Ракетопланы для науки исражений: советский орбитальный истребитель

Ракетопланы для науки исражений: советский орбитальный истребитель

    Ракетоплан совокупности «кожух» Ракетоплан-истребитель выполнен по комбинированной разработке. Термозащитный кожух в форме «капсулы» заключает в себе крылатый спускаемый аппарат. Высота боевого применения — 300−1900 км.
    Стартовый вес — 1200 кг. Выводится на орбиту ракетой УР-500. На борту 8 снарядов «космос-космос». Перед спуском с орбиты отделяется боевая часть, по окончании прохождения главных тепловых потоков отстреливается теплозащитный кожух, и аппарат с астронавтом на борту совершает посадку по самолетному типу.
    Космоплан АК-3 На эскизе представлена схема возвращения космоплана АК-3.
    Перед спуском на землю аппарат отстреливает блок с маршевым двигателем. В случае если учесть, что в соответствии с одному из проектов в космоплане предполагалось применение ядерного двигателя (ядерный реактор нагревает водород, что делает роль рабочего тела и, расширяясь, формирует реактивную тягу), то разумеется, что перед конструкторами поднялась неприятность, как не допустить падение реактора на Землю.

    Считалось, что проблему возможно решить, уведя блок маршевых двигателей в открытый космос за счет его собственной тяги. По окончании отделения двигателя корабль раскрывает зонт торможения, выполненный из узких пластин тугоплавких металлов. Зонт призван отводить тепло из уплотненного воздуха, обтекающего корабль. После этого отстреливается термокожух, и крылатый спускаемый аппарат уходит на самолетную посадку.
    На схеме наглядно представлен целый процесс схода космоплана с околоземной орбиты, начиная с отделения маршевого двигателя и заканчивая посадкой крылатого аппарата
    Пилотируемый орбитальный истребитель спутников складывается из возвращаемого на землю планирующего аппарата «конус» и сбрасываемого боевого отсека. Корпус планирующей части складывается из трех герметичных отсеков: носового, кабины, рулевого.
    Стартовый вес — 14 т. Выводится на орбиту ракетой УР-500. Высота боевого применения — до 3000 км. В приборном отсеке расположена источники питания и аппаратура управления.
    В кабине — двухканальная оптическая совокупность для ориентации и селекции цели, пульт управления, совокупность питания летчика-астронавта, радиотелефонная линия «Заря», телевизионная камера.
    Кабина имеет два боковых иллюминатора для визуального обзора космического пространства и люк для посадки летчика-астронавта. В боевом отсеке находятся 12 снарядов «космос-космос», двигательная установка с совокупностями твёрдой и мягкой стабилизации, аппаратура и антенна РЛС. Вид посадки — парашютный.
    Потому, что боеприпасы «космос-космос» размешались в кормовой части, пилот осуществлял наведение на цель посредством особой оптической совокупности, разрешавшей наблюдать «за пояснице»
    Ракетопланы крылатой схемы В ОКБ-52 было создано множество вариантов крылатых аппаратов, но из-за сложностей с созданием теплоизоляции это направление было наименее проработанным.
    На эскизах представлен ракетоплан с отделяемой боевой частью, и схемы суборбитальных крылатых аппаратов для полетов дальностью 8000 км и 40 000 км. В соответствии с эскизу, такие суборбитальные ракетопланы выводятся на траекторию полета посредством первой ступени, которая стартует с аэропорта по самолетному типу, а после этого самостоятельно возвращается к месту базирования.
    Суборбитальные ракетопланы Проектировались в частности для грузов и сверхбыстрой перевозки персонала фактически в любую точку планеты. Второе их назначение — бомбардировщики и разведчики
    Траектории маневра суборбитальных ракетопланов

космопланам и Советским ракетопланам предстояло не только осваивать глубины космоса и летать к вторым планетам, но и сражаться с возможным соперником в орбитальном и суборбитальном пространстве. Эти проекты во многом опередили собственный время и без того и не были реализованы, но документы из рассекреченных архивов сейчас разрешают нам по преимуществу оценить оригинальность и смелость отечественной конструкторской мысли.

Не падать, а лететь

На рубеже 1950−1960-х годов, в то время, когда космонавтика делала собственные первые шаги, в деле освоения околоземного пространства было больше вопросов, чем ответов. Одна из серьезнейших неприятностей, которую предстояло решить конструкторам, заключалась в надёжном возвращении астронавтов с орбиты. Спуск по баллистической траектории давал перегрузку около 10 g, что создавало большие нагрузки на организм человека.

Как сейчас известно, последнюю часть полета Юрий Гагарин выполнил вне спускаемого аппарата. Первому астронавту было предписано на определенной высоте покинуть шар «Востока"и приземлиться на парашюте — из опасения, что он может не вынести перегрузок баллистического спуска.

