În trecut, industria aeriană sovietică era ocupată cu o serie de idei îndrăznețe. Au fost elaborate proiecte de aeronave aerospațiale, centrale electrice alternative pentru aviație etc. Un interes deosebit în acest context este proiectul M-19 dezvoltat de V. M. Myasishchev. S-a planificat combinarea mai multor idei îndrăznețe în ea.
Răspuns de amenințare
La începutul anilor șaptezeci, conducerea sovietică s-a convins de realitatea proiectului American Space Shuttle și a început să-și arate îngrijorarea. În viitor, naveta ar putea deveni un transportator de arme strategice și a fost necesar un răspuns la o astfel de amenințare. În acest sens, s-a decis accelerarea proiectelor interne în domeniul sistemelor aerospațiale.
La acea vreme, Uzina Experimentală de Construcție de Mașini (Jukovski), al cărei birou de proiectare era condus de V. M. Myasishchev. În 1974, fabrica a primit o nouă misiune. În cadrul temei „Cold-2”, el trebuia să determine posibilitățile de a crea un sistem promițător de videoconferință cu centrale electrice alternative. În special, conceptele de motoare cu combustibil cu hidrogen lichid și o centrală nucleară ar fi trebuit testate. La EMZ, noua lucrare a fost desemnată „Subiect 19”. Proiectul VKS a fost numit ulterior M-19.
Lucrarea „19” a fost împărțită în mai multe subrutine. Subiectul "19-1" a fost prevăzut pentru dezvoltarea și testarea unui laborator de zbor cu un motor cu hidrogen. Sarcina temelor „19-2” și „19-3” a fost de a căuta aspectul avioanelor hipersonice și aerospațiale. În cadrul „19-4” și „19-5”, s-a lucrat la un sistem de videoconferință cu o centrală nucleară.
Conducerea generală a lucrării a fost realizată de V. M. Myasishchev, A. D. Tokhunts, moderat de I. Z. Plyusnin. Nu fără implicarea subcontractanților. Deci, OKB N. D. s-a alăturat lucrărilor la motorul nuclear. Kuznetsova.
Teoria proiectului
V. M. Mieșișev s-a îndoit inițial de fezabilitatea noului proiect. El a subliniat că rachetele spațiale „tradiționale” au o masă uscată de 7-8 procente. de la decolare. Pentru bombardiere, acest parametru depășește 30%. În consecință, VKS are nevoie de o centrală electrică specială care să compenseze masa mare a structurii și să asigure lansarea vehiculului pe orbită.
Au fost necesare aproximativ șase luni pentru a studia astfel de caracteristici ale viitorului M-19, dar specialiștii EMZ au fost în continuare capabili să determine aspectul și caracteristicile optime ale mașinii. Proiectantul general a studiat propunerea tehnică și a aprobat dezvoltarea acesteia. În curând a apărut un proiect de misiune tehnică și au început lucrările de proiectare.
S-a propus ca M-19 să fie construit ca aeronavă aerospațială reutilizabilă pentru decolare și aterizare orizontale. VKS ar putea zbura în mod constant în spațiu și înapoi, având nevoie doar de o anumită întreținere și realimentare. M-19 ar putea deveni un purtător de diferite arme sau echipamente militare speciale, ar putea fi folosit în scopuri științifice etc. Datorită compartimentului mare de marfă, VKS a reușit să transporte mărfuri și persoane pe orbită și înapoi.
Odată cu soluționarea cu succes a tuturor problemelor de inginerie, M-19 ar putea primi o centrală nucleară. Astfel de echipamente furnizau o rază de zbor aproape nelimitată și capacitatea de a intra pe orice orbită. În viitor, utilizarea M-19 în timpul explorării lunii nu a fost exclusă.
Pentru a obține astfel de rezultate, a fost necesar să se rezolve o mulțime de probleme complexe. Celula VKS avea cerințe speciale pentru rezistența mecanică și termică, centrala electrică trebuia să dezvolte cele mai înalte caracteristici etc. Cu toate acestea, calculele păreau optimiste. Un eșantion finalizat al VKS M-19 ar putea apărea după 1985.
În cazul unor noi amenințări și provocări, au fost propuse metode simplificate de utilizare a M-19. A fost posibil să se creeze o „videoconferință în prima etapă” cu o viteză și altitudine mai mici, dar capabilă să poarte o luptă sau altă sarcină. În special, s-a propus utilizarea unei astfel de aeronave ca purtătoare a unui sistem de rachete pentru lansarea unei sarcini în spațiu.
Caracteristici de proiectare
În timpul construcției M-19, sa propus utilizarea unor soluții speciale de inginerie. Așadar, cadrul aeronavei ar trebui să fie construit din aliaje ușoare de aluminiu, iar pielea să fie echipată cu un strat refolosibil termorezistent pe bază de carbon sau ceramică. Arhitectura propusă prevedea prezența unor volume mari în interiorul aeronavei, ceea ce a făcut posibilă acordarea de volume maxime pentru combustibil.
Varianta optimă a modelului M-19 avea o schemă de „corp de transport” cu fundul plat al fuselajului și aripa delta a unei mături mari. O pereche de chile a fost plasată în coadă. Fuzelajul cu secțiune transversală variabilă a găzduit cabina echipajului cu ecranare biologică și compartimentul de marfă. Secțiunea de coadă a fost dată sub elementele centralei combinate; o nacelă largă a motorului a fost prevăzută sub fund. S-a propus utilizarea unui carenaj de coadă care poate fi eliminat de un motor rachetă.
