La nave espacial soviética que copiaron los Estados Unidos

El 3 de junio de 1982, un avión P-3C Orión de la fuerza aérea australiana fue despachado urgentemente al Océano Índico para interceptar y fotografiar una misteriosa nave espacial soviética que acababa de amerizar a 560 kilómetros al sur de las Islas Cocos. El satélite, designado Kosmos-1374, había despegado desde el cosmódromo de Kapustin Yar apenas una hora y media antes. Aunque nadie lo podía sospechar en ese momento, el regreso de la Kosmos-1374 terminaría por desencadenar una serie de eventos que culminarían en la copia del diseño de una nave soviética por parte de los Estados Unidos.

En el Océano Índico se encontraban siete navíos soviéticos con la misión de recuperar la nave lo antes posible e impedir su captura por parte del enemigo. También debían evitar a toda costa que el vehículo fuese fotografiado por los aviones de reconocimiento. Tras dar una vuelta a la Tierra, la Kosmos-1374 encendió sus motores de frenado y reentró en la atmósfera terrestre, descendiendo 200 kilómetros más lejos de lo esperado. Aunque la tripulación de uno de los buques -el Yamal– localizó rápidamente la nave, necesitaron varios intentos para izar el vehículo por culpa del fuerte oleaje. Demasiado tarde, porque no pudieron evitar que los indiscretos ojos del P-3C captasen el momento en el que la nave era depositada sobre la cubierta. El avión sobrevoló el buque tan cerca que los marineros temieron que pudiese colisionar contra algún mástil.



La tripulación del Yamal recupera la Kosmos-1374 de las aguas del Océano Índico después de su vuelo espacial. El cono que sobresale en la parte delantera servía para que el vehículo pudiese flotar (www.buran.ru).

Para sorpresa de la inteligencia estadounidense, las fotos revelaron un vehículo espacial nunca visto hasta entonces. No se trataba de una cápsula convencional, sino de una pequeña lanzadera espacial. Pese a que obviamente se trataba de un modelo a escala, las imágenes dieron la vuelta al mundo menos de una semana después. ¡La URSS tiene un transbordador espacial! El 15 de marzo de 1983 se volvió a repetir la historia con el lanzamiento del Kosmos-1445. La nave reentró en la atmósfera terrestre sobre Afganistán, vigilada de cerca por dos aviones Ilyushin Il-18RT. Teniendo en cuenta que la Guerra de Afganistán estaba en su apogeo, no es de extrañar que las dos aeronaves de reconocimiento volasen protegidas por un escuadrón entero de cazas. Esta vez, las imágenes tomadas por el P-3C australiano fueron aún mejores.


La nave Kosmos-1445 fotografiada por el avión Orión P-3 australiano (www.buran.ru).

HL-20: la copia estadounidense

La forma del pequeño transbordador soviético intrigó desde un primer momento a los ingenieros estadounidenses. Con un amplio morro curvado y unas alas muy cortas, las minilanzaderas eran muy distintas al shuttle o el antiguo Dyna Soar. Se trataba de un cuerpo sustentador que recordaba vagamente al avión experimental Northrop HL-10, pero, ¿por qué habían construido los soviéticos un transbordador con esta forma? Muchos expertos occidentales pensaron en un primer momento que el diseño era extremadamente ineficiente. «Otra prueba del atraso tecnológico de la URSS», declararon algunos. Para aclarar el misterio, la NASA construyó varios modelos aerodinámicos de las lanzaderas para ser sometidos a pruebas en los túneles de viento del Centro de Investigación Langley.


Modelo aerodinámico construido por la NASA para estudiar el diseño de las lanzaderas soviéticas (www.astronautix.com).

Para sorpresa de los curtidos ingenieros de Langley, el diseño soviético no era en absoluto ineficiente. Al contrario, presentaba unas magníficas características aerodinámicas, tanto a velocidades hipersónicas como subsónicas. La curiosa forma achaparrada garantizaba una estabilidad nunca vista en un vehículo espacial alado, además de asegurar unas temperaturas relativamente bajas en el escudo térmico durante la reentrada. Por si fuera poco, la nave podía ser capaz de alejarse 2040 km de su trayectoria balística (cross-range), toda una sorpresa teniendo en cuenta el pequeño tamaño de sus alas.

