El sistema aeroespacial «Spiral» (en ruso: Авиационно-космическая система «Спира́ль»), fue un proyecto espacial soviético que tenía como objetivo el desarrollar y diseñar una nave espacial reutilizable que se pudiera utilizar para efectuar misiones de reconocimiento fotográfico, reconocimiento por radar, intercepción orbital, ataque espacio-tierra, mediante misiles lanzados desde el espacio a una órbita baja o operaciones de carga a estaciones espaciales. El proyecto estuvo activo entre 1964 y 1979 y fue el precursor del transbordador Burán.
El Proyecto Spiral comenzó en la década de 1960 y fue una respuesta al programa de bombarderos de reconocimiento e interceptor espacial de Estados Unidos X-20 «Dyna Soar»Dynamic Soaring ‘aceleración y planificación’ de acuerdo con la técnica de reentrada de Eugen Senger (proyecto de bombardero alemán ICJ conocido como «Proyecto Senger»). 1944. Idioma: inglés.Proyecto “Espiral”. Materiales del XISimposio Internacional de Historia de la Aviación y Astronáutica.
En 1964, se desarrollaron las bases directrices del proyecto por el 30.ºInstituto Central de Investigación de la Fuerza Aérea de la Unión Soviética y, en el verano de 1966, comenzaron los trabajos de investigación y desarrollo en la oficina de diseño OKB-155 de A.I. Mikoyan bajo la dirección del diseñador jefe Gleb Evgenievich Lozino-Lozinsky. Entre 1969 a 1974, se realizaron varios modelos a escala de los «BOR» (acrónimo de ‘Avión-cohete Automático Orbital’) y, entre 1976 a 1978, se llevaron a cabo 7vuelos de prueba con éxito del MiG-105. 11 el avión subsónico de vuelo orbital que era la Aeronave Orbital Tripulada Experimental «EPOS».
Basándose en las investigaciones y desarrollos del programa Spiral se desarrolló en la Unión Soviética el transbordador Burán y en los Estados Unidos el programa HL-20, sobre cuya base se crearon las naves espaciales Dream Chaser y X-37В.
Diseño y desarrollo Tras definir, a finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, una serie de tareas que no se podrían realizar por completo con los misiles balísticos ni con las naves espaciales que entonces se estaban desarrollando se decidió la puesta en marcha de un proyecto de desarrollo para un sistema aeroespacial de una nave orbital tripulada y reutilizable que podría ser lanzada de forma horizontal mediante un avión nodriza. Este proyecto recibió el nombre de «Spiral».EL INICIO DE LAS TECNOLOGÍAS AEROESPACIALES. SOBRE EL PROYECTO DEL SISTEMA DE ESPACIOS REUTILIZABLES “SPIRAL” (НАЧАЛО АВИАКОСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ. О ПРОЕКТЕ МНОГОРАЗОВОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ "СПИРАЛЬ"). Autor: Vladimir TRUFAKIN. Fecha: 30 de junio de 20003. El proyecto sae comenzó a desarrollar en 1964 y lo hizo en forma paralela a los proyectos estadounidense del avión cohete North American X-15 y el avión espacial Boeing X-20 Dyna-Soar.
La idea inicial era realizar un sistema que tendría ciertas ventajas respecto a los cohetes convencionales, como poder sostener un elevado ritmo de lanzamientos, ser dos o tres veces más pequeño que un cohete de la misma capacidad de carga, costar de 3 a 3,5veces menos que un cohete convencional, poder alcanzar cualquier tipo de órbita y no depender del estado meteorológico para su lanzamiento. El proyecto Spiral dio paso, tras su cancelación definitiva, al diseño del transbordador Burán de mayor tamaño y capacidad. Las conclusiones de sus experimentos y estudios sirvieron muy eficazmente para desarrollar con éxito posteriores programas espaciales como el transbordador Burán en la Unión Soviética y para el proyecto del transbordador HL-20 de la NASA en los Estados Unidos.
Se desarrollaron los sistemas de lanzamiento y la nave orbital tripulada, así como una serie de naves no tripuladas realizadas a escala denominadas BOR que trascendieron al mismo proyecto y se utilizaron en desarrollos posteriores.
