Die idee van 'n vuurpyl -ruimtevliegtuig wat in staat is om in 'n wentelbaan te klim en soos 'n vliegtuig na die aarde kan terugkeer, het etlike dekades gelede verskyn. Mettertyd het die ontwikkeling daarvan gelei tot die sg. wentelvliegtuie, insluitend die wat prakties toegepas is. Tot op 'n sekere tydstip kon werk op hierdie gebied egter nie die gewenste resultate lewer nie. Die voorste lande ter wêreld het verskeie ruimtetuigprojekte ontwikkel, maar dit het nie verder gegaan as die toets van eksperimentele toerusting nie.
Daar moet op gelet word dat al die vroeë ontwikkelings van die USSR en die VSA op die gebied van ruimtevliegtuie, hoewel dit nie tot die ontstaan en werking van fundamenteel nuwe tegnologie gelei het nie, steeds nie nutteloos was nie. Met hul hulp kon spesialiste van 'n groot aantal wetenskaplike en ontwerpinstellings die nodige ervaring opdoen, 'n aantal studies en eksperimente uitvoer en verdere maniere bepaal vir die ontwikkeling van ruimtetegnologie. Op grond van nuwe tegnologieë en ontwikkelings is spoedig werklike monsters van ruimtevliegtuie met die gewenste eienskappe gemaak.
X-20 DynaSoar
Die eerste volwaardige ruimtetuigprojek wat 'n kans gehad het om toetsvlugte te bereik, is die Amerikaanse X-20 DynaSoar. Werk aan hierdie program begin in die herfs van 1957 - slegs 'n paar dae na die bekendstelling van die eerste kunsmatige aarde -satelliet, wat in die USSR gemaak is. Die militêre en politieke leierskap, sowel as die hoofde van die Amerikaanse lugvaartbedryf, het tot die gevolgtrekking gekom dat dit nodig is om hul eie ruimtesisteme te skep, insluitend dié wat geskik is vir militêre gebruik.
Die X-20 DynoSoar-ruimtevaartuig kom die atmosfeer binne. NASA tekening
Middel Desember is 'n konferensie by NACA gehou oor die maniere om vuurpyl- en ruimtetegnologie te ontwikkel. Dit het drie hooftipes ruimtetuie bespreek vir die vervoer van mense of vrag: 'n kapsule wat met 'n lanseervoertuig in 'n wentelbaan kan loop en op 'n ballistiese baan terugkeer; 'n wentelbaan van die tipe lyfliggaam, wat in staat is om 'n paar maneuvers uit te voer; sowel as 'n volwaardige ruimtevaartuig. Op grond van die resultate van die besprekings is besluit om die konsepte van 'n "ballistiese" kapsule en ruimtevliegtuig te ontwikkel.
Aan die einde van die jaar het die US Air Force Research and Development Command 'n nuwe program van stapel gestuur met die kode DynaSoar (afkorting vir Dynamic Soaring - "dinamiese beplanning"), waarin beplan is om die ruimtevliegtuig te ontwikkel. Daar is begin met die vorming van vereistes vir die toekomstige ruimtetuie, asook die insameling van aansoeke om deelname aan die program. Die BBC het in totaal meer as honderd voorstelle ontvang, maar slegs 10 ondernemings was by die program betrokke, waarvan sommige besluit het om saam te werk.
In die vroeë lente van 1958 het die lugmag kennis gemaak met 'n dosyn voorprojekte van die DynaSoar -stelsel. Die ontwikkelingsondernemings het verskillende benaderings gevolg en verskillende konsepte geïmplementeer. Terselfdertyd het 'n aansienlike deel van die projekte 'n sekere ooreenkoms. Hulle het voorsiening gemaak vir die bou van 'n hipersoniese vuurpylvliegtuig, wat aan 'n booster -raket gekoppel sou word. Die verskille was in die ontwerp van die vliegtuig, die samestelling van die boordstelsels en die argitektuur van die lanseervoertuig. Die lugmag het die projekte van die Boeing-Vought- en Bell-Martin-groepe van ondernemings as die beste opsies beskou. Dit is hulle wat ontwikkel is.
