Александр Железняков

   ПРОЕКТ "СПИРАЛЬ"

    Идея создания аппарата, способного совершать полеты, как в атмосфере, так и в космическом пространстве, была выдвинута одним из пионеров космонавтики, нашим соотечественником Фридрихом Артуровичем Цандером в первой половине ХХ века. В своей статье “Описание межпланетного корабля системы Ф.А. Цандера”, опубликованной в 1924 г., он предложил использовать для космических полетов крылатые аппараты и показал преимущество крыльев перед парашютными системами при возвращении на Землю.
    Но от идеи до ее реализации путь оказался не близким. И хотя работы по созданию авиационно-космических систем (АКС) уже ведутся довольно давно, нет их до сих пор и, судя по всему, в обозримом будущем они не появятся.
    Причин тому несколько.
    Во-первых, создание АКС оказалось делом достаточно сложным в техническом плане. Те проблемы, которые виделись первопроходцам, и которые предполагалось решить за несколько лет, являлись лишь вершиной айсберга. Даже сегодняшние технологии не позволяют создать такой аппарат, который стер бы границу между атмосферой и космическим пространством.
    Во-вторых, создание АКС оказалось делом достаточно дорогим, да еще и с длительным сроком окупаемости. Именно поэтому не всякому государству под силу построить космоплан, не говоря о частном бизнесе, который не видит в авиационно-космических системах привлекательного для себя проекта.
    В-третьих, отсутствуют проекты, где могли бы использоваться АКС. Причем, это утверждение справедливо и для мирного, и для военного космоса.
    Все это и заставляет говорить об авиационно-космических системах, как о перспективных разработках завтрашнего дня.
    Вместе с тем, работы над АКС ведутся уже почти полвека. Первыми за них взялись американцы, которые в 1950-х годах сформулировали концепцию системы “Дайна Сор”, призванной сочетать в себе преимущества авиационных и космических систем. Тогда же в США началась реализация программы испытаний ракетного самолета Х-15, который многие рассматривают как прообраз аппаратов будущего.
    В нашей стране проекты АКС стали активно развиваться после появления первых публикаций об американских разработках, которые в советских военных кругах рассматривались как наступательные стратегические системы. Вполне естественно, что требовался адекватный ответ на угрозу со стороны “потенциального противника”, и в Советском Союзе начали активно заниматься изучением вопроса о возможности создания орбитального самолета. В первую очередь, он рассматривался с точки зрения военного применения. Например, как истребитель спутников.
    Первыми за авиационно-космические системы взялись авиаторы, которым было сподручнее создавать машины, способные совершать полеты в атмосфере. Разработкой “космической составляющей” предполагалось заняться чуть позже и уже с привлечением ракетчиков.
    Из проектов той поры стоит отметить ВКА-23 (Воздушно-космический аппарат ОКБ-23), создание которого началось в 1958 г. в руководимом известным советским авиаконструктором В.М. Мясищевым конструкторским бюро (КБ). Уже в следующем году в плане работ бюро появилась “Тема 48”, как в документах значилось создание этого аппарата.
    По замыслу В.М. Мясищева это должен был быть небольшой самолет типа “летающее крыло”. Общий вес аппарата должен был составлять 4,4 т, высота полета до 400 км. Запускаться он должен был с борта самолета-разгонщика М-50. Уже к марту 1960 г. были детально просчитаны несколько вариантов ракетоплана.
    Однако осенью того же года начался разгром авиационной промышленности. Руководство партии и государства посчитало, что при наличии бурно развивающейся ракетной техники нет смысла тратить деньги на создание самолетов, которые не могли решить задачу ядерного паритета с США. Среди тех предприятий, которые предполагалось закрыть, оказалось и ОКБ-23. “Тему 48” закрыли, а главного конструктора отправили директорствовать в Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ).
    Почти в тоже самое время, когда началась разработка ВКА-23, аналогичные работы велись и в ОКБ-256, которое возглавлял П.В. Цыбин. Инициировал эти работы главный конструктор ракетно-космических систем С.П. Королев, озадаченный в тот момент подготовкой к полету в космос первого космонавта. Так как схема полета еще не была утверждена, то и рассматривались различные варианты его осуществления. Одним из них стал проект планирующего космического аппарата (ПЛА), предложенный Цыбиным.
