הרעיון של מטוס חלל טילים המסוגל לעלות למסלול ולחזור לכדור הארץ כמו מטוס הופיע לפני מספר עשורים. עם הזמן, התפתחותו הובילה למה שמכונה. מטוסים מסלולי, כולל אלה שמצאו יישום מעשי. עם זאת, עד זמן מסוים, עבודה בתחום זה לא יכלה לתת את התוצאות הרצויות. המדינות המובילות בעולם פיתחו מספר פרויקטים של מטוסי חלל, אך הם לא התקדמו רחוק יותר מבדיקת ציוד ניסיוני.
יש לציין כי כל ההתפתחויות המוקדמות של ברית המועצות וארה ב בתחום מטוסי החלל, למרות שהן לא הובילו להופעתה ולהפעלתה של טכנולוגיה חדשה מיסודה, עדיין לא היו חסרות תועלת. בעזרתם מומחים ממספר רב של מוסדות מדעיים ועיצוביים הצליחו לצבור את הניסיון הדרוש, לערוך מספר מחקרים וניסויים ולקבוע דרכים נוספות לפיתוח טכנולוגיית חלל. על בסיס טכנולוגיות והתפתחויות חדשות, נוצרו במהרה דוגמאות אמיתיות של מטוסי חלל עם המאפיינים הרצויים.
X-20 DynaSoar
פרויקט המטוס החלל הראשון שהיתה לו הזדמנות להגיע לטיסות ניסוי הוא ה- X-20 DynaSoar האמריקאי. העבודה על תוכנית זו החלה בסתיו 1957 - ימים ספורים בלבד לאחר שיגור לוויין כדור הארץ המלאכותי הראשון, שנעשה בברית המועצות. ההנהגה הצבאית והפוליטית, כמו גם ראשי התעשייה האווירית בארה ב, הגיעו למסקנה כי יש צורך ליצור מערכות חלל משלהן, כולל אלה המתאימות לשימוש צבאי.
מטוס החלל X-20 DynoSoar נכנס לאטמוספירה. ציור של נאס א
באמצע דצמבר התקיים כנס ב- NACA בנושא דרכי פיתוח טכנולוגיות רקטות וחלל. הוא דן בשלושה סוגים עיקריים של חלליות להובלת אנשים או מטען: קפסולה עם שיגור למסלול באמצעות רכב שיגור וחזרה לאורך מסלול בליסטי; מסלול מסוג גוף הרמה, המסוגל לבצע כמה תמרונים; כמו גם מטוס חלל במסלול מלא. בהתבסס על תוצאות הדיונים, הוחלט לפתח מושגים של כמוסה וחללית "בליסטית".
בסוף השנה השיקה פיקוד המחקר והפיתוח של חיל האוויר האמריקאי תוכנית חדשה עם הקוד DynaSoar (קיצור של Dynamic Soaring - "תכנון דינמי"), בו תוכנן לפתח את מטוס החלל. החל גיבוש דרישות לחללית העתידית, כמו גם איסוף הבקשות להשתתפות בתוכנית. ה- BBC קיבל יותר ממאה הצעות בסך הכל, אך בתוכנית היו מעורבות רק 10 חברות, חלקן החליטו לעבוד יחד.
בתחילת האביב של 1958 הכיר חיל האוויר עשרות פרויקטים מקדימים של מערכת DynaSoar. חברות הפיתוח נקטו גישות שונות ויישמו מושגים שונים. יחד עם זאת, לחלק משמעותי מהפרויקטים היה דמיון מסוים. הם סיפקו בנייה של מטוס רקטות היפר -סוני, שאמור היה להיות מחובר לרקטת נושאת הגבהה. ההבדלים היו בעיצוב המטוס, בהרכב המערכות המשולבות ובאדריכלות של רכב השיגור. חיל האוויר ראה בפרויקטים מקבוצות החברות בואינג וכט ובל מרטין את האפשרויות הטובות ביותר. הם אלו שפותחו.
הפרדה בין רכב השיגור וחלל החלל. ציור של נאס א
במקביל לחיפוש אחר הזוכים בתחרות, הצבא ניהל משא ומתן עם NACA: ארגון זה היה אמור לספק אירועים מדעיים ומעשיים. ההסכם המקביל הופיע בסוף הסתיו של 1958. לאחר מכן, סוכנות המו פ וחברות תעשיית התעופה עבדו יחד בהנהגתו של חיל האוויר. בשלב זה הוחלט לבצע את התוכנית במספר שלבים - החל ממחקר ועד בנייה ובדיקה של הגרסה הקרבית של מטוס החלל.
