Авиационно-космическая система «Спираль. Авиация россии

С середины 1960-х в СССР велись разработки системы запуска многоразовых орбитальных кораблей. Система готова, что мешает её задействовать?

Данная статья будет, вероятно, несколько выбиваться из общей канвы, поскольку здесь мы расскажем не столько о том, что происходит и будет происходить "после шаттла", а о том, что уже было, причём довольно давно. Суть в том, что проекты, начатые ещё в 1960-е, при определённых условиях (и, видимо, переменах) вполне могут через какое-то время "выстрелить", хотя, конечно, главного действующего лица, стоявшего за основными советскими проектами кораблей многоразового использования, уже нет в живых.

Пожалуй, тут надо начать с имени: Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский . Советский, потом российский авиаконструктор, главный конструктор московского машиностроительного завода «Зенит», генеральный директор и главный конструктор НПО «Молния».

Того самого НПО, которое в итоге и произвело на свет к настоящему моменту единственный и неповторимый "советский "шаттл" - космический корабль многоразового использования "Буран".

Г.Е. Лозино-Лозинский, фото warheroes.ru.

Г.Е. Лозино-Лозинский, покинувший этот мир в 2001 году, специалистам, да и не им одним, известен отнюдь не только как "отец "Бурана": с 1942 года он работал в ОКБ А.И. Микояна, непосредственно участвовал в разработках таких истребителей, как МиГ-19, МиГ-21, МиГ-29, и был главным конструктором сверхзвукового перехватчика, ставшего впоследствии известным миру как МиГ-31.

Главным проектом своей жизни, однако, Лозино-Лозинский всегда называл проект "Спираль" - проект многоразового космического челнока (двойного назначения), взлетающего с борта специального гиперзвукового самолёта. Реализовать этот проект в изначальном виде до конца не удалось, однако необходимые исследования и испытания Лозино-Лозинский продолжал проводить даже после того, как "Спираль" была партийным решением прикрыта.

Незадолго до смерти в одном телеинтервью Лозино-Лозинский откровенно заявил, что реализация «Бурана» позволила ему "не совсем даже законными методами провести важные испытания другой космической системы". Речь шла уже о логическом продолжении закрытой "Спирали" - проекте МАКС.

Начало и конец "Спирали"

В 1960-е годы руководства США и СССР готовились к возможному ведению военных действий в космическом пространстве. По большому счёту, и сама космонавтика-то представляла собой побочный продукт военных разработок: ракеты-носители могут человека в космос отправить, а могут и несколько килотонн на Вашингтон или Москву уронить.

Как бы там ни было, а космос вполне рассматривался как плацдарм будущего, и соответственно и у США, и у России имелись свои проекты по созданию "космопланов" (орбитальных самолётов): X-15 в США - и проект "Спираль" в СССР.

"Спиралью" начинало заниматься ОКБ-155 А.И. Микояна. Спустя годы Г.Е. Лозино-Лозинский рассказывал : "...в 65-м году, не помню уж в каком месяце, меня пригласил к себе Артём Иванович Микоян и сказал, что нашему КБ поручено создать многоразовый самолёт, который выводился бы в космос, стартуя с самолёта-разгонщика.

"Думаю назначить тебя главным конструктором, - сказал Микоян, - ну как, возьмёшься за такую работу?" Разумеется, я не мог отказаться..."

В 1964-1965 годах специалисты НИИ-30 ВВС СССР разработали концепцию создания принципиально новой авиационно-космической системы, которая наиболее рационально совмещала в себе идеи самолёта, ракетоплана и космического аппарата и выполняла бы все вышеуказанные требования. Система должна была состоять из пилотируемого многоразового орбитального самолёта, его одноразового (на первых порах) ракетного ускорителя и многоразового пилотируемого самолёта-разгонщика. Таким образом, из трёх компонентов системы терялся бы только ракетный ускоритель; остальные компоненты системы были возвращаемыми. В дальнейшем планировалось сделать многоразовым и разгонный модуль.

Система "Спираль": разгонный самолёт (Wikipedia.org).

Коллектив ОКБ-155 А.И. Микояна летом 1966 года принялся за разработку воздушно-орбитального самолёта, который стартовал бы с другого самолёта и позволял реализовать принципиально новые свойства для средств выведения военных нагрузок в космос. В их числе - вывод на орбиту полезного груза, составляющего по весу 9 процентов и более от взлётного веса системы, уменьшение стоимости вывода на орбиту одного килограмма полезного груза в 3-3,5 раза по сравнению с ракетными комплексами на тех же компонентах топлива; вывод космических аппаратов в широком диапазоне направлений и возможность быстрого перенацеливания старта со сменой необходимого параллакса за счёт самолётной дальности, быстрый вывод боевого орбитального самолёта в любую точку земного шара и др.

