Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС)
Состояние разработки. Научно-технический задел
Работы над проектом МАКС ведутся ОАО "НПО Молния" со времени завершения
разработки ОК "Буран". В 1988 году большой кооперацией (около 70
предприятий авиационной и космической промышленности) разработан
эскизный проект в 220 томах.
В подтверждение проектных технических характеристик выполнен большой
объем экспериментально-исследовательских работ по аэродинамике,
газодинамике, прочности элементов конструкции и другим направлениям.
Изготовлены натурные макеты хвостовой части орбитального самолета и
внешнего топливного бака.
Прошел летные испытания первый экземпляр
базового самолета Ан-225 "Мрия".
Практически завершена разработка
конструкторской документации по орбитальному самолету и топливному
баку.
3
Жизненный цикл МАКС
Оценки продолжительности жизненного цикла существующих систем выведения
полезных грузов на околоземную орбиту позволяют уверенно предположить
30-летний срок использования системы.
В соответствии с перспективными планами использования МАКС
предусмотрены периодические (раз в 5 лет) капитальные ремонты элементов
МАКС (плановая стоимость ремонта - до 15 % от затрат на производство) и
глубокие модификации (модернизации) элементов (плановая стоимость
модификаций - до 30 % от затрат на производство) 1 раз в 10 лет
эксплуатации. При выполнении указанных мероприятий в случае
коммерческой необходимости можно довести общую продолжительность
жизненного цикла МАКС до 50 лет.
4
Предлагаемый производственный цикл предусматривает постройку 6 серийных
орбитальных самолета, что при темпах запуска 30 в год (из них 16 - с
разгонным блоком и 14 - пилотируемых) и расчетном ресурсе каждого
самолета в 100 полетов обеспечивает срок эксплуатации МАКС без коренной
модификации до 40 лет.
5
Одной из важных особенностей МАКС является динамически-огневое
разделение второй ступени (связки орбитального самолета с внешним
топливным баком) и первой ступени (самолета-носителя Ан-225 "Мрия") в
полете. Проведенный большой объем исследований режима разделения
позволил выбрать оптимальные параметры, которые после патентования
являются эксклюзивными "know-how" НПО "Молния".
6
Достоинства МАКС общепризнаны - на состоявшемся в ноябре 1994 года в
Брюсселе Всемирном салоне изобретений, научных исследований и
промышленных инноваций "Брюссель-Эврика-94" программа МАКС получила
золотую медаль (с отличием) и специальный приз премьер-министра
Бельгии....
7
Вспомним знаменитую триаду военных целей в космосе, сформулированную
генералом Каманиным еще в середине 1960-х годов: разведка, перехват и
удар. Правда, Каманин подразумевал ВОС "Спираль", но по сути МАКС -
"это "Спираль" наших дней".
Немного об этом проекте: Воздушно-орбитальный самолет (ВОС) "Спираль"
в 1965 г Тема по созданию двухступенчатого воздушно-орбитального
самолета (в современной терминологии - авиационно-космической системы -
АКС) получила индекс "Спираль". Советский Союз серьезно готовился к
масштабной войне в космосе и из космоса...
Когда знакомишься с материалами по проекту "Спираль", невольно ловишь
себя на мысли, что, если не обращать внимания на пожелтевшие
машинописные страницы и несколько устаревшую терминологию, перед тобой
не документы сорокалетней давности, а совершенно секретная
конструкторская документация сегодняшнего дня, причем разработанная с
учетом как минимум десятилетней перспективы развития
авиационно-космических систем! Творческая дерзость конструкторов просто
восхищает!
Коллектив ОКБ-155 А.И.Микояна летом 1966 года принялся за разработку
воздушно-орбитального самолета, который благодаря особенностям
заложенных конструктивных решений и выбранной схеме самолетного старта
позволял реализовать принципиально новые свойства для средств выведения
военных нагрузок в космос:
- вывод на орбиту полезного груза, составляющего по весу 9% и более от
взлетного веса системы;
- уменьшение стоимости вывода на орбиту одного килограмма полезного
груза в 3-3,5 раза по сравнению с ракетными комплексами на тех же
компонентах топлива;
- вывод космических аппаратов в широком диапазоне направлений и
возможность быстрого перенацеливания старта со сменой необходимого
параллакса за счет самолетной дальности;
- самостоятельное перебазирование самолета-разгонщика;
- сведение к минимуму потребного количества аэродромов;
- быстрый вывод боевого орбитального самолета в любой пункт земного
шара;
- эффективное маневрирование орбитального самолета не только в космосе,
но и на этапе спуска и посадки;
- самолетная посадка ночью и в сложных метеоусловиях на заданный или
выбранный экипажем аэродром с любого из трех витков.
