| Espiral | |
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| 105.11 - avión subsónico-análogo de un avión orbital en el museo de aviación en Monino (región de Moscú). |
El sistema aeroespacial Espiral es un sistema espacial soviético que consta de un avión orbital que, utilizando tecnología de lanzamiento aéreo , fue lanzado al espacio por un avión de refuerzo hipersónico y luego por una etapa de cohete en órbita.
El Proyecto Espiral, iniciado en la década de 1960, fue una respuesta al programa estadounidense de bombarderos de reconocimiento e interceptores espaciales X-20 "Dyna Soar" [1] [2] . En 1964, el concepto fue desarrollado en el Central Research Institute 30 Air Force [3] ; en el verano de 1966, el desarrollo del proyecto comenzó en la oficina de diseño OKB-155 de A. I. Mikoyan . [3] . De 1969 a 1974 se realizaron pruebas en modelos de caída [4] ; de 1976 a 1978, se llevaron a cabo con éxito 7 vuelos de prueba del MiG-105.11 (vuelo análogo subsónico de un avión orbital) [4] .
El programa Espiral, en particular las naves BOR-5 [5] y MiG-105.11, dio lugar a desarrollos estadounidenses, incluido el programa HL-20 [6] , a partir del cual se crearon las naves espaciales Dream Chaser y X-37V. .
El jefe del proyecto Espiral fue Gleb Evgenievich Lozino-Lozinsky .
Alrededor de 1964, un grupo de científicos y especialistas del Central Research Institute 30 Air Force desarrolló un concepto para crear un sistema de videoconferencia fundamentalmente nuevo, que integraría de manera más racional las ideas de un avión, un avión cohete y un objeto espacial y satisfaría los requisitos anteriores. . [3] A mediados de 1965, el Ministro de Industria Aeronáutica P.V. Dementyev instruyó a la Oficina de Diseño de A.I. Mikoyan para desarrollar un proyecto para este sistema, llamado Espiral. [3] G. E. Lozino-Lozinsky fue nombrado diseñador jefe del sistema . [3] Desde la Fuerza Aérea, el trabajo fue dirigido por S. G. Frolov, el apoyo técnico-militar fue confiado al jefe del Instituto Central de Investigación 30 - Z. A. Ioffe , así como a su adjunto de ciencia V. I. Semyonov y los jefes de departamento - V. A. Matveev y O. B. Rukosuev, los principales ideólogos del concepto VKS. [3] .
En el transcurso del programa, para probar la creación de un avión orbital y demostrar su viabilidad, se crearon subproyectos para el avión análogo MiG-105.11 , análogos suborbitales BOR-1 (planeador de cohetes orbitales no tripulados), BOR-2, BOR-3 y nave espacial análoga "EPOS" (avión orbital tripulado experimental), BOR-4 y BOR-5 [4] .
Todos los dispositivos se fabricaron a escala 1:3 debido a las capacidades energéticas limitadas del vehículo de lanzamiento 8K63B, un R-12 balístico modificado . Los lanzamientos se realizaron desde la gama Kapustin Yar [4] :
BOR-1 - 15/07/1969, un producto de maqueta hecho de textolita, quemado durante un descenso balístico;
BOR-2 - 06/12/1969, falla del sistema de control, descenso balístico, quemado;
BOR-2 - 31/07/1970, vuelo exitoso;
BOR-2 - 22/04/1971, quemado de la protección térmica, el paracaídas no salió, se estrelló;
BOR-2 - 08/02/1972, vuelo exitoso, el dispositivo se almacena en el FRI ;
BOR-3 - 24/05/1973, destrucción a una altitud de 5 km, se estrelló;
BOR-3 - 11/07/1974, daño del paracaídas, se estrelló.
El trabajo sobre la creación de la "Espiral", incluidos los análogos de su avión orbital, interrumpido en 1969, se reanudó en 1974. En 1976-1978. Se realizaron 7 vuelos de prueba de MiG-105.11 en LII . Los pilotos Pyotr Ostapenko , Igor Volk , Valery Menitsky , Alexander Fedotov probaron el análogo subsónico del avión orbital: MiG-105.11 . El MiG-105.11 fue lanzado desde debajo del fuselaje de un bombardero pesado Tu-95 K [7] por el piloto A. Fastovets , la etapa final de prueba del análogo fue realizada por Vasily Uryadov.
Lanzadas por el cohete 11K65M-RB , ya en el marco del programa Buran , las naves espaciales de la serie BOR-4 eran vehículos experimentales no tripulados basados en el BOR-3, modificados con el fin de crear el orbitador Buran.
