Обсуждение космических программ

1. Тема 19-1. Создание летающей лаборатории с силовой установкой на жидком водородном топливе, отработка технологии работ с криогенным топливом; 
2. Тема19-2. Проектно-конструкторские работы по определению облика гиперзвукового самолета; 
3. Тема 19-3. Проектно-конструкторские работы по определению облика перспективного ВКС; 
4. Тема 19-4; 9-5. Проектно-конструкторские работы по определению облика альтернативных вариантов ВКС с ядерной двигательной установкой. 









Работы по перспективному ВКС проводились на предприятии под индексом М-19. При непосредственном руководстве Генерального конструктора В.М.Мясищева, работы по теме «19» воглавил заместитель Генерального конструктора, начальник проектного комплекса, ближайший соратник Мясищева - А.Д.Тохунц. 

Ведущим конструктором по теме был назначен И.3.Плюснин. У истоков идеи перспективного ВКС М-19 с комбинированной силовой установкой стояли ближайшие подвижники В.М.Мясищева - сотрудники проектного комплекса: начальник отдела аэродинамики А.А.Брук и начальник отдела силовых установок Н.Д.Барышов. 

Проектно-конструкторские проработки проводились в отделе проектов под руководством начальника отдела проектов И.С.Говора ведущими специалистами А.Н.Уразовым, В.А.Петровым и многими другими. Комбинированную силовую установку с ядерным реактором разрабатывал Генеральный конструктор Куйбышевского моторостроительного завода Н.Д.Кузнецов. 
График работ О работах того периода вспоминает А.Д.Тохунц: 

«Когда в начале 70-х годов всем стало ясно, что создание в США МТКС «Спейс-Шаттл» - это реальность, а не очередной миф, во что очень хотелось верить руководству страны, так как все понимали, какими затратами это ляжет на экономику всей страны, Минавиапром в числе многих других предприятий стал все больше привлекать ЭМЗ к работам по космической тематике. Результатом этих работ явился проект воздушно-космического самолета с горизонтальным взлетом и посадкой, размерность которого должна была обеспечить выведение такого же полезного груза (30 т), какой был заявлен для американской МТКС «Спейс Шаттл». 

Разрабатывая проект отечественного ВКС, проектантам важно было учитывать одно безусловное обстоятельство, которое заключалось в том, что для получения в условиях СССР транспортной системы, обладающей, как минимум, такими же энергетическими и транспортными характеристиками как американская «Space Shuttle», отечественная система должна была быть даже более совершенной, чем американская. 

Это было обусловлено тем, что точки старта в СССР имели менее благоприятное географическое положение, чем у американцев, (это, в первую очередь, наличие жестких ограничений на азимуты пусков, необходимость в отчуждении огромных территорий по направлению пусков ракет, ограничения мест пуска по широте), а также усугублялось уже имеющимся отставанием СССР от США в этой области. 

Создание подобной системы в СССР явилось бы наиболее крупным качественным шагом в развитии авиационно-космической науки и техники, который следовало рассматривать как важнейшую общегосударственную задачу на конец 70-х начало 80-х годов. 

Проведенный анализ возможных сроков создания подобной МТКС показывал, что при условии принятия решения о начале работ и выделении необходимых финансовых средств, а также выполнения единой общегосударственной координации всех работ можно было обеспечить её создание уже в 1986-1987 гг. 

Если сравнивать потенциальные возможности проектируемого ВКС М-19 с американской МТКС типа «Space Shuttle», то принципиально новыми и отличительными качествами нашего аппарата являлись: 
в первую очередь возможность всеазимутального запуска с максимальным сокращением площади отчуждаемых земель; 
для СССР с учетом географического положения места существующего старта эта проблема приобретала первостепенное значение; 
возможность самостоятельного возврата к месту старта и самостоятельного перебазирования на другие площадки базирования; 
получение высокой степени надежности (на уровне больших самолетных систем, достигаемой за счет авиационных принципов эксплуатации: опробование двигателей перед стартом, создание ремонтно-пригодных агрегатов, использование встроенных систем автоконтроля и др.); 
высокая экономическая эффективность, обусловленная меньшими эксплуатационными расходами, снижением затрат на средства поиска, спасения, транспортировку отдельных ступеней и т. п., снижением затрат на аренду отчуждаемых земель, высвобождением значительных производственных мощностей, необходимых для воспроизводства одноразовых ракет-носителей и т. п. 
расширение технических возможностей за счет увеличения типов возможных орбит различного наклонения; значительно большей автономности системы (отсутствие разделяемых ступеней, самостоятельные взлет, «осадка, перебазирование). 
высокие маневренные характеристики ВКС, обеспечивающие возможность погружения в атмосферу до высот Н=50-б0 км с обратным выходом на орбиту. 