8
Идеи МАКС были на практике реализованы американцами в проекте Boeing X-37 —
экспериментальный орбитальный самолёт, созданный для испытания будущих
технологий запуска на орбиту и спуска в атмосферу. Этот беспилотный
космический корабль многоразового использования является увеличенной на
120 % производной от X-40A. Самолёт предназначен для функционирования
на высотах от 200—750 км, способен быстро менять орбиты, маневрировать,
может выполнять разведывательные задачи, доставлять небольшие грузы в
космос (также и возвращать).
Работы по созданию X-37 велись в США ещё с 1950-х годов. Программа
создания X-37B была начата в 1999 году NASA совместно с Boeing.
Первый тестовый полёт — испытание путём сбрасывания, был совершён 7
апреля 2006 года.
Цели, для которых ВВС США собирается использовать орбитальный самолёт,
не разглашаются. Согласно официальной версии основной его функцией
станет доставка на орбиту грузов. По другим версиям X-37 будет
применяться в разведывательных целях.[8] По мнению историка А. Б.
Широкорада вышеупомянутые предположения несостоятельны (ввиду
экономической нецелесообразности), а наиболее правдоподобным
предназначением этого аппарата является обкатка технологий для будущего
космического перехватчика, позволяющего инспектировать чужие
космические объекты и, если нужно, выводить их из строя кинетическим
воздействием. Такое предназначение аппарата полностью соответствует
документу «Национальная космическая политика США» 2006 года,
провозглашающему право США частично распространить национальный
суверенитет на космическое пространство.
Представители ВВС США заявляли, что X-37B рассчитан на максимальное
нахождение в космосе в течение 270 дней, хотя второй космический полёт
продлился 468 дней и 13 часов на орбите
9
Первоначально МАКС создавался по тактико-техническому заданию (ТТЗ)
Военно-воздушных сил Министерства обороны СССР. Военно-воздушные силы
рассматривали МАКС как первоочередную замену дальним стратегическим
разведчикам Ту-95МР.
Это был далекий 1983 год ...
10
Мрия в настоящее время под украинским флагом используется для
международных коммерческих перевозок.
11
Многоцелевая авиационно-космическая система "9А-10485" (МАКС)
(НПО "Молния", вариант образца 1994 г.)
12
Предполагалось, что МАКС значительно дешевле ракет за счёт
многократного использования самолёта-носителя (до 100 раз), стоимость
выведения груза на низкую околоземную орбиту — порядка 1000 долл./кг;
для сравнения: средняя стоимость выведения в настоящее время составляет
около 8000-12 000 долл./кг, для конверсионной РН «Днепр» — 3500
долл./кг.
13
Производственной программой до 2010 г. предусматривалось серийное
производство элементов МАКС (3-х самолетов-носителей, 6-ти орбитальных
самолетов и необходимого количества ВТБ) параллельно с началом летных
испытаний системы, что позволит в дальнейшем не только обеспечить темпы
использования МАКС до 30 запусков ежегодно, и создать необходимую
элементную избыточность системы для агрессивной маркетинговой политики
(и возможного 50-60 разового ежегодного использования)....
14
При реализации производственной программы планировалось задействовать
следующие производственные мощности:
» при сборке самолетов-носителей Ан-225 "Мрия" -
Киевский машиностроительный завод при ОКБ им.О.К.Антонова (Украина) или
Ульяновское авиационное производственное объединение; немаловажен тот
факт, что при возобновлении (продолжении) производства
самолета-носителя Ан-225 "Мрия" в хозяйственный оборот возвращается
"омертвленный" производственно-технологический задел, оцениваемый в
$165 млн. для Ульяновска и суммы аналогичного порядка для Киева;
» при постройке орбитальных самолетов - Тушинский
машиностроительный завод (Москва, Россия), имеющий необходимый опыт
многоразовых космических кораблей "Буран" (в период 1985-1992 г.г.
построено в общей сложности 11 изделий);
» ВТБ производятся на производственных площадях ЮМЗ,
г.Днепропетровск, Украина;
» разработку, испытания и серийное сборку маршевых
двигателей производит НПО "Энергомаш" им.В.П.Глушко;
» в разработке системы управления МАКС принимают
участие НПО АП (Россия) и НПО "Хартрон" (Украина).
