Idea pesawat ruang angkasa roket yang mampu naik ke orbit dan kembali ke Bumi seperti kapal terbang muncul beberapa dekad yang lalu. Lama kelamaan, perkembangannya membawa kepada apa yang disebut. pesawat orbit, termasuk yang telah menemui aplikasi praktikal. Namun, hingga waktu tertentu, pekerjaan di daerah ini tidak dapat memberikan hasil yang diinginkan. Negara-negara terkemuka di dunia telah mengembangkan beberapa projek kapal angkasa, tetapi mereka tidak maju lebih jauh daripada menguji peralatan eksperimen.
Harus diingat bahawa semua perkembangan awal Uni Soviet dan AS di bidang pesawat ruang angkasa, walaupun tidak membawa kepada kemunculan dan pengoperasian teknologi baru, masih tidak berguna. Dengan bantuan mereka, pakar dari sebilangan besar institusi ilmiah dan reka bentuk dapat memperoleh pengalaman yang diperlukan, melakukan sejumlah kajian dan eksperimen, dan menentukan cara lebih lanjut untuk mengembangkan teknologi ruang angkasa. Berdasarkan teknologi dan perkembangan baru, sampel sebenar pesawat ruang angkasa dengan ciri-ciri yang diinginkan segera dibuat.
X-20 DynaSoar
Projek pesawat ruang angkasa pertama yang berpeluang mencapai penerbangan ujian adalah American X-20 DynaSoar. Kerja program ini bermula pada musim gugur 1957 - hanya beberapa hari selepas pelancaran satelit Bumi buatan pertama, yang dibuat di USSR. Kepimpinan tentera dan politik, serta ketua industri aeroangkasa AS, sampai pada kesimpulan bahawa perlu untuk membuat sistem ruang angkasa mereka sendiri, termasuk yang sesuai untuk penggunaan ketenteraan.
Pesawat ruang angkasa X-20 DynoSoar memasuki atmosfera. Lukisan NASA
Pada pertengahan Disember, sebuah persidangan diadakan di NACA mengenai cara mengembangkan teknologi roket dan ruang angkasa. Ia membincangkan tiga jenis kapal angkasa utama untuk mengangkut orang atau kargo: kapsul dengan meluncur ke orbit menggunakan kenderaan pelancaran dan kembali di sepanjang lintasan balistik; pengorbit jenis Badan Pengangkat, mampu melakukan beberapa manuver; serta kapal angkasa orbit yang lengkap. Berdasarkan hasil perbincangan, diputuskan untuk mengembangkan konsep kapsul "balistik" dan pesawat ruang angkasa.
Pada akhir tahun ini, Komando Penyelidikan dan Pembangunan Angkatan Udara AS melancarkan program baru dengan kod DynaSoar (kependekan dari Dynamic Soaring - "perancangan dinamik"), di mana ia dirancang untuk mengembangkan pesawat ruang angkasa. Pembentukan syarat untuk kapal angkasa masa depan dimulakan, serta pengumpulan aplikasi untuk penyertaan dalam program ini. BBC menerima lebih dari seratus cadangan secara keseluruhan, tetapi hanya 10 syarikat yang terlibat dalam program ini, beberapa di antaranya memutuskan untuk bekerjasama.
Pada awal musim bunga 1958, Tentera Udara berkenalan dengan selusin projek awal sistem DynaSoar. Syarikat pembangunan mengambil pendekatan yang berbeza dan menerapkan konsep yang berbeza. Pada masa yang sama, sebahagian besar projek mempunyai persamaan tertentu. Mereka menyediakan pembinaan pesawat roket hipersonik, yang akan disambungkan ke roket pembawa penggalak. Perbezaannya adalah dalam reka bentuk pesawat, komposisi sistem onboard dan seni bina kenderaan pelancaran. Tentera Udara menganggap projek dari kumpulan syarikat Boeing-Vought dan Bell-Martin adalah pilihan terbaik. Merekalah yang dikembangkan.
Pemisahan kenderaan pelancaran dan kapal angkasa. Lukisan NASA
Selari dengan pencarian pemenang pertandingan, tentera berunding dengan NACA: organisasi ini sepatutnya mengadakan acara ilmiah dan praktikal. Perjanjian yang sama muncul pada akhir musim luruh tahun 1958. Selepas itu, Agensi R&D dan syarikat industri penerbangan bekerjasama di bawah pimpinan Tentera Udara. Pada masa ini, diputuskan untuk melaksanakan program ini dalam beberapa tahap - dari penelitian hingga pembinaan dan pengujian versi tempur pesawat ruang angkasa.
