Доклад
на XII международную конференцию по истории авиации и космонавтики
7-12.06.1999 г.

Развитие отечественных авиационно-космических систем

Появившись на Земле, Человек, как Homo Sapiens, не останавливался в своём развитии. Мифы и легенды, рождённые течением времени в народных массах заставляли и заставляют людей задумываться над многими вопросами мироздания и бытия, развивая науки и расширяя техническую оснащённость человечества.

Великая мечта человека “Летать по небу, аки птица” получила своё практическое воплощение в начале XX века. Но не успел Человек освоить Землю и научиться как следует летать в атмосфере, как его дерзновенные мечты были устремлены уже дальше - в космос, к другим планетам. Проводниками идей человечества в этом направлении были, в не меньшей степени, наши отечественные умы.

1903 год ознаменован не только первым 12-тисекундным полётом аэроплана братьев Райт, но и выходом в свет части статьи Константина Эдуардовича Циолковского “Исследование мировых пространств реактивными приборами”, в которой он заложил основы теории ракет и ЖРД, обосновал реальную возможность осуществления ракетного полёта и применения его для межпланетных сообщений. В своих работах Константин Эдуардович последовательно развивал свои идеи полёта человека в космос, в т.ч. используя крылатые ЛА. К 1932 году Циолковский разрабатывает теорию полёта ракетных самолётов в стратосфере и схемы самолётов для полёта с гиперзвуковыми скоростями.

Но К.Э.Циолковский в своих изысканиях не одинок в России. Ещё в 1909 году Фридрих Артурович Цандер впервые высказывает мысль о том, что в качестве горючего целесообразно использовать элементы конструкции межпланетного корабля(!), хотя один из первых полётов самолёта отечественной конструкции состоится только в 1910 году. В 1921 году Ф.А.Цандер на Московской губернской конференции изобретателей представляет на суд общественности проект межпланетного корабля-аэроплана. В последующих своих работах он более чётко и убедительно излагает свою основную идею - сочетание ракеты с самолётом для взлёта с Земли и полёта его в космос. То есть налицо одна из первых попыток в мире и тем более в России, уже не научного, а технического обоснования создания авиационно-космической системы (АКС). Развивая проект космического самолёта, в 1924 году Цандер обосновывает идею планирующего, т.е. управляемого спуска КА с орбиты с торможением в атмосфере.

Смерть гениальных сынов России: Цандера в 1933-м, а Циолковского в 1935-м годах затормозило развитие идеи полёта самолёта в космос и обратно, но не надолго.

Российская земля богата талантами - эстафетную палочку поднял Сергей Павлович Королёв. Знакомство с идеями К.Э.Циолковского, дружба и совместная работа с Ф.А.Цандером укрепляют его мысли о достижении космических высот с помощью ракетоплана, т.е. крылатого ЛА с реактивным двигателем. Понимая, что необходим надёжный ракетный мотор, он в тоже время не забывает о преемственности развития и самой конструкции планера ЛА. Со временем этот ракетоплан должен превратится в стратосферный самолёт, а затем в орбитальный.

Незадолго до смерти, вспоминая предвоенные годы, Сергей Павлович сказал журналисту Николаю Меньшикову: “Я отдал ракетоплану восемь лет жизни”. По сути вся личная работа Королёва в ГИРД и РНИИ - это ракетоплан. Будь-то планер в Коктебеле или крылатая торпеда на полигоне в Софрино. Записывалось по-разному, а в уме всегда ракетоплан, все восемь лет: 1931-38 годы.

Но обрушившиеся в 30-х годах на страну годы репрессий не могли обойти стороной личностей, работавших на грани научно-технического фола. В 1938 году идеи полёта на крыльях в космос стали частью обвинительного приговора С.П.Королёву. Но джин уже выпущен из бутылки. Тем более, что вопросами реактивного движения усердно и небезуспешно занимаются за рубежом: в США, Англии, Италии и особенно в Германии.

