Программа воздушно-космической системы (ВКС) "Спираль"... Когда начинаешь внимательнее изучать материалы по этому проекту, складывается впечатление, что разработчики излишне много внимания уделяли непосредственно космической части (орбитальному самолету, ОС) и очень мало -транспортной (гиперзвуковому самолету-разгонщику (ГСР) и ракете-носителю). Так что же представляли из себя ГСР и РН?

Известно, что в эскизном проекте (ЭП) системы "Спираль" представлены два варианта ГСР - развивающий предельную скорость, соответствующую числу М=4 (условно назовем его "консервативным"), с двигателями, работающими на керосине, и развивающий скорость М=б (назовем его "перспективным"), с двигателями на сжиженном водороде. Двигательная установка (ДУ) обоих вариантов функционировала с самого старта до момента отделения от ГСР "ракетно-орбитальной части".

Двигатель для "консервативного" варианта проектировало ОКБ-3001 - предприятие, знаменитое разработкой самого "быстрого" отечественного ТРДФ Р15Б-300 для истребителя-перехватчика МиГ-25.

Это был одноконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ). Новая разработка получила индекс Р39-300. Работами руководил, по всей вероятности, Григорий Львович Лифшиц, в то время - первый заместитель генерального конструктора ОКБ-300.
Техническое предложение (ТП) на двигатель было выдано заказчику в 1966 г.

После закрытия темы работы по данному двигателю в ОКБ-300 продолжения не имели: кроме "Спирали" ему не было другого применения.
Если "керосиновый" двигатель представлял собой давно освоенный ТРДФ, то "водородный" был уникален - наша промышленность ни до, ни после этого ничего похожего не делала.

 ТЗ на его создание получило ОКБ-165 А.М.Люльки (ныне - НТЦ имени А.М.Люльки в составе НПО "Сатурн").

 Тому были свои причины. В ОКБ функционировал мощный Перспективный отдел. Его начальником в то время был А.В.Воронцов; в состав отдела входили перспективно-расчетный отдел (начальник Ю.Н.Бычев, в его подчинении находилось около 15 сотрудников) и перспективно-конструкторский отдел (начальник К.В.Кулешов; численность этого отдела была на два-три человека больше).

Двигатель получил индекс АЛ-51 (в это же время в ОКБ-165 разрабатывался ТРДФ третьего поколения АЛ-21Ф, и для нового двигателя индекс выбрали "с запасом", начав с круглого числа "50", тем более что это же число фигурировало в индексе темы).
В первые дни, когда ОКБ А.Люльки только получило ТЗ на двигатель и его схема была не ясна, из ЦИАМа приехал С.М.Шляхтенко (через год он стал начальником института) с некоим иностранным журналом (возможно, Flight или Interavia), в котором была опубликована схема "испытанного в США ракетно-турбинного пароводородного двигателя (РТДп)". Судя по небольшой сопроводительной статье, двигатель имел весьма привлекательные характеристики, в т.ч. очень высокий удельный импульс.
Шляхтенко возбужденно потрясал журналом и восклицал: "Смотрите - они уже и сделали, и испытали, и полетит не сегодня-завтра! А мы чем хуже?" Конструкторы приняли вызов.

Первые же проработки показали, что действительно схема очень привлекательная и параметры получаются просто фантастические. На базе вспыхнувшего энтузиазма довольно быстро "нарисовали" Головной том ТП, который был подписан в 1966 г. и отправлен в ОКБ-155 Г.Е.Лозино-Лозинскому.
В дальнейшем проект постоянно дорабатывался. Можно сказать, что он находился в состоянии "перманентной разработки": постоянно вылезали какие-то неувязки - и все приходилось "доувязывать". В расчеты вмешивались реалии - существующие конструкционные материалы, технологии, возможности заводов и т.д. В принципе на любом этапе проектирования двигатель был работоспособен, но не давал тех характеристик, которые хотели получить от него конструкторы. "Дотягивание" шло в течение еще пяти-шести лет, до начала 1970-х, когда работы по проекту "Спираль" были закрыты.

От двигателей перейдем к общей концепции самолета-разгонщика. Здесь тоже много вопросов. К сожалению, в имеющихся открытых публикациях не вполне внятно указано, кто же должен был делать ГСР.
Наиболее распространенная точка зрения - ОКБ А.Туполева. В.Мясищев в то время возглавлял ЦАГИ, С.Ильюшин не имел в заделе аналогичных разработок. Теоретически заниматься разгонщиком мог и П.Сухой, его ОКБ именно в то время занималось проектированием довольно родственного Т-4, но никаких сведений, указывающих на это, авторам найти не удалось. А.Туполев был бы очень даже кстати - вплоть до начала 1960-х гг. он вел разработки военных ВКС, строившихся по аналогичной со "Спиралью" идеологии: самолет-разгонщик, ракета-носитель и маленький орбитальный самолет-космоплан на одного-двух человек. Но! Это были "подвесные" (в "Спирали" ракета "сидит верхом" на ГСР, в разработках А.Туполева - "под брюхом" самолета-разгонщика) системы, и разрабатывал их Туполев по своим, оригинальным проектам.