Pada tahun 1959, kedua-dua kumpulan syarikat tersebut menjalankan aktiviti penyelidikan dan pembangunan yang berbeza. Dalam tempoh ini, pelanggan mengubah syarat untuk kapal angkasa beberapa kali. Pada awal November, Tentera Udara memilih pemenang pertandingan. Versi terbaik projek ini dicadangkan oleh Boeing dan Vought. Adalah pelik bahawa pada masa ini yang terakhir telah mengurangkan penyertaannya dalam projek ini - dia hanya bertanggungjawab untuk beberapa unit alat masa depan. Martin juga terlibat dalam projek itu, iaitu mengembangkan kenderaan pelancaran yang diperlukan.
Pembangunan pesawat ruang angkasa prototaip masa depan bermula pada akhir tahun 1959. Tahap kerja ini ditetapkan sebagai Fasa Alpha. Menyusun penampilan kapal angkasa dengan sebutan kerja X-20 membawa kepada hasil yang spesifik. Oleh itu, reka bentuk produk sentiasa berubah dan bergerak lebih jauh dari versi asas. Secara selari, pengembangan jadual pembinaan dan ujian dilakukan. Dari masa tertentu, pelanggan dan pemaju merancang untuk melakukan dua lusin penerbangan ujian - dan ini hanya dalam rangka fasa pertama.
Model radas X-20. Foto Boeing
Menjelang pertengahan tahun 1961, para peserta program telah menentukan penampilan akhir kompleks roket dan ruang angkasa yang akan datang. Selain kapal angkasa hipersonik itu sendiri, kenderaan pelancaran Titan IIIC yang diubahsuai khas turut disertakan di dalamnya. Daripada tahap dengan muatan, dicadangkan untuk memasang produk DynaSoar di atasnya. Roket tiga tahap juga dapat dilengkapi dengan tahap keempat khusus. Unit ini seharusnya tetap berada di ruang angkasa, memberikan jalan keluar untuk beberapa masalah.
Projek X-20 melibatkan pembinaan kapal angkasa bersaiz sederhana dengan penampilan khas. Sayap delta yang rendah dianggap optimum, di atasnya terdapat badan pesawat dengan kon hidung runcing dan sepasang keel sisi. Kerangka udara dicadangkan dibuat dari aloi keluli tahan panas dan ditutup dengan panel seramik khas. Prinsip pendinginan selongsong juga digunakan dengan menggunakan radiator dalaman dengan cairan. Di dalam pesawat itu terdapat kokpit satu tempat duduk, serta mesin roket pendorong cecair dan alat lain yang diperlukan. Panjang kenderaan tidak melebihi 11 m, lebar sayapnya kurang dari 6.5 m. Beratnya sendiri adalah 5.16 tan.
Menurut cadangan masa itu, peluru berpandu dapat ditempatkan di teluk kargo X-20 untuk menyerang sasaran di orbit atau di Bumi. Selain itu, penggunaan bom jatuh bebas tidak dikecualikan. Setakat yang diketahui, pengembangan roket ruang-ke-ruang dan ruang-ke-darat khusus belum melampaui tahap penyelidikan awal.
Juruterbang ujian di kokpit simulator tanah. Foto Boeing
Pada bulan September 1961, Boeing memberikan pelanggan model pesawat ruang angkasa bersaiz penuh. Kelulusannya akan membuka jalan untuk projek membina prototaip sepenuhnya. Persiapan untuk ujian juga sedang dilakukan: NASA dan Angkatan Udara mula merekrut juruterbang untuk mengambil bahagian dalam ujian masa depan. Enam juruterbang dipilih untuk kumpulan khas. Mereka harus melakukan sekurang-kurangnya sembilan penerbangan orbit.
Walau bagaimanapun, rancangan ini tidak dipenuhi. Sudah pada bulan Oktober 1961, sehubungan dengan munculnya program ruang angkasa yang bersaing, sebuah rancangan diusulkan untuk mengurangi biaya proyek X-20 DynaSoar. Dokumen ini memberikan penurunan jumlah penerbangan ujian dan penyederhanaan program penerbangan. Oleh kerana itu, kos ujian dirancang untuk dikurangkan menjadi $ 920 juta dan diselesaikan pada tahun 1967. Penasaran bahawa salah satu program ruang selari dalam tempoh yang sama mengalami kritikan keras sehingga hanya ditutup.