En febrero de 1986 el transbordador Challenger se desintegró sobre el cielo se Florida y la NASA comenzó a evaluar opciones para construir un vehículo de emergencia de cara a la futura estación espacial Freedom. Si en el futuro tenía lugar una tragedia similar, los astronautas de la Freedom no contarían con ningún medio para regresar a la Tierra. Para evitar este terrible escenario, la NASA creó el programa CERV (Crew Emergency Rescue Vehicle).

Entre las distintas propuestas que surgieron para el CERV, el centro Langley presentó la nave HL-20. Se trataba de un transbordador con capacidad para ocho personas con -y aquí estaba la sorpresa- una forma basada en el diseño de las lanzaderas soviéticas. El HL-20 serviría como espina dorsal del PLS (Personal Launch System), un programa tripulado capaz de complementar al transbordador espacial y servir como vehículo de emergencia en la Freedom. Por supuesto, la «inspiración» soviética no se mencionó por ningún lado en la mayoría de documentos relacionados con el HL-20 (de hecho, está ausente en la entrada de la Wikipedia en inglés sobre el tema, todo un ejemplo de cómo se debe reescribir la historia para que no moleste).



Reconstrucción occidental de una lanzadera soviética basada en el diseño las Kosmos-1445 y Kosmos-1374 (arriba) y el HL-20 de la NASA (abajo) (NASA).



Planta del HL-20 (arriba) y del avión espacial soviético Spiral (abajo). Las similitudes en el diseño son más que evidentes (NASA / www.buran.ru).

En octubre de 1988, el transbordador soviético Burán realizó su primer y único vuelo. No pocos expertos occidentales se quedaron de piedra cuando comprobaron que el diseño de la lanzadera soviética era virtualmente idéntico al shuttle norteamericano y que no tenía nada que ver con las pequeñas naves recuperadas en el Océano Índico cinco años antes. Los servicios de inteligencia llegaron a la conclusión de que la URSS estaba desarrollando en paralelo otro programa de transbordadores espaciales más pequeños, programa que bautizó como Uragán («huracán»). Sin embargo, tras la caída de la Unión Soviética en 1991 se pudo comprobar que Uragán nunca existió y que había sido un simple espejismo de la Guerra Fría. En realidad, el origen de las minilanzaderas soviéticas se revelaría aún más fascinante.



Distintas versiones del HL-20 (www.astronautix.com).


El HL-20 como vehículo de rescate para la Freedom (www.astronautix.com).

Spiral y BOR

A finales de los años 50, el camino al espacio pasaba por los aviones espaciales. O al menos eso es lo que pensaban los militares estadounidenses. La Fuerza Aérea de los EEUU (USAF) empleó una gran cantidad de recursos para sacar adelante un interceptor espacial denominado Dyna Soar. Por supuesto, los soviéticos no se quedaron atrás y pronto responderían con el programa secreto Spiral (Спираль).

Aunque el Dyna Soar fue cancelado en 1963, Spiral seguiría adelante y en 1965 el proyecto sería oficialmente asignado a la famosa oficina de diseño OKB-155 de Artem Mikoyan (diseñador de los aviones MiG), con Gleb Lozino-Lozinsky como ingeniero principal del programa. El decreto gubernamental del 29 de junio de 1966 preveía el lanzamiento del Spiral usando un sistema TSTO (Two Stage to Orbit) usando un avión hipersónico denominado «50-50», una etapa cohete y el pequeño avión espacial propiamente dicho, llamado simplemente «50» o «avión orbital» (OS, Orbitalni Samoliot). El avión hipersónico aceleraría hasta alcanzar Mach 6 (1,8 km/s), momento en el cual se separaría la segunda etapa con la lanzadera, que proseguiría hasta alcanzar el espacio. En 1966 se creó en el centro de entrenamiento de cosmonautas (TsPK) la Sección-50 para entrenar a los futuros pilotos del Spiral. Entre los candidatos se encontraba el segundo cosmonauta de la historia, German Titov.


Configuración inicial del Spiral, con el avión hipersónico 50-50 (www.buran.ru).


Gleb Lozino-Lozinsky, encargado del proyecto Spiral y Burán.

