Trong quá khứ, ngành hàng không Liên Xô bận rộn với hàng loạt ý tưởng táo bạo. Các dự án máy bay vũ trụ, nhà máy điện thay thế cho hàng không, v.v. đang được thực hiện. Đặc biệt quan tâm trong bối cảnh này là dự án M-19 do V. M. Myasishchev. Nó được lên kế hoạch kết hợp một số ý tưởng táo bạo nhất trong đó.
Phản ứng đe dọa
Vào đầu những năm 70, giới lãnh đạo Liên Xô đã bị thuyết phục về tính thực tế của dự án Tàu con thoi của Mỹ và bắt đầu tỏ ra lo ngại. Trong tương lai, tàu con thoi có thể trở thành một tàu sân bay mang vũ khí chiến lược và cần phải có biện pháp đáp trả đối với mối đe dọa như vậy. Về vấn đề này, nó đã được quyết định đẩy nhanh các dự án trong nước trong lĩnh vực hệ thống hàng không vũ trụ.
Vào thời điểm đó, Nhà máy chế tạo máy thí nghiệm (Zhukovsky), phòng thiết kế do V. M. Myasishchev. Năm 1974, nhà máy nhận nhiệm vụ mới. Trong khuôn khổ chủ đề "Cold-2", ông được cho là xác định các khả năng tạo ra một hệ thống hội nghị truyền hình đầy hứa hẹn với các nhà máy điện thay thế. Đặc biệt, các khái niệm về động cơ nhiên liệu hydro lỏng và nhà máy điện hạt nhân nên được thử nghiệm. Tại EMZ, công việc mới được chỉ định là "Chủ đề 19". Dự án của VKS sau này được đặt tên là M-19.
Công việc "19" được chia thành nhiều chương trình con. Chủ đề "19-1" cung cấp cho việc phát triển và thử nghiệm phòng thí nghiệm bay với động cơ hydro. Nhiệm vụ của chủ đề "19-2" và "19-3" là tìm kiếm sự xuất hiện của máy bay siêu thanh và hàng không vũ trụ. Trong khuôn khổ "19-4" và "19-5", công việc được thực hiện trên hệ thống hội nghị truyền hình với nhà máy điện hạt nhân.
Công việc quản lý chung do V. M. Myasishchev, A. D. Tokhunts, được kiểm duyệt bởi I. Z. Plyusnin. Không phải không có sự tham gia của các nhà thầu phụ. Vì vậy, OKB N. D. đã tham gia nghiên cứu động cơ hạt nhân. Kuznetsova.
Lý thuyết dự án
V. M. Myasishchev ban đầu nghi ngờ tính khả thi của dự án mới. Ông chỉ ra rằng tên lửa vũ trụ "truyền thống" có khối lượng khô là 7-8 phần trăm. từ khi cất cánh. Đối với máy bay ném bom, thông số này vượt quá 30%. Theo đó, VKS cần một nhà máy điện đặc biệt có thể bù đắp khối lượng lớn của kết cấu và đảm bảo việc phóng xe vào quỹ đạo.
Mất khoảng sáu tháng để nghiên cứu các tính năng như vậy của M-19 trong tương lai, nhưng các chuyên gia EMZ vẫn có thể xác định hình dáng và đặc điểm tối ưu của cỗ máy. Tổng thiết kế đã nghiên cứu đề xuất kỹ thuật và phê duyệt sự phát triển của nó. Ngay sau đó, một bản thảo phân công kỹ thuật xuất hiện, và công việc thiết kế bắt đầu.
M-19 được đề xuất chế tạo như một máy bay hàng không vũ trụ có thể tái sử dụng để cất và hạ cánh theo phương ngang. VKS có thể liên tục bay vào vũ trụ và quay lại, chỉ cần bảo dưỡng và tiếp nhiên liệu. M-19 có thể trở thành một tàu sân bay nhiều loại vũ khí hoặc thiết bị quân sự đặc biệt, nó có thể được sử dụng cho các mục đích khoa học, v.v. Do khoang hàng rộng nên VKS đã có thể vận chuyển hàng hóa và người lên quỹ đạo đi lùi.
Với giải pháp thành công của tất cả các vấn đề kỹ thuật, M-19 có thể tiếp nhận một nhà máy điện hạt nhân. Thiết bị như vậy cung cấp phạm vi bay gần như không giới hạn và khả năng đi vào bất kỳ quỹ đạo nào. Trong tương lai, việc sử dụng M-19 trong quá trình thám hiểm mặt trăng là không thể loại trừ.
