Освоение Космоса. Спираль

Глава 1

Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский  родился в Киеве 25 декабря   1909 года, по старому стилю, или  7.01.1910 по новому стилю.    Но так как в его документы никогда не вносили никаких изменений, своим днем рождения он считает 25 декабря 1909 года по новому стилю.

Он закончил Харьковский технологический институт, накануне   войны  переехал в Киев, эвакуировался вместе  с  Киевским авиазаводом. Тяжелые пути эвакуации привели его в  Куйбышев (ныне — Самара) в конструкторское бюро А.И. Микояна, с которым он свяжет последующие 35 лет своей жизни.   Под его руководством создаются двигатели для  реактивных истребителей МиГ-17, МиГ-19, Миг-25.

В 1965-м фирме Микояна ставят задание: создать машину, способную вести разведку на недосягаемой для ПВО США высоте, служить космическим истребителем и быстро выводить на орбиты спутники.
Проект «Спираль» появился  как ответ на схожую американскую программу X-20 «Dyna Soar».   Эта программа создания пилотируемого космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика разрабатывалась  с 1957 года по  1963 год. Заказчик программы — ВВС США; разработчик — Boeing.  Выведение Х-20 на орбиту предполагалось различными модификациями ракеты-носителя «Титан».
Управление аппаратом на всех участках полёта  осуществлялось вручную пилотом, автоматическое управление отсутствовало.   В качестве посадочного шасси из-за высоких температурных нагрузок использовались разработанные фирмой Goodyear полозья с гибкими металлическими щётками. Первый полёт планировался на 1 января 1966 года, но программа была свёрнута.

«— Идея авиационного старта в космос тогда, как говорится, витала в воздухе, — вспоминал Лозино-Лозинский. — А в 65-м году, не помню уж в каком месяце, меня пригласил к себе Артем Иванович и сказал, что нашему КБ поручено создать боевой многоразовый орбитальный самолет с ракетным ускорителем, который выводился бы в космос, стартуя с самолета-разгонщика. «Думаю назначить тебя главным конструктором, — сказал Микоян. — Ну как, возьмешься за такую работу?» Разумеется, я не мог от этого отказаться…

Рождается замысел суперсистемы "Спираль”,  состоящей из орбитального самолёта, который выводился в космос гиперзвуковым самолётом-разгонщиком.  При этом задача ГСР состояла в выводе всей системы на высоту 28-30 километров, где на скорости 6 Махов происходила расстыковка. ОС с ракетным ускорителем устремлялся ввысь, а разгонщик садился на базу.
 
Технический проект был отправлен в ОКБ-155 А.И. Микояна Г.Е. Лозино-Лозинскому.
Задача системы «Спираль»:

Разведка состояния ключевых мирных и военных объектов и местонахождения атакующих подразделений  потенциального противника, особенно в угрожаемый период и после начала войны;

Уничтожение подвижных и малоразмерных целей (их размер не должен превышать радиус максимально допустимого отклонения ракеты от цели), а также площадных целей  в короткий срок;

Инспекция и уничтожение спутников и других объектов в космосе;
Безопасная, надёжная и регулярная доставка людей и грузов на орбиту и космические станции.

На проект «Спираль» институтами МАП и МО было сделано семь заключений (соответственно, от ЦАГИ, ВИАМ, ЦНИИ-30, ЛИИ, ЦИАМ, НИИ-2 и НИАТ), и все они были положительными, что доказывает техническую осуществимость проекта и его необходимость для обороноспособности страны.
В 1966 году в Центре подготовки космонавтов (ЦПК) была сформирована группа для подготовки к полету на «изделии-50» – так в ЦПК зашифровывался орбитальный самолет по программе «Спираль» (Приближалась  великая дата – 50-е Октябрьской революции). В состав группы вошли пять космонавтов, имеющих хорошую лётную подготовку, в том числе космонавт N2 Герман Степанович Титов.

Глава 2
 
Аналоги ОС должны быть построены в трех комплектациях. Аналог для исследований в полетах на дозвуковой скорости (имитация атмосферного участка захода на посадку при возвращении с орбиты) получил кодовое обозначение «105.11», на сверхзвуке – «105.12», на гиперзвуке – «105.13».

