Полет «Бурана»: как это было
15 ноября 1988 года состоялся запуск космического корабля многоразового использования «Буран». После того, как стартовала универсальная ракетно-космическая транспортная система «Энергия» с «Бураном», он вышел на орбиту, сделал два витка вокруг Земли и совершил автоматическое приземление на космодроме Байконур.
Этот полет стал выдающимся прорывом в советской науке и открыл собой новый этап в развитии советской программы космических исследований.
О том, что в Советском Союзе необходимо создать отечественную многоразовую космическую систему, которая послужила бы противовесом в политике сдерживания потенциальных противников (американцев), рассказали проведенные Институтом прикладной математики Академии Наук СССР и НПО «Энергия» аналитические исследования (1971-1975). Итогом их стало утверждение, что в случае запуска американцами многоразовой системы Space Shuttle они получат преимущество и возможность нанесения ракетно-ядерных ударов. И хотя американская система не представляла непосредственной угрозы на то время, но она могла угрожать безопасности страны в будущем.
Работы по созданию программы «Энергия-Буран» были начаты в 1976 году. В этом процессе приняли участие порядка 2,5 миллионов человек, которые представляли 86 министерств и ведомств, а также около 1300 предприятий на всей территории Советского Союза. Для разработки нового корабля было специально создано НПО «Молния», во главе которого стал Г.Е.Лозино-Лозинский, который уже в 60-х годах работал над многоразовой ракетно-космической системой «Спираль».
Необходимо отметить также, что, несмотря на то, что впервые идеи по созданию космических кораблей-аэропланов были высказаны именно русскими, а именно Фридрихом Цандером еще в 1921 году, воплощать его идеи в жизнь отечественные конструкторы не спешили, поскольку дело это представлялось им крайне хлопотным. Правда, проводились работы по конструированию Планирующего Космического Аппарата, однако в связи с возникшими техническими проблемами все работы были прекращены.
А вот работы по созданию крылатых космических кораблей начали проводиться только в ответ на начало подобных работ американцами.
Так, когда в 60-х годах в США были начаты работы по созданию ракетоплана Dyna-Soar, в СССР развернули работы по созданию ракетопланов Р-1, Р-2, Ту-130 и Ту-136. Но самым большим успехов советских конструкторов стал проект «Спираль», которому и предстояло стать предвестником «Бурана».
Программу по созданию нового космического корабля с самого начала раздирали противоречивые требования: с одной стороны, от конструкторов требовали копирования американского «Шаттла» для того, чтобы снизить возможные технические риски, уменьшить сроки и стоимость разработок, с другой – необходимость придерживаться и программы, выдвинутой В.Глушко о создании унифицированных ракет, предназначенных для высадки экспедиции на поверхности Луны.
В ходе формирования внешнего вида «Бурана» были предложены два варианта. Первый вариант был аналогичен американскому «Шаттлу» и представлял собой схему самолета с горизонтальной посадкой и размещение двигателей в хвосте. Второй вариант представлял собой бескрылую схему с вертикальной посадкой, преимущество ее состояло в том, что можно было сократить сроки проектирования за счет использования данных по космическому кораблю «Союз».
В результате, после проведения испытаний, за основу была принята схема с горизонтальной посадкой, поскольку она наиболее полно отвечала выдвинутым требованиям. Полезный груз располагался сбоку, а маршевые двигатели второй ступени размещались в центральном блоке. Выбор такого расположения был вызван отсутствием уверенности в том, что в короткие сроки удастся создать многоразовый водородный двигатель, а также необходимость сохранения полноценного ракетоносителя, который мог бы самостоятельно выводить на орбиту не только корабль, но и большие объемы полезных грузов. Если заглянуть немного вперед, то отметим, что такое решение было вполне оправдано: «Энергия» сумела обеспечить выведение на орбиту больших по размерам аппаратов (она была в 5 раз мощнее ракетоносителя «Протон» и в 3 раза - «Спейс Шаттла»).