Так ещё с 1929 года немецкий инженер Эйген Зенгер говорил и писал о заатмосферном самолёте. Он считал космонавтику логическим продолжением авиации. Но начавшаяся в 1939 году 2-я Мировая война быстро расставила основные приоритеты развития науки и техники.

Годы каторги для С.П.Королёва сменились работой за решеткой в “шарашке”. Оказавшись в 1943 году в Казани, он снова начинает борьбу за ракетоплан. Очевидно, что все эти годы мечта о заатмосферном самолёте не оставляла его. Да, это был всего лишь поршневой Пе-2 с вспомогательным реактивным ускорителем РД-1, но это был шаг в нужном направлении. Как и ракетный истребитель-перехватчик БИ-1 конструкции А.Я.Березняка и А.М.Исаева, впервые взлетевший 15 мая 1942 года. Были в СССР в годы Великой Отечественной войны и другие проекты ракетных самолётов.

Вопрос создания воздушно-космического самолёта снова встал на повестку дня сразу после окончания 2-й Мировой войны и появления ядерного оружия.

В 1946 году в СССР была предпринята попытка по созданию Технического бюро по дальнейшей разработке проекта гиперзвукового бомбардировщика большой дальности. Автором этого необычного проекта были учёные, австрийцы по национальности, вышеупомянутый Э.Зенгер, и ставшая впоследствии его женой Ирена Бредт. В августе 1944 года Зенгер и Бредт опубликовали в Германии результаты своих исследований под названием “О ракетном двигателе для дальнего бомбардировщика”. По расчётам, максимальная скорость полёта должна была составлять 20000 км/ч. Несмотря на всю заманчивость проекта, никаких практических шагов по его воплощению Германия не предпринимала, т.к. руководство Третьего Рейха понимало, что ни возможностей, ни времени для создания “сверхсамолёта” у них нет.

Идея воплощения проекта возникла, когда в 1946г. инженер ОКБ-3 И.Н.Моишев нашел в Дессау этот отчёт и ознакомил с ним своё вышестоящее руководство. Решено было организовать Бюро во главе с Э.Зенгером, с немецкими и советскими специалистами. Проблема была в том, что Зенгер был в Западной зоне оккупации Германии. Наладить контакт с ним не удалось и программа тихо умерла.

Широкие исследования в США в области сверхзвуковой и гиперзвуковой аэродинамики, в т.ч. с участием “трофейных” немецких специалистов, служили хорошим катализатором подобных работ и в нашей стране.

Вопрос способа доставки ядерного боезаряда до цели был открытым. Либо это известная уже авиация, если не сверхзвуковая, то хотя бы трансзвуковая. Либо это межконтинентальные крылатые ракеты с гиперзвуковыми скоростями полета. И наконец, это баллистические ракеты, еще не совершенные, но быстропрогрессирующие. Поэтому во второй половине 50-х годов в ЦАГИ вплотную приступают к исследованию гиперзвуковых пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. Подобные исследования имели как научную направленность, так и чисто практическую,. так как проводились по заказам КБ, уже работающих над реальными образцами орбитальных самолетов. Хотя человек полетит в космос только в 1961 году.

С 1957-го по 1960 годы ОКБ-23 В.М.Мясищева разрабатывает пилотируемые воздушно-космические самолеты, получившие условное название М-40, М-46 и т.д. В 1959 году официально была утверждена “Тема 48”, которая впоследствии получила название ВКА-23 (Воздушно-Космический Аппарат ОКБ-23). К марту 1960 года были детально просчитаны несколько вариантов ракетоплана. Первоначально крылатый аппарат должен был стартовать на королевской “семерке”, показавшей свою состоятельность 4 октября 1957 года, запустив в космос первый в мире спутник. Впоследствии В.М.Мясищев планировал запуск своих ВКА с помощью собственной РН, проработки которой начались в первой половине 1960 года. Так, общая высота носителя около 36 метров, а общая стартовая масса носителя около 700 тонн. Вес же орбитального самолета составлял 4,5 тонны. Однако осенью 1960 года каток хрущевских “реформ” ставит крест на всех работах КБ. ОКБ-23 закрывают и с потрохами передают в новое набирающее обороты ОКБ-52 В.Н.Челомея. В новое ОКБ вливается и авиационное ОКБ-256 П.В.Цыбина, разрабатывавшего по просьбе С.П.Королева орбитальный самолет (ОС) для полета человека в космос.

