Praėjusio amžiaus viduryje pilotuojami reaktyviniai lėktuvai, pamažu įvaldę naujus greičius ir aukštis, sugebėjo priartėti prie kosmoso slenksčio.
Amerikos iššūkis
Pirmosios sėkmės pasiekė amerikiečiai: 1947 m. Spalio 14 d. Bandomasis pilotas Chuckas Yeageris eksperimentiniame raketiniame lėktuve X-1 nukrito iš B-29 „skraidančios tvirtovės“jau 1953 m. Gruodžio 12 d. raketiniu lėktuvu, jis pasiekė maksimalų 2655 km / h greitį (M = 2, 5) daugiau nei 21 km aukštyje. 1953 m. Pradėti bandymai su raketiniu lėktuvu X -2, kuriuo 1956 m. Liepos 25 d. Buvo pasiektas rekordinis greitis skrendant horizontaliai - 3360 km / h, o 1956 m. Rugsėjo pradžioje - 38 430 m aukštis.
1954 m. Birželio mėn. Jungtinės Valstijos pradėjo bandomąją programą hipergarsiniam sparnuotam raketiniam lėktuvui „Kh-15“, kuri, pradedant nuo po konvertuoto B-52 strateginio bombonešio sparno, turėjo išvystyti šešis kartus didesnį garso greitį. kelias minutes ir pasieksite 76 km aukštį! Pirmojo mėginio skrydis po orlaivio sparnu buvo baigtas 1959 m. Gegužės 10 d., O birželio 8 d. X-15 pirmą kartą atsiskyrė nuo B-52 ir atliko nepriklausomą sklandymą. Pirmasis raketų variklio aktyvinimas buvo atliktas rugsėjo 17 d., O tolesniuose bandomuosiuose skrydžiuose rekordai „pylėsi“vienas po kito - 1960 m. Rugpjūčio 4 d. Buvo pasiektas 3514 km / h greitis, o rugpjūčio 12 d. 41 605 m aukštyje; 1961 m. Kovo 7 d. „Kh-15“pasiekė 4264 km / h greitį, kovo 31 d., Skrendant, buvo paimtas 50 300 metrų aukštis; Balandžio 21 dieną buvo pasiektas 5033 km / h greitis, rugsėjo 12 dieną - jau 5832 km / h. Vieno kilometro linija, kuri laikoma „oficialia“erdvės riba, buvo peržengta 1963 m. Rugpjūčio 22 d. - didžiausias skrydžio aukštis buvo 107 906 m!
Kosmoso slidininkas
Įkvėptos X-15 sėkmės, JAV oro pajėgos pradėjo kurti karinį kosminį raketinį lėktuvą kaip projekto „Dyna Soar“dalį (iš „Dynamic Soaring“). Raketinis lėktuvas, vadinamas X-20, turėjo skristi 24 000 km / h greičiu ir iš tikrųjų buvo vokiečių kosminio bombonešio Zenger idėjos vystymas (žr. „PM“Nr.). Tai nenuostabu, turint omenyje, kad pagrindines inžinieriaus pareigas Amerikos kosmoso programoje užėmė vokiečių specialistai. Planuojama, kad naujasis raketinis lėktuvas bus ginkluotas erdvė-erdvė, erdvė-oras ir erdvė-žemė raketomis bei įprastomis bombomis. Apatinis X-20 paviršius buvo padengtas metaliniu šilumos skydeliu, pagamintu iš molibdeno, kuris gali atlaikyti iki 1480 ° C temperatūrą, priekiniai sparno kraštai buvo pagaminti iš molibdeno lydinio, galinčio atlaikyti iki 1650 ° temperatūros C. Atskiros transporto priemonės dalys, kurios, patekusios į atmosferą, įkaitusios iki 2371 ° C, buvo apsaugotos sustiprintu grafitu ir cirkonio pusrutulio formos dangteliu korpuso nosyje arba buvo padengtos keramine izoliacine niobio danga. Pilotas buvo išstumtoje sėdynėje, gelbėdamas tik mažesniu nei garso greičiu. Kabinoje buvo sumontuoti šoniniai langai ir priekinis stiklas, apsaugoti nuo šilumos skydų, kurie buvo numesti prieš pat nusileidimą. Naudingas krovinys, sveriantis iki 454 kg, buvo patalpintas skyriuje už gaidžio. Važiuoklę sudarė trys ištraukiami statramsčiai su slidėmis.