במהלך 1959, שתי קבוצות החברות ביצעו פעילויות מחקר ופיתוח שונות. במהלך תקופה זו, הלקוח שינה את הדרישות למטוס החלל מספר פעמים. בתחילת נובמבר בחר חיל האוויר את הזוכה בתחרות. הגרסה הטובה ביותר של הפרויקט הוצעה על ידי בואינג ווט. זה מוזר שעד אז האחרונה הפחיתה את השתתפותה בפרויקט באופן חד - היא הייתה אחראית רק ליחידות בודדות מהמנגנון העתידי. מרטין היה מעורב גם בפרויקט, שאמור היה לפתח את רכב השיגור הנדרש.
פיתוחו של אב הטיפוס העתידי של החלל החל בסוף 1959. שלב זה של העבודה הוגדר כשלב אלפא. חישוב המראה של המטוס עם ציון העבודה X-20 הוביל לתוצאות ספציפיות. כך, עיצוב המוצר השתנה ללא הרף והתקדם יותר ויותר מהגרסה הבסיסית. במקביל בוצע פיתוח לוח בניה ובדיקות. החל ממועד מסוים, הלקוח והיזם תכננו לבצע שתי עשרות טיסות ניסוי - וזה רק במסגרת השלבים הראשונים.
דגם של מכשיר ה- X-20. תמונות בואינג
באמצע 1961, משתתפי התוכנית קבעו את המראה הסופי של מתחם הרקטות והחלל העתידי. בנוסף לחללית ההיפרסונית עצמה, נכלל בה רכב שיגור של טיטאן IIIC ששונה במיוחד. במקום שלב עם מטען, הוצע להתקין עליו מוצר DynaSoar. הרקטה התלת-שלבית יכולה להיות מצוידת גם בשלב רביעי מיוחד. יחידה זו הייתה אמורה להישאר במטוס החלל, ולספק פתרון לכמה בעיות.
פרויקט X-20 כלל בניית מטוס חלל בינוני בעל מראה אופייני. כנף הדלתא הנמוכה נחשבה לאופטימלית, שמעליה היה מטוס גוף עם חרוט אף מחודד וזוג קני צד. מסגרת המטוס הוצעה להיות עשויה מסגסוגות פלדה עמידות בחום ומכוסה בלוחות קרמיקה מיוחדים. עקרון קירור המעטפת שימש גם באמצעות רדיאטורים פנימיים עם נוזל. בתוך גוף המטוס היה תא תא נוסעים יחיד, כמו גם מנוע טילים מונע נוזלים והתקנים נחוצים אחרים. אורך הרכב לא עלה על 11 מ ', מוטת הכנפיים פחות מ -6.5 מ'. משקלו עצמו היה 5.16 טון.
על פי ההצעות של אותה תקופה ניתן היה להציב טילים מונחים במפרץ המטען X-20 כדי לתקוף מטרות במסלול או על כדור הארץ. בנוסף, השימוש בפצצות נפילה חופשית לא נכלל. ככל הידוע, פיתוח הרקטות המתמחות בחלל-לחלל וחלל-קרקע טרם חרג משלב המחקר המקדים.
טייס ניסוי בתא הטייס של סימולטור הקרקע. תמונות בואינג
בספטמבר 1961 הציגה בואינג ללקוח דגם בגודל מלא של מטוס החלל. אישורו יפתח את הדרך לפרויקט לבנות אב טיפוס מן המניין. כמו כן, נערכו הכנות לבדיקות: נאס א וחיל האוויר החלו בגיוס טייסים להשתתפות בניסויים עתידיים. שישה טייסים נבחרו לקבוצה מיוחדת. הם היו צריכים לבצע לפחות תשע טיסות מסלול.
עם זאת, תוכניות אלה לא מומשו. כבר באוקטובר 1961, בקשר להופעתן של תוכניות חלל מתחרות, הוצעה תוכנית להוזלת עלויות פרויקט X-20 DynaSoar. מסמך זה קבע ירידה במספר טיסות הניסוי ופישוט תוכניות הטיסה. בשל כך, עלות הבדיקות תוכננה לצמצם ל -920 מיליון דולר ולהסתיים עד 1967.זה מוזר שאחת מתוכניות החלל המקבילות באותה תקופה ספגה ביקורת כה קשה עד שפשוט נסגרה.