Еще 17 мая 1959 года П.В.Цыбин подписал эскизный проект Планирующего Космического Аппарата (ПКА). ПКА массой 2,6 тонны должен был выводиться на 300-километровую орбиту РН Р-7 с космонавтом на борту. Но нерешенность многих научных и технических проблем, увеличивающих технологический риск полета ОС в космос на фоне более простых решений, реализуемых при полете человека в капсуле, и вышеупомянутые “реформы”, ставят крест и на работах П.В.Цыбина.

Передача двух авиационных КБ в ОКБ-52 стала хорошим подспорьем для В.Н.Челомея, разворачивающего широким фронтом работы по авиа-ракетно-космической тематике. Данная акция была осуществлена также в соответствии с Постановлением Правительства №714-295 от 23 июня 1960 года в рамках поддержки разработки беспилотного ракетоплана. Были разработаны экспериментальные натурные модели ракетопланов для исследования аэродинамики гиперзвуковых скоростей. Летно-конструкторские испытания модели МП-1 были проведены в 1961 году, модели М-12 с аэродинамическими рулями - в 1963 году. Эскизный проект ракетоплана, созданный по результатам испытаний, был выполнен в двух вариантах: беспилотный Р-1 и пилотируемый Р-2. Но 17 октября 1964 года, через сутки после отрешения от власти Н.С.Хрущева, создается комиссия для “расследования деятельности” ОКБ-52. И уже 19 октября К.А.Вершинин сообщил В.Н.Челомею, что вынужден передать все материалы его КБ по ракетопланам в ОКБ-155 А.И.Микояна.

В начале 60-х годов в период опалы авиации свои взоры в космос устремили многие авиационные КБ. Так свои проработки по авиационно-космическим системам начались в КБ П.О.Сухого и А.И.Микояна.

В августе 1962 года Главнокомандующий ВВС маршал авиации К.А.Вершинин обратился к ставшему начальником ЦАГИ В.М.Мясищеву и к руководителям других институтов с письмом о необходимости форсирования исследований в направлении создания орбитальных и воздушно-космических самолетов (ВКС). Правда, данное письмо было обусловлено не желанием разработки приоритетных авиакосмических технологий, а адекватным ответом на разработку в США ВКС “Дайна-Сор” и сообщениями об испытаниях гиперзвукового самолета Х-15.

В 1966 году к проектно-конструкторским работам ОКБ-155 А.И.Микояна по авиакосмической системе (АКС), получившей название “Спираль” подключился ЦАГИ где в то время широко велись исследования аэродинамики гиперзвуковых скоростей.

Программой работ ЦАГИ планировалось:

  1. Создание аналога ОС со стартом с самолета-носителя Ту-95 для отработки посадки и входа в атмосферу, начиная с чисел М 6-8;

  2. Выведение на орбиту беспилотного и пилотируемого экспериментального аналога на ракете Р-7;

  3. Создание аналога самолета-разгонщика с ТРД на углеводородном топливе.

ЦАГИ поддержал эти предложения в своем Заключении в апреле 1966 года. Работы были развернуты, но с течением времени, к сожалению, ограничились первым пунктом, а также созданием нескольких моделей совместно с ЛИИ для запуска на ракете по баллистической траектории.

