Ideen om et rakettromfly som var i stand til å stige opp i bane og vende tilbake til jorden som et fly dukket opp for flere tiår siden. Over tid førte utviklingen til den såkalte. orbitalfly, inkludert de som har funnet praktisk anvendelse. Frem til en viss tid kunne imidlertid arbeidet på dette området ikke gi de ønskede resultatene. De ledende landene i verden har utviklet flere romfartsprosjekter, men de gikk ikke videre enn å teste eksperimentelt utstyr.
Det skal bemerkes at all den tidlige utviklingen av Sovjetunionen og USA innen romfly, selv om de ikke førte til fremveksten og driften av grunnleggende ny teknologi, fremdeles ikke var ubrukelig. Med deres hjelp var spesialister fra et stort antall vitenskapelige og designinstitusjoner i stand til å få den nødvendige erfaringen, gjennomføre en rekke studier og eksperimenter og bestemme ytterligere måter å utvikle romteknologi på. På grunnlag av ny teknologi og utvikling ble det snart opprettet reelle prøver av romfly med de ønskede egenskapene.
X-20 DynaSoar
Det første fullverdige romflyprosjektet som hadde en sjanse til å nå testflyvninger er amerikanske X-20 DynaSoar. Arbeidet med dette programmet startet høsten 1957 - bare noen få dager etter lanseringen av den første kunstige jordsatellitten, laget i Sovjetunionen. Den militære og politiske ledelsen, så vel som lederne for den amerikanske luftfartsindustrien, kom til den konklusjon at det var nødvendig å lage sine egne romsystemer, inkludert de som er egnet for militær bruk.
Romfartøyet X-20 DynoSoar kommer inn i atmosfæren. NASA tegning
I midten av desember ble det holdt en konferanse på NACA om måter å utvikle rakett- og romteknologi på. Den diskuterte tre hovedtyper av romfartøy for transport av mennesker eller last: en kapsel med sjøsetting i bane ved hjelp av et oppskytningsbil og retur langs en ballistisk bane; en orbiter av typen Lifting Body, som er i stand til å utføre noen manøvrer; samt et fullverdig orbitalt romfly. Basert på resultatene av diskusjonene, ble det besluttet å utvikle konseptene om en "ballistisk" kapsel og romfartøy.
På slutten av året lanserte US Air Force Research and Development Command et nytt program med koden DynaSoar (forkortelse for Dynamic Soaring - "dynamisk planlegging"), der det var planlagt å utvikle romfartøyet. Kravdannelsen for det fremtidige romfartøyet begynte, samt innsamling av søknader om deltakelse i programmet. BBC mottok totalt mer enn hundre forslag, men bare 10 selskaper var involvert i programmet, hvorav noen bestemte seg for å jobbe sammen.
Tidlig på våren 1958 ble luftvåpenet kjent med et titalls forprosjekter av DynaSoar -systemet. Utviklingsselskapene tok forskjellige tilnærminger og implementerte forskjellige konsepter. Samtidig hadde en betydelig del av prosjektene en viss likhet. De sørget for bygging av et hypersonisk rakettfly, som skulle kobles til en booster -rakett. Forskjellene var i utformingen av flyet, sammensetningen av systemene ombord og oppskytningsbilens arkitektur. Luftforsvaret anså prosjektene fra selskapene Boeing-Vought og Bell-Martin som de beste alternativene. Det var de som ble utviklet.
Separasjon av oppskytningsbil og romfartøy. NASA tegning
Parallelt med søket etter vinnerne av konkurransen forhandlet militæret med NACA: denne organisasjonen skulle levere vitenskapelige og praktiske hendelser. Den tilsvarende avtalen dukket opp på senhøsten 1958. Deretter jobbet FoU -byrået og luftfartsindustriselskapene sammen under ledelse av luftvåpenet. På dette tidspunktet ble det besluttet å gjennomføre programmet i flere stadier - fra forskning til konstruksjon og testing av kampversjonen av romfartøyet.
I løpet av 1959 utførte de to gruppene av selskaper forskjellige forsknings- og utviklingsaktiviteter. I løpet av denne perioden endret kunden kravene til romflyet flere ganger. I begynnelsen av november valgte Air Force vinneren av konkurransen. Den beste versjonen av prosjektet ble foreslått av Boeing og Vought. Det er merkelig at sistnevnte på dette tidspunktet hadde redusert deltakelsen i prosjektet kraftig - hun var bare ansvarlig for noen få enheter av det fremtidige apparatet. Martin var også involvert i prosjektet, som skulle utvikle det nødvendige lanseringsbilen.