Понятно, что и самолёт-разгонщик, и ОС (орбитальный самолёт) могли перебазироваться самостоятельно; орбитальный самолёт должен был иметь возможность маневрировать не только в космосе, но и на этапе спуска и посадки и садиться даже в сложных метеоусловиях.

В 1966 году была начата разработка эскизного проекта и одновременно было принято решение о постройке аналога так называемого «изделия 105.11» - аналога будущего ВОС (воздушно-орбитального самолёта), который теперь более-менее известен как ЭПОС и МиГ-105.11 . Это был ещё дозвуковой самолёт; в дальнейшем планировалось создание ещё двух машин, которые могли уже разгоняться до сверхзвуковой и гиперзвуковой скоростей.

Изделие 105.11 (Wikipedia.org).

Изделие 105 имело весьма оригинальный облик: в отличие от спускаемых аппаратов космических кораблей - «самолётная» компоновка; треугольное крыло, плоскодонная форма и сильно вздёрнутый нос, за который изделие прозвали «Лапоть». Такая геометрия носовой части существенно снижала нагрев остальной части корпуса при входе в атмосферу и была использована затем NASA в проекте HL-20 уже в 1980-х годах.

Необходимо также отметить, что в рамках «Спирали» разрабатывались многие технологии, использованные потом при конструировании «Бурана», включая теплоизоляционные материалы.

В целом будущий ВОС должен был иметь длину 8 метров и размах крыльев 7,4 метра; общая масса - 10 тонн. Двигательная установка состояла из жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) для орбитального маневрирования, двух аварийных тормозных ЖРД с вытеснительной системой подачи компонентов топлива на сжатом гелии, блока ориентации, состоящего из 6 двигателей грубой ориентации и 10 двигателей точной ориентации, а также турбореактивного двигателя для полёта на дозвуковых скоростях и посадке, работающего на керосине, - «обычный» самолётный двигатель.

Предусматривалась и возможность экстренной эвакуации пилота: отделяемая кабина в виде капсулы была снабжена собственными пороховыми двигателями для отстрела от самолёта на всех этапах его движения - от старта до посадки, а также управляющими двигателями для входа в плотные слои атмосферы.

Ещё интереснее мог бы выглядеть разгонный самолёт: 38-метровая 52-тонная махина, по своей форме отдалённо напоминающая «Конкорд» (которых тогда ещё не существовало), разгоняясь до 6 скоростей звука и подымаясь на высоту 28-30 км, выстреливала со спины космопланом с дополнительным разгонным модулем...

Но высшее руководство страны решило «зарезать» все эти разработки: партийных лидеров интересовала больше «лунная гонка» с американцами, секретарь ЦК КПСС Д. Устинов, курировавший оборонную промышленность, весьма активно ратовал за ракеты (а не за космопланы с авиационными запусками), и в итоге министр обороны А. Гречко, ознакомившись с проектом «Спираль», объявил: «Фантазиями мы заниматься не будем!»

Говорят, Лозино-Лозинский был государственником до мозга костей; естественно, он ничего не мог сделать (и не стал бы пытаться), чтобы спасти официальную программу «Спираль» от закрытия...

Вместо этого он и его сотрудники продолжали разработки по собственному почину - втайне от руководства страны.

«Буран» и МАКС

Необходимо отметить, что параллельно разработкам вышеупомянутого ЭПОС разрабатывались и активно испытывались так называемые БОР - беспилотные орбитальные ракетопланы.

Первый из них - «БОР-1» представлял собой вообще деревянный макет, обвешанный оборудованием. Его запустили ещё в 1969 году на ракете-носителе «Космос-2» на высоту 100 км, и он, понятное дело, сгорел в атмосфере при спуске. Тем не менее были получены очень ценные данные телеметрии о возможности устойчивого управляемого спуска несущего корпуса выбранной формы - той самой, «лапотной».

Последний из «БОРов», построенных в рамках непосредственно программы «Спираль», «БОР-3» стартовал 11 июля 1974 года. Экспериментальная программа была выполнена полностью, нормально сработала система спасения модели, однако вследствие повреждения купола основного парашюта, вызванного попаданием на него остатков окислителя после выработки горючего, приземление произошло с высокой скоростью, вследствие чего модель разрушилась.

Государственная поддержка «Спирали» начала активно сокращаться с первой половины 1970-х, однако в 1976 году, когда было принято решение начать работы по программе «Буран», создаётся НПО «Молния» , которому и препоручаются основные разработки «Бурана». Возглавляет НПО не кто иной как Е.Г. Лозино-Лозинский.

НПО «Молния» выступает с предложением изготовить новый корабль многоразового использования по схеме орбитального самолёта. НПО «Энергия» категорически настояло на использование компоновки, близкой к «Шаттлу», - с ракетой-носителем. Лозино-Лозинского это раздражало, тем не менее он взялся за проект, поскольку параллельно имел возможность продолжать работы по «Спирали», реализованной впоследствии уже как программа «МАКС».