    ПЛА с космонавтом на борту должен был выводиться на орбиту высотой 300 км с помощью модифицированной ракеты Р-7 (в будущем легендарный носитель “Восток”). После орбитального полета продолжительностью около суток, аппарат должен был возвратиться на Землю, планируя в плотных слоях атмосферы. Несмотря на то, что цыбинскую разработку поддерживал Королев, в конце 1960 г. ОКБ-256, также как и ОКБ-23, было закрыто, а главный конструктор переведен на другую работу. Правда, Цыбину повезло. Он перешел на работу в ОКБ-1 заместителем Королева. Но материалы проекта ПЛА ушли в архив дожидаться своего часа.
    В 1960 г. ракетопланами заинтересовался и стремительно набиравший силу В.Н. Челомей. Пользуясь своими связями в верхах (сын Н.С. Хрущева работал в то время у Челомея), он добился принятия постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 715-295 от 23 июня 1960 г., в котором ОКБ-52 было предписано заняться разработкой космического пилотируемого ракетоплана военного назначения (объекта “Р”). В начале 1960-х годов такие работы велись и дошли до этапа летных испытаний опытных образцов в беспилотном варианте.
    Но так продолжалось до октября 1964 г., когда Н.С. Хрущев был снят с постов первого секретаря ЦК КПСС и председателя Совета Министров СССР. Вслед за смещением советского лидера в опалу попали все те, к кому он благоволил. С окончанием “эры Хрущева“ закончилась и “эра Челомея“, тем более что в результате перемещений в высшем партийном и государственном руководстве значительно усилил свои позиции его противник – Д.Ф. Устинов, ставший заместителем председателя Совета Министров. Через несколько дней после снятия Хрущева, 17 октября, была создана комиссия для “расследования деятельности ОКБ-52”. А спустя еще два дня все материалы по ракетопланам были переданы из ОКБ-52 в ОКБ-155, которое возглавлял А.И. Микоян.
    Надо отметить, что за “обладание” челомеевскими материалами вели борьбу два конструкторских бюро: Микояна и П.О. Сухого. Оба КБ предложили сходные аэрокосмические системы, а Сухой, к тому же, имел проект тяжелого бомбардировщика Т-4, который предполагалось использовать в качестве носителя. Но, в конце концов, соревнование закончилось в пользу Микояна. В принципе, иначе быть и не могло, если вспомнить, что родной брат Микояна в то время являлся главой советского государства.
    Тема “Спираль” была начата в КБ Микояна как продолжение проводившихся там ранее исследований комбинированных воздушно-космических систем (проект “50-50”). Основной целью программы было создание пилотируемого орбитального самолета для выполнения прикладных задач в космосе и обеспечение регулярных перевозок по маршруту “Земля-орбита-Земля”. Предполагалось и проведение инспекции находящихся на орбите аппаратов, а также размещение на борту самолета различных систем вооружения, начиная от традиционных (пушки и ракеты) и кончая перспективными (лазерное, пучковое оружие и прочее). Руководителем темы был назначен заместитель Главного конструктора Г.Е. Лозино-Лозинский. Спустя полтора года, 29 июня 1966 г., он подписал подготовленный аванпроект.
    Для рабочего проектирования орбитального корабля в 1967 г. в подмосковной Дубне был создан филиал КБ Микояна, который возглавил заместитель Главного конструктора П.А. Шустер. Начальником КБ филиала стал Ю.Д. Блохин, ставший впоследствии заместителем Главного конструктора НПО “Молния”, а его заместителем по производству – Д.А. Решетников, впоследствии заместитель Генерального директора опытного завода НПО “Молния”.
    АКС “Спираль” общей массой 115 т должна была включать в себя многоразовый гиперзвуковой самолет-разгонщик (ГСР) и многоразовый орбитальный самолет (ОС) с одноразовым 2-х ступенчатым ракетным ускорителем. После завершения орбитального полета предусматривался планирующий спуск.