Tačiau skirtingai nuo savo pirmtako Vokietijoje, X-20 nebuvo kosminis lėktuvas tikrąja to žodžio prasme. Jis turėjo prasidėti nuo Kanaveralo kyšulio tradiciniu būdu ant raketos „Titan-IIIC“, kuri paleido raketinį lėktuvą į 97,6 km aukščio orbitą. Be to, X-20 turėjo arba pats įsibėgėti, naudodamas savo raketinius variklius, arba, baigęs neužbaigtą orbitą, planuoti Edwardo AFB. Buvo planuota, kad pirmasis lašas iš lėktuvo B-52 bus atliktas jau 1963 m., Pirmasis nepilotuojamas skrydis įvyks 1964 m. Lapkritį, o pirmasis pilotuojamas skrydis-1965 m. Tačiau ši karinė programa tyliai mirė anksčiau, nesugebėdama konkuruoti su paprastu ir pigiu sprendimu - astronautų siuntimu į kosmosą balistine raketa suslėgtoje kapsulėje, kurią įgyvendino civilinė organizacija NASA.
Pavėluotas atsakymas
Ironiška, bet tą pačią akimirką, kai amerikiečiai uždarė savo pilotuojamų raketinių sklandytuvų programą, SSRS, sužavėta X-15 rekordų, nusprendė „pasivyti ir aplenkti“Ameriką. 1965 m. OKB-155 Artemui Mikoyanui buvo pavesta vadovauti orbitinių ir hipergarsinių orlaivių darbui, tiksliau, kuriant dviejų pakopų aviacijos ir kosmoso sistemą „Spiral“. Temą vadovavo Glebas Lozino-Lozinskis.
115 tonų „spiralę“sudarė 52 tonų viršgarsinis greitintuvas, indeksuotas „50–50“, ir 8, 8 tonų orlaivio pilotuojamas orlaivis (indeksas „50“) su 54 tonų dviejų scenos raketų stiprintuvas. Stiprintuvas pasiekė hipergarsinį 1800 m / s greitį (M = 6), o paskui, 28-30 km aukštyje atskyręs žingsnius, grįžo į aerodromą. Orbitinė plokštuma, naudojant raketų stiprintuvą, veikiantį vandenilio fluorido (F2 + H2) degalais, pateko į darbinę orbitą.
Stiprinamasis lėktuvas
Stiprintuvo įgula buvo apgyvendinta dviejų vietų suslėgtoje kabinoje su išmetamomis sėdynėmis. Gyvas orlaivis kartu su raketų stiprintuvu buvo pritvirtintas iš viršaus specialioje dėžutėje, o nosies ir uodegos dalys buvo uždarytos apmušalais.
Greitintuvas kaip degalus naudojo suskystintą vandenilį, kuris buvo paduodamas į keturių „Arkhip Lyulka“sukurtų turboreaktyvinių variklių bloką AL-51, kuris turėjo bendrą oro įsiurbimo angą ir veikė su vienu viršgarsiniu išoriniu plėtimosi antgaliu. Variklių bruožas buvo vandenilio garų naudojimas turbinai valdyti. Antroji esminė naujovė yra integruotas, reguliuojamas hipergarsinis oro įsiurbimas, kuris beveik visą priekinę apatinio sparno paviršiaus dalį panaudojo į turbinas patenkančiam orui suspausti. Numatomas akceleratoriaus skrydžio nuotolis su kroviniu buvo 750 km, o skrendant kaip žvalgybinis lėktuvas - daugiau nei 7000 km.
Orbitinis lėktuvas
Koviniai daugkartinio naudojimo pilotuojami vienos vietos orbitiniai orlaiviai, kurių ilgis 8 m, o sparnų plotis 7,4 m, buvo atlikti pagal „nešiojančio kūno“schemą. Dėl pasirinkto aerodinaminio išdėstymo, iš viso tarpo, nuvalytos sparnų konsolės turėjo tik 3,4 m, o likęs guolio paviršius buvo susijęs su fiuzeliažo pločiu. Sparnų konsolės, einant per plazmos formavimo skyrių (paleidimas į orbitą ir pradinė nusileidimo fazė), buvo nukreiptos aukštyn, kad būtų išvengta tiesioginio šilumos srauto aplink jas. Nusileidimo atmosferos dalyje orbitinė plokštuma išskleidė sparnus ir persijungė į horizontalųjį skrydį.
