This page was automatically translated,
it may contains errors.
Aircraft for "Energia"
By development of a booster rocket of "Energia" various ways of transportation of blocks, tanks, the units, separate parts of a rocket and the orbital ship were considered{examined}. Bulkiness of designs of the block of the second step (above the fourth degree) and the ship have forced developers to address to air means of transportation. The waterway to Baikonur as at Americans, at us, it is known, - is not present. However, there was a variant of transportation the self-propelled barge from Kuibyshev across Volga to a mouth, is closer to Astrakhan or Volgograd, and from Volga up to "Baikonur" on the special single-track road, allowing transportation of supercargoes within loading range. This railway track it was necessary to build the Simple technical and economic analysis of all possible{probable} variants of transportation has shown unequivocally: other way, except for air, was not.
Basically the variant of transportation in parts, on elements which would allow to use accessible transport - the usual railway was possible{probable}. But then it should to organize large manufacture with all problems, including - social maintenance. The whole city would be necessary and to all to it{this} to tear off from the rendered habitable places the greater{big} weight of experts and workers with their families. It has been recognized rational assembly of basic elements of a message on the industrial bases: block TS in Kuibyshev, the orbital ship in Moscow. For the block And problems of transportation did not exist. Initially, by experience of development of fighting systems, КБ "Southern" has provided an opportunity of transportation of a modular part of the block all kinds of transportation: air, river, sea, railway and even automobile soil. Understanding problematical character of transportation of block TS, all of us have been much surprised by persistence and boldness of developers of "Energia" which investigated{researched} an opportunity of transportation aerostatic devices and by helicopters. Transportation by helicopters was especially interesting. Proceeding from carrying capacity of helicopters existed on that time carry of collected block TS was possible{probable} only "sheaf" of helicopters. Block TS fastened to special траверсе. Four helicopters were built on safe distance for formation flying, picked up on тросовых "чалках" траверсу with a cargo and transferred{carried} it{him} on achievable distance for helicopters. The variant was lost in connection with that it{he} demanded many intermediate landings{plantings} for refuelling.
Aviation means of transportation of block TS on the basis of domestic planes Tu-95, Ан-22, Ан-124, Ил-76 and ЗМ have been studied{investigated}. Planes Tu-95 and Ил-76 did not provide necessary carrying capacity. Have been rejected as well variants with use of plane An-22 and its{his} updating АН-22Ш (the first could transport a cargo on the external suspension bracket, the second - inside of a fuselage).
The enthusiast of aviation transportation in НПО "Energia" were the Main designer of a superheavy rocket I.N.Sadovsky. The decision of a problem of transportation has opened a way for touch-ups in shape of "Energia". There were or would not be "Energia" without aviation transportation, to tell difficultly. I think, that would be. Later nevertheless the part of compartments finally gathered on building berths of "Baikonur", and the panel of these{it} сборок were transported by rail. So gathered межбаковый a compartment and tail.
The "suitable" plane with high aerodynamic characteristics has appeared a heavy strategic bomber 201М which was created by V.M.Myasishchevym.
Usually cargoes are transported by plane inside its{his} cargo compartment. The idea Here was born to place large-sized designs of "Energia" and a glider of the orbital ship "Buran" directly on a fuselage on external reference points. Such kind of a binding of a cargo was at Americans on "Боинге-747", but this decision was not the private soldier. Dimensions, for example, hydrogen block " Energia ", were on diameter much more, and on length almost identical with plane. The impression was made, that in flight the tank, and the plane which has been swept poorly up{has been poorly appreciable} under a cargo of "tank-dirigible balloon" is transported not.
Studying of aerodynamic properties of such composition, searches of rational configuration have led to necessity of change of a design of a fuselage - compartments of a fuselage are strengthened, units of fastening of cargoes are established{installed}, the wing is strengthened - are replaced подкрыльевые racks with more powerful, more powerful engines are established{installed}, instead of однокилевого vertical plumage is made carried двухкилевое with huge trailer washers, the area horizontal and vertical оперений is increased, the new tail part of a fuselage with plumage has practically been made{produced}. As a matter of fact have created the new machine{car} under direction of V.M.Myasishcheva, V.N.Novikova, Г.Е.Лозино-Лозинского and A.D.Tokhuntsa.