29 июня 1966 года, назначенный Главным конструктором системы Г.Е.Лозино-Лозинский подписал подготовленный аванпроект. С технической точки зрения работы шли успешно. По календарному плану разработки проекта “Спираль” предусматривалось создание дозвукового ОС начать в 1967 году, гиперзвукового аналога в 1968 году. Экспериментальный аппарат должен был впервые выводиться на орбиту в беспилотном варианте в 1970 году. Первый пилотируемый полет его намечался на 1977 году. Работы по гиперзвуковому самолету-разгонщику (ГСР) должны были начаться в 1970 году, если его 4 многорежимных ТРД будут работать на керосине - это, так называемый, консервативный вариант. В случае принятия перспективного варианта, т.е. топливом для двигателей является - водород, то постройку его предполагалось развернуть в 1972 году. Во 2-й половине 70-х годов могли начаться полеты полностью укомплектованной АКС “Спираль”.

Но всесильный министр обороны А.А.Гречко, ознакомившись в начале 70-х годов со “Спиралью”, выразился ясно и однозначно: “Фантазиями мы заниматься не будем”. Дальнейшее выполнение программы прекратили. Но благодаря сделанному большому научно-техническому заделу, важности затронутых тем, выполнение проекта “Спираль” трансформировалось в различные научно-исследовательские работы и связанные с ними конструкторские разработки. Постепенно программа была переориентирована на летные испытания аппаратов-аналогов без перспектив создания на их базе реальной системы.

Бесчисленные испытания, проведенные с 1967-го по 1974-й годы, начиная с лабораторных исследований, продувок моделей и аналогов в аэродинамических трубах ЦАГИ, кончая их стендовыми отработками и пусками по аэробаллистической траектории Беспилотных Орбитальных Ракетопланов БОР-2 и -3, применительно к разным режимам и этапам полета, позволили с высокой степенью достоверности определить аэродинамические характеристики планера ОС. Они же в свою очередь, стали исходными данными для разработчиков различных систем ЭПОСа - Экспериментального Пилотируемого Орбитального Самолета, созданного в КБ А.И.Микояна и испытывавшегося в середине 70-х годов.

Освещая проекты отечественных ракетопланов 60-х годов, невозможно пройти мимо диплома 1968 года, выполненного “студенческим” КБ космонавтов первого отряда в ВВИА им. Н.Е.Жуковского. Неформальным лидером “новоиспеченного КБ” стал - Ю.А.Гагарин.

В рамках диплома, названного впоследствии в конце 80-х годов “Буран-68”, было выполнено 15 дипломных работ. Каждый космонавт разрабатывал свою систему, но в рамках одного ЛА. Ю.А.Гагарин отвечал за общую методологию использования космического аппарата, выбор аэродинамических форм и размеров несущих элементов для обеспечения посадки и способов посадки по-самолетному.

В 1972 году президентом США была утверждена многомиллиардная национальная программа создания многоразовой транспортной космической системы (МТКС) “Спейс Шаттл”.

В условиях напряженных отношений США и СССР Постановлением Правительства от 17 февраля 1976 года было принято решение о создании аналогичной системы в Советском Союзе, несмотря на аргументированные возражения многих конструкторов.

Проектирование системы, получившей впоследствии название “Энергия”-“Буран”, было поручено НПО “Энергия” (Генеральный конструктор В.П.Глушко). Для создания орбитального корабля (ОК) “Буран” в системе Министерства авиационной промышленности в 1976 году образовали КБ “Молния” под руководством Г.Е.Лозино-Лозинского. ОКБ В.Н.Челомея также было предложено участвовать в создании МТКС, но Владимир Николаевич отказался от этого и предложил в 1979 году свой вариант системы: Легкий Космический Самолет (ЛКС), выводимый на орбиту, созданной уже РН “Протон”. Для ЛКС изучалось и много других разнообразных способов выведения: с самолетов, с воды, с тележек, с экранопланов и т.д. Но доведенный до полноразмерного макета проект ЛКС в 1980 году был закрыт.

Исследования, проведенные в ЦАГИ, связанные с разработкой “Энергии” и “Бурана”, показали, что проектирование такой системы требует новых разработок, других параметров материалов и оборудования, и других аэродинамических форм. С целью уточнения результатов “трубных исследований”, характеристик устойчивости и управляемости ОК на различных участках полета и изучения свойств новых материалов теплозащиты были выполнены с помощью РН серии “Космос” пуски моделей ракетопланов БОР-4 и БОР-5.