Первый и единственный поет «Бурана», как мы говорили выше, состоялся в 1988 году. Полет был проведен в беспилотном режиме, то есть экипажа на нем не было. Необходим отметить, что, несмотря на внешне сходство с американским «Шаттлом», советский образец обладал рядом преимуществ. В первую очередь, отличало эти корабли то, что отечественный мог выводить в космос, кроме самого корабля, еще и дополнительные грузы, а также при посадке обладал большей маневренностью. «Шаттлы» были сконструированы таким образом, что заходили на посадку с выключенными двигателями, поэтому не могли в случае необходимости повторить попытку. «Буран» же был оснащен турбореактивными двигателями, которые давали такую возможность в случае плохих погодных условий или каких-либо непредвиденных ситуациях. Кроме того, «Буран» был оснащен и системой экстренного спасения экипажа. На небольшой высотке кабина с пилотами могла быть катапультирована, а на больших высотах существовала возможность отсоединения модуля от ракетоносителя и совершения экстренной посадки. Еще одним существенным отличием был автоматический режим полета, чего не было на американских кораблях.
Необходимо отметить и тот факт, что советские конструкторы не питали иллюзий относительно экономичности проекта – согласно расчетам, запуск одного «Бурана» обходился, как запуск сотен одноразовых ракет. Однако изначально советский корабль разрабатывался в качестве военно-космической системы. После окончания Холодной войны данный аспект перестал быть актуальным, чего нельзя сказать о тратах. Поэтому судьба его была решена.
В целом программа по созданию многоцелевого космического корабля «Буран» предусматривала создание пяти кораблей. Из них было сконструировано только три (строительство остальных только было заложено, но после закрытия программы все заделы по ним были уничтожены). Первый из них побывал в космосе, второй – стал аттракционом в Московском парке имени М.Горького, а третий стоит в музее техники в немецком Синсхайме.
Но сначала были созданы технологические макеты (всего 9) в полном размере, которые были предназначены для проведения испытаний на прочность и тренировок экипажа.
Нужно отметить и то, что участие в создании «Бурана» принимали практически предприятия со всего Советского Союза. Так, на Харьковском «Энергоприборе» был создан комплекс автономного управления «Энергией», которая и выводила корабль в космос. На АНТК имени Антонова проводилось проектирование и изготовление деталей для корабля а также создан Ан-225 «Мрия», который использовался для доставки «Бурана».
Для проведения испытания космического корабля «Буран» готовили 27 кандидатов, которых разделили на военных и гражданских летчиков-испытателей. Такое разделение было вызвано тем, что данный корабль планировалось использовать не только для оборонных целей, но и для нужд народного хозяйства. Руководителями группы были назначены полковник Иван Бачурин и опытный гражданский летчик Игорь Вовк (это и послужило причиной того, что его группа получила название «волчья стая»).
Несмотря на то что полет «Бурана» был совершен в автоматическом режиме, все-таки семерым испытателям удалось побывать на орбите, правда, на других кораблях: И.Вовк, А.Левченко, В.Афанасьев, А.Арцебарский, Г.Манаков, Л.Каденюк, В.Токарев. К большому сожалению, многих из них уже нет среди нас.
Больше испытателей потерял гражданский отряд – испытатели, продолжая подготовку к программе «Буран», одновременно испытываю другие самолеты, летали и гибли друг за другом. Первым погиб О.Кононенко. За ним ушел А.Левченко. Немногим позже ушли из жизни и А.Щукин, Р.Станкявичус, Ю.Приходько, Ю.Шеффер.
Сам командир И.Вовк, потеряв стольких близких ему людей, в 2002 году оставил летную службу. А спустя несколько месяцев беда случилась и с самим кораблём «Буран»: он был повреждён обломками крыши одного из монтажно-испытательных корпусов на космодроме Байконур, где корабль находился на хранении.