Namun, dengan latar belakang ini, tidak ada alasan untuk gembira. Sudah pada bulan Februari tahun depan, program DynaSoar dipindahkan ke kategori penyelidikan, yang disebabkan oleh masalah dalam pembangunan pesawat ruang angkasa dan roket untuknya. Selain itu, terdapat kesulitan dalam mendapatkan dana dan mengatur pekerjaan. Pada bulan Oktober, versi baru dari jadual program muncul, sekali lagi memberikan pengurangan perbelanjaan.
Susun atur DynaSoar dan penciptanya dari Boeing. Foto Boeing
Pada tahun 1963, projek DynaSoar menghadapi pesaing baru dalam bentuk kapal angkasa Gemini. Pentagon membandingkan kedua perkembangan tersebut dan berusaha untuk menentukan yang mana yang lebih menarik dari sudut ketenteraan. Ini diikuti oleh perselisihan di jabatan ketenteraan, dengan latar belakang yang terdapat desas-desus mengenai penamatan kerja pada X-20. Namun, pada musim bunga, Boeing menerima kontrak baru untuk meneruskan kerja pembangunan. Selari, perbincangan diteruskan mengenai pembiayaan dan ujian masa depan.
Pada 20 Disember 1963, Setiausaha Pertahanan Robert McNamara memerintahkan penamatan program DynaSoar yang memihak kepada projek ASSET, dengan pengalihan dana yang sesuai. Menurut laporan, pada masa itu, $ 410 juta dibelanjakan untuk program DynaSoar. Penerbangan pertama memerlukan jumlah yang setanding dan beberapa tahun bekerja. Namun, projek itu tidak diperuntukkan masa dan wang yang diperlukan.
Lingkaran
Semasa sains Amerika berusaha membuat pesawat ruang angkasa, pakar Soviet meneruskan pengembangan kapal kapsul dengan keturunan balistik dan sangat berjaya dalam hal ini. Namun, hanya beberapa tahun kemudian, kerja bermula di negara kita untuk membuat pesawat orbit. Projek domestik sistem aeroangkasa diberi nama "Spiral".
Model sistem aeroangkasa Spiral dalam konfigurasi lepas landas. Foto Epizodsspace.airbase.ru
Telah diketahui bahawa salah satu sebab munculnya tema "Spiral" adalah maklumat mengenai rancangan Amerika untuk membuat pesawat ruang angkasa, iaitu projek DynaSoar. Pada saat yang sama, dapat diketahui bahwa pengembangan astronautik lebih lanjut dapat dilakukan dengan cara yang berbeda, termasuk melalui penciptaan pesawat ruang angkasa. Oleh itu, "Spiral", walaupun diciptakan dengan memperhatikan sampel asing, dapat dianggap sebagai projek sepenuhnya berdasarkan idea-idea asli.
Konsep sistem yang sudah siap, menggabungkan idea-idea pesawat roket dan kapal angkasa, dicadangkan pada tahun 1964 oleh Institut Penyelidikan Pusat Angkatan Udara ke-30. Cadangan ini menarik perhatian para pemimpin industri penerbangan, dan pada tahun 1965 muncul pesanan yang sesuai. Sesuai dengannya, A. I. Mikoyan akan mengembangkan proyek untuk sistem kedirgantaraan yang menjanjikan dengan kode "Spiral". Kerja mengenai topik ini bermula pada tahun 1966, dipimpin oleh pereka G. E. Lozino-Lozinsky.
Institut Penyelidikan Pusat ke-30 menyelesaikan sebahagian besar kerja, yang sangat memudahkan tugas Biro Reka Bentuk Mikoyan. Pakar Institut telah membentuk seni bina kompleks masa depan, serta menentukan ciri dan kemampuannya. Berkat ini, pereka pesawat hanya perlu menjalankan kerja pembangunan. Pendekatan ini memberikan kelebihan tertentu. Jadi, menurut rancangan pertengahan tahun enam puluhan, penerbangan pertama "Spiral" dapat berlangsung seawal awal dekad berikutnya.
