2021. máj 10.

"A problémát a torkánál,és nem a farkánál fogva kell megfogni"

írta: Wilson52
"A problémát a torkánál,és nem a farkánál fogva kell megfogni"

Amikor a szovjet repülőgép tervezőmérnökök mertek nagyot álmodni.


Mi lehet ez? Ez a Szovjetúnió Légügyi Minisztériumának M-19 szovjet űrsiklójelöltje, egy kifutópályáról indítható, egyfokozatú, pályára állítható űrrepülőgép volt, amely hidrogénhajtóanyag-alapú nukleáris hajtóművet használt, és amelyet a VKA-23-n korábban már dolgozó Mjaszicsev iroda tervezett.és emellett egy nyilvánvaló kísérlet volt arra, hogy a szovjet legénységi űrprogram irányítását elvonják az Általános Gépgyártási Minisztériumtól.

 Miután az első Mjasziscsev-irodát 1960-ban feloszlatták, és számos munkatársát az OKB-52-e helyezték át, ennek ellenére Vlagyimir Mjasziscsev nem veszítette el érdeklődését az űrrepülőgépek iránt. A  szovjet kísérleti repülési iroda vezetője lett, majd 1967-ben újraalapíthatta saját irodáját, és ekkor ott folytatta, ahol abbahagyta. Néhány évvel később elkezdődött a szovjet űrsikló-projekt, és Mjasziscsev a tervezők azon táborába tartozott, akik szkeptikusan álltak az amerikai tervhez, amely "terv" viszont lassan az az új "kedvenc" lett a vasfüggöny mögött.

                                                                                                               Vlagyimir Mihajlovics Mjasziscsev 

Sok évvel korábban a Szovjetunióban a rakéták fejlesztésének felelősségét a Légügyi Minisztérium megtagadta, és ezt a feladatot helyette a Vörös Hadsereg tüzérségi szárnya vette át. Amikor az ötvenes évek végén a ballisztikus rakéták  váltak a meghatározókká, a "repülési" tábor megbánta a döntését, és többször is megpróbáltak betolakodni az "üzletbe" - Vlagyimir Cselomej például a repülőgépipar oldaláról érkezett. Amikor a Szovjetunió is beszállt a nagy, újrafelhasználható orbitális űrhajók szegmensébe, a Légügyi Minisztérium Mjasziscsev új irodáját választotta új "bajnokának", és munkába állította.

A V. M. Mjasziscsev Kísérleti Tervezőiroda három űrhajóból álló sorozatot javasolt, mindegyik típus több változatával, amely egy nagy sebességű próbapaddal kezdődött és egy orbitális űrrepülőgéppel végződött volna. A középső űrhajó a NASA Shuttle észerű másolata volt, de az első és a harmadik radikális alternatív program volt. Még az 1960-as években az NII-1 egyik mérnöke, Oleg Viktorovics Gurko, egy újszerű űrrepülőgép-koncepcióval állt elő, amelynek alapja egy atomreaktor volt, és amelynek részleteit rövidesen megismerjük.

                                                                                                                            Oleg Viktorovics Gurko, 

Javaslata a 60-s években nem érdekelt senkit, annak ellenére, hogy megkereste Mjasziscsevet és Mikojan-t is, a légügyi minisztériumot képviselve, amelynek dolgozott. Amint azonban megkezdődött a szovjet űrsiklóval kapcsolatos munka, a Légügyi Minisztérium érdeklődése megélénkült, és a Mjaszicsev-irodát utasították, hogy dolgozzon ki egy Gurko ötletén alapuló javaslatot. Maga Mjasziscsev is felismerte, hogy ez a űrrepülőgép egy hatalmas ugrás lenne, amelynek kifejlesztése hosszú időt vesz igénybe, de nem volt elégedett az amerikai űrsikló puszta másolásával kapcsolatban, mivel egy ilyen projekt csak több évvel az Egyesült Államok repülése után fejeződhetett volna be (ami valóban így is történt: az STS-1 1981 tavaszán, a Buran egyetlen, személyzet nélküli repülése pedig 1988 novemberében történt).Ő úgy gondolkozott, hogyha  az országa úgyis lemaradt volna, miért nem dolgozott volna egy olyan projekten, amely legalább lehetőséget adott volna arra, hogy a késedelem alatt az élre ugorjon? Állítólag így foglalta össze megközelítését: "Fogd meg a problémát a torkánál fogva,és ne a farkánál, mert különben mindig a farkánál maradsz".

