V minulosti byl sovětský letecký průmysl zaneprázdněn spoustou odvážných nápadů. Byly zpracovávány projekty leteckých letadel, alternativních elektráren pro letectví atd. V této souvislosti je zvláště zajímavý projekt M-19 vyvinutý V. M. Myasishchev. Bylo plánováno, že v něm bude spojeno několik nejodvážnějších nápadů.
Reakce na hrozbu
Počátkem sedmdesátých let se sovětské vedení přesvědčilo o realitě projektu amerického raketoplánu a začalo projevovat znepokojení. V budoucnu by se Shuttle mohl stát nositelem strategických zbraní a na takovou hrozbu byla nutná reakce. V tomto ohledu bylo rozhodnuto o urychlení domácích projektů v oblasti leteckých systémů.
V té době existoval závod na experimentální strojírenství (Žukovskij), jehož konstrukční kancelář vedl V. M. Myasishchev. V roce 1974 závod dostal nové zadání. V rámci tématu „Cold-2“měl určit možnosti vytvoření slibného systému videokonferencí s alternativními elektrárnami. Zejména měly být testovány koncepce motorů na kapalná vodíková paliva a jaderné elektrárny. V EMZ bylo nové dílo označeno jako „Téma 19“. Projekt VKS byl později pojmenován M-19.
Práce „19“byla rozdělena do několika podprogramů. Téma „19-1“zajišťovalo vývoj a testování létající laboratoře s vodíkovým motorem. Úkolem témat „19-2“a „19-3“bylo pátrat po vzhledu nadzvukových a leteckých letadel. V rámci „19-4“a „19-5“byly provedeny práce na systému videokonferencí s jadernou elektrárnou.
Celkové řízení práce provedl V. M. Myasishchev, A. D. Tokhunts, moderuje I. Z. Plyusnin. Ne bez zapojení subdodavatelů. Společnost OKB N. D. se tedy připojila k práci na jaderném motoru. Kuzněcovovou.
Teorie projektu
V. M. Myasishchev zpočátku pochyboval o proveditelnosti nového projektu. Upozornil, že „tradiční“vesmírné rakety mají suchou hmotnost 7–8 procent. od vzletu. U bombardérů tento parametr přesahuje 30%. VKS proto potřebuje speciální elektrárnu, která dokáže kompenzovat vysokou hmotnost konstrukce a zajistit vypuštění vozidla na oběžnou dráhu.
Studium takových vlastností budoucího M-19 trvalo asi šest měsíců, ale specialisté EMZ byli stále schopni určit optimální vzhled a vlastnosti stroje. Generální projektant prostudoval technický návrh a schválil jeho vývoj. Brzy se objevil návrh technického úkolu a začaly projekční práce.
M-19 byl navržen tak, aby byl postaven jako opakovaně použitelný letecký letoun pro horizontální vzlet a přistání. VKS mohl soustavně létat do vesmíru a zpět, vyžadoval jen nějakou údržbu a tankování. M-19 se mohl stát nosičem různých zbraní nebo speciálního vojenského vybavení, mohl být použit pro vědecké účely atd. Díky velkému nákladnímu prostoru mohla VKS přepravovat zboží a lidi na oběžnou dráhu a zpět.
S úspěšným řešením všech technických problémů by M-19 mohla dostat jadernou elektrárnu. Takové vybavení poskytovalo téměř neomezený letový dosah a možnost vstoupit na jakoukoli oběžnou dráhu. V budoucnu nebylo vyloučeno použití M-19 při průzkumu Měsíce.
K získání takových výsledků bylo nutné vyřešit spoustu složitých problémů. Drak VKS měl zvláštní požadavky na mechanickou a tepelnou pevnost, elektrárna musela vyvinout nejvyšší vlastnosti atd. Výpočty však vypadaly optimisticky. Hotový vzorek VKS M-19 se mohl objevit po roce 1985.
V případě nových hrozeb a výzev byly navrženy zjednodušené metody používání M-19. Bylo možné vytvořit „videokonference prvního stupně“s nižší rychlostí a nadmořskou výškou, ale schopné nést bojovou nebo jinou zátěž. Zejména bylo navrženo použít takové letadlo jako nosič raketového systému pro vypouštění nákladu do vesmíru.
Designové vlastnosti
Při stavbě M-19 bylo navrženo použít speciální technická řešení. Drak letadla by tedy měl být postaven z lehkých slitin hliníku a kůže by měla být opatřena opakovaně použitelným tepelně odolným povlakem na bázi uhlíku nebo keramiky. Navrhovaná architektura počítala s přítomností velkých objemů uvnitř draku letadla, což umožňovalo udávat maximální objemy paliva.
Optimální varianta M-19 měla schéma „nosného těla“s plochým dnem trupu a delta křídlem velkého rozmítání. Do ocasu byl umístěn pár kýlů. Trup s proměnným průřezem pojal kabinu posádky s biologickým stíněním a nákladovým prostorem. Ocasní část byla uvedena pod prvky kombinované elektrárny; pod spodkem byla široká motorová gondola. Bylo navrženo použít odpalovací kapotáž raketového motoru.
