Los raketoplanos M-46 y M-48. La historia de los primeros aviones espaciales soviéticos

Por Daniel Marín, el 7 enero, 2016. Categoría(s): Astronáutica • Historias de la Cosmonáutica • Rusia ✎ 14

Durante la Segunda Guerra Mundial muchos ingenieros y científicos soviéticos trabajaron en las sharashkas, una ‘original’ creación del régimen de Stalin para aprovechar el talento del personal cualificado que había sido condenado por crímenes políticos. Entre los trabajadores de una de estas sharashkas, conocida oficialmente como TsKB-29, se encontraba Serguéi Koroliov, futuro ‘ingeniero jefe’ y padre del programa espacial soviético. La TsKB-29 estaba dirigida por el famoso diseñador de aviones Andréi Túpolev, a pesar de que él mismo era formalmente otro prisionero del Gulag. Junto a Koroliov también se encontraba trabajando en la sharashka el ingeniero Vladímir Myasíschev. La amistad que surgió entre los dos hombres se traduciría unos años después en el primer proyecto de avión espacial de la Unión Soviética.

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Avión espacial M-46 de Myasíschev.

Apenas quince años después la situación de ambos personajes era muy distinta. Stalin había desaparecido y los dos ya no eran prisioneros políticos. Koroliov estaba a cargo de la mítica oficina de diseño OKB-1, encargada de desarrollar el primer misil balístico intercontinental de la historia, el R-7, mientras que Myasíschev dirigía la OKB-23, dedicada a la construcción de bombarderos estratégicos de largo alcance. El 4 de octubre de 1957 Koroliov puso en órbita el Sputnik con un misil R-7 Semiorka modificado, dando por inaugurada la era espacial. Inspirado por los éxitos de su antiguo colega, Myasíschev decidió diseñar un avión espacial que sirviera además como bombardero espacial.

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Vladímir Mijaílovich Myasíschev (Wikipedia).

Entre 1956 y 1960 la oficina OKB-23 de Myasíschev diseñó varios proyectos de aviones espaciales, conocidos genéricamente como VKA (Vozdushno-Kosmicheski Apparati, ‘ingenios aeroespaciales) o raketoplanos (o sea, ‘aviones-cohete). Esta frenética actividad transcurriría, como es lógico, bajo el más estricto de los secretos, así que es normal que más de medio siglo después los detalles de los diferentes proyectos sean todavía algo confusos y que muchas fuentes posteriores se contradigan entre sí. Lo que sí sabemos es que el primer proyecto espacial de Myasíschev fue el Proyecto 46 o Tema 46, también conocido como M-46 (la ‘M’ venía por Myasíschev) creado en 1957 y 1958 conjuntamente con los institutos NII-1 y NII-4 y con la colaboración de la OKB-1 de Koroliov.

El M-46 de 1958 era un avión espacial concebido principalmente para realizar misiones suborbitales de bombardeo nuclear con una precisión de ocho kilómetros (por entonces considerada aceptable). Por este motivo Myasíschev lo trataba como una respuesta a los hipotéticos aparatos espaciales norteamericanos que podían derivarse del avión experimental X-15 más que una contrapartida al avión orbital Dyna Soar del Pentágono. De todas formas, Myasíschev esperaba crear también una versión orbital que pudiera servir como interceptor espacial contra el Dyna Soar.

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El M-46 en configuración de lanzamiento.

El M-46 tenía una curiosa forma de punta de flecha. Era un vehículo monoplaza de 3,5 metros de longitud y unas dos o tres toneladas de masa y en la parte trasera llevaría un motor para realizar las maniobras orbitales. Como lanzador para el M-46, Myasíschev pensó en usar un R-7 modificado de la oficina OKB-1 de su antiguo compañero de sharashka, pero también sopesó la creación un lanzador propio a partir del misil de crucero M-40 Burán, un proyecto competidor del Lávochkin La-350 Burya que no salió adelante.

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El M-46 durante el lanzamiento.
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Misil Myasíschev M-40 Burán.

El M-46 dio paso en 1959 a un proyecto más avanzado (no, no existió un M-47) que recibió la denominación de M-48. Parece ser que en la creación de este proyecto jugó un papel especial el ingeniero Pável Tsibin, cuya oficina de diseño fue fusionada ese mismo año con la de Myasíschev. Tsibin también había estado trabajando en raketoplanos, como era el caso del PKA. En realidad, nunca existió un avión espacial denominado M-48, sino una familia entera de proyectos que se diseñaron bajo la dirección de Guennadi Dermichev. Tristemente, parece ser que los planos originales de los aviones M-46 y M-48 resultaron destruidos y los documentos a los que tenemos acceso hoy en día son reconstrucciones creadas tras la caída de la Unión Soviética, de ahí que todavía haya un aura de misterio e incertidumbre alrededor de estos proyectos.