אולם על רקע זה לא היו סיבות לשמחה. כבר בפברואר בשנה הבאה הועברה תוכנית DynaSoar לקטגוריית המחקר, שנגרמה מבעיות בפיתוח של חלל ורקטה עבורו. בנוסף, היו קשיים להשיג מימון וארגון עבודה. באוקטובר הופיעה גרסה חדשה של לוח התוכניות, שסיפקה שוב הפחתה בהוצאות.
פריסת DynaSoar ויוצריה מבואינג. תמונות בואינג
בשנת 1963, פרויקט DynaSoar התמודד מול מתחרה חדש בדמות חללית ג'מיני. הפנטגון השווה בין שתי ההתפתחויות וניסה לקבוע למי מהן יש עניין רב יותר מבחינה צבאית. לאחר מכן הגיעו מחלוקות במחלקה הצבאית, שעל רקען היו שמועות על הפסקת העבודה על ה- X-20. עם זאת, באביב קיבלה בואינג חוזה חדש להמשך עבודת הפיתוח. במקביל נמשכו הדיונים בנושא מימון ובדיקות עתידיות.
ב- 20 בדצמבר 1963 הורה שר ההגנה רוברט מקנמרה להפסיק את תוכנית DynaSoar לטובת פרויקט ASSET, עם ניתוב מימון מקביל. על פי הדיווחים, אז הוצאו 410 מיליון דולר על תוכנית DynaSoar. הטיסה הראשונה דרשה סכומים דומים ועוד כמה שנות עבודה. עם זאת, לפרויקט לא הוקצה הזמן והכסף הדרושים.
סְלִילִי
בזמן שהמדע האמריקאי ניסה ליצור מטוס חלל, המומחים הסובייטים המשיכו בפיתוח ספינות כמוסה ממוצא בליסטי והצליחו מאוד בעניין זה. עם זאת, רק כמה שנים לאחר מכן, החלו בארצנו עבודות ליצירת מטוס מסלולי. הפרויקט הביתי של המערכת האווירית קיבל את השם "ספיראלי".
דגם של מערכת החלל הספיראלית בתצורת המראה. תמונה Epizodsspace.airbase.ru
ידוע כי אחת הסיבות להופעת נושא ה"ספירלה "הייתה מידע על התוכניות האמריקאיות ליצור מטוסי חלל, כלומר פרויקט DynaSoar. יחד עם זאת, ניתן לציין כי המשך הפיתוח של האסטרונאוטיקה יכול להתבצע בדרכים שונות, כולל באמצעות יצירת מטוסי חלל. לפיכך, "ספירלה", על אף שהוא נוצר מתוך עין על דגימות זרות, יכול להיחשב כפרויקט משלו לגמרי המבוסס על רעיונות מקוריים.
הרעיון המוגמר של המערכת, המשלב רעיונות של מטוס רקטות וחללית, הוצע בשנת 1964 על ידי מכון המחקר המרכזי ה -30 של חיל האוויר. הצעה זו עניינה את מנהיגי תעשיית התעופה, וב -1965 הופיע צו מקביל. בהתאם לכך, א.א. מיקויאן היה אמור לפתח פרויקט למערכת תעופה וחלל מבטיחה עם הקוד "ספירלה". העבודה בנושא זה החלה בשנת 1966, בהובלת המעצב G. E. לוזינו-לוזינסקי.
מכון המחקר המרכזי ה -30 השלים חלק משמעותי מהעבודה, מה שפשט מאוד את משימת לשכת התכנון של מיקויאן. מומחי המכון גיבשו את הארכיטקטורה של המתחם העתידי, וכן קבעו את מאפייניו ויכולותיו. הודות לכך, מעצבי מטוסים נאלצו לבצע עבודות פיתוח בלבד. גישה זו נתנה יתרונות מסוימים. לכן, על פי התוכניות של אמצע שנות השישים, הטיסה הראשונה של ה"ספירלה "יכולה להתבצע כבר בתחילת העשור הקרוב.
