Космическая гонка и возрождение забытых проектов

4 октября 1957 года с территории научно-исследовательского полигона в Казахстане, который впоследствии получил название Байконур, ракетой-носителем Р-7 был проведен первый успешный запуск искусственного спутника нашей планеты. Этот день стал переломным моментом в истории человечества, так как он ознаменовал начало космической эры. Проект был прорывом для того времени, а впереди военно-космическую промышленность СССР ждало еще немало фантастических взлетов и болезненных падений.

СССР положили начало новому витку научно-технической революции. 4 октября 1957 года принято считать началом космической гонки вооружений, в которой принимали участие только две супердержавы, пока остальные страны напряженно следили за «соревнованием» мирового масштаба и примыкали то к одному, то к другому лагерю «болельщиков». Во второй половине ХХ века претенденты на звание покорителей космоса пускали в ход все возможные средства, чтобы превзойти друг друга. В США и СССР велись активные разработки особого вида оружия, которое можно было бы использовать за пределами планеты. Некоторые идеи казались фантастикой, а другие были успешно реализованы и даже послужили основой для современных разработок, которые используются до сих пор.

Космическая гонка завершилась технической победой США, когда СССР просто выбыл из нее. На закате жизни этой огромной страны сворачивались десятки проектов. Такая участь постигла масштабные разработки «Скиф» и «Буран». Был и еще один крупный проект, который стартовал еще в 60-х годах прошлого века, практически в одно время с первым запуском человека в космос. Он почти затерялся на страницах военной истории, но неожиданно напомнил о себе.

Американские военные инженеры объявили о начале работы над созданием орбитального многоразового корабля Dream Chaser, который в США стали громко называть «венцом авиационно-космической промышленности». Это особая разработка, которая не имеет аналогов в мире или все же имеет? Мало кто знает, что не только ключевые технические решения, но и сам облик инновационного технического средства были полностью скопированы с орбитального корабля советского производства в рамках проекта «Спираль». Он задумывался в качестве ответной меры на удары по территории СССР из космоса. Для середины прошлого века сама мысль о подобной атаке была где-то на грани фантастики, но сегодня американцы доказали, что многие советские разработки опережали свое время, из-за чего и оставались недооцененными.

Вверх по «Спирали»

В 1964 году группа советских ученых приступила к разработке концепции уникальной системы космического назначения, состоявшей из тандема, в который входили:

  • Гиперзвуковой самолет, выполнявший роль специального носителя.
  • Орбитальный самолет (ОС) с ракетным ускорителем.

Гиперзвуковой самолет должен был вывести ОС по технологии воздушного старта в космос, после чего он отправлялся на орбиту. Это была принципиально новая воздушно-космическая станция, которая не имела аналогов в мире. Ученым ЦНИИ 30 удалось создать модель, которая органично сочетала в себе функции космического объекта, самолета и ракетоплана. К 1965 году работа над теоретической частью проекта была завершена и он был передан специалистам ОКБ А.И. Микояна, где им занялся главный конструктор Г.Е. Лозино-Лозинский. Двухступенчатый воздушно-орбитальный корабль, который впоследствии стал называться авиационно-космической станцией, нарекли «Спиралью». СССР начал серьезную подготовку к войне в космосе.

Стоит отметить, что идея создания аэрокосмической системы появилась не в 60-х годах. В своих трудах о подобном упоминал еще Циолковский, но это была всего лишь голая теория, у которой не было технической базы для применения на практике. Сотрудники КБ Микояна в 1962 году еще до начала работы над «Спиралью» трудились над проектом «50-50». Его ключевой задачей тоже было создание аэрокосмической системы. Многие технические решения этого проекта были впоследствии использованы в «Спирали».

Уникальное топливо и капсула для спасения пилота

Советская аэрокосмическая система поражала воображение. Старт с разгонной платформы совершался на скорости около 400 км/ч. После этого самолет-разгонщик набирал нужную высоту в 25-30 км и скорость в 6 000-6500 км/ч, что в 6,5 раз превышало скорость звука. Затем орбитальный самолет, который весил 10 тонн, отделялся от «спины» носителя и набирал разгон с помощью ракетных двигателей. Для достижения максимального КПД силовой установки разработчикам пришлось использовать особое топливо. Химики долго искали оптимальное решение, пока наконец не остановились на фторводородной смеси, использование которой помогло решить сразу несколько проблем:

  • Получение КПД близкого к 100%.
  • Обеспечение силовой установки топливным составом, который можно было назвать сравнительно стабильным.

Фторводородная смесь имела только один серьезный недостаток — она была слишком токсична. Цианистый калий, в сравнении с жидким фтором, становился просто безобидной вкусовой добавкой к чаю.

