- Проект «Спираль» (ОКБ-155)
- В начале 60-х годов в ОКБ-155
Госкомитета по авиационной технике (ГКАТ)
под руководством А.И.Микояна начались
исследования комбинированных воздушно-космических
систем, сочетающих в себе черты самолетов и
ракет. В 1965 г. был подписан план работ по
теме «Спираль» и аванпроект системы.
Руководителем темы был назначен
заместитель главного конструктора Г.Е.Лозино–Лозинский.
-
Основной целью программы «Спираль»
было создание пилотируемого орбитального
самолета (ОС) для выполнения прикладных
задач в космосе, а также для обеспечения
возможности регулярных и безопасных
перевозок по маршруту Земля-орбита-Земля.
Для запуска ОС в космос предполагалось
создать воздушно-орбитальную систему (рис.
3), состоящую из многоразового
гиперзвукового самолета-разгонщика (ГСР) и
одноразового двухступенчатого ракетного
ускорителя.
-
Рассматривались два варианта ГСР
с четырьмя многорежимными
турбореактивными двигателями (ТРД),
работающими на жидком водороде (более
перспективный вариант) или на керосине (более
консервативный вариант). ГСР использовал
для старта с взлетно-посадочной полосы
разгонную тележку и применялся для разгона
системы до гиперзвуковой скорости,
соответствующей ЧИСЛУ Маха М-6 (для первого
варианта) или М-4 {для второго). Разделение
ступеней системы предполагалось
произвести на высоте 28--30 км или 22- 24 км
соответственно. Далее в действие вступал и
ускоритель с ЖРД, а ГСР возвращался к месту
старта.
-
Самолет-разгонщик представлял
собой сравнительно крупногабаритный
самолет, построенный по схеме «летающее
крыло», большой стреловидности с
вертикальными стабилизирующими
поверхностями на концах крыла. Блок ТРД
располагался под фюзеляжем и имел общий
регулируемый сверхзвуковой
воздухозаборник. В верхней части фюзеляжа
ГСР на пилоне крепился ОС с ракетным
ускорителем, носовая и хвостовая части
которого закрывались обтекателями.
-
Орбитальный самолет
проектировался по схеме «несущий корпус»
треугольной формы в плане и был значительно
меньше самолета-разгонщика. Он имел
стреловидные консоли крыла, которые при
выведении и в начальной фазе спуска с
орбиты занимали вертикальное положение, а
при планировании поворачивались,
увеличивая несущую площадь. Ускорителем ОС
выводился на низкую околоземную орбиту
высотой порядка 130 км и выполнял на ней 2-3
витка. Он мог совершать маневр по изменению
наклонения плоскости и высоты орбиты. После
выполнения полета ОС совершал вход в
атмосферу, спуск на гиперзвуковой
скоростью при большом угле атаки с
возможностью большого бокового маневра, а
затем, после снижения скорости, раскрывал
крыло, планировал и садился на любой
аэродром. Для защиты корпуса ОС от нагрева
при входе в атмосферу применялся нижний
металлический теплозащитный экран,
установленный на шарнирных подвесках,
который выполнял некоторые силовые функции.
При входе в атмосферу сложенные консоли
крыла располагались в аэродинамической «тени»
фюзеляжа.
Рис.3.
Аппараты, разработанные по проекту «Спираль»:
а - воздушно-орбитальная система: 1 - ДУ
самолёта-разгонщика; 2 - ускоритель; 3 -
орбитальный самолёт; 4 - самолёт-разгонщик;
б - пилотируемый аппарат-аналог;
в - аппарат БОР-4;
г - аппарат БОР-5
-
Для выведения ОС на орбиту после
отделения от ГСР имелся ускоритель,
представляющий собой двухступенчатую
ракету с кислородно-водородными или с
кислородно-керосиновыми ЖРД.
-
Для маневрирования ОС на орбите
использовался основной, а также два
аварийных ЖРД. Для ориентации и управления
служили микродвигатели с автономной
системой подачи. Все ракетные двигатели ОС
работали на топливе азотный тетраксид -
несимметричный диметилгидразин (АТ-НДМГ),
Для маневрирования самолета на конечном
участке планирования (дотягивание до ВПП,
заход на второй круг в случае невозможности
посадки с первого захода) предназначался
ТРД, работающий на керосине, посадка
осуществлялась на лыжное шасси.
-
Одной из отличительных черт
проекта ОС была бортовая ЭВМ для навигации
и автоматического управления полетом.
-
Рассматривалась возможность
аварийного спасения пилота ОС на любом
участке полета с помощью кабины-капсулы
фарообразной формы, имеющей механизм
катапультирования из ОС, парашют и
тормозные двигатели для входа в атмосферу (в
случае невозможности возвращения на Землю
с орбиты всего самолета) и навигационный
блок.
-
Для натурной отработки
конструкции и основных систем ОС
проектировался одноместный
экспериментальный орбитальный самолет
многоразового применения, Он строился по
аналогичной схеме, имел несколько меньшие
размеры и массу и должен был выводиться на
орбиту при помощи РН «Союз»,
- Для испытания
конфигурации ОС на атмосферных участках
полета предназначались самолеты-аналоги,
оснащенные ТРД и стартующие с самолета-носителя
Ту-95. Один из аналогов должен был совершать
полет на дозвуковой скорости, второй - на
скорости, соответствующей числу M-6-8.
-
Основной особенностью системы «Спираль»
была большая относительная масса полезной
нагрузки (ПН), в 2-3 раза превышающая
относительную массу ПН обычных одноразовых
РН. Стоимость же выведения ПН
предполагалась в 3--3,5 раза ниже. Кроме того,
достоинствами системы были возможность
широкого выбора диапазона направлений
старта, маневрирование в космосе и
самолетная посадка в сложных
метеорологических условиях.
