در گذشته ، صنعت هوانوردی شوروی مشغول انبوهی از ایده های جسورانه بود. پروژه های هواپیماهای هوافضا ، نیروگاه های جایگزین برای حمل و نقل هوایی و غیره در حال انجام بود. در این زمینه پروژه M-19 که توسط V. M توسعه یافته است بسیار مورد توجه است. میاسیشچف. قرار بود چندین ایده جسورانه در آن ترکیب شود.
پاسخ تهدید
در اوایل دهه هفتاد ، رهبری شوروی از واقعیت پروژه شاتل فضایی آمریکا متقاعد شد و نگرانی خود را نشان داد. در آینده ، شاتل می تواند به حامل تسلیحات استراتژیک تبدیل شود و پاسخ به چنین تهدیدی لازم بود. در همین راستا ، تصمیم گرفته شد پروژه های داخلی در زمینه سیستم های هوافضا تسریع شود.
در آن زمان ، کارخانه ماشین سازی تجربی (ژوکوفسکی) ، که دفتر طراحی آن توسط V. M. میاسیشچف. در سال 1974 کارخانه وظیفه جدیدی دریافت کرد. در چارچوب موضوع "Cold-2" ، او قرار بود امکانات ایجاد یک سیستم ویدئویی کنفرانس امیدوار کننده با نیروگاه های جایگزین را تعیین کند. به طور خاص ، مفاهیم موتورهای سوخت مایع هیدروژنی و نیروگاه هسته ای باید آزمایش می شدند. در EMZ ، کار جدید "موضوع 19" نامگذاری شد. پروژه VKS بعداً M-19 نام گرفت.
کار "19" به چندین زیر برنامه تقسیم شد. موضوع "19-1" توسعه و آزمایش آزمایشگاه پرواز با موتور هیدروژن را ارائه می دهد. وظیفه موضوعات "19-2" و "19-3" جستجوی ظاهر هواپیماهای مافوق صوت و هوافضا بود. در چارچوب "19-4" و "19-5" ، کار بر روی سیستم ویدئو کنفرانس با نیروگاه هسته ای انجام شد.
مدیریت کلی کار توسط V. M انجام شد. میاسیشچف ، A. D. توخونتس ، تعدیل کننده I. Z. پلیوسنین. بدون مشارکت پیمانکاران فرعی. بنابراین ، OKB N. D. به کار روی موتور هسته ای پیوست. کوزنتسوا.
نظریه پروژه
V. M. میاسیشچف در ابتدا درباره امکان اجرای پروژه جدید شک کرد. وی خاطرنشان کرد که موشک های فضایی "سنتی" دارای جرم خشک 7-8 درصد هستند. از بلند شدن برای بمب افکن ها ، این پارامتر بیش از 30 است. بر این اساس ، VKS به نیروگاه ویژه ای نیاز دارد که بتواند جرم بالای سازه را جبران کرده و پرتاب خودرو به مدار را تضمین کند.
مطالعه چنین ویژگی های M-19 آینده حدود شش ماه طول کشید ، اما متخصصان EMZ هنوز توانستند ظاهر و ویژگی های بهینه دستگاه را تعیین کنند. طراح عمومی پیشنهاد فنی را مطالعه کرد و توسعه آن را تأیید کرد. به زودی پیش نویس یک تکلیف فنی ظاهر شد و کار طراحی آغاز شد.
M-19 پیشنهاد شد که به عنوان یک هواپیمای هوافضا قابل استفاده مجدد برای بلند شدن و فرود افقی ساخته شود. VKS می تواند به طور مداوم به فضا و عقب پرواز کند و تنها به تعمیر و نگهداری و سوخت گیری نیاز دارد. M-19 می تواند حامل سلاح های مختلف یا تجهیزات ویژه نظامی شود ، می تواند برای اهداف علمی و غیره استفاده شود. با توجه به محفظه بار بزرگ ، VKS توانست کالاها و افراد را به مدار و عقب منتقل کند.
با حل موفقیت آمیز همه مشکلات مهندسی ، M-19 می تواند یک نیروگاه هسته ای دریافت کند. چنین تجهیزاتی برد پرواز تقریبا نامحدود و قابلیت ورود به هر مدار را فراهم می کرد. در آینده ، استفاده از M-19 در هنگام اکتشاف ماه منتفی نیست.
