Впечатление художника от X- 20 во время возвращения в атмосферу | |
Страна происхождения | США |
---|---|
Технические характеристики | |
Экипаж | 1 |
Производство | |
Статус | Отменено сразу после начала строительства космического корабля |
Первый запуск | 1 января 1966 г. (предлагается) |
Последний запуск | 1 марта 1968 г. (предлагается) |
Boeing X-20 Dyna-Soar («Dynamic Soarer») была программой ВВС США (USAF) по разработке космического самолета, который можно было использовать для различных военных задач, включая воздушные разведка, бомбардировка, спасение из космоса, обслуживание спутников и как космический перехватчик для диверсии спутников противника. Программа действовала с 24 октября 1957 года по 10 декабря 1963 года, ее стоимость составила 660 миллионов долларов США (5,51 миллиарда долларов в текущих ценах) и была отменена сразу после начала строительства космического корабля.
Другие разрабатываемые в то время космические корабли, такие как Меркурий или Восток, представляли собой космические капсулы с баллистическими профилями входа в атмосферу, которые заканчивались в приземление под парашютом. Dyna-Soar больше походил на самолет. Он мог лететь к далеким целям со скоростью межконтинентальной баллистической ракеты, проектировался так, чтобы лететь к Земле, как самолет под управлением пилота, и мог приземляться на аэродроме. Dyna-Soar также могла достигать околоземной орбиты, как обычные пилотируемые космические капсулы.
Эти характеристики сделали Dyna-Soar гораздо более продвинутой концепцией, чем другие пилотируемые космические миссии того периода. Исследования космического самолета были реализованы намного позже в других космических аппаратах многоразового использования, таких как 1981–2011 гг. Space Shuttle и более поздние Boeing X-40 и X-37B космический корабль.
Концепция, лежащая в основе X-20, была разработана в Германии во время Вторая мировая война от Ойгена Зенгера и Ирен Бредт в рамках предложения 1941 Зильбервогель. Это была конструкция ракетного бомбардировщика , способного атаковать Нью-Йорк с баз в Германии, а затем взлететь и приземлиться где-нибудь в Тихий океан принадлежит Японской империи. Идея состоит в том, чтобы использовать крылья транспортного средства для создания подъемной силы и выхода на новую баллистическую траекторию, снова покидая атмосферу и давая транспортному средству время остыть между прыжками. После войны было продемонстрировано, что тепловая нагрузка во время прыжков была намного выше, чем первоначально рассчитывалась, и могла расплавить космический корабль.
После войны многие немецкие ученые были доставлены в Соединенные Штаты Операция Операция «Скрепка» Управления стратегических служб, приносящая с собой подробные сведения о проекте Зильбервогель. Среди них Уолтер Дорнбергер и Краффт Эрике переехали в Bell Aircraft, где в 1952 году они предложили то, что по сути было версией Зильбервогеля с вертикальным запуском, известной как Bomi.
Во всех этих исследованиях предлагались различные транспортные средства с ракетными двигателями, которые могли преодолевать огромные расстояния, планируя после того, как их ускорили до большой скорости и высоты с помощью ступени ракеты. Ракетный ускоритель выведет аппарат на суборбитальную, но экзоатмосферную траекторию, что приведет к короткому космическому полету с последующим повторным входом в атмосферу. Вместо полного повторного входа в атмосферу и приземления транспортное средство будет использовать подъем от крыльев для изменения угла планирования вверх, меняя горизонтальную скорость на вертикальную. Таким образом, корабль снова «отбросит» в космос. Этот метод skip-glide будет повторяться до тех пор, пока скорость не станет достаточно низкой, чтобы пилот транспортного средства должен был выбрать место посадки и спланировать транспортное средство на посадку. Такое использование гиперзвуковой атмосферной подъемной силы означало, что аппарат мог значительно расширить радиус действия по баллистической траектории, используя тот же ракетный ускоритель.