Utviklingen av den fremtidige prototypen romfart startet helt i slutten av 1959. Denne fasen av arbeidet ble betegnet som fase Alpha. Å regne ut utseendet på romflyet med arbeidsbetegnelsen X-20 førte til spesifikke resultater. Dermed endret designen til produktet seg stadig og flyttet seg lenger og lenger fra grunnversjonen. Parallelt ble utviklingen av en konstruksjons- og testplan utført. Fra en viss tid planla kunden og utvikleren å gjennomføre to dusin testflyvninger - og dette er bare innenfor rammen av de første fasene.
Modell av X-20-apparatet. Boeing -bilder
I midten av 1961 hadde deltakerne i programmet bestemt det endelige utseendet på det fremtidige rakett- og romkomplekset. I tillegg til selve det hypersoniske romfartøyet, var et spesialmodifisert Titan IIIC -oppskytningsbil inkludert i det. I stedet for et stadium med nyttelast, ble det foreslått å installere et DynaSoar -produkt på det. Tretrinnsraketten kan også utstyres med en spesiell fjerde etappe. Denne enheten skulle forbli på romflyet, og ga en løsning på noen problemer.
X-20-prosjektet innebar bygging av et mellomstort romfly med et karakteristisk utseende. Den lavtliggende deltavingen ble ansett som optimal, over hvilken det var en flykropp med en spiss nesekegle og et par sidekjøl. Flyrammen ble foreslått laget av varmebestandige stållegeringer og dekket med spesielle keramiske paneler. Prinsippet om kjøling av foringsrøret ble også brukt ved hjelp av interne radiatorer med væske. Inne i flykroppen var en cockpit med ett sete, i tillegg til en rakettmotor med væske og andre nødvendige enheter. Lengden på kjøretøyet oversteg ikke 11 m, vingespennet var mindre enn 6,5 m. Egenvekten var 5,16 tonn.
I henhold til forslagene fra den tiden kunne guidede missiler plasseres i X-20 lasterommet for å angripe mål i bane eller på jorden. I tillegg var ikke bruk av fritt fallbomber utelukket. Så langt det er kjent, har utviklingen av spesialiserte rom-til-rom- og mellomrom-raketter ennå ikke gått utover det foreløpige forskningsstadiet.
Testpilot i cockpiten på bakkesimulatoren. Boeing -bilder
I september 1961 presenterte Boeing kunden en modell i full størrelse av romflyet. Hans godkjenning ville åpne for at prosjektet kunne bygge en fullverdig prototype. Forberedelsene til testing var også i gang: NASA og luftvåpenet begynte å rekruttere piloter til å delta i fremtidige tester. Seks piloter ble valgt til en spesiell gruppe. De måtte utføre minst ni orbitale flyvninger.
Imidlertid ble disse planene ikke oppfylt. Allerede i oktober 1961, i forbindelse med fremveksten av konkurrerende romprogrammer, ble det foreslått en plan for å redusere kostnadene ved X-20 DynaSoar-prosjektet. Dette dokumentet sørget for en reduksjon i antall testflyvninger og en forenkling av flyprogrammer. På grunn av dette var kostnaden for testene planlagt redusert til 920 millioner dollar og fullført innen 1967. Det er merkelig at et av de parallelle romprogrammene i samme periode ble utsatt for så hard kritikk at det rett og slett ble lukket.
På denne bakgrunn var det imidlertid ingen grunner til glede. Allerede i februar neste år ble DynaSoar -programmet overført til forskningskategorien, som var forårsaket av problemer i utviklingen av et romfartøy og en rakett for det. I tillegg var det vanskeligheter med å skaffe finansiering og organisere arbeid. I oktober dukket det opp en ny versjon av programplanen, som igjen ga en reduksjon i utgiftene.
DynaSoar -oppsettet og dets skapere fra Boeing. Boeing -bilder
I 1963 møtte DynaSoar -prosjektet en ny konkurrent i form av Gemini -romfartøyet. Pentagon sammenlignet de to utviklingene og prøvde å fastslå hvilken av dem som er av større interesse fra et militært synspunkt. Dette ble fulgt av tvister i militæravdelingen, mot hvilken det gikk rykter om avslutning av arbeidet med X-20. Men våren mottok Boeing en ny kontrakt for å fortsette utviklingsarbeidet. Parallelt fortsatte diskusjonene om fremtidig finansiering og testing.
20. desember 1963 beordret forsvarsminister Robert McNamara avslutning av DynaSoar -programmet til fordel for ASSET -prosjektet, med en tilsvarende omdirigering av finansiering. Ifølge rapporter, på den tiden ble 410 millioner dollar brukt på DynaSoar -programmet. Den første flyturen krevde sammenlignbare summer og flere års arbeid. Imidlertid ble prosjektet ikke tildelt nødvendig tid og penger.
