В миналото съветската авиационна индустрия беше заета с множество смели идеи. Разработват се проекти на космически самолети, алтернативни електроцентрали за авиация и др. От особен интерес в този контекст е проектът М-19, разработен от V. M. Мясищев. Планирано е да се комбинират няколко от най -смелите идеи в него.
Реакция на заплаха
В началото на седемдесетте години съветското ръководство се убеди в реалността на проекта за американска космическа совалка и започна да проявява загриженост. В бъдеще совалката може да се превърне в носител на стратегически оръжия и е необходим отговор на такава заплаха. В тази връзка беше решено да се ускорят вътрешните проекти в областта на космическите системи.
По това време Експерименталният машиностроителен завод (Жуковски), чието конструкторско бюро се ръководи от В. М. Мясищев. През 1974 г. заводът получава ново задание. В рамките на темата "Cold-2" той трябваше да определи възможностите за създаване на обещаваща система за видеоконференции с алтернативни електроцентрали. По -специално, концепциите за двигатели с течно водородно гориво и атомна електроцентрала трябваше да бъдат тествани. В EMZ новата работа беше определена като „Тема 19“. Проектът VKS по-късно беше наречен М-19.
Работата "19" беше разделена на няколко подпрограми. Тема "19-1" предвиждаше разработването и тестването на летяща лаборатория с водороден двигател. Задачата на темите „19-2“и „19-3“беше да търсят появата на хиперзвукови и космически самолети. В рамките на „19-4“и „19-5“беше извършена работа по система за видеоконферентна връзка с атомна електроцентрала.
Общото ръководство на работата се осъществява от В. М. Мясищев, А. Д. Tokhunts, модериран от I. Z. Плюснин. Не без участието на подизпълнители. И така, OKB N. D. се присъедини към работата по ядрения двигател. Кузнецова.
Теория на проекта
В. М. Първоначално Мясишчев се съмняваше в осъществимостта на новия проект. Той посочи, че "традиционните" космически ракети имат суха маса от 7-8 процента. от излитане. За бомбардировачите този параметър надвишава 30%. Съответно VKS се нуждае от специална електроцентрала, която може да компенсира голямата маса на конструкцията и да осигури изстрелването на превозното средство на орбита.
Отне около шест месеца, за да се проучат такива характеристики на бъдещия М-19, но специалистите от EMZ все още успяха да определят оптималния външен вид и характеристики на машината. Генералният дизайнер проучи техническото предложение и одобри разработката му. Скоро се появи проект за техническо задание и започна проектантска работа.
Предложено е М-19 да бъде построен като космически самолет за многократна употреба за хоризонтално излитане и кацане. VKS може постоянно да лети в космоса и обратно, като се нуждае само от известна поддръжка и зареждане с гориво. М-19 може да стане носител на различни оръжия или специално военно оборудване, може да се използва за научни цели и т.н. Поради големия товарен отсек, VKS успя да транспортира стоки и хора до орбита и обратно.
С успешното решаване на всички инженерни проблеми М-19 може да получи атомна електроцентрала. Такова оборудване осигурява почти неограничен обхват на полета и възможност за влизане във всяка орбита. В бъдеще използването на М-19 по време на изследването на Луната не беше изключено.
За да се получат такива резултати, беше необходимо да се решат много сложни проблеми. Платформата VKS имаше специални изисквания за механична и термична якост, електроцентралата трябваше да развие най -високите характеристики и т.н. Изчисленията обаче изглеждаха оптимистични. Готов образец на VKS M-19 може да се появи след 1985 г.
В случай на нови заплахи и предизвикателства бяха предложени опростени методи за използване на М-19. Възможно беше да се създаде „видеоконференция от първи етап“с по -ниска скорост и надморска височина, но способна да носи боен или друг товар. По -специално беше предложено да се използва такъв самолет като носител на ракетна система за изстрелване на товар в космоса.
Характеристики на дизайна
По време на строителството на М-19 беше предложено да се използват специални инженерни решения. Така че корпусът трябва да бъде изработен от леки алуминиеви сплави, а кожата да бъде оборудвана с топлоустойчиво покритие за многократна употреба на базата на въглерод или керамика. Предложената архитектура предвиждаше наличието на големи обеми вътре в корпуса, което направи възможно да се дадат максимални обеми за гориво.
Оптималният вариант на М-19 имаше схема „носещо тяло“с плоско дъно на фюзелажа и делта крило с голяма замах. Чифт кили бяха поставени в опашката. Фюзелажът с променливо напречно сечение побира кабината на екипажа с биологична защита и товарното отделение. Опашната част е дадена под елементите на комбинираната електроцентрала; под дъното е предвиден широк мотоциклет на двигателя. Предложено е да се използва обтекател на ракета с реактивен двигател.
Комбинирана електроцентрала, включваща 10 турбореактивни и 10 прямоточни двигателя, ядрено реактивен двигател и допълнително оборудване, се счита за оптимална за VKS. Предложено е реакторът да бъде поставен в специална абсорбираща енергия обвивка, способна да спаси ядрото при различни удари. За маневриране в космоса е използвана отделна инсталация с двигатели с течно управление.
