Yörüngeye yükselebilen ve bir uçak gibi Dünya'ya dönebilen bir roket uzay uçağı fikri, birkaç on yıl önce ortaya çıktı. Zamanla, gelişimi sözde yol açtı. pratik uygulama bulanlar da dahil olmak üzere yörünge uçakları. Ancak belli bir zamana kadar bu alanda yapılan çalışmalar istenilen sonuçları verememiştir. Dünyanın önde gelen ülkeleri birkaç uzay uçağı projesi geliştirdiler, ancak deney ekipmanlarını test etmekten öteye gitmediler.
SSCB ve ABD'nin uzay uçakları alanındaki tüm erken gelişmelerinin, temelde yeni teknolojinin ortaya çıkmasına ve çalışmasına yol açmamasına rağmen, hala yararsız olmadığı belirtilmelidir. Onların yardımıyla, çok sayıda bilim ve tasarım kurumundan uzmanlar gerekli deneyimi kazanabildi, bir dizi çalışma ve deney yürütebildi ve uzay teknolojisini geliştirmenin başka yollarını belirleyebildi. Yeni teknolojiler ve gelişmeler temelinde, istenen özelliklere sahip gerçek uzay uçakları örnekleri kısa sürede yaratıldı.
X-20 DynaSoar
Test uçuşlarına ulaşma şansı bulan ilk tam teşekküllü uzay uçağı projesi, Amerikan X-20 DynaSoar. Bu program üzerindeki çalışmalar 1957 sonbaharında başladı - SSCB'de yapılan ilk yapay Dünya uydusunun piyasaya sürülmesinden sadece birkaç gün sonra. ABD havacılık endüstrisinin başkanlarının yanı sıra askeri ve siyasi liderlik, askeri kullanıma uygun olanlar da dahil olmak üzere kendi uzay sistemlerini yaratmanın gerekli olduğu sonucuna vardı.
X-20 DynoSoar uzay uçağı atmosfere giriyor. NASA çizimi
Aralık ayı ortasında NACA'da roket ve uzay teknolojisi geliştirme yolları üzerine bir konferans düzenlendi. İnsanları veya kargoları taşımak için üç ana uzay aracı türünü tartıştı: fırlatma aracı kullanarak yörüngeye fırlatılan ve balistik bir yörünge boyunca dönen bir kapsül; bazı manevralar yapabilen Kaldırıcı Gövde tipinde bir yörünge aracı; yanı sıra tam teşekküllü bir yörünge uzay uçağı. Tartışmaların sonuçlarına dayanarak, "balistik" bir kapsül ve uzay uçağı kavramlarının geliştirilmesine karar verildi.
Yıl sonunda, ABD Hava Kuvvetleri Araştırma ve Geliştirme Komutanlığı, uzay uçağının geliştirilmesinin planlandığı DynaSoar (Dynamic Soaring'in kısaltması - "dinamik planlama") koduyla yeni bir program başlattı. Gelecekteki uzay aracı için gereksinimlerin oluşumu ve programa katılım için başvuruların toplanması başladı. BBC toplamda yüzden fazla teklif aldı, ancak programa sadece 10 şirket katıldı ve bunlardan bazıları birlikte çalışmaya karar verdi.
1958 baharının başlarında, Hava Kuvvetleri DynaSoar sisteminin bir düzine ön projesiyle tanıştı. Geliştirme şirketleri farklı yaklaşımlar benimsedi ve farklı konseptler uyguladı. Aynı zamanda, projelerin önemli bir bölümünün belirli bir benzerliği vardı. Destekleyici bir taşıyıcı rokete bağlanacak olan hipersonik bir roket uçağının yapımını sağladılar. Farklılıklar, uçağın tasarımında, yerleşik sistemlerin bileşiminde ve fırlatma aracının mimarisindeydi. Hava Kuvvetleri, Boeing-Vought ve Bell-Martin grup şirketlerinin projelerini en iyi seçenek olarak değerlendirdi. Geliştirilen onlardı.
Fırlatma aracı ve uzay uçağının ayrılması. NASA çizimi
Yarışmanın kazananlarını aramaya paralel olarak, ordu NACA ile müzakere etti: bu organizasyonun bilimsel ve pratik etkinlikler sağlaması gerekiyordu. İlgili anlaşma 1958 sonbaharının sonlarında ortaya çıktı. Ardından Ar-Ge Ajansı ve havacılık sektörü firmaları Hava Kuvvetleri öncülüğünde birlikte çalıştı. Bu zamana kadar, programı birkaç aşamada yürütmeye karar verildi - araştırmadan uzay uçağının savaş versiyonunun yapımına ve test edilmesine kadar.