Mjasziscsev ambícióinak nagyságát lemérhetjük, ha megértjük, hogy programjának első repülőgépe nem csupán tesztelésre szolgált, hanem - hogy a légügyi minisztériumot maga mellé állítsa - egy 30 kilométeres magasságban repülő, egy 6 machos operatív bombázógép lett volna, amely kétszer olyan gyors lett volna és ötven százalékkal magasabbra emelkedett volna mint az XB-70-es. A végleges gép még ennél is jóval nagyobb képességű lett volna a tervek szerint.

Az M-19-es sematikus ábrája. Nagy szélessége és hossza ellenére nagyon laposnak kellett lennie, és tömege csak 500 tonna volt.

 Az üzemanyaggal együtt 500 tonnát nyomó M-19-es egy nagyon lapos, 69 méter hosszú, háromszög alakú űrrepülő volt, két kis szárnnyal, a faroknál és egy az orr közelében lévő szárnyvégekkel. A kifutópályáról vízszintesen induló M-19-es pályára állítása folyékony hidrogént égető két turbóventilátoros sugárhajtóművel kezdődött volna. A 4 machos sebesség elérését követően a repülőgép átváltott volna a szintén hidrogént égető scramjet hajtóművekre. És ezen forradalmi meghajtást még megfejelték Gurko ötletével ami egy  extra "rúgást" adott a projektnek.

Ez az extra rugás pedig az lett volna,hogy M-19-nekk lett volna egy nukleáris rakétahajtóműve, amely átvette volna a meghajtást, amint a scramjet a gépet 16 machos sebességre gyorsítja és 50 kilométer körüli magasságba emeli, . Mivel a reaktor a turbó- és a scramjetek működése alatt "tétlenségre" volt kárhoztatva, Gurko úgy gondolta, miért ne használhatná fel a reaktort a kipufogógázok túlmelegítésére, hogy így növelje a tolóerőt.

Így a potenciális hatékonyságnövekedés jelentős volt, és mivel a nukleáris rakétahajtóművet (amely már így is hatékonyabb, mint a kémiai rakéták) csak az utolsó szakaszban használták volna,és a levegővel táplált turbó- és sramjetek alacsony üzemanyag-felhasználása óriási hasznos teherhányadot adott az M-19-nek ,így az 500 tonnás, teljesen feltöltött gép a tervek szerint 40 tonnát emelhetett volna alacsony föld körüli pályára a 15 m × 4 m-es rakterében, ami még a rakétákhoz képest is kedvező volt. Gondoljunk csak  a 2040 tonnás Space Shuttle  28 tonna hasznos teherszállító kapacitására, vagy a 3038 tonnás Saturn V-re és az általa szállítható 118 tonna hasznos teherre. A benne tárolt dolgok mozgatásához a rakteret egy manipulátor egységgel kellett felszerelni, és a legénységi részlegből nyíló zsilip lehetővé tette kijutást a tehertérbe.E mögött egy nagy LH2-tartály volt, és - ezt tisztázni kell - nem volt a gépen oxidálószer tartály. A rakéta "nyers" hidrogénnel működött volna, míg a két különböző típusú sugárhajtómű a levegőt használta volna oxigénforrásként

Miután teljesítette küldetését az űrben, az M-19 a visszatérésekor, is ugyanazokat a meghajtási rendszereket használta volna mint indulásakor csak fordított sorrendben, hogy valahol a Szovjetunióban egy leszállópályán repülőgépként landolhasson, és elképesztő, 4500 kilométeres hatótávolsággal rendelkezzen. Ez a teljesen repülőgépszerű visszatérés más okokból is jelentős érdeklődésre tartott számot a szovjet űrkutatás tervezői számára, mivel az M-19 a hagyományos úrkabinokhoz képest nullára csökkentette a keresési és visszaszállítási költségeket.Vészhelyzet esetén a kabin "katapultálható" lett volna, és túlélőkapszulaként szolgált volna a fedélzeten tartózkodó három-hét űrhajós számára.

Az, hogy az M-19 tökéletesen alkalmas volt arra, hogy repülőgépként repüljön , szintén sokkal rugalmasabbá tette, mivel viszonylag könnyen át lehetett helyezni egy másik indítóhelyre. És mivel nem dobott le fokozatokat a pályára való feljutás során, bármilyen irányba akár lakott területek fölött is el lehetett volna indítani - ez a probléma különösen nehéz volt a Szovjetunió és Oroszország számára, és ez utóbbit arra késztette, hogy a Csendes-óceán melletti távoli Amur körzetben építse meg legújabb űrközpontját.