Profil penerbangan lingkaran. Gambar Epizodsspace.airbase.ru
Sistem Spiral didasarkan pada pesawat penguat 50-50 khas yang mempunyai ciri khas. Seharusnya memiliki sayap yang disapu dan satu set mesin jet bertekanan tinggi. Di bahagian atas mesin, disediakan platform untuk pemasangan pesawat ruang angkasa orbit dengan tahap atas. Menurut konsep asas, booster seharusnya naik ke ketinggian 30 km dan mengembangkan kecepatan sekitar M = 6. Panjang keseluruhan mesin sedemikian mencapai 38 m dengan lebar sayap 16, 5 m. Berat lepas landas keseluruhan sistem aeroangkasa adalah 52 tan.
Muatan pemecut "50-50" adalah apa yang disebut. pesawat orbit dengan penggalak roket. Pesawat ruang angkasa diusulkan untuk dibangun sesuai dengan skema dengan badan pesawat pendukung, di mana bahagian bawah mesin adalah bidang sayap. Pesawat itu sendiri mempunyai bentuk segitiga dengan keratan rentas yang berubah-ubah. Di sisi kereta terdapat sepasang pesawat yang jatuh ke tepi. Teras disediakan di badan pesawat. Glider itu dicadangkan dibuat dari keluli tahan panas; pelapisan itu menerima lapisan seramik khas. Menurut perhitungan, pada tahap penerbangan tertentu, hidung pesawat harus memanaskan hingga 1600 ° C, yang memerlukan perlindungan yang sesuai.
Pesawat orbital "50" dicadangkan untuk dilengkapi dengan mesin pendukung dan kemudi. Dengan jisim 8 tan, muatan ini dapat membawa muatan sekurang-kurangnya 500 kg. Kemungkinan mewujudkan pencegat dan pengintaian orbit dipertimbangkan. Di samping itu, terdapat projek pengebom kapal angkasa yang dapat membawa 2 tan muatan. Oleh kerana pesawat penggalak dan blok roket, pesawat Spirali dapat naik ke orbit dengan ketinggian sekurang-kurangnya 150 km.
Pesawat orbit "50". Gambar Buran.ru
Menjelang akhir dekad ini, Biro Reka Bentuk Mikoyan menyelesaikan sebahagian besar karya teori dan menyiapkan peralatan untuk ujian praktikal pertama. Pada bulan Julai 1969, alat eksperimen BOR-1 ("Pesawat roket orbital tanpa pemandu, yang pertama") dari reka bentuk yang dipermudahkan dilancarkan. Sebuah glider textolite pada skala 1: 3 dengan bantuan roket R-12 yang diubah suai dibawa ke lintasan suborbital. Produk terbakar di atmosfera, tetapi membolehkan beberapa data dikumpulkan. Pada bulan Disember tahun yang sama, alat BOR-2 dengan reka bentuk dan konfigurasi yang berbeza dilancarkan. Dalam penerbangan, sistem kawalan gagal, dan prototaip habis.
Dari Julai 1970 hingga Februari 1972, tiga lagi pelancaran prototaip BOR-2 dilakukan. Dua berakhir dengan kejayaan, satu gagal. Pada tahun 1973 dan 1974, dua ujian produk BOR-3 yang lebih baik telah dijalankan. Dalam kedua kes tersebut, kemalangan berlaku dengan alasan yang berbeza. Walaupun terdapat banyak kemalangan dan kekurangan, ujian produk keluarga BOR memberikan sejumlah besar maklumat.
Setelah pelancaran projek BOR, perintah dikeluarkan untuk menghentikan kerja pada tema "Spiral". Kepemimpinan negara memutuskan untuk membuang kekuatan industri ke arah lain. Namun, sudah pada tahun 1974, program ini dilanjutkan, dan segera hasil baru diperoleh. Pencapaian terbaru dalam penciptaan sistem aeroangkasa "Spiral" boleh dianggap sebagai pesawat analog "105.11", dan juga pengorbit BOR-4 dan BOR-5.