1959 yılı boyunca, iki şirket grubu farklı araştırma ve geliştirme faaliyetleri yürütmüştür. Bu süre zarfında müşteri, uzay uçağının gereksinimlerini birkaç kez değiştirdi. Kasım ayı başlarında, Hava Kuvvetleri yarışmanın kazananını seçti. Projenin en iyi versiyonu Boeing ve Vought tarafından önerildi. Bu zamana kadar, projeye katılımını keskin bir şekilde azaltmış olması ilginçtir - gelecekteki aparatın yalnızca birkaç biriminden sorumluydu. Martin, gerekli fırlatma aracını geliştirecek olan projede de yer aldı.
Gelecekteki prototip uzay uçağının gelişimi 1959'un en sonunda başladı. Çalışmanın bu aşaması Faz Alfa olarak belirlenmiştir. Uzay uçağının görünümünü X-20 çalışma adı ile çalışmak, belirli sonuçlara yol açtı. Böylece ürünün tasarımı sürekli değişiyor ve temel versiyondan giderek daha da uzaklaşıyordu. Paralel olarak, bir inşaat ve test programının geliştirilmesi gerçekleştirildi. Belirli bir zamandan itibaren, müşteri ve geliştirici iki düzine test uçuşu yapmayı planladı - ve bu sadece ilk aşamalar çerçevesinde.
X-20 aparatının modeli. Boeing Fotoğrafları
1961'in ortalarında, programa katılanlar gelecekteki roket ve uzay kompleksinin son görünümünü belirlemişti. Hipersonik uzay aracının kendisine ek olarak, özel olarak değiştirilmiş bir Titan IIIC fırlatma aracı da dahil edildi. Yüklü bir aşama yerine, üzerine bir DynaSoar ürününün kurulması önerildi. Üç aşamalı roket ayrıca özel bir dördüncü aşama ile donatılabilir. Bu birimin uzay uçağında kalması ve bazı sorunlara çözüm getirmesi gerekiyordu.
X-20 projesi, karakteristik bir görünüme sahip orta büyüklükte bir uzay uçağının yapımını içeriyordu. Alçakta uzanan delta kanadı, üzerinde sivri uçlu bir koni ve bir çift yan omurgaya sahip bir gövdenin bulunduğu optimal olarak kabul edildi. Gövdenin ısıya dayanıklı çelik alaşımlardan yapılması ve özel seramik panellerle kaplanması önerildi. Muhafazayı soğutma prensibi, sıvı ile iç radyatörler vasıtasıyla da kullanılmıştır. Gövdenin içinde tek kişilik bir kokpitin yanı sıra sıvı yakıtlı bir roket motoru ve diğer gerekli cihazlar vardı. Aracın uzunluğu 11 m'yi geçmedi, kanat açıklığı 6,5 m'den azdı, kendi ağırlığı 5,16 tondu.
O zamanın önerilerine göre, yörüngedeki veya Dünya'daki hedeflere saldırmak için X-20 kargo bölmesine güdümlü füzeler yerleştirilebilir. Ayrıca, serbest düşme bombalarının kullanımı hariç tutulmadı. Bilindiği kadarıyla, uzaydan uzaya ve uzaydan yere özel roketlerin geliştirilmesi, henüz ön araştırma aşamasının ötesine geçmedi.
Pilotu yer simülatörünün kokpitinde test edin. Boeing Fotoğrafları
Eylül 1961'de Boeing, müşteriye uzay uçağının tam boyutlu bir modelini sundu. Onun onayı, projenin tam teşekküllü bir prototip inşa etmesinin yolunu açacak. Test hazırlıkları da devam ediyordu: NASA ve Hava Kuvvetleri, gelecekteki testlere katılmak için pilotları işe almaya başladı. Özel bir grup için altı pilot seçildi. En az dokuz yörünge uçuşu yapmak zorunda kaldılar.
