ПКА, или просто "Лапоток"

Mar 24, 2013 18:01



Королев в эту пору уже жил космическими замыслами, поскольку создаваемая в ОКБ-1 межконтинентальная баллистическая ракета, способная нести тяжелую боеголовку, могла при определенных доработках стать космическим носителем. Отношения между ним и Цыбиным были и дружескими и деловыми, что позволяло Сергею Павловичу раскрыть свои планы и искать поддержки.

В конструкторской биографии Цыбина была еще одна, ныне не то чтобы забытая, но все-таки меньше других известная, страница: проект "ЛЛ-1" - летающая лаборатория, а точнее - экспериментальный ракетный самолет для исследования кризисных явлений на больших скоростях полета. На этом аппарате впервые было установлено катапультируемое кресло пилота. Был и второй проект - "ЛЛ-2" - аппарат с обратной стреловидностью крыла. При одной из встреч Королев предложил Цыбину проработать вариант планирующего космического аппарата для спуска с орбиты и посадки на Землю. Были обговорены начальные условия: высота полета - 300 км, время нахождения на круговой орбите - примерно сутки, экипаж - один человек.

Цыбин не торопился с ответом, но его короткое "Можно попробовать" означало согласие. Королев улыбнулся, тронул товарища за плечо: "Пробуй, у тебя получится".

Задача оказалась весьма сложной. И если "физика" была понятна: особые условия аэродинамики, интенсивный тепловой нагрев в плотных слоях атмосферы, управление на большой скорости с помощью реактивных движков, раскрывающееся крыло, то с воплощением всего этого в реальную конструкцию было много труднее. Просчитали скоростные переходы на этапах планирования, подобрали металл для передних кромок аэродинамических поверхностей, предусмотрели "донный экран" для защиты фюзеляжа от перегрева.

Была разработана герметическая капсула для космонавта с приборами управления, иллюминаторами для кругового обзора и ориентации, система жизнеобеспечения и катапульта для аварийного покидания кабины.

Два ЖРД обеспечивали энергетику ПКА - планирующего космического аппарата (так он обозначался в проектной документации): один тормозной, другой корректирующий. Для маневрирования на орбите устанавливалась навесная двигательная установка, которая сбрасывалась на высоте 90 км после того, как скорость аппарата снижалась до 500-600 метров в секунду. Несколько реактивных сопел, работающих на перекиси водорода, обеспечивали управление на разных этапах полета. Как опытнейший планерист, Цыбин решил использовать для своего ПКА шасси "велосипедного" типа с передней и задней лыжей. Королев отслеживал все работы, которые велись в ОКБ-256, часто встречался с Цыбиным. Однажды, хитро сощурив глаза, спросил: "А ты знаешь, на что он похож?" Павел Владимирович ответил вопросом: "На утюг?" "Нет, - улыбнулся Королев. - На лапоть". Так с его легкой руки ПКА стали называть "Лапотком". Вывести его в космос должна была ракета-носитель "Восток".

В истории этого проекта много любопытного. Но самое интересное, на мой взгляд, время отсчета: эскизный проект ПКА был разработан и утвержден Цыбиным 17 мая 1959 года(!). Не все шло гладко. После продувок в аэродинамических трубах ЦАГИ выявилось, что тепловые нагрузки на конструкцию аппарата превосходят расчетные. Максимальная температура экрана и кромок рулей превышала 1.500 градусов. Охлаждение жидким литием усложняло и утяжеляло конструкцию, требовалась замена материала важнейших деталей механизации крыла...

Цыбин принимает решение провести повторные испытания аппарата-аналога, предварительно смоделировав реальные условия полета. В работу включились специалисты Всесоюзного института авиационных материалов, а также "люди от Королева". После некоторого "торможения" проект вновь стал "набирать обороты". Но тут волевым решением Н.С.Хрущева началась кампания против военного самолетостроения. ОКБ-256 закрыли, а вся техническая документация была передана в ОКБ А.Микояна, а потом сдана в архив.
http://erschule.narod.ru/tehnika07.html

Фюзеляж «ПКА» имел стальную обшивку, прикрепленную сваркой к силовому набору. От нагрева фюзеляж был защищен металлическим донным экраном, установленным с зазором в 100 миллиметров. Носок фюзеляжа и передние кромки аэродинамических поверхностей, изготовленных из стали, предполагалось охлаждать; причем рассматривалась возможность применения для этого жидкого лития. Согласно расчетам максимальная температура передней части теплозащитного экрана и кромок рулей могла достичь 1200 °C в отличие от верхней части фюзеляжа, где ожидаемая температура не превышала бы 400 °C. Сложенные стальные консоли крыла, находящиеся в аэродинамической «тени» фюзеляжа, при планировании «ПКА» не должны были подвергаться большому нагреву.

Внутри фюзеляжа размещались герметизированные кабина космонавта и приборный отсек, выполненные из алюминиевого сплава и защищенные теплоизоляцией. Космонавт располагался перед приборной доской в катапультном кресле, имеющем три положения - стартовое, рабочее, для отдыха. Кабина имела систему жизнеобеспечения, два боковых иллюминатора и прибор для астроориентации.

В приборном отсеке и непосредственно в фюзеляже размещалось оборудование, необходимое для осуществления орбитального полета и спуска.

Для маневрирования на орбите «ПКА» имел навесную двигательную установку, примыкающую к донному щиту фюзеляжа и закрытую обтекателем. ДУ включала топливные баки, систему подачи топлива и два жидкостных ракетных двигателя - тормозной и корректирующий. ДУ отделялась от аппарата на высоте 90 километров после выдачи тормозного импульса для схода сорбиты.
...
После начала работ по «ПКА» в ЦАГИ выяснилось, что проблемы, встающие перед создателями крылатых космических аппаратов, гораздо серьезнее, чем было принято до этого считать. В частности, после продувок в аэродинамических трубах стало ясно, что тепловые нагрузки на теплозащитный экран значительно превосходят расчетные и материал экрана надо будет менять, а узел шарнира поворота консолей крыла на самом напряженном участке спуска находится в «застойной» зоне с повышенным подводом тепла и практически полным отсутствием теплоотвода. Требовались более детальные проработки проекта с моделированием реальных условий полета на аппаратах-аналогах.

Ракетчики, узнав о результатах, заметно охладели к идее планирующих крылатых аппаратов. Для первого космического корабля Королев выбрал схему с баллистическим спускаемым аппаратом как более простую, надежную и требующую наименьших затрат при экспериментальной отработке. Кроме того, начатая в те годы кампания против военных самолетов в пользу баллистических ракет затронула многие авиационные ОКБ. В октябре 1959 года ОКБ-256 было закрыто.
http://www.xliby.ru/istorija/bitva_za_zvezdy_2_kosmicheskoe_protivostojanie_chast_i/p4.php

Самолеты, Космос, Ракеты, Изобретательство

Previous post Next post
Up