В частности, аппараты серии «БОР-4», с одной стороны, использовались, как испытательные стенды теплозащитного покрытия для будущего «Бурана», а с другой - как аналоги уже боевых орбитальных самолётов. Возвращаясь к началу, стоит напомнить, что это «параллельное» программе «Буран» направление Лозино-Лозинский вёл не вполне официально .

Испытания «БОР-4», надо сказать, проходили под крайне пристальным вниманием «недружественных стран»; в частности, каждый раз, когда «БОР-4» приводнялся в Индийском океане, за процессом его эвакуации наблюдали ВМС Австралии - в том числе разведывательная авиация. Как минимум дважды беспилотным орбитальным самолётам Лозино-Лозинского пришлось оказываться главными героями «фотосессий», так что в итоге фотографии попали в иностранную прессу (не говоря уж об иностранных разведках и исследовательских организациях) и было решено в дальнейшем сажать «БОР-4» в Чёрном море.

БОР-4 (Wikipedia.org).

В целом многочисленные достижения и наработки программы «Спираль» значительно ускорили процесс создания «Бурана».

И что, возможно, важнее для российского космоса, Лозино-Лозинскому удалось параллельно довести до готового состояния проект МАКС - Многоцелевую авиационно-космическую систему.

МАКС в его нынешнем - проектном - виде представляет собой двухступенчатый комплекс воздушного старта, состоящий из самолёта-носителя (украинского Ан-225 "Мрия"), на котором устанавливается орбитальный самолёт в пилотируемом или беспилотном варианте с внешним топливным баком, заполненным криогенными компонентами топлива.

Система базируется на обычных аэродромах 1 класса, дооборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса и вписывается, в основном, в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами. То есть необходимости в специализированных космодромах просто нету.

Орбитальный самолёт системы МАКС с внешним топливным баком. Вся эта конструкция крепится на АН-225 или его специализированный вариант АН-325 (Wikipedia.org).

Основные элементы системы МАКС выполнены в многоразовом исполнении - кроме, правда, внешнего топливного бака и блока выведения.

Заявлен целый ряд преимуществ по сравнению с прежними (теперь уже прежними) аналогами - американским «шаттлом» и советским «Бураном»: стоимость вывода полезных грузов на орбиту из расчёта на килограмм в 12-15 раз ниже; оперативность применения (запустить всю эту этажерку, как ни крути, проще, чем ракету-носитель с «Союзом»), более высокая экологическая чистота - сбрасывается только один компонент, топливо нетоксично, в отличие от типичного ракетного.

Но - мы живём в России. Здесь доброй традицией является пренебрежение более совершенными и перспективными проектами и поддержка менее совершенных. Причины всегда разные (политические или финансовые подковёрные сражения, нужные личные знакомства, коррупция, банальная глупость или чиновничье самодурство), зато результаты одни и те же.

В 1970-е «Спираль» была объявлена министром обороны Гречко «фантазиями» и «фантастикой».

В середине 2000-х программа МАКС принимала участие в конкурсе на проект пилотируемого космического корабля нового поколения, проводимого Роскосмосом в соответствии с федеральной космической программой в рамках темы "Клипер". Предполагалось создание многоразового пилотируемого корабля нового поколения, преимущественно гражданской, судя по описанию, направленности.

В конкурсе участвовали НПО "Молния" с проектом МАКС, ГКНПЦ им. Хруничева с проектом пилотируемого транспортного корабля и РКК "Энергия" со своим проектом "Клипер". Собственно, под этот проект конкурс и проводился. Само участие «Молнии» спутало все карты организаторам, расчитывавшим, что конкурс будет внутриведомственным. Потом начались «звёздные войны под ковром», закончившиеся отменой конкурса. Все проекты были отклонены, причём в обосновании этого решения к проекту МАКС было только одно техническое замечание: дескать, самолёт-носитель иностранного производства.

Это притом, что на состоявшемся в ноябре 1994 года в Брюсселе Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций "Брюссель-Эврика-94" программа МАКС получила золотую медаль (с отличием) и специальный приз премьер-министра Бельгии, к тому же программа имеет множество крайне лестных отзывов от европейских специалистов в аэрокосмической области.

В сухом остатке: Россия буквально «сидит» на готовой передовой технологии многоразового использования, которая существенно дешевле прежних, экономнее в плане расходов на запуски и менее опасна в экологическом плане; которая не требует специального космодрома, которая позволяет осуществлять от 30 до 80 вылетов в год.

Но «Роскосмос» объявляет эпоху «Союзов». «Фантазиями» у нас заниматься не принято.

При подготовке статьи использовались материалы сайта Buran.ru - "Энциклопедия крылатого космоса" .

Продолжение следует.

Многоцелева́я авиацио́нно-косми́ческая систе́ма (МАКС) - двухступенчатый комплекс, состоящий из самолёта-носителя (Ан-225 «Мрия» - точнее на базе Ан-225 предполагалась разработка нового самолета-носителя Ан-325), на котором устанавливается орбитальный самолёт. Орбитальный самолёт может быть как пилотируемым, так и беспилотным. Конструкция Ан-225 допускает установку грузового контейнера с внешним топливным баком с криогенными компонентами топлива вместо орбитального самолёта.