Ancak bu planlar yerine getirilmedi. Zaten Ekim 1961'de, rakip uzay programlarının ortaya çıkmasıyla bağlantılı olarak, X-20 DynaSoar projesinin maliyetlerini azaltmak için bir plan önerildi. Bu belge, test uçuşlarının sayısında bir azalma ve uçuş programlarının basitleştirilmesini sağlamıştır. Bu nedenle, testlerin maliyetinin 920 milyon dolara düşürülmesi ve 1967 yılına kadar tamamlanması planlandı. Aynı dönemdeki paralel uzay programlarından birinin o kadar sert eleştirilere maruz kalması ilginçtir ki öylece kapatılmıştır.
Ancak, bu arka plana karşı, neşe için hiçbir neden yoktu. Zaten gelecek yılın Şubat ayında, DynaSoar programı, bir uzay uçağı ve bunun için bir roket geliştirmedeki sorunlardan kaynaklanan araştırma kategorisine transfer edildi. Ayrıca, finansman bulma ve iş organizasyonu konusunda zorluklar vardı. Ekim ayında, program programının yeni bir versiyonu ortaya çıktı ve yine harcamalarda bir azalma sağladı.
DynaSoar düzeni ve yaratıcıları Boeing'den. Boeing Fotoğrafları
1963'te DynaSoar projesi, Gemini uzay aracı şeklinde yeni bir rakiple karşılaştı. Pentagon iki gelişmeyi karşılaştırdı ve askeri açıdan hangisinin daha çok ilgi çekici olduğunu belirlemeye çalıştı. Bunu, X-20'deki işin sona ermesi hakkında söylentilerin olduğu arka plana karşı askeri departmandaki anlaşmazlıklar izledi. Ancak, ilkbaharda Boeing, geliştirme çalışmalarına devam etmek için yeni bir sözleşme aldı. Paralel olarak, gelecekteki finansman ve testler konusunda tartışmalar devam etti.
20 Aralık 1963'te Savunma Bakanı Robert McNamara, DynaSoar programının ASSET projesi lehine sona erdirilmesini ve buna karşılık gelen bir finansman yönlendirmesini emretti. Raporlara göre o dönemde DynaSoar programına 410 milyon dolar harcandı. İlk uçuş, karşılaştırılabilir meblağlar ve birkaç yıl daha çalışmayı gerektiriyordu. Ancak projeye gerekli zaman ve para ayrılmadı.
Sarmal
Amerikan bilimi bir uzay uçağı yaratmaya çalışırken, Sovyet uzmanları balistik inişli kapsül gemilerinin geliştirilmesine devam ettiler ve bu konuda çok başarılı oldular. Ancak, sadece birkaç yıl sonra ülkemizde yörüngesel bir uçak yaratma çalışmaları başladı. Havacılık sisteminin yerli projesine "Spiral" adı verildi.
Kalkış konfigürasyonunda Spiral havacılık sisteminin modeli. Fotoğraf Epizodsspace.airbase.ru
"Spiral" temasının ortaya çıkmasının nedenlerinden birinin, Amerikan uzay uçakları yaratma planları, yani DynaSoar projesi hakkında bilgi olduğu bilinmektedir. Aynı zamanda, astronotiğin daha da geliştirilmesinin, uzay uçaklarının yaratılması da dahil olmak üzere farklı şekillerde gerçekleştirilebileceği belirtilebilir. Bu nedenle, "Spiral", her ne kadar yabancı örnekler göz önünde bulundurularak oluşturulmuş olsa da, tamamen özgün fikirlere dayalı bir proje olarak kabul edilebilir.
Bir roket uçağı ve bir uzay aracı fikirlerini birleştiren sistemin bitmiş konsepti, 1964 yılında Hava Kuvvetleri 30. Merkez Araştırma Enstitüsü tarafından önerildi. Bu teklif, havacılık endüstrisinin liderlerini ilgilendirdi ve 1965'te ilgili bir sipariş ortaya çıktı. Buna göre, A. I. Mikoyan, "Spiral" koduyla gelecek vaat eden bir havacılık sistemi için bir proje geliştirecekti. Bu konuyla ilgili çalışmalar, 1966'da tasarımcı G. E. Lozino-Lozinsky.
30. Merkez Araştırma Enstitüsü, Mikoyan Tasarım Bürosu'nun görevini büyük ölçüde basitleştiren çalışmanın önemli bir bölümünü tamamladı. Enstitü uzmanları, gelecekteki kompleksin mimarisini oluşturdu ve özelliklerini ve yeteneklerini belirledi. Bu sayede uçak tasarımcıları sadece geliştirme çalışmaları yapmak zorunda kaldı. Bu yaklaşım bazı avantajlar sağladı. Bu nedenle, altmışlı yılların ortalarının planlarına göre, "Spiral" in ilk uçuşu önümüzdeki on yılın başında gerçekleşebilir.
