GAGARINOV SVEMIRSKI RAKETOPLAN IZ 1968.
Tekst: dr. sc. Tihomir Marjanac
Foto: GCTC
Povodom ovogodišnjeg Mjeseca astronautike i 60. obljetnice Gagarinovog leta u svemir, prilika je da se prisjetimo malo poznatog dijela njegovog života i školovanja za inženjera zrakoplovstva.
OSOBA ZARAZNOG OSMJEHA
Juri Gagarin, prvi čovjek u svemiru je i danas legendarna ličnost. Mlad, zaraznog osmjeha, bio je celebrity svojeg vremena. O njegovom uspješnom letu u svemir snimljen je 2011. godine dugometražni dokumentarni film “Prva orbita” u kojem se mogu čuti originalni dijalozi između Gagarina u svemiru i kontrole leta na Zemlji, pa i poneki TV snimak tog povijesnog događaja uz prekrasne snimke koje je s Međunarodne svemirske stanice na gotovo identičnoj orbiti snimio astronaut Paolo Nespoli. Nakon tog povijesnog leta u svemir, Gagarin i njegovi kolege kozmonauti upućeni su 1961. godine na studij u Žukovskovljevu vojno-zrakoplovnu tehničku akademiju na novoosnovano usmjerenje Svemirske i zračne letjelice s ljudskom posadom.
TIMSKA KONCEPCIJA RADA
Pošto je novo pokrenuti obrazovni program na Akademiji bio novost, bilo je mnogo diskusija među profesorima, a kasnije i kozmonautima – studentima o obliku njihovog istraživačkog rada. Postojale su dvije različite koncepcije, jedna “klasična” po kojoj svaki student radi svoj samostalni istraživački rad i piše vlastiti diplomski rad, i druga po kojoj studenti rade na zajedničkom istraživanju i zajedno pišu ocjenski rad, u kojem svaki ima svoje poglavlje. Na kraju je prevladala timska koncepcija rada, poput rada u konstruktorskom birou. Također je dogovoreno da zadatak mora biti zanimljiv i zrakoplovnim inženjerima i kozmonautima, i da mora biti nešto novo. Već tada se predlagalo da se kozmonautska ekipa studenata pozabavi problemima leta na Mjesec, a suprotno je mišljenje bilo da bi se trebali baviti konstrukcijom svemirske letjelice koja bi mogla slijetati poput aviona, to jest da se može višekratno koristiti. Bile su to rane 1960-te godine kada je velik uspjeh bilo lansiranje jednog čovjeka u svemir, a već se istraživalo mogućnost gradnje raketoplana s ljudskom posadom! Tada se već znalo za američki razvoj svemirskog šatla pod nazivom X-20 Dyna Soar (kojega je razvijao Boeing od 1957. do 1963. godine), a već je postojao i seminarski rad koji je sadržavao proračun aerodinamičkih parametara, termičkog toka i zaštite od topline takvih letjelica, što je sve studentima bilo dostupno.
VOĐA NOVOG KONSTRUKTIVNOG BIROA
Svaki je kozmonaut dobio posebni zadatak u okviru zajedničkog projekta, kojim se on dublje bavio, a Gagarin je postao neslužbeni vođa “novog konstruktorskog biroa”. S. M. Belocerkovski (tadašnji prodekan zrakoplovne akademije) bio je mentor Gagarinu i Nikolajevu, a sam se bavio nestacionarnom aerodinamikom i konstrukcijom rešetkastih stabilizatora za velike brzine. Uz konzultacije s glavnim konstruktorom sovjetskih raketa Sergejem Koroljovom, odlučeno je da tema diplomskog projekta bude višenamjenski hipersonični orbitalni jednosjed. Već na 4. godini studija (1964./1965.) kozmonauti-studenti su testirali drveni model koji jako liči na kasniji Buran (ali i na američki Space Shuttle) u zračnom tunelu Akademije (slika 1 – naslovna). Taj model na slici je kasnije, kad je slika napokon javno objavljena, bio interpretiran kao američki Dyna Soar (što svakako nije!), a potom i kao Buran 68 (što je također pogrešno, jer je snimak napravljen barem tri godine ranije u odnosu na 1968. godinu po kojoj je raketoplan Buran prozvan kao “68”). Bilo kako bilo, testirali su različite koncepcije letjelica, pa i originalni Gagarinov model, što sve dokazuje da je razvoj sovjetskog raketoplana počeo znatno ranije no što se mislilo na osnovi oskudnih podataka koji su bili javno dostupni.
KORISTIO ANALOGNA I DIGITALNA RAČUNALA
Studiranje je kozmonautima bilo dodatno opterećenje, uz treninge za svemirske letove, protokolarna putovanja i političke funkcije. Svaki je kozmonaut odabrao čime se želi pobliže baviti i napisao je vlastito poglavlje u završnom radu. Tako je Gagarin bio zadužen za odabir aerodinamičkog oblika letjelice i veličine komponenti za slijetanje, kao i za proceduru slijetanja. Morao je odabrati aerodinamički dizajn koji će omogućiti standardno slijetanje na pistu, oblik i veličinu krila, površine za upravljanje. Do sredine 1966. godine kozmonauti su odabrali oblik letjelice s uzgonskim trupom, premda su razmatrali i druga konstrukcijska rješenja kao na primjer letjelicu s krilima. S obzirom da se pri slijetanju mora povećati površina krila za let pri malim brzinama, zamislili su krila promjenjivog položaja, koja se mogu uspraviti i spustiti, ovisno o potrebi. Za testiranje u zračnom tunelu napravljen je drveni model koji je nazvan “Model JuG“, a prvi puta je bio javnosti prikazan tek 1994. godine na izložbi u Moskvi u povodu 60. obljetnice Gagarinovog rođenja. Model JuG (slika 2) je imao pomična i izmjenjiva krila, te rešetkaste prednje horizontalne stabilizatore. Za njegovu konstrukciju Gagarin je intenzivno koristio digitalna i analogna računala (tadašnje kompjutere) u Akademiji. Kako je bio zadužen za proceduru slijetanja, a sam je bio pilot, Gagarin je 1967. godine napravio i električni trenažer (!) na kojem je ispitivao procedure slijetanja pomoću analognog računala MN-8 i pilotskog sjedišta s kontrolama.
