m19-4

Сателлоиды Мясищева — актуальные до сих пор необычные авиационно-космические проекты

Практически все отечественные авиационные конструкторские бюро пробовали себя и в ракетно-космической области. Достаточно вспомнить разработанную в середине 1960-х годов в ОКБ‑155 Артёма Микояна авиационно-космическую систему «Спираль» или участие в середине 2000-х годов «ОКБ Сухого» в проекте создания крылатой версии многоцелевого пилотируемого многоразового космического корабля «Клипер». Однако первые проекты аппаратов, использующих авиационные принципы для решения космических задач, появились ещё во второй половине 1950-х годов. Одним из первых такие разработки начало ОКБ‑23 под руководством Владимира Мясищева.

В марте 1953 года Сергей Королев начал работы над своей знаменитой межконтинентальной ракетой Р‑7, обеспечившей уже в октябре 1957 года запуск Первого искусственного спутника Земли. Год спустя, в мае 1954 года, вышло Постановление Совмина СССР о разработке крылатых ракет межконтинентальной дальности (КРМД) для поражения целей на территории США. Постановление предусматривало предъявление комплексов к совместным испытаниям в первом квартале 1957 года.

КРМД «Буран» (вверху) и её крылатая маршевая ступень (внизу)
КРМД «Буран» (вверху) и её крылатая маршевая ступень (внизу)

Первый «Буран»

К работам по этой тематике были привлечены в результате два авиационных КБ: ОКБ‑301 Семёна Лавочкина для разработки КРМД «Буря» («изделие 350», В‑350, Ла‑350) с ядерной боевой частью массой 2,1 тонны (позже масса была увеличена до 2,35 тонны) и ОКБ‑23 Владимира Мясищева для разработки КРМД «Буран («изделие 40»), рассчитанной на термоядерную боевую часть с изначальной массой 3,4 тонны.

Разработку крылатых ракет средней дальности вели ОКБ‑240 Сергея Ильюшина (изделия П‑20С и П‑22), ОКБ‑49 Георгия Бериева (П‑100), ОКБ‑156 Андрея Туполева (изделия «121» и «123»). Поручение разработки крылатых ракет авиационным предприятиям было логичным: вторые ступени и «Бури» и «Бурана» представляли собой беспилотный крылатый летательный аппарат со сверхзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем (СПВРД). Использование авиационных принципов не ограничивалось только применением крыла для обеспечения полёта. Это касалось всех бортовых систем.

КРМД «Буран» состояла из крылатой маршевой ступени, получившей обозначение «изделие 41», и четырёх стартовых ускорителей («изделие 42») с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД). Отделение стартовых ускорителей происходило при числе Маха 3. В 1956 году вышло постановление Совмина об увеличении мощности боевой части «Бурана», что повлекло рост её массы до 5 тонн. В связи с этим был разработан новый эскизный проект «изделие 40А». В 1957 году опытное производство ОКБ‑23 построило первую крылатую ракету, рассчитанную под новую боевую часть, начались её стендовые испытания. Однако в том же году ракета Королева Р‑7 достигла межконтинентальной дальности.  Крылатые ракеты только разрабатывались и испытывались. Кроме того, они имели большее подлетное время до цели, были уязвимее баллистических ракет из-за меньшей высоты полёта. Поэтому до лётных испытаний «изделие 40А» не дошло.

Постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР от 5 февраля 1960 года разработка КРМД «Буран» была прекращена.

Из космоса на крыльях

Советским авиационным конструкторам, которые во второй половине 1950-х годов под давлением политического руководства страны были вынуждены постепенно отходить от основной самолётостроительной тематики в пользу ракетно-космической, вполне логичной и правильной представлялась тогда идея воздушно-космического аппарата. Бурный рост скоростей и высот послевоенной авиации, казалось, предрекал неминуемый переход от сверхзвуковых к гиперзвуковым скоростям и космическим полётам.

«К моменту запуска первого спутника реактивная авиация уже фактически подошла к границе космоса, точнее сказать, к верхней границе атмосферы, но только снизу, — рассказывает Вадим Лукашевич, кандидат технических наук, историк авиационнокосмических систем, автор сайта “Буран.Ру”. — Спутник открывал авиаторам новые перспективы, ускорив уже десятилетиями существовавшее стремление к новым рубежам. Ещё одним побудительным мотивом для рывка авиаторов в космос было желание уберечься от гонений на авиацию, которые предприняло политическое руководство страны в лице Никиты Хрущёва в конце 1950-х годов. Большинство авиационных ОКБ были либо насильственно переведены на ракетную тематику, либо вынуждены “добровольно” заняться ею ради выживания».

Владимир Мясищев
Владимир Мясищев

Мясищев был одним из первых главных конструкторов, кто инициативно приступил к космическим разработкам. Практически параллельно с работами над «изделием 40», в 1956 году его ОКБ‑23 занялось проработкой гиперзвукового орбитального ракетоплана с планирующим спуском и самолётной посадкой. Владимир Михайлович называл такой аппарат «сателлоид».