Использование ВКС с комбинированной ядерной двигательной установкой потенциально обеспечивало неограниченные возможности интенсивного освоения как околоземного космического пространства, включая удаленные геостационарные орбиты, так и области удаленного космоса, в том числе Луну и окололунное пространство. 
Энергетика бортовой ядерной установки обеспечивала автономное длительное пребывание и свободное маневрирование в космосе. 
Наличие на борту ВКС ядерной установки, позволяло бы также использовать ее в качестве мощного энергетического узла для обеспечения функционирования новых типов космического оружия (лучевое, пучковое оружие, средства воздействия на климатические условия и т. п.). От таких перспектив захватывало дух и это была поистине фантастика. 
Если систематизировать возможные области применения ВКС с ядерной двигательной установкой, то получалась довольно многообещающая картина. 
В научных целях: 
изучение околоземного космического пространства; 
проведение научных экспериментов в прикладных целях; 
медико-биологические исследования; 
изучение планет и дальнего космоса. 
В интересах народного хозяйства: 
создание космических служб, обеспечивающих связь, навигацию, экологический мониторинг, метеопрогноз и т. п.; 
создание космического комплекса новых промышленных технологий. 
В интересах обороноспособности: 
техническая основа создания космического рода войск, для: 
боевого использования; 
космической разведки; 
транспортного обеспечения на орбите. 
При взлетной массе 500 т., ВКС М-19 должен был выводить на опорную орбиту с наклонением 57,3° полезную нагрузку массой порядка 30 т. Создание подобного проекта одноступенчатого ВКС базировалось на реализации следующих физико-технических принципов: 
использование бортового ядерного реактора; 
использование устройства для эффективной передачи тепла набегающему потоку; 
использование окружающей среды в качестве рабочего тела и окислителя (кислород из атмосферы); 
использование водорода в качестве бортового запаса горючего, рабочего тела и теплоносителя в контуре ЯРД; 
использование аэродинамической подъемной силы аппарата. 
По предварительным оценкам, выполненным на начальном этапе работ, рациональное использование этих принципов позволяло : 
снизить почти в два раза потребный коэффициент заполнения топливом, составляющий в существующих ракето-носителях более 90% от стартового веса; 
исключить размещение запаса окислителя (кислорода) на борту аппарата, составляющего более 60% от стартового веса РН «Сатурн-5»; 
уменьшить более чем в два раза потребную стартовую тяговооруженность; 
резко уменьшить (примерно в 50 раз) расход топлива на атмосферном участке выведения (до режимов полета Н~25км, М~4,0); 
уменьшить более чем в три раза (при одной и той же полезной нагрузке) стартовый вес аппарата, по сравнению с МТКС, использующей обычное химическое топливо. 

Несмотря на фантастические характеристики будущего ВКС, достижение последних было обосновано расчетными исследованиями и имеющимся уровнем развития отечественной промышленности». В частности, технические возможности осуществления проекта были обусловлены последними достижениями науки и техники того времени, среди которых было: 
наличие надежных теоретических и экспериментальных методов исследований вопросов гиперзвуковой аэродинамики и силовой установки; 
- появлением новых конструкционных материалов с заданными механическими свойствами; 
прогрессом в области космических полетов и пилотируемой космонавтики; 
- разработкой концепции входа КЛА в земную атмосферу при больших углах атаки (a=60°); 
- созданием высокотемпературных компактных ядерных реакторов с высокими удельными показателями;
- достигнутыми успехами в разработке и создании экспериментальных моделей ГПВРД со сверхзвуковым горением и опытных ЯРД для летательных аппаратов; большим прогрессом в развитии криогенной техники; 
- опытом разработки и реализации крупномасштабных авиационных и космических программ. 

В этот период был сформирован проект технического задания на будущий МВКС, где определялись основные технические характеристики будущего аппарата. Были также проведены предварительные расчетные исследования характеристик и возможного облика гиперзвукового самолета и воздушно-космического самолета, сформированы предварительные компоновки. 

Специально для министерских докладов были изготовлены демонстрационные модели ВКС М-19, а также подготовлены прекрасно выполненные рекламные плакаты и проспекты «Воздушно-космический самолет М-19. Основные принципы и проектные решения». 

В.М.Мясищев, по жизни большой эстэт, всегда уделял вопросу представления материалов большое внимание и не считал это мелочью. Всегда аккуратные и безукоризненно выполненные демонстрационные материалы подчеркивали стиль работы фирмы, были, если можно так сказать, визитной карточкой фирмы при первом знакомстве с ней. Для совместного участия в работах были разработаны и утверждены планы совместных работ с предприятиями МАП, в том числе: ЦАГИ, ЦИАМ, НИИАС, ИТПМ и многими др., а также с НИИ Академии наук и Министерства обороны. 