برای به دست آوردن چنین نتایجی ، حل بسیاری از مشکلات پیچیده ضروری بود. چارچوب VKS دارای الزامات خاصی برای مقاومت مکانیکی و حرارتی بود ، نیروگاه باید بالاترین ویژگی ها را توسعه دهد و غیره. با این حال ، محاسبات خوش بینانه به نظر می رسید. نمونه نهایی VKS M-19 می تواند پس از 1985 ظاهر شود.
در صورت تهدیدها و چالش های جدید ، روشهای ساده استفاده از M-19 پیشنهاد شد. امکان ایجاد "ویدئو کنفرانس مرحله اول" با سرعت و ارتفاع کمتر ، اما قابلیت حمل جنگی یا بارهای دیگر وجود داشت. به طور خاص ، پیشنهاد شد از چنین هواپیمایی به عنوان حامل سیستم موشک برای پرتاب بار به فضا استفاده شود.
ویژگی های طراحی
در طول ساخت M-19 ، پیشنهاد شد از راه حل های مهندسی ویژه استفاده شود. بنابراین ، چارچوب هوا باید از آلیاژهای آلومینیوم سبک ساخته شود و پوست باید با پوشش مقاوم در برابر حرارت قابل استفاده مجدد بر اساس کربن یا سرامیک مجهز شود. معماری پیشنهادی وجود حجم زیاد در داخل قاب هوا را فراهم می آورد ، که باعث می شود حداکثر حجم برای سوخت ارائه شود.
نوع مطلوب M-19 دارای طرح "بدن حمل" با ته بدنه مسطح و بال دلتا از رفت و برگشت بزرگ بود. یک جفت کیل در دم قرار داده شد. بدنه مقطع متغیر ، کابین خدمه را با محافظ بیولوژیکی و محفظه بار جا داد. بخش دم تحت عناصر نیروگاه ترکیبی قرار گرفت. یک محفظه پهن موتور در قسمت زیرین آن قرار داده شده بود. پیشنهاد شده بود که از یک موتور موشک از یک دم قابل دفع با هواپیما استفاده شود.
یک نیروگاه ترکیبی ، شامل 10 توربوجت و 10 موتور رمجت ، یک موتور جت هسته ای و تجهیزات اضافی ، برای VKS بهینه در نظر گرفته شد. پیشنهاد شد که راکتور در یک پوسته جذب کننده انرژی ویژه قرار گیرد که بتواند هسته را در هنگام برخورد مختلف نجات دهد. برای مانور در فضا ، از یک نصب جداگانه با موتورهای فرمان مایع استفاده شد.
موتورهای توربوفن با سوخت هیدروژن قرار بود تیک آف ، صعود به 12-15 کیلومتر و شتاب تا M = 2 ، 5 … 2 ، 7 را فراهم کنند. سپس هیدروژن مایع مجبور شد حرارت راکتور را به مبدل های حرارتی در مقابل توربوفن منتقل کند. ، که امکان افزایش رانش و دو برابر شدن سرعت را فراهم کرد. پس از آن ، امکان فعال شدن موتور رمجت و ترجمه موتور توربوجت به اتوروتاسیون وجود داشت. با توجه به موتورهای رمجت ، پیشنهاد شد که شتاب تا M = 16 افزایش یابد و به ارتفاع 50 کیلومتری برسد. حداکثر رانش کلی موتورهای جت به 250 tf رسید.
در این حالت ، نیروهای هوافضا مجبور شدند فریینگ دم را رها کرده و NRM نگهدارنده را روشن کنند. دومی مسئول گرم کردن هیدروژن قبل از خارج شدن از طریق نازل بود. رانش محاسبه شده NRE به 280-300 tf رسید. نیروی محوری کل نیروگاه حداقل 530 tf است. این امر امکان حفظ بالاترین سرعت و رفتن به مدار را فراهم کرد.
VKS M-19 باید 69 متر طول داشته باشد (بدون فیرینگ ریخته شده) و طول بال آن 50 متر باشد. وزن برخاست به 500 تن رسید. وزن خشک 125 تن ، سوخت 220 تن بود. در محفظه بار به ابعاد 4 * 4 * 15 متر ، تا 40 تن را می توان بار گذاشت. طول باند مورد نیاز 4 کیلومتر بود.
بسته به وظیفه ، خدمه خود M-19 شامل سه تا هفت نفر بودند. هنگام انجام ماموریت های خاص ، یک فضاپیمای سرنشین دار به همراه خدمه اش می تواند در محفظه بار قرار گیرد. ارتفاع مدار مرجع 185 کیلومتر بود که حل بسیاری از وظایف علمی و نظامی را تضمین می کرد.