Skeiding van die lanseervoertuig en die ruimtevliegtuig. NASA tekening
Parallel met die soektog na die wenners van die kompetisie, het die weermag met NACA onderhandel: hierdie organisasie moes wetenskaplike en praktiese geleenthede lewer. Die ooreenstemmende ooreenkoms verskyn in die laat herfs van 1958. Daarna werk die R & D -agentskap en lugvaartbedrywe saam onder leiding van die lugmag. Teen hierdie tyd is besluit om die program in verskillende fases uit te voer - van navorsing tot konstruksie en toetsing van die gevegsweergawe van die ruimtevliegtuig.
Gedurende 1959 het die twee groepe maatskappye verskillende navorsings- en ontwikkelingsaktiwiteite uitgevoer. Gedurende hierdie tydperk het die klant die vereistes vir die ruimtevliegtuig verskeie kere verander. Vroeg in November het die lugmag die wenner van die kompetisie gekies. Die beste weergawe van die projek is deur Boeing en Vought voorgestel. Dit is vreemd dat laasgenoemde teen hierdie tyd sy deelname aan die projek skerp verminder het - sy was slegs verantwoordelik vir 'n paar eenhede van die toekomstige apparaat. Martin was ook betrokke by die projek, wat die nodige lanseervoertuig sou ontwikkel.
Die ontwikkeling van die toekomstige prototipe ruimtevaartuig het aan die einde van 1959 begin. Hierdie stadium van werk is aangewys as Fase Alpha. Om die voorkoms van die ruimtevliegtuig met die werkbenaming X-20 uit te werk, het tot spesifieke resultate gelei. Die ontwerp van die produk verander dus voortdurend en beweeg al hoe verder van die basiese weergawe af. Terselfdertyd is 'n konstruksie- en toetsrooster ontwikkel. Vanaf 'n sekere tyd het die klant en die ontwikkelaar beplan om twee dosyn toetsvlugte uit te voer - en dit is slegs binne die raamwerk van die eerste fases.
Model van die X-20-apparaat. Boeing -foto's
Teen die middel van 1961 het die deelnemers aan die program die finale voorkoms van die toekomstige vuurpyl- en ruimtekompleks bepaal. Benewens die hipersoniese ruimtetuig self, is 'n spesiaal aangepaste Titan IIIC -lanseervoertuig daarin ingesluit. In plaas van 'n verhoog met 'n vrag, is voorgestel om 'n DynaSoar -produk daarop te installeer. Die drie-trap vuurpyl kan ook toegerus word met 'n spesiale vierde fase. Hierdie eenheid moes op die ruimtevliegtuig bly en 'n oplossing vir sommige probleme bied.
Die X-20-projek behels die bou van 'n mediumgrootte ruimtevliegtuig met 'n kenmerkende voorkoms. Die laagliggende deltavleuel is as optimaal beskou, waarbo 'n romp met 'n puntige neuskegel en 'n paar sykeëls. Daar word voorgestel dat die vliegtuigraamwerk van hittebestande staallegerings bestaan en bedek is met spesiale keramiekpanele. Die beginsel van afkoeling van die omhulsel is ook gebruik deur middel van interne verkoelers met vloeistof. Binne die romp was 'n kajuit met een sitplek, sowel as 'n vuurpyl-enjin en ander nodige toestelle. Die lengte van die voertuig was nie meer as 11 m nie, die vlerkspan was minder as 6,5 m. Sy eie gewig was 5,16 ton.
Volgens die voorstelle van daardie tyd kon geleide missiele in die X-20-laaibak geplaas word om teikens in 'n wentelbaan of op die aarde aan te val. Boonop is die gebruik van vryvalbomme nie uitgesluit nie. Sover bekend, het die ontwikkeling van gespesialiseerde ruimte-tot-ruimte en ruimte-tot-grond vuurpyle nog nie verder gegaan as die voorlopige navorsingsfase nie.
Toetsvlieënier in die kajuit van die grondsimulator. Boeing -foto's
In September 1961 het Boeing 'n volgrootte model van die ruimtevliegtuig aan die kliënt voorgehou. Sy goedkeuring sou die weg oopmaak vir die projek om 'n volwaardige prototipe te bou. Daar was ook voorbereidings vir die toets: NASA en die lugmag het begin om vlieëniers te werf om aan toekomstige toetse deel te neem. Ses vlieëniers is gekies vir 'n spesiale groep. Hulle moes ten minste nege wentelvlugte uitvoer.
