Spiral (luftfartssystem)

Spiralformet

105.11  - subsonisk fly-analog af et orbitalfly i luftfartsmuseet i Monino (Moskva-regionen).

Spiral -luftfartssystemet  er et sovjetisk rumsystem, der består af et kredsløbsfly , som ved hjælp af luftopsendelsesteknologi blev sendt ud i rummet af et hypersonisk boosterfly og derefter af et rakettrin i kredsløb.

Projekt Spiral, der blev påbegyndt i 1960'erne, var et svar på det amerikanske ruminterceptor-rekognosceringsbombefly-program X-20 "Dyna Soar" [1] [2] . I 1964 blev konceptet udviklet på Central Research Institute 30 Air Force [3] ; i sommeren 1966 begyndte udviklingen af ​​projektet på OKB-155 designbureau af A. I. Mikoyan . [3] . Fra 1969 til 1974 blev der udført test på drop-modeller [4] ; fra 1976 til 1978 blev 7 vellykkede testflyvninger af MiG-105.11 (flyvende subsonisk analog af et orbitalt fly) udført [4] .

Spiral-programmet, især BOR-5 [5] og MiG-105.11 skibene, gav anledning til amerikansk udvikling, herunder HL-20 [6] programmet, på grundlag af hvilket rumfartøjerne Dream Chaser og X-37V blev skabt .

Lederen af ​​spiralprojektet var Gleb Evgenievich Lozino-Lozinsky .

Programhistorik

Omkring 1964 udviklede en gruppe videnskabsmænd og specialister fra Central Research Institute 30 Air Force et koncept til at skabe et fundamentalt nyt videokonferencesystem, som mest rationelt ville integrere ideerne om et fly, et raketfly og rumobjekt og ville opfylde ovenstående krav. . [3] I midten af ​​1965 instruerede ministeren for luftfartsindustri P.V. Dementyev A.I. Mikojans designbureau om at udvikle et projekt for dette system, kaldet Spiralen. [3] G. E. Lozino-Lozinsky blev udnævnt til chefdesigner af systemet . [3] Fra luftvåbnet blev arbejdet ledet af S. G. Frolov, militær-teknisk støtte blev overdraget til lederen af ​​Central Research Institute 30 - Z. A. Ioffe , samt hans stedfortræder for videnskab V. I. Semyonov og afdelingslederne - V. A. Matveev og O. B. Rukosuev, de vigtigste ideologer af VKS-konceptet. [3] .

I løbet af programmet, for at teste oprettelsen af ​​et orbitalfly og demonstrere dets gennemførlighed, blev der oprettet delprojekter for MiG-105.11 analoge fly , suborbitale analoger BOR-1 (Unmanned Orbital Rocket Planer), BOR-2, BOR-3 og analoge rumfartøjer "EPOS" (eksperimentelt bemandede orbitalfly), BOR-4 og BOR-5 [4] .

Alle enheder blev lavet i en 1:3 skala på grund af de begrænsede energikapaciteter i 8K63B løfteraket - en modificeret ballistisk R-12 . Opsendelser blev udført fra Kapustin Yar- serien [4] :

BOR-1 - 07/15/1969, et mock-up produkt lavet af tekstolit, brændt ned under en ballistisk nedstigning;
BOR-2 - 12/06/1969, fejl i kontrolsystemet, ballistisk nedstigning, udbrændt;
BOR-2 - 07/31/1970, vellykket flyvning;
BOR-2 - 04/22/1971, termisk beskyttelse udbrændthed, faldskærm kom ikke ud, styrtede ned;
BOR-2 - 02/08/1972, vellykket flyvning, enheden er gemt i FRI ;
BOR-3 - 05/24/1973, ødelæggelse i en højde af 5 km, styrtede ned;
BOR-3 - 07/11/1974, faldskærmsskade, styrtet ned.

Arbejdet med skabelsen af ​​"Spiral", inklusive analoger af dets orbitale fly, afbrudt i 1969, blev genoptaget i 1974. I 1976-1978. 7 testflyvninger af MiG-105.11 blev udført ved LII . Piloterne Pyotr Ostapenko , Igor Volk , Valery Menitsky , Alexander Fedotov testede på den subsoniske analog af orbitalflyet - MiG-105.11 . MiG-105.11 blev opsendt fra under skroget af et Tu-95 K tungt bombefly [7] af pilot A. Fastovets , den sidste fase af afprøvning af analogen blev udført af Vasily Uryadov.

Opsendt af 11K65M-RB- raketten , allerede inden for rammerne af Buran -programmet, var BOR-4- seriens rumfartøjer ubemandede eksperimentelle køretøjer baseret på BOR-3, modificeret med det formål at skabe Buran-kredsløbet.