До 1957 года в ОКБ‑23 совместно с НИИ‑1 и НИИ‑4 были проведены исследования и проектно-конструкторские изыскания по изучению эффективности различных типов ЛА дальнего действия. Вывод, сделанный в этих работах, определил основное направление исследований: «Наиболее перспективными и практически осуществимыми в ближайшее время будут инерционно-аэродинамические (крылато-баллистические) ракеты с околокруговыми и круговыми скоростями полёта, именуемыми изделиями “сателлоидного типа”. Среди подобных аппаратов наибольший интерес представляют ракеты, последней ступенью которых может быть малогабаритный инерционно-круговой самолёт многоразового действия — сателлоид (или межконтинентальный ракетоплан)…»

Среди причин целесообразности продолжения работ по пилотируемым «сателлоидам» Мясищев указывал:

  • лётчик является необходимым элементом системы управления, если обстоятельства, которые возникают в полёте, не могут быть учтены с помощью вычислительной машины;
  • лётчик [сам] представляет собой самую лёгкую и универсальную вычислительную машину, необходимую для управления;
  • пилотируемый ЛА может сам перелететь в нужное место, что упрощает проблему перевозок и боевого снабжения;
  • ракетоплан обладает очевидным преимуществом в тактическом отношении перед всеми другими ЛА ракетно-авиационного типа, поскольку обеспечивает достижение предельно возможных скоростей, высот и дальностей полёта».

Эти недостижимые для других летательных и космических аппаратов лётно-технические возможности «крылатого спутника», при многоразовости действия, открывали широкие перспективы использования его в качестве эффективного средства разведки территории противника. «Ракетоплан также мог использоваться в научных целях для зондирования верхних слоев атмосферы (недоступных ни спутникам, ни самолётам), для связи с обитаемыми спутниками Земли (пилотируемыми станциями) и для транспортировки орбитальных грузов (топлива, аппаратуры, строительных материалов и т. д.)», — писал Мясищев.

1. Проект ракетоплана «изделие 46» с пла- нирующим спуском. 2. Схема установки пилотируемого много- разового воздушно-космического самолета «изделие 48-IV» на ракете-носителе «изде- лие 47» (собственная разработка ОКБ-23).
1. Проект ракетоплана «изделие 46» с планирующим спуском.
2. Схема установки пилотируемого многоразового воздушно-космического самолета «изделие 48-IV» на ракете-носителе «изделие 47» (собственная разработка ОКБ-23).

Первым опытом работ ОКБ‑23 по космической тематике стал проект гиперзвукового орбитального ракетоплана «изделие 46» с планирующим спуском, горизонтальной посадкой и практически неограниченной круговой (орбитальной) дальностью полёта. В качестве носителя, обеспечивающего выведение ракетоплана, Мясищев предлагал использовать либо модернизированную ракету Р‑7 Королева, либо носитель собственной разработки на основе проработки ракетных ускорителей для «Бурана».

Основные проблемы заключались в освоении гиперзвуковых скоростей полёта. Мясищев предлагал поэтапный план работ по освоению гиперзвуковых скоростей полёта, согласно которому разработку беспилотного сателлоида-разведчика предполагалось выполнить в 1963 году.

Семейство «48»-х 

Первый этап разработки предполагал создание экспериментального аппарата с экипажем из одного человека для отработки планирующего спуска, включая посадку, бортового оборудования и исследования жизнедеятельности человека в условиях космического полёта. Были рассмотрены четыре варианта аппарата:

  • «48-I» крылатая схема с малыми углами атаки при входе и торможением гиперзвуковыми щитками;
  • «48-II» крылатая схема с большими углами атаки на входе и планирующей посадкой;
  • «48-III» бескрылая схема «обратный конус» с роторным спуском;
  • «48-IV» конус с гиперзвуковыми крыльями и тормозными щитками (вариант с парашютной посадкой).

По рассказам доктора технических наук Евгения Кулаги (ветеран ОКБ‑23, впоследствии — главный конструктор темы Государственного космического научно-производственного центра (ГКНПЦ) им. М. В. Хруничева), «пилотируемый многоразовый воздушно-космический самолёт (ВКС) - “изделие 48-IV”, представлял собой небольшой самолёт стреловидной формы с плоским днищем». В плане аппарат имел форму почти правильного равностороннего треугольника. По сути, это было летающее крыло малого удлинения.

По воспоминаниям Кулаги, ракетоплан «48» создавался в сотрудничестве с ОКБ‑1 (С. П. Королев) и НИИ‑1 (М. В. Келдыш). Королев очень уважительно относился к Мясищеву. Они познакомились еще в 1939 году в «Туполевской шарашке» — ЦКБ‑29 НКВД, куда оба попали как «враги народа». С тех пор Мясищев и Королев сохраняли личные контакты.

Работы по теме «48» дошли до тепловых испытаний образцов конструкции с теплозащитой в струе реактивного двигателя. Однако кампания против военного самолётостроения сделала свое дело: в октябре 1960 года ОКБ‑23 было передано в качестве филиала № 1 в ОКБ‑52, руководимое Владимиром Челомеем, занимавшееся ракетной тематикой. Мясищев был назначен на должность начальника ЦАГИ.

