Битва за звезды: Космическое противостояние - Антон Иванович Первушин

В 1960 году первый планер самолета «Ту–130» был готов и начались работы по оснащению его необходимым оборудованием и стыковке с ракетой-носителем «Р–12». Однако, несмотря на явные успехи ОКБ–156, проект «ДП» был закрыт на основании постановления Совета Министров от 5 февраля 1960 года за № 138–48.

Полученные данные были использованы в следующей, близкой по назначению работе КБ — космоплане «136» («Звезда»).

Пилотируемый космоплан «Ту–136» («Звезда»)

Исследования, проводившиеся по проектам «Ту–121», «Ту–123» и «Ту–130», показали возможность создания пилотируемого воздушно-космического самолета. И конструкторы ОКБ–156 азартно включились в соревнование за создание первого космоплана.

Эта тема, имевшая прежде всего научно-исследовательское значение, получила по бюро Туполева обозначение самолет «Ту–136» («Звезда»). Тема охватывала довольно широкий круг проблем, связанных с созданием экспериментального летательного аппарата, приспособленного для выполнения военных задач в ближнем космосе. В случае успеха при разработке экспериментального аппарата в дальнейшем предполагалось перейти к созданию на его базе целой серии космопланов военного назначения: разведчиков, бомбардировщиков-ракетоносцев, перехватчиков вражеских спутников. Также успех программы должен был стимулировать работы по созданию крупных воздушно-космических аппаратов много кратного использования. В этом смысле тема «Звезда» перекликалась с американской программой «Дайна-Сор».

Схема использования подобной системы представлялась конструкторам ОКБ Туполева следующим образом. Старт космоплана осуществляется с помощью мощной ракеты-носителя, способной выводить на околоземную орбиту грузы массой от 10 до 20 тонн. Далее космоплан совершает полет по орбите в режиме пилотируемого или беспилотного спутника.

Посадку он производит, маневрируя, переходя с более высоких на более низкие орбиты, а когда попадает в плотные слои атмосферы, то выполняет полет как обычный самолет до момента приземления на аэродром. После выхода на околоземную орбиту летчик-космонавт должен иметь возможность корректировать орбиту с помощью силовой установки, состоявшей из двух ЖРД, установленных в хвостовой части аппарата. Эти же двигатели планировалось использовать при посадочных маневрах.

Так как в то время было мало известно о длительном воздействии состояния невесомости и космического излучения на человека, космоплан был рассчитан на один или максимум несколько оборотов вокруг Земли.

Создание космоплана «Звезда» предполагалось разбить на три последовательных этапа, поскольку предварительно необходимо было изучить специфику полета с гиперзвуковой скоростью в нижних и верхних слоях атмосферы, изучить условия входа в нижние слои атмосферы, посадки на землю, а также создать конструкцию, способную работать в условиях сильного кинетического нагрева.

На первом этапе предполагалось использовать беспилотные летательные аппараты, по конфигурации соответствующие будущему космоплану (модель с твердотопливным двигателем, запускаемая с «Ту–16»). На них собирались освоить зоны гиперзвукового полета, отработать элементы конструкции, способные работать в условиях высоких температур (скорости до 9000 км/ч, потолки до 40 километров). Одновременно должны были производиться запуски моделей космоплана с помощью ракет-носителей «Р–5» и «Р–14» (3,9 км/с, 45 километров и 6,4–7,8 км/с, 90 километров, соответственно).

На втором этапе предполагалось перейти к работам над пилотируемыми гиперзвуковыми ракетопланами. Главной задачей второго этапа было освоение человеком специфики гиперзвукового полета и отработка посадки на летательном аппарате, по конфигурации близкому к будущему космоплану.

Отработку пилотируемого полета на малой скорости планировалось проводить с помощью самолета «136/1» — уменьшенной масштабной копии космоплана. Самолет «136/1» должен был стартовать с самолета-носителя «Ту–95К», развивая скорость до 1000 км/ч на высотах до 10 километров и при посадочных скоростях около 300 км/ч, что соответствовало посадочным режимам космоплана.

