Në mesin e shekullit të kaluar, avionët jet të drejtuar, duke zotëruar gradualisht shpejtësi dhe lartësi të reja, ishin në gjendje t'i afroheshin pragut të hapësirës.
Sfida amerikane
Sukseset e para u arritën nga amerikanët: më 14 tetor 1947, piloti testues Chuck Yeager në një avion eksperimental raketash X-1 ra nga "kështjella fluturuese" B-29 tashmë në 12 dhjetor 1953, në një X-1A të përmirësuar aeroplan raketë, ai arriti një shpejtësi maksimale prej 2655 km / orë (M = 2, 5) në një lartësi mbi 21 km. Në vitin 1953, filluan testet e avionit të raketave X -2, në të cilat u arrit një shpejtësi rekord në fluturimin horizontal prej 3360 km / orë më 25 korrik 1956, dhe në fillim të shtatorit 1956 - një lartësi prej 38 430 m.
Në qershor 1954, Shtetet e Bashkuara filluan një program provë për avionin raketor hipersonik Kh-15, i cili, duke filluar nga nën krahët e një bombarduesi strategjik B-52, duhej të zhvillonte një shpejtësi gjashtë herë më të madhe se shpejtësia e zërit në një disa minuta dhe të arrijë një lartësi prej 76 km! Fluturimi i mostrës së parë nën krahun e avionit u përfundua në 10 maj 1959, dhe më 8 qershor, X-15 për herë të parë u nda nga B-52 dhe bëri një fluturim të pavarur rrëshqitës. Aktivizimi i parë i motorit të raketës u krye më 17 shtator, dhe në fluturimet e tjera provë regjistrimet "u derdhën" njëra pas tjetrës - më 4 gusht 1960, u arrit një shpejtësi prej 3514 km / orë, dhe më 12 gusht - një lartësi prej 41,605 m; Më 7 Mars 1961, Kh-15 arriti një shpejtësi prej 4264 km / orë, në fluturim më 31 Mars, u mor një lartësi prej 50,300 metrash; Më 21 Prill, u arrit një shpejtësi prej 5033 km / orë, më 12 Shtator - tashmë 5832 km / orë. Linja një kilometër, e cila konsiderohet si kufiri "zyrtar" i hapësirës, u kalua më 22 gusht 1963 - lartësia maksimale e fluturimit ishte 107,906 m!
Skiator hapësinor
Frymëzuar nga suksesi i X-15, Forcat Ajrore të SHBA filluan zhvillimin e një aeroplani raketash hapësinor ushtarak si pjesë e projektit Dyna Soar (nga Dynamic Soaring). Avioni raketë, i quajtur X-20, duhej të fluturonte me një shpejtësi prej 24,000 km / orë dhe ishte, në fakt, një zhvillim i idesë së bombarduesit gjerman Zenger (shih "PM" # 8'2004) Kjo nuk është për t'u habitur, duke pasur parasysh që pozicionet kryesore inxhinierike në programin hapësinor amerikan u mbajtën nga specialistë gjermanë. Avioni i ri raketor ishte planifikuar të armatosej me raketa hapësirë-hapësirë, hapësirë-ajër dhe hapësirë-tokë dhe bomba konvencionale. Sipërfaqja e poshtme e X-20 ishte e mbuluar me një mburojë metalike të nxehtësisë të bërë nga molibden, e cila mund të përballojë temperaturat deri në 1480 ° C, skajet kryesore të krahut ishin bërë nga një aliazh molibden, i cili mund të përballonte temperaturat deri në 1650 ° C. Pjesët individuale të automjetit, të cilat, me hyrjen në atmosferë, të nxehta deri në 2371 ° C, ishin të mbrojtura nga një grafit i përforcuar dhe një kapak gjysmferike i zirkonit në hundën e trupës së avionit ose ishin veshur me një shtresë niobi izoluese qeramike. Piloti ishte vendosur në një vend nxjerrjeje, duke siguruar shpëtim vetëm me shpejtësi nën -zërit. Kabina ishte e pajisur me dritare anësore dhe një xham, të mbrojtur nga mburoja të nxehtësisë, të cilat u hodhën pak para uljes. Një ngarkesë që peshonte deri në 454 kg u vendos në ndarjen prapa karit. Pajisja e uljes përbëhej nga tre shirita tërheqës të pajisur me ski.