פרופיל טיסה ספיראלי. איור Epizodsspace.airbase.ru
מערכת הספירלה התבססה על מטוס מגבר מיוחד 50-50 בעל מראה אופייני. היה אמור להיות בעל כנף סוחפת וסט מנועי סילון בעל דחף גבוה. בחלקו העליון של המכונה סופקה פלטפורמה להתקנת מטוס חלל במסלול עם במה עליונה. על פי התפיסה הבסיסית, המאיץ היה אמור להתנשא לגובה של 30 ק מ ולפתח מהירות של כ- M = 6. אורכה הכולל של מכונה כזו הגיע ל -38 מ 'עם מוטת כנפיים של 16, 5 מ'.משקל ההמראה של המערכת האווירית כולה הוא 52 טון.
המטען של מאיץ "50-50" היה מה שנקרא. מטוס מסלולי עם מגביר רקטות. מטוס החלל הוצע להיבנות על פי התוכנית עם גוף מטוס תומך, שבו החלק התחתון של המכונה היה מטוס הכנף. לגוף המטוס עצמו הייתה צורה משולשת עם חתך משתנה. בצידי המכונית היו זוג מטוסים שקרסו לצדדים. מסופק קילוף על גוף המטוס. הרחפן הוצע להיות עשוי פלדות עמידות בחום; החיפוי קיבל ציפוי קרמי מיוחד. על פי החישובים, בשלבים מסוימים של הטיסה, האף של גוף המטוס היה צריך להתחמם עד 1600 מעלות צלזיוס, מה שדרש הגנה מתאימה.
הוצע מטוס מסלולי "50" להצטייד במנועי תחזוקה והיגוי. עם משקל של 8 טון, הוא יכול לשאת מטען של 500 ק"ג לפחות. נבדקה האפשרות ליצור מיירט מסלול וסיור. בנוסף, היה פרויקט מפציצי מטוס חלל שיכול לשאת 2 טון מטען. בשל מטוס ההגברה וגוש ההגברה של הרקטות, מטוס הספיראלי יכול לעלות למסלולים בגובה של לפחות 150 ק"מ.
מטוס מסלול "50". איור Buran.ru
בסוף העשור השלימה לשכת העיצוב של מיקויאן את עיקר העבודה התיאורטית והכינה את הציוד למבחנים המעשיים הראשונים. ביולי 1969 הושק מכשיר הניסוי BOR-1 ("מטוס רקטות בלתי מאויש, הראשון") של עיצוב פשוט. רחפן טקסטוליט בקנה מידה של 1: 3 בעזרת רקטת R-12 שונה הובא למסלול תת-אורביטאלי. המוצר נשרף באטמוספירה, אך אפשר לאסוף נתונים מסוימים. בדצמבר של אותה שנה הושק מכשיר BOR-2 בעל עיצוב ותצורה שונים. בטיסה מערכות הבקרה נכשלו, ואב הטיפוס נשרף.
מיולי 1970 עד פברואר 1972, בוצעו עוד שלוש השקות של אב טיפוס BOR-2. שניים הסתיימו בהצלחה, אחד בכישלון. בשנים 1973 ו -1974 בוצעו שתי בדיקות של מוצרי BOR-3 משופרים. בשני המקרים אירעו תאונות מסיבות שונות. למרות מספר תאונות וחסרונות, בדיקות של מוצרי משפחת BOR סיפקו מידע רב.
כבר לאחר השקת פרויקט BOR ניתנה הוראה להפסקת העבודה בנושא "ספירלה". הנהגת המדינה החליטה לזרוק את כוחות התעשייה לכיוונים אחרים. עם זאת, כבר בשנת 1974 התוכנית חודשה, ועד מהרה התקבלו תוצאות חדשות. ההישג האחרון ביצירת מערכת החלל "ספירלה" יכול להיחשב כמטוס אנלוגי "105.11", כמו גם מסלולים BOR-4 ו- BOR-5.
אחד מאבות הטיפוס של BOR-3. צילום Buran.ru
"105.11" / MiG-105 היה עותק משוער של מטוס המסלול "הספיראלי", אך יכול היה לעוף רק באטמוספירה ובמהירות תת-קולית. מכונה זו נועדה לתרגל ירידה ונחיתה אופקית של מטוסי חלל. ב- 11 באוקטובר 1976 התקיימה הטיסה הראשונה "105.11". המכונית הובאה לגובה וקורס נתון באמצעות מטוס נושאת Tu-95. יתר על כן, הדוגמא נשמטה, ולאחר שירדה, הוא נחת. התקיימו שבע טיסות, ולאחר מכן הופסקו הבדיקות עקב התמוטטות אב הטיפוס.