Турбовентилаторните двигатели, работещи с водород, трябваше да осигурят излитане, изкачване до 12-15 км и ускорение до M = 2, 5 … 2, 7. След това течният водород трябваше да прехвърли топлината на реактора към топлообменниците пред турбовентилатора, което направи възможно увеличаването на тягата и удвояването на скоростта. След това беше възможно да се включи двигателят с реактивен двигател и да се превърне турбореактивният двигател в авторотация. Поради двигателите с прямото движение се предлага ускорение до M = 16 и издигане на височина от 50 км. Максималната обща тяга на реактивните двигатели достига 250 tf.
В този режим аерокосмическите сили трябваше да отпаднат опашния обтекател и да включат поддържащия NRM. Последният е отговорен за нагряването на водорода, преди да бъде изхвърлен през дюзата. Изчислената тяга на NRE достига 280-300 tf; общата тяга на цялата електроцентрала е най -малко 530 tf. Това направи възможно поддържането на най -висока скорост и излизане в орбита.
VKS M-19 трябваше да има дължина 69 м (без изхвърлен обтекател) и размах на крилата 50 м. Теглото при излитане достигна 500 тона. Сухото тегло беше 125 тона, горивото беше 220 тона. товарен отсек с размери 4x4x15 m, до 40 тона може да се постави товар. Необходимата дължина на пистата е 4 км.
Собственият екипаж на М-19 включваше от трима до седем души, в зависимост от задачата. При изпълнение на определени мисии в товарното отделение може да се постави пилотиран космически кораб с екипажа си. Референтната височина на орбитата е 185 км, което гарантира решаването на широк спектър от научни и военни задачи.
Научноизследователска и развойна дейност
Още преди формирането на окончателния облик на ВКС „19“в рамките на темата „Студено-2“бяха стартирани различни изследователски проекти, насочени към решаване на широк кръг от проблеми. Специализираните институти продължават да изучават въпросите за създаването на водородни двигатели и се извършва търсене на нови материали с необходимите характеристики.
Особено внимание беше обърнато на създаването на специална комбинирана електроцентрала. Съветската наука вече имаше опит в създаването на ядрени двигатели, но проектът М-19 изискваше фундаментално нов продукт. Липсват и готови турбореактивни и прямоточни двигатели, подходящи за "19". Специализираните предприятия трябваше да разработят всички елементи на електроцентралата.
Обещаващият VKS трябваше да решава фундаментално нови задачи, поради което се нуждаеше от авионика със специални функции. Изискваше се осигуряване на навигация във всички режими, в атмосферата и в космоса, както и достигане на необходимите траектории и връщане към летището. Освен това самолетът се нуждаеше от специално оборудване за поддържане на живота, способно да предпази екипажа от всички товари и радиация от реактора.
Различни изследователски проекти продължават до началото на осемдесетте. В съответствие с плана на темата "19", през 1982-84г. беше необходимо да се извърши подробен проект на бъдещия М-19. До 1987 г. трябваше да се появят три опитни VKS. Първият полет се приписва на 1987-88 г. В началото на деветдесетте години СССР може да овладее пълноценната работа на космическата система за многократна употреба.
Край на проекта
Тези планове обаче никога не бяха изпълнени. В средата на седемдесетте години военното и политическо ръководство на страната търси по-нататъшни начини за разработване на ракетни и космически технологии, включително в контекста на отговор на космическата совалка. Избраната стратегия на действията всъщност отмени по -нататъшната работа по темата "19".
През 1976 г. е решено да се създаде системата за многократна употреба Energia-Buran. Водещата роля в този проект беше отредена на новосъздадената неправителствена организация „Молия“. ЕМЗ и някои други предприятия бяха прехвърлени под негова юрисдикция. В резултат на това конструкторското бюро на В. М. Мясищева загуби възможността да разработи напълно проекта М-19.
Работата по „Тема 19“продължи още няколко години, но поради натоварването на EMZ от други проекти им беше дадено само минимално въздействие. През октомври 1978 г. V. M. Мясишчев почина; обещаващ проект остана без подкрепа. През 1980 г. цялата работа по М-19 най-накрая спря. По това време свързаните проекти и изследвания бяха пренасочени към програмата „Енергия-Буран“.
Така "Тема 19" / "Студ-2" не доведе до очакваните резултати. СССР никога не е строил космически самолет с комбинирана електроцентрала и не го е използвал за военни и научни нужди. Независимо от това, в рамките на проекта "19" бяха проведени различни проучвания, които позволиха да се определят оптималните пътища за развитие на космически системи за многократна употреба и да се намерят най -добрите инженерни решения от различни видове. Изследователските и развойни дейности от „Тема 19“допринесоха значително за развитието на местната космонавтика и някои разработки изпревариха времето си и все още не намериха приложение.
