BOR-4

BOR-4は、冷戦時代に旧ソビエト連邦が進めた、いわゆる「ソ連版スペースシャトル計画」であるブラン計画の一環として開発された無人の実験機です。この機体は、特に宇宙から大気圏へ再突入する際の技術、とりわけリフティングボディ形状を持つ機体の挙動や耐熱性に関するデータを収集することを目的としていました。

概要

BOR-4は、ブラン計画で検討されていた有人軌道航空機MiG-105の開発で得られた知見を基に、その設計をスケールダウンしたようなリフティングボディ形状を採用しています。この形状は、一般的なカプセル型宇宙船とは異なり、揚力を発生させることで大気圏内での滑空飛行を可能にする特性を持っています。

機体の下面、特に再突入時に最も高い熱負荷を受ける部分には、極度の高温に耐えうる炭素繊維強化炭素複合材料製の耐熱タイルが広く装着されていました。これは、後のブラン本体にも採用された重要な技術要素です。

機体構造と特徴

BOR-4の革新的な特徴の一つに、独自の冷却システムがあります。翼内部などの空洞には、機体上部など比較的熱負荷が低い箇所にタイルを貼り付ける際に使用されたフェルト材に似た、微細な穴を持つ多孔質材料が充填されていました。この多孔質材には、水を含む特別な組成物が事前に含浸されていました。大気圏再突入に伴う強烈な空力加熱を受けると、含浸された組成物から水蒸気が発生し、この蒸発潜熱を利用して機体構造から熱を奪い、内部の温度上昇を抑制するという仕組みでした。これは、当時のソ連が開発した独自の冷却技術であり、再利用可能な宇宙往還機の実現に向けた重要なステップでした。

降下・回収

BOR-4は再突入後、回収可能な状態で地上（または海上）に降りてくることを前提として設計されていました。大気圏に突入し、高度がおよそ30キロメートルまで降下すると、機体は空気抵抗を利用して速度を効果的に減速するため、螺旋状に滑空する軌道をとりました。その後、高度約7500メートルで大型のパラシュートを展開し、最終的な降下速度を毎秒7〜8メートル程度まで落としました。着水時には、機体が海面に浮かび続けるように、円錐形のフロートを展開するシステムを備えていました。この海上着水・回収方式は、陸上への精密着陸に比べて技術的なハードルが低い一方、機体の回収作業が必要となります。

成果と評価

合計5回にわたるBOR-4の飛行実験（1回の弾道飛行と4回の軌道周回飛行）は、リフティングボディ形状の機体が大気圏に再突入する際の空力特性、熱防御システムの性能、機体構造への影響などに関する貴重な工学的データをソ連の研究者たちにもたらしました。これらのデータは、将来の宇宙往還機の設計、特に熱防御システムの開発において重要な意味を持っていました。

しかし、BOR-4で得られた成果が、後に飛行した大型のリフティングボディ実験機BOR-5や、ブラン計画の最終目標であったブラン宇宙往還機本体の開発に、当初期待されたほど十分に活かされたかどうかについては、評価が分かれるところです。実験規模の違いや技術的な課題、あるいはブラン計画自体の度重なる変更なども影響し、BOR-4の知見が後継機に完全に反映されたとは言い難い側面もあります。

飛行記録

BOR-4は以下の5回の飛行を実施しました。

BOR-4C: 1980年12月5日、コスモス3Mロケットによる弾道飛行。最初の飛行であり、機体の基本的な特性を確認しました。
BOR-4 No.404 (コスモス1374号): 1982年6月3日打ち上げ、コスモス3Mロケットにより軌道周回飛行を実施（約1.5周）。国際的に注目された初の軌道飛行でした。
BOR-4 No.403 (コスモス1445号): 1983年3月15日打ち上げ、コスモス3Mロケットにより軌道周回飛行を実施（約1.5周）。
BOR-4 No.405 (コスモス1517号): 1983年12月27日打ち上げ、コスモス3Mロケットにより軌道周回飛行を実施（約1周）。
* BOR-4 No.406 (コスモス1614号): 1984年12月19日打ち上げ、コスモス3Mロケットにより軌道周回飛行を実施（約1周）。

これらの飛行実験を通じて、BOR-4はソ連の再利用型宇宙機技術開発における重要なステップとなりました。

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