Hierdie planne is egter nie verwesenlik nie. Reeds in Oktober 1961, in verband met die ontstaan van mededingende ruimteprogramme, is 'n plan voorgestel om die koste van die X-20 DynaSoar-projek te verminder. Hierdie dokument het voorsiening gemaak vir 'n afname in die aantal toetsvlugte en 'n vereenvoudiging van vlugprogramme. As gevolg hiervan sou die koste van die toetse tot $ 920 miljoen verminder word en teen 1967 voltooi wees. Dit is vreemd dat een van die parallelle ruimteprogramme in dieselfde tydperk soveel kritiek ondergaan het dat dit eenvoudig gesluit is.
Teen hierdie agtergrond was daar egter geen redes vir vreugde nie. Reeds in Februarie volgende jaar is die DynaSoar -program oorgedra na die kategorie navorsing, wat veroorsaak is deur probleme met die ontwikkeling van 'n ruimtevliegtuig en 'n vuurpyl daarvoor. Daarbenewens was daar probleme met die verkryging van finansiering en die organisering van werk. In Oktober verskyn 'n nuwe weergawe van die programrooster, wat weer voorsiening maak vir 'n vermindering van besteding.
Die uitleg van DynaSoar en sy skeppers van Boeing. Boeing -foto's
In 1963 staan die DynaSoar -projek voor 'n nuwe mededinger in die vorm van die Tweeling -ruimtetuig. Die Pentagon het die twee ontwikkelings vergelyk en probeer vasstel watter van hulle militêr van groter belang is. Dit is gevolg deur geskille in die militêre departement, teen die agtergrond waarvan daar gerugte was oor die beëindiging van die werk aan die X-20. In die lente het Boeing egter 'n nuwe kontrak gekry om met die ontwikkelingswerk voort te gaan. Terselfdertyd het besprekings voortgegaan oor toekomstige befondsing en toetsing.
Op 20 Desember 1963 beveel die minister van verdediging, Robert McNamara, die beëindiging van die DynaSoar -program ten gunste van die ASSET -projek, met 'n ooreenstemmende herleiding van finansiering. Volgens berigte is destyds $ 410 miljoen aan die DynaSoar -program bestee. Die eerste vlug vereis vergelykbare bedrae en nog 'n paar jaar se werk. Die nodige tyd en geld is egter nie aan die projek toegewys nie.
Spiraal
Terwyl die Amerikaanse wetenskap probeer het om 'n ruimtevliegtuig te skep, het Sowjet -spesialiste die ontwikkeling van kapsules met ballistiese afkoms voortgesit en was hulle baie suksesvol. Slegs 'n paar jaar later het die werk in ons land egter begin om 'n baanvliegtuig te skep. Die binnelandse projek van die lugvaartstelsel het die naam "Spiraal" gekry.
Model van die Spiral-lugvaartstelsel in opstygkonfigurasie. Foto Epizodsspace.airbase.ru
Dit is bekend dat een van die redes vir die verskyning van die 'Spiral' -tema inligting was oor die Amerikaanse planne om ruimtevliegtuie te skep, naamlik die DynaSoar -projek. Terselfdertyd kan opgemerk word dat die verdere ontwikkeling van die ruimtevaarder op verskillende maniere uitgevoer kan word, onder meer deur die skepping van ruimtevliegtuie. Alhoewel dit 'spiraal' is, met die oog op buitelandse monsters, kan dit as 'n heeltemal eie projek beskou word, gebaseer op oorspronklike idees.
Die voltooide konsep van die stelsel, wat die idees van 'n vuurpylvliegtuig en 'n ruimtetuig kombineer, is in 1964 deur die 30ste Sentrale Navorsingsinstituut van die Lugmag voorgestel. Hierdie voorstel interesseer die leiers van die lugvaartbedryf, en in 1965 verskyn 'n ooreenstemmende bevel. In ooreenstemming daarmee het die A. I. Mikoyan sou 'n projek ontwikkel vir 'n belowende lugvaartstelsel met die kode "Spiral". Werk aan hierdie onderwerp begin in 1966, onder leiding van die ontwerper G. E. Lozino-Lozinsky.
Die 30ste sentrale navorsingsinstituut het 'n belangrike deel van die werk voltooi, wat die taak van die Mikoyan Design Bureau baie vereenvoudig het. Die spesialiste van die instituut het die argitektuur van die toekomstige kompleks gevorm, asook die eienskappe en vermoëns daarvan bepaal. Danksy dit moes vliegtuigontwerpers slegs ontwikkelingswerk uitvoer. Hierdie benadering het sekere voordele gebied. Volgens die planne van die middel-sestigerjare kan die eerste vlug van die 'Spiral' reeds in die begin van die volgende dekade plaasvind.