Так как НПО “Энергия”, разработчик РН “Энергия”, было в МОМе - Министерстве общего машиностроения, а НПО “Молния” было МАПе, то межведомственные проблемы, неизменно возникавшие при решении многих вопросов, наложили бюрократический отпечаток на пути решения всей задачи. Это еще более отодвинуло время ввода системы в строй.

Триумфальные полеты РН “Энергия” в 1987 году и ОК “Буран” в 1988 году стали первыми и последними полетами первой отечественной многоразовой аэрокосмической системы.

На базе ОК “Буран” в НПО “Энергия” разработан вариант корабля для боевого применения с лазерным и ракетным вооружением. В начале 90-х годов, в связи изменением военно-политической обстановки, работы по боевым космическим комплексам в НПО “Энергия” были прекращены.

Финансовые трудности, переживаемые страной в последние 12 лет, поставили крест на эксплуатации системы “Энергия”-“Буран” и потоках грузов по трассе Земля-орбита-Земля, под которые она проектировалась. Время показало правоту конструкторов, предлагавших небольшие ракетопланы, грузоподъемностью 3-10 тонн.

Поэтому в 1982 году, задолго до полетов системы “Энергия”-“Буран”, Генеральный конструктор НПО “Молния” Г.Е.Лозино-Лозинский, оценивая перспективы создания реально-действующих авиационно-космических систем и обобщая свой опыт работы, предлагает новую АКС. Это МАКС - Многоразовая авиационно-космическая система. Своего рода синтез проекта “Спираль” и системы “Энергия”-“Буран”. Схема вывода небольшого ОС в космос аналогична проекту 60-х годов, т.е. с борта самолета-разгонщика. Но в качестве разгонщика используется не гипотетический гиперзвуковой самолет, а созданный для транспортировки элементов системы “Энергия”-“Буран” дозвуковой самолет КБ им. О.К.Антонова Ан-225 “Мрия”. Правда, в самом начале проектирования роль самолета-разгонщика должен был выполнить предшественник “Мрии” - Ан-124 “Руслан”.

Принимая во внимание различные задачи будущих полетов, НПО “Молния” разработало несколько вариантов МАКСа, это: пилотируемая и беспилотная модификации МАКС-ОС, грузовой одноразовый МАКС-Т и полностью возвращаемый МАКС-М. Поскольку самолет-носитель Ан-225 является детищем уже другой страны - Украины, то разработан также вариант, названный МКК-600, использующий в качестве разгонной платформы - экраноплан. Система МАКС реализована уже на 70%, но отсутствие финансирования не позволяет перейти к практической реализации проекта. К слову сказать, что пытаясь реализовать свои авиакосмические амбиции и загрузить свой научно-промышленный потенциал, Украина предложила свой вариант транспортной АКС с использованием самолета-носителя Ан-225. Это так называемая система “Свитязь”, летные испытания которой должны были начаться в 1997 году.

Поднявшаяся на волне полетов американского “шаттла” серия разработок различных многоразовых транспортных систем, таких как: европейский “Гермес”, немецкий “Зенгер”, английский “Хотол” и т.п., имевших, как правило, небольшую грузоподъемность, по-сравнению с системами “Спейс Шаттл” и “Энергия”-“Буран”, подтолкнуло к подобным разработкам и НПО “Энергия”. В 1984-93 годах по указанию Гл. конструктора Ю.П.Семенова под руководством П.В.Цыбина были развернуты поисковые и проектно-конструкторские разработки в направлении развития и совершенствования с точки зрения экономической эффективности ракетно-космических комплексов. Результатом этого стало определение технического облика, основных характеристик и общей концепции многоразовых кораблей малой размерности ОК-М, ОК-М1 и ОК-М2.

Аэродинамическая схема пилотируемого многоразового корабля ОК-М массой 15 тонн аналогична схеме ОК “Буран”. ОС должен был выводиться на орбиту РН “Зенит”. Но жесткая аэродинамическая схема и небольшая полезная нагрузка делала аппарат узкоспециализированным.

