Спираль. Приключения в металле30.11.2021 13:01

Во вчерашней статье я касался вопросов рождения идеи, нюансов разработки и перипетий создания первых прототипов «Спирали» — первого пилотируемого орбитального самолёта СССР. Но неужели всё так и осталось на бумаге, в виде деревянных макетов или беспилотных аналогов? К концу 1970 года казалось, что на амбициозном проекте можно было ставить крест. От машины отказался её единственный потенциальный заказчик, родное министерство не желало поддерживать сложный и отчасти непрофильный проект, генеральный конструктор умер, а большинство проектировщиков переключали на другие задачи.

Однако сегодня мы коснёмся темы натурных испытаний экспериментального пилотируемого орбитального самолёта («ЭПОС») и проследим судьбу проекта «Спираль» до конца.

Защитник проекта нашёлся. Им стал Алексей Минаев, бывший заместитель Микояна, в конце 1970 года перешедший в аппарат МАП. Он стал замом самого Дементьева-старшего и, прекрасно зная, что такое Спираль, какие у неё есть потенциальные преимущества и возможности, смог всё-таки продавить своего нового начальника.

Алексей Минаев

«Он сказал Дементьеву: «Петр Васильевич, все можно преодолеть. Но вернуть заводы можно только под космическую тему. Нам нужно сначала показать результаты, а потом вернем всё. Поэтому нужно взять свои средства из бюджета Минавиапрома и сделать тему, которая прогремит на весь мир. Пусть это будет авиационная противоспутниковая система, т. е. такая тема, которая продемонстрирует наши лидирующие позиции, вновь сместив акценты от ракет к авиации. В этой теме ключевыми должны быть именно наши авиационные технологии, но тема обязательно должна быть межотраслевой, что неизбежно приведет к необходимости консолидации технологий и отраслей под нашим знаменем. Кроме того, эта тема станет настоящим шоком для американцев (т. к. их отставание в противоспутниковых системах оценивалось в 8–10 лет) и будет иметь мощный международный резонанс, который и заставит наш пенсионный совет [Политбюро ЦК КПСС. — прим. В.Л.] понять и принять нужное нам положение вещей. Эту тему можно поднять не за такие уж большие деньги, покажем результат. А потом мы сможем использовать ее в правительстве как рычаг, и все будет наше»
Валерий Меницкий, лётчик-испытатель, позднее шеф-пилот ОКБ им. Микояна. Был одним из испытателей изделия 101. Цитируется по книге В.Лукашевича и И.Афанасьева, «Космические крылья»

Вырождение в металле

Можно сказать, что с появлением Минаева Дементьев сменил курс. Уйдя со своей жёсткой позиции, он решил вести внутри МАП авиационно-космические темы, чтобы с их помощью поглотить МОМ или по крайней мере объединить оба министерства в единый авиакосмический комплекс, который у нас так и не появился ни на тот момент, ни, в итоге, до сих пор, в отличие от Штатов.

Пришлось поумерить аппетиты и разработчикам Спирали. О том, чтобы взять у ЦКБЭМ (бывшее ОКБ-1) ракету-носитель Союз для испытательного запуска «ЭПОСа» можно было забыть, да и вообще необходимо было минимизировать все контакты с космосом. Параллельно вновь запустились работы на Дубненском машиностроительном заводе, где вновь принялись собирать дозвуковой самолёт-аналог и экспериментальную серию для отработки отдельных агрегатов.

Конструктивно-технологическое членение планера самолета-аналога »105.11»:
1 — носовая часть фюзеляжа; 2 — левая передняя стойка шасси; 3 — правая передняя стойка шасси; 4 — щитки шасси; 5 — хвостовая часть фюзеляжа; 6 — правая консоль крыла; 7 — левая консоль крыла; 8 — обтекатели консолей крыла; 9 — киль с рулем направления; 10 — задняя правая стойка шасси; 11 — задняя левая стойка шасси; 12 — теплозащитный экран; 13 — раскосы стыка головной и хвостовой частей фюзеляжа.

Сам дозвуковой самолёт-аналог (изделие 101 или 105.11), как и предполагалось изначально, строился в общей парадигме проекта. Хотя он и был сильно упрощён относительно того, что должно было стать полноценным ОС, но всё ещё был для своего времени очень передовой машиной. Так, теплозащитный экран, да и значительная часть силовых элементов, изготавливались не из экзотических ниобиевых и молибденовых сплавов, а из различных сталей и отработанных титановых и алюминиевых сплавов. Вместе с тем, очень многое в машине было ново. Это и аэродинамическая схема «несущий корпус» (то есть подъёмная сила создаётся не крылом, как обычно, а нижней частью корпуса самолёта), и использование фермы в основе, и различные методы сварки и сборки элементов.