O centrală combinată, care include 10 turboreactoare și 10 motoare ramjet, un motor cu reacție nucleară și echipamente suplimentare, a fost considerată optimă pentru VKS. S-a propus plasarea reactorului într-o carcasă specială de absorbție a energiei capabilă să salveze miezul în timpul diferitelor impacturi. Pentru manevrarea în spațiu, a fost utilizată o instalație separată cu motoare cu direcție lichidă.
Motoarele turbofan alimentate cu hidrogen trebuiau să asigure decolare, ascensiune la 12-15 km și accelerație la M = 2, 5 … 2, 7. Apoi hidrogenul lichid a trebuit să transfere căldura reactorului la schimbătoarele de căldură din fața turboventilatorului, ceea ce a făcut posibilă creșterea tracțiunii și dublarea vitezei. După aceea, a fost posibil să porniți motorul ramjet și să transformați motorul turbojet în autorotație. Datorită motoarelor ramjet, s-a propus accelerarea până la M = 16 și creșterea la o altitudine de 50 km. Puterea totală maximă a motoarelor cu reacție a ajuns la 250 tf.
În acest mod, forțele aerospațiale au trebuit să renunțe la carenajul cozii și să pornească NRM-ul de susținere. Acesta din urmă era responsabil pentru încălzirea hidrogenului înainte de a fi expulzat prin duză. Pulsul calculat al NRE a atins 280-300 tf; forța totală a întregii centrale este de cel puțin 530 tf. Acest lucru a făcut posibilă menținerea celei mai mari viteze și intrarea pe orbită.
VKS M-19 trebuia să aibă o lungime de 69 m (fără carenaj) și o aripă de 50 m. Greutatea la decolare a ajuns la 500 de tone. Greutatea uscată a fost de 125 de tone, combustibilul a fost de 220 de tone. compartimentul de marfă de dimensiuni 4x4x15 m, până la 40 de tone ar putea fi plasat încărcat. Lungimea pistei necesare era de 4 km.
Echipajul propriu al M-19 a inclus de la trei la șapte persoane, în funcție de sarcină. Atunci când îndeplinesc anumite misiuni, o navă spațială echipată cu echipajul său ar putea fi plasată în compartimentul de marfă. Altitudinea orbitei de referință a fost de 185 km, ceea ce a asigurat rezolvarea unei game largi de sarcini științifice și militare.
Cercetare și dezvoltare
Chiar înainte de formarea apariției finale a VKS "19" în cadrul temei "Cold-2", au fost lansate diferite proiecte de cercetare care au ca scop rezolvarea unei game largi de probleme. Institutele specializate au continuat să studieze problemele creării motoarelor cu hidrogen și a fost efectuată o căutare a materialelor noi cu caracteristicile necesare.
O atenție deosebită a fost acordată creării unei centrale combinate speciale. Știința sovietică avea deja experiență în crearea motoarelor nucleare, dar proiectul M-19 necesita un produs fundamental nou. De asemenea, lipseau motoarele turbojet și ramjet potrivite pentru „19”. Întreprinderile specializate au trebuit să dezvolte toate elementele centralei electrice.
Promisorul VKS a trebuit să rezolve sarcini fundamental noi, motiv pentru care avea nevoie de avionică cu funcții speciale. Era necesar să furnizeze navigație în toate modurile, în atmosferă și în spațiu, precum și să atingă traiectoriile necesare și să se întoarcă la aerodrom. În plus, aeronava avea nevoie de echipamente specifice de susținere a vieții capabile să protejeze echipajul de toate încărcăturile și radiațiile din reactor.
Diverse proiecte de cercetare au continuat până la începutul anilor '80. În conformitate cu planul temei „19”, în 1982-84. a fost necesar să se realizeze un proiect detaliat al viitorului M-19. Până în 1987, trebuiau să apară trei VKS cu experiență. Primul zbor a fost atribuit 1987-88. La începutul anilor nouăzeci, URSS putea stăpâni operațiunea deplină a unui sistem aerospațial reutilizabil.
Sfârșitul proiectului
Cu toate acestea, aceste planuri nu au fost niciodată puse în aplicare. La mijlocul anilor șaptezeci, conducerea politică și militară a țării căuta alte modalități de a dezvolta rachete și tehnologii spațiale, inclusiv în contextul unui răspuns la naveta spațială. Strategia de acțiuni aleasă a anulat efectiv lucrările ulterioare pe tema „19”.
În 1976 s-a decis crearea sistemului reutilizabil Energia-Buran. Rolul principal în acest proiect a fost acordat ONG-ului recent creat Molniya. EMZ și alte întreprinderi au fost transferate în jurisdicția sa. Drept urmare, biroul de proiectare al V. M. Myasishcheva a pierdut oportunitatea de a dezvolta pe deplin proiectul M-19.
Lucrările la „Tema 19” au continuat încă câțiva ani, dar datorită încărcării EMZ de către alte proiecte, le-a fost acordat doar un impact minim. În octombrie 1978 V. M. Mieșciov a murit; un proiect promițător a rămas fără sprijin. În 1980, toate lucrările de pe M-19 s-au oprit în cele din urmă. În acest moment, proiectele și cercetările aferente au fost redirecționate către programul Energia-Buran.
Astfel, „Subiectul 19” / „Rece-2” nu a condus la rezultatele scontate. URSS nu a construit niciodată un avion aerospațial cu o centrală electrică combinată și nu a folosit-o pentru nevoile militare și științifice. Cu toate acestea, în cadrul proiectului „19”, au fost efectuate diverse studii, care au făcut posibilă determinarea căilor optime pentru dezvoltarea sistemelor spațiale reutilizabile și găsirea celor mai bune soluții de inginerie de diferite tipuri. Lucrările de cercetare și dezvoltare din „Tema 19” au adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea cosmonauticii interne, iar anumite evoluții au fost înaintea timpului lor și nu și-au găsit încă aplicarea.