В некоторых средствах массовой информации можно встретить информацию о том, что на само деле было два полета «Бурана», но один был неудачным, поэтому информация о нем засекречена. Так, в частности, говорится о том, что в 1992 году с космодрома Байконур был совершен запуск еще одного корабля, аналогичного «Бурану» - «Байкала», но на первых секундах полета произошел сбой в работе двигателя. Сработала автоматика, корабль начал возвращаться обратно.
На самом же деле все объясняется крайне просто. В 1992 году были прекращены все работы по «Бурану». Что же касается названия, то первоначально корабль носил название именно «Байкал», однако оно не понравилось высшему советскому руководству, которое и порекомендовало изменить его на более звучное – «Буран». По крайней мере, так утверждает Г.Пономарев, командир инженерно-испытательного отдела космодрома Байконур, который принимал непосредственное участие в программе.
До настоящего времени не стихают споры относительно того, нужен ли вообще был «Буран», и зачем было тратить такое огромное количество средств на проект, который сейчас даже не используется. Но как бы то ни было, для того времени это был настоящий прорыв в космической науке, да и в наши дни превзойти его еще не удалось.
"БУРАН" - советский крылатый орбитальный корабль многоразового использования. Предназначен для решения ряда оборонных задач, выведения на орбиту вокруг Земли различных космических объектов и их обслуживания; доставки модулей и персонала для сборки на орбите крупногабаритных сооружений и межпланетных комплексов; возврата на Землю неисправных или выработавших свой ресурс спутников; освоения оборудования и технологий космического производства и доставки продукции на Землю; выполнения других грузопассажирских перевозок по маршруту Земля-космос-Земля.
Внешняя конфигурация
Орбитальный корабль "Буран" выполнен по самолетной схеме: это "бесхвостка" с низкорасположенным треугольным крылом двойной стреловидности по передней кромке; аэродинамические органы управления включают элевоны, балансировочный щиток, расположенный в хвостовой части фюзеляжа, и руль направления, который, "расшепляясь" по задней кромке (рис. справа), выполняет также функции воздушного тормоза; посадку "по-самолетному" обеспечивает трехопорное (с носовым колесом) выпускаюшееся шасси.
Внутренняя компоновка, конструкция
В носовой части "Бурана" расположены герметичная вставная кабина объемом 73 кубических метров для экипажа (2 - 4 чел.) и пассажиров (до 6 чел.), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления.
Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися вверх створками, в котором размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигательной установки, топливные баки, агрегаты гидросистемы. В конструкции "Бурана" использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь и другие материалы. Чтобы противостоять аэродинамическому нагреванию при спуске с орбиты, внешняя поверхность ОК имеет теплозащитное покрытие, рассчитанное на многоразовое использование.
На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливается гибкая теплозащита, а другие поверхности покрыты теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца и выдерживающими температуру до 1300ºС. В особо теплонапряженных зонах (в носках фюзеляжа и крыла, где температура достигает 1500º - 1600ºС) применен композиционный материал типа углерод-углерод. Этап наиболее интенсивного нагревания орбитального корабля сопровождается образованием вокруг него слоя воздушной плазмы, однако конструкция орбитального корабля не прогревается к концу полета более чем до 160ºС. Каждая из 38600 плиток имеет конкретное место установки, обусловленное теоретическими обводами корпуса орбитального корабля. Для снижения тепловых нагрузок выбраны также большие значения радиусов затупления носков крыла и фюзеляжа. Расчетный ресурс конструкции - 100 орбитальных полетов.
Двигательная установка и бортовое оборудование
Объединенная двигательная установка (ОДУ) обеспечивает довыведение орбитального корабля на опорную орбиту, выполнение межорбитальных переходов (коррекций), точное маневрирование вблизи обслуживаемых орбитальных комплексов, ориентацию и стабилизацию орбитального корабля, его торможение для схода с орбиты. ОДУ состоит из двух двигателей орбитального маневрирования (на рис.справа), работающих на углеводородном горючем и жидком кислороде, и 46 двигателей газодинамического управления, сгрупированных в три блока (один носовой блок и два хвостовых). Более 50 бортовых систем, включающих радиотехнические, ТВ и телеметрические комплексы, системы жизнеобеспечения, терморегулирования, навигации, энергоснабжения и другие, объединены на основе ЭВМ в единый бортовой комплекс, который обеспечивает продолжительность пребывания "Бурана" на орбите до 30 суток.
