Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Не остались в стороне, конечно, и авиационные КБ. В принципе, еще в 1968-1971 годах в ОКБ А. Н. Туполева в проработке находилось несколько технических предложений по ВКС с горизонтальным стартом и посадкой. Взлетная масса летательных аппаратов, согласно проектов, достигала 300 тонн. В качестве силовой установки предлагалось использовать ЖРД на тепловыделяющих элементах с использованием ЯСУ, в качестве рабочего тела – водород. Рассматривались варианты многоэтапного вывода полезных нагрузок с ВКС, находящихся на орбите вокруг Земли, на межпланетные орбиты с использованием ионных и плазменных маршевых двигателей. В тот период основное внимание ОКБ было сосредоточено на СПС-1 и многорежимных тяжелых боевых самолетах. На развертывание крупномасштабных и дорогостоящих исследовательских работ по одноступенчатым ВКС не было ни средств, ни свободных необходимых научно-технических и людских ресурсов, кроме того, до первых успехов в американской программе по шаттлу военные не проявляли особого интереса к проектам отечественных ВКС, делая традиционно ставку в оборонных космических программах на традиционные ракетно-космические системы. Поэтому все эти оригинальные предложения ОКБ не вышли из стадии эмбрионального состояния.

С началом работ на Западе по одноступенчатым ВКС, работы по данной тематике оживились и в СССР. К середине 80-х годов совместно с ЦАГИ, ОКБ Н. Д. Кузнецова, с другими предприятиями и организациями отечественного ВПК ОКБ подготовило ряд конкретных технических предложений по созданию авиационно-космической системы на базе одноступенчатого орбитального самолета с маршевой и корректирующей силовыми установками на основе ЖРД, с наземным или воздушным стартом с тяжелых самолетов-носителей.

Следующим этапом в создании одноступенчатого ВКС в ОКБ А. Н. Туполева стало начало проектирования летательного аппарата с маршевой силовой установкой, построенной на комбинации двигателей принципиально различного типа (ТРД+ПВРД+ЖРД). За прошедшие годы ОКБ удалось накопить большой научно-технический и технологический материал, дающий возможность перейти к практической реализации проекта одноступенчатого ВКС. По теме одноступенчатого орбитального ВКС ОКБ за эти годы подготовило несколько проектов, отличавшихся различными техническими решениями в части компоновки летательного аппарата и его силовой установки. Одним из последних проектов стал проект, получивший обозначение самолет «2000» или Ту-2000с комбинированной силовой установкой (ТРД + ШПВРД + ЖРД), при этом ШПВРД означает широкодиапазонный ПВРД.

Как уже говорилось, в ответ на разработку США трансатмосферного X-30 (NASP) Министерство обороны 1 сентября 1986 года на основании постановлений правительства СССР от 27 января и 19 июля 1986 года о создании эквивалента выпустило техническое задание на одноступенчатый многоразовый воздушно-космический самолет (МВКС). МВКС должен был обеспечить эффективную и экономичную доставку на околоземную орбиту; обеспечить высокоскоростную трансатмосферную межконтинентальную транспортировку, и решение военные задач, как в атмосфере, так и в ближнем космическом пространстве. Из представленных ОКБ А. Н. Туполева, ОКБ А. С. Яковлева и НПО «Энергия» проектов одобрение получил Ту-2000, разработанный совместно с Центральным институтом авиационного моторостроения имени П. И. Баранова. Выполненный по схеме “бесхвостка” он должен иметь размах крыла 28,7 метра, длину 64,8 метров и стартовую массу 280 тонн при полезной нагрузке 4,6 тонны. Самолет рассчитан на 100 полетов, взлет и посадку на существующих аэродромах. Основой такого аппарата служит гиперзвуковой ПВРД с использованием забортного кислорода. В качестве топлива используется водород, который хранится на борту в «шугообразном» состоянии и служит также для охлаждения корпуса ВКС. Участие в работах по созданию двигателя приняло ОКБ имени А. М. Люльки.

На первом этапе предполагалось создать экспериментальный гиперзвуковой самолет ЭГС с максимальной скоростью полета до М=5-6, а на втором – экспериментальный ВКС – прототип одноступенчатого многоразового ВКС, обеспечивающий проведение летного эксперимента во всей области полетов, вплоть до выхода в космос. В связи с кризисом экономики в 1992 году работы по Ту2000 были приостановлены.

В 1981 году в ОКБ имени А. И. Микояна был разработан проект гиперзвукового пассажирского самолета, получившего имя «Владимир».Схема его была достаточно оригинальна. Во-первых, оригинальна сама двигательная установка, основой которой являются модули прямоточных воздушно-реактивных двигателей изменяемой геометрии со сверхзвуковым горением. Но ПВРД начинают работать со скорости М=2. Если использовать турбореактивные двигатели для начального разгона, то дальше они становятся мертвым грузом. Решение было найдено за счет размещения ЖРД внутри ПВРД - в результате получается ракетно-прямоточный воздушно-реактивный двигатель, который работает в диапазоне скоростей М=210. После набора силы прямоточным двигателем ракетный исполняет роль регулируемого конуса управления скачками уплотнений на остальных режимах работы. Во-вторых, использование переохлажденного “шугообразного” водорода позволяет уменьшить объем топливных баков и обеспечить накопление на борту атмосферного кислорода, необходимого для работы ракетного двигателя. В-третьих, топливные баки изолированы от пассажирского салона за счет применения трехфюзеляжной схемы, где левый и правый фюзеляжи – баки с водородом, а центральный – пассажирский салон и кабина экипажа. Длина фюзеляжа составит 120 метров, а размах крыльев – 100 метров. Из этого следует и четвертая особенность. Для взлета аппарата таких размеров используется водная поверхность, то есть аквадром, причем при взлете и посадке используется эффект экрана, что позволяет снизить скорость отрыва до 60-80 км/час.