Хотя планы у бюро  Микояна были прямо-таки «наполеоновские», наибольшую техническую проработку в системе «Спираль» получил лишь один элемент — экспериментальный пилотируемый орбитальный самолёт (ЭПОС). Его предполагали выводить в космос с помощью проверенной ракеты «Союз».
Конструктивно ЭПОС (он же "Лапоть" - изд.105-11) создавался как пилотируемый аппарат, который будет служить прототипом орбитального разведчика и боевого космоплана.

«Космический лапоть» создавался как боевой аппарат, поэтому он имел капсулу для спасения космолетчика. В любой ситуации летчик мог спуститься на аппарате до высоты 60-50 километров. Истребители системы «Спираль» могли быть запущены с любого значительного аэродрома. Подготовка и влет самолетов – разгонщиков занимал всего два часа.       «Космические лапти» могли быстро маневрировать по курсу и высоте и поражать элементы орбитальной группировки врага.

Орбитальный самолет конструкции Лозино-Лозинского  — это несущий корпус из ниобиевого сплава с жаростойким покрытием и с очень большим радиусом носового затупления. Такая конфигурация позволяет во время космического спуска, когда воздух превращается в равновесную плазму с температурой около 6 тысяч градусов, снизить нагрев поверхности самолета до 1200–1400 градусов.

С той же целью корпус самолета должен был быть сделан в виде экрана, внешняя поверхность которого (черного цвета) излучала бы в окружающее пространство более 90 процентов тепла, передаваемого ей горячим обтекающим потоком.
Летно-технические характеристики:
Модификация – ЭПОС;
Размах крыла – 7,40 м;
Длина – 8,50 м;
Высота – 3,5 м;
Нормальная взлетная масса – 4220 кг;
Тип двигателя – 1 турбореактивный двигатель РД-36-35К;
Тяга – 2000 кгс;
Экипаж – 1 человек.
 
Орбитальный самолет имел  одну конструктивную особенность: в режиме спуска поворотные консоли крыла до момента входа в плотные слои атмосферы занимали вертикальное положение, выполняя, таким образом, роль килей. В результате поворотные консоли крыла оказывались защищенными от аэродинамического нагрева и существенно улучшали путевую и боковую устойчивость аппарата.

В  ЦАГИ выполняется большой объем работы по исследованию такой формы летательного аппарата в аэродинамических трубах на различных режимах.
Проект «Спираль» вызвал большой интерес у Королева: Сергей Павлович даже занимался созданием ускорителя, который должен был после отделения орбитального самолета от гиперзвукового самолета-разгонщика  вывести его на орбиту.

Позже Королев предложил использовать вместо гиперзвукового самолета-разгонщика   ракету, которая выводила в космос корабль «Восток» с Юрием Гагариным на борту.
Предполагалось, что в недалеком будущем орбитальный самолет с помощью королевской ракеты совершит облет Земли. Однако осуществить этот замысел нам не удалось. Вскоре Сергей Павлович лег в больницу, из которой уже не вышел…

Глава 3

С целью уточнения результатов «трубных исследований», характеристик устойчивости и управляемости ОС «Спираль»  на различных участках полета в ЦАГИ совместно с подмосковным ЛИИ были созданы модели «БОР»– беспилотный орбитальный ракетоплан.    Все аппараты были выполнены в масштабе 1:3, или 1:2   из-за ограниченных энергетических возможностей ракет-носителей.

Первый аппарат – «БОР-1» – являлся копией орбитального самолета «Спираль» в масштабе 1:3, имел длину 3 м, массу 800 кг и был... цельнодеревянным!
Он был запущен ракетой-носителем «Космос-2» 15 июля 1969 года.  Аппарат  должен был отделиться от носителя на высоте 90 км.
Далее БОР-1 должен был начать спуск в атмосферу. При входе в плотные слои атмосферы со скоростью 13 000 км/ч аппарат сгорел, но на высоте 60–70 км была получена ценная телеметрическая информация о возможности устойчивого управляемого спуска несущего корпуса выбранной формы.