The creation of the unique air transport system which have begun hot discussions, proofs, belief, has passed{has taken place} somehow usually, in persistent work of pilots, at the skeptical attitude{relation} of many aviation coryphaeuses, supervising experts ЦАГИ. Later, when the machine{car} will depart, foretellers of failures will break off, and developers, except for восхищений beheld flights, have received nothing.
In 1983 have been put in operation two planes VM-T created on the basis of a heavy bomber 201М, the full resource of each plane-транспортировщика made 1500 flights of hours, term of operation of everyone - 10 years, since 1983 Planes have was tested joint interdepartmental flights in a variant without a cargo and with cargoes and are admitted{allowed} to performance of single transportations of regular cargoes.
The first experimental flight of the plane took place on January, 6th 1982г. The plane carried{bore} on the to "hump" a package of a cargo in diameter of 8 m, weight 40 т. 8 flights by the general{common} duration 17 ч 34 minutes the Purpose of tests of the plane as independent, and with cargoes, consisted in the following have been executed:
- Operational development of the plane and its{his} all systems up to the condition providing transportation on set routes;
- Definition of the basic летно-characteristics of the plane and system "plane-cargo", an estimation of their conformity to the set тактико-technical requirements;
- Working off of technics{technical equipment} of piloting of the plane and aviation means of piloting with various variants of cargoes;
- Working off of means of ground service of the plane and cargoes, specification of the "know-how" of cargo handling works;
- Working off of the эксплуатационно-engineering specifications on the plane and cargoes regarding transportation.
Both of plane VM-T possessed satisfactory characteristics of stability and controllability. Летно-technical, runway and прочностные characteristics, and also systems and the equipment of planes basically corresponded{met} to the technical project and provided their operation. The first tank - - plane VM-T has delivered a regular tank of an oxidizer to Baikonur with landing{planting} to a landing strip for "Buran" in April, 1982
Transported cargoes represented a design including object of transportation (elements of the block of the second step and the orbital ship) both additional devices and the units providing safe delivery of a cargo by the plane-транспортировщике. Носовые обтекатели, shipping frames and стекатель were the elements of reusable application used only for transportation. Capacities of an oxidizer and the combustible block of the second step were transported наддутыми by air, proceeding from a condition of maintenance of durability, stability of environments and кондиционности internal cavities.
For maintenance on all sites of flight of a minimum of loadings on elements of a surface обтекателя and стекателя a transported cargo on them special drainages with air inlets for стравливания air from compartments (on a site of rise) and pressurization of compartments by air (on a site of landing{planting}) are executed.
For maintenance of the demanded pressure differences acting on elements of a surface обтекателя and стекателя of the transported cargo, alongside with дренированием compartments the requirement on possible{probable} негерметичности обтекателя and стекателя, both on the surface, and in places of joining with shipping frames is established{installed}. Негерметичность обтекателя and стекателя should not exceed 10 % from the area of corresponding{meeting} drainage apertures in light.
With a view of safety of flight of aviation means of transportation and plane VM-T in zones of air station of a start, air station of landing{planting} and on a line of flight the weather forecast and regime restrictions - absence of other planes on a line is provided. For these purposes use plane-leader or plane of supervision. For transportation of auxiliary means, траверсы for a transported cargo planes of support - Ил-76 and Ан-22 are applied.
The further coordination and development of aviation means of transportation has been caused by necessity of transportation of large-sized cargoes in the form of finally collected block TS of a booster rocket of "Energia". Transportation from a manufacturer of the ready block of the second step promised greater{big} benefits in the organization of works on manufacturing a rocket in interaction a factory - the cosmodrome. There was an opportunity to transform a technological assembly line of a rocket in the industrial form and to exclude an industrial zone of "Energia" on Baikonur. It became real when plane An-125 has been developed, and then Ан-225 in ОКБ to O.K.Antonova (general designer P.V.Balabuev).
