Траектория полета ВКС с ЯРД состояла из следующих участков:
-  взлет с земли по-самолетному на ТРДФ (при тяге ТРДФ 240 тс длина разбега составляла бы 800 м);
-  начальный разгон — набор высоты с ТРДФ (скорость в конце разгона - 2200 км/ч, высота не менее 10000 м, что обуславливалось минимальной высотой включения ЯРД));
-  баллистический участок разгона на ЯРД до круговой орбитальной скорости;
-  полет по круговой орбите с маневрированием. Запас топлива на ВКС позволял осуществлять маневр с поворотом орбиты на 12,5° в каждую сторону, грубый маневр осуществлялся с помощью ЯРД, более тонкое корректирование производилось с помощью кислородно-водородных верньерных ЖРД;
-  торможение для спуска с орбиты предполагалось осуществлять с помощью твердотопливных двигателей. Дальнейшее снижение происходило с неработающими двигателями по траектории стационарного планирования, обеспечивающего минимальные значения температуры нагрева нижней поверхности ВКС. При вхождении в более плотные слои околоземной атмосферы ВКС мог совершать боковой маневр с использованием аэродинамических сил, при этом боковое отклонение могло достигать 1500 км;
-  полет на посадку происходил с работающими ТРДФ начиная с высот 10000 - 20000 м со скоростью 1000 - 2000 км/ч, с расстояния до 500 км;
-  заход на посадку производился по-самолетному. Длина пробега 1000 - 1400 м.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВКС С ЯРД            

Важным фактором, во многом определявшим успех программ создания ВКС и гиперзвуковых самолетов, должно было стать освоение и внедрения в практику авиационно-космической техники криогенных технологий. В русле этих работ значительным достижением ОКБ стало создание и испытания экспериментального самолета Ту-155, силовая установка которого успешно работала на двух видах криогенного топлива: жидком водороде и СПГ.

Опыт создания, испытаний и доводок Ту-155, его криогенной силовой установки, а также сложнейшего наземного криогенного комплекса дал ценнейший практический материал для дальнейших работ ОКБ в области создания криогенных летательных аппаратов, в том числе и с гиперзвуковой скоростью полета.

Анализ положительных свойств криогенного топлива в авиационно-космической технике показал, что оно с наибольшим эффектом может использоваться при создании гиперзвуковых и воздушно-космических самолетов, а также в авиационно-космических системах.

В 70-е годы в ОКБ, в рамках начавшихся в СССР работ по многоступенчатым многоразовым воздушно-космическим аппаратам (МВКА), рассматривалось техническое предложение по подобным системам. К рассмотрению предлагалась воздушно-космическая система с МВКА, первой ступенью которой являлись разгонные блоки вокруг которого по периметру крепились МВКА и два дополнительных спасаемых топливных бака, выполненных в виде безмоторных крылатых аппаратов, оснащенных разворачивающимися консолями килей. После старта системы, горючее первоначально вырабатывалось из этих топливных самолетов-баков, после чего они отделялись от системы и они осуществляли планирующий полет к земле, в ходе которого их должны были перехватывать и подцеплять к себе специальные самолеты-спасатели. Затем самолеты-спасатели вместе с самолетами-баками выполняли посадку на аэродром.

ПРОЕКТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ОРБИТАЛЬНОГО САМОЛЕТА (ООС)

С началом работ на Западе по одноступенчатым ВКС, работы по данной тематике оживились и в СССР. В первой половине 80-х годов совместно с ЦАГИ, другими предприятиями и организациями отечественного ВПК, ОКБ подготовило ряд конкретных технических предложений по созданию авиационно-космических систем на базе орбитального самолета с маршевой и корректирующей силовыми установками на основе ЖРД, с наземным или воздушным стартом с тяжелых самолетов-носителей.

В процессе детального изучения и анализа проблемы создания перспективной авиационно-космической системы (АКС) в плане наиболее оптимальных решений использования околоземного космического пространства в интересах оборонного комплекса страны и ее народного хозяйства на данном этапе в ОКБ рассматривались следующие возможные альтернативные варианты:
- одноступенчатый орбитальный самолет (ООС), стартующий горизонтально с аэродрома с помощью разгонной тележки;
- ООС, стартующий со специальной летающей платформы, обеспечивающей взлет и набор стартовых высоты и скорости ООС;
- ООС, стартующий со сверхтяжелого самолета-носителя со стартовой массой 1300 - 1500 т.

Проект одноступечатого орбитального самолета