Аппараты «БОР-2» и «БОР-3», изготовленные в масштабе 1:3 и 1:2 соответственно, были выполнены уже из металла, имели одноразовую (уносимую набегающим воздушным потоком) абляционную теплозащиту.
Принцип работы этой теплозащиты прост - намазать спускаемый аппарат толстым слоем абляционного материала. При входе в атмосферу и нагреве он будет испаряться, сублимироваться (графит), плавиться (кварц, пенокерамика) или разлагаться (политетрафторэтилен, полиэтилен). На это расходуется энергия, что охлаждает спускаемый аппарат.
Эти БОРы запускались в космос по баллистической траектории той же ракетой.
Аппараты БОР-2 были несколько тяжелее первого образца,  и запускались 4 раза, по одному пуску в год: 6 декабря 1969 г., 1 июля 1970 г., 22 апреля 1971 г., 8 февраля 1972 г.

При первом пуске аппарат разбился из-за того, что парашютная система не смогла штатно сработать.
Второй пуск и спуск прошел штатно, несмотря на прогар нижних листов теплозащиты по кромке заднего среза корпуса аппарата.
При третьем полете на траектории спуска прогорела панель с экспериментальным   образцом ТЗП, в результате чего внутри корпуса аппарата развился пожар, выведший из строя автоматику ввода в действие парашютной системы, аппарат разбился.
Четвертый полет прошел штатно.

30 июня 1970 г. А.А. Гречко пишет "знаменитую" резолюцию Начальнику генерального штаба: «Проект «Спираль» вызывает некоторые сомнения. Опять фантазия, а машины необходимой МО для боя не делается или делается со скоростью улитки. Этим предложением мы отвлекаем КБ и промышленность от истинных потребностей".
 
Маршал Гречко Андрей Антонович (1903- 1976) стал первым после Жукова министром обороны, введенным в политбюро, с его именем связаны и военная операция в Чехословакии, и события на острове Даманский, и вьетнамская война, и два арабо-израильских конфликта.  Реализация перспективного проекта «Спираль»  во многом зависела от его решения.  Кто помог министру сочинить такую резолюцию, осталось загадкой. Эта историческая резолюция существенно затормозила начатые работы, но не остановила.

9 декабря 1970 умирает Артем Иванович Микоян г.р.- 1905 (советский авиаконструктор, глава конструкторского бюро «МиГ», генерал-полковник инженерно-технической службы, академик АН СССР), поддерживавший программу своим авторитетом.
Работы по созданию системы «Спираль»  были возобновлены только в 1973 году.
Макет орбитального корабля «Спираль» - «БОР-3» был изготовлен в масштабе 1:2  и  запускался  в космос по баллистической траектории  ракетой  «Космос-2».

 Запуски БОР-3 состоялись 24 мая 1973 года и 11 июля 1974 года.
При первом пуске на высоте 5-ти километров аппарат отделился от ракеты (нештатное срабатывание пироболтов), упал на землю и взорвался.
При втором пуске полет проходил штатно, однако на этапе парашютного спуска аппарат развил большую вертикальную скорость из-за повреждения купола парашюта остатками окислителя ЖРД и разбился.
ОКБ совместно с ВВС принимается решение об использовании в качестве самолета-носителя самолета Ту-95 КМ  для отработки после сброса пилотируемого самолета-аналога на дозвуковых режимах полета и его посадки. Ту-95 КМ («Русский медведь») - турбовинтовой стратегический бомбардировщик-ракетоносец, самый скоростной в мире самолёт с турбовинтовыми двигателями.

Глава 4
 
Необходимо было снять характеристики сил, которые воздействуют на шасси в лыжном варианте во время движения аппарата по земле. Аналог ЭПОСа был доставлен на полигон расположенный в конце большого испытательного аэродрома. Специальным краном его поставили на оголенный грунт.
 
Лыжи под тяжестью конструкции крепко в него впечатались. Авиард Фастовец, летчик-испытатель микояновской фирмы, занял место в кабине. Загрохотал запущенный двигатель, однако аппарат остался на месте.
 