El sistema aeroespacial «Spiral» fue uno de los proyectos científicos más ambiciosos y secretos de la historia de la aviación soviética. La nave orbital tripulada, de 115toneladas, tres alas y reutilizable, ser lanzado desde el aire con un avión del lanzamiento tipo nodriza y con la ayuda de un cohete poder realizar un vuelo vertical hasta el espacio, a una velocidad de Mach6, para luego liberar el cohete principal y continuar su trayectoria en la órbita baja.
La nave volvería a su base de lanzamiento después de completar la misión, con un vuelo de ingreso atmosférico controlado por un solo piloto. El avión orbital llevaría una carga útil de hasta 10,3toneladas a la órbita circumpolar de 130 a 150km en el vehículo de desplazamiento de hasta 750km si el motor fuera de hidrógeno líquido, o de 5 toneladas si fuera de queroseno. Un sistema de refuerzo, con la funcionara con flúor e hidrógeno podría a órbitas 130 a 150km de altitud, inclinación de 45 a 135°.
Las características de maniobrabilidad de la nave orbital tripulada, estaba basada en pequeños motores en su parte trasera, y un cohete de refuerzo en el espacio, que sería desechado tras su uso. Este cohete funcionaría con flúor y amidol. La versión de interceptor puede realizar una maniobra combinada de forma simultánea. Para completar el vuelo, el piloto ordena el freno y arranque de motores, para que el avión espacial pueda ingresar en la atmósfera a un gran ángulo de ataque, para controlar la aeronave durante el descenso. Sería capaz de realizar una maniobra de aerodinámica en la trayectoria de vuelo sin motor en el rango de 4000-6000kilómetros y desviación lateral de 1500km.
El avión espacial se orientaría a la zona de aterrizaje a control remoto, desde la base de comando en tierra, calculando el vector de velocidad a lo largo de la pista, mediante el uso de un avanzado programa de implementación, la agilidad del avión espacial, le permitiría aterrizar a una velocidad de menos de 250km/h en la noche y en condiciones meteorológicas adversas en uno de los aeródromos de reserva de 2.ªclase en cualquier lugar de la Unión Soviética, en cualquiera de sus tres circuitos de la órbita.
Configuración En el proyecto Spiral se planteó el desarrollo del lanzamiento horizontal de una nave reutilizable, el orbitador espacial, para ello se ideó un acelerador hipersónico, que designaron GSR, y un sistema de cohete acelerador de dos etapas, además de la propia nave orbitadora. La nave, tras su salida al espacio, debía regresar a la Tierra, traspasar la atmósfera y aterrizar como un avión convencional.
El sistema Spiral contaba de tres elementos principales para su diseño y desarrollo: Un nuevo avión de carga hipersónico reutilizable llamado Spiral 50/50. Un cohete desechable de dos etapas. Aeronave Orbital Tripulada Experimental «EPOS» u orbitador espacial, cuya forma le valió el apodo «zueco» (en ruso лапоть, pronunciado Lapot) denominado también como MiG-105.
Para el estudio y desarrollo se crearon los «BOR», acrónimo de ‘Avión-cohete Automático Orbital’.
El avión hipersónico Spiral 50/50 thumb|right|Tupolev Tu-144LL, programa experimental de la década de 1990. El avión portador debía de servir en primera etapa del lanzamiento horizontal. El diseño se basó en el avión supersónico de pasajeros Tupolev Tu-144 y en el bombardero supersónico que no llegó a entrar en producción en serie, Sujoi T-4. Se encargó de su desarrollo la Oficina de Diseño de Túpolev, el OKB-155, que realizó una nave de 52toneladas de peso, 38metros de longitud y 16,5metros de envergadura que podría alcanzar los 6Mach de velocidad. Sobre el fuselaje del avión iba la Aeronave Orbital Tripulada Experimental «EPOS» y el cohete para la segunda etapa del lanzamiento. El «EPOS» pesaba unas 10toneladas y tenía una longitud de 8metros y una envergadura de 7,4metros.
