Авиация и космонавтика 2005 09

Общее руководство работами осуществлялось Главным Конструктором И.С.Селезневым, сменившим в этой должности А.Я.Березняка, скончавшегося в 1974 году. Опытные образцы X-15 были изготовлены НПО «Радуга» в 1978 году. Х-15 имела бескрылую схему с управляемым консольным оперением и несущим корпусом (как говорили: «при таких скоростях полетел бы и кирпич»). Корпус делился на отсеки: приборный, грузовой с БЧ, отсек двигателя и приводов управления. Основной проблемой стал выбор конструкционных материалов, приемлемых при близких к гиперзвуковым режимам полета с колоссальными аэродинамическими и тепловыми нагрузками - теоретически температура торможения в полете на высоте с М=5 достигала более 1000 град.С.

Конструкция выполнялась преимущественно из титана, сохраняющего механическую прочность при высоких температурах. В отличие от предыдущих ракет, носовая часть Х-15 имела не остроконечную, а притупленную закругленную форму - на острие конуса «садился» аэродинамический скачок, грозя перегревом и прогаром. Такими же радиусными выполнялись передние кромки рулей. Особенностью конструкции Х-15 являлось практическое отсутствие люков - монтажных и эксплуатационных, через зазоры которых узлы могли бы подвергаться воздействию тепловых потоков. Даже при установке рулей доступ к узлам их крепления

осуществлялся, с торцевых законцовок рулевых поверхностей.

Композитный носовой обтекатель сложной оживальной формы был отработан в нескольких конструктивных вариантах. У трехслойной конструкции каждый из слоев формировался из своего типа ткани с пропиткой связующей смолой и термообработкой, затем наносился следующий и т.д. Этот процесс был сложным и продолжительным. Более удачным и технологичным стало двухслойное исполнение с облицовкой стеклотканью. Обтекатель изготовлялся в жестких пресс-формах методом пропитки под давлением с одновременной запрессовкой металлических каркасов на клее. Снаружи он покрывался слоем теплозащиты.

В качестве теплозащиты металлической конструкции использовалось наружное покрытие спецматериалом, выполнявшим также радиопоглощаю-щую роль. Слой теплозащиты требовалось наносить на поверхность корпуса, гаргротов и рулей, соблюдая заданную толщину, с последующей термообработкой для запекания. Жидкий слой материала теплозащиты наносился на металлические отсеки непосредственно в жестких пресс-формах методом пропитки под давлением, на рули - методом вакуумного «просасывания» и формирования в автоклаве.

При термообработке ряд узлов подавался уже частично собранным, и входившие в них композитные детали коробились. Для компенсации деформаций стали подавать металлические детали, изготовленные не по конструктивным, а по технологическим чертежам, размеры в которых задавались с упреждением на величину температурных деформаций, а сами изделия прогревались в жестких пресс-формах.

Ряд операций и процессов потребовал специального оборудования, которого в промышленности прежде не было. Для термообработки крупных деталей с очень жестким соблюдением техпроцесса пришлось своими силами разработать и соорудить уникальную высокотемпературную печь ПАП, в которой выдерживалось постоянство температур во всем объеме, с минимальными перепадами по зонам ±5 °С. Она позволяла без остаточных деформаций проводить закалку и отпуск крупногабаритных деталей. Для изделий из титана, подверженных «поводке» при термообработке, использовали термокалибровку в жестких оправках.

Управление ракетой осуществляется отклонением цельноповоротных рулей, оснащенных электромеханическими приводами. Два нижних руля, прозванных «ластами», при совместном отклонении управляли ракетой по каналу тангажа, при дифференциальном - по крену. Они же парируют кренящий момент при отклонении верхнего руля для коррекции курса. Новшеством стал твердотопливный двигатель оригинальной конструкции, впервые в СССР использованный на ракете такого класса. РДТТ-160 имеет двухкамерную конструкцию, соединяя в одном корпусе две ступени - стартовую и маршевую, разделенные перегородкой и включающиеся последовательно своими системами зажигания. В двигателе использовано смесевое топливо, сочетающее горючее высокой калорийности и окислитель, выделяющий необходимый для горения кислород. Топливо отливается непосредственно в корпус двигателя с профилированным внутренним каналом звездообразного сечения, повышающим площадь газообразования и, соответственно, рабочее давление в камере сгорания и тягу. В соответствии с назначением ракеты предусмотрено ее оснащение только специальной БЧ с термоядерным зарядом (учебные ракеты несут имитатор спец-БЧ и фугасный заряд небольшой мощности, позволяющий контролировать попадание).

Как не обладавшая стратегическими возможностями, система Х-15 не подпадала под действие международных ограничительных договоров, и ее существование не обнародовалось