X-20 Dyna-Soar

X-20 Dyna-Soar — это проект экспериментального орбитального космоплана, разрабатывавшийся Военно-воздушными силами США (USAF) в 1957–1963 годах. Представлял собой одноместный пилотируемый аппарат с треугольным крылом, предназначенный для выхода на орбиту, маневрирования в космосе и возвращения на Землю с посадкой по-самолётному. Проект был закрыт в декабре 1963 года до завершения лётных испытаний, однако его концепции и технологии оказали влияние на последующие разработки, включая Space Shuttle.

История создания

Предпосылки и ранние концепции

Идея создания космического аппарата, способного маневрировать в атмосфере и космосе, возникла в середине 1950-х годов. В 1954 году начались исследования по программе Bomarc (беспилотный перехватчик), но вскоре интерес сместился к пилотируемым системам. В 1957 году, после запуска советского «Спутника-1», ВВС США активизировали работы по созданию орбитального бомбардировщика. В сентябре 1957 года был подписан контракт с компанией Bell Aircraft на предварительное проектирование аппарата, получившего обозначение Dyna-Soar (от «dynamic soaring» — «динамическое парение»).

Разработка

В 1959 году проект перешёл в стадию полномасштабной разработки. Основным подрядчиком стала компания Boeing, которая отвечала за конструкцию планера, а также за интеграцию систем. Двигательную установку разрабатывали Martin Marietta и Aerojet. Первоначально планировалось, что аппарат будет выводиться на орбиту с помощью ракеты-носителя Titan II или Saturn I, но окончательный выбор пал на Titan III.

В 1961 году проект столкнулся с конкуренцией со стороны программы Mercury (НАСА) и программы X-15 (исследовательский ракетоплан). ВВС настаивали на военном применении Dyna-Soar, включая разведку, перехват спутников и нанесение ударов с орбиты. Однако в 1962 году Министерство обороны США пересмотрело приоритеты, сосредоточившись на более простых и дешёвых проектах, таких как Manned Orbiting Laboratory (MOL).

Закрытие

10 декабря 1963 года министр обороны Роберт Макнамара объявил о прекращении финансирования программы Dyna-Soar. Официальная причина — высокая стоимость (около 1,5 миллиарда долларов в ценах 1963 года) и неопределённость в военных задачах. К моменту закрытия был построен один полноразмерный макет планера (без двигателей), проведены испытания в аэродинамических трубах, но ни один лётный экземпляр не был завершён. Пилоты, отобранные для программы (включая Нила Армстронга и Джо Уокера), не совершили ни одного космического полёта.

Конструкция и характеристики

Планер

X-20 Dyna-Soar представлял собой одноместный аппарат с треугольным крылом (угол стреловидности 70 градусов) и без хвостового оперения. Длина составляла 10,77 метра, размах крыла — 6,34 метра, высота — 2,59 метра. Сухая масса оценивалась в 4,5 тонны, стартовая — до 10,3 тонны. Корпус изготавливался из жаропрочных сплавов (в основном из никелевого суперсплава Rene 41) и титана, способных выдерживать нагрев до 1650 °C при входе в атмосферу.

Системы

• Двигательная установка: основной двигатель — жидкостный ракетный Martin (тяга 13,5 кН) для орбитальных манёвров; вспомогательные двигатели ориентации на сжатом азоте.
• Система жизнеобеспечения: рассчитана на полёт продолжительностью до 24 часов; включала герметичную кабину с атмосферой из кислорода и азота.
• Управление: ручное и автоматическое; на этапе входа в атмосферу использовалась система управления реактивными соплами, на этапе планирования — аэродинамические поверхности (элевоны).
• Посадка: осуществлялась на лыжи (механизм выпускался из фюзеляжа) на сухие озёра или взлётно-посадочные полосы длиной не менее 3000 метров.

Планируемые характеристики

• Максимальная скорость: до 28 000 км/ч (около 7,8 км/с) на орбите.
• Высота полёта: орбита до 160 км.
• Полезная нагрузка: до 450 кг (включая разведывательное оборудование, спутниковые перехватчики или ядерные боеприпасы).
• Экипаж: 1 пилот.

Применение и задачи

Программа Dyna-Soar предусматривала несколько основных сценариев:

• Разведка: фотосъёмка и радиоперехват с орбиты.
• Перехват спутников: уничтожение или выведение из строя вражеских космических аппаратов.
• Стратегическая бомбардировка: нанесение ядерных ударов по наземным целям с орбиты (рассматривалось, но не было реализовано).
• Исследование: отработка технологий гиперзвукового полёта и возвращения в атмосферу.

Критика и проблемы

Проект подвергался критике по нескольким причинам:

• Высокая стоимость: при ограниченном бюджете Министерства обороны программа конкурировала с другими проектами (например, с программой «Аполлон»).
• Неопределённость задач: военные не могли чётко сформулировать, какие задачи Dyna-Soar мог бы решать лучше, чем существующие спутники или бомбардировщики.
• Технические риски: теплозащита и система управления при гиперзвуковых скоростях оставались не до конца отработанными.
• Политические факторы: администрация Кеннеди и Макнамара отдавали приоритет гражданским космическим программам НАСА, а не военным.

Влияние и наследие

Несмотря на закрытие, технологии, разработанные для Dyna-Soar, нашли применение в других проектах:

• Space Shuttle: концепция крылатого аппарата с теплозащитными плитками и посадкой по-самолётному была унаследована от Dyna-Soar.
• Гиперзвуковые исследования: данные, полученные в ходе испытаний в аэродинамических трубах, использовались при создании беспилотных гиперзвуковых аппаратов (например, X-43 и X-51).
• Программа MOL: хотя MOL была закрыта в 1969 году, она также опиралась на наработки Dyna-Soar.

Интересные факты

• Первый пилот, назначенный на полёт Dyna-Soar, — Нил Армстронг (будущий командир «Аполлона-11»). Он прошёл подготовку, но полёт не состоялся.
• В 1962 году был построен полноразмерный макет, который демонстрировался на авиасалоне в Париже.
• В 1963 году ВВС США планировали запустить Dyna-Soar с помощью ракеты-носителя Titan III, но проект был закрыт за несколько месяцев до первого испытательного полёта.

Источники

• Jenkins, D. R. (2003). Space Shuttle: The History of the National Space Transportation System. Voyageur Press.
• Houchin, R. (2006). U.S. Hypersonic Research and Development: The Rise and Fall of Dyna-Soar, 1944–1963. Routledge.
• Miller, J. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45. Midland Publishing.
• NASA Technical Reports Server (NTRS): «X-20 Dyna-Soar: A Historical Perspective» (2002).