Gagasan pesawat luar angkasa roket yang mampu naik ke orbit dan kembali ke Bumi seperti pesawat terbang muncul beberapa dekade lalu. Seiring waktu, perkembangannya mengarah pada apa yang disebut. pesawat orbital, termasuk yang telah menemukan aplikasi praktis. Namun, hingga waktu tertentu, pekerjaan di bidang ini belum bisa memberikan hasil yang diinginkan. Negara-negara terkemuka di dunia telah mengembangkan beberapa proyek pesawat luar angkasa, tetapi mereka tidak berkembang lebih jauh daripada menguji peralatan eksperimental.
Perlu dicatat bahwa semua perkembangan awal Uni Soviet dan AS di bidang pesawat luar angkasa, meskipun tidak mengarah pada kemunculan dan pengoperasian teknologi baru yang fundamental, masih tidak sia-sia. Dengan bantuan mereka, spesialis dari sejumlah besar lembaga ilmiah dan desain dapat memperoleh pengalaman yang diperlukan, melakukan sejumlah studi dan eksperimen, dan menentukan cara lebih lanjut untuk mengembangkan teknologi ruang angkasa. Atas dasar teknologi dan perkembangan baru, sampel nyata dari pesawat luar angkasa dengan karakteristik yang diinginkan segera dibuat.
X-20 DynaSoar
Proyek pesawat luar angkasa penuh pertama yang memiliki kesempatan untuk mencapai penerbangan uji adalah American X-20 DynaSoar. Pengerjaan program ini dimulai pada musim gugur 1957 - hanya beberapa hari setelah peluncuran satelit Bumi buatan pertama, yang dibuat di Uni Soviet. Kepemimpinan militer dan politik, serta kepala industri kedirgantaraan AS, sampai pada kesimpulan bahwa perlu untuk membuat sistem ruang angkasa mereka sendiri, termasuk yang cocok untuk penggunaan militer.
Pesawat ruang angkasa X-20 DynoSoar memasuki atmosfer. menggambar NASA
Pada pertengahan Desember, sebuah konferensi diadakan di NACA tentang cara mengembangkan teknologi roket dan ruang angkasa. Ini membahas tiga jenis utama pesawat ruang angkasa untuk mengangkut orang atau kargo: kapsul dengan peluncuran ke orbit menggunakan kendaraan peluncuran dan kembali sepanjang lintasan balistik; pengorbit tipe Badan Pengangkat, yang mampu melakukan beberapa manuver; serta pesawat ruang angkasa orbital penuh. Berdasarkan hasil diskusi, diputuskan untuk mengembangkan konsep kapsul "balistik" dan pesawat ruang angkasa.
Pada akhir tahun, Komando Penelitian dan Pengembangan Angkatan Udara AS meluncurkan program baru dengan kode DynaSoar (kependekan dari Dynamic Soaring - "perencanaan dinamis"), yang direncanakan untuk mengembangkan pesawat luar angkasa. Pembentukan persyaratan untuk pesawat ruang angkasa masa depan dimulai, serta pengumpulan aplikasi untuk berpartisipasi dalam program. BBC menerima lebih dari seratus proposal secara total, tetapi hanya 10 perusahaan yang terlibat dalam program ini, beberapa di antaranya memutuskan untuk bekerja sama.
Pada awal musim semi 1958, Angkatan Udara berkenalan dengan selusin proyek awal sistem DynaSoar. Perusahaan pengembang mengambil pendekatan yang berbeda dan menerapkan konsep yang berbeda. Pada saat yang sama, sebagian besar proyek memiliki kesamaan tertentu. Mereka menyediakan pembangunan pesawat roket hipersonik, yang akan dihubungkan ke roket pembawa pendorong. Perbedaannya terletak pada desain pesawat, komposisi sistem onboard, dan arsitektur kendaraan peluncuran. Angkatan Udara menganggap proyek-proyek dari kelompok perusahaan Boeing-Vought dan Bell-Martin sebagai pilihan terbaik. Merekalah yang dikembangkan.