Spiraalvlugprofiel. Figuur Epizodsspace.airbase.ru
Die Spiral-stelsel was gebaseer op 'n spesiale 50-50 booster-vliegtuig met 'n kenmerkende voorkoms. Dit was veronderstel om 'n geveerde vleuel en 'n stel straalmotors met 'n hoë druk te hê. Op die boonste deel van die masjien is 'n platform voorsien vir die installering van 'n ruimtevaartuig met 'n boonste trap. Volgens die basiese konsep was die booster veronderstel om tot 'n hoogte van 30 km te styg en 'n snelheid van ongeveer M = 6 te ontwikkel. Die totale lengte van so 'n masjien het 38 m bereik met 'n vlerkspan van 16, 5 m. Die opstyggewig van die hele lugvaartstelsel is 52 ton.
Die vrag van die "50-50" versneller was die sogenaamde. wentelvliegtuie met 'n vuurpylversterker. Die ruimtevliegtuig is voorgestel om volgens die skema gebou te word met 'n ondersteunende romp waarin die onderste deel van die masjien die vlerkvliegtuig was. Die romp self het 'n driehoekige vorm met 'n veranderlike deursnit. Aan die kante van die motor het 'n paar vliegtuie na die kante neergestort. 'N Kiel is op die romp voorsien. Die sweeftuig is voorgestel om van hittebestande staal te wees; die bekleding het 'n spesiale keramieklaag gekry. Volgens berekeninge moes die neus van die romp in sekere stadiums van die vlug tot 1600 ° C opwarm, wat gepaste beskerming vereis.
Orbitaalvliegtuie "50" word voorgestel om met onderhouer- en stuurmotors toegerus te word. Met 'n massa van 8 ton kan dit ten minste 500 kg dra. Die moontlikheid om 'n baan -onderskepper en verkenning te skep, is oorweeg. Daarbenewens was daar 'n ruimtevliegtuigbomwerperprojek wat 2 ton vrag kon vervoer. As gevolg van die versterkingsvliegtuig en die vuurpylversterkerblok, kan die Spirali -vliegtuig in 'n wentelbaan klim met 'n hoogte van minstens 150 km.
Orbitaalvlak "50". Figuur Buran.ru
Aan die einde van die dekade het die Mikoyan Design Bureau die grootste deel van die teoretiese werk voltooi en die toerusting voorberei vir die eerste praktiese toetse. In Julie 1969 is die eksperimentele apparaat BOR-1 ("Onbemande orbitale vuurpylvliegtuig, die eerste") van 'n vereenvoudigde ontwerp gelanseer. 'N Textoliet-sweeftuig op 'n skaal van 1: 3 met behulp van 'n aangepaste R-12-vuurpyl is na 'n suborbitale baan gebring. Die produk het in die atmosfeer uitgebrand, maar sommige data kon versamel word. In Desember van dieselfde jaar is die BOR-2-apparaat met 'n ander ontwerp en opset bekendgestel. In die vlug het die beheerstelsels misluk en die prototipe het uitgebrand.
Van Julie 1970 tot Februarie 1972 is nog drie bekendstellings van BOR-2 prototipes uitgevoer. Twee eindig met sukses, een in mislukking. In 1973 en 1974 is twee toetse van verbeterde BOR-3-produkte uitgevoer. In albei gevalle het ongelukke om verskillende redes plaasgevind. Ondanks 'n aantal ongelukke en tekortkominge, het toetse van die BOR -familieprodukte 'n groot hoeveelheid inligting verskaf.
Reeds na die bekendstelling van die BOR -projek is 'n bevel uitgereik om die werk oor die tema "Spiraal" te beëindig. Die land se leierskap het besluit om die kragte van die industrie in ander rigtings te gooi. Reeds in 1974 is die program hervat, en spoedig is nuwe resultate verkry. Die nuutste prestasie in die skepping van die lugvaartstelsel "Spiral" kan beskou word as 'n analoog vliegtuig "105.11", sowel as wentelbane BOR-4 en BOR-5.