Менее напряженным по основным целевым характеристикам и более устойчивым к изменениям величин масс реальных грузопотоков обладают орбитальные корабли ОК-М1 и ОК-М2. Планеры этих кораблей выполнены по схеме “летающее крыло” со складными консолями двойной стреловидности в плане. Основные проектно-конструкторские решения по планеру были разработаны совместно со специалистами НПО “Молния”, применившими их ранее в своей системе МАКС. Корабли ОК-М1 и ОК-М2 входят в состав ракетно-космических комплексов, созданных на базе системы “Энергия”-“Буран”.

ОК-М1 выводится на орбиту в составе многоразовой многоцелевой космической системы (ММКС), собранной, как и “Энергия”-“Буран”, по схеме “пакет”. Первой ступенью “пакета” является беспилотный (без кабины) ОК “Буран”, ставший крылатым топливным баком. На орбиту ОК-М1 выходит, используя топливо центрального одноразового топливного бака по типу американской системы Space Shuttle.

ОК-М2 выходит на орбиту будучи установленным, через специальный переходной отсек, на РН “Энергия-М”. Специальный переходной отсек может быть выполнен как по типу, примененном на системе ОК-М/“Зенит”, т.е. с РДДТ системы аварийного спасения, так и в укороченном варианте - без САС.

Выход авиакосмического комплекса России на “вольные хлеба” и желание отечественной промышленности реализовать свои технологии на международном рынке, привели к ряду интересных международных проектов. Наиболее известный это проект Intemm-Hotol - запуск британского многоразового корабля Hotol с борта Ан-225 “Мрия”. Разрабатывался также англо-российский вариант МАКСа - RADEM, транформировавшийся затем в вышеупомянутый вариант МАКС-М. Закрытие программы “Энергия”-“Буран” не подразумевает исчезновения всех технологий, стендов и инфраструктуры, созданных за десятилетие в рамках программы. Поэтому понятно желание отдельных КБ, НИИ, заводов применить на деле не востребованные знания, изделия и загрузить научные и производственные мощности. В 1995 году на 46-м Конгрессе Международной астронавтической федерации сотрудник ЦНИИмаша С.Костромин доложил о предложении создать на базе европейского РН Arian-V и ОК “Буран” двухступенчатую ракетно-космическую систему с возвращаемой крылатой второй ступенью и малоразмерным челночным кораблем в качестве полезной нагрузки - вариации на тему ОК-М1/М2.

Вопрос использования колоссального научно-технического задела таких крупных проектов как РН Н-1 и системы “Энергия”-“Буран” ставился на повестку дня не раз. В 1976 году, через 2 года после закрытия программы Н1-ЛЗ, ряд выдающихся наших конструкторов таких КБ, как НПО “Энергия”, КБ Химавтоматики, НИИ ТП, НИИХиммаш и других, работали над концепцией МТКС с использованием двигателей, так называемого внешнего расширения, с центральным телом. В последние годы работы по этой МТКС, получившей условное название “Волан” возобновились, но пока носят инициативный характер и не финансируются РКА. Проект имеет два варианта грузовых - грузоподъемностью 25 и 70 тонн, и пилотирумый вариант. Все три варианта выполнены с широким использованием задела системы “Энергия”-“Буран”.

В 1985-89 годах в РКК “Энергия” разрабатывался проект многоразового космического корабля “Заря”. Корабль был рассчитан на экипаж до 8 человек и предназначался для снабжения орбитальных станций типа “Мир” и “Мир-2”. Взлет корабля должен был осуществляться РН “Зенит-2”. Мягкая посадка обеспечивалась с помощью 24-х посадочных двигателей, которые позволяли “Заре” вертикально приземлиться в нужном районе, по типу реализованного уже в США проекте Delta Clipper. Разработка активно поддерживалась В.П.Глушко, но из-за его кончины и нехватки средств проект был закрыт.

