Nga đã bắt đầu nghiên cứu những phương tiện có thể đưa con người lên quỹ đạo, thực hiện nhiệm vụ quân sự rồi trở về Trái Đất như một chiếc máy bay. Một trong những dự án táo bạo nhất là MiG-105 Spiral.
MiG-105.11 được trưng bày tại bảo tàng ở Monino. (Ảnh: TNI)
Nếu được hoàn thiện, Spiral không đơn thuần là một tàu vũ trụ. Nó được kỳ vọng trở thành một phương tiện có người lái, có khả năng thực hiện nhiệm vụ trinh sát và tác chiến chống vệ tinh (ASAT), thậm chí tấn công các phương tiện không gian của đối phương.
Liên Xô tìm cách đáp trả X-20 Dyna-Soar
Ý tưởng về Spiral xuất hiện trong bối cảnh Mỹ đang theo đuổi chương trình X-20 Dyna-Soar vào đầu những năm 1960. Đây là dự án máy bay vũ trụ có người lái, có khả năng hoạt động trên quỹ đạo rồi quay trở lại Trái Đất.
Sự phát triển của Dyna-Soar khiến giới quân sự Liên Xô khi đó lo ngại Washington có thể giành lợi thế chiến lược trên quỹ đạo. Năm 1965, Không quân Liên Xô giao nhiệm vụ cho Cục thiết kế Mikoyan phát triển một phương tiện có khả năng cạnh tranh với X-20. Dự án được đặt tên Spiral và do nhà thiết kế Gleb Lozino-Lozinsky chỉ đạo.
Mục tiêu là tạo ra một máy bay vũ trụ nhỏ, có người lái, được đưa lên quỹ đạo thấp quanh Trái đất bằng tên lửa đẩy. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, phương tiện sẽ trở lại khí quyển và hạ cánh xuống đường băng như một chiếc máy bay thông thường.
Đây là điểm khiến Spiral khác biệt đáng kể so với các tàu vũ trụ kiểu viên nang như Vostok hay Apollo. Thay vì chỉ rơi trở lại Trái đất theo quỹ đạo định trước, Spiral được thiết kế để có khả năng điều khiển khi quay về và chủ động lựa chọn khu vực hạ cánh.
Thiết kế đi trước thời đại
Hệ thống Spiral gồm hai thành phần chính: máy bay vũ trụ MiG-105 và một tên lửa đẩy siêu thanh có tên "50-50". Trong kế hoạch ban đầu, tên lửa sẽ đưa MiG-105 lên độ cao và tốc độ cần thiết để tiếp tục hành trình vào quỹ đạo. Sau khi tách khỏi tầng đẩy, máy bay vũ trụ sẽ thực hiện nhiệm vụ rồi quay trở lại khí quyển.
Một trong những đặc điểm đáng chú ý nhất của MiG-105 là thiết kế thân nâng kết hợp với đôi cánh có thể thay đổi cấu hình. Trong giai đoạn phóng, cánh được gập lên để giảm lực cản. Khi quay trở lại khí quyển, chúng được mở ra nhằm tạo lực nâng, tăng độ ổn định và giúp phi công kiểm soát phương tiện trong quá trình hạ cánh.
Cấu hình này khiến Spiral nằm giữa ranh giới của một tàu vũ trụ và một máy bay. Nó không có hình dạng viên nang quen thuộc của các phương tiện vũ trụ thế hệ đầu, mà giống một chiếc máy bay nhỏ được thiết kế để sống sót sau chuyến bay lên không gian.
Để chịu được nhiệt độ cực cao khi tái nhập khí quyển, MiG-105 được trang bị các vật liệu chịu nhiệt và hệ thống bảo vệ nhiệt, trong đó có hợp kim chịu nhiệt và gạch gốm. Những công nghệ này sau đó cũng trở thành đặc điểm quan trọng trên các phương tiện không gian tái sử dụng như tàu con thoi Buran.
Trên quỹ đạo, phương tiện dự kiến sử dụng các động cơ đẩy nhỏ để điều chỉnh hướng bay. Nó chỉ có một phi công, với buồng lái có áp suất và hệ thống hỗ trợ sự sống cho những nhiệm vụ kéo dài vài giờ.
Khoang nhiệm vụ có thể được cấu hình để mang camera, cảm biến hoặc các thiết bị quân sự tùy theo mục tiêu. Khối lượng của MiG-105 khi được trang bị đầy đủ vào khoảng 10 tấn, tương đối nhỏ so với những tàu vũ trụ tái sử dụng phát triển về sau.