    Рассматривались два варианта ГСР с четырьмя многорежимными турбореактивными двигателями, работающими на жидком водороде (перспективный вариант) или на керосине (консервативный вариант). Запуск (отделение) орбитальной ступени предполагалось производить на высотах 28-30 км или 22-24 км соответственно, на скорости в шесть раз (первый вариант) или в четыре раза (второй вариант) превышающей скорость звука. Далее в действие вступал ускоритель с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД), а ГСР возвращался к месту старта.
    Самолет-разгонщик должен был представлять собой крупногабаритный самолет-бесхвостку длиной 38 м с крылом большой стреловидности размахом 16,5 м. Блок двигателей располагался под фюзеляжем и имел общий регулируемый сверхзвуковой воздухозаборник. В верхней части фюзеляжа ГСР на пилоне предполагалось крепить ОС, носовая и хвостовая часть которого закрывалась обтекателями.
    Орбитальный самолет массой около 10 т проектировался по схеме “несущий корпус” треугольной формы и был значительно меньше самолета-разгонщика. Он имел стреловидные консоли крыла, которые при выведении и на начальном этапе спуска с орбиты занимали вертикальное положение, а при планировании поворачивались, увеличивая площадь несущей поверхности. ОС должен был выводиться на низкую околоземную орбиту высотой около 130 км и выполнять по ней 2-3 витка. Предполагалось, что он сможет совершать маневр по высоте и по изменению наклонения орбиты. Для маневрирования на орбите планировалось оснастить аппарат одним основным и двумя аварийными ЖРД. После выполнения программы полета ОС должен был совершить вход в атмосферу, спуск на гиперзвуковой скорости при большом угле атаки, а затем, после уменьшения скорости, раскрыть крыло, спланировать и сесть на любой, а не специально оборудованный, аэродром.
    Одной из отличительных черт проектируемого аппарата было наличие на его борту электронно-вычислительной машины для навигации и автоматического управления полетом.
    Рассматривалась возможность аварийного спасения пилота ОС на любом участке полета с помощью кабины-капсулы фарообразной формы, имеющей механизм катапультирования из ОС, парашют и тормозные двигатели для входа в атмосферу и навигационный блок.
    Основной особенностью системы “Спираль” была большая относительная масса полезной нагрузки, которая в 2-3 раза превышала аналогичные показатели для одноразовых носителей. Стоимость же выведения предполагалась в 3-3,5 раза ниже. Достоинством системы была и возможность широкого выбора направлений старта, маневрирования на орбите и самолетная посадка в любых погодных условиях.
    Проект “Спираль” предусматривал проведение широкого спектра работ.
    Для натурной отработки конструкции и основных систем ОС проектировался одноместный экспериментальный орбитальный самолет многоразового использования. Он строился так же, как и основной аппарат, но имел меньшие размеры и массу, и должен был выводиться на орбиту с помощью ракеты-носителя “Союз”.
    По плану создание дозвукового самолета-аналога начиналось в 1967 г., гиперзвукового аналога – в 1968 г. Первый беспилотный орбитальный полет планировалось совершить в 1970 г., а первый пилотируемый – в 1977 г. Проектирование ГСР должно было начаться в 1970 г. В случае, если бы было принято решение о создании самолета-разгонщика на водороде, его строительство должно было бы начаться в 1972 г.
    Параллельно с проектированием системы “Спираль” началась подготовка пилотов орбитального самолета. В 1967 г. в отряде советских космонавтов была сформирована группа, в которую на первом этапе вошли Г.С. Титов, А.В. Филипченко и А.П. Куклин.
    Как видим, планы были довольно масштабные. Увы, но им не суждено было сбыться. Главной причиной этому стало закрытие в США темы “Дайна Сор” и, как следствие, потеря интереса со стороны советских военных к “Спирали”. Кроме того, многие советские проекты закрывались из-за отсутствия влиятельных покровителей в высшем руководстве партии и страны. Так случилось и со “Спиралью”. Ее “злыми гениями” были министр обороны СССР А.А. Гречко и заместитель председателя Совета Министров СССР Д.Ф. Устинов, которые сделали все, чтобы не допустить преобразования бумажного проекта в реальную машину. Гречко даже приписываются слова о “Спирали”: “Фантастикой мы не занимаемся!”. Правда, эту же фразу вкладывают в уста тогдашнего министра обороны и применительно к другим закрытым космическим проектам, так что нет уверенности, что он ее произносил на самом деле. А если она и прозвучала, то неизвестно применительно к чему.