Грунтовую полосу полили водой, но это не помогло. Летчику пришлось выключить двигатель, а специалисты задумались, что еще можно сделать.
Начальник полигона Загребельный И.И. посоветовал: «Перед вашей «птичкой» можно наколотить арбузов – здесь их у нас богато. Тогда она наверняка побежит». Загребельный отдал распоряжение, и вскоре пара грузовиков заполненных до края бортов полосатыми шарами медленно покатились от носа аналога.

Арбузы шлепались на землю и обильно устилали ее скользкой мякотью на протяжении 70 метров. Краном подняли аппарат, и мы подложили под все лыжи сочные половинки арбузов. Фастовец снова занял свое место в кабине. Когда обороты ТРД вышли на максимум, аппарат, тронулся с места и  заскользил по полосе, набирая скорость...». Так, смекалка аэродромного специалиста, позволила выполнить испытательное задание без существенных задержек.

Глава 5

К 1974 г. коллективом Дубненского филиала ОКБ Микояна была разработана конструкторская документация на сверхзвуковой аналог орбитального самолета «105.12». Запуск в производство указанной документации был осуществлен на Тушинском машиностроительном заводе.   

Хотя 105.12 был изготовлен полностью, но не принимал участие в испытаниях, а у 105.13 -гиперзвукового аналога, был изготовлен только фюзеляж, который принимал участие в испытаниях теплозащитного покрытия в термобарокамере.

К 1975 г. были подготовлены к летным испытаниям пилотируемый аналог орбитального самолета Миг-105.11 и самолет-носитель Ту-95КМ. В 1976—1978 гг. в ЛИИ было проведено 7 испытательных полётов Миг-105.11. 

На дозвуковом аналоге орбитального самолёта — Миг-105.11 — проводили испытания лётчики Пётр Остапенко, Игорь Волк, Валерий Меницкий, Александр Федотов.

В 1975 - 1978 г. г. выполнено 14 совместных полетов аналогов орбитального самолета без отцепки от самолета-носителя и 6 полетов аналогов с отделением от самолета-носителя Ту-95КМ и посадкой.

На МиГ-105.11 стартовал из-под фюзеляжа тяжёлого бомбардировщика Ту-95К  лётчик
 А. Фастовец, окончательный этап испытаний аналога проводил Василий Урядов.

Полет 13 сентября 1978 года – стал последним и для Изделия 105.11, и для всей программы Спираль.
Полёт проходил в вечернее время, и лётчик-испытатель Василий Урядов при заходе на посадку оказался ослеплён заходящим солнцем. Ему оставалось положиться на команды руководителя полётов, который из-за плохой видимости (царила дымка) спутал ЭПОС с самолётом сопровождения и приказал Урядову довернуть вправо.
Тот послушался, однако обратил внимание, что садится мимо полосы, обозначенной на земле флажками. В последний момент он сманеврировал обратно, однако из-за того, что полосу незадолго до полёта расширили, её края оказались плохо убраны, и при касании об камень была повреждена лыжа.

Раненую машину доставили в Тушино, где частично её смогли восстановить к лету 1979 года, но на этом жизнь проекта завершилась.

Дозвуковой самолёт-аналог ЭПОС (101, 105.11) можно увидеть и сегодня: после прекращения испытаний и незаконченного ремонта он десять лет хранился на стоянке в ЛИИ имени Громова (город Жуковский), пока в сентябре 1989 года не был передан в качестве экспоната в Музей Военно-воздушных сил в подмосковном Монино. Экспонаты этого музея намереваются перевезти в военно-патриотический парк культуры и отдыха «Патриот», расположенным в 90 км от него.
 
Непривычно смотрится убирающееся 4-стоечное шасси. Стойки попарно разнесены вдоль фюзеляжа, что обеспечивало на пробеге особенно хорошую устойчивость. И еще: шасси были «обуты» в... лыжи которые изготавливались из износостойкого металла – после приземления пробег получался коротким. Словом, данная прочная четырехногая «птичка» способна садится в любом месте на ровный грунт, то есть ЭПОС даже не нуждался в специальных аэродромах, имеющих бетонное покрытие….

Самолёт Ту-95КМ планировали переоборудовать в носитель гиперзвуковых аппаратов, однако проекты не были завершены, и его списали. Ещё раньше была расформирована группа космонавтов, готовившихся к полётам на «Спирали».  Финансирования больше не было. А дальше на ТМЗ уже стали поступать чертежи Бурана,  но, сверхзвуковой аналог – изделие 105.12 – в Тушино довели до высокой степени готовности.