Nguyên mẫu 'Lapot' chứng minh Spiral có thể bay
Liên Xô chưa bao giờ đưa một chiếc Spiral hoàn chỉnh lên quỹ đạo, nhưng họ đã chế tạo một phương tiện thử nghiệm để kiểm tra những công nghệ cốt lõi. Đó là MiG-105-11, thường được gọi bằng biệt danh "Lapot", nghĩa là "dép" trong tiếng Nga, do hình dáng đặc biệt của nó.
MiG-105-11 không có khả năng bay vào không gian. Thay vào đó, nó được sử dụng để kiểm tra khả năng khí động học, điều khiển và hạ cánh của thiết kế Spiral trong điều kiện thực tế.
Từ năm 1976 đến 1978, Liên Xô tiến hành một loạt chuyến bay thử nghiệm tại Viện Nghiên cứu Bay Gromov. Một chiếc Tu-95 được sử dụng để mang MiG-105-11 lên độ cao lớn trước khi thả phương tiện xuống.
Ngày 11/10/1976, phi công thử nghiệm Aviard Fastovets thực hiện chuyến bay thả có người lái đầu tiên. Ông điều khiển MiG-105-11 lượn trở lại và hạ cánh thành công xuống đường băng.
Các chuyến bay tiếp theo tiếp tục kiểm tra khả năng điều khiển và ổn định của phương tiện, cho thấy về mặt kỹ thuật, một máy bay vũ trụ có người lái hoàn toàn có thể quay trở lại Trái đất và hạ cánh theo cách tương tự máy bay.
Điều khiến Spiral trở nên đặc biệt không chỉ nằm ở khả năng bay vào không gian mà còn ở mục đích quân sự mà Liên Xô dự kiến dành cho nó.
Nếu chương trình được hoàn thiện, MiG-105 có thể đảm nhận đồng thời nhiệm vụ trinh sát và tác chiến chống vệ tinh. Nó có thể tiếp cận các vệ tinh đối phương để kiểm tra hoặc theo dõi, đồng thời về lý thuyết có khả năng vô hiệu hóa những phương tiện không gian quan trọng của đối phương bằng vũ khí. Các ý tưởng xa hơn thậm chí từng đề cập tới việc sử dụng laser, dù công nghệ này chưa bao giờ được phát triển thành một hệ thống thực tế cho Spiral.
Trong bối cảnh vệ tinh ngày càng giữ vai trò quan trọng đối với liên lạc, trinh sát và dẫn đường quân sự, khả năng tấn công vệ tinh đối phương có ý nghĩa chiến lược rất lớn.
Hệ thống phóng của Spiral cũng mang lại một lợi thế khác. Tên lửa đẩy dự kiến có thể được triển khai từ các căn cứ không quân hiện có, trong khi bản thân máy bay vũ trụ có thể hạ cánh trên đường băng. Điều này tạo ra một phương tiện có khả năng tái sử dụng và linh hoạt hơn so với các hệ thống vũ trụ truyền thống.
Giấc mơ không gian không thành hiện thực
Spiral chỉ là một phần trong kỳ vọng quân sự hóa không gian của Liên Xô. Cùng thời gian đó, Moscow còn phát triển các trạm vũ trụ quân sự Almaz và nghiên cứu nhiều phương án đối phó với những hệ thống phòng thủ không gian mà Mỹ có thể triển khai.
Sau này, chương trình tàu con thoi Buran cũng được phát triển, trong đó Liên Xô từng nghiên cứu nhiều khả năng quân sự khác nhau cho phương tiện này.
Một trong những yếu tố làm giảm động lực của Spiral là việc Mỹ hủy chương trình X-20 Dyna-Soar vào năm 1963. Khi mối đe dọa trực tiếp từ chương trình Mỹ không còn như trước, tính cấp bách của dự án Liên Xô cũng giảm xuống.
Bên cạnh đó, Spiral phải đối mặt với những vấn đề về ngân sách, công nghệ và đặc biệt là hệ thống động lực siêu thanh. Những tranh chấp trong bộ máy hoạch định cũng khiến dự án ngày càng mất đi sự ủng hộ.
Năm 1978, Liên Xô chính thức chấm dứt chương trình. Nguyên mẫu MiG-105-11 sau đó được lưu giữ tại Bảo tàng không quân ở Monino, Nga, trở thành minh chứng cho một trong những dự án hàng không vũ trụ táo bạo nhất từng được Liên Xô theo đuổi.