    Работы по теме “Спираль” начали свертываться в начале 1970-х годов. Сначала отказались от создания самолета-разгонщика, а потом и от орбитального самолета. Еще раньше была расформирована группа космонавтов.
    В планах работы предприятий, задействованных по данной тематике, осталось только создание летающих моделей для исследования характеристик устойчивости и управляемости ОС на различных участках полета и оценке теплозащиты. Эти модели получили наименование “беспилотные орбитальные ракетопланы” (БОР).
    Широкая программа испытаний включала их продувку в аэродинамических трубах ЦАГИ, подключенного к работам еще в 1966 г., стендовую отработку, имитирующую различные режимы и этапы полета, а также бросковые испытания, когда аппараты с помощью ракет выводились на баллистические траектории.
    Был также создан для летных испытаний конструкции планера на дозвуковых скоростях – МиГ-105.11. В некоторых источниках используются также названия “ЭПОС” (Экспериментальный пассажирский орбитальный самолет) и “Лапоть”. МиГ-105.11 представлял из себя одноместный аппарат длиной 8,5 м, с размахом крыльев 6,4 м и массой 4220 кг. На самолете был установлен турбореактивный двигатель РД-36-35К.
    Летные испытания пилотируемого самолета-аналога начались в мае 1976 г.: с помощью собственного двигателя аппарат взлетал с аэродрома и вскоре после этого шел на посадку. Состоялось более десятка полетов, в которых приняли участие летчики-испытатели А.Г. Фастовец, И.П. Волк, В.Е. Меницкий и А.В. Федотов. Первый перелет с одной полосы аэродрома на другую был совершен 11 октября 1976 г. в Подмосковье. Аппарат взлетел, набрал высоту в 560 метров и, пролетев 19 километров, совершил посадку.
    В 1977 г. начались испытания с подъемом его на высоту на борту самолета-носителя Ту-95К. Сначала это делалось без отделения от носителя, а 27 октября 1977 года впервые состоялся воздушный старт. За штурвалом в тот день находился А.Г. Фастовец. Всего “Лапоть” совершил девять полетов. Один из них, состоявшийся в сентябре 1978 г., был аварийным при посадке. К счастью, все обошлось лишь трещинами в некоторых местах корпуса.
    Окончание испытаний самолета-аналога можно считать фактическим концом проекта “Спираль”. После этого усилия конструкторов были сосредоточены на программе “Энергия”-”Буран”. Все, что было к тому времени создано, было решено использовать, но применительно к новой разработке. Модели “БОР” были оснащены новой системой теплозащиты, близкой по характеристикам теплозащиты корабля “Буран”. Из-за крайне малых по сравнению с реальным кораблем размеров, модели были предельно упрощены по оборудованию.
    “БОР-4" представлял собой беспилотный экспериментальный аппарат, являющийся уменьшенной копией пилотируемого ОС, разрабатывавшегося ранее по программе "Спираль", и был выполнен по аэродинамической схеме "несущий корпус". Он имел следующие характеристики: длина 3,4 м, размах крыла 2,6 м и массу 1074 кг на орбите и 795 кг после возвращения.
    В период с 1982 г. по 1984 г. с полигона Капустин Яр с помощью ракет-носителей “Космос” было произведено шесть пусков этого аппарата. В тех случаях, когда “БОР-4” выходили на околоземную орбиту, они получал наименования спутников серии “Космос”.
    Первый запуск состоялся 3 июня 1982 г. Совершив один виток по орбите вокруг Земли, аппарат, получивший официальное название “Космос-1374”, приводнился в Индийском океане к югу от Кокосовых островов и был подобран советскими судами, находившимися в том районе.
    Аналогичный полет состоялся 15 марта 1983 г. и также с приводнением в Индийском океане. В опубликованном сообщении ТАСС запущенный в космос аппарат был назван “Космос-1445”, но никаких подробностей полета не приводилось.
    В обоих случаях операции по поиску и подъему на борт советских судов приводнившихся аппаратов проходила под пристальным вниманием австралийских разведывательных самолетов. Опубликованные затем в газетах снимки дали основание многим специалистам предположить, что в Советском Союзе готовится запуск пилотируемого мини-шаттла.