Pemisahan kendaraan peluncuran dan pesawat luar angkasa. menggambar NASA
Sejalan dengan pencarian pemenang kompetisi, militer bernegosiasi dengan NACA: organisasi ini seharusnya menyediakan acara ilmiah dan praktis. Kesepakatan yang sesuai muncul pada akhir musim gugur tahun 1958. Setelah itu, Badan Litbang dan perusahaan industri penerbangan bekerja sama di bawah kepemimpinan Angkatan Udara. Pada saat ini, diputuskan untuk melaksanakan program dalam beberapa tahap - mulai dari penelitian hingga konstruksi dan pengujian versi tempur pesawat ruang angkasa.
Selama tahun 1959, kedua kelompok perusahaan tersebut melakukan kegiatan penelitian dan pengembangan yang berbeda. Selama periode ini, pelanggan mengubah persyaratan untuk pesawat luar angkasa beberapa kali. Pada awal November, Angkatan Udara memilih pemenang kompetisi. Versi terbaik dari proyek ini diusulkan oleh Boeing dan Vought. Sangat mengherankan bahwa pada saat ini yang terakhir telah secara tajam mengurangi partisipasinya dalam proyek - dia hanya bertanggung jawab atas beberapa unit aparatur masa depan. Martin juga terlibat dalam proyek tersebut, yaitu mengembangkan kendaraan peluncuran yang diperlukan.
Pengembangan prototipe pesawat luar angkasa masa depan dimulai pada akhir tahun 1959. Tahap kerja ini ditetapkan sebagai Tahap Alpha. Mengerjakan penampilan pesawat ruang angkasa dengan penunjukan kerja X-20 menghasilkan hasil yang spesifik. Dengan demikian, desain produk terus berubah dan bergerak semakin jauh dari versi dasar. Secara paralel, pengembangan konstruksi dan jadwal pengujian dilakukan. Dari waktu tertentu, pelanggan dan pengembang berencana untuk melakukan dua lusin penerbangan uji - dan ini hanya dalam kerangka tahap pertama.
Model peralatan X-20. Foto Boeing
Pada pertengahan tahun 1961, para peserta dalam program tersebut telah menentukan penampilan akhir dari roket dan kompleks ruang angkasa masa depan. Selain pesawat ruang angkasa hipersonik itu sendiri, kendaraan peluncuran Titan IIIC yang dimodifikasi khusus disertakan di dalamnya. Alih-alih panggung dengan muatan, diusulkan untuk memasang produk DynaSoar di atasnya. Roket tiga tahap juga bisa dilengkapi dengan tahap keempat khusus. Unit ini seharusnya tetap berada di pesawat luar angkasa, memberikan solusi untuk beberapa masalah.
Proyek X-20 melibatkan pembangunan pesawat ruang angkasa berukuran sedang dengan penampilan yang khas. Sayap delta dataran rendah dianggap optimal, di atasnya ada badan pesawat dengan kerucut hidung runcing dan sepasang lunas samping. Badan pesawat diusulkan dibuat dari paduan baja tahan panas dan dilapisi dengan panel keramik khusus. Prinsip pendinginan casing juga digunakan melalui radiator internal dengan cairan. Di dalam badan pesawat ada kokpit satu kursi, serta mesin roket propelan cair dan perangkat lain yang diperlukan. Panjang kendaraan tidak melebihi 11 m, lebar sayap kurang dari 6,5 m, beratnya sendiri adalah 5,16 ton.
Menurut proposal saat itu, peluru kendali dapat ditempatkan di ruang kargo X-20 untuk menyerang target di orbit atau di Bumi. Selain itu, penggunaan bom jatuh bebas tidak dikecualikan. Sejauh yang diketahui, pengembangan roket khusus antariksa dan antariksa ke darat belum melampaui tahap penelitian pendahuluan.
Uji coba di kokpit simulator darat. Foto Boeing
Pada bulan September 1961, Boeing memberi pelanggan model pesawat luar angkasa ukuran penuh. Persetujuannya akan membuka jalan bagi proyek untuk membangun prototipe penuh. Persiapan untuk pengujian juga sedang berlangsung: NASA dan Angkatan Udara mulai merekrut pilot untuk berpartisipasi dalam pengujian di masa depan. Enam pilot dipilih untuk kelompok khusus. Mereka harus melakukan setidaknya sembilan penerbangan orbit.