Spiral uçuş profili. Şekil Epizodsspace.airbase.ru
Spiral sistem, karakteristik bir görünüme sahip özel bir 50-50 güçlendirici uçağa dayanıyordu. Süpürülmüş bir kanadı ve bir dizi yüksek itişli jet motoru olması gerekiyordu. Makinenin üst kısmında, bir üst aşamaya sahip bir yörünge uzay uçağının montajı için bir platform sağlandı. Temel konsepte göre, güçlendiricinin 30 km yüksekliğe çıkması ve yaklaşık M = 6 hız geliştirmesi gerekiyordu. Böyle bir makinenin toplam uzunluğu, 16, 5 m kanat açıklığı ile 38 m'ye ulaştı. Tüm havacılık sisteminin kalkış ağırlığı 52 tondur.
"50-50" hızlandırıcının yükü sözde idi. roket güçlendirici ile yörünge uçağı. Uzay uçağının, makinenin alt kısmının kanat düzlemi olduğu destekleyici bir gövde ile şemaya göre inşa edilmesi önerildi. Gövdenin kendisi değişken bir kesite sahip üçgen bir şekle sahipti. Arabanın yanlarında, yanlara çökmüş bir çift uçak vardı. Gövde üzerinde bir omurga sağlandı. Planörün ısıya dayanıklı çeliklerden yapılması önerildi; kaplama özel bir seramik kaplama aldı. Hesaplamalara göre, uçuşun belirli aşamalarında, gövdenin burnu, uygun koruma gerektiren 1600 ° C'ye kadar ısınmak zorunda kaldı.
Yörünge uçağı "50", destekleyici ve direksiyon motorlarıyla donatılması önerildi. 8 tonluk bir kütle ile en az 500 kg yük taşıyabilir. Bir yörünge önleyici ve keşif oluşturma olasılığı düşünüldü. Ayrıca 2 ton kargo taşıyabilecek bir uzay bombardıman uçağı projesi vardı. Güçlendirici uçak ve roket güçlendirici blok sayesinde Spirali uçak, en az 150 km yükseklikte yörüngelere çıkabiliyordu.
Yörünge düzlemi "50". Şekil Buran.ru
On yılın sonunda, Mikoyan Tasarım Bürosu teorik çalışmanın çoğunu tamamladı ve ekipmanı ilk pratik testler için hazırladı. Temmuz 1969'da, basitleştirilmiş bir tasarımın deneysel cihazı BOR-1 ("İnsansız yörünge roket uçağı, ilk") piyasaya sürüldü. Modifiye edilmiş bir R-12 roketi yardımıyla 1: 3 ölçeğinde bir textolite planör, suborbital bir yörüngeye getirildi. Ürün atmosferde yandı, ancak bazı verilerin toplanmasına izin verdi. Aynı yılın Aralık ayında farklı tasarım ve konfigürasyona sahip BOR-2 aparatı piyasaya sürüldü. Uçuşta kontrol sistemleri başarısız oldu ve prototip yandı.
Temmuz 1970'den Şubat 1972'ye kadar, BOR-2 prototiplerinin üç lansmanı daha gerçekleştirildi. İkisi başarı, biri başarısızlıkla sonuçlandı. 1973 ve 1974'te, geliştirilmiş BOR-3 ürünlerinin iki testi yapıldı. Her iki durumda da kazalar farklı nedenlerle meydana geldi. Bir takım kazalara ve eksikliklere rağmen, BOR ailesi ürünlerinin testleri büyük miktarda bilgi sağladı.
BOR projesinin başlatılmasından hemen sonra, "Spiral" konulu çalışmayı sonlandırmak için bir emir verildi. Ülkenin liderliği, sanayi güçlerini başka yönlere atmaya karar verdi. Ancak, zaten 1974'te program yeniden başlatıldı ve yakında yeni sonuçlar elde edildi. Spiral havacılık sisteminin yaratılmasındaki en son başarı, analog bir uçak "105.11" ve ayrıca BOR-4 ve BOR-5 yörüngeleri olarak kabul edilebilir.