La de la nave era muy aerodinámica, especialmente diseñado para altas velocidades, carecía de cola, tenía forma de ala delta con un gran barrido variable a lo largo del borde de ataque del tipo «doble delta» con un barrido de 80° en la zona de proa y 60° en la parte final del ala. Tenía un área de 240,0m² con superficies estabilizadoras verticales en los extremos del ala. Los planos de la quilla se inclinaban hacia dentro 3°, lo que aumentaba la estabilidad en la pista. El borde de ataque del ala tiene un perfil de doble ángulo, desde la cabina de mando hasta las alas. El control se realizaba mediante timones en las quillas, los elevadores y los flaps de aterrizaje. El fuselaje central se proyectaba hacia atrás de la nave con un bulbo trasero, que separaba los motores del lado izquierdo y derecho, posicionados uno sobre el otro, para disminuir el arrastre del fuselaje central. Para la mejora de la estabilidad direccional en velocidades hipersónicas llevaba una cresta ventral plegable que se escamoteaba bajo el fuselaje, entre los dos motores inferiores, en las operaciones de despegue y toda de tierra. La cabina del avión, con capacidad para dos personas, estaba presurizada y era eyectable en cualquier altitud. El morro de la nave se inclinaba 5° respecto al fuselaje de la nave lo cual mejoraba hasta en 14° la visibilidad en las maniobras de aterrizaje (esto se usó luego en la creación de aviones de pasajeros supersónicos de la primera generación, como el «Concorde» y el Tu-144).
El tren de aterrizaje era triciclo con un puntal de morro que se liberaba en la dirección de «contravuelo», equipado con neumáticos emparejados de 850×250mm. El puntal principal está equipado con un bogie de dos ruedas con una disposición en tándem de ruedas de 1300×350mm que permitía reducir su ocupación dentro del chasis. La pista del tren de aterrizaje principal es de 5,75M.
El GSR, como lo llamaban, estaba equipado con 4 potentes motores turbo-estatorreactores de un diámetro de 1250mm, con postquemador, situados junto al fuselaje central en una cámara cuadrada, desarrollado por AM Lyulka con un empuje de despegue de 17,5toneladas cada uno montados juntos bajo el cuerpo principal de la nave, a cada lado del fuselaje central, para capturar la corriente de aire proyectada hasta los motores por la punta del avión, en una entrada de aire única bajo el fuselaje central y una sola boquilla divergente de aire supersónico, en forma parecida al posterior diseño del avión experimental hipersónico estadounidense NASA X-43. El combustible era hidrógeno licuado. La nave tenía un peso de 36toneladas en vacío, y portaba 16toneladas de hidrógeno líquido (213m³), para lo cual se destinaron 260m³ del volumen interno.
La particularidad de los nuevos motores consistía en el uso de los vapores de hidrógeno para el engranaje de la turbina que gira el compresor turbojet, el hidrógeno del evaporador se colocó en la entrada del compresor. Esta es la forma en que se elaboró el motor de la aeronave, con la combinación de motores turbofan, hipersónicos y turborreactores, con el cohete superior que podía ser utilizado como tanque de combustible externo, para lograr alta velocidad.
La toma de aire ajustable en modo hipersónico fue otra característica avanzada del diseño, la ventaja de la superficie del fondo de la base del fuselaje, la base de las alas y el morro de la nave, especialmente diseñado para comprimir el aire a los motores, con nuevos materiales resistentes al calor.
En la parte superior se instaló una caja especial, en la que ubicaba el orbitador y el cohete propulsor cuyo morro y cola estaban cubiertos con carenados.
El avión propulsor fue el primer diseño detallado tecnológicamente revolucionario de un avión de propulsión a chorro hipersónico. En el 40.ºCongreso de la Federación Aeronáutica Internacional (FAI) que se celebró en 1989 en la ciudad española de Málaga, los representantes de la NASA elogiaron la aeronave propulsora y señalaron que estaba «diseñada de acuerdo con requisitos modernos».«Sistema orbital de aire Spiral». Medio: Revista aeroespacial N 3-4, 2005. Autores: V.P. Lukashevich, V.A.Trufakin y S.A. Mikoyan. Fecha: números 3 y cuatro del año 2005. Idioma: ruso.