Теплота, выделяемая бортовым оборудованием, с помощью теплоносителя подводится к радиационным теплообменникам, установленным на внутренней стороне створок грузового отсека, и излучается в окружающее пространство (в полете на орбите створки открыты).
Геометрические и весовые характеристики
Длина "Бурана" составляет 35,4 м, высота 16,5 м (при выпущенном шасси), размах крыла около 24 м,площадь крыла 250 квадратных метров, ширина фюзеляжа 5,6 м, высота 6,2 м; диаметр грузового отсека 4,6 м, его длина 18 м. Стартовая масса орбитального корабля до 105 т, масса груза, доставляемого на орбиту, до 30 т, возвращаемого с орбиты - до 15 т. Максимальный запас топлива до 14 т.
Большие габаритные размеры "Бурана" затрудняют использование наземных средств транспортировки, поэтому на космодром он (так же, как и блоки РН) доставляется по воздуху модифицированным для этих целей самолетом ВМ-Т Экспериментального машиностроительного завода им. В.М.Мясищева (при этом с "Бурана" снимается киль и масса доводится до 50 т) или многоцелевым транспортным самолетом Ан-225 в полностью собранном виде.
Выведение на орбиту
Запуск "Бурана" осуществляется с помощью универсальной двухступенчатой ракеты-носителя "Энергия", к центральному блоку которой крепится пирозамками Буран. Двигатели 1-й и 2-й ступеней ракеты-носителя запускаются практически одновременно и развивают суммарную тягу 34840 кН при стартовой массе ракеты с "Бураном" около 2400 т (из них около 90% составляет топливо). В первом испытательном запуске беспилотного варианта орбитального корабля, состоявшемся на космодроме Байконур 15 ноября 1988 года, ракета-носитель "Энергия" вывела Буран за 476 сек. на высоту около 150 км (блоки 1-й ступени ракеты отделились на 146-й сек. на высоте 52 км). После отделения орбитального корабля от 2-й ступени ракеты был осуществлен двухкратный запуск его двигателей, что обеспечило необходимый прирост скорости до достижения первой космической и выход на опорную круговую орбиту. Расчетная высота опорной орбиты "Бурана" составляет 250 км (при грузе 30 т и заправке топливом 8 т). В первом полете "Буран" был выведен на орбиту высоту 250,7/260,2 км (наклон орбиты 51,6╟) с периодом обращения 89,5 мин. При заправке топливом в количестве 14 т возможен переход на орбиту высотой 450 км с грузом 27 т.
При отказе на этапе выведения одного из маршевых ЖРД 1-й или 2-й ступени ракеты-носителя ее ЭВМ "выбирает" в зависимости от набранной высоты либо варианты выведения орбитального корабля на низкую орбиту или на одновитковую траекторию полета с последующей посадкой на одном из запасных аэродромов, либо вариант выведения ракеты-носителя с кораблем на траекторию возврата в район старта с последующим отделением орбитального корабля и посадкой его на основной аэродром. При нормальном запуске орбитального корабля 2-я ступень ракеты-носителя, конечная скорость которой меньше первой космической, продолжает полет по баллистической траектории до падения в Тихий океан.