Разработка велась с начала 1980-х годов под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского в НПО «Молния».

Вместо первой ступени обыкновенной ракеты здесь используется самолёт Ан-225; вторая ступень может быть выполнена в трех вариантах:

МАКС-ОС с орбитальным самолётом и одноразовым баком;
МАКС-М с беспилотным самолётом;
МАКС-Т с одноразовой беспилотной второй ступенью и грузом до 18 тонн.
«Система базируется на обычных аэродромах 1-го класса, дооборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса, и вписывается в основном в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами».

МАКС может применяться для аварийного спасения экипажей космических объектов или в целях наземной разведки. Отсутствие привязки к космодрому также расширяет применение такой системы.

Этот проект был начат ещё в 1980-е годы научно-производственным объединением «Молния». При этом использовался опыт и результаты работ над проектом «Спираль» и над экспериментальными аппаратами БОР. Этот проект, в отличие от «Бурана», основан на принципе самоокупаемости. По расчётам, затраты окупятся через 1,5 года, а сам проект даст 8,5-кратную прибыль. Эта система является уникальной, в мире не разрабатывается ни одного подобного аппарата. Кроме того, МАКС значительно дешевле ракет за счёт многократного использования самолёта-носителя (до 100 раз), стоимость выведения груза на низкую околоземную орбиту - порядка 1000 долл./кг; для сравнения: средняя стоимость выведения в настоящее время составляет около 8000-12 000 долл./кг, для конверсионной РН «Днепр» - 3500 долл./кг. К преимуществам можно также отнести бо́льшую экологическую чистоту за счёт применения менее токсичного топлива (трёхкомпонентный двигатель РД-701 керосин/водород+кислород). В настоящее время на проект уже истрачено около 14 млрд долларов.

Программа «МАКС» получила золотую медаль (с отличием) и специальный приз премьер-министра Бельгии в 1994 году в Брюсселе на Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций «Брюссель-Эврика-94».

И две ракетные ступени для вывода корабля на орбиту. В итоге были изготовлены только корабль и несколько его копий в масштабе 1:3 которые слетали в космос. Несмотря на это «Спираль» и американский проект X-15 которые были родом из 1960-х оказались ближе всего к завершению из всех проектов воздушного старта космических грузов на данный момент.

Трудности в создании двигателя для гиперзвукового самолёта-разгонщика (ГПВРД) и хроническое невезение преследовали такие проекты. И даже сейчас, когда казалось бы появление первых рабочих ГПВРД (X-43 и X-51) открыло для таких проектов дорогу в космос, появление многоразовых первых ступеней (от SpaceX , Blue Origin и Индии) похоже собирается окончательно поставить на истории этих проектов жирную точку. Что же им всё время так мешало? Об этом и пойдёт речь ниже.

Теория

Чем же так выгоден воздушный старт? Дело в том, что он позволяет экономить в массе ракеты за счёт того что часть скорости и высоты покрываются самолётом-разгонщиком (то есть снижает необходимый запас характеристической скорости или delta-V), также это позволяет ставить сразу на первую ракетную ступень ЖРД с вакуумными соплами, которые имеют больший удельный импульс , что увеличивает эффективность двигателя и также снижает вес ракеты. При этом двигатели самолётов, такие как турбореактивные (ТРД), прямоточные (ПВРД) и даже гиперзвуковые (ГПВРД) - хоть и имеют удельный импульс, падающий с ростом скорости, но он всё равно остаётся существенно выше чем у ЖРД до 10 скоростей звука (10М):

Параллельно со сбросами ракетопланов «Стратосферные крепости» B-52 участвовали в испытаниях NASA аппаратов с несущим корпусом названных за их форму и посредственную аэродинамику «летающими ванными» - корабли серии M2-F1 , M2-F2 и M2-F3 (по центру). Как высказывался об этом летательном аппарате Милтон Томпсон : «если бы человек выпал из B-52 в момент отделения M2-F1 от самолёта, то аппарат опередил бы его у Земли». В дальнейшем аэродинамику улучшили, благодаря чему появились HL-10 (справа) и X-25A (слева), но все эти аппараты имели лишь небольшие двигатели и предназначались исключительно для исследования аэродинамики при спуске с орбиты что, в итоге легло в основу конструкции «Спейс Шаттла» . Так что рекордом для всех трёх аппаратов стали результаты в 1976 км/ч по скорости и 27524 м по высоте показанные на HL-10 в полётах 18 и 27 февраля 1970 года соответственно.