Az M-19 még az űrben is példátlanul rugalmas lett volna, képes volt ismételt pályasíkváltásokra a felső légkörbe merülve  aerodinamikai manőverezéssel. Akár dőlésszögváltást hajtott végre, akár leszállást hajtott végre, az M-19-et megerősített szén-szénszálas (mint a Space Shuttle vezető szárnyszélei) és kerámia hőlapok védték.

Az M-19-et a Kuznyecov tervezőiroda építette volna, amely az N1 hagyományos hajtóműveit is készítette, és ez lett volna az első működő nukleáris rakétahajtómű a Szovjetunióban (és valójában a világon is).

Az előzetes tesztelés több repülő "próbapadot" is magában foglalt volna a hidrogén-égésű hajtóművek és scramjetek, a  és a fent említett hiperszonikus tesztjármű-bombázó kifejlesztése céljából. Bár Gurko maga nem dolgozott az M-19 megépítésével megbízott szervezetnek, konzultált vele kapcsolatban, és az M-19 elnyerte a "Gurkoljot" ("Gurkoplane") becenevet. A Mjasziscsev Iroda előrejelzése szerint, ha azonnal engedélyt kap, a végleges repülőgép 1987-ben vagy '88-n lett volna repülésre kész.

Mi volt az oka annak, hogy ez nem sikerült: Először is, a Mjasziscsev-irodát 1976-n ismét beolvasztották, ezúttal az NPO Molnijába, amelyet a Buran elkészítésére alapítottak. A szovjet vezetés az amerikai Shuttle "közeli"másolatára tette a voksát

Másodszor, még Mjasziscsev is az M-19-t a "hattyúdalának" nevezte, és hogy az ő ambíciója az volt, hogy a Szovjetuniót a "megfelelő pályára állítsa", nem pedig az, hogy ezt a programot végigvigye. Már hetvenes éveiben járt, amikor az űrrepülőgép előkészítő munkálatai megkezdődtek, és 1978-ban bekövetkezett halála "elvette" a program legnagyobb és legerősebb hangját. Bár 1988-ban sor került egy folyékony hidrogénnel működő sugárhajtómű tesztelésére (a módosított Tu-155-s repülőgépben), és 1991-ben egy S-200-as rakéta tetején tesztelték az első szovjet scramjetet, 1980-a az M-19-t inkább a Buran lehetséges utódjaként, mint annak versenytársaként tartották számon..

A hidrogén hajtásra átalakított Tu-155 a három Kuznyecov NK-8-s hajtómű közül csak az egyik üzemelt Hidrogénnel

                                        Átalakított S-200 rakéta a tetején a Scramjet hajtómű        

Ekkor szólt közbe a történelem 1989-91 között a Szovjetunió szétesett, és a szovjet űrprogram jövője gyökeresen más irányt vett.

Mi lett volna szükséges a sikerhez?Ezt borzasztó nehéz megítélni, mivel az M-19 messze a legfejlettebb általunk vizsgált űrhajó műszaki szempontból. Annyi újszerű megközelítésen alapult (nukleáris rakétahajtómű, scramjet,stb), hogy ez még a jelenlegi űrtechnológiával is lehetetlennek tűnik. Különösen a scramjet és a nukleáris rakétahajtómű az a két dolog, ami úgy tűnik, hogy még mindig a távoli a jövő technológiája,

Azt Mjasziscsev és irodája is elismerte, hogy ez egy radikális újítás, és hogy hosszú időbe telik a kifejlesztése, de ennek ellenére úgy gondolták, hogy meg lehet csinálni - hiszen ők nem csak a Szovjetunió hanem a világ  legjobb repülőmérnökei közzé tartoztak.

 A probléma nem mérnöki volt (még ha szkeptikus is vagyok, hogy bármi ilyesmi repülhetne a 21. század közepe előtt), hanem inkább gazdasági. Az M-19-nek időre volt szüksége, és a Szovjetuniónak meglepően kevés ideje maradt. Hogyan lehet kijavítani azt a gazdasági hibát, amire ez az ország épült? Meggyőző érvek szólnak amellett, hogy ezt nem lehetett kijavítani, és hogy a Szovjetunió legjobb esetben is csak még egy-két évtizedig bírta volna 1991 után, miközben évről évre egyre jobban elszegényedett - ami aligha a legjobb környezet a csúcstechnológiájú űrkutatás számára. Az M-19 egyszerűen nem fért volna bele a hátralévő időbe, még a Szovjetunió élettartamának bármilyen észerű meghosszabbítása esetén sem.

 Forrás:falsesteps.wordpress.com,russianspaceweb.com,privatejetfinder.com.

 

 

Szólj hozzá

Történelem Szovjet Shuttle Űrrepülőgép Koncept