באמצע שנות השבעים הופיעה משימה טכנית ליצירת מערכת חלל רב פעמית מבטיחה-מתחם אנרג'יה-בוראן העתידי. במשך מספר שנים, תומכי ספירל ובוראן התווכחו זה עם זה וניסו להגן על הצד שלהם, אך עד מהרה הבעיה נפתרה ברמה הגבוהה ביותר. הוחלט לצמצם את נושא הספירלה לטובת בוראן הפחות נועז אך מבטיח. במקביל, תוכננו להשתמש במספר פיתוחים של לשכת התכנון של מיקויאן ומפעלים קשורים בפרויקט חדש.
בתחילת שנות השמונים, לטובת פרויקט בוראן, התקיימו מספר שיגורים של מסלולי BOR עם מספרים מ- "4" עד "6". משימתם הייתה לבדוק את ההגנה התרמית של מטוס החלל העתידי ולפתור בעיות אחרות.כל הניסויים הללו תרמו לעבודה נוספת על ה"בוראן ". חשוב לציין כי כמה אבות טיפוס המשמשים את שתי תוכניות מערכות החלל השתמרו ונמצאות כיום במוזיאונים.
הצלחות וכישלונות
מאז סוף שנות החמישים, שתי המדינות המובילות בעולם, שפיתחו את תוכניות החלל שלהן, פיתחו כמה פרויקטים נועזים של מטוסי חלל. עם זאת, מכמה סיבות כאלה או אחרות, פרויקטים אלה לא הצליחו ללכת רחוק מדי. במקרה הטוב, זה היה רק בבדיקת מכשירים אנלוגיים.
מיג -105 מנוסה במוזיאון חיל האוויר. צילום ויקימדיה
פרויקט X-20 DynaSoar נסגר בשל בעיות טכניות, ארגוניות ואחרות, שנבעו מהמורכבות הקיצונית של המשימה הטכנית. מעצבים ומדענים הצליחו לפתור מספר נושאים חשובים, אך פתרונות אלה לא נבדקו בפועל באמצעות מטוס חלל ניסיוני מן המניין. עם זאת, רעיונות וטכנולוגיות רבות שנוצרו למטוס החלל האמריקאי הראשון שימשו מאוחר יותר בפרויקטים חדשים. התוצאה העיקרית של כל זה הייתה מכלול מערכת הובלת החלל והמרכיב העיקרי שלה - החללית הניתנת לשימוש חוזר במעבורת החלל.
ההיסטוריה של הפרויקט הסובייטי "ספירלה" והשלמתו היו שונים. הוא הופיע כמעין תגובה להתפתחות זרה, אך יחד עם זאת התפתח אחרת. בנוסף, התברר שהצליח יותר: ה- A. I. מיקויאן ביצע את הבדיקות הדרושות, כולל טיסות תת -עירוניות. הסיבה העיקרית לדחיית ה"ספירלה "הייתה הופעתן של הצעות ופרויקטים חלופיים. יחד עם זאת, ההתפתחויות במסגרת התוכנית מצאו מיד מקום בפרויקטים מבטיחים, כמו גם כמה מוצרים ניסיוניים. למעשה, פרויקט אחד "התמזג" מיד לתוך אחר והבטיח את פיתוחו.
זה ידוע שפרויקטים נועזים שנותנים התחלה לכיוונים חדשים עשויים לא תמיד לתת את התוצאות הרצויות. עם זאת, בעזרתם המומחים אוספים את הנתונים הדרושים וצוברים ניסיון רב ערך, שניתן להשתמש בהם לאחר יצירת פרויקטים חדשים. זוהי מה שהופך לתוצאה העיקרית של תוכניות שאינן מצליחות במיוחד במבט ראשון. עם זאת, במקרה של DynaSoar ו- Spiral המצב נראה מסובך יותר. רק גרסה אחת של מטוס החלל, שנוצרה מניסיונם, הגיעה לפעולה מלאה, ואפילו אחת מהן כבר יצאה לפנסיה.
