В 1960 годы тема космопланов была весьма популярной. В различных странах данные программы развивались по многим путям. Одним из них стала американская программа START – Spacecraft Technology and Advanced Re-entry Tests (Технологии космических аппаратов и расширенные повторные тесты). START была начата в августе 1964 года по инициативе военно-воздушных сил США и вобрала в себя результаты программам ракетопланов «Х-15» и «Х-20». Кроме этого использовались работы по исследованиям входа в плотные слои атмосферы головных частей баллистических ракет. Американские военные поставили глобальную цель – объединить предыдущие разработки и разработать космический самолет, который сможет доставлять на орбиту Земли полезную нагрузку. Поскольку заказчиками были военные естественно в качестве «полезной нагрузки» подразумевалось ядерное оружие.
К 1966 году был готов проект экспериментального космоплана SV-5D. Разработкой данного аппарата занималось балтиморское отделение компании Martin. Конструкция корпуса была достаточно оригинальной. Три вертикальных стабилизатора оснащались рулями направления. Космоплан представлял собой двойной конус с плоской нижней поверхностью и парой коротких крыльев-стабилизаторов, которые установлены под большим углом. Третий стабилизатор монтировался под прямым углом в хвостовой части фюзеляжа. Управление тангажем осуществлялось элевонами, которые были дифференциально связаны для управления маневром с креном. Конструкция в передней части фюзеляжа почти сферического сечения. Вес моделей составлял 399-408 кг. Размеры также были небольшими: размах крыла – 1,22 мм, длина – 4,22 м.
Модель SV=5D "Prime"
Предполагалось, что космоплан SV-5D на орбиту будет выводиться носителем и после осуществления полетного задания самостоятельной спускаться с посадкой «по-самолетному». Имея опыт полетов на режимах входа в атмосферу, когда частично разрушается абляционная защита, а управление аэродинамическими рулями теряет свою эффективность, предлагалось применять реактивные сопла.
На первом этапе испытаний SV-5D должны были включать лишь беспилотные запуски с нагрузкой 0,5-0,9 тонн. Одновременно с гиперзвуковыми испытаниями было принято решение проводить летные испытания большого пилотируемого SV-5D на управляемость и устойчивость на дозвуковых режимах полета и на отработку посадки.
Первый опытный образец SV-5D (известный также как «Prime») 21 декабря 1966 года был испытан в беспилотном варианте. По сути машина являлась моделью для аэродинамических тестов весом 405 кг. Первый старт аппарата завершился аварией. Космоплан, запущенный при помощи ракеты-носителя «Atlas» SLV-3 по суборбитальной баллистической траектории, после входа в атмосферу рухнул в океан. Аппарат спасти не удалось. Причину катастрофы не разглашали. Старт второго аппарата состоявшийся 5 марта 1967 года так же завершился неудачей. Только третья беспилотная модель запущенная 19 апреля, предварительно сильно обгорев, приземлилась в расчетном месте. Несмотря на это, полученные результаты были вполне обнадеживающими. Космоплан, после отделения от носителя, достиг скорости 28157 км/ч без каких либо серьезных последствий. Во время снижения, на высоте 45000 футов скорость уменьшилась до М=2, раскрылся тормозной парашют. SV-5D приводнился и был подобран транспортным самолетом С-130.
Пока проводились испытания компания Martin, в инициативном порядке, разработала еще два варианта космоплана – SV-5J, учебный оснащенный воздушно-реактивным двигателем и SV-5P – пилотируемый, предназначенный для орбитального полета. Но, в конце 1967 г. программа START сильно изменилась, что стало причиной смены обозначений. В результате SV-5D получил обозначение Х-23, а модифицированному SV-5P присвоили индекс Х-24. Была предпринята попытка связать дальнейшее развитие программы с проектированием орбитальной станции Manned Orbiting Laboratory (MOL), которую планировали вывести на орбиту в 1969 году.
Аппарат Х-24 претерпел ряд доработок. Изменения глобального характера не носили. В основном они были связаны с улучшением оборудования и аэродинамических качеств. Обновленному проекту присвоили обозначение Х-24А. Габаритные размеры составляли: длина – 7,5 метра, диаметр – 4,2 метра. Полетная масса равнялась 5192 кг из которых на топливо приходилось 2480 кг. Топливо состояло из жидкого кислорода и спирта. Максимальная тяга ракетного двигателя XLR-11, установленного на Х-24А, равнялась 3845 кг. Время беспрерывной работы – 225 секунд.
The Martin X-24A
Космоплан Х-24А являлся кораблем-макетом – американцы не собирались запускать его в космос. Самолет предназначался для изучения возможностей приземления при высоких скоростях с больших высот и исследования характеристик сверхзвуковых полетов в верхних слоях атмосферы. 17 апреля 1969 года был осуществлен первый полет прототипа ракетоплана. Первый полет с включением двигателя осуществили 19 марта 1970 г.
