ในอดีต อุตสาหกรรมการบินของสหภาพโซเวียตกำลังยุ่งอยู่กับความคิดที่กล้าหาญมากมาย โครงการอากาศยาน โรงไฟฟ้าทางเลือกสำหรับการบิน ฯลฯ กำลังดำเนินการอยู่ สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษในบริบทนี้คือโครงการ M-19 ที่พัฒนาโดย V. M. ไมอาชิชชอฟ มีการวางแผนที่จะรวมแนวคิดที่กล้าหาญที่สุดหลายอย่างเข้าด้วยกัน
การตอบสนองต่อภัยคุกคาม
ในช่วงต้นทศวรรษที่เจ็ดสิบ ผู้นำโซเวียตเชื่อมั่นในความจริงของโครงการกระสวยอวกาศอเมริกัน และเริ่มแสดงความกังวล ในอนาคต กระสวยอวกาศสามารถเป็นพาหะของอาวุธเชิงกลยุทธ์ และจำเป็นต้องมีการตอบสนองต่อการคุกคามดังกล่าว ในการนี้ ได้มีการตัดสินใจเร่งความเร็วโครงการในประเทศในด้านระบบการบินและอวกาศ
ในเวลานั้น โรงงานสร้างเครื่องจักรทดลอง (Zhukovsky) ซึ่งสำนักออกแบบนำโดย V. M. ไมอาชิชชอฟ ในปี 1974 โรงงานได้รับมอบหมายใหม่ ภายในกรอบของธีม "Cold-2" เขาควรจะกำหนดความเป็นไปได้ในการสร้างระบบการประชุมทางวิดีโอที่มีแนวโน้มดีด้วยโรงไฟฟ้าทางเลือก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แนวคิดของเครื่องยนต์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ควรได้รับการทดสอบ ที่ EMZ งานใหม่ถูกกำหนดให้เป็น "หัวข้อที่ 19" ต่อมาโครงการ VKS ได้ชื่อว่า M-19
งาน "19" ถูกแบ่งออกเป็นหลายรูทีนย่อย หัวข้อ "19-1" มีไว้สำหรับการพัฒนาและทดสอบห้องปฏิบัติการบินด้วยเครื่องยนต์ไฮโดรเจน งานของธีม "19-2" และ "19-3" คือการค้นหาลักษณะของเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงและอวกาศ ภายในกรอบของ "19-4" และ "19-5" งานได้ดำเนินการเกี่ยวกับระบบการประชุมทางวิดีโอที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การจัดการทั่วไปของงานดำเนินการโดย V. M. Myasishchev, ค.ศ. Tokhunts กลั่นกรองโดย I. Z. พลีสนีน. ไม่ได้โดยไม่มีการมีส่วนร่วมของผู้รับเหมาช่วง ดังนั้น OKB N. D. จึงเข้าร่วมทำงานเกี่ยวกับเครื่องยนต์นิวเคลียร์ คุซเนตโซว่า
ทฤษฎีโครงการ
วีเอ็ม ในขั้นต้น Myasishchev สงสัยในความเป็นไปได้ของโครงการใหม่ เขาชี้ให้เห็นว่าจรวดอวกาศ "ดั้งเดิม" มีมวลแห้งอยู่ที่ 7-8 เปอร์เซ็นต์ จากการขึ้นเครื่อง สำหรับเครื่องบินทิ้งระเบิด พารามิเตอร์นี้เกิน 30% ดังนั้น VKS จึงต้องการโรงไฟฟ้าพิเศษที่สามารถชดเชยโครงสร้างที่มีมวลสูง และรับประกันว่ายานพาหนะจะเข้าสู่วงโคจร
ใช้เวลาประมาณหกเดือนในการศึกษาคุณสมบัติดังกล่าวของ M-19 ในอนาคต แต่ผู้เชี่ยวชาญ EMZ ยังสามารถกำหนดลักษณะและลักษณะที่เหมาะสมที่สุดของเครื่องจักรได้ ผู้ออกแบบทั่วไปได้ศึกษาข้อเสนอทางเทคนิคและอนุมัติการพัฒนา ในไม่ช้าก็มีร่างการมอบหมายทางเทคนิคปรากฏขึ้น และเริ่มงานออกแบบ