На основании Постановлений Правительства от 27 января и от 19 июля 1986 года и технического задания Министерства обороны от 1 сентября 1986 года НПО “Энергия” на основе синтеза передовых концепций развития пилотируемой космонавтики разработала одноступенчатый ВКС, а также комплексы наземных технических средств обслуживания и управления полетом.

ВКС, созданный под руководством уже известного нам П.В.Цыбина, представлял собой гиперзвуковой ракетоплан с комбинированной многорежимной двигательной установкой на основе воздушно-реактивного двигателя (ВРД) и линейного ЖРД. Начальная масса ВКС не превышала 700 тонн, масса полезного груза - не менее 25 тонн при выведении на орбиту высотой 200 км и наклонением 51°. Длина аппарата - 71 м, размах крыла - 42 м. ВКС предназначался для оперативного экономически эффективного выведения полезных грузов на низкие орбиты, технического обслуживания орбитальных группировок, трансконтинентальных перевозок, а также в интересах Министерства обороны для решения оборонных задач в космосе и из космоса.

Создание одноступенчатого ЛА для выхода в космос и возвращения на Землю давно беспокоит ученые головы планеты и России, в частности. Наиболее яркими проектами данной концепции являются проекты АНТК им. А.Н.Туполева Ту-2000 и КБ “МАПО-МиГ” МиГ-2000.

В 1995 году на Московском авиасалоне группа, объединяющая АНПК “МиГ” им.А.И.Микояна, Институт высоких температур (ИВТАН) и ЦАГИ предложили ряд разработок ВКС, использующих “электромагнитные ВПП”, позволяющие ускорить разгон при взлете и обеспечить торможение при посадке с помощью известного принципа взаимодействия движущегося тела с магнитным полем. Разработанная авторами концепция позволяет создать одноступенчатый гиперзвуковой самолет, в т.ч. для полета в космос, с низкой удельной стоимостью выведения полезных нагрузок.

В 1991 году мир узнал о новом прорывном проекте российских ученых. Используя технологии, разработанные для военного ведомства руководитель СКБ “Нева” ленинградского концерна “Ленинец” В.Л.Фрайштадт предложил одноступенчатый аэрокосмический самолет. Вернее это не самолет, а концепция, получившая название “Аякс”. Суть концепции заключается в использовании энергии кинетического нагрева корпуса ЛА на превращение обычного керосина в более энергокалорийное топливо - водород. Для реализации проекта было создано НИИ гиперзвуковых систем (ГНИПГС), которое предложило несколько вариантов этого воздушно-космического самолета: 1) Многоцелевой гиперзвуковой самолет “Нева” для метеорологических и астрофизических исследований, геологической разведки, экологического контроля и даже для генерации озона; 2) Легкий административный ГЛА “Нева”; 3) Гиперзвуковые самолеты “Нева-М1”, “Нева-Мб”, “Нева-М7” для транспортных операций; 4) Гиперзвуковой гражданский самолет “Нева-7А” для перевозки 77 пассажиров 4-х членов экипажа со скоростью 15000 км/час. И т.д. Вполне естественно, что концепция “Аякс” имеет не только сторонников, но противников. Ее уникальность предопределяет довольно критическое отношение к ней со стороны многих ведущих отечественных институтов. Однако для получения окончательного ответа все согласны в необходимости более серьезной экспериментальной проработки проекта и проведения бросковых испытаний.