-
Проект «Спираль»
предусматиривал проведение широкого круга
работ. По плану создание дозвукового
самолета-аналога начиналось в 1967 г.,
гиперзвукового аналога - в 1968 г.
Экспериментальный аппарат должен был
впервые выводиться на орбиту в беспилотном
варианте в 1970 г. Первый пилотируемый полет
его намечался на 1977 г. Работы по ГСР должны
были начаться в 1970 г. В случае принятия
решения о создании самолета-разгонщика на
водороде постройку его предполагалось
развернуть в 1972 г. В середине 70-х годов могли
начаться полеты полностью
укомплектованной системы «Спираль».
-
Для исследований характеристик
устойчивости и управляемости ОС на
различных участках полета и оценки
теплозащиты были построены летающие модели
аппарата в масштабе 1: 3 и 1: 2, получившие
название «беспилотные орбитальные
ракетопланы» («БОР»), с жестко
зафиксированными консолями крыла. Широкая
программа испытаний аппаратов включала их
продувку в аэродинамических трубах ЦАГИ и
стендовую отработку, имитирующую различные
режимы и этапы полета. Затем начались
бросковые испытания, в которых аппараты «БОР»
с помощью ракет выводились, на
баллистическую траекторию полета,
имитирующую вход в атмосферу и посадку.
-
Несмотря на строгое технико-экономическое
обоснованне, руководство страны интереса к
теме «Спираль» не проявляло, что
отрицательно сказывалось на сроках
выполнения программы, которые растянулись
на многие годы. Постепенно программа «Спираль»
была переориентирована на летные испытания
аппаратов-аналогов без перспектив создания
на их базе реальной системы. В 1976 г. с
началом работ по программе «Энергия»- «Буран»
судьба проекта «Спираль» была
окончательно предрешена.
-
Однако испытания аппаратов-аналогов,
созданных в рамках программы «Спираль»,
продолжались. Пилотируемый самолет-аналог
был готов к дозвуковым полетам в середине 70-х
годов. Его летные испытания начались с
коротких подлетов аппарата в мае 1976 г.: с
помощью собственного ТРД самолет-аналог
совершал взлет с ВПП и вскоре после этого
шел на посадку. В этих полетах принимали
участие летчики-испытатели А.Фастовец, И.Волк, В.Меницкий и А.Федотов. 11 октября 1976 г.
аппарат совершил перелет с одной ВПП
аэродрома на другую.
-
В 1977 г. начались испытания
аппарата-аналога с подъемом его на высоту с
помощью самолета-носителя Ту-95К - сначала
без сброса с самолета. 27 октября 1977 г. был
проведен первый воздушный старт аналога с
самолета-носителя; пилотировал аппарат А.Фастовец. В 1978 г. было проведено еще пять
полетов самолета-аналога на дозвуковой
скорости. Окончание летных испытаний
аналога в сентябре 1978 г. положило конец
программе «Спираль».
-
Для отработки решений, положенных
в основу концепции многоразового
орбитального корабля (ОК) «Буран», было
решено использовать задел, накопленный в
рамках программы «Спираль». Для этого с
существенной модификацией были
использованы аппараты «БОР». Они
оснащались новой системой теплозащиты,
близкой по характеристикам к теплозащите
ОК «Буран», и сбрасываемой тормозной ДУ
для схода с орбиты. Системное оснащение
ракетоплана из-за его крайне малых размеров
было предельно упрощено. Полет после входа
в атмосферу - планирующий, с последующим
спуском на парашюте на воду.
-
В момент, когда разработка ОК «Буран»
приближаялась к своей кульминации, для
испытания теплозащитных материалов
корабля 3 июня 1982 г, с космодрома Капустин Яр
с помощью РН «Космос» под обозначением
спутника «Космос-1374» был запущен аппарат «БОР-4». Совершив 1,25 витка по орбите,
ракетоплан выполнил вход в атмосферу с
боковым маневром на дальность 600 км, полет и
приводнение в 560 км от архипелага Кокосовы
острова в Индийском океане, где дежурившие
там семь кораблей спасения подобрали «БОР-4»
из воды. Спасательные операции были засняты
на фотопленку австралийским патрульным
самолетом «Орион», находившимся в этой
зоне.
-
Второй орбитальный полет
аппарата «БОР-4» под обозначением «Космос-1445»
состоялся 15 марта 1983 г. Ракетоплан
приводнился в 556 км южнее тех же Кокосовых
островов и был успешно спасен советскими
кораблями. Третий полет ракетоплана «БОР-4»
(«Космос-1517») был выполнен 27 декабря 1983 г.
На этот раз в качестве места посадки был
выбран не Индийский океан, а Черное море.
Корабли слежения засекли включение
тормозной ДУ аппарата, когда тот находился
над Южной Атлантикой.
-
4 июля 1983 г. была запущена первая
модель ОК «Буран» в уменьшенном масштабе («БОР-5», или
«Б-5») для подтверждения
реальной конфигурации корабля.
Цельнометаллический миниатюрный
орбитальный корабль, снабженный датчиками
и регистрирующей аппаратурой, совершил
суборбитальный полет с космодрома Капустин
Яр. Впоследствии было проведено еще пять
суборбитальных полетов аппарата «Б-5».
-
Последний раз ракетоплан «БОР-4»
был запущен 19 декабря 1984 г. под обозначением
«Космос-1614». Как и в предыдущем запуске, «БОР-4»
приводнился в Черном море после
одновиткового полета по орбите.
Далее...
-
-