Кстати говоря, ещё одно упрощение — в документации аналог в начале семидесятых тоже стал «ЭПОСом», из-за чего часто происходит путаница. В литературе «ЭПОСом» в основном принято называть именно аналог, хотя исходно эта аббревиатура должна была принадлежать орбитальному прототипу. К сожалению, это допобозначение было обосновано постепенным вырождением программы «Спираль» — фактически все ресурсы были сфокусированы именно на создании дозвукового атмосферного аналога.

Погрузка фюзеляжа изделия 101 (105.11) на трейлер

Изделие 105.11 начали строить ещё в 1969 на Дубненском машиностроительном заводе, однако из-за всех проблем и задержек, утверждения и финансирования работы были завершены только к 1974 году. Но лишь 25 апреля 1975 года, после продувок в ЦАГИ и заводских испытаний, самолёт-аналог передали ОКБ-155, а ещё через две недели он был перебазирован на полигон Грошево во Владимировке, что в Астраханской области. Там самолёт уже ожидала целая команда инженеров ОКБ-155 и Дубненского филиала, хозяев полигона ГНИКИ ВВС, от самих ВВС.

Также машину ждали микояновские лётчики-испытатели Авиард Фастовец и Валерий Меницкий. Кроме них был подготовлен целый отряд потенциальных космонавтов, в который вошли и шеф-пилот ОКБ-155 Александр Федотов, и будущий герой испытаний Бурана Игорь Волк, представители ВВС во главе с Василием Урядовым и ещё ряд лётчиков. Причём состав этого отряда регулярно менялся, но (спойлер) основную тяжесть работ по испытаниям аналога вывез на себе Фастовец. Меницкий же, хотя и должен был принимать в полётах активное участие, на деле не мог посвятить им много времени, поскольку был серьёзно занят в работах по высокоточным боеприпасам для боевых самолётов.

Авиард Гаврилович Фастовец

Полигон Грошево был выбран не случайно. Это огромное пространство в степи, где на протяжении многих лет уже проводились (и проводятся до сих пор) испытания различной авиационной и ракетной техники, и боеприпасов. Там же, относительно неподалёку, находится и знаменитый полигон Капустин Яр, откуда пускали самые первые отечественные ракеты и где, к слову, мог быть организован первый советский космодром. Конкретно для испытаний «Спирали» была выделена огромная ровная квадратная площадка размером 5×5 км. На ней была подготовлена взлётно-посадочная полоса длиной 5 км и шириной 500 метров. Однако здесь испытателей ждал нюанс. Грунт на площадке был неоднородным и то тут, то там регулярно просачивались на поверхность грунтовые воды, создавая на земле зоны разной плотности, попадание в которые могло привести к тому, что лыжные шасси самолёта закопались бы. Поэтому каждое утро приходилось летать на вертолёте, изучать текущую конфигурацию пятен и выбирать направление для рулёжек и пробежек.

Дополнительно мешала и неустроенность. Проблемой было даже найти подходящие корпуса, поскольку самолёт-аналог был привязан к технологическому стенду, его нельзя было разместить где попало. При этом площадка находилась на отдалении в 30 км от основной базы полигона, так что испытатели нуждались буквально во всём, даже в мусоровозе. Мешали даже режимщики:

«Нам негде было работать, потому что оснащение полигона было для нас не приспособлено. Ведь у нас все-таки был не самолет — его просто так не выкатишь из ангара, не повезешь по рулежке, он привязан к технологическому стенду, которому нужно было где-то найти специально оборудованное место. Кроме того, нам очень сильно мешали сотрудники режимных служб, следившие за соблюдением секретности. «Режимщики» буквально висели над нами, нам никуда нельзя было выехать. Всякий раз, после очередного совещания по постановке задачи, я обращался к ним: — Мне нужно всего 15 минут, чтобы прогнать мой двигатель на площадке гонки двигателей. — Нельзя! Вот до чего доходило… А ведь нам в перспективе нужно было место, где мы смогли бы отрабатывать и ЖРД!»
Вячеслав Студнев, цит. по книге В.Лукашевича и И.Афанасьева «Космические крылья»

Режимщики не отставали даже после начала испытаний, вынуждая прятать самолёт при пролёте американских спутников под брезент прямо во время подготовок к очередной пробежке по полосе.