FILMSKI SNIMLJEN DIPLOMSKI ISPIT
Gagarinova ekipa studenata – kozmonauta bila je pod velikim stresom, jer je Akademiji bio dan zadatak da oni moraju diplomirati do 1968. godine. Gagarinov diplomski rad bio je gotovo dvostruko obimniji od uobičajenoga, ali nije uspio proći ispit pred internom komisijom 2. siječnja 1968. jer se “izgubio” u prezentaciji. Ispitu je ponovno pristupio 15. veljače 1968., i tada je bio uspješan, pa je zajedno s kozmonautom Titovom pristupio konačnom diplomskom ispitu pred Državnom ispitivačkom komisijom 17. veljače 1968. godine. Na toj je obrani bio odličan, i dobio je diplomu pilota-inženjera-kozmonauta! Drugi članovi Gagarinovog tima, njih 8, imali su obranu već u siječnju 1968. godine. Premda je Gagarin zatražio da se od njegove obrane ne napravi spektakl, ipak je filmski i fotografski snimljena. Nakon obrane su kozmonauti predložili Centralnom komitetu KP SSSR da se projekt svemirskog šatla realizira, ali nisu dobili odgovor. Razlog je vjerojatno bio taj, da je na razvoju svemirskog raketoplana tada paralelno radilo nekoliko timova, a među njima i Sergej Koroljov s Mikojanovim konstruktorskim biroom.
BESPILOTNI ORBITALNI RAKETOPLAN
Razvoj sovjetskog svemirskog šatla tu nije, ipak, stao. Nastavio se kao projekt Spiral, odnosno MIG 105. Napravljena je prva smanjena verzija modernog šatla bez ljudske posade pod nazivom Bor-1 (Bor = Bespilotni orbitalni raketoplan) koji je lansiran u suborbitalnu putanju od 100 km već sljedeće godine, 15. srpnja 1969. i tada su testirana njegova aerodinamička svojstva. Ukupno je napravljeno 4 modela Bora koji su imali u osnovu istu konstrukciju, a razlikovali su se po materijalu od kojeg su bili izrađeni i vrsti termičke zaštite. Zanimljivost je da su na raketoplanima Bor-1 do Bor-4 krila bila pomična, jednako kao i na Gagarinovom Modelu JuG. Raketoplan Bor-4 imao je prvi suborbitalni let u 1980. godini, a termičku zaštitu pružala je oplata od ciglica izrađenih od kvarcnog pijeska u keramičkoj ovojnici. Novi model Bor-5 imao je oblik kasnijeg raketoplana Buran s nepomičnim krilima, ali je bio smanjen (1:8), a njime je od 1984. do 1988. godine obavljeno 6 suborbitalnih letova bez ljudske posade. Preteča Burana bila je i letjelica OK-GLI (OK-GLI = Orbitalni brod za horizontalne testove letenja), BTS-02 u punoj veličini Burana, koja je poznata i kao “Aerodinamički analog Burana“. Ta je letjelica sagrađena 1984. godine i imala je vlastiti pogon od 4 mlazna motora smještena na stražnjem dijelu, pa je polijetala i slijetala kao avion. Do 1985. godine obavila je 25 letova, kojima su upravljala po dva kozmonauta. Napokon, Buran je poletio bez ljudske posade, prvi i zadnji puta 15. studenog 1988. godine i nakon dvije orbite, uspješno sletio na Zemlju po jakom vjetru (slika 3).
I u SAD-u su se ispitivale različite koncepcije raketoplana, a osim Space Shuttlea koji je bio u uporabi 1981. – 2011. godine, često se koristio koncept raketoplana DynaSoar. Mnogi od tih raketoplana ili nisu uopće izgrađeni ili je njihov razvoj stao u fazi testnog prototipa koji nije letio u svemir. Danas je u uporabi samo bespilotni raketoplan Boeing X-37B (konstrukcijski sličan Space Shuttleu) koji ima vojnu primjenu, a od civilnih je najbliži lansiranju teretni raketoplan Dream Chaser koji bi 2022. godine trebao poletjeti prema Međunarodnoj svemirskoj stanici.
Opis slika:
Slika 1 – naslovna) Gagarin sa studentima-kozmonautima u zračnom tunelu Akademije testirali su različite modele raketoplana. Ovaj na slici je prvi model Burana, snimljeno 1965.-1966. g. Stoje: Popovič, Titov i Bikovski. Čuče: Gagarin i Nikolajev.
Slika 2) Gagarinov “Model JuG”. Na slici je drveni model koji je bio ispitivan u zračnom tunelu.
Slika 3) Slijetanje raketoplana Buran nakon uspješnog leta u svemir. Snimljeno 1988. g.
