באמצע המאה הקודמת, מטוסי סילון מאוישים, ששלטו בהדרגה במהירויות וגבהים חדשים, הצליחו להתקרב לסף החלל.
אתגר אמריקאי
ההצלחות הראשונות הושגו על ידי האמריקאים: ב -14 באוקטובר 1947, טייס הניסוי צ'אק יאגר במטוס רקטות ניסיוני X-1 ירד מ"מבצר המעופף "B-29 כבר ב -12 בדצמבר 1953, על X-1A משופר. מטוס רקטות, הוא הגיע למהירות מרבית של 2655 קמ"ש (M = 2, 5) בגובה של מעל 21 ק"מ. בשנת 1953 החלו בדיקות של מטוס הרקטות X -2, שעליהן הגיעה מהירות שיא בטיסה אופקית של 3360 קמ"ש ב -25 ביולי 1956, ובתחילת ספטמבר 1956 - גובה של 38 430 מ '.
ביוני 1954 החלה ארצות הברית בתוכנית ניסוי למטוס הרקטות המכונפות היפר-קוני Kh-15, אשר החל מתחת לכנפו של מפציץ אסטרטגי מסוג B-52 שהוסב, נאלץ לפתח מהירות פי 6 ממהירות הקול כמה דקות ולהגיע לגובה של 76 ק"מ! טיסת הדגימה הראשונה מתחת לכנף המטוס הושלמה ב -10 במאי 1959, וב -8 ביוני נפרד ה- X-15 לראשונה מה- B-52 וביצע טיסת גלישה עצמאית. ההפעלה הראשונה של מנוע הרקטות בוצעה ב -17 בספטמבר, ובטיסות ניסוי נוספות השיאים "נשפכו" בזה אחר זה - ב -4 באוגוסט 1960 הגיעה למהירות של 3514 קמ"ש, וב -12 באוגוסט - גובה 41,605 מ '; ב- 7 במרץ 1961 הגיע ה- Kh-15 למהירות של 4264 קמ"ש, בטיסה ב -31 במרץ נלקח גובה של 50,300 מטרים; ב- 21 באפריל הושגה מהירות של 5033 קמ"ש, ב- 12 בספטמבר - כבר 5832 קמ"ש. קו הקילומטר, שנחשב לגבול החלל ה"רשמי ", נחצה ב -22 באוגוסט 1963 - גובה הטיסה המרבי היה 107,906 מ '!
גולש חלל
בהשראת הצלחת ה- X-15, החל חיל האוויר האמריקאי בפיתוח מטוס רקטות חלל צבאי במסגרת פרויקט Dyna Soar (מתוך Dynamic Soaring). מטוס הרקטות, שנקרא X-20, אמור היה לטוס במהירות של 24,000 קמ"ש ולמעשה היה פיתוח של הרעיון של מפציץ החלל הגרמני זנגר (ראה "PM" # 8'2004). זה לא מפתיע, בהתחשב בכך שתפקידי הנדסה מרכזיים בתוכנית החלל האמריקאית הוחזקו על ידי מומחים גרמנים. מטוס הרקטות החדש תוכנן להיות חמוש בטילים החלל-לחלל, החלל-אוויר-אוויר וחלל-קרקע ופצצות קונבנציונאליות. המשטח התחתון של ה- X-20 היה מכוסה במגן חום מתכתי עשוי מוליבדן, שיכול לעמוד בטמפרטורות של עד 1480 ° C, הקצוות המובילים של הכנף היו עשויים מסגסוגת מוליבדן, שיכולה לעמוד בטמפרטורות של עד 1650 ° ג. חלקים בודדים של הרכב, שכאשר נכנסו לאטמוספירה, התחממו עד 2371 מעלות צלזיוס, היו מוגנים על ידי גרפיט מחוזק וכובע חצי כדור זירקוניום באף גוף המטוס או היו מרופדים בציפוי ניוביום מבודד בקרמיקה. הטייס אותר במושב פליטה, וסיפק הצלה רק במהירויות תת -קוליות. תא הטייס היה מצויד בחלונות צד ושמשה, המוגנים במגני חום, שנפלו ממש לפני הנחיתה. מטען במשקל של עד 454 ק"ג הונח בתא מאחורי התרנגול. ציוד הנחיתה כלל שלושה תמוכות נשלפות המצוידות במגלשיים.