К концу 1975 года наконец удалось начать испытания. И даже к этому моменту не были преодолены все проблемы. Каждый день самолёт перевозили вместе с необходимым оборудованием на 30 км в степь. Выезжали ещё затемно, но пока готовили полосу и испытательное оборудование — уже вечерело. Времени хватало, по сути, на одну, ну максимум две пробежки. Ко всему прочему, из-за удалённости полигона от базы, сложно было оценивать погодные условия на месте. Бывало, что во Владимировке была шикарная погода, а на полигоне — отвратительная. А бывало и такое:

«Площадка была разровнена, но это еще ничего не значило — по периметру поля стоял камыш настолько высокий, что голову человека было видно, если только он вставал ногами на седло лошади, а местные казахи постоянно пересекали наше поле верхом на лошадях. Всегда была опасность, что прямо перед самолетом появится человек из кустов: ведь пока он в зарослях, ни мы его не видим, ни он нас. И такое периодически случалось. Поэтому мы сначала писали лозунги на казахском языке, затем в дело пошли плакаты с выражениями «по матерному», а впоследствии просто пугали, стреляя в сторону камыше».
Вячеслав Студнев, цит. по книге В.Лукашевича и И.Афанасьева «Космические крылья»

Первая рулёжка состоялась 28 ноября 1975 года. Управлял самолётом Авиард Фастовец. Предварительно самолёт был модифицирован — вместо лыжных шасси на передних стойках установили колёса. Это было необходимо для наземных испытаний: рулёжек (медленного движения по полосе и рулёжным дорожкам), пробежек (разгонов по полосе до скорости принятия решения) и подлётов (пробежка плюс набор небольшой высоты — до нескольких метров). Позднее лыжи должны были вернуться на своё место. На следующий день состоялась вторая рулёжка, а в начале декабря — первая пробежка, и на этом программа 1975 года была завершена.

«ЭПОС» на полигоне в Грошево

В следующем году работы продолжились, и с апреля по октябрь прошло 18 пробежек и подлётов. Более того, в руках Авиарда Фастовца Изделие 105.11 даже совершило первый полёт, перелетев с одной ВПП на другую, в 20 км от точки старта. Из интересного. По словам ведущего инженера одного из отделов ГНИКИ ВВС Владислава Чернобривцева, в ходе испытаний в августе 1976 года произошёл курьёзный случай. При подготовке к очередной пробежке самолёт занял своё место на грунте. Фастовец выводит двигатели на полные обороты, но самолёт не трогается с места. Инженеры пришли к выводу, что сцепление с грунтом у шасси почему-то оказалось завышенным. Что делать? Решили смочить землю под шасси и по пути разгона. Не помогло — теперь шасси в полосе утопало. На помощь пришёл начальник полигона Иван Загребельный, предложивший… разбить кучу арбузов, подложить корки под шасси и по полосе. Бахча была рядом, Загребельный высаживал на ней зелёные ягоды как на подсобном хозяйстве. Сказано — сделано. Взяли грузовик, несколько солдат залезли в кузов и стали выкидывать дары степи. После чего лётчик таки смог стронуть самолёт с места. Любопытно, что хотя эту историю подтверждали многие участники событий (например, Валерий Меницкий), она не согласуется с документами, согласно которым в августе Изделие 105.11 никаких пробежек не совершало.

А ещё один случай чуть не закончился трагедией. В ходе испытаний корректируемой авиабомбы КАБ-500 произошёл сбой, и она отклонилась от курса, взорвавшись неподалёку от самолёта-аналога.

ЭПОС на службе новых хозяев

К концу 1976 года дни «Спирали» во-многом были сочтены. Ещё в 1974 году умер Алексей Минаев. Его во время срочного перелёта из Владимировки в Москву забрал сердечный приступ. И без него «Спирал«ь для главы МАП Дементьева потеряла смысл. К тому же в СССР уже пришли данные о том, что в США делают Space Shuttle, многоразовый орбитальный корабль, значительно превышающий «Спираль» по размерам и характеристикам. Естественно, что руководство СССР и космической отрасли опять ощутили себя догоняющими. После провала лунной программы необходимо было догонять. А когда до них дошла информация о том, что «Шаттл» может нырнуть в атмосферу и атаковать Москву из космоса, то решение «догнать и перегнать» было неизбежно.

Ключевую роль в этом сыграло НПО «Энергия». Оно было создано после объединения королёвского ЦКБЭМ и КБ энергетического машиностроения знаменитого строителя ракетных двигателей Валентина Глушко. Он и возглавил новую структуру, которой было поручено создание советского «Шаттла» — системы «Энергия-Буран». Облик будущей системы был пока не до конца ясен, но все понимали, что это будет составная система, и самолётную часть будет строить предприятие МАП. Им стало новое НПО «Молния», в которое перешёл ряд сотрудников ОКБ Микояна и весь дубненский филиал. Кроме того, новое КБ получило в своё распоряжение Тушинский машиностроительный завод, гораздо более мощный, чем ДМЗ, где до этого шли все работы по «Спирали». Гендиректором и главным конструктором НПО стал Глеб Лозино-Лозинский.