Возвращение с орбиты
Для схода с орбиты Буран разворачивается двигателями газодинамического управления на 180º (хвостом вперед), после чего на непродолжительное время включаются основные ЖРД и сообщают ему необходимый тормозной импульс. Буран переходит на траекторию спуска, снова разворачивается на 180º (носом вперед) и выполняет планирование с большим углом атаки. До высоты 20 км осуществляется совместное газодинамическое и аэродинамическое управление, а на заключительном этапе полета используются только аэродинамические органы управления. Аэродинамическая схема "Бурана" обеспечивает ему достаточно высокое аэродинамическое качество, позволяющее осуществить управляемый планирующий спуск, выполнить на трассе спуска боковой маневр протяженностью до 2000 км для выхода в зону аэродрома посадки, произвести необходимое предпосадочное маневрирование и совершить посадку на аэродром. В то же время конфигурация ЛА и принятая траектория спуска (крутизна планирования) позволяют аэродинамическим торможением погасить скорость Бурана от близкой к орбитальной до посадочной, равной 300 - 360 км/ч. Длина пробега составляет 1100 - 1900 м, на пробеге используется тормозной парашют. Для расширения эксплуатационных возможностей "Бурана" предусматривалось использование трех штатных аэродромов посадки (на космодроме (ВПП посадочного комплекса длиной 5 км и шириной 84 м в 12 км от старта), а также в восточной (Хороль Приморского края) и западной (Симферополь) частях страны). Комплекс радиотехнических средств аэродрома создает радионавигационное и радиолокационное поля (радиус последнего около 500 км), обеспечивающие дальнее обнаружение корабля, его выведение к аэродрому и всепогодную высокоточную (в том числе автоматическую) посадку на ВПП.
Первый испытательный полет беспилотного варианта Бурана завершился после выполнения немногим более двух витков вокруг Земли успешной автоматической посадкой на аэродром в районе космодрома. Тормозной импульс был дан на высоте Н=250 км, на расстоянии около 20000 км от аэродрома приземления, боковая дальность на трассе спуска составила около 550 км, отклонение от расчетной точки касания на ВПП оказалось равным 15 м в продольном направлении и 3 м от оси полосы.
Разработка орбитального корабля "Буран" продолжалась более 10 лет
Первому запуску предшествовал большой объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию орбитального корабля и его систем с обширными теоретическими и экспериментальными исследованиями по определению аэродинамических, акустических, теплофизических, прочностных и других характеристик орбитального корабля, моделированием работы систем и динамики полета орбитального корабля на полноразмерном стенде оборудования и на пилотажных стендах, разработкой новых материалов, отработкой методов и средств автоматической посадки на самолетах - летающих лабораториях, летными испытаниями в атмосфере пилотируемого самолета-аналога (в моторном варианте) БТС-02, натурными испытаниями теплозащиты на экспериментальных аппаратах БОР-4 и БОР-5, выводившихся на орбиту и возвращаемых с нее методом аэродинамического спуска, и т. д.
Всего по программе "Энергия-Буран" было построено три летных корабля (третий не достроен), заложены еще два (задел по которым после закрытия программы был уничтожен), и девять технологических макетов в различной комплектации для проведения различных испытаний
205 минут полета корабля "Буран" стали оглушительной сенсацией. И главное - посадка. Впервые в мире советский челнок приземлился в автоматическом режиме. Американские челноки этому так и не научились: садились только в ручном.
Почему триумфальный старт оказался единственным? Что потеряла страна? И есть ли надежда, что российский челнок все-таки полетит к звездам? Об этом накануне 25-летия полета "Бурана" корреспондент "РГ" беседует с одним из его создателей, в прошлом - начальником отдела НПО "Энергия", а ныне - профессором МАИ, доктором технических наук Валерием Бурдаковым.
Валерий Павлович, говорят, что космический корабль "Буран" стал самой сложной машиной, когда-либо созданной человечеством.
Валерий Бурдаков: Безусловно. До него лидером был американский "Спейс Шаттл".
Правда, что "Буран" мог бы подлетать к спутнику в космосе, захватить его манипулятором и отправить к себе в "чрево"?
Валерий Бурдаков: Да, как и американский "Спейс Шаттл". Но возможности "Бурана" были значительно шире: и по массе доставляемых на Землю грузов (20-30 тонн вместо 14,5), и по диапазонам их центровок. Мы могли бы станцию "Мир" спустить с орбиты и превратить в музейный экспонат!
Американцы испугались?