เอ็ม-19 ถูกเสนอให้สร้างเป็นเครื่องบินที่ใช้ซ้ำได้สำหรับการบินขึ้นและลงในแนวนอน VKS สามารถบินไปในอวกาศและย้อนกลับได้อย่างต่อเนื่อง ต้องการเพียงการบำรุงรักษาและเติมเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น M-19 สามารถเป็นพาหะของอาวุธต่าง ๆ หรือยุทโธปกรณ์พิเศษทางการทหาร มันสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ เนื่องจากห้องเก็บสัมภาระขนาดใหญ่ VKS จึงสามารถขนส่งสินค้าและผู้คนไปยังวงโคจรและย้อนกลับได้
ด้วยการแก้ปัญหาที่ประสบความสำเร็จของปัญหาทางวิศวกรรมทั้งหมด M-19 สามารถรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ อุปกรณ์ดังกล่าวให้ระยะการบินเกือบไม่ จำกัด และความสามารถในการเข้าสู่วงโคจรใด ๆ ในอนาคต การใช้ M-19 ระหว่างการสำรวจดวงจันทร์ไม่ได้ถูกตัดออกไป
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังกล่าว จำเป็นต้องแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากมาย โครงเครื่องบิน VKS มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับความแข็งแรงทางกลและความร้อน โรงไฟฟ้าต้องพัฒนาคุณลักษณะสูงสุด ฯลฯ อย่างไรก็ตาม การคำนวณมองในแง่ดี ตัวอย่าง VKS M-19 ที่เสร็จสิ้นแล้วอาจปรากฏขึ้นหลังปี 1985
ในกรณีที่มีภัยคุกคามและความท้าทายใหม่ ๆ ได้มีการเสนอวิธีการใช้ M-19 ที่ง่ายขึ้น เป็นไปได้ที่จะสร้าง "การประชุมทางวิดีโอในระยะแรก" ด้วยความเร็วและระดับความสูงที่ต่ำกว่า แต่สามารถบรรทุกการต่อสู้หรือภาระอื่นๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการเสนอให้ใช้เครื่องบินดังกล่าวเป็นผู้ให้บริการระบบจรวดเพื่อปล่อยบรรทุกสู่อวกาศ
คุณสมบัติการออกแบบ
ในระหว่างการก่อสร้าง M-19 มีการเสนอให้ใช้โซลูชันทางวิศวกรรมพิเศษ ดังนั้น เฟรมเครื่องบินควรสร้างจากโลหะผสมอะลูมิเนียมน้ำหนักเบา และผิวควรเคลือบด้วยสารเคลือบทนความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยใช้คาร์บอนหรือเซรามิก สถาปัตยกรรมที่เสนอนี้มีไว้สำหรับการมีอยู่ของปริมาณมากภายในโครงเครื่องบิน ซึ่งทำให้สามารถให้ปริมาณเชื้อเพลิงสูงสุดได้
ตัวแปรที่ดีที่สุดของ M-19 นั้นมีรูปแบบ "การบรรทุก" ที่มีด้านล่างลำตัวแบนและปีกเดลต้าของการกวาดขนาดใหญ่ กระดูกงูคู่หนึ่งถูกวางไว้ที่หาง ลำตัวของส่วนตัดขวางแบบปรับได้รองรับห้องโดยสารที่มีการป้องกันทางชีวภาพและห้องเก็บสัมภาระ ส่วนท้ายได้รับภายใต้องค์ประกอบของโรงไฟฟ้ารวม ใต้ท้องเครื่องมีเครื่องยนต์กว้าง มีการเสนอให้ใช้แฟริ่งส่วนท้ายแบบทิ้งได้ของเครื่องยนต์จรวด
โรงไฟฟ้าแบบผสมผสาน ซึ่งรวมถึงเทอร์โบเจ็ต 10 ตัว และเครื่องยนต์แรมเจ็ต 10 ตัว เครื่องยนต์ไอพ่นนิวเคลียร์ และอุปกรณ์เพิ่มเติม ถือว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับ VKS มีการเสนอให้วางเครื่องปฏิกรณ์ไว้ในเปลือกดูดซับพลังงานพิเศษที่สามารถช่วยชีวิตแกนกลางในระหว่างการกระแทกต่างๆ สำหรับการหลบหลีกในอวกาศ ใช้การติดตั้งแยกต่างหากพร้อมเครื่องยนต์บังคับเลี้ยวด้วยของเหลว