Za optimální byla pro VKS považována kombinovaná elektrárna, zahrnující 10 proudových a 10 rázových motorů, jaderný proudový motor a další vybavení. Bylo navrženo umístit reaktor do speciální skořepiny absorbující energii schopné zachránit jádro během různých nárazů. Pro manévrování v prostoru byla použita samostatná instalace s kapalinovými motory řízení.
Dvouproudové motory na vodíkový pohon měly zajišťovat vzlet, stoupání na 12–15 km a zrychlení na M = 2, 5 … 2, 7. Poté musel kapalný vodík přenášet teplo reaktoru do výměníků tepla před turbofanem, což umožnilo zvýšit tah a zdvojnásobit rychlost. Poté bylo možné zapnout náporový motor a převést proudový motor na autorotaci. Kvůli ramjetovým motorům bylo navrženo zrychlení na M = 16 a stoupání do výšky 50 km. Maximální celkový tah proudových motorů dosáhl 250 tf.
V tomto režimu musely vzdušné síly upustit od kapotáže a zapnout udržovací NRM. Ten byl zodpovědný za zahřívání vodíku před tím, než byl vyhozen tryskou. Vypočítaný tah NRE dosáhl 280-300 tf; celkový tah celé elektrárny je minimálně 530 tf. Díky tomu bylo možné udržet nejvyšší rychlost a vyjet na oběžnou dráhu.
VKS M-19 měl mít délku 69 m (bez skládané kapotáže) a rozpětí křídel 50 m. Vzletová hmotnost dosáhla 500 tun. Suchá hmotnost byla 125 tun, palivo bylo 220 tun. nákladního prostoru o rozměrech 4x4x15 m, bylo možné umístit náklad až 40 tun. Požadovaná délka dráhy byla 4 km.
Vlastní posádka M-19 zahrnovala tři až sedm lidí, v závislosti na úkolu. Při plnění určitých misí mohla být do nákladového prostoru umístěna kosmická loď s posádkou s posádkou. Referenční výška oběžné dráhy byla 185 km, což zajišťovalo řešení celé řady vědeckých a vojenských úkolů.
Výzkum a vývoj
Ještě před vytvořením konečného vzhledu VKS „19“v rámci tématu „Cold-2“byly zahájeny různé výzkumné projekty zaměřené na řešení široké škály problémů. Specializované ústavy pokračovaly ve studiu problematiky vytváření vodíkových motorů a bylo provedeno hledání nových materiálů s požadovanými charakteristikami.
Zvláštní pozornost byla věnována vytvoření speciální kombinované elektrárny. Sovětská věda již měla zkušenosti s vytvářením jaderných motorů, ale projekt M-19 vyžadoval zásadně nový produkt. Chyběly také hotové proudové a náporové motory vhodné pro „19“. Specializované podniky musely vyvinout všechny prvky elektrárny.
Nadějný VKS musel řešit zásadně nové úkoly, a proto potřeboval avioniku se speciálními funkcemi. Bylo požadováno zajistit navigaci ve všech režimech, v atmosféře a ve vesmíru, jakož i dosáhnout požadovaných trajektorií a vrátit se na letiště. Letoun navíc potřeboval specifické vybavení na podporu života schopné chránit posádku před veškerým zatížením a zářením z reaktoru.
Různé výzkumné projekty pokračovaly až do počátku osmdesátých let. V souladu s plánem tématu "19", v letech 1982-84. bylo nutné provést detailní návrh budoucího M-19. Do roku 1987 se měly objevit tři zkušené VKS. První let byl přičítán let 1987-88. Na počátku devadesátých let mohl SSSR zvládnout plnohodnotný provoz opakovaně použitelného leteckého systému.
Konec projektu
Tyto plány však nebyly nikdy realizovány. V polovině sedmdesátých let vojenské a politické vedení země hledalo další způsoby rozvoje raketových a vesmírných technologií, a to i v kontextu reakce na raketoplán. Zvolená strategie akcí vlastně zrušila další práce na tématu „19“.
V roce 1976 bylo rozhodnuto o vytvoření opakovaně použitelného systému Energia-Buran. Hlavní roli v tomto projektu získala nově vytvořená nevládní organizace Molniya. EMZ a některé další podniky byly převedeny do jeho jurisdikce. Výsledkem je, že projekční kancelář V. M. Myasishcheva ztratil příležitost plně rozvinout projekt M-19.
Práce na „tématu 19“pokračovaly ještě několik let, ale vzhledem k zatížení EMZ jinými projekty jim byl dán jen minimální dopad. V říjnu 1978 V. M. Myasishchev zemřel; slibný projekt zůstal bez podpory. V roce 1980 se veškeré práce na M-19 konečně zastavily. Do této doby byly související projekty a výzkum přesměrovány do programu Energia-Buran.
„Téma 19“/ „Cold-2“tedy nevedlo k očekávaným výsledkům. SSSR nikdy nestavěl letecký a kosmický letoun s kombinovanou elektrárnou a nepoužíval jej pro vojenské a vědecké potřeby. Nicméně v rámci projektu „19“byly provedeny různé studie, které umožnily určit optimální cesty pro vývoj opakovaně použitelných vesmírných systémů a najít nejlepší technická řešení různého druhu. Výzkumné a vývojové práce z „tématu 19“významně přispěly k rozvoji domácí kosmonautiky a určitý vývoj předběhl svou dobu a dosud nenašel uplatnění.