אך בניגוד לקודמו הגרמני, ה- X-20 לא היה מטוס חלל במובן האמיתי של המילה.היא הייתה אמורה להתחיל מכף קנוורל באופן המסורתי על גבי רכב השיגור של טיטאן IIIC, ששיגר את מטוס הרקטות למסלול בגובה של 97.6 ק"מ. יתר על כן, ה- X-20 היה צריך להאיץ את עצמו, באמצעות מנועי רקטות משלו, או, לאחר שהשלים מסלול לא שלם, לתכנן את אדוארדס AFB. תוכנן כי הנפילה הראשונה ממטוס B-52 תתבצע כבר בשנת 1963, הטיסה הבלתי מאוישת הראשונה תתקיים בנובמבר 1964, והטיסה המאוישת הראשונה במאי 1965. עם זאת, תוכנית צבאית זו מתה בשקט בשקט, ללא יכולת להתחרות בפתרון הפשוט והזול - שליחת אסטרונאוטים לחלל על רקטה בליסטית בתוך קפסולה בלחץ, המיושמת על ידי ארגון אזרחי נאס"א.
תגובה מאוחרת
למרבה האירוניה, ברגע שהאמריקאים סגרו את תוכנית רחפני הרקטות המאוישים שלהם, ברית המועצות, שהתרשמה משיאי ה- X-15, החליטה "להדביק ולעקוף" את אמריקה. בשנת 1965 הונחה OKB-155 ארטם מיקויאן להוביל את העבודה על מטוסים מסלולים והיפרסוניים, ליתר דיוק, על יצירת מערכת אווירית וחלל דו-שלבית "ספירלה". הנושא היה בהשגחת גלב לוז'ינו-לוזינסקי.
115 הטון "ספירלה" כללה מטוס מאיץ היפר-סוני של 52 טון, "50-50" באינדקס, ומטוס מסלולי מאויש של 8, 8 טון (מדד "50") הממוקם עליו עם 54 טון דו-כיוונית. מגביר רקטות במה. המאיץ הגיע למהירות קולית של 1800 מ ' / ש' (M = 6), ולאחר מכן, לאחר הפרדת המדרגות בגובה של 28-30 ק"מ, חזר לשדה התעופה. מטוס המסלול, באמצעות מגביר רקטות הפועל על דלק מימן פלואוריד (F2 + H2), נכנס למסלול העבודה.
מטוס הגבהה
צוות ההגברה שוכן בתא נוסעים בלחץ דו מושבי עם מושבי פליטה. המטוס החי, יחד עם מגביר הרקטות, הוצמד מלמעלה בקופסה מיוחדת, כאשר חלקי האף והזנב נסגרו עם יריעות.
המאיץ השתמש במימן נוזלי כדלק, שהוזן לגוש של ארבעה מנועי טורבו מסוג AL-51 שפותחו על ידי Arkhip Lyulka, שהיה בעל כניסת אוויר משותפת ופעל על זרבובית הרחבה חיצונית קולית אחת. תכונה של המנועים הייתה שימוש באדי מימן להנעת הטורבינה. החידוש הבסיסי השני הוא כניסת האוויר המשולבת והמתכווננת, שהשתמשה כמעט בכל החלק הקדמי של משטח הכנף התחתון כדי לדחוס את האוויר הנכנס לטורבינות. טווח הטיסה המשוער של המאיץ בעומס היה 750 ק"מ, וכאשר טס כמטוס סיור - יותר מ -7000 ק"מ.
מטוס מסלולי
כלי טיס מסלולי חד פעמי המאויש לשימוש חד פעמי באורך של 8 מ 'ואורך מוטת כנפיים של 7, 4 מ' בוצע על פי תוכנית "גוף הנושא". בשל הפריסה האווירודינמית שנבחרה, מהטווח הכולל, היו לקונסולות הכנף שנסחפו 3.4 מ 'בלבד, ושאר משטח הנושא היה קשור לרוחב גוף המטוס. קונסולות הכנף במהלך המעבר של קטע היווצרות הפלזמה (שיגור למסלול ושלב הירידה הראשוני) הופנו כלפי מעלה כדי לא לכלול זרימת חום ישירה סביבם. בקטע האטמוספרי של הירידה, מישור המסלול פרש את כנפיו ועבר לטיסה אופקית.