Por ndryshe nga paraardhësi i tij gjerman, X-20 nuk ishte një aeroplan hapësinor në kuptimin e vërtetë të fjalës. Supozohej të fillonte nga Kepi Canaveral në mënyrën tradicionale në majë të mjetit lëshues Titan-IIIC, i cili lëshoi avionin raketë në një orbitë me një lartësi prej 97.6 km. Më tej, X-20 duhej ose të përshpejtonte veten, duke përdorur motorët e tij të raketave, ose, pasi të kishte përfunduar një orbitë jo të plotë, të planifikonte drejt Edwards AFB. Ishte planifikuar që rënia e parë nga avioni B-52 të bëhej tashmë në vitin 1963, fluturimi i parë pa pilot do të bëhej në Nëntor 1964, dhe fluturimi i parë i drejtuar në maj 1965. Sidoqoftë, ky program ushtarak vdiq në heshtje më herët, në pamundësi për të konkurruar me zgjidhjen e thjeshtë dhe të lirë - dërgimin e astronautëve në hapësirë me një raketë balistike në një kapsulë nën presion, të zbatuar nga një organizatë civile NASA.
Përgjigje e vonuar
Ironikisht, në momentin kur amerikanët po mbyllnin programin e tyre të avionëve të raketave të drejtuar, BRSS, i impresionuar nga regjistrimet X-15, vendosi të "kapë dhe kapërcejë" Amerikën. Në vitin 1965, OKB-155 Artem Mikoyan u udhëzua të drejtonte punën në avionët orbitalë dhe hipersonikë, më saktësisht, në krijimin e një sistemi hapësinor ajror me dy faza "Spiral". Tema u mbikëqyr nga Gleb Lozino-Lozinsky.
"Spiral" 115-ton përbëhej nga një aeroplan përshpejtues hipersonik 52-ton, i indeksuar "50-50", dhe një aeroplan orbital i drejtuar nga 8, 8-ton (indeksi "50") i vendosur në të me një 54-ton dy- përforcues i raketave në skenë. Përforcuesi arriti një shpejtësi hipersonike prej 1800 m / s (M = 6), dhe më pas, pasi ndau hapat në një lartësi prej 28-30 km, u kthye në fushën ajrore. Avioni orbital, duke përdorur një përforcues rakete që vepronte me karburant hidrogjeni fluor (F2 + H2), hyri në orbitën e punës.
Aeroplan përforcues
Ekuipazhi përforcues ishte vendosur në një kabinë kabine me dy vende me presion me vende nxjerrëse. Avioni i gjallë, së bashku me përforcuesin e raketave, ishte ngjitur nga lart në një kuti të veçantë, me pjesët e hundës dhe bishtit të mbyllura me ferexhe.
Përshpejtuesi përdori hidrogjen të lëngëzuar si lëndë djegëse, e cila u fut në një bllok prej katër motorësh turbojet AL-51 të zhvilluar nga Arkhip Lyulka, i cili kishte një marrje ajri të përbashkët dhe operonte në një hundë të vetme supersonike të zgjerimit të jashtëm. Një tipar i motorëve ishte përdorimi i avullit të hidrogjenit për të drejtuar turbinën. Risia e dytë themelore është marrja e integruar, e rregullueshme e ajrit hipersonik, i cili përdori pothuajse të gjithë pjesën e përparme të sipërfaqes së krahut të poshtëm për të ngjeshur ajrin që hyn në turbina. Gama e vlerësuar e fluturimit të përshpejtuesit me një ngarkesë ishte 750 km, dhe kur fluturonte si një aeroplan zbulues - më shumë se 7000 km.
Rrafshi orbital
Avionët orbitalë me një vend të vetëm të luftuar me njerëz të ripërdorshëm me gjatësi 8 m dhe hapësirë krahësh 7, 4 m u kryen sipas skemës "trupi mbajtës". Për shkak të paraqitjes së zgjedhur aerodinamike, nga hapësira totale, tastierët e krahëve të fshirë kishin vetëm 3.4 m, dhe pjesa tjetër e sipërfaqes mbajtëse lidhej me gjerësinë e gypit. Konsolat e krahëve gjatë kalimit të seksionit të formimit të plazmës (lëshimi në orbitë dhe faza fillestare e zbritjes) u devijuan lart për të përjashtuar një rrjedhë të drejtpërdrejtë të nxehtësisë rreth tyre. Në pjesën atmosferike të zbritjes, aeroplani orbital shpalosi krahët dhe kaloi në fluturim horizontal.
