Введение

Boeing X-20 Dyna Soar ("Динамический планерист") – программа ВВС США по разработке космического самолета, который мог бы использоваться для выполнения различных военных задач, включая воздушную разведку, бомбардировки, спасательные операции в космосе, обслуживание спутников и в качестве космического перехватчика для вывода из строя вражеских спутников. Программа осуществлялась с 24 октября 1957 года по 10 декабря 1963 года, обошлась в 660 миллионов долларов США (в текущих долларах) и была отменена сразу после начала строительства космического аппарата. Другие разрабатываемые в то время космические аппараты, такие как "Меркурий" или "Восток", представляли собой космические капсулы с баллистической траекторией спуска, завершавшейся посадкой на парашюте. Dyna Soar больше напоминал самолет. Он мог достигать удаленных целей со скоростью межконтинентальной баллистической ракеты, был спроектирован для планирования к Земле как самолет под управлением пилота и мог совершать посадку на аэродром. Dyna Soar также мог выходить на околоземную орбиту, как и обычные пилотируемые космические капсулы. Эти характеристики делали Dyna Soar гораздо более передовой концепцией, чем другие пилотируемые космические миссии того времени. Исследования в области космических самолетов были реализованы значительно позже в других многоразовых космических аппаратах, таких как Space Shuttle (1981–2011 гг.) и более современные космические аппараты Boeing X-40 и X-37B.

Предыстория

Концепция X 20 была разработана в Германии во время Второй мировой войны Югеном Зингером и Ирен Бредт в рамках предложения Silbervogel 1941 года. Это был проект ракетоносного бомбардировщика, способного атаковать Нью-Йорк с баз в Германии, а затем долететь и приземлиться где-нибудь в Тихом океане, контролируемом Японской империей. Идея заключалась в использовании крыльев аппарата для создания подъемной силы и вывода на новую баллистическую траекторию, повторного выхода в атмосферу и обеспечения времени для охлаждения между «прыжками». После войны было продемонстрировано, что тепловая нагрузка во время этих «прыжков» была значительно выше, чем первоначально рассчитывалось, и могла расплавить космический аппарат. После войны многие немецкие ученые были перевезены в Соединенные Штаты в рамках операции Paperclip Управления стратегических служб, принеся с собой подробные знания о проекте Silbervogel. Среди них Вальтер Дорнбергер и Крафт Эрике перешли в Bell Aircraft, где в 1952 году предложили, по сути, версию Silbervogel с вертикальным взлетом, известную как "Bomber Missile" или "BoMi". Все эти исследования предлагали различные ракетоносные аппараты, способные преодолевать огромные расстояния, планируя после разгона до высокой скорости и высоты с помощью ракетного ускорителя. Ракетный ускоритель выводил аппарат на суборбитальную, но экзосферную траекторию, что приводило к кратковременному космическому полету, за которым следовало повторное вхождение в атмосферу. Вместо полного входа и посадки аппарат использовал подъемную силу крыльев для изменения угла планирования вверх, обменивая горизонтальную скорость на вертикальную. Таким образом, аппарат снова «отскакивал» в космос. Этот метод планирования с «прыжками» повторялся до тех пор, пока скорость не становилась достаточно низкой, чтобы пилоту аппарата пришлось выбрать место посадки и спланировать к нему. Такое использование гиперзвукового атмосферного подъема позволяло аппарату значительно увеличить дальность полета по сравнению с баллистической траекторией, используя тот же ракетный ускоритель. "Brass Bell" – разведывательный аппарат большой дальности. Hywards (Hypersonic Weapons Research and Development Supporting system) – небольшая прототипная система для разработки технологий, необходимых для Robo и Brass Bell.