El primer diseño, el 48-I, tenía una masa de 4530 kg al lanzamiento y 2980 kg al aterrizaje. Con una longitud de 9,92 metros, el 48-I se parecía más a una cabeza de reentrada usada para armas nucleares que a un avión espacial. El aparato sería lanzado dentro de un escudo térmico cónico que lo envolvería y que se desprendería tras la reentrada para permitir que las pequeñas alas pudieran sustentar el aparato. En la parte trasera se hallaba un módulo con el motor de frenado que se separaría en órbita tras haber cumplido su misión, de tal forma que permitía reducir la masa del vehículo. Para aterrizar, la nave emplearía unos esquíes en vez de ruedas, una práctica muy común por entonces para los aviones de este tipo.

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Raketoplán Myasíschev 48-I.

El 48-II tendría una masa parecida, 4310 kg al lanzamiento, pero su forma era un poco más convencional. La masa al aterrizaje sería superior, 3810 kg, al ser totalmente recuperable y no llevar un compartimento desechable con el motor orbital, por lo que su longitud final era un poco mayor, 12,2 metros. Por su parte, el 48-III tendría un diseño completamente diferente, puesto que se trataba de una cápsula espacial convencional de 4500 kg y tres metros de diámetro con un aspecto similar a la posterior Soyuz. Eso sí, en vez de aterrizar mediante paracaídas emplearía un rotor que debía desplegarse entre diez y quince kilómetros de altura que le daba a la cápsula la apariencia de un extraño helicóptero. Este sistema llamó la atención de Koroliov, quien insistió casi hasta el último momento en usarlo en la nave tripulada Vostok (finalmente lo descartaría por motivos de seguridad y falta de tiempo).

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Diseño 48-II, con planos canard y una forma ligeramente más convencional.
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Proyecto 48-III consistente en una cápsula con un sistema de aterrizaje dotado de aspas rotatorias.

Probablemente el diseño más llamativo sería el 48-IV, un avión espacial más conocido por su característico diseño multifacetado que hace recordar al ‘avión invisible’ F-117 norteamericano construido dos décadas más tarde. Este diseño futurista tenía entre 3,5 y 4,1 toneladas y 9,4 metros de longitud, y, al igual que en el resto de diseños, los dos cosmonautas de la aeronave viajarían dentro de una cápsula presurizada cilíndrica que giraba sobre su eje para permitir una mejor tolerancia a los distintos regímenes de aceleración propios de cada etapa del vuelo. El lanzador del M-48 sería un cohete Vostok u otra modificación del R-7 creada especialmente para la ocasión.

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El curioso 48-IV (www.buran.ru).
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Configuración de aterrizaje del 48-IV.
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Maqueta de una variante del diseño del 48-IV sin estabilizadores.
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Este diseño del M-48 goza de mucha popularidad en la red, pero probablemente sea una reconstrucción errónea de los años 90 (Novosti Kosmonavtiki).
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El M-48 lanzado por un cohete Vostok (www.buran-ru).

En 1960 el proyecto M-48 evolucionó hasta adquirir la forma de un avión espacial estilizado de suaves curvas. Su longitud era de 9 metros y debía tener una masa de 4,5 toneladas, además de estar dotado de dos timones en los extremos de las alas. Para frenar la velocidad orbital usaría un motor de 1,6 toneladas de empuje para frenar su velocidad orbital y reentrar en la atmósfera. Por motivos de seguridad, el piloto se eyectaría a 5-8 kilómetros de altura y descendería con paracaídas mientras la nave aterrizaba de forma automática, un sistema casi idéntico al empleado en las naves Vostok. Esta última versión del M-48 es quizás la más popular y en muchas fuentes se conoce con el nombre alternativo de VKA-23, a pesar de que no está claro si esta denominación era extensible a los otros diseños alternativos. Para mayor confusión, tampoco se conoce muy bien la diferencia entre esta versión del M-48 y el M-49, otro avión espacial de Myasíschev apodado Burán (de hecho, algunas fuentes los consideran el mismo proyecto).

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Último diseño del M-48/VKA-23 de Myasíschev (www.buran.ru).

El principal desafío técnico que tenían que hacer frente los ingenieros de Myasíschev era sin duda cómo proteger la nave de las altas temperaturas de la reentrada, que podían superar los 2500º C. Si los vehículos iban a ser reutilizables no podían emplear un escudo de ablación como el de las cabezas nucleares, así que se estudiaron varias aleaciones exóticas con tungsteno o niobio, así como sistemas de refrigeración mediante líquido. Algunas de las soluciones adoptadas pasaban por crear losetas planas de material cerámico, aunque en aquella época se consideraba una salida de compromiso muy poco elegante. Por supuesto, los ingenieros de Myasíschev no tenían forma de saber que esta tecnología sería la finalmente elegida para los transbordadores espaciales reutilizables, tanto en el shuttle norteamericano como en el programa Burán soviético.

Los planes espaciales de la oficina de Myasíschev terminaron en octubre de 1960 cuando Nikita Jruschov decidió transferir la oficina de diseño OKB-23 a la OKB-52, bajo control de su protegido Vladímir Cheloméi. Cheloméi continuaría con los proyectos de raketoplanos con un entusiasmo todavía mayor si cabe. Todos estos programas desembocarían unos años más tarde en el proyecto Spiral de avión espacial militar, una respuesta formal al Dyna Soar estadounidense que, aunque nunca alcanzó el espacio, llegó a una fase de diseño muy avanzada.

