In passato, l'industria aeronautica sovietica era impegnata con una serie di idee audaci. Si stavano elaborando progetti di velivoli aerospaziali, centrali elettriche alternative per l'aviazione, ecc. Di particolare interesse in questo contesto è il progetto M-19 sviluppato dal V. M. Myasishchev. È stato progettato per combinare molte delle idee più audaci in esso.
Risposta alla minaccia
All'inizio degli anni settanta, la leadership sovietica si convinse della realtà del progetto dello Space Shuttle americano e iniziò a mostrare preoccupazione. In futuro, lo Shuttle potrebbe diventare un vettore di armi strategiche ed era necessaria una risposta a tale minaccia. A tal proposito si è deciso di accelerare i progetti nazionali nel campo dei sistemi aerospaziali.
A quel tempo, l'impianto sperimentale di costruzione di macchine (Zhukovsky), il cui ufficio di progettazione era diretto da V. M. Myasishchev. Nel 1974 lo stabilimento ricevette un nuovo incarico. Nell'ambito del tema "Cold-2", avrebbe dovuto determinare le possibilità di creare un sistema di videoconferenza promettente con centrali elettriche alternative. In particolare, avrebbero dovuto essere testati i concetti di motori a idrogeno liquido e di una centrale nucleare. In EMZ, il nuovo lavoro è stato designato "Topic 19". Il progetto VKS è stato successivamente chiamato M-19.
Il lavoro "19" è stato suddiviso in diversi sottoprogrammi. L'argomento "19-1" prevedeva lo sviluppo e il test di un laboratorio volante con un motore a idrogeno. Il compito dei temi "19-2" e "19-3" era cercare l'aspetto di velivoli ipersonici e aerospaziali. Nell'ambito di "19-4" e "19-5", sono stati eseguiti lavori su un sistema di videoconferenza con una centrale nucleare.
La direzione generale dei lavori è stata affidata a V. M. Myasishchev, A. D. Tokhunts, moderato da I. Z. Plyusnin. Non senza il coinvolgimento di subappaltatori. Quindi, OKB N. D. si è unito al lavoro sul motore nucleare. Kuznetsova.
Teoria del progetto
V. M. Myasishchev inizialmente dubitava della fattibilità del nuovo progetto. Ha sottolineato che i razzi spaziali "tradizionali" hanno una massa secca del 7-8 percento. dal decollo. Per i bombardieri, questo parametro supera il 30%. Di conseguenza, il VKS ha bisogno di una centrale elettrica speciale in grado di compensare l'elevata massa della struttura e garantire il lancio del veicolo in orbita.
Ci sono voluti circa sei mesi per studiare tali caratteristiche del futuro M-19, ma gli specialisti EMZ erano ancora in grado di determinare l'aspetto e le caratteristiche ottimali della macchina. Il Progettista Generale ha studiato la proposta tecnica e ne ha approvato lo sviluppo. Presto apparve una bozza di incarico tecnico e iniziarono i lavori di progettazione.
M-19 è stato proposto di essere costruito come un aereo aerospaziale riutilizzabile per il decollo e l'atterraggio orizzontali. Il VKS potrebbe volare costantemente nello spazio e tornare indietro, richiedendo solo un po' di manutenzione e rifornimento. L'M-19 potrebbe diventare un vettore di varie armi o attrezzature militari speciali, potrebbe essere utilizzato per scopi scientifici, ecc. Grazie all'ampio vano di carico, il VKS era in grado di trasportare merci e persone in orbita e ritorno.
Con la soluzione riuscita di tutti i problemi di ingegneria, l'M-19 potrebbe ricevere una centrale nucleare. Tale equipaggiamento forniva un raggio di volo quasi illimitato e la capacità di entrare in qualsiasi orbita. In futuro, l'uso dell'M-19 durante l'esplorazione della luna non è stato escluso.