Что касается РН, то здесь бытует мнение, что ее проектировало ОКБ С.Королева. И опять никаких - хотя бы косвенных - подтверждений этому авторам найти не удалось. Видимо, это мнение рождено своего рода "привычкой": раз ракета - значит, Королев...
На самом же деле всю "Спираль" - и ГСР, и ОС, и даже РН - должны были разрабатывать в ОКБ-155 (косвенное подтверждение - ни у одного "ракетного" КБ на тот момент времени не было разработок, по характеристикам близких к РН "Спирали"). Г.Лозино-Лозинский "курировал" всю тему, именно у него были "вожжи в руках". По большому счету, вся "связка" конструкторов очень походила на ту, которая разрабатывала МиГ-25. Главным компоновщиком системы был Я.Селецкий. Микоян в основном поддерживал разработку своим именем. Он считал, что это очень перспективно и что, если его "фирма" застолбит эту тему, это даст огромное преимущество перед всеми остальными КБ.
Однако очень быстро стараниями того же Г.Лозино-Лозинского "центр тяжести" разработки "переполз" от проектирования системы к отработке ее единственного элемента - орбитального самолета, который стал предлагаться на запуск с помощью "обычной" РН вертикального пуска. Видимо, Г.Лозино-Лозинский четко отслеживал конъюнктуру и вполне понимал, что если этот ОС залетает "сам по себе", то его можно будет потом пускать "на всем".
Кажется, что самолет-разгонщик ни у кого не вызывал вопросов. Ни один из участников разработки ни на одном из этапов не усомнился в его реализуемости.
Установить точную причину закрытия темы сейчас сложно. Нельзя сказать, что разработчики "просто закопались в сложностях". Если бы приняли окончательное решение и установили жесткие сроки, то ВКС (возможно, с более "приземленными" характеристиками) была бы построена. К сожалению, ничего, кроме политики, здесь не усматривается. Может, были и еще какие-то причины, но они не известны ни авторам данного материала, ни опрошенным разработчикам системы "Спираль".

Представляется возможной такая версия: работу прекратили, так сказать, "за отсутствием предмета подражания". Она ведь начиналась как ответ на американский DynaSoar. Но к середине 1960-х (а тем более к началу 1970-х) наблюдался "реверс", и аналогичные разработки перешли "с железа на бумагу".
Поскольку решения о финансировании, по большому счету, принимали "наверху", где тогда смотрели на Запад, как на икону, вполне могли сказать: "За рубежом не делают, зачем же делать нам?" Никаких технических и технологических "тормозов" не было, все могли сделать до конца. А вот почему не сделали? Кто знает...

ЦИАМ из темы шестимаховой ДУ так и не выходил. Под эту задачу организовали отдел, который до сих пор занимается гиперзвуковыми двигателями. И "доэволюционировали" они вот до чего: нарисовали очень красивую схему возможных режимов существования разного рода воздушно-реактивных двигателей в зависимости от скорости. Из нее видно, что самые быстродействующие гиперзвуковые водородные двигатели лучше, чем ЖРД, примерно до 12-14 "махов". Возможно, и больше, но все дело в том, что диапазон скоростей до М=8 сегодня уже считается более или менее известным: не все и не при всех условиях, но в этом диапазоне еще что-то можно испытать на земле. А что будет дальше - еще не очень понятно, так как воздухом с такими характеристиками на земле "дуть" попросту неоткуда (одна только скорость потока чего стоит - 3000 м/с и более!), здесь может помочь только летный эксперимент.
Для двухступенчатых АКС в ЦИАМе построили график массы и стоимости полезной нагрузки в зависимости от применяемого двигателя и получаемой скорости разделения ступеней. С учетом возможностей сегодняшних технологий получилось, что оптимум полезной нагрузки будет тогда, когда мы не будем "залезать" за 6-6.5 "махов".
С другой стороны, эту же идею "подпирает" мысль, что "шестимаховый" гиперзвуковой пассажирский лайнер за 2-3 часа может достигнуть фактически любой точки Земли. Это время - оптимальная продолжительность т.н. "деловой поездки одного дня": слетал туда, что-то там решил, вернулся обратно, в тот же день ты снова дома и не так сильно утомился (во всяком случае, это гораздо симпатичнее, чем 12-14 часов беспосадочного перелета на дозвуковом лайнере сейчас...).
В воздухе витает идея двуцелевой разработки: во-первых, самолет-разгонщик для воздушно-космической системы и, во-вторых, гиперзвуковой пассажирский лайнер. Надо сказать, что такая концепция обрела актуальность лишь в последнее время: такие проекты появились после 1980 г. А до этого никто серьезно ни о каких пассажирах даже и не думал. Рассуждали так: у нас есть "гипервзуковик", он может выполнять только две функции: либо выводить что-то на орбиту, либо бомбить с большой скорости. Причем желательно, чтобы и бомбить тоже с орбиты.
Самое интересное, что "шестимаховые" разработки ЦИАМа в настоящее время находятся на стадии полной готовности к переходу в производство. Тайн и камней преткновения - ни технологических, ни конструктивных - не осталось... Вообще. Не хватает лишь, как обычно, денег...

Литература:
1. Нечаев Ю.Н. Силовые установки гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов. Изд-во Академии космонавтики им. Циолковского. М., 1996.
2. Вестник Академии космонавтики. Научно-технические проблемы космонавтики, выпуск 2. Изд-во Академии космонавтики им. Циолковского М., 1998.
3. ЦИАМ: 1980-2000. Научный вклад в создание авиационных двигателей. Книга 1. "Машиностроение". М., 2000.
Авторы выражают глубокую признательность Н.С.Дембо (НТЦ им. Люльки), А.И.Ланшину (ЦИАМ) и А.Н.Наумову (АМНТК "Союз") за предоставленные материалы и ценные воспоминания

О.Лазутченко, А.Борисов
специально для "Новостей космонавтики"

Переход на:

Web-master: ©Вадим Лукашевич 1998-2005
E-mail: buran@buran.ru