Ан-225, "Мрия" is the six-motor superheavy transport plane having even more impressive appearance with established{installed} in top part of a fuselage by aerospace plane " Buran " when it{he} was shown in Paris. "Мрия" in a condition to transport not only "Buran", but also other space flying devices of type "Wanted" (Hotel) and "Hermes" (Hermes.) "Мрия" in a condition even to provide start of space flying devices. This huge transport plane in a condition to fly up with full take-off weight 600 т, including 250 т useful loading inside of a fuselage or on external suspension brackets. It{he} has executed the first flight in December, 1988 During the fifteenth flight it{he} has delivered 64-ton "Buran" from Kiev in Бурже to distance over 6000 km, having taken during flight at the cosmodrome Baikonur the orbital ship.
Thus, for the first time in a domestic practice the problem{task} of transportation by aviation means of designs of greater{big} weights and large dimensions in the collected kind is essentially solved. Thus are solved questions of aerodynamics, stability and controllability, rise and landing{planting}., durabilities, массово-centering, on a control system, on hydraulic system, on aviation engines, on fuel system, on system of electrosupply, on the пилотажно-navigating and radionavigating equipment, on the radiocoherent and radar-tracking equipment, on oxygen system, on parachute brake landing system and the парашютно-brake equipment, on means of rescue, on the onboard device of registration of the helpful information, on system of a suspension bracket of a cargo, on electromagnetic compatibility, on контролеспособности and to meteorological maintenance.
Unique means of ground service of the plane with cargoes, means of ground transportation of cargoes and cargo handling units have been designed and made{produced}. Transportation of cargoes an external suspension bracket of a fuselage of the plane-транспортировщика is mastered бесконтейнерная.
Experience of transportation of large-sized elements of designs of the block of the second step and the orbital ship by means of aviation means of transportation has shown its{her} perspectivity.
Авиация для "Энергии"
При разработке ракеты-носителя "Энергия" рассматривались различные способы транспортировки блоков, баков, агрегатов, отдельных частей ракеты и орбитального корабля. Негабаритность конструкций блока второй ступени (выше четвертой степени) и корабля заставили разработчиков обратиться к воздушным средствам транспортировки. Водного пути к Байконуру, как у американцев, у нас, известно, - нет. Правда, был вариант транспортировки самоходной баржей из Куйбышева по Волге к устью, ближе к Астрахани или Волгограду, а от Волги до "Байконура" по специальной одноколейной дороге, позволяющей транспортировку сверхгабаритных грузов. Эту железнодорожную колею надо было строить Несложный технико-экономический анализ всех возможных вариантов перевозки показал однозначно: другого пути, кроме воздушного, не было.
В принципе возможен был вариант транспортировки по частям, по элементам, которые позволяли бы пользоваться доступным транспортом - обычной железной дорогой. Но тогда пришлось бы организовывать крупное производство со всеми проблемами, в том числе - социально-бытового обеспечения. Нужен был бы целый город и ко всему этому оторвать от обжитых мест большую массу специалистов и рабочих с их семьями. Было признано рациональным сборку основных элементов вести на своих производственных базах: блок Ц в Куйбышеве, орбитальный корабль в Москве. Для блока А проблемы транспортировки не существовало. Изначально, по опыту разработки боевых систем, КБ "Южное" предусмотрело возможность транспортировки модульной части блока всеми видами транспортировки: воздушной, речной, морской, железнодорожной и даже автомобильной грунтовой. Понимая проблемность транспортировки блока Ц, мы все же были немало удивлены настойчивостью и смелостью разработчиков "Энергии", которые исследовали возможность транспортировки аэростатическими аппаратами и вертолетами. Транспортировка вертолетами была особенно интересна. Исходя из грузоподъемности существовавших на то время вертолетов перенос собранного блока Ц был возможным только "связкой" вертолетов. Блок Ц крепился к специальной траверсе. Четыре вертолета выстраивались на безопасном для группового полета расстоянии, подхватывали на тросовых "чалках" траверсу с грузом и переносили его на достижимое для вертолетов расстояние. Вариант погиб в связи с тем, что он требовал много промежуточных посадок для дозаправки.
Были изучены авиационные средства транспортировки блока Ц на базе отечественных самолетов Ту-95, Ан-22, Ан-124, Ил-76 и ЗМ. Самолеты Ту-95 и Ил-76 не обеспечивали необходимой грузоподъемности. Отклонены были также и варианты с использованием самолета Ан-22 и его модификации АН-22Ш (первый мог транспортировать груз на внешней подвеске, второй - внутри фюзеляжа).