El curioso diseño del OS que tanto sorprendería a los ingenieros de la NASA veinte años después fue resultado de arduos cálculos y pruebas por parte de la oficina de Mikoyan y el mítico Instituto Central de Aerohidrodinámica (TsAGI). El escudo térmico inferior estaría formado por una combinación de materiales ablativos y una aleación de niobio y molibdeno. A la vista de los tremendos desafíos tecnológicos a la hora de diseñar el avión hipersónico 50-50, se decidió a finales de los años 60 lanzar el OS mediante cohetes convencionales Soyuz (11A511), al menos en una primera fase.


Recreación del Spiral en órbita (www.buran.ru).


El Spiral en configuración de lanzamiento con un cohete Soyuz (www.buran.ru).


Versión interceptora del Spiral (www.buran.ru).

Spiral tenía como objetivo llevar a cabo misiones de reconocimiento militar o de intercepción de satélites. Lamentablemente, a principios de los años 70 el programa había acumulado numerosos enemigos, entre los cuales se encontraban el ministro de defensa Andréi Grechko y el poderoso Dmitri Ustínov. Para sus oponentes, Spiral era un proyecto fantasioso sin ninguna aplicación real más allá de devorar los presupuestos del estado.

El plan original preveía llevar a cabo los primeros vuelos orbitales en 1973, pero Spiral fue cancelado de forma no oficial un año antes. Eso sí, el programa Spiral no se limitó a diseñar vehículos de papel. Para las pruebas atmosféricas en régimen subsónico se construyó el avión EPOS (Экспериментальный Пилотируемый Орбитальный Самолета-аналога, ЭПОС), también denominado MiG 105.11. EPOS demostró en varias ocasiones el buen comportamiento aerodinámico del diseño, tanto de forma autónoma como en vuelos desde en Túpolev Tu-95KM. En este último caso, el EPOS iba dotado con un tren de aterrizaje con patines en vez de ruedas, al igual que el OS de serie. Como anécdota curiosa, la tripulación de tierra solía emplear sandías para «lubricar» la pista de aterrizaje. Se llegó a construir un prototipo de pruebas supersónicas -el 105.12-, pero no llegó a volar nunca.


El MiG 105.11 EPOS (www.buran.ru).

Además del EPOS, para probar el escudo térmico y el comportamiento a altas velocidades de la lanzadera se creó el programa BOR (Bespilotni Orbitalni Raketoplan, «avión espacial orbital no tripulado). Entre 1969 y 1972 se realizaron siete vuelos suborbitales de los modelos BOR-1 (una maqueta de madera), BOR-2 (modelo del Spiral a escala 1:3) y BOR-3 (escala 1:2). En estas pruebas ese utilizó un cohete Kosmos-2 (11K65) lanzado desde Kapustin Yar.


BOR-2: maqueta a escala 1:3 del Spiral para vuelos suborbitales (www.buran.ru).

Ironías del destino, poco después de cancelarse el programa Spiral los militares empezaron a preocuparse por el proyecto del transbordador espacial estadounidense. Debido a la importante participación del Pentágono en el proyecto, el gobierno soviético sospechaba que el shuttle pudiese ser empleado para objetivos militares desconocidos. Como consecuencia de estos temores, a mediados de los 70 se decidió crear el programa Energía-Burán con el objetivo de crear un sistema análogo a la lanzadera norteamericana. Aunque la dirección general del proyecto recaería en la oficina de diseño de Valentín Glushkó (NPO Energía, antigua OKB-1 de Serguéi Koroliov), se creó la oficina NPO Mólniya para la construcción del orbitador. El ingeniero jefe de NPO Mólniya sería, como no, Gleb Lozino-Lozinsky, antiguo encargado del OS del Spiral.

Lozino-Lozinsky decidió entonces utilizar los BOR sobrantes del programa Spiral para probar el nuevo escudo térmico cerámico del Burán en misiones orbitales. La nueva serie de raketoplanos recibió la denominación oficial BOR-4. Los BOR-4 eran modelos a escala 1:2 del Spiral con una masa de 1450 kg (655 kg de combustible). Se efectuaron cuatro lanzamientos espaciales de los BOR-4 mediante cohetes K65M-RB5 (un Kosmos-3M modificado): Kosmos-1374 (1982), Kosmos-1445 (1983), Kosmos-1517 (1983) y Kosmos-1614 (1984), además de un lanzamiento suborbital previo en 1980.