BOR-3'ün prototiplerinden biri. Fotoğraf Buran.ru
"105.11" / MiG-105, "Spiral" yörünge uçağının yaklaşık bir kopyasıydı, ancak yalnızca atmosferde ve ses altı hızda uçabiliyordu. Bu makine, uzay uçaklarının alçalmasını ve yatay inişini uygulamak için tasarlandı. 11 Ekim 1976'da ilk uçuş "105.11" gerçekleşti. Araba, bir Tu-95 taşıyıcı uçak kullanılarak belirli bir irtifa ve rotaya getirildi. Ayrıca, maket düşürüldü ve indikten sonra indi. Yedi uçuş yapıldı ve ardından prototipin bozulması nedeniyle testler durduruldu.
Yetmişlerin ortalarında, gelecek vaat eden bir yeniden kullanılabilir uzay sisteminin - gelecekteki Energia-Buran kompleksinin - yaratılması için teknik bir görev ortaya çıktı. Birkaç yıl boyunca, Spiral ve Buran'ın destekçileri birbirleriyle tartıştı ve taraflarını savunmaya çalıştı, ancak kısa sürede sorun en üst düzeyde çözüldü. Daha az cüretkar ama gelecek vaat eden Buran lehine Spiral temasının kesilmesine karar verildi. Aynı zamanda, Mikoyan Tasarım Bürosu ve ilgili işletmelerin bir takım geliştirmelerinin yeni bir projede kullanılması planlandı.
Seksenlerin başında, Buran projesinin çıkarları için, "4" ile "6" arasında sayılarla BOR yörüngelerinin birkaç lansmanı gerçekleşti. Görevleri, gelecekteki uzay uçağı için termal korumayı test etmek ve diğer sorunları çözmekti. Tüm bu deneyler, "Buran" üzerinde daha fazla çalışmaya katkıda bulundu. Daha da önemlisi, iki havacılık sistemi programında kullanılan birkaç prototip korunmuştur ve şu anda müzelerdedir.
Başarılar ve başarısızlıklar
Ellili yılların sonundan bu yana, dünyanın önde gelen iki ülkesi, uzay programlarını geliştirerek, birkaç cesur uzay uçağı projesi geliştirdi. Ancak, şu ya da bu türden birkaç nedenden dolayı bu projeler çok ileri gidemedi. En iyi ihtimalle, sadece analog cihazları test etmekle ilgiliydi.
Hava Kuvvetleri Müzesi'nde deneyimli MiG-105. Fotoğraf Wikimedia Commons
X-20 DynaSoar projesi, teknik görevin aşırı karmaşıklığından kaynaklanan çok sayıda teknik, organizasyonel ve diğer sorunlar nedeniyle kapatıldı. Tasarımcılar ve bilim adamları bir dizi önemli sorunu çözmeyi başardılar, ancak bu çözümler pratikte tam teşekküllü bir deneysel uzay uçağı kullanılarak test edilmedi. Ancak ilk Amerikan uzay uçağı için oluşturulan birçok fikir ve teknoloji daha sonra yeni projelerde kullanıldı. Tüm bunların ana sonucu, Uzay Ulaştırma Sistemi kompleksi ve ana unsuru - Uzay Mekiği yeniden kullanılabilir uzay aracıydı.
Sovyet projesi "Spiral" in tarihi ve tamamlanması farklıydı. Yabancı kalkınmaya bir tür tepki olarak ortaya çıktı, ancak aynı zamanda farklı şekilde gelişti. Ayrıca, daha başarılı olduğu ortaya çıktı: A. I. Mikoyan, yörünge altı uçuşlar da dahil olmak üzere gerekli testleri gerçekleştirdi. "Spiral" in reddedilmesinin ana nedeni, alternatif tekliflerin ve projelerin ortaya çıkmasıydı. Aynı zamanda, program kapsamındaki gelişmeler, bazı deneysel ürünlerin yanı sıra gelecek vaat eden projelerde hemen yer buldu. Aslında, bir proje hemen diğerine "birleşti" ve gelişimini sağladı.
Yeni yönlere başlangıç yapan cesur projelerin her zaman istenilen sonuçları vermeyebileceği iyi bilinmektedir. Yine de, onların yardımıyla uzmanlar gerekli verileri toplar ve daha sonra yeni projeler oluştururken kullanılabilecek değerli deneyimler kazanırlar. İlk bakışta çok başarılı olmayan programların ana sonucu budur. Ancak DynaSoar ve Spiral'de durum daha karmaşık görünüyor. Deneyimlerini kullanarak oluşturulan uzay uçağının yalnızca bir versiyonu tam operasyona ulaştı ve hatta o bile emekliye ayrıldı.