    Следующим испытательным рейсом стал запуск 27 декабря 1983 г. спутника “Космос-1517”. В отличие от двух предыдущих полетов, этот аппарат приводнился в акватории Черного моря западнее Севастополя и затонул.
    Спустя год состоялся последний орбитальный полет “БОР-4”. Запущенный 19 декабря 1984 г. аппарат под открытым наименованием “Космос-1616” успешно облетел Землю и приводнился в Черном море.
    Еще два “БОР-4” были пущены по суборбитальной траектории (4 июля 1984 г. и 20 октября 1987 г.). Максимальная высота, которой достигли при этом аппараты, составила 130 км.
    Аэродинамическая модель "БОР-5", геометрически подобная будущему кораблю “Буран”, была выполнена в масштабе 1:8 и имеет массу порядка 1,4т. Ее пуски производились по суборбитальной траектории с полигона Капустин Яр с помощью ракет-носителей “Космос”. После подъема аппарата по суборбитальной траектории на высоту около 120 км верхняя ступень носителя дополнительным импульсом ориентировала и ускоряла "БОР-5" для обеспечения требуемых условий входа в атмосферу (скорость входа в атмосферу на высоте 100 км от 7300 до 4000 м/с), после чего аппарат отделялся.
    Запуски проводились в период с 1983 г. по 1988 г. Первый пуск (4 июля 1983 г.) оказался неудачным из-за аварии носителя, а пять последующих (6 июня 1984 г., 17 апреля 1985 г., 25 декабря 1986 г., 27 августа 1987 г., 22 июня 1988 г.) – успешными.
    В принципе, на этом рассказ о проекте “Спирали” можно закончить. Первый и единственный полет “Бурана” – это уже другая история, лишь отдаленно связанная с авиационно-космическими системами 1960-х годов. Но труд, вложенный в проект “Спираль”, не пропал даром. Кроме уже упомянутых испытательных полетов аппаратов “БОР-4” и ”БОР-5”, была создана материальная база, методики испытаний, подготовлены высококлассные специалисты. Все это в значительной степени способствовало успеху в создании системы “Энергия”-”Буран”.
    Рассказывая о проекте “Спираль”, нельзя обойти вниманием и сегодняшний день. Работы над перспективными АКС продолжаются, но из-за отсутствия государственного финансирования дела идут туго. Правда, есть надежда, что у них судьба будет счастливее, чем у их предшественников. Но об этом мы сможем узнать спустя годы.

    Источники информации:

    [1] – Авиационно-космическая система “Спираль”: подробности // на сайте “Космический корабль ”Буран” (http://www.buran.ru).
    [2] – Авиационно-космические системы. Сборник статей под редакцией Г.Е. Лозино-Лозинского и А.Г. Братухина. – М.: Изд-во МАИ, 1997.
    [3] – Афанасьев И.Б. Неизвестные корабли. – М.: “Знание”, 1991.
    [4] – Железняков А.Б. Проект “Спираль” // на сайте “Энциклопедия ”Космонавтика” (http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/).
    [5] – История и самолеты ОКБ МиГ / ООО “Крылья России”, АНПК “МиГ”, 1999, CD-ROM.
    [6] – Лазутченко О., Борисов А. 30 лет несостоявшемуся полету. // в ж-ле “Новости космонавтики”, № 10, 2003.
    [7] – Ларионов Ю. “Боры” над планетой // в ж-ле “Новости космонавтики”, № 7, 2000.
    [8] – Лебедев В. Проект “Спираль”. Материалы XI Международного симпозиума по истории авиации и космонавтики – М., СПб, 2001.
    [9] – Летные эксперименты по программе “Космос”, проведенные в обеспечение создания ОК “Буран”. Доклад Г.Е. Лозино-Лозинского, Л.П. Воинова и В.А. Скородеева – ИИЕТ РАН, 30 марта 1992 г.
    [10] – Меницкий В. Моя небесная жизнь. – М., 1999.
    [11] – “Спираль” – авиационно-космическая система // на сайте “Космический корабль “Буран” (http://www.buran.ru).

    ("Родина", № 8, 2004 г., сс. 94-95).