15
" ... Оценки продолжительности жизненного цикла существующих систем
выведения полезных грузов на околоземную орбиту позволяют уверенно
предположить 30-летний срок использования системы..."
16
17
18
19
20
21
22
23
24
После распада СССР конструктивно-технологический макет внешнего
топливного бака Многоцелевой авиационно-космической системы (МАКС)
остался на территории незалежной Украины, в цехах НПО "Южное".
Несколько лет назад НПО "Молния" - головной разработчик МАКС -
профинансировало уникальную транспортную операцию - доставку бака в
Россию, на территорию своего субподрядчика - Экспериментального
машиностроительного завода имени В.М.Мясищева.
О сложности и всех перипетиях этой операции мы еще расскажем, но сейчас
важно другое: бак стал мешать коммерческой деятельности ЭМЗ, занимая
место на открытой площадкена территории ЛИИ в подмосковном г.Жуковске,
где складировались нерастаможенные легковые автомобили.
В этой ситуации прежнее руководство ЭМЗ (бывший генеральный конструктор
Валерий Новиков) сначала выставило НПО "Молния" счет за коммерческую
(!) аренду занимаемой автостоянки (!), а когда "Молния" отказалась его
оплачивать, смогло "убедить" военного заказчика в ненужности макета
бака.
После "разрешения" военпреда бак был сразу разрезан, и 12 тонн чистого
алюминия (макет был тяжелее штатного бака в силу своих технологических
особенностей) были мгновенно распроданы.
25
Фотография технологического макета хвостовой части фюзеляжа
пилотируемого орбитального самолета (вариант ОС-П 1994 г.) Многоцелевой
авиационно-космической системы в зале статических испытаний НПО
"Молния". Хорошо видна компоновка хвостовой части самолета с
вертикальным оперением (килем), обтекателем поворотного механизма
подвижных консолей крыла и блоком маршевых двигателей РД-701.
26
Уникальный трехкомпонентный, маршевый двигатель РД-701 разработки НПО
"Энергомаш" Работа двигателя протекает в два этапа: на первом
реализуется режим на компонентах керосин-жидкий кислород-жидкий
водород, затем после выработки запасов керосина на больших высотах
осуществляется стадия наиболее энергетически выгодных компонентов
топлива жидкий кислород-жидкий водород. Таким сочетанием режимов работы
достигается оптимальность характеристик двигателя во время всего
полета. На сегодняшний день РД-701 является единственным
трехкомпонентным двигателем в мире.
Характеристики (числитель - работа на первом режиме, знаменатель - на
втором): тяга, тс - 204.1/80.9, удельный импульс - 415/460 сек.
27
Технологический макет первого варианта орбитального корабля МАКС в
сборочном цехе НПО "Молния". Обращает на себя другая компоновка
двигательной установки в хвостовой части фюзеляжа (три
кислородно-водородных ЖРД НК-45 разработки Самарского НПО "Труд" с
пустотной тягой по 90т каждый ). Также отличительной чертой этого
варианта является одноместная кабина экипажа - все последующие варианты
были уже двухместными.
28
29
Г.Е. Лозино-Лозинский,
фото warheroes.ru.
...
Г.Е. Лозино-Лозинский, покинувший этот мир в 2001 году, специалистам,
да и не им одним, известен отнюдь не только как "отец "Бурана": с 1942
года он работал в ОКБ А.И. Микояна, непосредственно участвовал в
разработках таких истребителей, как МиГ-19, МиГ-21, МиГ-29, и был
главным конструктором сверхзвукового перехватчика, ставшего
впоследствии известным миру как МиГ-31.
Главным проектом своей жизни, однако, Лозино-Лозинский всегда называл
проект "Спираль" - проект многоразового космического челнока (двойного
назначения), взлетающего с борта специального гиперзвукового самолёта.
Реализовать этот проект в изначальном виде до конца не удалось, однако
необходимые исследования и испытания Лозино-Лозинский продолжал
проводить даже после того, как "Спираль" была партийным решением
прикрыта.
Незадолго до смерти в одном телеинтервью Лозино-Лозинский откровенно
заявил, что реализация «Бурана» позволила ему "не совсем даже законными
методами провести важные испытания другой космической системы". Речь
шла уже о логическом продолжении закрытой "Спирали" - проекте МАКС.
...
(http://old.computerra.ru/vision/625220/)