Гиперзвуковой полет планировалось осуществить с помощью самолета «139» (аналога американского экспериментального самолета «Х–15»), который обеспечивал пилотируемый полет на максимальной скорости 8000 км/ч (2,2 км/с) и потолка до 20 километров при посадочных скоростях 300 км/ч. Окончательную отработку пилотируемого полета на гиперзвуковых, трансзвуковых и дозвуковых скоростях планировалось осуществить на самолете «136/2» — модернизированном варианте «136/1», оснащенном дополнительной разгонной ракетной ступенью. Самолет «136/2» должен был совершать полеты на максимальных скоростях около 12000 км/ч (3,3 м/с) и высотах порядка 100 километров.

На третьем, заключительном, этапе программы «Звезда» речь шла о постройке космоплана «136», рассчитанного на достижение максимальной скорости 28 500 км/ч (7,92 км/с), диапазона рабочих высот полета — 50–100 километров и дальности полета не менее 40 000 километров (один оборот вокруг Земли).

В ходе работ по космоплану «Ту–136» в ОКБ было рассмотрено несколько вариантов аэродинамической компоновки космоплана. В работе находились схемы, повторявшие самолет «Ту–130», а также варианты, близкие к американским проектам, создаваемым по программе «Дайна-Сор».

Наиболее детальному изучению подвергся вариант, выполненный по схеме «утка». Для него была проработана компоновочная схема размещения оборудования и агрегатов, силовой установки, посадочного устройства и средств спасения экипажа. Разрабатывался и беспилотный вариант космоплана — «137» («Ту–137», «Спутник»).

В ходе работ по теме «Звезда» в ОКБ Туполева серьезно занимались вопросом создания ракеты-носителя. Существовавшие на тот период ракетные системы не удовлетворяли бюро по своей грузоподъемности, ведь речь шла о выводе на орбиту груза массой в 10 или даже в 20 тонн. Разработка универсальной тяжелой ракеты тогда только начиналась, а реальные результаты могли появиться не ранее второй половины 60-х годов. Модернизация же серийных ракет-носителей «Р–7», «Р–14» и «Р–16» не могла обеспечить необходимую грузоподъемность. В сложившейся ситуации Андрей Туполев принял решение о создании тяжелой ракеты собственными силами. Были рассмотрены варианты двухступенчатых и трехступенчатых ракет-носителей, способных выводить на околоземные орбиты грузы массой, соответствующей космоплану «Ту–136».

Работы по теме «Звезда» в ОКБ–156 продолжались до 1963 года, но так и не вышли за рамки научно-исследовательских проработок и эскизных проектов, поскольку Туполеву так и не удалось получить государственный заказ на создание космоплана.

Планирующий космический аппарат Цыбина («Лапоток»)

В 1957 году авиаконструктор Павел Цыбин, возглавлявший ОКБ–256 Госкомитета авиационной техники при Совете Министров СССР, получил задание на разработку проекта воздушно-космического аппарата в противовес американской программе «Дайна-Сор». В то время Сергей Королев еще считал парашютную посадку бесперспективной, явно отдавая предпочтение схеме планирующего спуска, а потому, по его заказу, Цыбин инициировал проект планирующего космического аппарата «ПКА». Эскизный проект «ПКА» был подписан Цыбиным 17 мая 1959 года.

Согласно этому проекту пилотируемый «ПКА» выводился на орбиту высотой 300 километров ракетой-носителем «Восток». После орбитального полета в течение 24–27 часов «ПКА» должен был сойти с орбиты и возвратиться на Землю, планируя в плотных слоях атмосферы. В начале спуска, в зоне интенсивного теплового нагрева «ПКА» использовал подъемную силу несущего корпуса оригинальной формы (Сергей Королев дал ему название «Лапоток»), а потом, снизив скорость до 500–600 м/с, с высоты 20 километров планировал с помощью раскрывающихся крыльев, сложенных при старте почти вертикально.

Время спуска «ПКА» с орбиты искусственного спутника Земли могло составить до полутора часов. Посадку предполагалось выполнить на специально выполненную грунтовую площадку с использованием лыжного шасси «велосипедного» типа — сначала на заднюю лыжу, а потом на