Интерес к Боми был достаточным, и к 1956 году он превратился в три отдельные программы:
Через несколько дней после запуска Спутника 1 4 октября 1957 года, 10 или 24 октября, Командование ВВС США по исследованиям и разработкам (ARDC) объединил исследования Hywards, Brass Bell и Robo в проект Dyna-Soar, или систему оружия 464L, с тремя сокращенный план развития ep. Это предложение объединило существующие предложения по планеру с ускорением в единую машину, предназначенную для выполнения всех задач по бомбардировке и разведке, изученных в предыдущих исследованиях, и будет действовать как преемник исследовательской программы X-15. 177>
Три этапа программы Dyna-Soar должны были быть исследовательской машиной (Dyna-Soar I ), разведывательной машиной (Dyna-Soar II, ранее Brass Bell), и машина, которая добавляла возможности стратегической бомбардировки (Dyna-Soar III, ранее Robo). Ожидается, что первые глиссадные испытания Dyna-Soar I будут проведены в 1963 году, а в следующем году последуют полеты с двигателями, достигающими Маха 18. Планирующая ракета-робот должна была быть развернута в 1968 году, а полностью работоспособная система вооружения (Dyna-Soar III) должна была появиться к 1974 году.
В марте 1958 года девять американских аэрокосмических компаний подали заявки на контракт Dyna-Soar. Из них поле было сужено до предложений от Bell и Boeing. Несмотря на то, что у Bell было преимущество в виде шести лет проектных исследований, контракт на космоплан был заключен с Boeing в июне 1959 года (к тому времени их первоначальный дизайн заметно изменился и теперь очень напоминал то, что представлял Bell). В конце 1961 года ракетой-носителем был выбран Titan III. "Дайна-Соар" должен был быть запущен с авиабазы на мысе Канаверал, Флорида.
Общий дизайн X-20 Dyna-Soar был обрисован в марте 1960 года. имел низкорасположенную дельтовидную форму с крылышками для управления, а не более обычным хвостом. Каркас корабля должен был быть сделан из суперсплава René 41, как и панели верхней поверхности. Нижняя поверхность должна была быть сделана из листов молибдена, помещенных поверх изолированного René 41, а носовой конус - из графита со стержнями диоксида циркония.
В связи с изменением требований было рассмотрено несколько версий Dyna-Soar, имеющих одинаковую базовую форму и компоновку. Спереди сидел пилот-одиночка, сзади располагался отсек для оборудования. Этот отсек содержал оборудование для сбора данных, оружие, разведывательное оборудование или среднюю палубу на четыре человека в случае космического корабля-шаттла X-20X. Martin Marietta Transtage разгонный блок, прикрепленный к кормовой части корабля, позволит выполнять орбитальные маневры и возможность прерывания запуска перед сбросом перед спуском в атмосферу. При падении через атмосферу непрозрачный тепловой экран, сделанный из тугоплавкого металла, будет защищать окно в передней части аппарата. Затем этот тепловой экран будет сброшен после аэродинамического торможения, чтобы пилот мог видеть и безопасно приземлиться.
Рисунок в журнале Space / Aeronautics, сделанный до отмены проекта, изображает корабль, скользящий над поверхностью. атмосферы, чтобы изменить ее орбитальное наклонение. Затем он запустит свою ракету, чтобы вернуться на орбиту. Это была бы уникальная способность для космического корабля, поскольку законы небесной механики означают, что для изменения установленного орбитального наклонения требуются огромные затраты энергии. Предполагалось, что Dyna-Soar сможет использовать эту возможность для сближения со спутниками, даже если цель будет выполнять маневры уклонения. В таком маневре сила ускорения, действующая на пилота, была бы значительной.
В отличие от более позднего космического челнока, у Dyna-Soar не было колес на трехколесном велосипеде ходовой части, так как резиновые шины могли бы загореться. во время повторного входа. Вместо этого Goodyear разработал выдвижные полозья с проволочной щеткой, изготовленные из того же сплава René 41, что и планер.
В апреле 1960 года семь астронавтов были тайно выбраны для Программа Dyna-Soar:
Нил Армстронг и Билл Дана покинули программу в середине 1962 года. 19 сентября 1962 года Альберт Крюс был добавлен в программу Dyna-Soar, а имена шести оставшихся астронавтов Dyna-Soar были объявлены общественности.
К концу 1962 года., Dyna-Soar получил обозначение X-20, ракета-носитель (для использования в испытаниях на падение Dyna Soar I) успешно сработала, а ВВС США провели церемонию открытия X-20 в Лас-Вегасе.