Энтузиастом авиационной транспортировки в НПО "Энергия" был Главный конструктор супертяжелой ракеты И.Н.Садовский. Решение проблемы транспортировки открыло путь для завершающих штрихов в облике "Энергии". Была или не была бы "Энергия" без авиационной транспортировки, сказать трудно. Думаю, что была бы. Позднее все же часть отсеков окончательно собиралась на стапелях "Байконура", а панели этих сборок транспортировались по железной дороге. Так собирались межбаковый отсек и хвостовой.
"Подходящим" самолетом с высокими аэродинамическими характеристиками оказался тяжелый стратегический бомбардировщик 201М, который создавался В.М.Мясищевым.
Обычно грузы самолетом транспортируются внутри его грузового отсека. Здесь же родилась мысль разместить крупногабаритные конструкции "Энергии" и планера орбитального корабля "Буран" прямо на фюзеляже на внешних опорных точках. Такой вид привязки груза был у американцев на "Боинге-747", но это решение было не рядовым. Габариты, например, водородного блока "Энергии", были по диаметру намного больше, а по длине почти одинаковыми с самолетом. Создавалось впечатление, что в полете транспортируется не бак, а самолет, который был мало заметен под грузом "бака-дирижабля".
Изучение аэродинамических свойств такой композиции, поиски рациональной компоновки привели к необходимости изменения конструкции фюзеляжа - усилены отсеки фюзеляжа, установлены узлы крепления грузов, усилено крыло - заменены подкрыльевые стойки на более мощные, установлены более мощные двигатели, вместо однокилевого вертикального оперения сделано разнесенное двухкилевое с огромными концевыми шайбами, увеличена площадь горизонтального и вертикального оперений, практически была изготовлена новая хвостовая часть фюзеляжа с оперением. По сути создали новую машину под руководством В.М.Мясищева, В.Н.Новикова, Г.Е.Лозино-Лозинского и А.Д.Тохунца.
Создание уникальной воздушной транспортной системы, начавшееся с горячих споров, доказательств, убеждений, прошло как-то обычно, в упорном труде авиаторов, при скептическом отношении многих авиационных корифеев, руководящих специалистов ЦАГИ. Позднее, когда машина полетит, предсказатели неудач замолкнут, а разработчики, кроме восхищений созерцавших полеты, ничего не получили.
В 1983 г. были сданы в эксплуатацию два самолета ВМ-Т, созданные на базе тяжелого бомбардировщика 201М, полный ресурс каждого самолета-транспортировщика составлял 1500 летных часов, срок эксплуатации каждого - 10 лет, начиная с 1983 г. Самолеты прошли совместные межведомственные летные испытания в варианте без груза и с грузами и допущены к выполнению разовых перевозок штатных грузов.
Первый экспериментальный полет самолета состоялся 6 января 1982г. Самолет нес на своем "горбу" пакет груза диаметром 8 м, весом 40 т. Было выполнено 8 полетов общей продолжительностью 17 ч 34 мин. Цель испытаний самолета, как автономных, так и с грузами, состояла в следующем:
- доводка самолета и всех его систем до состояния, обеспечивающего перевозку по заданным маршрутам;
- определение основных летно-технических характеристик самолета и системы "самолет-груз", оценка их соответствия заданным тактико-техническим требованиям;
- отработка техники пилотирования самолета и авиационных средств пилотирования с различными вариантами грузов;
- отработка средств наземного обслуживания самолета и грузов, уточнение технологии производства погрузочно-разгрузочных работ;
- отработка эксплуатационно-технической документации по самолету и грузам в части транспортировки.
Оба самолета ВМ-Т обладали удовлетворительными характеристиками устойчивости и управляемости. Летно-технические, взлетно-посадочные и прочностные характеристики, а также системы и оборудование самолетов в основном соответствовали техническому заданию и обеспечивали их эксплуатацию. Первый бак - штатный бак окислителя - самолет ВМ-Т доставил на Байконур с посадкой на посадочную полосу для "Бурана" в апреле 1982 г.
Транспортируемые грузы представляли собой конструкцию, включающую объект транспортировки (элементы блока второй ступени и орбитального корабля) и дополнительные устройства и узлы, обеспечивающие безопасную доставку груза на самолете -транспортировщике. Носовые обтекатели, транспортировочные шпангоуты и стекатель являлись элементами многоразового применения, используемыми только для транспортировки. Емкости окислителя и горючего блока второй ступени транспортировались наддутыми воздухом, исходя из условия обеспечения прочности, устойчивости оболочек и кондиционности внутренних полостей.
Для обеспечения на всех участках полета минимума нагрузок на элементы поверхности обтекателя и стекателя транспортируемого груза на них выполнены специальные дренажи с воздухозаборниками для стравливания воздуха из отсеков (на участке подъема) и наддува отсеков воздухом (на участке посадки).
Для обеспечения требуемых перепадов давления, действующих на элементы поверхности обтекателя и стекателя транспортируемого груза, наряду с дренированием отсеков установлено требование по возможной негерметичности обтекателя и стекателя, как по самой поверхности, так и по местам стыковки с транспортировочными шпангоутами. Негерметичность обтекателя и стекателя не должна превышать 10 % от площади соответствующих дренажных отверстий в свету.
В целях безопасности полета авиационных средств транспортировки и самолета ВМ-Т в зонах аэродрома вылета, аэродрома посадки и по трассе полета обеспечивается метеопрогноз и режимные ограничения - отсутствие других самолетов по трассе. Для этих целей пользуются самолетом-лидером или самолетом наблюдения. Для транспортировки вспомогательных средств, траверсы для транспортируемого груза применяются самолеты сопровождения - Ил-76 и Ан-22.
Дальнейшая увязка и разработка авиационных средств транспортировки была обусловлена необходимостью перевозки крупногабаритных грузов в виде окончательно собранного блока Ц ракеты-носителя "Энергия". Перевозка с завода-изготовителя готового блока второй ступени сулила большие выгоды в организации работ по изготовлению ракеты во взаимодействии завод - космодром. Появлялась возможность превратить технологическую линию сборки ракеты в производственную форму и исключить промышленную зону "Энергии" на Байконуре. Это стало реальным, когда был разработан самолет Ан-125, а затем Ан-225 в ОКБ О.К.Антонова (генеральный конструктор П.В.Балабуев).
Ан-225, "Мрия" - это шестимоторный супертяжелый транспортный самолет, имеющий еще более внушительный вид с установленным в верхней части фюзеляжа воздушно-космическим самолетом "Буран", когда он демонстрировался в Париже. "Мрия" в состоянии транспортировать не только "Буран", но и другие космические летательные аппараты типа "Хотел" (Hotel) и "Гермес" (Hermes). "Мрия" в состоянии даже обеспечивать запуск космических летательных аппаратов. Этот огромный транспортный самолет в состоянии взлетать с полной взлетной массой 600 т, включая 250 т полезной нагрузки внутри фюзеляжа или на наружных подвесках. Первый полет он выполнил в декабре 1988 г. Во время пятнадцатого полета он доставил 64-тонный "Буран" из Киева в Бурже на расстояние свыше 6000 км, взяв в ходе перелета на космодроме Байконур орбитальный корабль.
Таким образом, впервые в отечественной практике принципиально решена задача транспортировки авиационными средствами конструкций больших масс и крупных габаритов в собранном виде. При этом решены вопросы аэродинамики, устойчивости и управляемости, взлета и посадки., прочности, массово-центровочные, по системе управления, по гидравлической системе, по авиационным двигателям, по топливной системе, по системе электроснабжения, по пилотажно-навигационному и радионавигационному оборудованию, по радиосвязному и радиолокационному оборудованию, по кислородной системе, по парашютной тормозной посадочной системе и парашютно-тормозному оборудованию, по средствам спасения, по бортовому устройству регистрации полезной информации, по системе подвески груза, по электромагнитной совместимости, по контролеспособности и метеорологическому обеспечению.
Были спроектированы и изготовлены уникальные средства наземного обслуживания самолета с грузами, средства наземной транспортировки грузов и погрузочно-разгрузочные агрегаты. Освоена бесконтейнерная транспортировка грузов на внешней подвеске фюзеляжа самолета-транспортировщика.
Опыт перевозки крупногабаритных элементов конструкций блока второй ступени и орбитального корабля с помощью авиационных средств транспортирования показал ее перспективность.
