En el passat, la indústria aeronàutica soviètica estava ocupada amb moltes idees atrevides. S'estaven elaborant projectes d'avions aeroespacials, plantes d'energia alternatives per a l'aviació, etc. Un especial interès en aquest context és el projecte M-19 desenvolupat pel V. M. Myasishchev. Estava previst combinar-hi diverses de les idees més atrevides.
Resposta per amenaça
A principis dels anys setanta, la direcció soviètica es va convèncer de la realitat del projecte del transbordador espacial americà i va començar a mostrar preocupació. En el futur, el transbordador es podria convertir en un portador d’armes estratègiques i calia donar una resposta a aquesta amenaça. En aquest sentit, es va decidir accelerar els projectes nacionals en el camp dels sistemes aeroespacials.
En aquell moment, la planta experimental de construcció de màquines (Zhukovsky), l’oficina de disseny de la qual estava dirigida per V. M. Myasishchev. El 1974 la planta va rebre una nova assignació. En el marc del tema "Cold-2", se suposava que havia de determinar les possibilitats de crear un prometedor sistema de videoconferència amb centrals elèctriques alternatives. En particular, s’haurien d’haver provat els conceptes de motors de combustible d’hidrogen líquid i de central nuclear. A EMZ, el nou treball va ser designat "Tema 19". Més tard, el projecte VKS va rebre el nom de M-19.
El treball "19" es va dividir en diverses subrutines. El tema "19-1" es preveu per al desenvolupament i proves d'un laboratori volador amb motor d'hidrogen. La tasca dels temes "19-2" i "19-3" era buscar l'aparença d'avions hipersònics i aeroespacials. En el marc de "19-4" i "19-5", es va treballar en un sistema de videoconferència amb una central nuclear.
La direcció general de l’obra va anar a càrrec de V. M. Myasishchev, A. D. Tokhunts, moderat per I. Z. Plyusnin. No sense la implicació de subcontractistes. Per tant, OKB N. D. es va unir al treball sobre el motor nuclear. Kuznetsova.
Teoria del projecte
V. M. Miasixxov va dubtar inicialment de la viabilitat del nou projecte. Va assenyalar que els coets espacials "tradicionals" tenen una massa seca del 7-8 per cent. des de l'enlairament. Per als bombarders, aquest paràmetre supera el 30%. En conseqüència, el VKS necessita una central elèctrica especial que pugui compensar l’elevada massa de l’estructura i garantir el llançament del vehicle en òrbita.
Van trigar uns sis mesos a estudiar aquestes característiques del futur M-19, però els especialistes d’EMZ encara van poder determinar l’aspecte i les característiques òptimes de la màquina. El dissenyador general va estudiar la proposta tècnica i va aprovar el seu desenvolupament. Aviat va aparèixer un esborrany d'assignació tècnica i es van iniciar els treballs de disseny.
Es va proposar la construcció del M-19 com a avió aeroespacial reutilitzable per a l'enlairament i l'aterratge horitzontals. El VKS podria volar constantment cap a l’espai i cap enrere, necessitant només una mica de manteniment i repostatge. El M-19 es podria convertir en un portador de diverses armes o equipament militar especial, es podria utilitzar amb finalitats científiques, etc. A causa del gran compartiment de càrrega, el VKS va ser capaç de transportar mercaderies i persones cap a l'òrbita i tornar.
Amb l’èxit de la solució de tots els problemes d’enginyeria, el M-19 podria rebre una central nuclear. Aquests equips proporcionaven un abast de vol gairebé il·limitat i la possibilitat d’entrar en qualsevol òrbita. En el futur, no es va descartar l’ús del M-19 durant l’exploració de la lluna.
Per obtenir aquests resultats, era necessari resoldre molts problemes complexos. La cèl·lula VKS tenia requisits especials de resistència mecànica i tèrmica, la central havia de desenvolupar les característiques més altes, etc. Tot i això, els càlculs semblaven optimistes. Una mostra acabada del VKS M-19 podria aparèixer després de 1985.
En cas de noves amenaces i reptes, es van proposar mètodes simplificats d’ús del M-19. Es va poder crear una "videoconferència de primera etapa" amb una velocitat i altitud més baixes, però capaç de portar un combat o una altra càrrega. En particular, es va proposar utilitzar un avió com a portador d'un sistema de coets per llançar una càrrega a l'espai.
Funcions de disseny
Durant la construcció del M-19, es va proposar utilitzar solucions d'enginyeria especials. Per tant, la cèl·lula s’hauria de construir a partir d’aliatges d’alumini lleugers i la pell hauria d’estar equipada amb un revestiment resistent a la calor reutilitzable a base de carboni o ceràmica. L'arquitectura proposada preveia la presència de grans volums a l'interior de la cèl·lula, cosa que permetia donar volums màxims de combustible.
La variant òptima del M-19 tenia un esquema de "cos portant" amb un fons pla de fuselatge i una ala delta d'un gran escombrat. Es posava un parell de quiles a la cua. El fuselatge de secció variable va acomodar la cabina de la tripulació amb blindatge biològic i el compartiment de càrrega. La secció de la cua es va donar sota els elements de la central combinada; es disposava una àmplia góndola del motor sota la part inferior. Es va proposar utilitzar un carenat de cua que es pogués desprendre d’un motor coet.