Salah satu prototaip BOR-3. Foto Buran.ru
"105.11" / MiG-105 adalah salinan anggaran pesawat orbit "Spiral", tetapi hanya dapat terbang di atmosfer dan dengan kecepatan subsonik. Mesin ini bertujuan untuk melakukan pendaratan dan pendaratan mendatar kapal angkasa. Pada 11 Oktober 1976, penerbangan pertama "105.11" berlaku. Kereta itu dibawa ke ketinggian tertentu dan tentu saja menggunakan pesawat pengangkut Tu-95. Selanjutnya, mock-up dijatuhkan, dan, setelah turun, ia mendarat. Tujuh penerbangan berlaku, selepas itu ujian dihentikan kerana kerosakan prototaip.
Pada pertengahan tahun tujuh puluhan, tugas teknikal muncul untuk penciptaan sistem ruang yang dapat digunakan kembali yang menjanjikan - kompleks Energia-Buran yang akan datang. Selama beberapa tahun, penyokong Spiral dan Buran berdebat antara satu sama lain dan berusaha mempertahankan pihak mereka, tetapi tidak lama kemudian masalah itu diselesaikan di peringkat tertinggi. Diputuskan untuk mengurangi tema Spiral yang memihak kepada Buran yang kurang berani tetapi menjanjikan. Pada saat yang sama, sejumlah pengembangan Biro Reka Bentuk Mikoyan dan perusahaan terkait dirancang untuk digunakan dalam proyek baru.
Pada awal tahun lapan puluhan, demi kepentingan projek Buran, beberapa pelancaran orbit BOR dengan angka dari "4" hingga "6" berlaku. Tugas mereka adalah untuk menguji perlindungan termal untuk pesawat ruang angkasa masa depan dan menyelesaikan masalah lain. Semua eksperimen ini menyumbang kepada kerja lebih lanjut mengenai "Buran". Yang penting, beberapa prototaip yang digunakan dalam dua program sistem aeroangkasa telah disimpan dan kini terdapat di muzium.
Kejayaan dan kegagalan
Sejak akhir lima puluhan, dua negara terkemuka di dunia, mengembangkan program angkasa mereka, telah mengembangkan beberapa projek pesawat ruang angkasa yang berani. Walau bagaimanapun, untuk beberapa sebab antara satu sama lain, projek-projek ini tidak dapat berjalan terlalu jauh. Paling baik, ini hanya untuk menguji peranti analog.
MiG-105 yang berpengalaman di Muzium Tentera Udara. Foto Wikimedia Commons
Projek X-20 DynaSoar ditutup kerana banyak masalah teknikal, organisasi dan lain-lain, yang berpunca dari kerumitan tugas teknikal yang melampau. Pereka dan saintis berjaya menyelesaikan sejumlah masalah penting, tetapi penyelesaian ini tidak diuji dalam praktiknya menggunakan pesawat ruang angkasa eksperimen yang lengkap. Walau bagaimanapun, banyak idea dan teknologi yang dibuat untuk kapal angkasa Amerika pertama kemudian digunakan dalam projek baru. Hasil utama dari semua ini adalah kompleks Sistem Pengangkutan Angkasa dan elemen utamanya - kapal angkasa yang boleh digunakan semula Space Shuttle.
Sejarah projek Soviet "Spiral" dan penyelesaiannya berbeza. Ini muncul sebagai semacam tindak balas terhadap pembangunan asing, tetapi pada masa yang sama ia berkembang secara berbeza. Di samping itu, ternyata lebih berjaya: A. I. Mikoyan melakukan ujian yang diperlukan, termasuk dengan penerbangan suborbital. Sebab utama penolakan "Spiral" adalah munculnya cadangan dan projek alternatif. Pada masa yang sama, perkembangan di bawah program ini langsung mendapat tempat dalam projek yang menjanjikan, serta beberapa produk eksperimental. Sebenarnya, satu projek segera "bergabung" menjadi yang lain dan memastikan pembangunannya.
Telah diketahui bahawa projek berani yang memberi permulaan kepada arahan baru mungkin tidak selalu memberikan hasil yang diinginkan. Walaupun begitu, dengan bantuan mereka, pakar mengumpulkan data yang diperlukan dan memperoleh pengalaman berharga, yang kemudian dapat digunakan ketika membuat projek baru. Inilah yang menjadi hasil utama program yang tidak begitu berjaya pada pandangan pertama. Walau bagaimanapun, dalam kes DynaSoar dan Spiral, keadaannya kelihatan lebih rumit. Hanya satu versi pesawat ruang angkasa, yang dibuat menggunakan pengalaman mereka, dapat beroperasi sepenuhnya, dan bahkan versi itu sudah bersara.