BOR-4 (www.buran.ru).


Kosmos-1374 (www.buran.ru).

El espectáculo mediático que se desató en la prensa occidental después del amerizaje en el Océano Índico por parte de los BOR-4 Kosmos-1374 (nº 404) y Kosmos-1445 (nº 403) incomodó sobremanera a los militares soviéticos. Al fin y al cabo la mismísima existencia del programa Spiral era aún alto secreto. Para evitar problemas, los dos últimos BOR-4 amerizaron en las aguas soviéticas del Mar Negro, a salvo de miradas indiscretas. Los cuatro vuelos orbitales no tripulados de la serie BOR-4 fueron el coletazo final del proyecto Spiral, pero también -paradójicamente- su momento cumbre.


Configuración de lanzamiento de los BOR-4 (www.buran.ru).

Dream Chaser: ¡Spiral vive!

Por diversos motivos, el programa HL-20 de la NASA no llegaría a ver la luz, pero eso no quiere decir que el diseño del Spiral fuese olvidado en un oscuro cajón. Ni mucho menos. En 2004, la empresa norteamericana SpaceDev (actualmente Sierra Nevada Corporation) llegó a un acuerdo con el Centro Ames de la NASA para desarrollar una nave espacial basada en el diseño del HL-20, nave que se denominaría Dream Chaser. En febrero de 2010, Dream Chaser fue una de las propuestas agraciadas por la NASA dentro de su programa CCDev (Commercial Crew Development Program) para crear un sustituto privado al transbordador espacial. En su versión actual, Dream Chaser es una nave de 9,6 x 8 metros capaz de transportar entre seis y nueve astronautas hasta la ISS.



Dream Chaser, el heredero de Spiral (Sierra Nevada Corporation).


BOR-4 (Novosti Kosmonavtiki).

Todavía le queda mucho por delante, pero si alguna vez llega a volar, Dream Chaser será el último exponente de un diseño creado hace casi cincuenta años por el equipo de Gleb Lozino-Lozinsky en plena Guerra Fría y a un continente de distancia. Quién iba a imaginar que las fotografías de una nave espacial soviética tomadas por un avión de reconocimiento australiano resultarían claves a la hora de diseñar uno de los posibles sustitutos del transbordador espacial. Hoy más que nunca, Spiral vive.

Referencias:

  • Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle, Bart Hendrickx y Bert Vis (Springer-Praxis, 2007).
  • HL-20, Mark Wade.
  • Spiral, Vadim Lukashevich (www.buran.ru).
  • Dream Chaser.


28 Comentarios

  1. Precisamente hace un par de días, echando un vistazo a la web de los de Sierra Nevada (de EEUU, que no ‘granaínos’) me topé con el Dream Chaser y lo primero que pensé es que me parecía sospechosa y sorprendentemente parecido al Spiral soviético, más allá de los «parecidos razonables… no había tenido tiempo de profundizar las pesquisas y ¡eureka!, me encuentro con esta entrada tuya, tan documentada como siempre.
    Simplemente Спасибо, Daniel.

  2. Fantástico artículo.

    A mi también me pareció que el Dream Chaser era demasiado parecido al Spiral.

    Pues a ver si consiguen que vuelen estos cacharros. Esto si que serían naves LEO realmente reutilizables ya que me parecen mucho menos complejos que los STS.

    Saludos!!

  3. Wow, excelente artículo. Estos son los que le dan reconocimiento a tu blog. Que lástima que ninguno de ellos haya llegado a ser operativo. Cuando se pensaba en aviones espaciales, esto era lo que había en mente, no el gigantesco shuttle.

    Es posible que el shuttle haya hecho bastante daño a la conquista espacial. Si los yankis hubieran utilizado un diseño mas pequeño, los rusos no habrían copiado el monstruoso shuttle, y probablemente se hubiera hecho realidad el Spiral. Es posible que con la caida de la URRS un proyecto mas modesto hubiera podido sobrevivir, y un avioncito de la nasa hubiera podido tener mas éxito que el transbordador… pero esto nunca lo sabremos.