Udviklingen af ​​varmebestandige varmeafskærmende materialer af typen "skumkeramik" inden for rammerne af "Spiral"-projektet blev gennemført (som afspejlet i 1966-dokumentet [8] ) 15 år før starten af ​​flyvninger under det amerikanske Space Shuttle -programmet, og også 16 år før den første test af sovjetiske kvartsfliser på BOR-4 og 22 år før Burans flyvning (termisk beskyttelse for Buran blev udarbejdet på BOR-4; det var oprindeligt planlagt at bruge termisk metalbeskyttelse lavet af varmebestandige legeringer, men det var ikke muligt at løse problemet med resterende vridning af metallet under cykliske temperaturbelastninger, og det blev vedtaget en beslutning om at bruge keramisk beskyttelse, information om hvilken blev opnået fra "shuttlen" [9] ) . De tekniske løsninger, der blev opnået af specialisterne fra Klimov-anlæggets designbureau under udviklingen af ​​flydende raketmotorer ombord, blev også brugt til at skabe Buran. [ti]

Også "på basis af BOR-4 blev rumbaserede manøvreringssprænghoveder udviklet, hvis hovedopgave var at bombardere Amerika fra rummet med en minimumsflyvetid til mål (5 ... 7 minutter)." [11] [12] [13]

Eget arbejde på "Spiralen" (bortset fra BOR-analoger) blev endelig stoppet efter starten på udviklingen af ​​en større skala, mindre teknologisk risikabel, som virkede mere lovende og i mange henseender gentog det amerikanske rumfærgeprogram fra Energia- Buran projekt. Forsvarsminister A. A. Grechko gav ikke engang tilladelse til orbital test af den næsten færdige EPOS, idet han tegnede en resolution ifølge forskellige kilder "Vi vil ikke engagere os i fantasier" [14] eller "Dette er fantastisk. Du skal gøre den ægte vare” [15] . De vigtigste specialister, der tidligere arbejdede på Spiral-projektet, blev overført fra OKB A. I. Mikoyan og OKB Raduga efter ordre fra ministeren for luftfartsindustri til NPO Molniya .

På nuværende tidspunkt kan det analoge fly 105.11 ses i Central Museum of the Air Force of the Russian Federation i Monino.

Accelererende fly

En kraftig luftskibsaccelerator (vægt 52 tons, længde 38 m, vingefang 16,5 m) skulle accelerere til seks gange lydens hastighed (6 M ), og derefter fra sin "ryg" i en højde af 28-30 km. at starte 10 tons bemandede orbitalfly 8 m lange og 7,4 m spændvidde.

" Fly-acceleratoren op til Mach 6 skulle bruges som et passagerfly , hvilket selvfølgelig var rationelt: dets højhastighedsegenskaber ville gøre det muligt at øge hastigheden i civil luftfart ." [16] Boosterflyet var det første teknologisk revolutionerende detaljerede design til et hypersonisk jetdrevet fly. På den 40. kongres af International Aeronautical Federation (FAI), afholdt i 1989 i Malaga (Spanien), roste NASA -repræsentanter boosterflyet og bemærkede, at det var "designet i overensstemmelse med moderne krav." [otte]

I lyset af behovet for store midler til fundamentalt nye fremdrifts-, aerodynamiske og materialevidenskabelige teknologier for at skabe et sådant hypersonisk boosterfly, betragtede de seneste versioner af projektet som en mindre omkostningsfuld og hurtigere opnåelig mulighed for ikke at skabe et hypersonisk, men et supersonisk booster, som blev betragtet som et modificeret angrebsrekognosceringsfly T-4 ("100") [17] , men den blev dog heller ikke implementeret.

Orbitalplan

Ifølge projektet var det orbitale rumfly et fly med en slynget vinge, med konsoller , der afveg opad for at ændre den tværgående angrebsvinkel . Når flyet gik ned fra kredsløb, balancerede flyet i forskellige dele af banen. Flykroppen blev lavet i henhold til skemaet for bærekroppen med en meget stump fjerformet trekantet form i plan, hvorfor den fik kaldenavnet "Lapot".

Termisk beskyttelse blev lavet ved hjælp af beklædte plader, det vil sige overfladen af ​​materialet dækket af en varmvalsemetode med et metallag. I dette tilfælde var det en molybdændisilicidbelagt niobiumlegering . Temperaturen på overfladen af ​​næsen af ​​flykroppen på forskellige stadier af nedstigning fra kredsløb kunne nå 1600 °C.

Fremdriftssystemet bestod af en flydende drivmiddel raketmotor (LRE) til orbital manøvrering, to nødbremse-LRE'er med et forskydningssystem til tilførsel af komprimerede heliumbrændstofkomponenter, en orienteringsenhed bestående af 6 grovorienterede motorer og 10 finorienterede motorer; turbojetmotor til flyvning ved subsoniske hastigheder og landing, kører på petroleum.