Spiral
Mens amerikansk vitenskap prøvde å lage et romfly, fortsatte sovjetiske spesialister utviklingen av kapselskip med ballistisk avstamning og var meget vellykkede i denne saken. Men bare noen få år senere begynte arbeidet i vårt land med å lage et orbitalfly. Det innenlandske prosjektet til luftfartssystemet fikk navnet "Spiral".
Modell av Spiral aerospace system i startkonfigurasjon. Foto Epizodsspace.airbase.ru
Det er kjent at en av årsakene til utseendet på "Spiral" -temaet var informasjon om de amerikanske planene om å lage romfly, nemlig DynaSoar -prosjektet. Samtidig kan det bemerkes at den videre utviklingen av astronautikk kan utføres på forskjellige måter, blant annet gjennom opprettelse av romfly. Dermed kan "Spiral", selv om den ble opprettet med et øye på utenlandske prøver, betraktes som et helt eget prosjekt basert på originale ideer.
Det ferdige konseptet for systemet, som kombinerte ideene om et rakettfly og et romfartøy, ble foreslått i 1964 av det 30. sentrale forskningsinstituttet for luftvåpenet. Dette forslaget interesserte lederne for luftfartsindustrien, og i 1965 dukket en tilsvarende ordre opp. I samsvar med den har A. I. Mikoyan skulle utvikle et prosjekt for et lovende luftfartssystem med koden "Spiral". Arbeidet med dette emnet begynte i 1966, ledet av designeren G. E. Lozino-Lozinsky.
Det 30. sentrale forskningsinstitutt fullførte en betydelig del av arbeidet, noe som forenklet oppgaven til Mikoyan Design Bureau. Instituttets spesialister har dannet arkitekturen for det fremtidige komplekset, samt bestemt dets egenskaper og evner. Takket være dette måtte flydesignere bare utføre utviklingsarbeid. Denne tilnærmingen ga visse fordeler. Så, i henhold til planene fra midten av sekstitallet, kan den første flyturen til "Spiralen" finne sted så tidlig som i begynnelsen av det neste tiåret.
Spiral flyprofil. Figur Epizodsspace.airbase.ru
Spiral-systemet var basert på et spesielt 50-50 boosterfly med et karakteristisk utseende. Den skulle ha en feid vinge og et sett med høytrykksmotorer. På den øvre delen av maskinen ble det levert en plattform for installasjon av et orbital romfartøy med et øvre trinn. I følge det grunnleggende konseptet skulle booster stige til en høyde på 30 km og utvikle en hastighet på omtrent M = 6. Den totale lengden på en slik maskin nådde 38 m med et vingespenn på 16, 5 m. Startvekten til hele luftfartssystemet er 52 tonn.
Nyttelasten til "50-50" akseleratoren var den såkalte. orbitalfly med rakettforsterker. Romflyet ble foreslått bygget i henhold til ordningen med en støttekropp, der den nedre delen av maskinen var vingeplanet. Selve flykroppen hadde en trekantet form med et variabelt tverrsnitt. På sidene av bilen var det et par fly som kollapset til sidene. En kjøl ble levert på flykroppen. Glideren ble foreslått laget av varmebestandig stål; kledningen fikk et spesielt keramisk belegg. Ifølge beregninger, på visse stadier av flyturen, måtte nesen til flykroppen varmes opp til 1600 ° C, noe som krevde passende beskyttelse.
Orbitalfly "50" ble foreslått utstyrt med bære- og styringsmotorer. Med en masse på 8 tonn kan den bære en nyttelast på minst 500 kg. Muligheten for å lage en orbital interceptor og rekognosering ble vurdert. I tillegg var det et romflybomberprosjekt som kunne frakte 2 tonn last. På grunn av forsterkerflyet og rakettforsterkerblokken, kunne Spirali -flyet stige opp i baner med en høyde på minst 150 km.
Orbitalplan "50". Figur Buran.ru
På slutten av tiåret fullførte Mikoyan Design Bureau hoveddelen av det teoretiske arbeidet og forberedte utstyret for de første praktiske testene. I juli 1969 ble eksperimentelle apparatet BOR-1 ("Ubemannet orbital-rakettplan, det første") av en forenklet design lansert. En tekstolittglider i skala 1: 3 ved hjelp av en modifisert R-12-rakett ble brakt til en suborbital bane. Produktet brant ut i atmosfæren, men tillot at noen data ble samlet inn. I desember samme år ble BOR-2-apparatet med en annen design og konfigurasjon lansert. Under flyging mislyktes kontrollsystemene, og prototypen brant ut.