Como epílogo a esta historia, la oficina de Myasíschev terminaría por tener una relación con un avión espacial ‘de verdad’, aunque de forma un tanto indirecta. Y es que durante los años 80 el transbordador soviético Burán y partes del cohete Energía fueron transportadas hasta Baikonur usando un avión Myasíschev VM-T Atlant, una variante del bombardero estratégico M-4 Molot de la oficina OKB-23. ¿Justicia poética, quizás?

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La lanzadera Burán sobre el M-4 Atlant. A pesar de la potencia del M-4, este no tenía capacidad para llevar la nave completa, de ahí que no tenga el estabilizador horizontal. El An-225 Mriya sería construido específicamente para llevar las lanzaderas del programa Burán completas.

Referencias:

  • http://www.buran.ru/htm/myasi.htm
  • http://www.testpilot.ru/russia/myasishchev/m/46/m46.htm
  • http://www.testpilot.ru/russia/myasishchev/m/48/vka23.htm
  • http://www.ussr-airspace.com/index.php?main_page=product_info&cPath=24_53&products_id=1613
  • Vadim Lukashevich e Igor Afanasyev, Kosmícheskie Krílya, Lenta Strantsvi, 2009.
  • Illyustrirovannia Entsiklopedia Samoliotov EMZ im. V. M. Myasíscheva, Aviko Press, 2005.


14 Comentarios

  1. En la gráfica “Raketoplán Myasíschev 48-I.” se lee perfectamente en ordenadas (“temperatura”, el resto lo leo pero no lo entiendo) 3000 K a los 70 s, la gráfica dice “nosi”, no sé si es la proa mismísima (“nariz”).

    Esto es reentrar y lo demás afeminamientos.

  2. En aquellos tiempos se pensaba en la astronautica como una extensión de los vuelos de gran altitud, y las capsulas como una manera rustica de ir al espacio, pero para para muchos la opción de avión espacial a quedado mal vista debido al Shuttle y a los éxitos con las capsulas, pero muchos olvidan que el Shuttle fue un diseño que se ajusto aun objetivo demasiado estricto y con poco margen.

    1. Coincido contigo completamente, si los militares o se hubieran puesto en medio, quizás habríamos tenido algo grande… De momento, lo máximo que veremos serán como mucho, Dream Chasers ya si eso.

  3. Hola Daniel:
    Muy interesante la entrada, la verdad es que estos temas “históricos” los bordas. No conocía la historia personal de Myasíschev y trasteando un poco por la Red, es muy interesante. Esa es una de las cosas buenas que vas tirando del hilo y acabas en la Luna, nunca mejor dicho.
    Me ha parecido interesante cómo los diseños se parecen a otros USA que has descrito en otras entradas. Supongo que al final las soluciones de ingeniería acaban en una especie de evolución convergente y que las opciones posibles son reducidas. Otra cosa que me llama la atención es que no se aplicara el concepto de reentrada y planeo, después a los diseños de las primeras naves, entre otras cosas supongo que por las dificultades técnicas que suponen frente a la mayor simplicidad de los escudos ablativos.
    Un saludo,

  4. Muy guapo el artículo.

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    En 1960 el proyecto M-48 evolucionó ….
    … Para fenar (te has comido la R de frenar supongo. Tercer línea del párrafo al final).

  5. Es alucinante como hace casi 60 años los ingenieros se atrevian con conceptos tecnologicos que hoy en dia los ingenieros casi no se atreven a abordar,puede que fuesen bastante ilusos en aquel tiempo respecto a sus habilidades y posibilidades pero valor y creatividad no les faltaba.

    1. Los ingenieros aeroespaciales son optimistas por naturaleza. Las consideraciones económicas y políticas no entran en sus ecuaciones. Y muchos problemas tecnológicos (por ejemplo, el del escudo térmico), tampoco.

      1. No sé no sé… mi hermano no es muy optimista que digamos y suele plantear las cosas mirando mucho el presupuesto esconómico.

        Su proyecto de fin de carrera hace un huevo de años fue de velas solares cuando la gente casi no sabía ni lo que eran.

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        Habrá de todo, lo que pasa que a los aeronáuticos se les exige cosas complicadas y hay que tirar de inventiva muchas veces.

        1. Bueno, yo siempre tengo en mente las estaciones orbitales de energía solar y las ciudades espaciales de Gerard O’Neill… Optimismo tecnológico puro y duro. Por no hablar de los aviones supersónicos comerciales.

          1. Los aviones supersónicos fueron rentables, aunque no tanto como los subsónicos, y por supuesto son actualmente muy valorados por los militares. Y eso a pesar de lo inmaduro de la tecnología. Exceptuando los satélites terrestres, que son oro puro, el espacio no es rentable, pero es una tecnología poco desarrollada y hay que darle tiempo y ganas.

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