Una central elèctrica combinada, que incloïa 10 turbojets i 10 motors ramjet, un motor de reacció nuclear i equipament addicional, es va considerar òptima per al VKS. Es va proposar col·locar el reactor en una carcassa especial d’absorció d’energia capaç de rescatar el nucli durant diversos impactes. Per maniobrar a l'espai, es va utilitzar una instal·lació independent amb motors de direcció líquida.
Es suposava que els motors turboventiladors alimentats amb hidrogen proporcionaven enlairament, ascensió a 12-15 km i acceleració a M = 2, 5 … 2, 7. Aleshores l’hidrogen líquid havia de transferir la calor del reactor als intercanviadors de calor davant del turboventilador., cosa que va permetre augmentar l’empenta i doblar la velocitat. Després d'això, va ser possible encendre el motor ramjet i convertir el motor turborreactor en autorotació. A causa dels motors ramjet, es va proposar accelerar a M = 16 i pujar a una altitud de 50 km. L'empenta total màxima dels motors a reacció va arribar als 250 tf.
En aquest mode, les Forces Aeroespacials havien de deixar caure el carenat de la cua i encendre el sostenidor NRM. Aquest últim era l’encarregat d’escalfar l’hidrogen abans de ser expulsat a través del broquet. L'empenta calculada del NRE va arribar als 280-300 tf; l’empenta total de tota la central elèctrica és d’almenys 530 tf. Això va permetre mantenir la velocitat més alta i entrar en òrbita.
Se suposava que el VKS M-19 tenia una longitud de 69 m (sense carenat abocat) i una envergadura de 50 m. El pes de l’enlairament arribava a les 500 tones. El pes sec era de 125 tones, el combustible era de 220 tones. compartiment de càrrega de 4x4x15 m, es podrien col·locar fins a 40 tones de càrrega. La longitud requerida de la pista era de 4 km.
La pròpia tripulació del M-19 incloïa de tres a set persones, segons la tasca. En realitzar certes missions, es podria col·locar una nau espacial tripulada amb la seva tripulació al compartiment de càrrega. L'altitud de l'òrbita de referència era de 185 km, cosa que assegurava la solució d'una àmplia gamma de tasques científiques i militars.
Recerca i desenvolupament
Fins i tot abans de la formació de l'aparició final del VKS "19" en el marc del tema "Cold-2", es van llançar diversos projectes de recerca destinats a resoldre una àmplia gamma de problemes. Els instituts especialitzats van continuar estudiant els problemes de la creació de motors d’hidrogen i es va realitzar una cerca de nous materials amb les característiques requerides.
Es va prestar especial atenció a la creació d’una central combinada especial. La ciència soviètica ja tenia experiència en la creació de motors nuclears, però el projecte M-19 requeria un producte fonamentalment nou. També faltaven motors turborreactors i ramjet ja preparats per al "19". Les empreses especialitzades havien de desenvolupar tots els elements de la central elèctrica.
El prometedor VKS va haver de resoldre tasques fonamentalment noves, motiu pel qual necessitava aviónica amb funcions especials. Es requeria proporcionar navegació en tots els modes, a l’atmosfera i a l’espai, així com arribar a les trajectòries necessàries i tornar al camp d’aviació. A més, l'avió necessitava equips específics de suport vital capaços de protegir la tripulació de totes les càrregues i radiacions del reactor.
Diversos projectes de recerca van continuar fins a principis dels vuitanta. D'acord amb el pla del tema "19", el 1982-84. era necessari dur a terme un disseny detallat del futur M-19. El 1987, se suposava que apareixien tres VKS amb experiència. El primer vol es va atribuir al 1987-88. A principis dels anys noranta, l’URSS podia dominar l’operació completa d’un sistema aeroespacial reutilitzable.
Fi del projecte
Tanmateix, aquests plans mai es van implementar. A mitjan anys setanta, el lideratge militar i polític del país buscava altres maneres de desenvolupar coets i tecnologia espacial, inclòs en el context d'una resposta al transbordador espacial. L’estratègia d’accions escollida realment va cancel·lar el treball posterior sobre el tema “19”.
El 1976 es va decidir crear el sistema reutilitzable Energia-Buran. El paper principal en aquest projecte va ser atorgat a la recentment creada ONG Molniya. EMZ i algunes altres empreses van ser transferides a la seva jurisdicció. Com a resultat, l’oficina de disseny de V. M. Myasishcheva va perdre l'oportunitat de desenvolupar completament el projecte M-19.
Els treballs sobre "Tema 19" van continuar durant diversos anys més, però a causa de la càrrega d'EMZ per part d'altres projectes, només se'ls va donar un impacte mínim. L’octubre de 1978 V. M. Myasishchev va morir; un projecte prometedor es va quedar sense suport. El 1980, finalment, es van aturar tots els treballs a l’M-19. En aquest moment, els projectes i la investigació relacionats es redirigien al programa Energia-Buran.
Per tant, "Tema 19" / "Fred-2" no va donar lloc als resultats esperats. L'URSS mai va construir un avió aeroespacial amb una central elèctrica combinada i no el va utilitzar per a necessitats militars i científiques. No obstant això, en el marc del projecte "19", es van dur a terme diversos estudis que van permetre determinar els camins òptims per al desenvolupament de sistemes espacials reutilitzables i trobar les millors solucions d'enginyeria de diversos tipus. Els treballs de recerca i desenvolupament del "Tema 19" van contribuir significativament al desenvolupament de la cosmonautica domèstica, i certs desenvolupaments van avançar el seu temps i encara no han trobat aplicació.