Fra juli 1970 til februar 1972 ble det lansert ytterligere tre lanseringer av BOR-2-prototyper. To endte med suksess, en i fiasko. I 1973 og 1974 ble det utført to tester av forbedrede BOR-3-produkter. I begge tilfeller skjedde ulykker av forskjellige årsaker. Til tross for en rekke ulykker og mangler, ga tester av BOR -familiens produkter en stor mengde informasjon.
Allerede etter lanseringen av BOR -prosjektet ble det gitt en ordre om å avslutte arbeidet med temaet "Spiral". Landets ledelse bestemte seg for å kaste industriens krefter i andre retninger. Men allerede i 1974 ble programmet gjenopptatt, og snart ble det oppnådd nye resultater. Den siste prestasjonen i etableringen av luftfartssystemet "Spiral" kan betraktes som et analogt fly "105.11", så vel som bane BOR-4 og BOR-5.
En av prototypene til BOR-3. Bilde Buran.ru
"105.11" / MiG-105 var en omtrentlig kopi av "Spiral" -flyet, men kunne bare fly i atmosfæren og med subsonisk hastighet. Denne maskinen var beregnet for å øve nedstigning og horisontal landing av romfartøy. 11. oktober 1976 fant den første flyreisen "105.11" sted. Bilen ble brakt til en gitt høyde og kurs ved hjelp av et Tu-95-fly. Videre ble mock-up droppet, og etter å ha gått ned, landet den. Syv flyvninger fant sted, hvoretter testene ble stoppet på grunn av sammenbrudd av prototypen.
På midten av syttitallet dukket det opp en teknisk oppgave for å lage et lovende, gjenbrukbart romsystem-det fremtidige Energia-Buran-komplekset. I flere år kranglet tilhengerne av Spiral og Buran med hverandre og prøvde å forsvare sin side, men snart ble saken løst på høyeste nivå. Det ble besluttet å begrense Spiral -temaet til fordel for den mindre vågale, men lovende Buran. Samtidig var en rekke utviklinger av Mikoyan Design Bureau og relaterte virksomheter planlagt å bli brukt i et nytt prosjekt.
I begynnelsen av åttitallet, av hensyn til Buran -prosjektet, fant flere lanseringer av BOR -bane med tall fra "4" til "6" sted. Oppgaven deres var å teste den termiske beskyttelsen for det fremtidige romplanet og løse andre problemer. Alle disse eksperimentene bidro til videre arbeid med "Buran". Viktigere er at flere prototyper som brukes i de to luftfartssystemprogrammene har blitt bevart og er nå på museer.
Suksesser og fiaskoer
Siden slutten av femtiårene har de to ledende landene i verden, som har utviklet sine romprogrammer, utviklet flere vågale romfartsprosjekter. Av en eller annen grunn har disse prosjektene imidlertid ikke klart å gå for langt. I beste fall handlet det bare om å teste analoge enheter.
Erfarne MiG-105 på Air Force Museum. Foto Wikimedia Commons
X-20 DynaSoar-prosjektet ble stengt på grunn av mange tekniske, organisatoriske og andre problemer, som stammet fra den ekstreme kompleksiteten i den tekniske oppgaven. Designere og forskere klarte å løse en rekke viktige spørsmål, men disse løsningene ble ikke testet i praksis ved hjelp av et fullverdig eksperimentelt romfly. Imidlertid ble mange ideer og teknologier laget for det første amerikanske romflyet senere brukt i nye prosjekter. Hovedresultatet av alt dette var Space Transportation System -komplekset og dets hovedelement - romfergen som kan brukes på nytt.
Historien til det sovjetiske prosjektet "Spiral" og ferdigstillelsen var annerledes. Det fremsto som en slags respons på utenlandsk utvikling, men samtidig utviklet det seg annerledes. I tillegg viste det seg å være mer vellykket: A. I. Mikoyan utførte de nødvendige testene, inkludert med suborbitalfly. Hovedårsaken til avvisningen av "Spiralen" var fremveksten av alternative forslag og prosjekter. Samtidig fant utviklingen under programmet umiddelbart plass i lovende prosjekter, i tillegg til noen eksperimentelle produkter. Faktisk "fusjonerte" ett prosjekt umiddelbart til et annet og sikret utviklingen.
Det er velkjent at dristige prosjekter som gir en start på nye retninger, ikke alltid gir de ønskede resultatene. Likevel samler spesialister med deres hjelp de nødvendige dataene og får verdifull erfaring, som deretter kan brukes når du oppretter nye prosjekter. Dette er det som blir hovedresultatet av programmer som ikke er veldig vellykkede ved første øyekast. Når det gjelder DynaSoar og Spiral, ser situasjonen imidlertid mer komplisert ut. Bare en versjon av romfartøyet, opprettet med deres erfaring, nådde full drift, og selv den ene har allerede gått til pensjon.