Để có được kết quả như vậy, cần phải giải quyết rất nhiều vấn đề phức tạp. Khung máy bay VKS có yêu cầu đặc biệt về độ bền cơ và nhiệt, nhà máy điện phải phát triển các đặc tính cao nhất, v.v. Tuy nhiên, các tính toán có vẻ lạc quan. Một mẫu hoàn chỉnh của VKS M-19 có thể xuất hiện sau năm 1985.
Trong trường hợp có các mối đe dọa và thách thức mới, các phương pháp sử dụng M-19 được đơn giản hóa đã được đề xuất. Có thể tạo ra một "hội nghị truyền hình giai đoạn đầu" với tốc độ và độ cao thấp hơn, nhưng có khả năng mang theo chiến đấu hoặc tải trọng khác. Đặc biệt, người ta đã đề xuất sử dụng chiếc máy bay này như một tàu sân bay của hệ thống tên lửa để phóng một tải trọng vào không gian.
Các tính năng thiết kế
Trong quá trình chế tạo M-19, người ta đã đề xuất sử dụng các giải pháp kỹ thuật đặc biệt. Vì vậy, khung máy bay nên được chế tạo từ các hợp kim nhôm nhẹ và da phải được trang bị một lớp phủ chịu nhiệt có thể tái sử dụng dựa trên carbon hoặc gốm sứ. Kiến trúc đề xuất cung cấp sự hiện diện của khối lượng lớn bên trong khung máy bay, giúp có thể cung cấp lượng nhiên liệu tối đa.
Biến thể tối ưu của M-19 có sơ đồ "thân mang" với đáy thân phẳng và cánh bằng phẳng có độ quét lớn. Một cặp keels đã được đặt ở đuôi. Thân máy bay có tiết diện thay đổi giúp khoang phi hành đoàn được che chắn sinh học và khoang chở hàng. Phần đuôi được đưa ra dưới các yếu tố của nhà máy điện liên hợp; một nacelle động cơ rộng đã được cung cấp dưới đáy. Người ta đề xuất sử dụng bộ phận cản đuôi có thể phản lực của động cơ tên lửa.
Một nhà máy điện hỗn hợp, bao gồm 10 máy bay phản lực phản lực và 10 động cơ phản lực, một động cơ phản lực hạt nhân và các thiết bị bổ sung, được coi là tối ưu cho VKS. Người ta đề xuất đặt lò phản ứng trong một lớp vỏ hấp thụ năng lượng đặc biệt có khả năng giải cứu lõi trong các tác động khác nhau. Để cơ động trong không gian, một hệ thống lắp đặt riêng biệt với động cơ lái chất lỏng đã được sử dụng.
Động cơ phản lực cánh quạt nhiên liệu hydro được cho là có khả năng cất cánh, bay lên 12-15 km và tăng tốc đến M = 2, 5 … 2, 7. Sau đó, hydro lỏng phải truyền nhiệt của lò phản ứng tới các bộ trao đổi nhiệt ở phía trước của tuốc bin phản lực., giúp tăng lực đẩy và tăng gấp đôi tốc độ. Sau đó, có thể bật động cơ phản lực và chuyển động cơ phản lực thành tự động chuyển động. Do động cơ phản lực, nó được đề xuất tăng tốc lên M = 16 và lên độ cao 50 km. Tổng lực đẩy tối đa của động cơ phản lực đạt 250 tf.
Trong chế độ này, Lực lượng Hàng không Vũ trụ đã phải thả bộ phận bảo vệ đuôi và bật NRM duy trì. Cái thứ hai chịu trách nhiệm làm nóng hydro trước khi được đẩy ra qua vòi phun. Lực đẩy tính toán của NRE đạt 280-300 tf; tổng lực đẩy của toàn bộ nhà máy điện ít nhất là 530 tf. Điều này giúp nó có thể duy trì tốc độ cao nhất và đi vào quỹ đạo.
VKS M-19 được cho là có chiều dài 69 m (không có khung đổ) và sải cánh 50 m, trọng lượng cất cánh đạt 500 tấn, trọng lượng khô 125 tấn, nhiên liệu là 220 tấn. khoang hàng có kích thước 4x4x15 m, có thể xếp được tải trọng lên tới 40 tấn. Chiều dài đường băng yêu cầu là 4 km.
Phi hành đoàn riêng của M-19 bao gồm từ ba đến bảy người, tùy thuộc vào nhiệm vụ. Khi thực hiện một số nhiệm vụ, một tàu vũ trụ có người lái cùng với phi hành đoàn của nó có thể được đặt trong khoang hàng hóa. Độ cao quỹ đạo tham chiếu là 185 km, đảm bảo thực hiện nhiều nhiệm vụ khoa học và quân sự.