Orbitiniai manevriniai varikliai ir du avariniai skystuosius raketinius raketinius variklius varė aukštai verdantys AT-NDMG degalai (azoto tetraksidas ir asimetriškas dimetilhidrazinas), panašūs į tuos, kurie buvo naudojami kovinėse balistinėse raketose, o vėliau buvo planuojama pakeisti aplinkai draugiškesniu fluoru. kuro pagrindu. Degalų atsargų pakako skrydžiui, trunkančiam iki dviejų dienų, tačiau pagrindinė orbitinio orlaivio užduotis turėjo būti atlikta per pirmuosius 2-3 orbitus. Kovinė apkrova buvo 500 kg žvalgybos ir perėmėjo variantui ir 2 tonos kosminio bombonešio. Fotografinė įranga ar raketos buvo patalpintos skyriuje už nuimamos piloto kabinos kapsulės, kuri padėjo pilotui išgelbėti bet kuriame skrydžio etape. Nusileidimas buvo atliktas naudojant turboreaktyvinį variklį purvo aerodrome 250 km / h greičiu ant keturių stulpų slidžių važiuoklės.
Siekiant apsaugoti transporto priemonę nuo įkaitimo stabdant atmosferoje, nuo karščiui atsparaus plieno VNS ir niobio lydinių plokščių, išdėstytų pagal „žuvų svarstyklių“principą, buvo sumontuotas šilumą apsaugantis metalinis ekranas. Ekranas buvo pakabintas ant keraminių guolių, kurie atliko šiluminių barjerų vaidmenį, o kai kaitinimo temperatūra svyravo, ji automatiškai pakeitė savo formą, išlaikydama stabilią padėtį kūno atžvilgiu. Taigi visais režimais dizaineriai tikėjosi užtikrinti aerodinaminės konfigūracijos pastovumą.
Prie orbitinės plokštumos buvo prijungtas vienkartinis dviejų pakopų paleidimo įrenginys, kurio pirmoje pakopoje buvo keturi skystuosius raketinius variklius, kurių traukos jėga 25 tf, o antrame-vienas. Pirmą kartą kaip kurą buvo planuojama naudoti skystą deguonį ir vandenilį, o vėliau pereiti prie fluoro ir vandenilio. Greitintuvo pakopos, kai orlaivis buvo pastatytas į orbitą, buvo nuosekliai atskirtos ir nukrito į vandenyną.
Mitiniai planai
Projekto darbo plane buvo numatyta iki 1968 m. Sukurti orbitinio orlaivio analogą, kurio skrydžio aukštis būtų 120 km, o greitis M = 6–8, nukritusį nuo strateginio bombonešio „Tu-95“. į Amerikos rekordų sistemą-B-52 ir X-15.
Iki 1969 m. Buvo planuojama sukurti eksperimentinį pilotuojamą orbitinį orlaivį EPOS, kuris visiškai primena kovinį orbitinį orlaivį, kurį į orbitą paleis „Soyuz“nešiklio raketa. 1970 metais akceleratorius taip pat turėjo pradėti skraidyti - pirmiausia žibalu, o po dvejų metų - vandeniliu. Visa sistema turėjo būti paleista į kosmosą 1973 m. Iš visos šios grandiozinės programos aštuntojo dešimtmečio pradžioje buvo sukurti tik trys EPOS - vienas skirtas skrydžiams tirti paskesniu greičiu, vienas - viršgarsiniams tyrimams ir vienas - hipgarsiniam. Tačiau tik pirmajam modeliui buvo lemta pakilti į orą 1976 m. Gegužės mėn., Kai visos panašios programos JAV jau buvo nutrauktos. 1978 m. Rugsėjo mėn. Po nesėkmingo nusileidimo EPOS padarė nedidelę žalą ir daugiau nepakilo į orą. Po to jau ir taip menkas programos finansavimas buvo sumažintas - Gynybos ministerija jau buvo užsiėmusi kurdama kitą atsaką amerikiečiams - „Energia - Buran“sistemą.
Užrakinta tema
Nepaisant oficialaus „Spiral“programos uždarymo, išleistas darbas nenuėjo veltui. Sukurtas pagrindas ir įgyta patirtis dirbant prie „Spiralės“labai palengvino ir pagreitino daugkartinio naudojimo erdvėlaivio „Buran“statybą. Pasinaudodamas įgyta patirtimi, Glebas Lozino-Lozinskis vadovavo sklandytuvo „Buran“kūrimui. Būsimasis kosmonautas Igoris Volkas, atlikęs skrydžius pagal EPON pogarsinį analogą, vėliau pirmasis skraidė „Buran BTS-002“atmosferos analogu ir tapo bandomųjų pilotų būrio vadu pagal „Buran“programą.
