في الماضي ، كانت صناعة الطيران السوفيتية مشغولة بمجموعة من الأفكار الجريئة. ويجري العمل على مشاريع طائرات الفضاء ومحطات الطاقة البديلة للطيران وما إلى ذلك. يحظى مشروع M-19 الذي طورته شركة V. M. مياشيشيف. تم التخطيط لدمج العديد من الأفكار الأكثر جرأة فيه.
الاستجابة للتهديد
في أوائل السبعينيات ، أصبحت القيادة السوفيتية مقتنعة بواقع مشروع مكوك الفضاء الأمريكي وبدأت في إبداء القلق. في المستقبل ، يمكن أن يصبح المكوك حاملة أسلحة استراتيجية ، وكان من الضروري الرد على مثل هذا التهديد. وفي هذا الصدد ، تقرر تسريع المشاريع المحلية في مجال أنظمة الطيران.
في ذلك الوقت ، كان المصنع التجريبي لبناء الآلات (جوكوفسكي) ، الذي كان يرأس مكتب تصميمه V. M. مياشيشيف. في عام 1974 تلقى المصنع مهمة جديدة. في إطار موضوع "Cold-2" ، كان من المفترض أن يحدد إمكانيات إنشاء نظام مؤتمرات فيديو واعد مع محطات طاقة بديلة. على وجه الخصوص ، يجب اختبار مفاهيم محركات وقود الهيدروجين السائل ومحطة الطاقة النووية. في EMZ ، تم تعيين العمل الجديد "الموضوع 19". تم تسمية مشروع VKS لاحقًا باسم M-19.
تم تقسيم العمل "19" إلى عدة إجراءات فرعية. موضوع "19-1" مخصص لتطوير واختبار معمل طيران بمحرك هيدروجين. كانت مهمة موضوعي "19-2" و "19-3" هي البحث عن مظهر الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت والطائرات الفضائية. في إطار "19-4" و "19-5" ، تم تنفيذ العمل على نظام مؤتمرات الفيديو مع محطة للطاقة النووية.
تم تنفيذ الإدارة العامة للعمل من قبل V. M. مياشيشيف ، أ. Tokhunts ، يديرها I. Z. بليوسنين. ليس بدون مشاركة مقاولين من الباطن. لذلك ، انضمت OKB N. D إلى العمل على المحرك النووي. كوزنتسوفا.
نظرية المشروع
في. شكك Myasishchev في البداية في جدوى المشروع الجديد. وأشار إلى أن صواريخ الفضاء "التقليدية" لها كتلة جافة تتراوح بين 7 و 8 بالمائة. من الإقلاع. بالنسبة للقاذفات ، تتجاوز هذه المعلمة 30٪. وفقًا لذلك ، تحتاج VKS إلى محطة طاقة خاصة يمكنها تعويض الكتلة العالية للهيكل وتضمن إطلاق المركبة في المدار.
استغرق الأمر حوالي ستة أشهر لدراسة مثل هذه الميزات للمستقبل M-19 ، لكن المتخصصين في EMZ كانوا لا يزالون قادرين على تحديد المظهر الأمثل وخصائص الجهاز. درس المصمم العام الاقتراح الفني ووافق على تطويره. سرعان ما ظهرت مسودة مهمة فنية ، وبدأت أعمال التصميم.
تم اقتراح بناء M-19 كطائرة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام للإقلاع والهبوط الأفقي. يمكن أن تطير VKS باستمرار في الفضاء والعودة ، وتحتاج فقط إلى بعض الصيانة والتزود بالوقود. يمكن أن تصبح M-19 حاملة أسلحة مختلفة أو معدات عسكرية خاصة ، ويمكن استخدامها للأغراض العلمية ، وما إلى ذلك. نظرًا لمقصورة الشحن الكبيرة ، تمكنت VKS من نقل البضائع والأشخاص إلى المدار والعودة.
مع الحل الناجح لجميع المشاكل الهندسية ، يمكن أن تستقبل M-19 محطة طاقة نووية. وفرت هذه المعدات مدى طيران غير محدود تقريبًا والقدرة على دخول أي مدار. في المستقبل ، لم يتم استبعاد استخدام M-19 أثناء استكشاف القمر.
للحصول على مثل هذه النتائج ، كان من الضروري حل الكثير من المشاكل المعقدة. كان لهيكل الطائرة VKS متطلبات خاصة للقوة الميكانيكية والحرارية ، وكان على محطة الطاقة تطوير أعلى الخصائص ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، بدت الحسابات متفائلة. يمكن أن تظهر عينة نهائية من VKS M-19 بعد عام 1985.