تحقیق و توسعه
حتی قبل از شکل گیری ظاهر نهایی VKS "19" در چارچوب موضوع "Cold-2" ، پروژه های تحقیقاتی مختلفی با هدف حل طیف وسیعی از مشکلات آغاز شد. موسسات تخصصی به مطالعه مسائل مربوط به ایجاد موتورهای هیدروژنی ادامه دادند و جستجوی مواد جدید با ویژگی های مورد نیاز انجام شد.
توجه ویژه ای به ایجاد نیروگاه ترکیبی ویژه شد.علم شوروی قبلاً در ایجاد موتورهای هسته ای تجربه داشت ، اما پروژه M-19 به محصول اساسی نیاز داشت. موتورهای آماده توربوجت و رمجت مناسب برای "19" نیز وجود نداشت. شرکتهای تخصصی مجبور بودند همه عناصر نیروگاه را توسعه دهند.
VKS امیدوار کننده باید کارهای اساسی جدیدی را حل کند ، به همین دلیل به تجهیزات هواپیما با عملکردهای خاص نیاز داشت. لازم بود ناوبری را در همه حالتها ، در جو و فضا ، و همچنین رسیدن به مسیرهای مورد نیاز و بازگشت به میدان هوایی ، ارائه دهد. علاوه بر این ، هواپیما به تجهیزات پشتیبانی ویژه زندگی نیاز داشت که بتواند خدمه را از هرگونه بار و تابش راکتور محافظت کند.
پروژه های تحقیقاتی مختلف تا اوایل دهه هشتاد ادامه یافت. مطابق با طرح موضوع "19" ، در 1982-84. لازم بود که طراحی دقیق M-19 آینده انجام شود. تا سال 1987 ، سه VKS مجرب قرار بود ظاهر شوند. اولین پرواز مربوط به 1987-88 بود. در اوایل دهه نود ، اتحاد جماهیر شوروی می توانست بر عملیات کامل یک سیستم هوافضا قابل استفاده مجدد مسلط شود.
پایان پروژه
با این حال ، این برنامه ها هرگز اجرا نشد. در اواسط دهه هفتاد ، رهبری نظامی و سیاسی کشور به دنبال راه های بیشتری برای توسعه فناوری موشکی و فضایی بودند ، از جمله در زمینه پاسخ به شاتل فضایی. استراتژی اقدامات انتخاب شده در واقع کار بیشتر در مورد موضوع "19" را لغو کرد.
در سال 1976 تصمیم به ایجاد سیستم قابل استفاده مجدد Energia-Buran گرفته شد. نقش اصلی در این پروژه به سازمان غیردولتی تازه ایجاد شده مولنیا واگذار شد. EMZ و برخی از شرکت های دیگر به حوزه قضایی او منتقل شدند. در نتیجه ، دفتر طراحی V. M. میاسیشچوا فرصت توسعه کامل پروژه M-19 را از دست داد.
کار بر روی "موضوع 19" چندین سال دیگر ادامه یافت ، اما به دلیل بارگذاری EMZ توسط پروژه های دیگر ، تنها حداقل تأثیر به آنها وارد شد. در اکتبر 1978 V. M. میاسیشچف درگذشت ؛ یک پروژه امیدوار کننده بدون پشتیبانی باقی ماند. در سال 1980 ، سرانجام تمام کار بر روی M-19 متوقف شد. در آن زمان ، پروژه ها و تحقیقات مرتبط به برنامه Energia-Buran هدایت شد.
بنابراین ، "موضوع 19" / "سرد -2" به نتایج مورد انتظار منجر نشد. اتحاد جماهیر شوروی هرگز هواپیمای هوافضا را با نیروگاه ترکیبی نساخت و از آن برای نیازهای نظامی و علمی استفاده نکرد. با این وجود ، در چارچوب پروژه "19" ، مطالعات مختلفی انجام شد ، که امکان تعیین مسیرهای بهینه برای توسعه سیستم های فضایی قابل استفاده مجدد و یافتن بهترین راه حل های مهندسی از انواع مختلف را فراهم کرد. کارهای تحقیقاتی و توسعه ای "موضوع 19" سهم بسزایی در توسعه فضانوردی داخلی داشتند و پیشرفتهای خاصی از زمان خود جلوتر بود و هنوز کاربردی پیدا نکرده است.