Компания Minneapolis-Honeywell Regulator Company (позже Honeywell Corporation ) завершила летные испытания подсистемы инерционного наведения для проекта X-20 на базе ВВС Эглин, Флорида, используя NF-101B Voodoo к августу 1963 года.
Boeing B-52C-40-BO Stratofortress 53-0399 был назначен на программу десантирования X-20, аналогичную программе X-15 профиль запуска. Когда X-20 был отменен, он использовался для других испытаний сбрасывания с воздуха, включая испытание спасательной капсулы B-1A.
Помимо проблем с финансированием Программа Dyna-Soar, которая часто сопровождает исследовательские работы, страдала от двух основных проблем: неопределенности относительно ракеты-носителя, которая будет использоваться для отправки корабля на орбиту, и отсутствия четкой цели для проекта.
Было предложено много разных ускорителей для запуска Dyna-Soar на орбиту. Первоначальное предложение USAF предлагало двигатели LOX / JP-4, фтор-аммиачные, фтор-гидразиновые или RMI (X-15). Компания Boeing, главный подрядчик, выступила за комбинацию Atlas - Centaur. В конце концов, в ноябре 1959 года ВВС выдвинули требование о создании Titan, как предложил неудавшийся конкурент Мартин, но Titan I не был достаточно мощным, чтобы запустить пятитонный X-20 на орбиту.
Бустеры Titan II и Titan III могли запускать Dyna-Soar на орбиту Земли, как и Saturn C-1 (позже переименованный в Saturn I ), и все предлагались с различными комбинациями разгонных блоков и бустеров. В декабре 1961 года был выбран Titan IIIC, но колебания в отношении системы запуска задержали проект и усложнили планирование.
Первоначальный замысел Dyna-Soar, изложенный в предложении по оружейной системе 464L, предусматривал проект, объединяющий авиационные исследования с разработкой систем вооружения. Многие сомневались, должны ли ВВС США иметь пилотируемую космическую программу, когда это было основной сферой деятельности НАСА. Военно-воздушные силы часто подчеркивали, что, в отличие от программ НАСА, Dyna-Soar допускает контролируемый вход в атмосферу, и именно здесь были приложены основные усилия в программе X-20. 19 января 1963 года министр обороны, Роберт Макнамара поручил ВВС США провести исследование, чтобы определить, является ли Gemini или Dyna-Soar более реальным подходом к система вооружения космического базирования. В середине марта 1963 года, после получения исследования, секретарь Макнамара «заявил, что ВВС уделяли слишком много внимания управляемому возвращению в атмосферу, когда у них не было никаких реальных целей для орбитального полета». Это было воспринято как изменение предыдущей позиции Секретаря по программе Dyna-Soar. Dyna-Soar также была дорогостоящей программой, которая не могла запускать миссию с экипажем до середины 1960-х годов. Эта высокая стоимость и сомнительная полезность мешали ВВС США оправдать программу. В конце концов, программа X-20 Dyna-Soar была отменена 10 декабря 1963 года.
В день отмены X-20 ВВС США объявили о другой программе - Пилотируемая орбитальная лаборатория, дочерняя компания Gemini. Эта программа тоже была в итоге отменена. Другая черная программа, ISINGLASS, которая должна была быть запущена с воздуха с бомбардировщика B-52, была оценена, и некоторые работы двигателя были выполнены, но она тоже была в конечном итоге отменена.
Несмотря на отмену X-20, связанные с ним исследования космопланов повлияли на гораздо больший Space Shuttle. В окончательной конструкции также использовались треугольные крылья для управляемой посадки. Более поздний и гораздо меньший советский БОР-4 был ближе по философии дизайна к Dyna-Soar, в то время как Martin X-23 PRIME НАСА и Martin Marietta X-24A / Исследовательский самолет HL-10 также исследовал аспекты суборбитальных и космических полетов. ЕКА, предложенный Гермес космический корабль с экипажем, взял проект и расширил его масштабы.
Общие характеристики
Рабочие характеристики
Связанная разработка
Самолет сравнимой роли, конфигурации и эпохи
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Boeing X-20 Dyna-Soar. |