ЭПОС (105.11) Экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет
Изд.105-11 - летный аналог экспериментального пилотируемого орбитального самолета (ЭПОС), создававшегося в ОКБ А.И.Микояна в рамках программы «Спираль» (тема 50, позднее - 105-205) по Приказу МАП от 30 июля 1965 г. В конце 1965 г. вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР о создании Воздушно - орбитальной системы (ВОС): Экспериментальный комплекс пилотируемого орбитального самолета «Спираль» включал в себя одноместный воздушно-космический самолет многоразового использования (изд.105) и самолет-разгонщик (изд.205), с борта которого должен был производиться запуск ЭПОС на орбиту. Первоначально было решено создать экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет ЭПОС, выводимый на орбиту ракетой Р-7.
Для возвращения на Землю и совершения предпосадочного маневра, в отличие от спускаемых аппаратов космических кораблей, изд.105 имело «самолетную» компоновку - оно выполнялось по схеме низкоплана - «бесхвостки» интегральной схемы с треугольным крылом, консоли которого имели значительный угол поперечного V, несущим фюзеляжем с закругленным носком, вертикальным оперением и обычными органами управления (элероны, руль направления), имело традиционный «самолетный» турбореактивный двигатель РД36-35К тягой 2000 кгс и шасси. За плоскодонную форму с большой вздернутой носовой частью космолет получил прозвище «Лапоть». Такая геометрия носовой части существенно снижала нагрев остальной части корпуса при входе в атмосферу и была использована затем НАСА в проекте HL-20 1980-х .
Для управления самолетом на орбите и в атмосфере на гиперзвуковых и сверхзвуковых скоростях имелись модули газодинамического управления (малоразмерные жидкостно-реактивные двигатели в двух блоках по три сопла тягой 16 кгс и пять сопел тягой 1 кгс), а для маневров на орбите и схода с нее - ЖРД тягой 1500 кгс с двумя дополнительными камерами тягой по 40 кгс. Все двигатели размещались в хвостовой части фюзеляжа. Для защиты фюзеляжа от термодинамического нагрева при входе в атмосферу в конструкции был предусмотрен стальной термостойкий экран. Кабина летчика выполнялась в виде спасаемой (отстреливаемой) в аварийной ситуации герметичной металлической капсулы, покрытой слоем теплоизоляции.
Разработка аванпроекта системы «Спираль» началась в 1965 г., в следующем году приступили к разработке эскизного проекта. Одновременно в 1966 г. было принято решение о постройке аналога ЭПОС - изд.105-11 (с ТРД, но без ЖРД и газодинамического управления) для атмосферных испытаний аппарата на дозвуковых скоростях при сбросе его с соответствующим образом переоборудованного самолета Ту-95КМ. К постройке аналога приступили в 1968 г., параллельно на авиационном заводе в Куйбышеве (Самаре) началось переоборудование выделенного ВВС бомбардировщика Ту-95КМ № 2667 в экспериментальный самолет-носитель. Позднее к испытаниям планировалось подключить два других аналога ЭПОС, теперь уже с ЖРД, - изд.105-12 и 105-13, которые могли бы совершать полет со сверхзвуковыми и гиперзвуковыми скоростями соответственно. Для отработки высотного запуска турбореактивного двигателя РД36-35К, который ранее использовался на Як-38 в качестве подъемного двигателя, была создана летающая лаборатория Л-18 на базе ракеты К-10С и самолета-носителя Ту-16К-10.
Общее руководство темой осуществлял Г.Е.Лозино-Лозинский. В 1970 г. все работы по постройке аналогов ЭПОС были переданы с ММЗ «Зенит» на Дубненский машиностроительный завод «Радуга». Для работ по теме из состава филиала в Дубне собрали группу в 150 человек, а ОКБ-155-1 выделили в самостоятельную организацию, ныне известную как МКБ «Радуга». Здесь завершалась сборка изд.105-11 № 1-01, а в 1971 г. началось изготовление аналога 105-12, а также пяти изделий экспериментальной 0-й партии (№ 001 - 005). Первое из них предназначалось для статических испытаний, второе - для испытаний средств спасения, третье и четвертое - для отработки ЖРД и газодинамического управления, пятое - для теплопрочностных испытаний. Изделие № 002 было изготовлено в 1971 г., № 005 - в 1973 г., № 001 и 003 - в 1974 г. Кроме того, в программе испытаний по программе «Спираль» с 1971 г. принимали участие изготовленные в ЛИИ в масштабе 1:3 и 1:2 модели ЭПОС, получившие название «БОР».
Сборка самолета-аналога 105-11 завершилась в 1974 г. В следующем году он был перебазирован на летную базу ОКБ им. А.И.Микояна на полигоне в ГК НИИ ВВС в Ахтубинске (Астраханская область), где началась подготовка к летным испытаниям.
Первый этап испытаний - пробежки с постоянным увеличением скорости разбега и, наконец, подлет. Испытания проводились на ровной грунтовой ВПП длиной 5 км и шириной 500 м, плотность грунта, которой в разных местах была неоднородной. Вдоль всей длины полоса была отмаркирована окрашенными конусами, расставленными через каждые 200 м. Никаких внешних измерительных устройств не имелось. Кроме того, ВПП находилась в степи в 25-30 км от основной базы. Перед каждой пробежкой, аналог на основной базе со снятым килем грузился с помощью крана на трейлер и в сопровождении кавалькады автомобилей специального назначения отправлялся малой скоростью на ВПП. Там ставился на грунт, к нему пристыковывался киль, велись различные монтажные работы, и только после опробывания двигателя и проверки всех систем летчик занимал место в кабине. Проведение одной пробежки занимало фактически весь день.