في حالة وجود تهديدات وتحديات جديدة ، تم اقتراح طرق مبسطة لاستخدام M-19. كان من الممكن إنشاء "مؤتمر بالفيديو للمرحلة الأولى" بسرعة وارتفاع منخفضين ، لكنهما قادران على حمل قتال أو حمولة أخرى. على وجه الخصوص ، تم اقتراح استخدام مثل هذه الطائرات كحاملة لنظام صاروخي لإطلاق حمولة في الفضاء.
ميزات التصميم
أثناء بناء M-19 ، تم اقتراح استخدام حلول هندسية خاصة. لذلك ، يجب أن يكون هيكل الطائرة مصنوعًا من سبائك الألومنيوم الخفيفة ، ويجب أن يكون الجلد مزودًا بطبقة مقاومة للحرارة قابلة لإعادة الاستخدام تعتمد على الكربون أو السيراميك. نصت البنية المقترحة على وجود كميات كبيرة داخل هيكل الطائرة ، مما جعل من الممكن إعطاء كميات قصوى من الوقود.
البديل الأمثل للطائرة M-19 كان له مخطط "جسم حمل" مع قاع جسم مسطح وجناح دلتا من اكتساح كبير. تم وضع زوج من العارضات في الذيل. يستوعب جسم الطائرة ذات المقطع العرضي المتغير مقصورة الطاقم مع التدريع البيولوجي ومقصورة الشحن. تم إعطاء قسم الذيل تحت عناصر محطة الطاقة المدمجة ؛ تم توفير محرك واسع أسفل القاع. تم اقتراح استخدام ذيل قابل للتخلص من محرك الصاروخ.
تعتبر محطة الطاقة المشتركة ، بما في ذلك 10 محركات نفاثة و 10 محركات نفاثة ومحرك نفاث نووي ومعدات إضافية ، مثالية لمحركات VKS. تم اقتراح وضع المفاعل في غلاف خاص ممتص للطاقة قادر على إنقاذ اللب أثناء التأثيرات المختلفة. للمناورة في الفضاء ، تم استخدام تركيب منفصل مع محركات توجيه سائلة.
كان من المفترض أن توفر المحركات التوربينية المروحية التي تعمل بالوقود الهيدروجين الإقلاع ، والصعود إلى 12-15 كم والتسارع إلى M = 2 ، 5 … 2 ، 7. ثم اضطر الهيدروجين السائل إلى نقل حرارة المفاعل إلى مبادلات حرارية أمام المحرك التوربيني المروحي ، مما جعل من الممكن زيادة الدفع ومضاعفة السرعة. بعد ذلك ، كان من الممكن تشغيل المحرك النفاث ، وترجمة المحرك النفاث إلى دوران آلي. بسبب المحركات النفاثة النفاثة ، تم اقتراح التسريع إلى M = 16 والارتفاع إلى ارتفاع 50 كم. بلغ أقصى قوة دفع للمحركات النفاثة 250 تريليون قدم.
في هذا الوضع ، كان على القوات الفضائية أن تسقط انسيابية الذيل وتقوم بتشغيل NRM. كان الأخير مسؤولاً عن تسخين الهيدروجين قبل إخراجه عبر الفوهة. وصل الدفع المحسوب لـ NRE إلى 280-300 tf ؛ يبلغ إجمالي قوة الدفع لمحطة الطاقة بأكملها 530 تريليون قدم مكعب على الأقل. هذا جعل من الممكن الحفاظ على أعلى سرعة والدخول في المدار.
كان من المفترض أن يبلغ طول VKS M-19 69 مترًا (بدون هيكل مغرور) ويبلغ طول جناحها 50 مترًا ، وبلغ وزن الإقلاع 500 طن ، وكان الوزن الجاف 125 طنًا ، وكان الوقود 220 طنًا. مقصورة شحن بقياس 4 × 4 × 15 مترًا ، ويمكن تحميل ما يصل إلى 40 طنًا. كان طول المدرج المطلوب 4 كم.
تضمن طاقم M-19 الخاص من ثلاثة إلى سبعة أشخاص ، حسب المهمة. عند القيام بمهام معينة ، يمكن وضع مركبة فضائية مأهولة مع طاقمها في حجرة الشحن. كان ارتفاع المدار المرجعي 185 كم ، مما كفل حل مجموعة واسعة من المهام العلمية والعسكرية.