    1. Si, el transbordador espacial yanqui hizo mucho daño a la conquista espacial. Permitió estudiar abundantemente un nuevo caso de aerodinámica para reingreso a la atmósfera, ayudo a construir la estación espacial y probablemente se vuelva a hacer una versión mas avanzada muy pronto (Skylon y demás). Encima obligo a los soviéticos, que no tenían voluntad propia, pobrecitos, en gastar dinero en el Buran.

  4. Que buena publicación Daniel. Gracias por compartirla. Por cierto, despues de leer este gran artículo, mi opinión se refuerza mas, en el sentido de que los Sovieticos/Rusos son mejores que los estadounidenses con respecto a diseños aeroespacieles y uso de materiales y concepción de diseños practicos y eficientes, el unico punto donde no han igualado y superado a los segundos, es en la electronica avanzada, que hay es donde los «gringos» si tienen mas ventaja. Por último, lastima que las decisiones en la epoca sovietica se tomaban usando criterios politicos y no practicos, este vehículo ya estaba listo para volar y sustituir a las capsulas, eso creo yo.

  5. Bravo, Daniel,
    Voici parfaitement résumé une belle aventure. Merci pour ton travail.
    Une anecdote amusante pour votre information. Toujours en veille de l’actualité soviétique à l’époque du vol, j’avais réalisé une maquette de Cosmos 1445, maquette qui fut utilisée à la TV française et dans des revues française.
    A l’époque j’étais voisin d’un des responsable de chez Dassault, qui travaillait de leur coté sur le concept de navette Hermes pour la France. Il passa de longues heures à regarder ma maquette, très interrogatif sur les formes. Dassault n’a pas eu Hermes. Hermes ne s’est pas réalisé.
    Mais j’ai plaisir à croire, qu’un jour, Hermes aurait eu un peu de travail de Lozin-Lozinsky
    Tezio

    Bravo, Daniel
    Aquí se resume perfectamente una gran aventura. Gracias por tu trabajo.
    Una anécdota divertida para su información. También en la víspera de noticias de la era soviética de vuelo, hice un modelo de Cosmos 1445, que fue utilizado para burlarse de la televisión francesa y en las revistas francesas.
    En ese momento yo era vecino de la cabeza de Dassault, que trabajó a su lado en el concepto de lanzadera Hermes a Francia. Pasaba largas horas observando a mi competición, en la forma interrogativa muy. Dassault no Hermes. Hermes no es así.
    Pero me gusta pensar que un día, Hermes habría tenido un poco de trabajo Lozin-Lozinsky
    Tezio

  6. Esto necesitamos para abaratar realmente el acceso al espacio. Un vehículo TSTO totalmente reutilizable, donde el avión nodriza sea hipersónica (utilizando un motor de ciclo combinado turbojet – ramjet – scramjet) y un pequeño vehículo orbital. Por suerte este concepto se encuentra en la mira de varios países, desde EE.UU pasando por la India y calculo que de China también.

    1. ¿Pero tú sabes lo que cuesta el desarrollo de un avión hipersónico capaz de mach 6? Miles de millones, y muchos miles como mínimo, lo midas en la divisa que lo midas. Necesitarías un sistema que fuera usado miles de veces para acercarte a algo que saliera rentable a lo largo de su vida de servicio, y un gobierno dispuesto a hacer una enorme inversión en un modo de vuelo nunca antes probado (de parado a hipersónico con motores atmosféricos). No lo veo, la verdad.

      Por el contrario, una primera etapa cohete reutilizable que se separa a mach 6 es mucho, mucho, muuucho más fácil de desarrollar, más barata de producir, y más simple de efectuar mantener operativa o sustituir al final de su vida útil. Y si ya ni es reutilizable, pues todavía más barato de desarrollar, porque ya tendríamos varias volando por ahí en estos momentos. Ten en cuenta que la segunda etapa de Spiral nunca se intentó que fuera reutilizable.

