In die middel van die vorige eeu kon bemande straalvliegtuie, wat geleidelik nuwe snelhede en hoogtes bemeester, naby die drumpel van die ruimte kom.
Amerikaanse uitdaging
Die eerste suksesse is behaal deur die Amerikaners: op 14 Oktober 1947 het toetsvlieënier Chuck Yeager op 'n eksperimentele X-1-vuurpylvliegtuig reeds op 12 Desember 1953 van 'n verbeterde X-1A van die B-29 'vlieënde vesting' geval. raketvliegtuig, bereik hy 'n maksimum spoed van 2655 km / h (M = 2, 5) op 'n hoogte van meer as 21 km. In 1953 begin toetse van die X -2 -vuurpylvliegtuig, waarop 'n rekordspoed in 'n horisontale vlug van 3360 km / h op 25 Julie 1956 en begin September 1956 bereik is - 'n hoogte van 38 430 m.
In Junie 1954 begin die Verenigde State met 'n toetsprogram vir die Kh-15 hipersoniese gevleuelde vuurpylvliegtuig, wat onder die vleuel van 'n omskepte B-52 strategiese bomwerper, 'n spoed van ses keer die klanksnelheid in 'n 'n paar minute en bereik 'n hoogte van 76 km! Die vlug van die eerste monster onder die vleuel van die vliegtuig is op 10 Mei 1959 voltooi en op 8 Junie het die X-15 vir die eerste keer van die B-52 geskei en 'n onafhanklike sweefvlug gemaak. Die eerste aktivering van die vuurpylmotor is op 17 September uitgevoer, en in verdere toetsvlugte het die rekords die een na die ander afgegooi - op 4 Augustus 1960 is 'n snelheid van 3514 km / h bereik en op 12 Augustus - 'n hoogte van 41 605 m; Op 7 Maart 1961 bereik die Kh-15 'n spoed van 4264 km / h; tydens vlug op 31 Maart is 'n hoogte van 50 300 meter geneem; Op 21 April is 'n spoed van 5033 km / h bereik, op 12 September - reeds 5832 km / h. Die lyn van een kilometer, wat beskou word as die 'amptelike' grens van die ruimte, is op 22 Augustus 1963 oorgesteek - die maksimum vlughoogte was 107 906 m!
Ruimte skiër
Geïnspireer deur die sukses van die X-15, het die Amerikaanse lugmag begin met die ontwikkeling van 'n militêre ruimte-vuurpylvliegtuig as deel van die Dyna Soar-projek (van Dynamic Soaring). Die vuurpylvliegtuig, genaamd die X-20, was veronderstel om teen 'n spoed van 24 000 km / h te vlieg en was eintlik 'n ontwikkeling van die idee van die Duitse ruimtebommenwerper Zenger (sien "PM" # 8'2004). Dit is nie verbasend nie, aangesien Duitse spesialiste belangrike ingenieurswese in die Amerikaanse ruimteprogram beklee het. Die nuwe vuurpylvliegtuig was beplan om gewapen te wees met ruimte-tot-ruimte, ruimte-tot-lug en ruimte-tot-grond missiele en konvensionele bomme. Die onderkant van die X-20 is bedek met 'n metaal hitte skild van molibdeen, wat temperature tot 1480 ° C kan weerstaan, die voorste kante van die vleuel is gemaak van 'n molibdeen legering wat temperature tot 1650 ° kan weerstaan C. Individuele dele van die voertuig, wat by die binnekant van die atmosfeer verhit is tot 2371 ° C, is beskerm deur 'n versterkte grafiet en 'n sirkonium hemisferiese dop in die neus van die romp, of is bekleed met 'n keramiek isolerende niobiumlaag. Die vlieënier was op 'n uitwerpstoel geleë en het slegs by subsoniese snelhede redding gebied. Die kajuit was toegerus met syvensters en 'n voorruit, beskerm deur hitte -skilde, wat net voor die landing neergegooi is. 'N Vraglading van tot 454 kg is in die kom agter die haan geplaas. Die landingsgestel het bestaan uit drie uitklapbare stutte wat met ski's toegerus is.