Ifølge de beregnede data skulle rumjageren fuldføre kampmissionen under de to første kredsløb om Jorden. På den tredje omløbsbane kom orbitalflyet ind til en landing. Enheden var ret manøvredygtig og kunne lette og lande både om dagen og om natten under alle vejrforhold.

For at redde piloten i tilfælde af en ulykke på et orbitalfly blev der forsynet en aftagelig kabine i form af en kapsel med egne pulvermotorer til affyring fra flyet på alle stadier af dets bevægelse fra start til landing, samt med styremotorer til at komme ind i atmosfærens tætte lag.

Ud over muligheden for en transportmulighed med et lille lastrum blev de vigtigste militære muligheder for orbitale fly udviklet:

Projekt astronauter

For at træne piloter af et orbitalfly i 1966 blev der dannet en gruppe på Cosmonaut Training Center, som omfattede medlemmer af kosmonautkorpset, som havde tilstrækkelig flyvetræning. Den oprindelige sammensætning af gruppen:

Efter omorganiseringen af ​​Cosmonaut Training Center i 1969 blev den 4. afdeling af 1. Direktorat af CPC oprettet, ledet af G. S. Titov. På det tidspunkt havde sidstnævnte forsvaret sit diplom om emnet CAC - projektet for et enkeltsædet rumfartsfly . [18] Unge piloter, der gennemgik rumtræning, blev rekrutteret til afdelingen:

Den 7. januar 1971, i forbindelse med G. S. Titovs afgang fra kosmonautkorpset, blev A. V. Filipchenko udnævnt til leder af afdelingen, og den 11. april 1973 instruktør-test kosmonaut L. V. Vorobyov . I 1973 blev afdelingen nedlagt på grund af ophør af arbejdet med projektet.

Amerikanske programmers indvirkning på projektet

Starten af ​​Spiral-programmet var påvirket af starten på arbejdet med det amerikanske Dyna Soar-program. [9] Valget af udseendet af orbitalplanet "Spiral" blev ikke taget helt fra bunden. Når de valgte layout og kontrolalgoritmer for Spiral orbital-flyene, fulgte designerne tæt amerikansk arbejde og test af ASSET (1963-1965), SV-5D ubemandede køretøjer (1966-1967). På det tidspunkt, hvor Spirals-pilotprojektet blev frigivet i USSR, havde USA allerede gennemført en undersøgelse af bemandede hypersoniske fly ved lave flyvehastigheder ("PILOT") og flyvninger af bemandede køretøjer " M2-F1 ", " M2 -F2 ” og “ HL-10 ”, flyveforskning” X-24 ” var også påtænkt. Resultaterne af disse tests var kendt i Mikoyan Design Bureau. [19]

Lukningen af ​​Spiral-programmet var påvirket af starten af ​​Buran-programmet som en reaktion på begyndelsen af ​​det amerikanske rumfærge-program, samt lukningen af ​​PILOT -programmet i 1975 . [9]

Ifølge NASA-medarbejdere kan designet af Bora-4 på organisationens hjemmeside blive påvirket af data om oprettelse og test af bemandede køretøjer M2-F1, M2-F2, HL-10, X-24A, X-24B købt af Sovjetunionen. [20] [21]

Projektets indvirkning på amerikanske programmer

HL-20, hvis projekt dannede grundlaget for rumfartøjet Dream Chaser , blev blandt andet skabt på baggrund af billeder af sovjetiske eksperimentelle enheder af BOR-4- serien , der blev opsendt under Energia-Buran-programmet : Kosmos-1374 i juni 1982 og Kosmos-1445 i marts 1983 [22] , som var en modifikation af apparaterne skabt under Spiral-programmet, implementeret siden begyndelsen af ​​60'erne [23] , opnået som et resultat af rekognosceringen af ​​reaktoranlægget og overført til NASA , hvor de blev fremstillet og testet i en vindtunnel ved hjælp af den opnåede erfaring [6] .

Men tak til Mark Sirangelo[ hvem? ] , som besøgte Rusland og mødtes med indenlandske ingeniører [24] - navnene på russiske specialister vil flyve på den første flyvning ombord på Dream Chaser sammen med amerikanske specialister, der arbejdede på HL-20-projektet. [25]