      ¡Ah! y para Daniel, la referencia al BOR-4 en la página de la wiki sobre el HL-20 está en el primer párrafo, en la segunda línea. Que me gustaría pensar que un fan tuyo solucionó el problema durante esta noche, pero entonces me pregunto de dónde saqué yo la información de la serie BOR de pruebas, que tenía bastante antes de leer este artículo. A plena vista del más lelo no está, pero tampoco es un dato que cueste mucho encontrar cuando empiezas a leer los detalles del asunto, y desde luego es mencionada en varios sitios. El espacio es uno de los sitios en los que la URSS tiene más «fans»… y me incluyo. 🙂

  7. Genial
    Amigo tu artículo me ha fascinado a mas no poder. Creo que la Historia debe ser conocida tal cual, sin sesgos ideológicos o de otro tipo, tu artículo a mi juicio es una gran contribución a divulgar un evento que ha marcado una etapa en la conquista de los cielos, gracias

  8. Daniel, lo que comentas de las sandias ¿es cierto?
    Yo recuerdo haber visto (no entiendo el ruso) un video de unos ingenieros con sandías, pero yo imaginaba que uno explicaba a otros que con un patín valdría para el aterrizaje tanto en pistas heladas como de tierra que fuesen uniformes… y eso les daría menos complicaciones que un tren completo de aterrizaje.
    Sabía todo esto, pero nunca me había puesto a comparar fechas para ver quien había copiado a quien…
    Me imagino un Dream Chaser lleno de astronautas y me emociono.
    Buen artículo Daniel.
    Un saludo. Carlos

  9. Gracias por los comentarios, gente.

    @ciudad-futura: не за что, товарищ!.

    @Jimmy: además del Spiral, la URSS desarrolló muchos otros proyectos de minitransbordadores (MAKS, OK-M, etc.), por no hablar del reciente Klper. Es una pena que ninguno haya volado al espacio.

    @diplomatic: gracias.

    @Tezio: merci beaucoup, mon ami. Je pense que Hermes aurait été un concurrent digne de Spiral.

    @Anónimo: sí, de hecho, el X-38 también se basçó en los estudios aerodinámicos del HL-20, pero lo cierto es que también empleó las contribuciones de otros programas, así que se puede considerar un diseño original.

    @TalSite: lo de las sandías lo leí en algún libro (ahora no recuerdo cuál), así que lo cito de memoria, pero es verdad que salía en un documental. Voy a verlo otra vez y te lo confirmo.

    Un saludo.

  10. wow que soprendente dataso que nos das daniel te luciste aunque los parecidos son inminentemente enormes ustedes saben que estamos en mundo en el que la television y el internet dominan las redes sociales bueno aqui hayque resaltar varias cosas hace un año vi un documental en ruso sobre 48 horas para la destruccion de la OTAN y vi un naimatrion bastante real como el buran llegaba al espacio con bastantes mig 105 spiral y cada uno con arsenal nuclear discpuesto a caer en cual quier lugar de USA las tima que ese documental lo borraron en youtube

  11. Muy interesante, la verdad. Excelente artículo, muchas gracias, Daniel! Como le gusta a los europeos y a los estadounidenses ver «copias» rusas de sus productos en todos lados. A mí, que además de la exploración espacial también me interesa la aviación, me molesta muchísimo todas las absurdas afirmaciones de que los aviones rusos son copias de occidentales, sólo porque tienen alguna lejana similitud. Pero jamás aceptarán, con base en la similitud externa, que el F-15 es copia del MiG-25, o el A-400 del An-70. Pues es interesante saber que, de hecho, los estadounidenses realmente copiaron un diseño soviético, sin lugar a dudas.

  12. @Andreyu:

    Daniel, crea tu propia Agencia espacial, en serio llegaremos mas lejos.
    Los rusos son la maña, los estados unidos la fuerza. en mi opinion ya hay que dejarse de tanta mision lejana para observar si hay vida o no y ya liarse a colonizaciones. Estos sistemas y diseños lo permitirian.
    Una pregunta que no viene mucho a cuento pero igual tu o alguien de por aqui me ayuda:
    ¿Nombres de componentes quimicos de cualquier tipo acabados en «Nomio»?

  13. É uma pena mesmo que estas pequenas naves não tenham vindo à luz porque elas levarim e trariam aquilo que é preciso trazer de volta à terra: vidas humanas. Sem queimar uma montanha de dinheiro. Mas quem sabe a Índia ou alguem mais não resolva operar uma.

Deja un comentario

Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 14 diciembre, 2010
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Historias de la Cosmonáutica • NASA • Rusia • sondasesp