מנועי תמרון מסלולי ושני מנועי רקטות דחופים נוזליים פועלים על דלק AT-NDMG רותח במיוחד (חנקן טטראקסיד ודימתילהידרזין אסימטרי), בדומה לזה ששימש בטילים בליסטיים קרביים, שתוכנן מאוחר יותר להיות מוחלף בפלואור ידידותי יותר לסביבה. דלק מבוסס. עתודות הדלק היו מספיקות לטיסה שנמשכת עד יומיים, אך המשימה העיקרית של מטוס המסלול הייתה צריכה להתבצע במהלך 2-3 המסלולים הראשונים. עומס הלחימה עמד על 500 ק"ג עבור גרסת הסיור והיירוט ו -2 טון למפציץ החלל.ציוד צילום או טילים אותרו בתא מאחורי כמוסת תא הטייס הניתנת להסרה של הטייס, שסיפקה את חילוץ הטייס בכל שלב של הטיסה. הנחיתה בוצעה באמצעות מנוע טורבו על שדה תעופה בעפר במהירות של 250 קמ"ש על שלדת סקי בעלת ארבעה עמודים.
כדי להגן על הרכב מפני חימום במהלך בלימה באטמוספירה, מסך מתכת המגן מפני חום מסופק מלוחות של פלדה עמידה בחום VNS וסגסוגות ניוביום המסודרות על פי העיקרון של "קשקשי דגים". המסך הושעה על מסבים קרמיים ששיחקו את תפקידם של מחסומים תרמיים, וכאשר טמפרטורת החימום השתנתה, הוא שינה את צורתו אוטומטית, ושמר על מיקום יציב ביחס לגוף. כך, בכל המצבים קיוו המעצבים להבטיח את קביעות התצורה האווירודינמית.
יחידת שיגור חד-שלבית חד-שלבית עוגנה למטוס המסלול, ובשלב הראשון שלו היו ארבעה מנועי רקטה המניעים נוזלים עם דחף של 25 tf, ובשני-אחד. לראשונה תוכנן להשתמש בחמצן נוזלי ובמימן כדלק, ובהמשך לעבור לפלואור ומימן. שלבי המאיץ, כשהוכנס המטוס למסלולו, הופרדו ברצף ונפלו לאוקיינוס.
תוכניות מיתיות
תוכנית העבודה על הפרויקט סיפקה ליצירת עד 1968 של אנלוגי של מטוס מסלולי עם גובה טיסה של 120 ק מ ומהירות M = 6-8, ירדה מהמחבל האסטרטגי Tu-95, מעין תגובה למערכת התקליטים האמריקאית-B-52 ו- X-15.
עד 1969 תוכנן ליצור מטוס מסלול מאויש ניסיוני EPOS, הדומה במלואו למטוס מסלולי קרבי, אשר ישוגר למסלולו באמצעות רקטת נושאי סויוז. בשנת 1970 אמור היה גם האקסלרטור להתחיל לטוס - תחילה על נפט, ושנתיים לאחר מכן על מימן. המערכת השלמה הייתה אמורה להיות משוגרת לחלל בשנת 1973. מכל התוכנית הגרנדיוזית הזו, בתחילת שנות השבעים, נבנו רק שלושה EPOS - אחד לחקר טיסה במהירות תת -קולית, אחד למחקר על -קולי ואחד להגעה להיפר -קולי. אך רק הדגם הראשון נועד לעלות לאוויר במאי 1976, כאשר כל התוכניות הדומות בארצות הברית כבר הופסקו. לאחר שביצעו קצת יותר מתריסר גיחות, בספטמבר 1978, לאחר נחיתה לא מוצלחת, ה- EPOS ספג נזק קל ולא עלה לאוויר שוב. לאחר מכן, המימון הנדיר שכבר הופחת לתוכנית הופחת - משרד הביטחון כבר היה עסוק בפיתוח תגובה נוספת לאמריקאים - מערכת אנרג'יה - בוראן.
נושא נעול
למרות הסגירה הרשמית של תוכנית הספירלה, העבודה שהוציאה לא הייתה לשווא. היסודות שנוצרו והניסיון שנצבר בעבודה על ה"ספירלה "הקלו והאיצו מאוד את בניית החללית הניתנת לשימוש חוזר" בוראן ". באמצעות הניסיון שצבר, גלב לוז'ינו-לוזינסקי הוביל את יצירת הרחפן הבוראני. הקוסמונאוט העתידי איגור וולק, שביצע טיסות באנלוגית תת-קולית של ה- EPOS, היה לאחר מכן הראשון שהטיס את האנלוגי האטמוספרי של בוראן BTS-002 והפך למפקד מחלקה של טייסי ניסוי במסגרת תוכנית בוראן.