Namun, rencana ini tidak terpenuhi. Sudah pada Oktober 1961, sehubungan dengan munculnya program luar angkasa yang bersaing, sebuah rencana diusulkan untuk mengurangi biaya proyek X-20 DynaSoar. Dokumen ini mengatur pengurangan jumlah penerbangan uji dan penyederhanaan program penerbangan. Karena itu, biaya tes direncanakan akan dikurangi menjadi $ 920 juta dan selesai pada tahun 1967. Sangat mengherankan bahwa salah satu program luar angkasa paralel pada periode yang sama menjadi sasaran kritik keras sehingga ditutup begitu saja.
Namun, dengan latar belakang ini, tidak ada alasan untuk bersukacita. Sudah pada bulan Februari tahun depan, program DynaSoar dipindahkan ke kategori penelitian, yang disebabkan oleh masalah dalam pengembangan pesawat ruang angkasa dan roket untuk itu. Selain itu, ada kesulitan dalam mendapatkan dana dan mengatur pekerjaan. Pada bulan Oktober, versi baru dari jadwal program muncul, sekali lagi memberikan pengurangan pengeluaran.
Tata letak DynaSoar dan penciptanya dari Boeing. Foto Boeing
Pada tahun 1963, proyek DynaSoar menghadapi pesaing baru berupa pesawat luar angkasa Gemini. Pentagon membandingkan dua perkembangan dan mencoba menentukan mana yang lebih menarik dari sudut pandang militer. Ini diikuti oleh perselisihan di departemen militer, dengan latar belakang desas-desus tentang penghentian pekerjaan di X-20. Namun, pada musim semi, Boeing menerima kontrak baru untuk melanjutkan pekerjaan pengembangan. Secara paralel, diskusi berlanjut tentang pendanaan dan pengujian di masa depan.
Pada 20 Desember 1963, Menteri Pertahanan Robert McNamara memerintahkan penghentian program DynaSoar demi proyek ASSET, dengan pengalihan dana yang sesuai. Menurut laporan, pada saat itu, $ 410 juta dihabiskan untuk program DynaSoar. Penerbangan pertama membutuhkan jumlah yang sebanding dan beberapa tahun kerja lagi. Namun, proyek itu tidak mengalokasikan waktu dan uang yang diperlukan.
Spiral
Sementara sains Amerika mencoba membuat pesawat luar angkasa, spesialis Soviet melanjutkan pengembangan kapal kapsul dengan keturunan balistik dan sangat berhasil dalam hal ini. Namun, hanya beberapa tahun kemudian, pekerjaan dimulai di negara kita untuk membuat pesawat orbital. Proyek domestik sistem kedirgantaraan diberi nama "Spiral".
Model sistem kedirgantaraan Spiral dalam konfigurasi lepas landas. Foto Epizodsspace.airbase.ru
Diketahui bahwa salah satu alasan munculnya tema "Spiral" adalah informasi tentang rencana Amerika untuk membuat pesawat luar angkasa, yaitu proyek DynaSoar. Pada saat yang sama, dapat dicatat bahwa pengembangan astronotika lebih lanjut dapat dilakukan dengan berbagai cara, termasuk melalui penciptaan pesawat luar angkasa. Jadi, "Spiral", meskipun dibuat dengan memperhatikan sampel asing, dapat dianggap sebagai proyek yang sepenuhnya milik sendiri berdasarkan ide-ide orisinal.
Konsep sistem yang telah selesai, menggabungkan ide-ide pesawat roket dan pesawat ruang angkasa, diusulkan pada tahun 1964 oleh Lembaga Penelitian Pusat Angkatan Udara ke-30. Proposal ini menarik minat para pemimpin industri penerbangan, dan pada tahun 1965 pesanan yang sesuai muncul. Sejalan dengan itu, A. I. Mikoyan akan mengembangkan proyek untuk sistem kedirgantaraan yang menjanjikan dengan kode "Spiral". Pengerjaan topik ini dimulai pada tahun 1966, dipimpin oleh desainer G. E. Lozino-Lozinsky.
Lembaga Penelitian Pusat ke-30 menyelesaikan sebagian besar pekerjaan, yang sangat menyederhanakan tugas Biro Desain Mikoyan. Spesialis Institut telah membentuk arsitektur kompleks masa depan, serta menentukan karakteristik dan kemampuannya. Berkat ini, perancang pesawat hanya perlu melakukan pekerjaan pengembangan. Pendekatan ini memberikan keuntungan tertentu. Jadi, menurut rencana pertengahan tahun enam puluhan, penerbangan pertama "Spiral" dapat dilakukan pada awal dekade berikutnya.