Сердцем программы должен был стать гиперзвуковой самолёт-разгонщик, который должен был развивать 4-6М. В начале этот проект хотели поручить ОКБ Туполева (уже занимавшемся в тот момент Ту-144) но в итоге он от него отказался. Проект приняло ОКБ Микояна которое проводило продувки моделей самолёта в аэродинамической трубе вплоть до закрытия проекта. Самолёт-разгонщик разгонялся с помощью разгонной тележки до скорости 400 км/ч после чего запускал свои двигатели и отрывался от земли. Для улучшения аэродинамики после взлёта нос самолёта поднимался, ограничивая тем самым обзор в низ - такой вариант использовался на Ту-144 и «Конкорде» , а для советского бомбардировщика Т-4 пошли ещё дальше и сделали кабину полностью закрывающейся.

Так как базовое топливо для ракетных ступеней (фтор/водород) и топливо для ГПВРД самолёта-разгонщика (водород) до этого не применялось для этих целей - решено было на начальном этапе разработать промежуточный вариант системы с несколько худшими показателями. Однако даже этот промежуточный вариант должен был стать по многим показателям лучше всего что было создано до этого, а основной вариант системы и вовсе поражает воображение:
Таким образом данная система могла вывести на орбиту груз в 10+ тонн при стартовой массе всего в 115 тонн - то есть полезный груз составлял около 10% стартовой массы! Это является просто немыслимым показателем для современных химических ракет, которые выводят на орбиту в среднем 3,5% от собственной массы (и только у самой тяжёлой версии полностью водородной Delta IV этот показатель достигает 3,9%). Такие характеристики достигались ГПВРД самолёта-разгонщика, которому не надо было тащить с собой в стратосферу окислитель, и фторным топливом ракетных ступеней которое имело удельный импульс в 479 сек в вакууме.

Несмотря на одновременный старт создания разгонщика, двигателей к нему и орбитального корабля, к закрытию проекта в начале 70-х двигатель был не готов, продувки моделей разгонщика продолжались до 1975 года, а только 25 апреля этого года (уже после официального закрытия проекта) - самолёт-аналог МиГ-105.11 был передан с завода-изготовителя для испытаний. Так как корабль имел военную направленность, предполагалось что кабина пилота будет отстреливаемой, иметь собственные двигатели и парашют для возможности самостоятельного схода с орбиты и посадки на землю. Из-за общих проблем с проектом эта часть корабля реализована так и не была.

В первые самолёт-аналог МиГ-105.11 был сброшен с Ту-95КМ в своём 11 совместном полёте 27 октября 1977 года, после чего приземлился ВПП Грошево. Испытания аналога проходили до 13 сентября 1978 года, когда из-за ошибки руководителя полёта при заходе на посадку по неправильному курсу в вечернее время пилота ослепило Солнце, в результате чего произошла жёсткая посадка повредившая шасси. 24 октября самолёт был отправлен на подвесе того же Ту-95КМ на Тушинский машиностроительный завод для ремонта. Хотя самолёт-аналог в дальнейшем и отремонтировали, однако этот полёт на ТМЗ так и остался для МиГ-105.11 последним.

После официального закрытия проекта оставалась надежда на использования для старта орбитального корабля самолётов из других проектов, более всего на эту роль подходил проект Т-4 ОКБ Сухого, история которого по своему интересна. Так как у СССР не было возможности создать столь большое число авианосных группировок сколько было у США, для борьбы с ними требовалось найти какой-то другой способ. Обычное ядерное оружие для этих целей не подходило, так как за время между получением информации о место положении авианосца и подлётом ракеты он мог выйти из радиуса поражения. Поэтому было предложено для этой цели создание небольшой группировки стратегических бомбардировщиков с ядерным ракетным вооружением.

Расчёты показывали, что для прорыва ПВО авианосного соединения они должны были иметь весьма высокую скорость - порядка 3М. В конкурсе участвовало 3 конструкторских бюро: ОКБ Туполева с проектом Ту-135, ОКБ Яковлева с проектом Як-35 и ОКБ Сухого с проектом Т-4 . В итоге выиграл проект ОКБ Сухого, а сам Сухой и Туполев при этом поссорились, что привело к их знаменитому разговору при обсуждении будущего данного проекта:

Туполев: «Сухой - мой ученик, я его знаю - он с темой не справится.»
Сухой: «Именно потому, Андрей Николаевич, что я ваш ученик, я с ней справлюсь.»

В итоге один экземпляр Т-4 всё-таки был построен и проходил испытания вплоть до перехода на сверхзвук, но из-за того, что Туполев в итоге смог добиться того чтобы новые образцы Т-4 не стали производить на Казанском авиационном заводе - проект в итоге затормозился и вскоре был закрыт.

Для дальнейших испытаний орбитального корабля уже были изготовлен МиГ-105.12 (для испытаний на сверхзвуке) и приступили к строительству МиГ-105.13 (уже для испытаний на гиперзвуке). Оба этих аналога не были закончены до конца к моменту начала строительства «Бурана», когда их строительство полностью было свёрнуто, при этом третий аналог всё же проходил испытания в термобарокамере в то время как второй просто простоял на ТМЗ до конца 70-х. Сейчас единственный летавший экземпляр МиГ-105.11 стоит в Центральном музее военно-воздушных сил в Монино, бок о бок с Т-4 и со сверхзвуковым пассажирским Ту-144 (история которого была немногим удачливее).