После всем известного курьезного случая с арбузами, подложенными под шасси для смазки, передние стойки переобули в пневматические колеса, хотя с этим связана серия испытаний в связи с уводом самолета в сторону от условной центральной линии ВПП иногда на 150-180м. Но эту проблему удалось решить. К летным испытаниям в лыжно-колесном варианте приступили в мае 1976г.
Длина ВПП позволяла аппарату находиться в воздухе не более 10-15сек., но они показали удовлетворительные характеристики аналога. Посадка и пробег прошли успешно, чем, при моделировании на пилотажном стенде МК-10 в ЦАГИ, где была проблема с выдерживанием заданной высоты полета. Но это было связано с особенностями конструкции и информационного обеспечения стенда.
В таких подлетах в мае 1976г. опробывали аппарат летчики-испытатели И.Волк, В.Меницкий и шеф-пилот микояновской фирмы А.В.Федотов. Ими было выполнено 15 пробежек и 10 подлетов (первый - 20 июля). Наряду с микояновцами в испытаниях участвовали и военные летчики и инженеры ГНИИ ВВС. Но основная нагрузка легла на плечи А.Г.Фастовца.
11 октября 1976 г. он поднял 105-11 в воздух, совершив перелет с одной грунтовой ВПП на другую. Перелет протяженностью 19 км проходил на высоте 560 м.
В следующем году приступили к полетам на подвеске у самолета Ту-95КМ (используемого ранее для испытаний крылатых ракет «воздух-земля» Х-20). Подвеска «105.11» под фюзеляжем Ту-95К была полувнешней: кабина до половины остекления уходила за обрез бомбоотсека, с которого были сняты створки. Вначале в полетах без отцепки проверялись возможности только выпуска ЭПОС в воздушный поток на специально удлиненных держателях и включение в таком положении его двигателя. Т.к. воздухозаборник оказался в бомбоотсеке, для обеспечения запуска двигателя пришлось смонтировать дополнительную систему наддува. Летчик переходил из самолета Ту-95 в кабину орбитального самолета непосредственно перед сбрасыванием.
27 октября 1977г. самолет-носитель Ту-95К, пилотируемый экипажем во главе с заместителем начальника службы летных испытаний подполковником А.Обеловым впервые сбросил аналог 105.11, пилотируемый А.Г.Фастовцом, с высоты 5000м в створ посадочной глиссады аэродрома. Балансировочный щиток был заранее установлен на пикирование и птичка , как любовно называли аппарат конструкторы и испытатели, резво нырнула вниз со скоростью 50-70м/сек., аэродинамическое качество аналога составляло менее 5. Потом, в 1977-78г.г., состоялось еще 9 полетов, 4 из которых летающим аэродромом командовал командир испытательной эскадрильи полковник Анатолий Петрович Кучеренко. Один полет после воздушного старта на аналоге также совершил заслуженный летчик-испытатель СССР, Герой Советского Союза П.М.Остапенко. Затем для проведения второго этапа испытаний была произведена замена колесного шасси на лыжное.
В 1978 г. дозвуковые летные испытания изд.105-11 по определению ЛТХ при отцепе от самолета-носителя были завершены. Окончание летных экспериментов на аналоге 105.11 случайно совпало с его поломкой при посадке в сентябре 1978 года. В тот раз его пилотировал военный летчик-испытатель полковник В.Урядов. Наблюдал за ним, сопровождая в полете на МиГ-23, Авиард Фастовец. Заходить на посадку пришлось против закатного солнца, видимость ограничивала дымка. Незадолго перед тем полосу расширили и соответственно переставили ограничительные флажки. Да только расчистить до конца, заровнять колдобины и кочки не успели. Руководитель полетов был опытный - Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель СССР генерал-майор авиации В.Петров, но и его подвела плохая видимость. По ошибке приняв уклонившийся влево МиГ-23 Фастовца за аналог, Вадим Иванович дал команду Урядову довернуть вправо. Тот выполнил. Снижаясь против солнца, поздно заметил, что вот-вот приземлится правее полосы. Реакция опытного испытателя позволила ему отвернуть в последний миг и войти в зону флажков, но на большее высоты не хватило. Аппарат грубо приземлился на неровности почвы. Аналог не разрушился - обошлось лишь трещиной в районе силового шпангоута. Его вскоре восстановили. Только летать ему больше уже не пришлось.
К концу испытаний было организовано НПО «Молния», ставшее участником работ. С 1976 г. в СССР развернулось проектирование принципиально иного типа воздушно-космического самолета - «Бурана», и к 1979 г. все работы по теме «Спираль» и изд.105 были прекращены. Тем не менее опыт этих исследований не пропал даром и широко использовался при создании универсальной ракетно-космической системы «Энергия-Буран», первый (и, к сожалению, единственный) космический старт которой состоялся 15 ноября 1988 г.
В настоящее время аппарат 105.11 находится в музее ВВС в г. Монино Московской обл.
