Бюро Туполева. Бомбардировщики, авиалайнеры, люди - Валентин Константинович Мзареулов

программа «Ворон» не получила дальнейшего развития. Кроме того, постоянно совершенствовавшиеся средства космической разведки ставили под сомнение общее направление развития стратегических средств на базе авиационных носителей.

Тем не менее отмечалось, что создание такого летательного аппарата в СССР может стать значительным шагом в области создания сверхзвуковых БПЛА, а также в направлении освоения отечественной авиацией высоких сверхзвуковых скоростей полета и создания предпосылок к переходу к гиперзвуковым скоростям полета.

Предлагавшийся комплекс стратегической и оперативной разведки включал:

– дальний сверхзвуковой беспилотный разведчик «Ворон»;

– самолет носитель БПЛА (на первом этапе в качестве самолета-носителя для воздушного старта предусматривался самолет Ту-95К, с модернизированной штатной системой подвески, на втором этапе – Ту-160);

– средства наземного инженерно— технического обеспечения;

– средства приема и обработки полученной информации.

Наряду с воздушным стартом была проведена оценка возможности наземного старта, который был признан нецелесообразным из-за громоздкости и маломаневренности комплекса, что значительно снижало боевые возможности системы и повышало в целом ее уязвимость.

Говоря о проекте «Ворон», следует подчеркнуть тот факт, что с технической стороны особых проблем при создании данного БПЛА специалисты ОКБ не видели. Дело в том, что уже много лет в ОКБ А.Н.Туполева велись масштабные работы по проектированию еще более скоростных гиперзвуковых летательных аппаратов, о чем будет подробно рассказано в ближайших номерах журнала.

Основные летно-технические данные БПЛА «Ворон»

Длина, м 13,06

Размах крыла, м 5,80

Высота, м 2,08

Площадь крыла, кв. м 37,0

Стартовая масса, кг 6300

Скорость полета, км/ч 3500–3800

Дальность полета, км 4600

Высота полета, м 23000-26400

Воздушно-космические самолеты

Научно-исследовательские работы проводились в двух направлениях: создания воздушно-космических самолетов и гиперзвуковых самолетов.

Создание воздушно-космических самолетов (ВКС) стало принципиально новым направлением, родившимся на стыке авиационной, ракетной и космической техники, которое интенсивно развивалось, начиная с конца 60-х годов, ведущими аэрокосмическими фирмами мира. По замыслам разработчиков, реализация столь сложной и масштабной программы создания подобного воздушно-космического самолета (ВКС) должна была позволить не только создать принципиально новый класс летательных аппаратов, способных экономически и экологически эффективно решать многие проблемы военного и гражданского характера, но и дать возможность освоить перспективные технологии, которые могли бы определять во многом уровень передовых отраслей ведущих стран в XXI веке. Работы велись в двух направлениях: создание многоступенчатых авиационно-космических систем (АКС) и одноступенчатых ВКС. Туполевское ОКБ сосредоточило свои усилия на работах по одноступенчатым ВКС.

Увеличение частоты запусков ракетно-космических систем и дальнейший их рост в перспективе ставили перед разработчиками ряд экономических и экологических проблем и ограничений. Необходимо было снизить стоимость вывода полезной нагрузки на орбиту, прекратить засорение ближнего космоса отработанными частями ракетоносителей, значительно уменьшить или даже ликвидировать территории, отчуждаемые для падения отработанных ступеней. Большое значение имело обеспечение гарантированной частоты запусков, снижение стоимости и сложности наземного комплекса, а также гибкости базирования.

Обеспечить все эти весьма противоречивые требования можно было в случае создания и широкого использования одноступенчатых воздушно-космических летательных аппаратов горизонтального взлета и посадки многоразового использования.

Рис.

Наиболее важным фактором для улучшения экономических показателей являлась возможность эксплуатации ВКС подобно самолету, что позволяло значительно сократить количество наземного обслуживающего персонала и исключить сложные элементы наземного комплекса (системы вертикальной сборки, стартовые площадки, специальные мероприятия и помещения для хранения блоков первых ступеней и т. д.). Значительно сокращались затраты на оперативное техническое обслуживание (за счет сокращения времени на подготовку к повторному вылету), что приближало ВКС к существующим тяжелым самолетам.

Одноступенчатым ВКС целесообразно было решать все задачи, связанные с выведением грузов малой и средней размерности на относительно низкие орбиты. Эксплуатационная гибкость подобного ВКС позволяла один и тот же летательный аппарат использовать для выполнения практически любого из возможных заданий с помощью системы сменных модулей.

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 предлагавшихся проектов, достигала 300 и более 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, а потому на развертывание крупномасштабных и дорогостоящих исследовательских работ по одноступенчатым ВКС не было ни средств, ни свободных необходимых научно-технических людских ресурсов. Кроме того, до первых успехов в американской программе по «Спейс Шаттл» военные не проявляли особого интереса к проектам отечественных ВКС, делая ставку в оборонных космических программах на традиционные ракетно-космические системы, поэтому все эти оригинальные предложения ОКБ не вышли из стадии эмбрионального состояния.

В качестве иллюстрации работ того периода можно привести материалы по проекту ВКС с ядерным ракетным двигателем (ЯРД).

Работы по ВКС с ЯРД начались в ОКБ совместно с рядом предприятий и организаций отрасли в 1966 г. В качестве основной силовой установки предполагалось использовать газофазный ядерный ракетный двигатель, который должен был иметь следующие основные особенности, влиявшие на компоновку ВКС:

– рабочее тело с малой удельной плотностью – жидкий водород;

– высокий удельный импульс;

– большая тяга (до 600 тс);

– жесткие ограничения по боковым перегрузкам;

– недопустимость глубокого дросселирования ЯРД;

– радиоактивность ракетной струи;

– наличие на борту ядерного реактора высокой мощности, который одновременно с полезной работой по нагреву рабочего тела являлся сильнейшим источником радиоактивного излучения.

Высокий удельный импульс, превышавший в несколько раз удельный импульс лучших ЖРД того периода, в сочетании с большой тягой, позволял спроектировать одноступенчатый, маневрирующий на орбите ВКС с взлетной массой 400–500 т. Относительная масса полезной нагрузки (масса экипажа, специального оборудования, необходимого на орбите и запас топлива, неизрасходованного к моменту выхода на орбиту) должна была составлять 11–17 % стартовой массы системы. Это было в 2–3 раза больше относительной массы полезной нагрузки, выводимой двухступенчатой ракетной системой с кислородно-водородными ЖРД. Близкие параметры могли иметь лишь сложные двух-трехступенчатые системы с частично теряемыми ступенями, использующие такие неординарные технические решения, как накопление по полету окислителя или гиперзвуковое сгорание. Большая масса маневрирующего на орбите ВКС, во многом определявшаяся большой относительной массой радиационной защиты кабины (5 – 10 %), приводила к высокой доле топлива в полезной нагрузке, выводимой на орбиту. За вычетом топлива, выводимого на орбиту, относительная масса полезной нагрузки определялась величиной 1,3–3,0 %. Ограничения по боковой перегрузке ЯРД приводило к необходимости выведения ВКС по баллистической траектории. При исследовании способа выхода на баллистическую траекторию предпочтение было отдано горизонтальному старту.

Предлагавшийся проект ВКС с ЯРД имел отношение взлетной массы к посадочной в пределах двух,