Ещё один весьма интересный момент: Гагарин защитил свой диплом 17 февраля 1968 года, темой его дипломной работы стал космический корабль с решётчатыми рулями (как те которые сейчас применяются на многоразовых версиях ракет семейства Falcon 9). В дальнейшем это направление должно было стать темой его кандидатской работы. Юрий Алексеевич погиб 27 марта того же года в своём выпускном полёте с инструктором, в котором он после продолжительного перерыва в полётах должен был снова получить право самостоятельно летать…

Проект предусматривающий старт с АН-325 (увеличенной версии АН-225 , построенный для перевозки «Бурана», центрального бака ракета-носителя «Энергия» и других негабаритных грузов весом до 250 тонн которых он может нести внутри фюзеляжа или на внешней подвеске). Конструкция общим весом в 275 тонн включающая бак, орбитальный корабль и 7 тонн полезной нагрузки должны были выходить на орбиту благодаря уникальному в своём роде двухкамерному двигателю РД-701 работавший на компонентах топлива керосин+водород/кислород. Двигатель имел два режима: в первом из них для увеличения тяги в обе камеры подавалась значительная доля керосина (что обеспечивала в 2,5 раза большую тягу), при этом в дальнейшем двигатель переходил на второй режим в котором подача керосина полностью прекращалась (обеспечивая на 10% больший удельный импульс):
Проект имел широкую известность, но так и не получил должного финансирования. Несмотря на свой уникальный двигатель проект наследует все технические недостатки дозвукового носителя, а также имеет свой собственный - это трёхкомпонентный бак, в котором надо обеспечивать теплоизоляцию трёх компонентов топлива (водород, кислород, керосин) которые должны храниться при разных температурах (около 20К, 50К и 300К соответственно). Намного более перспективным в данном плане (по моему личному мнению конечно) мог бы стать полный отказ от самолёта-носителя в пользу наземного старта, с использованием сбрасываемых баков и сохранением одноступенчатой схемы - это позволило бы решить проблему теплоизоляции стандартными системами дренажа (когда разогреты компоненты топлива сбрасываются, а баки подпитываются за счёт наземных систем до момента пуска).

Европейских проектов было сразу несколько:

Проект RT-8 немецкой фирмы «Юнкерс» - предусматривал старт двухступенчатой крылатой ракеты с 3-километровой тележки с разгоном до 900 км/ч, также рассматривался воздушный старт. Обе ступени предполагали посадку на землю, вторая ступень предполагала вывод чуть менее 3 тонн на орбиту, также предусматривался перелив топлива водород/кислород из 1-й ступени во 2-ю. Проект завершился с закрытием фирмы в 1969 году.

Также именуемый просто как DC-X, этот проект стал первой попыткой продемонстрировать жизнеспособность идеи SSTO «в металле», и первой ракетой которая села на реактивной тяге 18 августа 1993 года (став тем самым основой для «Кузнечика» от SpaceX). По программе было осуществлено 5 полётов последний из которых закончился жёсткой посадкой, повредившей корпус ракеты. Данный испытательный образец решено было не восстанавливать, а изготовить новый (DC-XA) который на свой 3-й полёт смог подняться на высоту в 3140 метров (в 4 раза выше полётов «Кузнечика»), но посадке после следующего полёта одна из опорных ног не вышла из-за чего ракета упала и загорелась (что усугубилось утечкой из бака кислорода). Хотя затраты на проект на тот момент составляли всего 110 млн $ (в пересчёте на текущие цены) - от проекта было решено отказаться в пользу следующего в списке:

Сравнение размеров X-33, VentureStar и Шаттла

Американский проект VentureStar - стартовавший в 1992 году, был весьма немалых размеров как можно судить по схеме: при стартовой массе в тысячу тонн 20 из них должны приходиться на полезную нагрузку. По проекту должен был быть построен и испытан его уменьшенный аналог - X-33 , после чего к 2004 году должен был быть построен уже полноразмерный корабль. Из-за проблем с композитным баком жидкого водорода и другими техническими проблемами X-33 так и не был достроен, что вызвало отмену всего проекта. В дальнейшем NASA удалось решить проблему с композитными баками и ряд других проблем - но было уже поздно. На основе наработок этих проектов сейчас разрабатывается проект XS-1 под эгидой

1. Многоцелевая авиационно-космическая система "9А-10485" (МАКС)
( НПО "Молния" , вариант образца 1994 г.)