Motorët e manovrimit orbital dhe dy motorët e raketave me lëndë djegëse të lëngshme u operuan me karburant AT-NDMG me valë të lartë (tetraksid nitrogjeni dhe dimetilhidrazinë asimetrike), i ngjashëm me atë të përdorur në raketat balistike luftarake, i cili më vonë ishte planifikuar të zëvendësohej me fluor më miqësor ndaj mjedisit- karburant i bazuar. Rezervat e karburantit ishin të mjaftueshme për një fluturim që zgjaste deri në dy ditë, por detyra kryesore e avionit orbital duhej të kryhej gjatë 2-3 orbitave të para. Ngarkesa luftarake ishte 500 kg për variantin e zbulimit dhe përgjimit dhe 2 ton për bombarduesin hapësinor. Pajisjet fotografike ose raketat ishin të vendosura në një ndarje prapa një kabine-kapsule të pilotit të ndashme, e cila siguroi shpëtimin e pilotit në çdo fazë të fluturimit. Ulja u bë duke përdorur një motor turbojet në një fushë ajrore të poshtër me një shpejtësi prej 250 km / orë në një shasi ski me katër poste.
Për të mbrojtur automjetin nga ngrohja gjatë frenimit në atmosferë, u sigurua një ekran metalik që mbron nxehtësinë nga pllaka çeliku rezistente ndaj nxehtësisë VNS dhe lidhjeve të niobiumit të rregulluara sipas parimit të "peshoreve të peshkut". Ekrani u pezullua në kushineta qeramike që luanin rolin e barrierave termike, dhe kur temperatura e ngrohjes luhatet, ai automatikisht ndryshoi formën e tij, duke ruajtur një pozicion të qëndrueshëm në lidhje me trupin. Kështu, në të gjitha mënyrat, projektuesit shpresonin të siguronin qëndrueshmërinë e konfigurimit aerodinamik.
Një njësi lëshimi e disponueshme me dy faza u lidh në aeroplanin orbital, në fazën e parë të së cilës kishte katër motorë raketë me lëndë djegëse të lëngshme me një goditje prej 25 tf, dhe në të dytin-një. Për herë të parë, ishte planifikuar përdorimi i oksigjenit të lëngshëm dhe hidrogjenit si lëndë djegëse, dhe më vonë kalimi në fluor dhe hidrogjen. Fazat e përshpejtuesit, ndërsa avioni u vu në orbitë, u ndanë në mënyrë radhazi dhe ranë në oqean.
Planet mitike
Plani i punës në projekt parashikonte krijimin deri në vitin 1968 të një analoge të një aeroplani orbital me një lartësi fluturimi prej 120 km dhe një shpejtësi M = 6-8, të rënë nga bomba strategjike Tu-95, një lloj përgjigjeje në sistemin e regjistrimit amerikan-B-52 dhe X-15.
Deri në vitin 1969, ishte planifikuar të krijohej një aeroplan orbital eksperimental i drejtuar nga EPOS, i cili ka ngjashmëri të plotë me një aeroplan orbital luftarak, i cili do të hidhej në orbitë nga një raketë bartëse Soyuz. Në 1970, përshpejtuesi gjithashtu supozohej të fillonte të fluturonte - së pari me vajguri, dhe dy vjet më vonë me hidrogjen. Sistemi i plotë duhej të nisej në hapësirë në 1973. Nga i gjithë ky program madhështor, në fillim të viteve 1970, u ndërtuan vetëm tre EPOS - një për hulumtimin e fluturimit me shpejtësi nën -zanore, një për kërkimin supersonik dhe një për arritjen e hipersonike. Por vetëm modeli i parë ishte i destinuar të dilte në ajër në maj 1976, kur të gjitha programet e ngjashme në Shtetet e Bashkuara tashmë ishin hequr gradualisht. Duke bërë pak më shumë se një duzinë fluturimesh, në Shtator 1978, pas një ulje të pasuksesshme, EPOS mori dëme të vogla dhe nuk u ngrit më në ajër. Pas kësaj, financimi tashmë i pakët për programin u kufizua - Ministria e Mbrojtjes ishte tashmë e zënë me zhvillimin e një përgjigje tjetër ndaj amerikanëve - sistemi Energia - Buran.
Tema e mbyllur
Megjithë mbylljen zyrtare të programit Spiral, puna e shpenzuar nuk ishte e kotë. Baza e krijuar dhe përvoja e fituar në punën në "Spiral" lehtësoi dhe përshpejtoi shumë ndërtimin e anijes kozmike të ripërdorshme "Buran". Duke përdorur përvojën e fituar, Gleb Lozino-Lozinsky udhëhoqi krijimin e avionit Buran. Kozmonauti i ardhshëm Igor Volk, i cili bëri fluturime në një analog nënzanor të EPOS, ishte më pas i pari që fluturoi analogun atmosferik të Buran BTS-002 dhe u bë komandant i një shkëputjeje të pilotëve të testimit nën programin Buran.