El desarrollo de materiales de protección térmica resistentes al calor del tipo "cerámica de espuma" en el marco del proyecto "Espiral" se llevó a cabo (como se refleja en el documento de 1966 [8] ) 15 años antes del inicio de los vuelos bajo la American programa del transbordador espacial , y también 16 años antes de la primera prueba de placas de cuarzo soviéticas en BOR-4 y 22 años antes del vuelo de Buran (la protección térmica para Buran se elaboró en BOR-4; originalmente se planeó usar protección térmica de metal hecho de aleaciones resistentes al calor, pero no fue posible resolver el problema de la deformación residual del metal bajo cargas de temperatura cíclica y se adoptó la decisión de utilizar protección cerámica, información sobre la cual se obtuvo de la "lanzadera" [9] ) . Las soluciones técnicas obtenidas por los especialistas de la Oficina de Diseño de la Planta Klimov durante el desarrollo de motores de cohetes de propulsante líquido a bordo también se utilizaron para crear el Buran. [diez]
Además, "sobre la base de BOR-4, se desarrollaron ojivas de maniobra basadas en el espacio, cuya tarea principal era bombardear Estados Unidos desde el espacio con un tiempo mínimo de vuelo a los objetivos (5 ... 7 minutos)". [11] [12] [13]
El trabajo propio en la "Espiral" (a excepción de los análogos de BOR) finalmente se detuvo después del inicio del desarrollo de una escala más grande, menos riesgosa tecnológicamente, que parecía más prometedora y en muchos aspectos repitió el programa American Space Shuttle de Energia- Proyecto Burán . El Ministro de Defensa A. A. Grechko ni siquiera dio permiso para la prueba orbital del EPOS casi terminado, tomando una resolución según varias fuentes "No nos involucraremos en fantasías" [14] o "Esto es fantástico". Tienes que hacerlo de verdad” [15] . Los principales especialistas que trabajaron anteriormente en el proyecto Espiral fueron transferidos de OKB A. I. Mikoyan y OKB Raduga por orden del Ministro de Industria de Aviación a NPO Molniya .
En la actualidad, el avión análogo 105.11 se puede ver en el Museo Central de la Fuerza Aérea de la Federación Rusa en Monino.
Se suponía que un poderoso acelerador de aeronave (peso 52 toneladas, longitud 38 m, envergadura 16,5 m) aceleraría a seis veces la velocidad del sonido (6 M ), luego se suponía que desde su "espalda" a una altitud de 28-30 km para poner en marcha aviones orbitales tripulados de 10 toneladas, 8 m de largo y 7,4 m de luz.
" Se suponía que el acelerador de aeronaves de hasta Mach 6 se usaría como un avión de pasajeros , lo que, por supuesto, era racional: sus características de alta velocidad permitirían aumentar la velocidad de la aviación civil ". [16] El avión propulsor fue el primer diseño detallado tecnológicamente revolucionario para un avión hipersónico de propulsión a chorro. En el 40º Congreso de la Federación Aeronáutica Internacional (FAI), celebrado en 1989 en Málaga (España), los representantes de la NASA elogiaron el avión propulsor y señalaron que estaba "diseñado de acuerdo con los requisitos modernos". [ocho]
En vista de la necesidad de grandes fondos para tecnologías fundamentalmente nuevas de propulsión, aerodinámica y ciencia de materiales para crear un avión propulsor hipersónico de este tipo, las últimas versiones del proyecto consideraron una posibilidad menos costosa y más rápida de crear no un hipersónico, sino uno supersónico . booster, que se consideró un avión de reconocimiento de ataque modificado T-4 ("100") [17] , sin embargo, tampoco se implementó.
Según el proyecto, el avión espacial orbital era un avión con un ala en flecha, con consolas que se desviaban hacia arriba para cambiar el ángulo transversal de ataque . Al descender de la órbita, la aeronave se autoequilibró en diferentes partes de la trayectoria. El fuselaje se hizo de acuerdo con el esquema del cuerpo del portaaviones con una forma triangular emplumada muy roma en planta, por lo que recibió el apodo de "Lapot".
La protección térmica se realizó mediante placas revestidas, es decir, la superficie del material recubierta por un método de laminación en caliente con una capa de metal. En este caso, se trataba de una aleación de niobio recubierta de disiliciuro de molibdeno . La temperatura de la superficie del morro del fuselaje en las diferentes etapas de descenso desde la órbita podría alcanzar los 1600 °C.
