Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Надо сказать, что помимо создания межконтинентальных ракет С. А. Лавочкин и В. М. Мясищев продолжали заниматься разработкой разнообразной военной техники и, в первую очередь, авиационной. Так в ОКБ-301 к концу 50-х были созданы сверхзвуковой истребитель-перехватчик Ла250 «Анаконда» и ракета «275» класса «воздух-воздух». Опираясь на опыт создания и сдачи на вооружения зенитно-ракетного комплекса С25, шла разработка перспективной системы «Даль» с ЗУР «400». В ОКБ23 был создан стратегический сверхзвуковой бомбардировщик М50, а также шла проектная проработка самолетов М52, М56, М60 и других. Помимо самолетов были разработаны проекты авиационной крылатой ракеты класса «воздух-земля» М44, аэробаллистической ракеты М45А (М-43) и гиперзвуковой планирующей ракеты М45Б, предназначенных для вооружения перспективного бомбардировщика М56К, а также межконтинентальной баллистической ракеты М47.

Но к этому моменту по воле руководства страны акцент был перенесен преимущественно на развитие ракетной техники в ущерб авиации. Были прекращены работы по многим темам, в том числе по РСР, «Буре», «Бурану» и многим другим. Ряд ОКБ был переведен на ракетную тематику или вовсе расформирован. В. М. Мясищев стал начальником ЦАГИ, а П. В. Цыбин – заместителем С. П. Королева.

Но это все произойдет в 1960 году, а в 1958м они все еще занимались авиационной тематикой и в ответ на просьбу С. П. Королева предложили оригинальные проекты крылатых ракетопланов.

Эскизный проект планирующего космического аппарата – ракетоплана ( ПКА) для спуска с орбиты и посадки на Землю был разработан в ОКБ256 и утвержден П. В. Цыбиным17 мая 1959 года. Согласно проекту ракетоплан с космонавтом на борту должен был выводиться на круговую орбиту высотой 300 км, как и космический корабль «Восток» ракетой-носителем 8К72. После суточного орбитального полета аппарат должен был сойти с орбиты и возвратиться на Землю, планируя в плотных слоях атмосферы. В начале спуска в зоне интенсивного теплового нагрева аппарат использовал подъемную силу несущего корпуса оригинальной формы, а потом, снизив скорость до 500-600 м/с, с высоты 20 км планировал с помощью раскрывающихся крыльев, первоначально сложенных “за спиной”. Посадку предполагалось выполнить на специальную грунтовую площадку с использованием шасси “велосипедного” типа. Рассматривалась даже возможность катапультирования космонавта непосредственно перед посадкой на ВПП.

Машина задумывалась классической аэродинамической схемы, с трапециевидным крылом и нормальным хвостовым оперением. Свое полуофициальное название “лапоток” аппарат получил из-за характерной формы фюзеляжа, в аэродинамическую тень которого несущие плоскости убирались при входе в плотные слои атмосферы. Его масса определялась грузоподъемностью ракеты-носителя и составляла 4,7 тонны. Длина ПКА составляла 9,4 метра, размах крыла – 5,5 метра, а ширина фюзеляжа – 3 метра. В конструкции фюзеляжа ПКА широко использовалась сталь. Для защиты от нагрева при возвращении с орбиты он оснащался подфюзеляжным тепловым экраном, отделенным от главного каркаса промежутком в 100 мм. Носовая часть ПКА и передние кромки аэродинамических поверхностей, также выполненных из стали, имели жидкую литиевую замкнутую активную систему охлаждения. Нагрев поверхности мог достигать 1200, в то время как внутренний каркас – до 400. Крылья, сложенные под углом 55-60 к вертикали, находились при спуске в аэродинамической тени фюзеляжа.

Для маневрирования на орбите аппарат имел навесную двигательную установку, состоящую из тормозного и корректирующего двигателей и примыкающую к донной части фюзеляжа. Они работали на перекиси водорода и имели раздельные баки с основными двигателями торможения и коррекции орбиты. ДУ отделялась на высоте 90 км после выдачи тормозного импульса для схода с орбиты.

Космонавт находился в катапультируемом кресле, которое имело три положения: для старта, рабочее и отдыха. В кабине была система жизнеобеспечения, два боковых окна, и система с астроориентацией. В случае аварии ракеты-носителя на высотах до 10 км космонавт мог катапультироваться из кабины. На больших высотах производилось аварийное отделение ракетоплана от носителя, раскрытие консолей крыла и спуск на Землю.

В ходе экспериментальных проверок в ЦАГИ выявилось, что тепловые нагрузки на аппарат превосходят расчетные. Требовались новые конструктивные решения и новые материалы, что приводило к увеличению затрат и времени на создание аппарата. Поэтому С. П. Королев выбрал для своего первого космического корабля «Восток» форму шара.

Сокращение авиации затронуло и ОКБ256, которое в октябре 1959 года было закрыто, а штат передан сначала в ОКБ23 Мясищева (который имел собственный проект ВКА-23), а осенью 1960 вместе с расформированным ОКБ-23 – в ОКБ-52 В. Н. Челомея. Челомей закрыл работы по ВКА-23 и РСР (Р-020) в апреле 1961 года. А П. В. Цыбин в 1960 году стал заместителем Королева.

Первая в ОКБ-23 работа по созданию пилотируемой ракеты с круговой дальностью полета (так она обозначалась в официальных документах) началась в 1958 году в инициативном порядке и имела обозначение М-46. Это был небольшой звездообразный одноместный исследовательский аппарат, отличавшийся скромными массово-геометрическими характеристиками (масса его не превышала 1 тонны), выводимый ракетой-носителем Р-7. Расчетная высота его полета не превышала 120-130 км. «Граненый» одноместный аппарат был с острой передней кромкой, оснащенной легкосъемным оплавляемым теплозащитным покрытием. Проект «46» предусматривался и в варианте космического бомбардировщика, что очень сильно напоминало американский проект «Дайна-Сор».

Ракетоплан В. М. Мясищева, который назывался «Тема 48», являлся развитием М46 и представлял собой одноместный самолет-”бесхвостку” со стартовой массой 3,5-4,5 тонны. Самолет имел длину 9 метров и размах крыльев 6,5-7,5 метров. На орбиту он должен был выводиться с помощью ракеты-носителя Р7. При спуске с орбиты на высоте около 40 километров космический самолет начинал маневрирование, имея возможность бокового маневра до 100 км, а дальность планирования доходила до 200 км, что возможно при дозвуковом аэродинамическом качестве около 5. На высоте 8 километров пилот должен был катапультироваться и приземлиться на парашюте, а аппарат приземлялся самостоятельно на специальную лыжу. Для защиты корпуса от аэродинамического нагрева В. М. Мясищев впервые предложил применить керамическую плиточную теплозащиту, практически такую же, какая затем использовалась на шаттле и «Буране».

Помимо крылатого ракетоплана в ОКБ23 рассматривались также варианты пилотируемого корабля в виде гиперзвукового аппарата с несущим корпусом и аэродинамическими рулями, а также баллистического аппарата в виде усеченного конуса с роторной системой спуска и посадки. Такая форма спускаемого аппарата впоследствии была предложена специалистами ОКБ23 при создании возвращаемого аппарата 11Ф74 для ТКС.