Tidigare var den sovjetiska luftfartsindustrin upptagen med en mängd vågade idéer. Projekt för flyg- och rymdflygplan, alternativa kraftverk för luftfart etc. höll på att utarbetas. Av särskilt intresse i detta sammanhang är M-19-projektet som utvecklats av V. M. Myasishchev. Det var planerat att kombinera flera av de mest vågade idéerna i den.
Hotsvar
I början av sjuttiotalet blev den sovjetiska ledningen övertygad om verkligheten i det amerikanska rymdfärjeprojektet och började visa oro. I framtiden kan Shuttle bli en bärare av strategiska vapen, och ett svar krävdes för ett sådant hot. I detta avseende beslutades att påskynda inhemska projekt inom flyg- och rymdsystem.
Vid den tiden var den experimentella maskinbyggnadsanläggningen (Zhukovsky), vars designbyrå leddes av V. M. Myasishchev. År 1974 fick fabriken ett nytt uppdrag. Inom ramen för temat "Cold-2" skulle han bestämma möjligheterna att skapa ett lovande videokonferenssystem med alternativa kraftverk. I synnerhet borde begreppen flytande bränslemotorer och ett kärnkraftverk ha testats. På EMZ betecknades det nya arbetet som "ämne 19". VKS-projektet fick senare namnet M-19.
Arbete "19" var uppdelat i flera underrutiner. Ämne "19-1" förutsatte utveckling och testning av ett flyglaboratorium med en vätemotor. Uppgiften för teman "19-2" och "19-3" var att söka efter utseendet på hypersoniska och rymdflygplan. Inom ramen för "19-4" och "19-5" arbetades med ett videokonferenssystem med ett kärnkraftverk.
Den allmänna ledningen av arbetet utfördes av V. M. Myasishchev, A. D. Tokhunts, modererad av I. Z. Plyusnin. Inte utan inblandning av underleverantörer. Så, OKB N. D. gick med i arbetet med kärnkraftsmotorn. Kuznetsova.
Projektteori
V. M. Myasishchev tvivlade inledningsvis på genomförandet av det nya projektet. Han påpekade att "traditionella" rymdraketer har en torr massa på 7-8 procent. från start. För bombplan överstiger denna parameter 30%. Följaktligen behöver VKS ett särskilt kraftverk som kan kompensera för konstruktionens höga massa och säkerställa att fordonet lanseras i omloppsbana.
Det tog ungefär sex månader att studera sådana funktioner i framtida M-19, men EMZ-specialister kunde fortfarande bestämma maskinens optimala utseende och egenskaper. General Designer studerade det tekniska förslaget och godkände dess utveckling. Snart dök ett utkast till teknisk uppgift upp och designarbetet började.
M-19 föreslogs byggas som ett återanvändbart flygplan för horisontell start och landning. VKS kunde konsekvent flyga ut i rymden och tillbaka, bara behöva lite underhåll och tankning. M-19 kan bli bärare av olika vapen eller särskild militär utrustning, den kan användas för vetenskapliga ändamål etc. På grund av det stora lastutrymmet kunde VKS transportera gods och människor till bana och tillbaka.
Med en framgångsrik lösning av alla tekniska problem kan M-19 ta emot ett kärnkraftverk. Sådan utrustning gav ett nästan obegränsat flygintervall och möjligheten att gå in i vilken bana som helst. I framtiden uteslöts inte användningen av M-19 under månens utforskning.
För att få sådana resultat var det nödvändigt att lösa många komplexa problem. VKS flygplan hade särskilda krav på mekanisk och termisk hållfasthet, kraftverket fick utveckla de högsta egenskaperna etc. Beräkningarna såg dock optimistiska ut. Ett färdigt prov av VKS M-19 kan visas efter 1985.
Vid nya hot och utmaningar föreslogs förenklade metoder för att använda M-19. Det var möjligt att skapa en "första etapp videokonferens" med lägre hastighet och höjd, men kapabel att bära en strid eller annan last. I synnerhet föreslogs att använda ett sådant flygplan som bärare av ett raketsystem för att skjuta upp en last i rymden.
Design egenskaper
Under konstruktionen av M-19 föreslogs det att använda speciella tekniska lösningar. Så, flygkroppen bör byggas av lätta aluminiumlegeringar, och huden ska vara utrustad med en återanvändbar värmebeständig beläggning baserad på kol eller keramik. Den föreslagna arkitekturen möjliggjorde närvaron av stora volymer inuti flygramen, vilket gjorde det möjligt att ge maximal volym för bränsle.
Den optimala varianten av M-19 hade ett "bärkropp" -schema med en platt flygkroppsbotten och en deltavinge av ett stort svep. Ett par kölar placerades i svansen. Kroppen med variabelt tvärsnitt rymde besättningshytten med biologisk avskärmning och lastutrymmet. Svansdelen gavs under elementen i det kombinerade kraftverket; en bred motorns nacelle fanns under botten. Det föreslogs att använda en jettisonable tail fairing av en raketmotor.
Ett kombinerat kraftverk, inklusive 10 turbojets och 10 ramjetmotorer, en kärnkraftsmotor och ytterligare utrustning, ansågs vara optimalt för VKS. Det föreslogs att placera reaktorn i ett speciellt energiabsorberande skal som kan rädda kärnan under olika slag. För manövrering i rymden användes en separat installation med flytande styrmotorer.