Maar anders as sy Duitse voorganger, was die X-20 nie 'n ruimtevliegtuig in die ware sin van die woord nie. Dit was veronderstel om op 'n tradisionele manier vanaf Cape Canaveral te begin bo-op die Titan-IIIC-lanseervoertuig, wat die vuurpylvliegtuig in 'n wentelbaan met 'n hoogte van 97,6 km gelanseer het. Verder moes die X-20 homself versnel deur sy eie vuurpylmotors te gebruik, of, nadat hy 'n onvolledige baan voltooi het, na Edwards AFB. Daar is beplan dat die eerste val van die B-52-vliegtuig reeds in 1963 sou plaasvind, dat die eerste onbemande vlug in November 1964 sou plaasvind en die eerste bemande vlug in Mei 1965. Hierdie militêre program het egter vroeër stil gesterf, nie in staat om mee te ding met die eenvoudige en goedkoop oplossing nie - ruimtevaarders op 'n ballistiese vuurpyl in 'n kapsule onder druk gestuur, geïmplementeer deur 'n burgerlike organisasie NASA.
Laat reaksie
Ironies genoeg, op die oomblik toe die Amerikaners hul program vir bemande vuurpylvliegtuie afsluit, besluit die USSR, beïndruk deur die X-15-rekords, om Amerika in te haal en in te haal. In 1965 het die OKB-155 Artem Mikoyan die opdrag gekry om die werk aan orbitale en hipersoniese vliegtuie te lei, meer presies, oor die oprigting van 'n tweestadige lugvaartstelsel "Spiral". Die onderwerp is onder toesig van Gleb Lozino-Lozinsky.
Die 115-ton "Spiral" het bestaan uit 'n 52-ton hipersoniese versnellervliegtuig, geïndekseer "50-50", en 'n 8, 8-ton bemande baanvliegtuig (indeks "50") daarop met 'n 54-ton twee- verhoog raketversterker. Die booster bereik 'n hipersoniese spoed van 1800 m / s (M = 6), en keer daarna, nadat die trappe op 'n hoogte van 28-30 km geskei is, terug na die vliegveld. Die wentelbaan, met behulp van 'n vuurpylversterker wat op waterstoffluoried (F2 + H2) brandstof werk, het die werkbaan binnegekom.
Booster vliegtuig
Die boosterpersoneel was gehuisves in 'n tweesitplek-kajuit onder druk met uitwerpstoele. Die lewende vliegtuig, tesame met die vuurpylversterker, is van bo in 'n spesiale boks vasgemaak, met die neus- en stertgedeeltes toegemaak met kuip.
Die versneller gebruik vloeibare waterstof as brandstof, wat in 'n blok van vier AL-51-turbo-enjins ontwikkel is wat deur Arkhip Lyulka ontwikkel is, wat 'n algemene luginlaat het en op 'n enkele supersoniese uitbreidingspuitstuk werk. 'N Kenmerk van die enjins was die gebruik van waterstofdamp om die turbine aan te dryf. Die tweede fundamentele innovasie is die geïntegreerde, verstelbare hipersoniese luginlaat, wat byna die hele voorste deel van die onderste vleueloppervlak gebruik het om die lug wat die turbines binnedring, saam te pers. Die geraamde vlugbereik van die versneller met 'n vrag was 750 km, en as dit as 'n verkenningsvliegtuig vlieg - meer as 7000 km.
Orbitaal vlak
Bestry herbruikbare bemande enkelstoel-orbitaalvliegtuie met 'n lengte van 8 m en 'n vlerkspan van 7, 4 m is uitgevoer volgens die 'draagbak'-skema. As gevolg van die gekose aërodinamiese uitleg, het die geveerde vleuelkonsole vanaf die totale span slegs 3,4 m gehad, en die res van die laeroppervlak hou verband met die breedte van die romp. Die vleuelkonsole tydens die verloop van die plasmavormingsgedeelte (begin in 'n wentelbaan en die beginfase van afdraande) is opwaarts afgebuig om 'n direkte hittevloei rondom hulle uit te sluit. In die atmosferiese gedeelte van die afdraande het die baanvlak sy vlerke oopgevou en oorgeskakel na horisontale vlug.