Nghiên cứu và phát triển
Ngay cả trước khi hình thành sự xuất hiện cuối cùng của VKS "19" trong khuôn khổ chủ đề "Cold-2", nhiều dự án nghiên cứu khác nhau đã được khởi động nhằm giải quyết một loạt các vấn đề. Các viện chuyên ngành tiếp tục nghiên cứu các vấn đề về chế tạo động cơ hydro, và việc tìm kiếm các vật liệu mới với các đặc tính cần thiết đã được thực hiện.
Đặc biệt chú ý đến việc tạo ra một nhà máy điện hỗn hợp đặc biệt. Khoa học Liên Xô đã có kinh nghiệm trong việc tạo ra động cơ hạt nhân, nhưng dự án M-19 về cơ bản yêu cầu một sản phẩm mới. Các động cơ tuốc bin phản lực và máy bay phản lực chế tạo sẵn phù hợp với "19" cũng bị thiếu. Các doanh nghiệp chuyên ngành đã phải phát triển tất cả các yếu tố của nhà máy điện.
VKS hứa hẹn phải giải quyết những nhiệm vụ mới về cơ bản, đó là lý do tại sao VKS cần thiết bị điện tử hàng không có chức năng đặc biệt. Nó được yêu cầu cung cấp khả năng điều hướng ở mọi chế độ, trong bầu khí quyển và trong không gian, cũng như đạt được quỹ đạo cần thiết và quay trở lại sân bay. Ngoài ra, máy bay cần thiết bị hỗ trợ sự sống cụ thể có khả năng bảo vệ phi hành đoàn khỏi tất cả tải trọng và bức xạ từ lò phản ứng.
Các dự án nghiên cứu khác nhau tiếp tục cho đến đầu những năm tám mươi. Phù hợp với kế hoạch của chủ đề "19", năm 1982-84. nó là cần thiết để thực hiện một thiết kế chi tiết của M-19 trong tương lai. Đến năm 1987, ba VKS có kinh nghiệm được cho là sẽ xuất hiện. Chuyến bay đầu tiên là do 1987-88. Vào đầu những năm 90, Liên Xô có thể làm chủ hoạt động chính thức của một hệ thống hàng không vũ trụ có thể tái sử dụng.
Kết thúc dự án
Tuy nhiên, những kế hoạch này đã không bao giờ được thực hiện. Vào giữa những năm 70, giới lãnh đạo quân sự và chính trị của đất nước đang tìm kiếm những cách tiếp theo để phát triển tên lửa và công nghệ không gian, bao gồm cả trong bối cảnh phản ứng với Tàu con thoi. Chiến lược hành động đã chọn thực sự đã hủy bỏ công việc tiếp theo về chủ đề "19".
Năm 1976, người ta quyết định tạo ra hệ thống Energia-Buran có thể tái sử dụng. Vai trò chính trong dự án này đã được trao cho tổ chức phi chính phủ Molniya mới được thành lập. EMZ và một số doanh nghiệp khác đã được chuyển giao cho quyền tài phán của ông. Kết quả là phòng thiết kế của V. M. Myasishcheva mất cơ hội phát triển toàn diện dự án M-19.
Công việc trên "Chủ đề 19" tiếp tục trong vài năm nữa, nhưng do các dự án khác đang tải EMZ nên chỉ có tác động tối thiểu đối với chúng. Vào tháng 10 năm 1978 V. M. Myasishchev đã qua đời; một dự án đầy hứa hẹn đã bị bỏ lại mà không có sự hỗ trợ. Vào năm 1980, tất cả công việc trên M-19 cuối cùng đã dừng lại. Vào thời điểm này, các dự án và nghiên cứu liên quan đã được chuyển hướng sang chương trình Energia-Buran.
Vì vậy, "Topic 19" / "Cold-2" đã không dẫn đến kết quả như mong đợi. Liên Xô chưa bao giờ chế tạo máy bay vũ trụ với một nhà máy điện kết hợp và không sử dụng nó cho các nhu cầu quân sự và khoa học. Tuy nhiên, trong khuôn khổ dự án "19", nhiều nghiên cứu khác nhau đã được thực hiện, giúp xác định các con đường tối ưu cho sự phát triển của các hệ thống không gian có thể tái sử dụng và tìm ra các giải pháp kỹ thuật tốt nhất thuộc nhiều loại khác nhau. Các công trình nghiên cứu và phát triển từ "Chủ đề 19" đã đóng góp đáng kể vào sự phát triển của vũ trụ trong nước, và một số bước phát triển nhất định đã đi trước thời đại và vẫn chưa được ứng dụng.