Существуют варианты АКС, которые условно можно назвать одноступенчатыми. Так в системе Российской академии космонавтики им. К.Э.Циолковского создано несколько организаций, в задачи которых входит определение концептуальных позиций развития отечественной космонавтики. В их числе НТЦ “Альтернатива”, где спроектирован воздушно-космический комплекс, все элементы которого штатно используются в различных авиационных и космических системах. Исходя из грузоподъемности, скорости и высоты выведения полезной нагрузки разработано несколько вариантов данной АКС. Например, ВКС с грузом 4 тонны стартует с аэродрома 1-го класса, заправленный углеводородным топливом и 20 тоннами жидкого водорода и выводится сверхзвуковыми ВРД на высоту 8 км. Где он дозаправляется 150 тоннами жидкого кислорода от самолетов-танкеров, созданных на базе Ан-124 “Руслан” или Ту-160. После чего самолет разгоняется до скорости 2,5М. На высоте 16 км включается кислородно-водородный ЖРД и выводит ВКС на высоту 200 км. После полета в космос самолет возвращается на свой или подобный ему аэродром 1-го класса. На базе достижения криогенной техники, используя скоростной напор можно отказаться от дозаправки и накапливать водород в процессе полета, что позволит сделать систему полностью одноступенчатой и автономной.

С 1993 по 1996 годы по заказу РКА в рамках, поддержанной государством научно-исследовательской и экспериментальной программы “Орел” проводились исследования тенденций развития и возможностей отечественных многоразовых средств выведения. Основными исполнителями работы были ЦНИИМаш, ЦАГИ, ЦИАМ Исследовательский центр им. М.В.Келдыша и другие организации. Так на основании теоретических изысканий КБ “Салют” разработало предложение по носителю с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой, подобному американскому Venture Star. ГРЦ “КБ им. В.П.Макеева” в инициативном порядке представила на суд широкой общественности проект легкой одноступенчатой многоразовой ракеты “Корона” с вертикальным стартом и посадкой, аналогичной американскому ЛА Delta Clipper. Однако для обоих отечественных проектов не проработано экономическое обоснование и не ясны источники финансирования.

Работа по теме “Орел” еще раз показала, что создание “реальных” экономически-эффективных ВКС возможно лишь с созданием новых конструкционных материалов и многорежимных ВРД. Поэтому Россия, несмотря на сегодняшние экономические трудности, стала единственной страной, осуществившей летные испытания ГПВРД. Испытания проводились в рамках программы “Холод”. Основными исполнителями программы были ЦИАМ им. П.И.Баранова, ТМКБ и КБХМ, а также ряд организаций Министерства обороны и авиакосмического комплекса России. Первые успешные испытания ГПВРД на Байконуре с использованием ракеты зенитного комплекса С-200 привлекли к себе внимание и зарубежных разработчиков перспективных АКС. Благодаря участию специалистов Франции и США удалось профинансировать ряд важных этапов программы. На прошедшей в апреле 1998 года в США конференции по гиперзвуковым технологиям, ученые и специалисты иностранных фирм дали высокую оценку результатам, полученным в ходе работ по программе “Холод”.

В рамках научно-исследовательских работ по гиперзвуковым технологиям были созданы и создаются ГПВРД с кольцевыми и плоскими соплами, с центральным телом, на базе крылатых ракет, а также с аэродинамической схемой типа “несущий корпус” разработаны и испытаны различные гиперзвуковые лаборатории, такие как:

Для демонстрации гиперзвуковых технологий НПО Машиностроения в 1995 году предложило АКС “Демонстратор” на базе самолета-носителя Ил-76МФ, несущего на себе беспилотный самолет-разгонщик с экспериментальным блоком или с ракетным блоком со спутником.

В одном небольшом сообщении трудно рассказать обо всех проектах отечественных авиационно-космических систем, но и большое количество перечисленных разработок говорит о громадном научно-техническом потенциале нашей страны. Несмотря на то, что все проекты остались невостребованными, они сохраняют свою техническую актуальность и перспективность. Финансово-экономические проблемы нашей страны в конце XX века, первой шагнувшей в космос, не позволяют реализовать проекты последних лет и делают в XXI веке туманными перспективы России в космосе.

Пока мы еще остаемся великой космической державой научно-технический потенциал которой еще долго будет востребован потомками.

Автор: Лебедев Виталий Владиславович,
инженер НТО “Галакс”, раб. тел. (812) 534-75-74. 

Возврат к предыдущей публикации Возврат к оглавлению Библиографии Переход к последующей публикации

Web-master: ©Вадим Лукашевич 1998-2005
E-mail: buran@buran.ru