В космос из «Холода»

В 1967 году Владимир Мясищев стал генеральным конструктором Экспериментального машиностроительного завода (ЭМЗ). Он был образован в 1966 году на базе филиала Машиностроительного завода им. М. В. Хруничева в городе Жуковский и Конструкторского бюро № 90. Мясищеву пришлось заново собирать конструкторский коллектив,
создавать новые лаборатории, стенды для испытаний.

m19
m19-2

m19-3
Рисунки проектов ВКС М-19 взяты из книги: А.А. Брук, К.Г. Удалов, С.Г. Смирнов, А.В. Архипов, В.И. Погодин, Б.П. Пунтус. «Иллюстрированная энциклопедия самолётов ЭМЗ им. В.М. Мясищева». М., Авико Пресс, 2006 г.

Занимаясь на ЭМЗ авиационной тематикой, Мясищев продолжал работать и «на космос». В рамках темы «Холод‑2», предназначенной для исследований особенностей применения жидкого водорода в авиации, в КБ ЭМЗ был разработан проект воздушно-космического самолёта М‑19. Мясищев превратил работы над проектом в крупномасштабное исследование проблем развития гиперзвуковой авиации с попутным решением задач освоения космоса. В рамках проекта М‑19 работа велась по четырём направлениям:

  • 19–1 — создание летающей лаборатории с силовой установкой на жидком водороде с целью отработки вопросов применения криогенного топлива;
  • 19–2 — проектно-конструкторские работы по определению облика гиперзвукового самолёта;
  • 19–3 — проектно-конструкторские работы по определению возможного облика воздушно космических самолётов различного типа на химическом топливе;
  • 19–4 — проектно-конструкторские работы по определению облика одноступенчатого воздушно-космического самолёта с использованием ядерной энергии.

Про тему М‑19 Мясищев однажды заметил: «Эта работа, видимо, станет для меня лебединой песней. Окончания её я, конечно, не застану. Но ведь очень важно пойти в правильном направлении…»

Второй «Буран»

В феврале 1976 году вышло Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР «О создании Многоразовой космической системы». За её основу был взят не проект М‑19, а система «Энергия-Буран», разработанная в НПО «Энергия» и во многом копировавшая американскую систему Space Shuttle. Для создания планера орбитального корабля «Буран» министр авиационной промышленности Пётр Дементьев вынужден был создать НПО «Молния». В него вошли ЭМЗ, КБ «Молния» и КБ «Буревестник». Так фирма Мясищева была вовлечена в создание второго «Бурана».

Коллектив ЭМЗ разработал и изготовил гермокабину для экипажа «Бурана». На основе бомбардировщика 3М на заводе был создан самолёт-транспортировщик 3М-Т (открытое название — ВМ-Т «Атлант»). Для полётов было переоборудовано два бомбардировщика. Они выполнили более 150 полётов на космодром Байконур и в Куйбышев (сейчас Самара - прим. Авиация России), перевезли все крупногабаритные элементы космической системы «Энергия-Буран», в том числе баки ракет-носителей и несколько орбитальных кораблей.

Самолет-транспортировщик 3М-Т в ком- плектации 1ГТ – водородный бак централь- ной ступени ракеты-носителя «Энергия» с носовым и хвостовым обтекателями.
Самолет-транспортировщик 3М-Т в комплектации 1ГТ – водородный бак центральной ступени ракеты-носителя «Энергия» с носовым и хвостовым обтекателями.

Талант Владимира Михайловича заключался в том, что в каждом своем проекте он опережал время, опираясь на последние достижения науки и техники, использовал нестандартные технические решения, перенося в космическую сферу принципы создания авиационной техники. Сегодня коллективы ЭМЗ им. В. М. Мясищева и ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, выросшего из ОКБ‑23, продолжают работу над проектами перспективных авиационно-космических аппаратов различного назначения.

«Мясищев не делал тайны из накопленного опыта, который был широко использован и в других самолётостроительных фирмах, в том числе и без ссылок на авторство, — рассказывал ветеран ОКБ‑23, начальник проектного отдела КБ “Салют” Геннадий Дермичев. — Поражает широта его творческого диапазона.

По инициативе и под руководством Владимира Михайловича велись разработки проектов самолётов с ядерными двигателями, возвращаемого космического аппарата типа
“фара” с вертолётным винтом с реактивным приводом, обеспечивающим манёвры и точное приземление, ракеты-носителя и многое другое. Его конструкторская школа живёт, развиваясь и обогащаясь и в Филях, и в ОКБ его имени в Жуковском».

Источник: журнал ОАК "Горизонты" / №2 (10) 2016

Рейтинг статьи:   +1+2+3+4+5 (оценок - 1, средняя - 5,00)
Загрузка...


ДРУГИЕ СТАТЬИ НА САЙТЕ

НОВОСТИ НАШИХ ПАРТНЁРОВ
Loading...