Вопросами эффективности применения подобных аппаратов для решения различных задач совместно с ОКБ В.М.Мясищева активно участвовала группа сотрудников ЦНИИ-50 МО, руководимых О.В.Гурко, который ранее выдвинул идею атомоплана с комбинированной двигательной установкой. За период 1975—1977гг. были разработаны технические предложения, исследующие различные концепции МВКС, определяющие его оптимальные параметры и рациональный облик. 

В качестве первого этапа предусматривалось создание гиперзвукового самолета. В рамках этих работ определялся облик будущего ВКС как самолета гиперзвуковых скоростей. Проектные исследования этого этапа сопровождались экспериментальной отработкой в аэродинамических трубах ЦАГИ облика будущего ВКС. На многочисленных моделях исследовались аэродинамические характеристики самолета, моделировались варианты входных многорежимных устройств двигателей, определялись оптимальные параметры и конфигурация облика аппарата. 

Разработка эскизного проекта и изготовление полнонатурного макета ВКС М-19 планировалось на период с 1980 по 1982 г. Рабочее проектирование - 1982-1984 гг. Изготовление, стендовые и летные испытания комбинированной силовой установки и систем МВКС - 1982-1986 гг. Создание базы для запуска и эксплуатации МВКС - 1981-1987 гг. В этот же период предполагалось изготовление трех опытных образцов МВКС. И, наконец, вершиной всех работ многочисленных предприятий и организаций по созданию МВКС должны были стать летные испытания в период 1987-1988 гг. Такими виделись основные вехи комплексной программы создания принципиально нового МВКС. Несмотря на всю кажущуюся фантастичность заявленных характеристик и преимуществ многоразового одноступенчатого ВКС нового типа, всё это не было пустым прожектёрством. 

Авторитет Генерального конструктора В.М.Мясищева и его многолетний опыт были гарантией того, что проект подобного ВКС может быть реализован. В это твердо верил он сам, и эта уверенность Генерального заряжала его окружение. Окружающие отмечали, что у В.М.Мясищева до последних дней жизни сохранилось несмотря ни на что, желание снова вести работу с размахом, который был у него при осуществлении программ создания тяжелых бомбардировщиков в 50-60-е годы в ОКБ-23 в Филях. Темпы и размах работ по теме М-19 приобретали все более значительный характер, об этом красноречиво говорит хотя бы такой факт. 

Вспоминает заместитель Генерального конструктора А.А.Брук: 
«Работы по теме продвинулись достаточно далеко, и дело дошло даже до того, что однажды В.М.Мясищев поручил мне начать прорабатывать вопрос о подготовке передачи производственной базы в Филях (бывшее ОКБ-23, где раньше работал В. М. Мясищев) и перепрофилирование ее под новые задачи ЭМЗ». Учитывая то, что ему к тому времени уже было за 70 лет, а сроки создания подобных систем оценивались периодом порядка 10-15 лет Владимир Михайлович, несмотря на явно долгосрочный характер работ, сам активно работал и увлекал своей энергией своих ближайших помощников. Невзирая на свой уже почтенный возраст, Генеральный сам ездил по смежникам, участвовал в многочисленных совещаниях, делал доклады по теме ВКС. Как высказывались участники и очевидцы событий тех лет, со стороны создавалось впечатление, что В. М. Мясищев словно заново родился, интересная перспективная работа, видимо, придавала ему сил и смысл жизни. Памятна встреча Генерального конструктора В.М.Мясищева с президентом Академии наук А.П.Александровым, которая состоялась на совместном совещании в Академии наук в 1974 г. На совещании была представлена демонстрационная модель ВКС М-19 и обсуждался вопрос о возможности использования водорода и ядерной энергии. Академик А.П.Александров заявил, что наша страна заинтересована в расширении применения водорода в авиации и всячески поддерживает предлагаемое направление с применением ядерной энергии в авиации. Особо он отметил, что применение ядерной энергии в авиации потребует создания необходимой биологической защиты от радиации и обеспечения очень высокой безопасности ядерных реакторов при аварийных ситуациях и падении на землю. 

Резюмируя итоги той памятной встречи, А.П.Александров сказал, что в течение 10 лет может быть создан серийный (он сказал «деловой») образец комбинированной двигательной установки с ядерным реактором. Теоретические вопросы создания реактора были ясны, оставались проблемы технической реализации. Это вселяло уверенность у разработчиков М-19 в правильности выбранного направления работ.