Een van die prototipes van BOR-3. Foto Buran.ru
"105.11" / MiG-105 was 'n geskatte kopie van die "Spiral" -baanvliegtuig, maar kon slegs in die atmosfeer en met subsoniese spoed vlieg. Hierdie masjien was bedoel vir die afdraande en horisontale landing van ruimtevliegtuie. Op 11 Oktober 1976 het die eerste vlug "105.11" plaasgevind. Die motor is op 'n gegewe hoogte en koers gebring met 'n tu-95-vliegtuig. Verder is die bespreking laat vaar, en nadat dit afgekom het, het dit geland. Sewe vlugte het plaasgevind, waarna die toetse gestaak is weens die uiteensetting van die prototipe.
In die middel van die sewentigerjare verskyn 'n tegniese taak vir die oprigting van 'n belowende herbruikbare ruimtesisteem-die toekomstige Energia-Buran-kompleks. Ondersteuners van Spiral en Buran het etlike jare met mekaar gestry en probeer om hul kant te verdedig, maar spoedig is die kwessie op die hoogste vlak opgelos. Daar is besluit om die Spiral -tema in te kort ten gunste van die minder gewaagde, maar belowende Buran. Terselfdertyd is 'n aantal ontwikkelings van die Mikoyan Design Bureau en verwante ondernemings beplan om in 'n nuwe projek gebruik te word.
In die belang van die Buran -projek het in die vroeë tagtigerjare verskeie bekendstellings van BOR -wentelbane met getalle van "4" tot "6" plaasgevind. Hulle taak was om die termiese beskerming vir die toekomstige ruimtevliegtuig te toets en ander probleme op te los. Al hierdie eksperimente het bygedra tot verdere werk aan die "Buran". Belangrik is dat verskeie prototipes wat in die twee lugvaartstelselsprogramme gebruik is, behoue gebly het en nou in museums is.
Sukses en mislukkings
Sedert die einde van die vyftigerjare het die twee voorste lande ter wêreld, wat hul ruimteprogramme ontwikkel het, verskeie gewaagde ruimtetuigprojekte ontwikkel. Om 'n aantal redes van een of ander aard kon hierdie projekte egter nie te ver gaan nie. Op sy beste het dit net gegaan oor die toets van analoog toestelle.
Ervare MiG-105 by die Air Force Museum. Foto Wikimedia Commons
Die X-20 DynaSoar-projek is gesluit weens talle tegniese, organisatoriese en ander probleme, wat spruit uit die uiterste kompleksiteit van die tegniese taak. Ontwerpers en wetenskaplikes het daarin geslaag om 'n aantal belangrike kwessies op te los, maar hierdie oplossings is nie in die praktyk getoets met behulp van 'n volwaardige eksperimentele ruimtevliegtuig nie. Baie idees en tegnologieë wat vir die eerste Amerikaanse ruimtevaartuig geskep is, is egter later in nuwe projekte gebruik. Die belangrikste gevolg hiervan was die ruimtevervoerstelselkompleks en die belangrikste element daarvan - die ruimtetuig wat herbruikbaar is.
Die geskiedenis van die Sowjet -projek "Spiral" en die voltooiing daarvan was anders. Dit het verskyn as 'n soort reaksie op buitelandse ontwikkeling, maar terselfdertyd het dit anders ontwikkel. Boonop blyk dit meer suksesvol te wees: die A. I. Mikoyan het die nodige toetse uitgevoer, onder meer met suborbitale vlugte. Die belangrikste rede vir die verwerping van die "Spiraal" was die opkoms van alternatiewe voorstelle en projekte. Terselfdertyd het die ontwikkelings onder die program onmiddellik plek gevind in belowende projekte, sowel as in eksperimentele produkte. Eintlik het die een projek onmiddellik in 'n ander 'saamgesmelt' en die ontwikkeling daarvan verseker.
Dit is bekend dat gewaagde projekte wat nuwe rigtings begin, nie altyd die gewenste resultate lewer nie. Desondanks versamel spesialiste met hul hulp die nodige data en kry hulle waardevolle ervaring, wat dan gebruik kan word by die skep van nuwe projekte. Dit is die belangrikste resultaat van programme wat met die eerste oogopslag nie baie suksesvol is nie. In die geval van DynaSoar en Spiral lyk die situasie egter ingewikkelder. Slegs een weergawe van die ruimtevliegtuig, wat op grond van hul ervaring geskep is, het volle werking bereik, en selfs die een het reeds afgetree.