Пилотируемый орбитальный самолет

Вторая ступень

Авиационно-космический комплекс

2. Многоцелевая авиационно-космическая система
( НПО "Молния" , вариант образца 2001 г., участвовавший в 2006 г. с небольшими доработками в конкурсе Федерального космического агентства по созданию пилотируемого космического корабля нового поколения в рамках темы " Клипер", N 36 ФКП)

Авиационно-космический комплекс

Базовый пилотируемый орбитальный самолет ОС-П

Применение МАКС

Первоначально МАКС создавался по тактико-техническому заданию (ТТЗ ) Военно-воздушных сил Министерства обороны СССР . Военно-воздушные силы рассматривали МАКС как первоочередную замену дальним стратегическим разведчикам Ту-95МР.
Согласно ТТЗ и секретному постановлению Правительства в НПО Молния" с участием кооперации предприятий в 1983-89 годах были разработаны технические предложения и эскизный проект МАКС (тема "Гонг").

По понятным причинам мы не будем подробно останавливаться на военных аспектах применения МАКС - скажем только, что на всех этапах истории МАКСа у него был только один заказчик - Министерство обороны. Первоначальные целевые задачи его использования прямо вытекали из таких его качеств, как быстрое время реагирования системы (минимальное время подготовки к пуску), мобильное базирование и большой боковой маневр при спуске с орбиты. Ну и конечно, многоразовость основных элементов системы, которая не только снижает стоимость применения, но и, выражаясь военным языком, "позволяет решать целевые задачи меньшим нарядом оперативных средств". Вспомним знаменитую триаду военных целей в космосе, сформулированную генералом Каманиным еще в середине 1960-х годов: разведка, перехват и удар. Правда, Каманин подразумевал ВОС "Спираль" , но по сути МАКС - "это "Спираль" наших дней". Предельно четко выражены задачи МАКСа в интервью командующего 37-й Воздушной армией Верховного Главнокомандования стратегического назначения генерал-лейтенанта Михаила Опарина, возглавшего Дальнюю авиацию РФ, данным им "Российской газете" 11 марта 1999 года . На вопрос: "Какие задачи может решать МАКС в обеспечении безопасности России?", - он ответил:
"Во-первых, вести оперативно-стратегическую разведку <...> "Концепция национальной безопасности Российской Федерации" здесь предельно конкретна: "Особое значение для обеспечения национальной безопасности Российской Федерации имеют своевременное обнаружение угроз и определение их источников". А это значит, что страна нуждается в технике, которая обеспечивает быстрое получение важных для безопасности страны в тот или иной момент данных, независимо от времени суток, года или погодных условий. Заменяя собой десятки самолетов-разведчиков, МАКС способен быстро прозондировать практически любой район Земли на интересующий нас предмет и приземлиться буквально рядом с центром обработки полученной информации. Это выгодно отличает систему от спутников.
<...> мало иметь стратегическую авиацию и высокоточные ракеты, способные "влетать в футбольные ворота" с расстояния в несколько тысяч километров, надо еще точно знать, где эти "ворота" находятся. МАКС дает нам такую способность, позволяет вести разведку в реальном масштабе времени. А это, безусловно, ведет к повышению боевого потенциала Вооруженных Сил РФ в целом.
<...>Во-вторых, МАКС способен делать то, чего не может сделать ни один самолет - инспектировать космические аппараты на орбите, обслуживать орбитальные станции и с наименьшими затратами выводить в космос спутники. И если после старта с Байконура космическому аппарату еще приходится долго маневрировать в космосе, корректируя орбиту, то космолет стартует с летающего "космодрома", который может прибыть в самый удобный для пуска район Земли. С дозаправкой в воздухе "воздушный старт" способен лететь несколько тысяч километров.
МАКС может действовать в широком диапазоне космических высот. В специальном варианте с разгонным блоком эта система достигает и наивысших, геостационарных орбит. Такая техника позволит вести действительно воздушно-космические действия и борьбу за ближний космос, преодолевая нынешний разрыв между самолетами и космическими аппаратами. МАКС способен быть еще и "космическим истребителем", способным уничтожить космический эшелон возможного противника.
В-третьих, МАКС способен успешно решать задачи нанесения ударов высокоточным оружием по сильно защищенным объектам на Земле. Например, по корабельным группировкам, в том числе и по авианосным соединениям и группам, по главным центрам управления агрессора. При этом МАКСы смогут взаимодействовать с самолетами Дальней и морской ракетоносной авиации. МАКС способен выполнять важнейшие задачи обеспечения такого совместного удара - целеуказания, радиоэлектронного подавления противника, разведки результатов удара.
Прибавьте к этому то, что МАКС может быть системой двойного базирования. То есть космический самолет способен базироваться не только на земном аэродроме, но и длительное время может летать на орбите, пристыковавшись к околоземной станции. В этом случае оперативность действий многоразовой системы сильно возрастает".
Добавим, что МАКС может быстро перебазирован на другой аэродром старта, что значительно повышает выживаемость системы в угрожающий период и во время военного конфликта.