Когда вопрос с топливом был решен, конструкторы столкнулись с еще одной важной проблемой. В первую очередь, было необходимо позаботиться о безопасности пилота в случае возникновения внештатной ситуации. Для спасения летчика разработали особую капсулу, которая при необходимости отделялась от фюзеляжа ОС. Кабина оснащалась пороховыми двигателями. Они "отстреливали" капсулу от самолета. Для вхождения в плотные слои атмосферы использовались управляющие двигатели. Применение подобного технического решения значительно повышало шансы на выживание человека в воздухе на гиперзвуковых скоростях. Очень похожую систему экстренного спасения использовали американцы в двух своих разработках:

  • Высотный бомбардировщик XB-70, более известный под устрашающим названием «Валькирия».
  • Фронтовой F-111.

С помощью специальной капсулы советские инженеры-конструкторы успешно решили проблему спасения человека в воздушном пространстве. Так как температура фюзеляжа на разных этапах спуска с орбиты могла достигать критических значений (1600 °C), необходимо было покрыть корпус особым материалом, который выдерживал подобное тепловое воздействие. Теплозащиту ОС обеспечивали специальные плакированные пластины из дисилицида молибдена и ниобиевого сплава.

Космический бой — он трудный самый

Каким должно быть столкновение в космосе? Военные эксперты прекрасно знают, как выглядит воздушный бой на дальних дистанциях или на близком расстоянии. Трудно представить себе, как будет развиваться сценарий подобного столкновения в пространстве, где еще никогда не проводились войны. Лозино-Лозинский с самого начала разрабатывал концепцию корабля, который будет принимать участие в высокоманевренном космическом бое. Одними из самых интересных разработок проекта, стали различные модификации ОС, каждая из которых должна была использоваться для определенных целей. На базе орбитального самолета конструкторами были созданы:

  • Транспортник с небольшим отсеком для перевозки грузов. 
  • Радиолокационный разведчик, оснащенный внешней разворачиваемой антенной
  • Дневной фоторазведчик с фотоаппаратурой, которая позволяла делать снимки высокой четкости.
  • Орбитальный перехватчик, предназначенный для уничтожения космических объектов.
  • Ударный орбитальный самолет, который должен был атаковать военные объекты противника, находящиеся на земле.

Самым опасным в космической войне стал ударный ОС. Планировалось оснастить его двухтонной ракетой класса «космос-земля» с ядерной боеголовкой. Подобный ОС мог уничтожить вражеский авианосец даже при отклонении от цели в 200 м. Свою задачу он выполнял уже на первом витке, а во время второго пилот должен был просто проконтролировать ситуацию.

После успешного завершения операции ОС должен был вернуться домой. Решение этой задачи стало настоящей головной болью для конструкторов, из-за особенностей конструкции летательного аппарата, который, как и все самолеты, имел крылья. Конструкторам предстояло решить сложную задачу, потому что ОС должен был спускаться на землю «носом вперед» и при этом не терять правильную ориентацию на огромных сверхзвуковых, гиперзвуковых и дозвуковых скоростях. Так как обеспечить орбитальному самолету 100% защиты от набегающего потока воздуха невозможно, самые уязвимые области на корпусе были покрыты слоем специальной теплозащиты. Крылья дополнительно оснастили консолями треугольной формы, которые могли складываться. Эти конструктивные элементы отвечали за самобалансировку корабля. Решение было простым, но гениальным для того времени.

Обрыв «Спирали»

В 1973 все работы по проекту «Спираль» были прекращены. Многие из его разработок позже нашли свое применение. На основе результатов работы сотрудников ОКБ А.И. Микояна впоследствии был создан беспилотный орбитальный ракетоплан, получивший название «БОР-4». После одного из испытательных полетов советские моряки извлекали его из моря. Их необычную активность заметили австралийские разведчики. «БОР-4» попал в объективы их фотоаппаратуры. Снимки были переданы американцам. Фотографии на протяжении нескольких лет детально изучались зарубежными специалистами, а потом появился корабль Dream Chaser. По мнению многих экспертов, американцы вытащили «счастливый билет», скопировав разработку СССР.

Уже сейчас можно заметить предпосылки для начала новой космической гонки. Участники завершили разминку и выстроились на старте, осталось только дождаться сигнального выстрела. Впереди долгая дорога, полная взлетов и падений, многие из которых можно предотвратить. Достаточно извлечь ценный урок из печальной истории «Спирали», которая была перспективным проектом советской военно-космической промышленности, но слишком сильно опережала свое время, из-за чего и была предана забвению.