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ใช้ไฮโดรเจนควรให้การขึ้น-ลง ขึ้นถึง 12-15 กม. และเร่งความเร็วเป็น M = 2, 5 … 2, 7 จากนั้นไฮโดรเจนเหลวจะต้องถ่ายเทความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ด้านหน้าเทอร์โบแฟน ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มแรงขับและเพิ่มความเร็วได้เป็นสองเท่า หลังจากนั้น ก็สามารถเปิดเครื่อง ramjet และเปลี่ยนเครื่องยนต์ turbojet ให้เป็น autorotation ได้ เนื่องจากเครื่องยนต์ ramjet จึงเสนอให้เร่งความเร็วเป็น M = 16 และขึ้นไปที่ระดับความสูง 50 กม. แรงขับรวมสูงสุดของเครื่องยนต์เจ็ทสูงถึง 250 tf
ในโหมดนี้ Aerospace Forces ต้องวางแฟริ่งส่วนท้ายและเปิด NRM ที่ค้ำจุน ส่วนหลังมีหน้าที่ให้ความร้อนกับไฮโดรเจนก่อนที่จะถูกขับออกทางหัวฉีด แรงขับที่คำนวณได้ของ NRE ถึง 280-300 tf; แรงผลักดันรวมของโรงไฟฟ้าทั้งหมดอย่างน้อย 530 tf ทำให้สามารถรักษาความเร็วสูงสุดและเข้าสู่วงโคจรได้
VKS M-19 ควรจะมีความยาว 69 ม. (ไม่มีแฟริ่งแบบทิ้ง) และมีช่วงปีกที่ 50 ม. น้ำหนักเครื่องขึ้นถึง 500 ตัน น้ำหนักแห้ง 125 ตัน เชื้อเพลิง 220 ตัน ใน ห้องเก็บสัมภาระขนาด 4x4x15 ม. วางสินค้าได้มากถึง 40 ตัน ความยาวของทางวิ่งที่ต้องการคือ 4 กม.
ลูกเรือของตัวเองของ M-19 รวมตั้งแต่สามถึงเจ็ดคนขึ้นอยู่กับงาน เมื่อปฏิบัติภารกิจบางอย่าง ยานอวกาศที่บรรจุคนพร้อมลูกเรือสามารถวางไว้ในห้องเก็บสัมภาระได้ ระดับความสูงของวงโคจรอ้างอิงอยู่ที่ 185 กม. ซึ่งช่วยแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และการทหารได้หลากหลาย
วิจัยและพัฒนา
แม้กระทั่งก่อนที่จะมีการปรากฏตัวครั้งสุดท้ายของ VKS "19" ภายในกรอบของธีม "Cold-2" โครงการวิจัยต่างๆ ได้เปิดตัวขึ้นเพื่อแก้ปัญหาที่หลากหลาย สถาบันเฉพาะทางยังคงศึกษาปัญหาของการสร้างเครื่องยนต์ไฮโดรเจน และดำเนินการค้นหาวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติตามที่กำหนด
ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการสร้างโรงไฟฟ้ารวมแบบพิเศษวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตมีประสบการณ์ในการสร้างเครื่องยนต์นิวเคลียร์แล้ว แต่โครงการ M-19 จำเป็นต้องมีผลิตภัณฑ์ใหม่โดยพื้นฐาน เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทและแรมเจ็ตสำเร็จรูปที่เหมาะสำหรับ "19" ก็หายไปเช่นกัน สถานประกอบการเฉพาะทางต้องพัฒนาองค์ประกอบทั้งหมดของโรงไฟฟ้า