Но за время разработки МАКСа поменялись политические, а главное, экономические реалии - нет больше СССР , а вместе с ним исчезло и открытое противостояние глобальных военных блоков. В космосе на смену военно-политическому соперничеству двух сверхдержав пришло широкое международное сотрудничество. Практическое освоение космического пространства поставило новые задачи, решить которые, в силу своих уникальных транспортных и оперативных возможностей, наилучшим образом может именно МАКС, который изначально рассматривался как система двойного применения.
Наиболее полно (с наибольшей экономической эффективностью) возможности многоцелевой авиационно-космической системы в качестве многоразового транспортного средства, обслуживающего грузопоток по маршруту "Земля-орбита ИСЗ-Земля", могут быть реализованы при его использовании в составе орбитального технологического комплекса по промышленному производству полупроводниковых материалов в условиях космического полета.

Слева представлен один из вариантов внешнего облика орбитального завода, проработанный в рамках НИР "Эффективность".
Основой технологического комплекса являются четыре дискообразных молекулярных экрана, движущихся перпендикулярно вектору скорости. Учитывая, что комплекс движется на высоте 400 км в сильно разреженной среде (10 -6 мм.рт.ст), за экраном образуется устойчивая "теневая" зона сверхвысокого вакуума до 10 -14 мм.рт.ст, в которой размещаются производственные установки, производящие методом молекулярно-лучевой эпитаксии наиболее перспективные многослойные полупроводниковые наноструктуры.
Повышенная производительность орбитального технологического комплекса при значительно более высоком качестве продукции обусловлена сверхнизким уровнем микрогравитации (менее 10 -6 g), что позволяет путем орбитальной кристаллизации полученного в наземных условиях поликристалла получить выход продукции необходимого для микроэлектроники качества до 80% (для сравнения - в земных условиях при производстве арсенида галлия и сверхбольших интегральных схем выход готового продукта всего несколько процентов). Поэтому в орбитальных условиях возможно промышленное производство гетероэпитаксиальных структур соединений GaAr, CdTe, CdZnTe, GeSi/Si и др., позволяющих создать полупроводниковые приборы, имеющие в 5...6 раз более высокое быстродействие и превосходящие в более чем 100 раз по радиационной стойкости (при меньшем электропотреблении и способности работать при более высоких температурах) традиционные приборы на кремниевой основе.
Расчетная годовая производительность каждой установки - до 8000 пластин диаметром 76...400 мм (для сравнения: производительность аналогичной установки в земных условиях - 1500 пластин диаметром 25...150 мм) обеспечивает экономический эффект (годовую прибыль с учетом затрат на амортизацию, стоимость исходных материалов и семи полетов МАКСа) до $260 млн. (при стоимости одной готовой пластины с гетероэпитаксиальной структурой диаметром 400 мм в пределах $13000... 18000).

Посмотреть во всех деталях работу орбитального технологического комплекса, периодически обслуживаемого орбитальным самолетом МАКС, можно, установив на свой компьютер наш скринсейвер .

Многоцелева́я авиацио́нно-косми́ческая систе́ма (МАКС) — двухступенчатый комплекс, состоящий из самолёта -носителя (Ан-225 «Мрия» — точнее на базе Ан-225 предполагалась разработка нового самолета-носителя Ан-325), на котором устанавливается орбитальный самолёт. Орбитальный самолёт может быть как пилотируемым, так и беспилотным. Конструкция Ан-225 допускает установку грузового контейнера с внешним топливным баком с криогенными компонентами топлива вместо орбитального самолёта.

Разработка велась с начала 1980-х годов под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского в НПО «Молния».

МАКС-ОС с орбитальным самолётом и одноразовым баком;
МАКС-М с беспилотным самолётом ;
МАКС-Т с одноразовой беспилотной второй ступенью и грузом до 18 тонн.
«Система базируется на обычных аэродромах 1-го класса, дооборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса, и вписывается в основном в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами».

Этот проект был начат ещё в 1980-е годы научно-производственным объединением «Молния». При этом использовался опыт и результаты работ над проектом «Спираль» и над экспериментальными аппаратами БОР. Этот проект, в отличие от «Бурана», основан на принципе самоокупаемости. По расчётам, затраты окупятся через 1,5 года, а сам проект даст 8,5-кратную прибыль. Эта система является уникальной, в мире не разрабатывается ни одного подобного аппарата. Кроме того, МАКС значительно дешевле ракет за счёт многократного использования самолёта-носителя (до 100 раз), стоимость выведения груза на низкую околоземную орбиту — порядка 1000 долл./кг; для сравнения: средняя стоимость выведения в настоящее время составляет около 8000-12 000 долл./кг, для конверсионной РН «Днепр» — 3500 долл./кг. К преимуществам можно также отнести бо́льшую экологическую чистоту за счёт применения менее токсичного топлива (трёхкомпонентный двигатель РД-701 керосин/водород+кислород). В настоящее время на проект уже истрачено около 14 млрд долларов.