc . [18] Tinerii piloți care au urmat pregătire spațială au fost recrutați în departament:
La 7 ianuarie 1971, în legătură cu plecarea lui G. S. Titov din corpul cosmonauților, A. V. Filipchenko a fost numit șef al departamentului, iar la 11 aprilie 1973, cosmonautul instructor-test L. V. Vorobyov . În 1973, departamentul a fost desființat din cauza încetării lucrărilor la proiect.
Demararea programului Spiral a fost influențată de începerea lucrărilor la programul american Dyna Soar. [9] Alegerea aspectului planului orbital „Spirală” nu a fost făcută în întregime de la zero. Atunci când au ales configurația și algoritmii de control pentru aeronava orbitală Spiral, proiectanții au urmărit îndeaproape munca și testarea americană a vehiculelor fără pilot ASSET (1963-1965), SV-5D (1966-1967). În momentul în care proiectul pilot Spirals a fost lansat în URSS, Statele Unite au efectuat deja un studiu al aeronavelor hipersonice cu pilot la viteze reduse de zbor („PILOT”) și al zborurilor cu vehicule cu pilot „ M2-F1 ”, „ M2 ”. -F2 ” și „ HL-10 ” , cercetarea zborului ” X-24 ” a fost de asemenea avută în vedere. Rezultatele acestor teste au fost cunoscute în Biroul de Proiectare Mikoyan. [19]
Închiderea programului Spiral a fost influențată de începerea programului Buran ca răspuns la începutul programului navetei spațiale americane, precum și de închiderea programului PILOT în 1975 . [9]
Potrivit angajaților NASA, pe site-ul web al organizației, designul lui Bora-4 ar putea fi influențat de datele privind crearea și testarea vehiculelor cu pilot M2-F1, M2-F2, HL-10, X-24A, X-24B cumpărat de Uniunea Sovietică. [20] [21]
HL-20, al cărui proiect a stat la baza navei spațiale Dream Chaser , a fost creat, printre altele, pe baza imaginilor dispozitivelor experimentale sovietice din seria BOR-4 lansate în cadrul programului Energia-Buran : Kosmos-1374 în iunie. 1982 și Kosmos-1445 în martie 1983 [22] , care a fost o modificare a dispozitivelor create în cadrul programului Spiral, implementat încă de la începutul anilor ’60 [23] , obținută ca urmare a recunoașterii instalației reactorului și transferat la NASA , unde au fost fabricate și testate într-un tunel de vânt folosind experiența obținută [6] .
Dar datorită lui Mark Sirangelo[ cine? ] , care a vizitat Rusia și s-a întâlnit cu ingineri autohtoni [24] - numele specialiștilor ruși vor zbura la primul zbor la bordul Dream Chaser alături de specialiști americani care au lucrat la proiectul HL-20. [25]
| Zboruri spațiale cu echipaj | |
|---|---|
| URSS și Rusia | |
| STATELE UNITE ALE AMERICII |
|
| RPC | |
| India |
Gaganyan (din 202?) |
| Uniunea Europeană | |
| Japonia |
|
| privat |
|
| Rachete și tehnologie spațială sovietică și rusă | ||
|---|---|---|
| Operarea vehiculelor de lansare | ||
| Lansați vehicule în curs de dezvoltare | ||
| Vehicule de lansare scoase din funcțiune | ||
| Blocuri de amplificare | ||
| Sisteme spațiale reutilizabile | ||