البحث والتطوير
حتى قبل تشكيل المظهر النهائي لـ VKS "19" في إطار موضوع "Cold-2" ، تم إطلاق مشاريع بحثية مختلفة تهدف إلى حل مجموعة واسعة من المشاكل. استمرت المعاهد المتخصصة في دراسة قضايا إنشاء محركات الهيدروجين ، وتم البحث عن مواد جديدة بالخصائص المطلوبة.
تم إيلاء اهتمام خاص لإنشاء محطة طاقة خاصة مشتركة.كان للعلم السوفيتي بالفعل خبرة في إنشاء محركات نووية ، لكن مشروع M-19 تطلب منتجًا جديدًا بشكل أساسي. كما كانت المحركات النفاثة التوربينية والنفاثة الجاهزة المناسبة لـ "19" مفقودة. كان على الشركات المتخصصة تطوير جميع عناصر محطة الطاقة.
كان على VKS الواعدة حل المهام الجديدة بشكل أساسي ، ولهذا السبب احتاجت إلى إلكترونيات طيران ذات وظائف خاصة. كان مطلوبًا توفير الملاحة في جميع الأوضاع ، في الغلاف الجوي وفي الفضاء ، وكذلك الوصول إلى المسارات المطلوبة والعودة إلى المطار. بالإضافة إلى ذلك ، احتاجت الطائرة إلى معدات دعم حياة محددة قادرة على حماية الطاقم من جميع الأحمال والإشعاع من المفاعل.
استمرت المشاريع البحثية المختلفة حتى أوائل الثمانينيات. وفقًا لخطة موضوع "19" ، في 1982-1984. كان من الضروري تنفيذ تصميم مفصل للمستقبل M-19. بحلول عام 1987 ، كان من المفترض أن تظهر ثلاثة من VKS ذوي الخبرة. نُسبت الرحلة الأولى إلى 1987-1988. في أوائل التسعينيات ، تمكن الاتحاد السوفياتي من إتقان العملية الكاملة لنظام الفضاء القابل لإعادة الاستخدام.
نهاية المشروع
ومع ذلك ، لم يتم تنفيذ هذه الخطط. في منتصف السبعينيات ، كانت القيادة العسكرية والسياسية للبلاد تبحث عن طرق أخرى لتطوير تكنولوجيا الصواريخ والفضاء ، بما في ذلك في سياق الرد على مكوك الفضاء. في الواقع ، ألغت استراتيجية الإجراءات المختارة مزيدًا من العمل حول موضوع "19".
في عام 1976 ، تقرر إنشاء نظام Energia-Buran القابل لإعادة الاستخدام. تم إعطاء الدور الرائد في هذا المشروع إلى منظمة Molniya غير الحكومية التي تم إنشاؤها حديثًا. تم نقل EMZ وبعض الشركات الأخرى إلى اختصاصه. نتيجة لذلك ، قام مكتب تصميم V. M. خسر Myasishcheva الفرصة لتطوير مشروع M-19 بالكامل.
استمر العمل على "الموضوع 19" لعدة سنوات أخرى ، ولكن نظرًا لتحميل منطقة EMZ من قبل مشاريع أخرى ، لم يُعطَ لها سوى تأثير ضئيل. في أكتوبر 1978 ف. توفي Myasishchev. ترك مشروع واعد دون دعم. في عام 1980 ، توقف العمل على M-19 أخيرًا. بحلول هذا الوقت ، تم إعادة توجيه المشاريع والبحوث ذات الصلة إلى برنامج Energia-Buran.
وبالتالي ، فإن "الموضوع 19" / "بارد -2" لم يؤد إلى النتائج المتوقعة. لم يقم اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية مطلقًا ببناء طائرة فضائية مع محطة طاقة مشتركة ولم يستخدمها للاحتياجات العسكرية والعلمية. ومع ذلك ، في إطار مشروع "19" ، تم إجراء دراسات مختلفة ، مما أتاح تحديد المسارات المثلى لتطوير أنظمة الفضاء القابلة لإعادة الاستخدام وإيجاد أفضل الحلول الهندسية بمختلف أنواعها. قدمت أعمال البحث والتطوير من "الموضوع 19" مساهمة كبيرة في تطوير رواد الفضاء المحليين ، وكانت بعض التطورات سابقة لعصرها ولم يتم العثور عليها بعد.