VKS ที่มีแนวโน้มว่าจะแก้ปัญหางานใหม่ขั้นพื้นฐาน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงจำเป็นต้องมีระบบ avionics ที่มีฟังก์ชันพิเศษ จำเป็นต้องมีระบบนำทางในทุกโหมด ในบรรยากาศและในอวกาศ ตลอดจนถึงวิถีโคจรที่ต้องการและกลับสู่สนามบิน นอกจากนี้ เครื่องบินยังต้องการอุปกรณ์ช่วยชีวิตเฉพาะที่สามารถปกป้องลูกเรือจากโหลดทั้งหมดและการแผ่รังสีจากเครื่องปฏิกรณ์
โครงการวิจัยต่าง ๆ ดำเนินต่อไปจนถึงต้นทศวรรษที่แปด ตามแผนของหัวข้อ "19" ในปี 2525-27 จำเป็นต้องทำการออกแบบโดยละเอียดของ M-19 ในอนาคต ในปี 1987 VKS ที่มีประสบการณ์สามคนควรจะปรากฏขึ้น เที่ยวบินแรกมีสาเหตุมาจากปี พ.ศ. 2530-2531 ในช่วงต้นทศวรรษที่สหภาพโซเวียตสามารถควบคุมการทำงานเต็มรูปแบบของระบบการบินและอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้
สิ้นสุดโครงการ
อย่างไรก็ตาม แผนเหล่านี้ไม่เคยถูกนำมาใช้ ในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ผู้นำทางการทหารและการเมืองของประเทศกำลังมองหาวิธีเพิ่มเติมในการพัฒนาเทคโนโลยีจรวดและอวกาศ ซึ่งรวมถึงในบริบทของการตอบสนองต่อกระสวยอวกาศ กลยุทธ์การดำเนินการที่เลือกได้ยกเลิกการทำงานเพิ่มเติมในหัวข้อ "19"
ในปีพ.ศ. 2519 ได้มีการตัดสินใจสร้างระบบ Energia-Buran ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ บทบาทนำในโครงการนี้มอบให้กับองค์กรพัฒนาเอกชน Molniya ที่สร้างขึ้นใหม่ EMZ และองค์กรอื่นๆ บางส่วนถูกโอนไปยังเขตอำนาจของเขา ส่งผลให้สำนักออกแบบของ V. M. Myasishcheva เสียโอกาสในการพัฒนาโครงการ M-19 อย่างเต็มที่
การทำงานใน "Theme 19" ยังคงดำเนินต่อไปอีกหลายปี แต่เนื่องจากการโหลด EMZ โดยโครงการอื่น ๆ พวกเขาได้รับผลกระทบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในเดือนตุลาคม 2521 V. M. Myasishchev ถึงแก่กรรม; โครงการที่มีแนวโน้มถูกทิ้งไว้โดยไม่มีการสนับสนุน ในปี 1980 งานทั้งหมดของ M-19 ก็หยุดลง ถึงเวลานี้ โครงการที่เกี่ยวข้องและการวิจัยถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังโปรแกรม Energia-Buran
ดังนั้น "หัวข้อที่ 19" / "เย็น-2" จึงไม่นำไปสู่ผลลัพธ์ที่คาดหวัง สหภาพโซเวียตไม่เคยสร้างเครื่องบินอวกาศที่มีโรงไฟฟ้ารวม และไม่ได้ใช้เพื่อความต้องการทางทหารและวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ภายในกรอบของโครงการ "19" ได้มีการศึกษาวิจัยต่างๆ ซึ่งทำให้สามารถกำหนดเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนาระบบอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ และค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมที่ดีที่สุดประเภทต่างๆ งานวิจัยและพัฒนาจาก "ธีมที่ 19" มีส่วนสำคัญต่อการพัฒนาจักรวาลวิทยาในประเทศ และการพัฒนาบางอย่างอยู่เหนือเวลาและยังไม่พบการประยุกต์ใช้