Как продемонстрировала потом практика, тренированный организм способен выдержать эти перегрузки. Но будем помнить, что космонавтика в разгаре «холодной войны» развивалась в первую очередь с прицелом на боевое использование. Возможный сценарий глобального конфликта имел возможность "настойчиво попросить" одновременно большого количества пилотов армейских космических аппаратов, и на подготовку космонавтов и тщательный отбор просто не хватило бы времени.

Нужно было создать более щадящий метод схода с приземления и орбиты.

Один из таких способов — создание спускаемого аппарата с планирующей свойством, либо с аэродинамическим качеством. Мысль планирующего космического корабля, либо ракетоплана, взяла достаточно широкое распространение и лежала в базе проектов, разрабатывавшихся как в СССР, так и в Соединенных Штатах (к примеру, проект Dyna Soar).

Преимущество аппарата с аэродинамическим качеством содержится не только в понижении перегрузок, но и в возможности маневрирования при спуске, что снабжает более правильное приземление. Развитие данной темы кроме этого открывало возможность создания маневрирующих боеголовок и орбитальных/суборбитальных бомбардировщиков, на больших высотах и гиперзвуковых скоростях преодолевающих ПВО соперника.

Космическая бомбардировка

Громадная работа по темам «Космопланы» и «Ракетопланы» была совершена в начале 1960-х в Объединенном конструкторском бюро 52 (сейчас ФГУП «НПО машиностроения»), основанном и возглавляемом в то время выдающимся советским конструктором В.Н. Челомеем. В описании эскизного проекта, хранящемся в архиве ОКБ-52, дается следующее определение: «Под ракетопланом понимается космический летательный аппарат многоразового применения, талантливый выполнять полеты в космическом пространстве, могущий достигать орбитальных I и II космических скоростей полета, применяющий для управления траекторией полета как газодинамические, так и аэродинамические силы и талантливый совершить большие маневры в атмосфере и космосе и создавать посадку в заданной точке земной поверхности».

Проектируемые ракетопланы подразделялись на две функциональные группы: армейские и научно-исследовательские. Несколько армейских ракетопланов подразделялась на аппараты высокоорбитальные и низкоорбитальные.

Высокоорбитальные ракетопланы должны были функционировать на орбитах с высотами 150−5000 км и употребляться для перехвата, уничтожения и опознавания космических целей (спутников и военных станций), поражения стратегически ответственных наземных и морских целей, ведения своевременной и стратегической разведки из организации и космоса совокупности раннего оповещения ПРО страны о старте баллистических ракет соперника.

Низкоорбитальные ракетопланы предполагалось задействовать на высотах 50−80 км, где при гиперзвуковых скоростях полета еще вероятно действенное применение аэродинамических сил для управления траекторией полета. По плану конструкторов возможность и высокая скорость обширно маневрировать орбитами давали низкоорбитальному ракетоплану преимущество малой уязвимости со стороны ПРО соперника. Подобные аппараты предназначались для применения в качестве разведчиков и бомбардировщиков, и как особое транспортное средство.

Армейские ракетопланы проектировались как в пилотируемом, так и беспилотном вариантах. Научно-исследовательские ракетопланы (космопланы) рассматривались как часть пилотируемых комплексов для Марса и облёта Луны либо орбитальных астрофизических изучений. В виде фактически космоплана был выполнен только спускаемый аппарат.

Капсулы, конусы, крылья

Конструктивно ракетопланы подразделялись на три главные группы в соответствии с их аэродинамическим качеством.

Аппарат с низким аэродинамическим качеством (0,15−0,30), так называемая капсула, имел форму конуса с очень сильно затупленным носом. Снижая перегрузки, «капсула» не имела возможности маневрировать в воздухе, что исключало выбор места посадки и не обеспечивало надёжного приземления. Исходя из этого развитием ракетопланов этого типа стала комбинированная схема (Р-2). Низкокачественную Форму образовывал термозащитный кожух, в который помещался крылатый аппарат со сложенными крыльями.

По окончании прохождения главных тепловых потоков кожух отстреливался, а крылатый аппарат с летчиком-астронавтом на борту осуществлял маневр и посадку по самолетному типу.

Ракетоплан со средним аэродинамическим качеством (0,8−1,5) был спроектирован в форме слабо затупленного конуса с хвостовыми стреловидными рулями. Рули являются органами управления и балансировки и увеличивают устойчивость аппарата. Посадка на ракетоплане совокупности «Конус», основное назначение которого — истребитель спутников, проектировалась в нескольких вариантах: парашютная посадка отделяемой кабины и катапультирование пилота.