Vätgasdrivna turbofanmotorer skulle ge start, stigning till 12-15 km och acceleration till M = 2, 5 … 2, 7. Sedan fick flytande väte överföra reaktorvärme till värmeväxlare framför turbofan, vilket gjorde det möjligt att öka dragkraften och fördubbla hastigheten. Efter det var det möjligt att slå på ramjetmotorn och översätta turbojetmotorn till autorotation. På grund av ramjetmotorer föreslogs det att accelerera till M = 16 och stiga till en höjd av 50 km. Den maximala totala dragkraften för jetmotorerna nådde 250 tf.
I detta läge var Aerospace Forces tvungen att släppa svansfästet och slå på hållaren NRM. Den senare ansvarade för uppvärmning av vätet innan det matades ut genom munstycket. Den beräknade dragkraften för NRE nådde 280-300 tf; den totala kraften för hela kraftverket är minst 530 tf. Detta gjorde det möjligt att hålla högsta hastighet och gå i omloppsbana.
VKS M-19 skulle ha en längd på 69 m (utan dumpad kåpa) och ett vingspann på 50 m. Startvikten nådde 500 ton. Torrvikten var 125 ton, bränslet var 220 ton. I en lastutrymme som mäter 4x4x15 m, upp till 40 ton kan placeras last. Den erforderliga banlängden var 4 km.
Den egna besättningen på M-19 inkluderade från tre till sju personer, beroende på uppgiften. Vid vissa uppdrag kan en bemannad rymdfarkost med besättning placeras i lastutrymmet. Referensbanans höjd var 185 km, vilket säkerställde lösningen på ett brett spektrum av vetenskapliga och militära uppgifter.
Forskning och utveckling
Redan före bildandet av det slutliga utseendet på VKS "19" inom ramen för "Cold-2" -temat lanserades olika forskningsprojekt för att lösa ett brett spektrum av problem. Specialiserade institut fortsatte att studera frågorna om att skapa vätgasmotorer, och en sökning efter nya material med de nödvändiga egenskaperna genomfördes.
Särskild uppmärksamhet ägnades åt skapandet av ett särskilt kraftverk. Sovjetisk vetenskap hade redan erfarenhet av att skapa kärnmotorer, men M-19-projektet krävde en helt ny produkt. Färdiga turbojet- och ramjetmotorer lämpliga för "19" saknades också. Specialiserade företag var tvungna att utveckla alla element i kraftverket.
Den lovande VKS var tvungen att lösa grundläggande nya uppgifter, varför den behövde avionik med speciella funktioner. Det var nödvändigt att tillhandahålla navigering i alla lägen, i atmosfären och i rymden, samt att nå de nödvändiga banorna och återvända till flygfältet. Dessutom behövde flygplanet särskild livsstödsutrustning som kunde skydda besättningen från alla laster och strålning från reaktorn.
Olika forskningsprojekt fortsatte fram till början av åttiotalet. I enlighet med planen för temat "19", 1982-84. det var nödvändigt att genomföra en detaljerad konstruktion av framtida M-19. År 1987 skulle tre erfarna VKS dyka upp. Den första flygningen tillskrevs 1987-88. I början av nittiotalet kunde Sovjetunionen behärska den fullvärdiga driften av ett återanvändbart rymdsystem.
Slutet av projektet
Dessa planer genomfördes dock aldrig. I mitten av sjuttiotalet letade landets militära och politiska ledarskap efter ytterligare sätt att utveckla raket- och rymdteknik, bland annat i samband med ett svar på rymdfärjan. Den valda handlingsstrategin avbröt faktiskt ytterligare arbete med ämnet "19".
1976 beslutades att skapa det återanvändbara Energia-Buran-systemet. Huvudrollen i detta projekt fick den nyskapade NGO Molniya. EMZ och några andra företag överfördes till hans jurisdiktion. Som ett resultat har designbyrån för V. M. Myasishcheva förlorade möjligheten att fullt utveckla M-19-projektet.
Arbetet med "Tema 19" fortsatte i flera år till, men på grund av att EMZ laddades av andra projekt fick de endast minimal påverkan. I oktober 1978 V. M. Myasishchev gick bort; ett lovande projekt lämnades utan stöd. 1980 slutade allt arbete med M-19 slutligen. Vid den här tiden omdirigerades relaterade projekt och forskning till Energia-Buran-programmet.
Således ledde "ämne 19" / "kallt-2" inte till de förväntade resultaten. Sovjetunionen byggde aldrig ett flyg- och rymdflygplan med ett kombinerat kraftverk och använde det inte för militära och vetenskapliga behov. Inom ramen för "19" -projektet genomfördes dock olika studier som gjorde det möjligt att bestämma de optimala vägarna för utveckling av återanvändbara rymdsystem och hitta de bästa tekniska lösningarna av olika slag. Forsknings- och utvecklingsarbeten från "Tema 19" gav ett betydande bidrag till utvecklingen av inhemsk kosmonautik, och vissa utvecklingar låg före deras tid och har ännu inte funnits tillämpning.