Разработка

Через несколько дней после запуска Спутника-1 4 октября 1957 года, 10 или 24 октября, Командование по исследованиям и разработкам ВВС США (ARDC) объединило проекты Hywards, Brass Bell и Robo в проект Dyna Soar, или Weapons System 464L, с трехэтапным сокращенным планом разработки. Предложение объединило существующие проекты планирующих аппаратов с наддувом в единое средство, предназначенное для выполнения всех задач бомбардировки и разведки, рассматривавшихся в предыдущих исследованиях, и должно было стать преемником исследовательской программы X-15. В марте 1958 года девять американских аэрокосмических компаний подали заявки на контракт Dyna Soar. Из них круг претендентов сузился до предложений компаний Bell и Boeing. Несмотря на то, что Bell имела преимущество в виде шести лет проектных исследований, контракт на космический самолет был присужден Boeing в июне 1959 года (к тому времени их первоначальный проект значительно изменился и теперь тесно напоминал представленный Bell). В конце 1961 года в качестве ракеты-носителя был выбран Titan III. На рисунке в журнале Space/Aeronautics, сделанном до отмены проекта, изображен аппарат, скользящий в атмосфере для изменения наклонения орбиты. Затем он включал свой ракетный двигатель для возвращения на орбиту. Это была бы уникальная возможность для космического корабля, поскольку законы небесной механики обычно требуют огромных затрат энергии для изменения плоскости орбиты. Предполагалось, что Dyna Soar сможет использовать эту возможность для сближения со спутниками, даже если цель выполняла уклоняющиеся маневры. В отличие от более позднего космического шаттла, Dyna Soar не имел колес на своей трехколесной шасси, поскольку резиновые шины могли загореться при повторном входе в атмосферу. Вместо этого компания Goodyear разработала выдвижные лыжи из проволочной щетки, изготовленные из того же сплава René 41, что и фюзеляж.

Проблемы

Помимо проблем с финансированием, которые часто сопутствуют исследовательским работам, программа Dyna Soar столкнулась с двумя основными проблемами: неопределенностью в отношении ракеты-носителя, которая должна была вывести аппарат на орбиту, и отсутствием четкой цели проекта. Для запуска Dyna Soar на орбиту было предложено множество различных ракет-носителей. Первоначальное предложение ВВС США включало двигатели LOX/JP 4, фтор-аммиак, фтор-гидразин или RMI (X 15), однако Boeing, главный подрядчик, отдавал предпочтение комбинации Atlas Centaur. В конечном итоге, в ноябре 1959 года ВВС США определили ракету-носитель "Титан", что было воспринято как отход от прежней позиции секретаря по программе Dyna Soar. Dyna Soar также была дорогостоящей программой, первый пилотируемый запуск которой планировался не ранее середины 1960-х годов. Высокая стоимость и сомнительная практическая ценность затрудняли для ВВС США обоснование продолжения программы. В конечном счете, программа X-20 Dyna Soar была отменена 10 декабря 1963 года.

Наследие

Несмотря на отмену X-20, сопутствующие исследования в области космических самолетов оказали влияние на гораздо более крупную программу Space Shuttle. Окончательный проект также использовал дельтавидные крылья для управляемой посадки. Поздний и значительно меньший советский BOR-4 был ближе по конструкторской философии к Dyna Soar, в то время как исследовательские самолеты NASA Martin X-23 PRIME и Martin Marietta X-24A/HL-10 также изучали аспекты суборбитальных и космических полетов. Предлагаемый ESA пилотируемый космический корабль Hermes был внешне похож на X-20, но не был от него разработан.

Медиа

В 1959 году в эпизоде первого сезона "Зоны Сумерек" под названием "И когда небо было открыто" упоминается космический корабль под названием X20, который имел схожий силуэт, но мог перевозить экипаж из трех человек. В 1962 году в пятой книге серии Майка Марса Дональда А. Вуллхайма, озаренной названием "Майк Марс пилотирует Dyna Soar", главный герой выполняет срочную спасательную миссию на Dyna Soar. В коротком рассказе Джона Берримана 1963 года "Проблемы с Telstar" Dyna Soar используется для перехвата и ремонта коммуникационных спутников. В голливудской драме 1969 года "Оставленные в космосе" (Marooned) фигурирует спасательный корабль, частично основанный на Dyna Soar (обозначенный как X RV – экспериментальное спасательное средство), который спешно отправляют на спасение астронавтов на борту поврежденной командной капсулы "Аполлон". Это было высмеяно в журнале "Mad" как XRT – "экспериментальная спасательная штуковина".