Он тут же предложил использовать для орбитального корабля наработки по «Спирали». В частности, речь шла о том, чтобы использовать её аэродинамическую схему с несущим корпусом. Однако этому воспротивились ракетчики и Главное управление космических средств Минобороны СССР, настаивавшие на строительстве корабля, максимально приближенного к американскому Шаттлу. С доводами военных согласился и Глушко, руководивший разработкой всей системы. Лозино-Лозинскому пришлось подчиниться, но всё-таки какое-то время он продолжал вести работы по спиралеобразному «Бурану».

«ЭПОС» после успешного самостоятельного перелета с одной грунтовой ВПП на другую. Вверху справа — автограф летчика-испытателя Авиарда Фастовца.

Наверное, последним шансом сохранить Спираль хоть в каком-то виде был показ натурного макета госкомиссии, в которую входили Дементьев и Афанасьев, а также председатель Военно-промышленной комиссии при Совете министров СССР (ВПК) Леонид Смирнов и заведующий оборонным отделом ЦК КПСС Иван Сербин. Возглавлял делегацию секретарь ЦК КПСС Яков Рябов. Лозино-Лозинский его упускать не хотел и приказал привести активно готовившееся к новому этапу испытаний Изделие 105.11 из Владимировки в московское Тушино. Расчёт Глеба Евгеньевича был прост — ранее Рябова знакомили со Спиралью. Тогда он возглавлял Свердловский обком КПСС, и микояновцы хотели в его регионе заказать заправочное оборудование для агрессивных компонентов топлива, использовавшихся до этого только ракетчиками. Теперь он был в иерархии очень высоко, и его покровительство, в теории, могло помочь «Молнии» настоять на своём проекте. Особенно учитывая, что у них уже имелся рабочий, летавший прототип.

«Появилась Госкомиссия с многочисленными сопровождающими. По мере обхода экспонатов Рябову давали пояснения, рассказывая о выставленных образцах. Среди докладчиков был Л.Б. Смирнов (он, как председатель БПК, был в подчинении у секретаря ЦК), директор завода И.К. Зверев, представлявший свою продукцию, и Г.Е. Лозино-Лозинский. Что-то говорили Рябову и министры — Афанасьев с Дементьевым. И они все ходят, ходят, а Яков Петрович все время в нашу сторону смотрит. Он же видит — что-то знакомое, ведь мы с Шустером (Пётр Шустер стал руководителем разработки Спирали после ухода Лозино-Лозинского в Молнию прим. А.С.) ему в свое время фотографии показывали. Уловив направление начальственных взглядов, от процессии отделился и подошел к нам Сергей Александрович Афанасьев. Остановился и впился в нас глазами. Юрка Блохин (он руководил КБ в дубненском филиале — прим. А.С.) стал ему нагло улыбаться, и Афанасьев тихо произнес: — Ну, теперь я все понял… Вот что они сделали… Конечно, ведь это готовое изделие стоит! В металле! Уже летавшее, которое не раз приземлялось! Делай эту тематику дальше! Вот оно перед тобой стоит, вот что нужно делать дальше! И дешевле, и выгоднее, и старта (то есть наземного стартового комплекса — прим. А.С.) не требует, и никакие лишние стройки не нужны! Поработаем лет пять-шесть, гиперзвуковой разгонщик сделаем, да и «Мрия» была уже на подходе, ее можно использовать для воздушного старта. К нам подошел Яков Петрович, и Сергей Александрович только хотел что-то вякнуть, как Рябов посмотрел на меня и спросил: — Это ты мне про это говорил? — Ага! И больше я ничего не успел сказать, меня тут же оттерли. И Афанасьев ушел злющий! А Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский был ужасно довольным! Он потом все повторял, обращаясь ко мне: — Как ты ему доложил, как сказал! — Да ведь я только «ага» и сказал… — Зато как сказал!»
Вячеслав Студнев, цит. по книге В.Лукашевича и И.Афанасьева «Космические крылья»

Это «выступление» позволило молниевцам (а фактическими хозяевами Спирали теперь были именно они, хотя де-юре она всё ещё являлась микояновкой работой) провести следующий этап испытаний Изделия 105.11, который включал в себя сбросы с модифицированного самолёта Ту-95. В конце мая машину вернули во Владимировку, и после длительных испытательных программ на земле и регламентных работ начались полёты на носителе. После серии тренировочных и зачётных полётов, 27 октября на скорости 420 км/ч и высоте 5,5 км произошёл сброс. Спираль ушла в самостоятельное снижение. В кабине сидел Авиард Фастовец.