Per ottenere tali risultati, è stato necessario risolvere molti problemi complessi. La cellula VKS aveva requisiti speciali per la resistenza meccanica e termica, la centrale elettrica doveva sviluppare le caratteristiche più elevate, ecc. Tuttavia, i calcoli sembravano ottimisti. Un campione finito del VKS M-19 potrebbe apparire dopo il 1985.
In caso di nuove minacce e sfide, sono stati proposti metodi semplificati di utilizzo dell'M-19. È stato possibile creare una "videoconferenza di prima fase" con una velocità e un'altitudine inferiori, ma in grado di trasportare un carico di combattimento o altro. In particolare, è stato proposto di utilizzare un tale aereo come vettore di un sistema missilistico per il lancio di un carico nello spazio.
Caratteristiche del progetto
Durante la costruzione dell'M-19, è stato proposto di utilizzare soluzioni ingegneristiche speciali. Quindi, la cellula dovrebbe essere costruita con leghe di alluminio leggere e la pelle dovrebbe essere dotata di un rivestimento resistente al calore riutilizzabile a base di carbonio o ceramica. L'architettura proposta prevedeva la presenza di grandi volumi all'interno della cellula, che consentivano di fornire i massimi volumi per il carburante.
La variante ottimale dell'M-19 aveva uno schema di "corpo portante" con un fondo piatto della fusoliera e un'ala a delta di una grande spazzata. Un paio di chiglie è stato posto nella coda. La fusoliera di sezione variabile ospitava la cabina dell'equipaggio con schermatura biologica e il vano di carico. La sezione di coda è stata data sotto gli elementi della centrale elettrica combinata; un'ampia gondola motore è stata fornita sotto il fondo. È stato proposto di utilizzare una carenatura di coda gettabile di un motore a razzo.
Una centrale elettrica combinata, tra cui 10 turboreattori e 10 motori a reazione, un motore a reazione nucleare e apparecchiature aggiuntive, è stata considerata ottimale per il VKS. È stato proposto di posizionare il reattore in uno speciale guscio ad assorbimento di energia in grado di salvare il nucleo durante vari impatti. Per le manovre nello spazio è stata utilizzata un'installazione separata con motori a sterzo liquido.
I motori turbofan alimentati a idrogeno avrebbero dovuto fornire decollo, ascesa a 12-15 km e accelerazione a M = 2, 5 … 2, 7. Quindi l'idrogeno liquido doveva trasferire il calore del reattore agli scambiatori di calore davanti al turbofan, che ha permesso di aumentare la spinta e raddoppiare la velocità. Successivamente, è stato possibile accendere il motore a reazione e tradurre il motore a turbogetto in autorotazione. A causa dei motori a reazione, è stato proposto di accelerare a M = 16 e salire a un'altitudine di 50 km. La spinta totale massima dei motori a reazione ha raggiunto 250 tf.
In questa modalità, le forze aerospaziali hanno dovuto abbassare il codone e attivare il supporto NRM. Quest'ultimo era responsabile del riscaldamento dell'idrogeno prima di essere espulso attraverso l'ugello. La spinta calcolata del NRE ha raggiunto 280-300 tf; la spinta totale dell'intera centrale è di almeno 530 tf. Ciò ha permesso di mantenere la massima velocità ed entrare in orbita.
Il VKS M-19 doveva avere una lunghezza di 69 m (senza carenatura ribaltata) e un'apertura alare di 50 m. Il peso al decollo ha raggiunto le 500 tonnellate. Il peso a secco era di 125 tonnellate, il carburante era di 220 tonnellate. vano di carico che misura 4x4x15 m, fino a 40 tonnellate può essere caricato. La lunghezza della pista richiesta era di 4 km.
Il proprio equipaggio dell'M-19 comprendeva da tre a sette persone, a seconda del compito. Durante l'esecuzione di determinate missioni, un veicolo spaziale con equipaggio con il suo equipaggio potrebbe essere collocato nel vano di carico. L'altitudine dell'orbita di riferimento era di 185 km, il che garantiva la soluzione di un'ampia gamma di compiti scientifici e militari.