Валерий Бурдаков: Вахтанг Вачнадзе, одно время руководивший НПО "Энергия", рассказывал: по программе СОИ США хотели отправить в космос 460 военных аппаратов, на первом этапе - около 30. Узнав про успешный полет "Бурана", они отказались от этой затеи.
"Буран" стал нашим ответом американцам. Почему они были убеждены, что мы не сможем создать ничего подобного шаттлу?
Валерий Бурдаков: Да, американцы всерьез делали подобные заявления. Дело в том, что в середине 1970-х годов наше отставание от США оценивалось в 15 лет. У нас не хватало опыта работы с большими массами жидкого водорода, не было многоразовых жидкостных ракетных двигателей, крылатых космических аппаратов. Не говоря уж об отсутствии такого аналога, как Х-15 в США, а также самолетов класса "Боинг-747".
И тем не менее "Буран" оказался буквально напичкан, как сегодня говорят, инновациями?
Полет корабля "Буран" стал мировой сенсацией 1988 года. Фото: Игорь Курашов/ РГ.
Валерий Бурдаков: Совершенно верно. Беспилотная посадка, отсутствие токсичного топлива, горизонтальные летные испытания, авиатранспортировка баков ракеты на спине специально созданного самолета... Все было супер.
Многие помнят потрясающее фото: космический корабль "оседлал" самолет "Мрия". Крылатый гигант родился именно под "Буран"?
Валерий Бурдаков: И не только "Мрия". Ведь огромные 8-метровые в диаметре баки ракеты "Энергия" надо было доставлять на Байконур. Как? Рассматривали несколько вариантов, и даже такой: прорыть канал от Волги до Байконура! Но все они тянули на 10 миллиардов рублей, или 17 миллиардов долларов. Что делать? Денег таких нет. Нет и времени на такое строительство - более 10 лет.
Наш отдел подготовил отчет: транспортировка должна быть по воздуху, т.е. самолетами. Что тут началось!.. Меня обвинили в фантазерстве. Но и самолет Мясищева 3М-Т (названный впоследствии его именем ВМ-Т), и самолет "Руслан", и самолет "Мрия", на которые мы вдвоем с представителем ВВС составляли техзадания, взлетели.
А почему даже среди конструкторов оказалось так много противников "Бурана"? Феоктистов прямо говорил: многоразовость - это очередной блеф, а академик Мишин даже называл "Буран" не иначе как "Бурьяном".
Валерий Бурдаков: Их незаслуженно обидели, отстранив от многоразовой тематики.
Кто первым задумался над проектом орбитального корабля самолетной схемы и самолетных возможностей посадки на взлетно-посадочную полосу?
Валерий Бурдаков: Королев! Вот что я слышал от самого Сергея Павловича. В 1929 году ему 23 года, и он уже известный планерист-паритель. Королев вынашивал идею: поднять планер на 6 км, а потом, с герметичной кабиной, в стратосферу. Он решил поехать в Калугу к Циолковскому, чтобы подписать письмо о целесообразности такого высотного полета.
Циолковский подписал?
Валерий Бурдаков: Нет. Он раскритиковал идею. Сказал, что без жидкостного ракетного двигателя планер на большой высоте будет неуправляем и, разогнавшись при падении, сломается. Подарил книжечку "Космические ракетные поезда" и посоветовал подумать о применении ЖРД для полетов не в стратосферу, а еще выше, в "эфирное пространство".
Интересно, как отреагировал Королев?
Валерий Бурдаков: Он не скрывал досады. И даже отказался от автографа! Хотя книжечку прочитал. Друг Королева, авиаконструктор Олег Антонов рассказывал мне, как на планерных слетах в Коктебеле после 1929 года многие шептались: а не пошатнулся ли в уме их Серега? Мол, летает на планере-бесхвостке и говорит, что он лучше всех подходит для установки на нем ЖРД. Подбил летчика Анохина специально сломать планер в воздухе во время "испытания на флаттер"...