«Отделившись, аппарат довольно круто опускает нос, будто собрался нырнуть с обрыва. Похоже, чуток перестарались с углом установки балансировочного щитка, настроив на быстрейший уход из спутной струи от носителя. Парирую отклонением рулей — «птичка» слушается их хорошо. Автономный полет продолжался по заданной программе без больших отклонений. Значит, воздушный старт для отработки аналога вполне годится».
Авиард Фастовец, цит. по книге В.Лукашевича и И.Афанасьева «Космические крылья»

Произведя грамотное снижение, Фастовец посадил машину на полосу, после чего его встретили на земле овациями. Это был последний полёт Изделия 105.11 в 1977 году. В следующем году полёты пошли интенсивнее. Программа испытаний началась 11 апреля 1978 года, и в течение следующих пяти месяцев состоялось 11 полётов, 5 из которых завершились сбросами.

Испытания «ЭПОСа» со сбросом с Ту-95К и приземлением. В кабине Авиард Фастовец

Последний из них — 13 сентября — стал последним и для Изделия 105.11, и для всей программы Спираль. Полёт проходил в вечернее время, и лётчик-испытатель Василий Урядов при заходе на посадку оказался ослеплён заходящим солнцем. Ему оставалось положиться на команды руководителя полётов, который из-за плохой видимости (царила дымка) спутал ЭПОС с самолётом сопровождения и приказал Урядову довернуть вправо. Тот послушался, однако обратил внимание, что садится мимо полосы, обозначенной на земле флажками. В последний момент он сманеврировал обратно, однако из-за того, что полосу незадолго до полёта расширили, её края оказались плохо убраны, и при касании об камень была повреждена лыжа.

Конец

Раненую машину доставили в Тушино, где частично её смогли восстановить к лету 1979 года, но на этом жизнь проекта завершилась. Финансирования больше не было, и окончательно завершить установку шасси так и не удалось. А дальше на ТМЗ уже стали поступать чертежи Бурана. Сверхзвуковой аналог — изделие 105.12 — в Тушино довели до высокой степени готовности, однако на этом всё.

Работники ТМЗ, ОКБ-155 и НПО Молния ещё пытались бороться, писали письма в ЦК, разговаривали со всеми, до кого могли дотянуться, но… Спираль была уже не нужна. Страна сосредотачивалась на Буране, а две подобных программы ей было не потянуть. При этом Буран представлялся куда проще в реализации при гораздо большей выводимой на орбиту и снимаемой с орбиты массе (40 и 30 тонн соответственно против тонны в лучшем случае у Спирали). К тому же он нёс с собой сверхтяжёлую ракету, а Спираль — только проект гиперзвукового разгонщика. Всё это понимали и Гречко, и Устинов, и в итоге даже Лозино-Лозинский. Для него Спираль стала пройденным этапом, на базе которого можно было реализовать куда более амбициозный проект, используя для этого ресурсы, выданные ему на Буран.

Разработчики были уверены, если ГСР и ракетный ускоритель действительно были на или даже за пределами технологических возможностей того времени (да и сегодняшнего дня), то вот построить сам ОС было реально. Практика полётов БОРов и аналогов Бурана однако показала, что выбранная теплозащита была бы, скорее всего, недостаточно эффективной. А раз так, то скорее всего от принципа горячей конструкции пришлось бы тоже отказаться в пользу разработанного сильно позже решения — плиток с кварцевым стеклом, разработанным для Бурана. Плюс выбранные компоненты топлива (а весь проект, напомню, планировался на фторе и жидком водороде) были, мягко говоря, неоднозначным решением. Фтор очень активен и пожароопасен, а при взаимодействии с водородом образуется мощнейшая плавиковая кислота. Производство же и хранение жидкого водорода в необходимых количествах тоже было нетривиальной задачей.

В общем, идея, конечно, невероятно красивая. Небольшой многоразовый космический истребитель-перехватчик-разведчик, запускающийся в космос с гиперзвукового самолёта… Увы, до сих пор подобные вещи всё ещё несколько за пределом технологического и экономического уровня человечества. Под них нет достаточных задач, и никто не готов выделять необходимые средства на такие проекты. Но всё-таки нельзя отказать Глебу Евеньевичу Лозино-Лозинскому в том, что его замысел был прекрасен.

Автор: Александр Старостин

© Habrahabr.ru