Film

Se også

Noter

  1. Dyna-Soar ( Dynamic Soaring -  "acceleration og glide") i overensstemmelse med teknikken til genindtræden i Eugen Sengers atmosfære (tysk projekt af en interkontinental jetbomber, kendt som "Senger-projektet" fra 1944)
  2. Spiralprojekt. Proceedings of the XI International Symposium on the History of Aviation and Cosmonautics Arkivkopi dateret 19. april 2011 på Wayback Machine // buran.ru
  3. 1 2 3 4 5 6 Start af rumfartsteknologier. Om projektet med det genanvendelige rumsystem "spiral" . Dato for adgang: 27. januar 2012. Arkiveret fra originalen 13. december 2014.
  4. 1 2 3 4 BORY Kapyar . Hentet 13. april 2016. Arkiveret fra originalen 22. april 2016.
  5. Amerikanske X-37B, Dream Chaser og Stratolaunch kaldet stjålet fra Rusland . Hentet 14. april 2021. Arkiveret fra originalen 29. september 2020.
  6. 1 2 Martian Chronicles: How Turkish Immigrants Became NASA Contractors Arkiveret 7. juni 2019 på Wayback Machine // forbes.ru
  7. EPOS (105.11) på video Arkivkopi dateret 27. maj 2011 på Wayback Machine - Drop fra TU-135K, flyvning, landing
  8. 1 2 Luft-orbital system "Spiral" . Hentet 14. december 2006. Arkiveret fra originalen 2. februar 2012.
  9. 1 2 3 LUKASHEVICH V.P. Trufakin V.A. Mikoyan S.A. Luft-orbitalsystem "SPIRAL"  // Luftfart og kosmonautik. - 2007. - Nr. 2 . Arkiveret fra originalen den 25. juli 2017.
  10. OJSC Klimov - mastering space Arkivkopi dateret 23. august 2011 på Wayback Machine // avia.ru
  11. Lukashevich V.P., finansdirektør for JSC "International Consortium Multi-Purpose Aerospace Systems": BOR-enheder Arkivkopi dateret 12. januar 2011 på Wayback Machine
  12. ansøgningsskema . Hentet 16. november 2007. Arkiveret fra originalen 4. januar 2011.
  13. sprænghoveder i Buran-projektet . Hentet 3. september 2008. Arkiveret fra originalen 22. oktober 2007.
  14. 50 "Spiral" . Hentet 17. april 2010. Arkiveret fra originalen 17. februar 2020.
  15. XXIII. SVANSANG "BURANA" . Hentet 17. april 2010. Arkiveret fra originalen 22. december 2015.
  16. Lozino-Lozinsky. http://www.buran.ru/htm/archivl.htm Arkiveret 23. januar 2009 på Wayback Machine
  17. Spiral. Mislykket tur . Hentet 6. september 2012. Arkiveret fra originalen 5. november 2013.
  18. Diploma of Gagarin (utilgængeligt link) . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2015. 
  19. LUKASHEVICH V.P. Trufakin V.A. Mikoyan S.A. Luft-orbitalsystem "SPIRAL"  // Luftfart og kosmonautik. - 2006. - Nr. 11 . Arkiveret fra originalen den 25. juli 2017.
  20. W. Kempel, Robert Udvikling og flyvningstest af HL-10-løftekroppen: En forløber for rumfærgen  (Eng.) 40. NASA (april 1994). - “...Meget af det vindtunnel- og flyvetestarbejde, vi udførte og offentliggjorde, var uklassificeret. Som et resultat udnyttede Sovjetunionen vores arbejde med deres design og flyvetest af underskalaen BOR-4 køretøj i 1982...". Arkiveret fra originalen den 5. august 2014.
  21. R. Dale, Reed Wingless Flight The Lifting Body Story  (Eng.) 180. NASA (1997). “...NASAs løftelegeme-program er blevet veldokumenteret i omkring 100 tekniske rapporter om programmets 222 flyvninger og 20.000 timers vindtunneltest. Mange af disse publikationer er uklassificerede. Sovjetunionen købte kopier af disse rapporter fra NASAs hovedkvarter i Washington, DC, og designede derefter sit eget løftelegeme. I 1982 testede sovjeterne en upilotet, 10 fod lang, underskala version af deres løftelegeme, BOR-4, inklusive en manøvrerende genindsejling over Det Indiske Ocean fra rumkredsløb. Flyvetesten af ​​BOR-4'eren lignede meget den af ​​vores PRIME (X-23) køretøj i 1966...". Arkiveret fra originalen den 18. december 2014.
  22. Colorado-bygget Dream Chaser, efterfølger til rumfærgen, bliver til virkelighed Colorado-bygget Dream Chaser, efterfølger til rumfærgen, bliver til virkelighed
  23. Spiralprojekt. Hvordan et sovjetisk rumskib blev en amerikansk nyhed Arkivkopi af 7. juni 2019 på Wayback Machine // AiF
  24. Genoplivning af russisk rumfartøj? Mysterious Origins of NASA New Space Shuttle Arkiveret 7. juni 2019 på Wayback Machine // Sputnik 
  25. Amerikas mest spændende rumfartøjs usandsynlige oprindelse fra den kolde krig // The Washington Post

Litteratur

Links