Королев и сам спроектировал какой-то сверхпрочный планер?
Валерий Бурдаков: Да, "Красная звезда". Летчик Степанченок впервые в мире на этом планере сделал несколько "мертвых петель". И планер не сломался! Любопытный факт. Когда первая пятерка космонавтов поступила в академию Жуковского, им решили предложить темы диплома по кораблю "Восток". Но Королев категорически возразил: "Только орбитальный корабль самолетной схемы! Это наше будущее! Пусть на примере маленького космического кораблика с крыльями поймут, что к чему".
А что за казус случился тогда с Германом Титовым?
Валерий Бурдаков: Тот по наивности посчитал, что действительно все понял, и попросил Королева принять его. "Мы, - говорит, - летаем на плохих кораблях. Большие перегрузки, при спуске как на булыжной мостовой трясет. Нужен корабль самолетной схемы, и мы его уже спроектировали!". Королев улыбнулся: "А инженерный диплом ты уже получил?". "Нет еще" - ответил Герман. "Вот когда получишь, тогда и приходи - поговорим на равных".
Когда вы начали заниматься "Бураном"?
Валерий Бурдаков: Еще в 1962 году, при поддержке Сергея Павловича, я получил свое первое авторское свидетельство на многоразовый космический носитель. Когда поднялась шумиха вокруг американского шаттла, вопрос о том, надо или не надо делать такой же у нас, еще не был решен. Однако так называемая "служба N 16" в НПО "Энергия" под руководством Игоря Садовского в 1974 году была сформирована. Проектных отделов в ней было два - мой по самолетным делам и Ефрема Дубинского - по носителю.
Сборка макета корабля "Буран" для авиасалона МАКС-2011 в Жуковском. Фото: РИА Новости www.ria.ru
Мы занимались переводами, научным анализом, редактированием и изданием "букварей" по шаттлу. И сами, без лишнего шума, разрабатывали свой вариант корабля и носителя для него.
Но ведь Глушко, который после снятия Мишина возглавил "Энергию", тоже не поддерживал многоразовую тематику?
Валерий Бурдаков: Он всюду твердил, что заниматься челноком не будет. Поэтому, когда Глушко однажды вызвали в ЦК к Устинову, сам не поехал. Отправил меня. Там обрушился шквал вопросов: зачем нужна многоразовая космическая система, какой она может быть, и т.д. После этого визита я подписал у Глушко Техническую справку - основные положения по теме "Буран". Устинов в кратчайший срок подготовил решение, которое утвердил Брежнев. Но понадобились еще десятки совещаний с руганью и обвинениями в некомпетентности, пока не выработали единое мнение.
А какую позицию занимал ваш основной авиационный смежник - главный конструктор НПО "Молния" Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский?
Валерий Бурдаков: В отличие от авиационного министра Дементьева, Лозино-Лозинский всегда был на нашей стороне, хоть вначале и предлагал свои варианты. Мудрый был человек. Вот, например, как он положил конец разговорам о невозможности беспилотной посадки. Он сказал управленцам, что больше к ним обращаться не станет, а попросит сделать систему автоматической посадки... пионеров с Тушинского аэродрома, поскольку неоднократно наблюдал, с какой точностью приземляются их радиоуправляемые модели. И инцидент был исчерпан к неудовольствию его начальства.
Космонавты тоже были недовольны. Думали, что верх возьмет позиция Дементьева. Письмо в ЦК написали: им автоматическая посадка не нужна, они хотят сами управлять "Бураном".
Говорят, что свое имя "Буран" получил перед самым стартом?
Валерий Бурдаков: Да. Глушко предлагал назвать корабль "Энергией", Лозино-Лозинский - "Молнией". Появился консенсус - "Байкал". А "Буран" предложил генерал Керимов. Надпись еле-еле отскребли уже перед стартом и нанесли новую.
Точность приземления "Бурана" сразила всех наповал...