Profil penerbangan spiral. Gambar Epizodsspace.airbase.ru
Sistem Spiral didasarkan pada pesawat pendorong 50-50 khusus dengan penampilan yang khas. Itu seharusnya memiliki sayap menyapu dan satu set mesin jet dorong tinggi. Di bagian atas mesin, platform disediakan untuk pemasangan pesawat ruang angkasa orbital dengan tahap atas. Menurut konsep dasar, booster seharusnya naik ke ketinggian 30 km dan mengembangkan kecepatan sekitar M = 6. Panjang total mesin tersebut mencapai 38 m dengan lebar sayap 16, 5 m. Berat lepas landas dari seluruh sistem kedirgantaraan adalah 52 ton.
Muatan akselerator "50-50" adalah yang disebut. pesawat orbital dengan pendorong roket. Pesawat ruang angkasa diusulkan untuk dibangun sesuai dengan skema dengan badan pesawat pendukung, di mana bagian bawah mesin adalah pesawat sayap. Badan pesawat itu sendiri memiliki bentuk segitiga dengan penampang variabel. Di sisi-sisi mobil ada sepasang pesawat yang ambruk ke samping. Sebuah lunas disediakan di badan pesawat. Glider diusulkan dibuat dari baja tahan panas; kelongsong menerima lapisan keramik khusus. Menurut perhitungan, pada tahap penerbangan tertentu, hidung pesawat harus memanas hingga 1600 ° C, yang membutuhkan perlindungan yang tepat.
Pesawat orbit "50" diusulkan untuk dilengkapi dengan mesin penopang dan kemudi. Dengan massa 8 ton, bisa membawa muatan setidaknya 500 kg. Kemungkinan membuat pencegat orbital dan pengintaian dipertimbangkan. Selain itu, ada proyek pesawat luar angkasa pembom yang bisa membawa 2 ton kargo. Karena adanya booster plane dan rocket booster block, maka pesawat Spirali dapat naik ke orbit dengan ketinggian minimal 150 km.
Bidang orbit "50". Gambar Buran.ru
Pada akhir dekade, Biro Desain Mikoyan menyelesaikan sebagian besar pekerjaan teoretis dan menyiapkan peralatan untuk tes praktik pertama. Pada Juli 1969, peralatan eksperimental BOR-1 ("Pesawat roket orbital tak berawak, yang pertama") dari desain yang disederhanakan diluncurkan. Sebuah glider textolite pada skala 1: 3 dengan bantuan roket R-12 yang dimodifikasi dibawa ke lintasan suborbital. Produk terbakar di atmosfer, tetapi memungkinkan beberapa data dikumpulkan. Pada bulan Desember tahun yang sama, perangkat BOR-2 dengan desain dan konfigurasi yang berbeda diluncurkan. Dalam penerbangan, sistem kontrol gagal, dan prototipe terbakar.
Dari Juli 1970 hingga Februari 1972, tiga peluncuran lagi prototipe BOR-2 dilakukan. Dua berakhir dengan sukses, satu gagal. Pada tahun 1973 dan 1974, dua pengujian produk BOR-3 yang ditingkatkan dilakukan. Dalam kedua kasus, kecelakaan terjadi karena alasan yang berbeda. Terlepas dari sejumlah kecelakaan dan kekurangan, pengujian produk keluarga BOR memberikan banyak informasi.
Sudah setelah peluncuran proyek BOR, sebuah perintah dikeluarkan untuk menghentikan pekerjaan pada tema "Spiral". Kepemimpinan negara memutuskan untuk membuang kekuatan industri ke arah lain. Namun, sudah pada tahun 1974, program itu dilanjutkan, dan segera hasil baru diperoleh. Pencapaian terbaru dalam penciptaan sistem kedirgantaraan "Spiral" dapat dianggap sebagai pesawat analog "105.11", serta pengorbit BOR-4 dan BOR-5.