El sistema de propulsión constaba de un motor cohete de propulsante líquido (LRE) para maniobras orbitales, dos LRE de freno de emergencia con un sistema de desplazamiento para suministrar componentes de combustible de helio comprimido, una unidad de orientación compuesta por 6 motores de orientación gruesa y 10 motores de orientación fina; motor turborreactor para vuelo a velocidades subsónicas y aterrizaje, que funciona con queroseno.
Según los datos calculados, el caza espacial debía completar la misión de combate durante las dos primeras órbitas alrededor de la Tierra. En la tercera órbita, el avión orbital se dispuso a aterrizar. El dispositivo era bastante maniobrable y podía despegar y aterrizar tanto de día como de noche en cualquier condición climática.
Para salvar al piloto en caso de accidente en un avión orbital, se proporcionó una cabina desmontable en forma de cápsula con sus propios motores de pólvora para disparar desde el avión en todas las etapas de su movimiento desde el inicio hasta el aterrizaje, así como con motores de control para entrar en las capas densas de la atmósfera.
Además de la posibilidad de una opción de transporte con un compartimento de carga pequeño, se desarrollaron las principales opciones militares para aviones orbitales:
Para entrenar a los pilotos de un avión orbital en 1966, se formó un grupo en el Centro de Entrenamiento de Cosmonautas, que incluía miembros del cuerpo de cosmonautas que tenían suficiente entrenamiento de vuelo. La composición original del grupo:
Después de la reorganización del Centro de Entrenamiento de Cosmonautas en 1969, se creó el 4º Departamento de la 1ª Dirección del CPC, encabezado por G. S. Titov. En ese momento, este último había defendido su diploma sobre el tema del proyecto CAC para un avión aeroespacial monoplaza . [18] El departamento reclutó a jóvenes pilotos que se sometieron a entrenamiento espacial:
El 7 de enero de 1971, en relación con la salida de G. S. Titov del cuerpo de cosmonautas, A. V. Filipchenko fue nombrado jefe del departamento, y el 11 de abril de 1973, el cosmonauta de prueba de instructor L. V. Vorobyov . En 1973, el departamento se disolvió debido a la terminación del trabajo en el proyecto.
El inicio del programa Espiral estuvo influenciado por el inicio del trabajo en el programa estadounidense Dyna Soar. [9] La elección de la apariencia del plano orbital "Spiral" no se hizo enteramente desde cero. Al elegir los algoritmos de diseño y control para el avión orbital Spiral, los diseñadores siguieron de cerca el trabajo y las pruebas estadounidenses de ASSET (1963-1965), vehículos no tripulados SV-5D (1966-1967). Cuando se lanzó el proyecto piloto Espirales en la URSS, Estados Unidos ya había realizado un estudio de aeronaves hipersónicas tripuladas a bajas velocidades de vuelo ("PILOT") y vuelos de vehículos tripulados " M2-F1 ", " M2 -F2 ” y “ HL-10 ", también se preveía la investigación de vuelo" X-24 Los resultados de estas pruebas se conocieron en la Oficina de Diseño de Mikoyan. [19]
El cierre del programa Espiral estuvo influenciado por el inicio del programa Buran como respuesta al inicio del programa American Space Shuttle, así como el cierre del programa PILOT en 1975 . [9]
Según los empleados de la NASA, en el sitio web de la organización, el diseño de Bora-4 podría estar influenciado por datos sobre la creación y prueba de vehículos tripulados M2-F1, M2-F2, HL-10, X-24A, X-24B comprado por la Unión Soviética. [20] [21]
HL-20, cuyo proyecto formó la base de la nave espacial Dream Chaser , se creó, entre otras cosas, sobre la base de imágenes de dispositivos experimentales soviéticos de la serie BOR-4 lanzados bajo el programa Energia-Buran : Kosmos-1374 en junio. 1982 y Kosmos-1445 en marzo de 1983 [22] , que fue una modificación de los dispositivos creados bajo el programa Espiral, implementado desde principios de los años 60 [23] , obtenido como resultado del reconocimiento de la instalación del reactor y trasladado a NASA , donde fueron fabricados y probados en un túnel de viento utilizando la experiencia obtenida [6] .
Pero gracias a Mark Sirangelo[ quien? ] , que visitó Rusia y se reunió con ingenieros nacionales [24] : los nombres de los especialistas rusos volarán en el primer vuelo a bordo del Dream Chaser junto con los especialistas estadounidenses que trabajaron en el proyecto HL-20. [25]
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