Работники ТМЗ, ОКБ-155 и НПО Молния ещё пытались бороться, писали письма в ЦК, разговаривали со всеми, до кого могли дотянуться, обращались за помощью к М. В.Келдышу, но и ему не удалось  добиться поддержки проекта.

Глеб Лозино-Лозинский   обратился к маршалу С. Ф. Ахромееву, который в то время был первым заместителем начальника Генерального штаба. Маршал ответил: «В космосе не летают, а движутся по законам небесной механики, я согласен с авиационным принципом - летать выше, дальше и быстрее, но только в пределах воздушной атмосферы».

Спираль была уже не нужна. Страна сосредотачивалась на Буране, а две подобных программы ей было не потянуть.

Глава 6

У проекта "Спираль", по большому счету, были две проблемы - техническая и человеческая.
Техническая касается гиперзвукового самолета-разгонщика (ГСР). На самом деле в то время проблема гиперзвука так и не была решена. На ГСР стояли мощные ТРД, которые никак не могли обеспечить проектные 5-6М. Не случайно дальнейшее развитие проекта "Спираль" пошло по пути использования дозвуковых самолетов-носителей большой грузоподъемности (проект "МАКС").

"Человеческий фактор" - это больное   место не только "Спирали", но и всех космических программ СССР 70-80-х годов. Было большое число ярких, сильных и амбициозных конструкторов, не желавших ужиться вместе: С.П. Королев, и  В.П. Глушко, В.Н. Челомей и Н.Д.Кузнецов, и др.
Каждый из них под свои программы и проекты заручался поддержкой членов ЦК КПСС, выбивал финансы и ресурсы, выходили соответствующие постановления, которые затем корректировались по содержанию и срокам... Получался не скоординированный удар кулаком, а тычок в небо растопыренными пальцами.

Но работы по программе «Спираль» не пропали даром. Была создана материальная база, методики испытаний, взращены специалисты. Это они создавали «Буран».
Космический филиал фирмы Микояна вскоре закрыли, 48 специалистов из Дубны перевели в научно-производственное объединение «Молния.
 
В НПО «Молния» начальником отделения стал Саенко Виктор Иванович, прежде занимавшийся двигателями для ЭПОСа.  Решетников Дмитрий Алексеевич, внесший большое количество важных предложений по совершенствованию техпроцессов, стал впоследствии директором опытного завода в составе «Молнии».

Пилотировавшего носитель ЭПОСа Ту-95К А.П. Кучеренко (1937-203) пригласили испытывать носитель ВМ-Т Атлант, созданный на возрожденной фирме В.М. Мясищева для транспортировки элементов системы Энергия-Буран.

И.П.Волк (1937-2017), выполнявший подлеты на дозвуковом аналоге ЭПОСа, впоследствии первым поднял атмосферный аналог «Бурана» в воздух, стал командиром отряда летчиков по программе «Буран», в рамках подготовки полета, на котором, в 1984г. слетал в космос.

Не пропали даром и БОРы, с существенной доработкой они оснащались новой системой теплозащиты, близкой по характеристикам к ТЗП Бурана, и сбрасываемой тормозной двигательной установкой для схода с орбиты.

Лозино-Лозинский понимал, что главный советский космодром - это главная цель для американских стратегических ракет, поэтому, если бы разразилась большая война, то он был бы уничтожен в первые же полчаса взаимного обмена ядерными ударами. А потому ни один "Буран" не успел бы даже оторваться от земли.

"Спираль" же крепилась к тяжелому самолету, который мог подняться с любого аэродрома, которых сотни. Спираль - это простой и дешевый уничтожитель многомиллиардных Шаттлов, с уникальными техническими характеристиками.
   
Это был один из самых закрытых проектов в Советском Союзе, но и один из самых интересных. Он был фантастичен по конструкторской смелости и дальновидности. Если бы его удалось осуществить, то, возможно, развитие космонавтики пошло по совершенно другим рельсам, чем это происходит теперь.