Salah satu prototipe BOR-3. Foto Buran.ru
"105.11" / MiG-105 adalah salinan perkiraan dari pesawat orbital "Spiral", tetapi hanya bisa terbang di atmosfer dan dengan kecepatan subsonik. Mesin ini dimaksudkan untuk melatih penurunan dan pendaratan horizontal pesawat luar angkasa. Pada 11 Oktober 1976, penerbangan pertama "105.11" berlangsung. Mobil dibawa ke ketinggian dan jalur tertentu menggunakan pesawat pengangkut Tu-95. Selanjutnya, mock-up dijatuhkan, dan, setelah turun, ia mendarat. Tujuh penerbangan terjadi, setelah itu tes dihentikan karena kerusakan prototipe.
Pada pertengahan tahun tujuh puluhan, sebuah tugas teknis muncul untuk menciptakan sistem ruang angkasa yang dapat digunakan kembali yang menjanjikan - kompleks Energia-Buran di masa depan. Selama beberapa tahun, pendukung Spiral dan Buran berdebat satu sama lain dan mencoba membela pihak mereka, tetapi segera masalah itu diselesaikan di tingkat tertinggi. Diputuskan untuk membatasi tema Spiral demi Buran yang kurang berani tetapi menjanjikan. Pada saat yang sama, sejumlah pengembangan Biro Desain Mikoyan dan perusahaan terkait direncanakan untuk digunakan dalam proyek baru.
Pada awal tahun delapan puluhan, untuk kepentingan proyek Buran, beberapa peluncuran pengorbit BOR dengan angka dari "4" hingga "6" terjadi. Tugas mereka adalah menguji perlindungan termal untuk pesawat ruang angkasa masa depan dan memecahkan masalah lain. Semua eksperimen ini berkontribusi pada pekerjaan lebih lanjut pada "Buran". Yang penting, beberapa prototipe yang digunakan dalam dua program sistem kedirgantaraan telah dilestarikan dan sekarang berada di museum.
Keberhasilan dan kegagalan
Sejak akhir tahun lima puluhan, dua negara terkemuka di dunia, yang mengembangkan program luar angkasa mereka, telah mengembangkan beberapa proyek pesawat luar angkasa yang berani. Namun, karena beberapa alasan, proyek-proyek ini belum bisa melangkah terlalu jauh. Paling-paling, itu hanya tentang menguji perangkat analog.
Pengalaman MiG-105 di Museum Angkatan Udara. Foto Wikimedia Commons
Proyek X-20 DynaSoar ditutup karena berbagai masalah teknis, organisasi, dan lainnya, yang berasal dari kompleksitas tugas teknis yang ekstrem. Desainer dan ilmuwan berhasil memecahkan sejumlah masalah penting, tetapi solusi ini tidak diuji dalam praktiknya menggunakan pesawat luar angkasa eksperimental yang lengkap. Namun, banyak ide dan teknologi yang diciptakan untuk pesawat luar angkasa Amerika pertama kemudian digunakan dalam proyek baru. Hasil utama dari semua ini adalah kompleks Sistem Transportasi Luar Angkasa dan elemen utamanya - pesawat ulang-alik yang dapat digunakan kembali.
Sejarah proyek Soviet "Spiral" dan penyelesaiannya berbeda. Itu muncul sebagai semacam respons terhadap perkembangan asing, tetapi pada saat yang sama berkembang secara berbeda. Selain itu, ternyata lebih sukses: A. I. Mikoyan melakukan tes yang diperlukan, termasuk dengan penerbangan suborbital. Alasan utama penolakan "Spiral" adalah munculnya proposal dan proyek alternatif. Pada saat yang sama, pengembangan di bawah program segera menemukan tempat di proyek-proyek yang menjanjikan, serta beberapa produk eksperimental. Bahkan, satu proyek segera "bergabung" dengan proyek lain dan memastikan perkembangannya.
Sudah diketahui bahwa proyek berani yang memulai arah baru mungkin tidak selalu memberikan hasil yang diinginkan. Namun demikian, dengan bantuan mereka, para spesialis mengumpulkan data yang diperlukan dan mendapatkan pengalaman berharga, yang kemudian dapat digunakan saat membuat proyek baru. Inilah yang menjadi hasil utama dari program-program yang sekilas tidak terlalu berhasil. Namun, dalam kasus DynaSoar dan Spiral, situasinya terlihat lebih rumit. Hanya satu versi pesawat luar angkasa, yang dibuat menggunakan pengalaman mereka, mencapai operasi penuh, dan bahkan versi itu sudah pensiun.