Как и другие крылатые аппараты, оснащенные ракетными двигателями, Х-24А не мог совершить самостоятельный взлет. В связи с этим космоплан доставлялся на заданную высоту под крылом бомбардировщика В-52. После сброса с носителя пилот осуществлял включение ракетного двигателя и производил самостоятельную посадку на аэродром. Несмотря на свой минимальное количество выступающих частей и футуристический дизайн Х-24А смог развить скорость лишь М=1,6 и достичь потолка 21,8 км. Данные характеристики даже для прототипа являются довольно скромными.
Пилотированием Х-24А занималось всего три пилота: Джерольд Гентри, Джон Менки и Сесил Пауэлл. Космоплан Х-24А осуществил 28 полетов в AFFTC (Центр Исследования полетов ВВС США) на авиационной базе Эдвардс, Калифорния. 18 полетов было осуществлено с запуском двигателя. Последний полет осуществили 4 июня 1971 г. Дальнейшие работы по SV-5 и его модернизациям свернули в пользу более перспективного проекта.
Технические характеристики X-24A:
Размах крыла – 4,16 м;
Длина – 7,47 м;
Высота – 3,15 м;
Масса самолета – 2964 кг;
Максимальная взлетная масса – 4833 кг;
Тип двигателя – Thiokol XLR11-RM-13;
Тяга – 3620 кгс;
Максимальная скорость – 1670 км/ч;
Практический потолок – 21764 м;
Экипаж – 1 человек.
Воздушно-космический аппарат Х-24В значительно отличался от прототипов SV-5, X-24 и X-24A. Внешний вид отличался более «острыми» формами. Аэродинамическая концепция была изменена благодаря усилиям Летно-Динамической Лаборатории военно-воздушных сил США (Air Force Flight Dynamics Laboratory). В результате получился некий «летающий утюг» имеющий в средней части фюзеляжа «пузырь» фонаря кабины пилота. Длина аппарата составляла 11,4 метров, диаметр – 5,8 метра. Полетный вес увеличился до 6258 кг (масса топлива 2480 кг). Время работы двигателя не изменилось, но тяга возросла до 4444 кг. Кроме основного двигателя устанавливалось два специальных посадочных ракетных двигателя LLRV (тяга 181 кгс).
1 августа 1973 г. Билл Дана совершил первый планирующий полет на Х-24В. Ранее он принимал участие в испытаниях ракетоплана Х-15А. кроме него в программе испытаний принимали участие: Джон Мэнки (16 вылетов), Макл Лав (12 вылетов), Уильям Дана, Эйнар Эневольдсон, Томас МакМерти, Френсис Скоби (по 2 вылета).
X-24B
В общей сложности Х-24В совершил 36 полетов из которых 12 планирующих. Последний полет состоялся 26 ноября 1975 года. К сожалению полученные в ходе испытаний результаты не оправдали ожиданий. Максимальная скорость не превышала 1873 км/ч, потолок – 22590 м. Х-24В, как и предшественники, поднимался на высоту при помощи бомбардировщика В-52.
Технические характеристики X-24B:
Размах крыла – 5,80 м;
Длина – 11,43 м;
Высота – 3,20 м;
Масса пустого – 4090 кг;
Максимальная взлетная масса – 5900 кг;
Тип двигателя – Thiokol XLR11;
Тяга – 3630 кгс;
Максимальная скорость – 1872 км/ч;
Практический потолок – 22600 м;
Экипаж – 1 человек.
Программа испытаний до конца не была доведена, так как в это время инициировали программу космического корабля многоразового использования «Спейс Шаттл», а также проект двухступенчатой аэрокосмической системы вертикального старта «Х-24 плюс Титан III».
Также прекратили программу развития усовершенствованной модели Х-24С. Его разработка велась в 1972 – 1978 годах. Одну из моделей Х-24С планировали снабдить парой прямоточных воздушно-реактивных двигателей, другую — жидкостным ракетным двигателем XLR-99, ранее использовавшегося для ракетоплана «Х-15». Конструкторы компании «Мартин» планировали провести испытания с 200 полетами. Предполагалось, что Х-24С достигнет скорости М=8, однако затребованные на исследования 200 миллионов долларов выделены не были.
До настоящего времени сохранился всего один аппарат программы – опытный образец Х-24В, выставленый в Национальном музее военно-воздушных сил США на авиационной базе Райт-Паттерсон.
Подготовлено по материалам:
http://astrotek.ru
http://www.xliby.ru
http://www.airwar.ru
http://www.popmech.ru