Orbitaal manoeuvreer-enjins en twee noodvliegtuig-vuurpyl-enjins loop op hoogkokende AT-NDMG-brandstof (stikstoftetraksied en asimmetriese dimetielhidrasien), soortgelyk aan dié wat gebruik word in die bestryding van ballistiese missiele, wat later beplan is om vervang te word met meer omgewingsvriendelike fluoor- gebaseerde brandstof. Die brandstofreserwes was voldoende vir 'n vlug wat tot twee dae duur, maar die hooftaak van die baanvliegtuig moes tydens die eerste 2-3 wentelbane uitgevoer word. Die gevegslading was 500 kg vir die verkennings- en onderskepvariant en 2 ton vir die ruimtebommenwerper. Fototoerusting of missiele was in 'n kompartement agter 'n afneembare kajuitkapsel van die vlieënier, wat die vlieënier in enige stadium van die vlug kon red. Die landing is gemaak met 'n turbojet-enjin op 'n vuil vliegveld teen 'n spoed van 250 km / h op 'n vierpaal-ski-onderstel.
Om die voertuig teen verhitting tydens die rem in die atmosfeer te beskerm, is 'n hittebeskermende metaalskerm voorsien van plate van hittebestande staal VNS en niobiumlegerings wat volgens die beginsel van "visskale" gerangskik is. Die skerm is gehang aan keramieklaers wat die rol van termiese hindernisse gespeel het, en toe die verwarmingstemperatuur wissel, verander dit outomaties van vorm, en behou 'n stabiele posisie ten opsigte van die liggaam. Dus, in alle modusse, het die ontwerpers gehoop om die konstansie van die aërodinamiese opset te verseker.
'N Weggooibare tweestadige lanseereenheid is aan die wentelvlak vasgemaak, op die eerste stadium was daar vier vloeistofdryf-vuurpyl-enjins met 'n stukrag van 25 tf, en op die tweede een. Vir die eerste keer is beplan om vloeibare suurstof en waterstof as brandstof te gebruik, en later om oor te skakel na fluoor en waterstof. Die stadia van die versneller, terwyl die vliegtuig in 'n wentelbaan gesit is, is opeenvolgend geskei en in die see geval.
Mitiese planne
Die werkplan vir die projek het voorsiening gemaak vir die opstel van 'n analoog van 'n wentelvliegtuig met 'n vlughoogte van 120 km en 'n spoed van M = 6-8 teen 1968 in 1968, 'n soort reaksie. na die Amerikaanse rekordsisteem-B-52 en X-15.
Teen 1969 was dit beplan om 'n eksperimentele bemande baanvliegtuig EPOS te skep, wat ten volle ooreenstem met 'n gevegsvliegtuig wat deur 'n Soyuz -raket in 'n wentelbaan gelanseer sou word. In 1970 moes die versneller ook begin vlieg - eers op parafien, en twee jaar later op waterstof. Die volledige stelsel sou in 1973 in die ruimte gelanseer word. Van die hele grandiose program, in die vroeë sewentigerjare, is slegs drie EPOS gebou - een vir die ondersoek van vlug met subsoniese spoed, een vir supersoniese navorsing en een vir die bereiking van hipersoniese. Maar slegs die eerste model sou in Mei 1976 in die lug kom, toe alle soortgelyke programme in die Verenigde State reeds uitgefaseer is. Na 'n bietjie meer as 'n dosyn uitstappies, in September 1978, na 'n onsuksesvolle landing, het die EPOS geringe skade opgedoen en nie weer in die lug opgestyg nie. Daarna is die reeds skraal finansiering vir die program ingeperk - die ministerie van verdediging was reeds besig om 'n ander reaksie op die Amerikaners te ontwikkel - die Energia - Buran -stelsel.
Geslote onderwerp
Ondanks die amptelike sluiting van die Spiral -program, was die werk wat bestee is nie tevergeefs nie. Die grondslag en die ervaring wat opgedoen is met die werk aan die "Spiral" het die konstruksie van die herbruikbare ruimtetuig "Buran" baie vergemaklik en versnel. Met behulp van die opgedane ervaring het Gleb Lozino-Lozinsky gelei tot die skepping van die Buran-sweeftuig. Die toekomstige kosmonaut Igor Volk, wat vlugte gemaak het op 'n subsoniese analoog van die EPOS, was daarna die eerste wat die atmosferiese analoog van die Buran BTS-002 gevlieg het en het die bevelvoerder geword van 'n groep toetsvlieëniers onder die Buran-program.