Ricerca e sviluppo
Anche prima della formazione dell'aspetto finale del VKS "19" nell'ambito del tema "Cold-2", sono stati avviati vari progetti di ricerca volti a risolvere un'ampia gamma di problemi. Istituti specializzati hanno continuato a studiare i problemi della creazione di motori a idrogeno ed è stata effettuata una ricerca di nuovi materiali con le caratteristiche richieste.
Particolare attenzione è stata posta alla realizzazione di una speciale centrale combinata. La scienza sovietica aveva già esperienza nella creazione di motori nucleari, ma il progetto M-19 richiedeva un prodotto fondamentalmente nuovo. Mancavano anche motori turbogetto e ramjet già pronti adatti per "19". Le imprese specializzate hanno dovuto sviluppare tutti gli elementi della centrale elettrica.
Il promettente VKS doveva risolvere compiti fondamentalmente nuovi, motivo per cui aveva bisogno di avionica con funzioni speciali. Era necessario fornire la navigazione in tutte le modalità, nell'atmosfera e nello spazio, oltre a raggiungere le traiettorie richieste e tornare all'aeroporto. Inoltre, il velivolo necessitava di attrezzature di supporto vitale specifiche in grado di proteggere l'equipaggio da tutti i carichi e dalle radiazioni del reattore.
Diversi progetti di ricerca sono proseguiti fino ai primi anni ottanta. In accordo con il piano del tema "19", nel 1982-84. è stato necessario eseguire un progetto dettagliato del futuro M-19. Nel 1987, avrebbero dovuto apparire tre VKS esperti. Il primo volo è stato attribuito al 1987-88. All'inizio degli anni novanta, l'URSS poteva padroneggiare l'operazione a tutti gli effetti di un sistema aerospaziale riutilizzabile.
Fine del progetto
Tuttavia, questi piani non sono mai stati attuati. A metà degli anni settanta, la leadership militare e politica del paese era alla ricerca di ulteriori modi per sviluppare la tecnologia missilistica e spaziale, anche nel contesto di una risposta allo Space Shuttle. La strategia di azioni scelta ha effettivamente annullato ulteriori lavori sull'argomento "19".
Nel 1976 si decise di realizzare il sistema riutilizzabile Energia-Buran. Il ruolo guida in questo progetto è stato affidato alla neonata ONG Molniya. EMZ e alcune altre imprese sono state trasferite alla sua giurisdizione. Di conseguenza, l'ufficio di progettazione di V. M. Myasishcheva ha perso l'opportunità di sviluppare completamente il progetto M-19.
Il lavoro sul "Tema 19" è continuato per diversi anni, ma a causa del caricamento di EMZ da parte di altri progetti, è stato dato loro solo un impatto minimo. Nell'ottobre 1978 V. M. Myasishchev è morto; un progetto promettente è stato lasciato senza supporto. Nel 1980, tutti i lavori sull'M-19 furono finalmente interrotti. A questo punto, i progetti e le ricerche correlati sono stati reindirizzati al programma Energia-Buran.
Pertanto, "Topic 19" / "Cold-2" non ha portato ai risultati previsti. L'URSS non ha mai costruito un aereo aerospaziale con una centrale elettrica combinata e non lo ha utilizzato per esigenze militari e scientifiche. Tuttavia, nell'ambito del progetto "19", sono stati effettuati vari studi, che hanno permesso di determinare i percorsi ottimali per lo sviluppo di sistemi spaziali riutilizzabili e trovare le migliori soluzioni ingegneristiche di vario genere. I lavori di ricerca e sviluppo del "Tema 19" hanno dato un contributo significativo allo sviluppo della cosmonautica domestica e alcuni sviluppi erano in anticipo sui tempi e non hanno ancora trovato applicazione.