При проектировании ракетоплана с высоким аэродинамическим качеством (1,8−2,5) конструкторы исходили из того, что данное значение при гиперзвуковых скоростях возможно взять лишь на аппарате крылатой схемы. Основной проблемой при его проектировании была теплоизоляция, поскольку узкие профили крыльев и заостренный шнобель имели возможность прогореть в плотных слоях воздуха. По крылатой модели кроме этого были сделаны эскизы суборбитальных совокупностей.

Ракетопланы с высоким качеством вспоминали как космические бомбардировщики, истребители спутников, разведчики и возвращаемые космические станции. Посадку крылатый ракетоплан должен был осуществлять по самолетному типу.

На наибольшем уровне

Один из ведущих сотрудников ОКБ-52 В.А. Поляченко вспоминает в собственной книге, что в первый раз термин «ракетоплан» показался в списке проектов в июле 1959 года. Обращение шла об аппарате на ЖРД, выводимом на орбиту четырехступенчатой совокупностью.

Позднее в том же году в качестве нужной нагрузки для разрабатываемых баллистических ракет стартовыми весами от 150 до 1500 т рассматривались крылатый ракетоплан, крылатая боеголовка с самонаведением на конечном этапе полета и космоплан для полета к планетам.

10 мая 1960 года представители ОКБ-52 во главе с В.Н. Челомеем были позваны в Кремль для доклада. На докладе находились Н.С. Хрущев, и курировавший в то время оборонную индустрию Л.И. Брежнев, глава МинОбороны СССР Р.Я.

Малиновский, глава военно-промышленной рабочей Д.Ф. Устинов. Челомей изложил предложения ОКБ-52 по созданию межпланетных и околоземных космических разгонных ракет и аппаратов для них. Предложения включали в себя разработку космоплана для полета к Венере и Марсу, что при возвращении имел возможность бы приземлиться в заданной точке Почвы, и создание пилотируемых и беспилотных ракетопланов для околоземных полетов.

Через 11 дней доклад был представлен на совещании Научного совета Государственного комитета Совмина СССР по авиационной технике, где находились ведущие советские авиаконструкторы — Туполев, Мясищев, Микоян, Люлька и другие. А уже 23 июня вышло распоряжение ЦК КПСС и Совета министров СССР с поручением ОКБ-52 разрабатывать космические аппараты на базе изложенных предложений.

Будущее грезы

Вместе с тем необходимость спуска с орбиты на крыле стала предметом важных дискуссий в инженерно-конструкторской среде. Тогда как В.Н. Челомей думал, что за крылатыми спускаемыми аппаратами будущее, представители вторых КБ и университетов проявляли в данном вопросе громадную осторожность. В.А. Поляченко вспоминает о дискуссии, состоявшейся между Челомеем и Королевым на заседании у Устинова.

Королев признавал, что спускаемый аппарат, выстроенный по крылатой схеме, возможно незаменимым, к примеру, при посадке на Марс. Но в случае если речь заходит об околоземных полетах, то «дорого таскать крылья в космос».

Но 20 лет спустя, с первым полетом шаттла «Колумбия», было доказано, что спуск с орбиты с применением аэродинамических сил в праве на существование. Возвратились к идее крылатого спуска и в СССР, создав в итоге совокупность «Энергия-Буран». Но в начале 1960-х разработки ОКБ-52 существенно опережали собственный время и не могли быть осуществлены на базе тогдашних разработок. 21 марта 1963 года ОКБ-52 произвело опробование изделия М-12, воображавшего собой конус с хвостовыми рулями.

На протяжении опробований аппарат разрушился. Одна из возможных обстоятельств неудачи — полное сгорание рулей в плотных слоях воздуха.

К середине 1960-х тема ракетопланов и космопланов была практически закрыта. Но нет оснований вычислять ее «тупиковой ветвью». Совершённые расчеты в области аэро- и термодинамики стали для ОКБ-52 закономерным этапом на пути к созданию аппаратов, каковые реально трудились на орбите, к примеру орбитальной пилотируемой станции армейского назначения «Бриллиант», прародителя советских орбитальных станций.

Работы над ракетой-носителем для ракетопланов стали причиной созданию замечательного УР-500, более известного как «Протон» и до сих пор правильно служащего российской и всемирный космонавтике. К теме крылатого спуска ОКБ-52 возвратилось в 1970-х, приступив к проектированию ЛКС (легкого космического самолета), практически двухместного «шаттла». Но советское управление сделало выбор в пользу тяжелого и вместительного «Бурана».

Благодарим за помощь представителей ФГУП «НПО Машиностроения» А.В. Благова, гл. эксперта проектного комплекса, и В.А. Поляченко, ассистента ученого секретаря НТС

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№71, сентябрь 2008).

<

h4>

Совокупность космического назначения \

Статьи, которые будут Вам интересны: