Модели ASSET
Высокая сложность программы «Dyna Soar», приведшая в конечном счете к ее закрытию, выявила невозможность создания в ближайшие годы подобных воздушно-космических самолетов. В связи с этим, а также вследствие жестких финансовых ограничений ВВС были вынуждены радикально изменить стратегию работ по маневренным трансатмосферным аппаратам, а именно: сосредоточиться на освоении необходимых технологий в рамках небольших экспериментальных проектов.
Тем не менее большая часть НИОКР по данному направлению была объединена и согласована с общими задачами комплексной программы START («Spacecraft Technology and Advanced Reentry Tests» — «Испытания технологий возвращения перспективных космических аппаратов»). Первым этапом этой долгосрочной программы стал проект ASSET («Aerothermodynamic/Elastic Structural Systems Environmental Tests» — «Аэротермодинамические испытания конструкции»), прежде имевший задачу отработки основных элементов аппарата «Dyna Soar».
В ходе реализации пересмотренного проекта Asset, затраты на который составили 34 млн долл., в 1963—1965 гг. были произведены запуски шести беспилотных крылатых аппаратов — четырех модели ASV («Aerothermodynamic Structural Vehicle») и двух модели AEV («Aerothermoelastic Vehicle»). Первые из них предназначались для испытаний новых конструкционных материалов и изучения условий полета при входе в атмосферу со скоростью 5—6 км/с, а аппараты второго типа использовались для оценки прочностных характеристик конструкции изделия (вибраций, деформации, флаттера и т.п.).
При стартовой массе 500—550 кг модели ASV и AEV, изготовленные по заказу ВВС фирмой «McDonnell Aircraft», имели идентичную конфигурацию: длина— 1,73 м, размах крыла— 1,5 м, стреловидность— 70° (как и у аппарата «Dyna Soar'»), аэродинамическое качество при гиперзвуковых скоростях оценивалось в 1.
На аппаратах Asset была применена радиационная теплозащита. Носовой конус и большая часть нижней поверхности моделей изготовлялись из молибденового сплава TZM; специальное покрытие W-3 на основе кремния и бора обеспечило стойкость молибдена к окислению до температур 1690 °С. Непосредственно носок изделия выполнялся из керамики с двуокисью циркония;, на одном из аппаратов ASV для эксперимента использовался носок из вольфрама, покрытого окисью тория. Передние кромки собирались из графитовых элементов, часть крыла и фюзеляжа изготавливались из ниобия, хвостовой отсек покрывался панелями на основе кобальта. Силовая конструкция была выполнена из алюминия и титана.
 Вариант аппарата Asset с бортовым двигателем
Аппараты ASV оснащались восемью реактивными двигателями тягой 0,9—2,2 кг. Два работающих на перекиси водорода ЖРД были установлены в хвостовом отсеке, остальные монтировались в задней части крыльев. Для спасения моделей использовались парашютная система и надувные баллоны, которые обеспечивали их плавучесть после приводнения.
Во избежание помех при замерах деформации конструкции реактивные двигатели на аппаратах AEV не применялись. Единственным управляющим элементом изделия являлся подфюзе-ляжный щиток размером 0,3 х 0,6 м с углом отклонения в набегающий поток 1,3°. Для изучения флаттера в хвостовом отсеке была установлена гофрированная перегородка (20 х 25 см) и механизм ее принудительной вибрации (своеобразный молоток, производящий удары каждые шесть секунд). По диссонансу с колебаниями от внешних нагрузок специалисты определяли характер и параметры реального флаттера. Поскольку спасение моделей AEV не предусматривалось, то все результаты экспериментов передавались по радиоканалам.
Для выведения аппаратов Asset использовались ракеты «Тор» и «Дельта»; все запуски производились со стартовой площадки LC-17B космодрома на м. Канаверал. Примерная схема испытаний была такова: лосле достижения высоты 50— 65 км ракета делала «горку» для увеличения скорости полета до заданного значения, затем проводились отключение маршевого ЖРД и увод разгонной ступени.
Отделение моделей AEV осуществлялось при скорости 3,96 км/с, моделей ASV — на скоростях 4,87—5,94 км/с; угол атаки аппаратов при входе в плотные слои атмосферы варьировался в пределах 20—38е. Для регистрации параметров полета использовалось около сотни датчиков (на первой модели ASV замеры температуры производились 59 приборами, давления — 35, деформации — 6 и ускорения — 4).
Подготовка к развертыванию парашютной системы (у моделей ASV) начиналась на высоте 22 км при скорости полета 422 м/с. После стабилизации изделия тормозным парашютом основной купол раскрывался на высоте 7,5 км.
Из шести осуществленных по программе Asset запусков один окончился неудачей из-за отказа ракеты, а один оказался настолько успешным, что спасенный аппарат ASV-3 (с экспериментальным носком из вольфрама) «мог бы использоваться повторно».
|