Валерий Бурдаков: Когда корабль уже показался из-за облаков, один из начальников, как в бреду, повторял: "Щас разобьется, щас разобьется!". Правда, он употреблял другое слово. Все ахнули, когда "Буран" стал разворачиваться поперек ВПП. А на самом деле этот маневр был заложен в программу. Но тот начальник этого нюанса, по-видимому, не знал или позабыл. Корабль вышел точно на полосу. Боковое отклонение от осевой линии - всего 3 метра! Это высочайшая точность. 205 минут полета "Бурана", как и все полеты самолетов со сверхгабаритными грузами, прошли без единого замечания к проектантам.
Что вы почувствовали после такого триумфа?
Валерий Бурдаков: Это словами не передать. Но впереди нас ждала другая "сенсация": успешный инновационный проект закрыли. 15 миллиардов рублей - оказались потраченными зря.
Будет ли когда-нибудь использован научный и технический задел "Бурана"?
Валерий Бурдаков: "Буран", как и шаттл, применять было нерентабельно из-за дорогой и неуклюжей системы выведения. Но уникальные технические решения могут быть развиты в "Буране-М". Новый, модифицированный с учетом последних достижений, корабль может стать очень быстрым, надежным и удобным средством для межконтинентальной авиакосмической перевозки грузов, просто пассажиров и туристов. Но для этого надо создать многоразовый одноступенчатый всеазимутальный экологичный носитель МОВЭН. Он придет на смену ракете "Союз". Причем для него не нужно будет такого громоздкого старта, поэтому он сможет запускаться и с космодрома "Восточный".
Заделы по "Бурану" не пропали. Автоматическая самолетная посадка дала жизнь истребителям пятого поколения и многочисленным беспилотникам. Просто мы, как это было и с искусственным спутником Земли, оказались первыми.
У Королева вы работали в 3-м отделе, определяющем перспективы развития космонавтики. Какая перспектива у космонавтики нынешней?
Валерий Бурдаков: На смену углеводородной грядет эра атомной и солнечной энергетики, немыслимой без широкого использования самых разных космических средств. Для создания космических солнечных электростанций, подающих энергию земным потребителям, потребуются носители на полезный груз в 250 тонн. Они будут созданы на базе МОВЭН. А если говорить о космонавтике в целом, то она будет обеспечивать все потребности человечества, а не только информационную, как сейчас.
Кстати
Всего было построено пять летных экземпляров корабля "Буран".
Корабль 1.01 "Буран" - совершил единственный полет. Хранился в монтажно-испытательном корпусе на Байконуре. В мае 2002 года уничтожен при обрушении крыши.
Корабль 1.02 - должен был совершить второй полет и стыковаться с орбитальной станцией "Мир". Сейчас экспонат музея космодрома Байконур.
Корабль 2.01 - был готов на 30 - 50 %. Находился на Тушинском машзаводе, потом - на причале Химкинского водохранилища. В 2011 году перевезен для реставрации в ЛИИ г. Жуковский.
Корабль 2.02 - был готов на 10 - 20 %. Разобран на стапелях завода.
Корабль 2.03 - задел уничтожен и вывезен на свалку.
«Шаттл»
«Шаттл» — многоразовый транспортный космический корабль (МТКК). Корабль имеет три жидкостных ракетных двигателя (ЖРД), работающих на водороде. Окислитель- жидкий кислород. Для совершения выхода на околоземную орбиту требуется огромное количество топлива и окислителя. Поэтому топливный бак является самым большим элементом системы «Спейс Шаттл». Космический корабль располагается на этом огромном баке и соединен с ним системой трубопроводов по которым подаётся топливо и окислитель на двигатели «Шаттла».
И всё равно, трех мощных двигателей крылатого корабля не хватает для выхода в космос. К центральному баку системы крепятся два твердотопливных ускорителя — самых мощных ракет в истории человечества на сегодняшний день. Наибольшая мощность необходима именно при старте, чтобы сдвинуть многотонный корабль и поднять его на первые четыре с половиной десятка километров. Твердотопливные ракетные ускорители берут на себя 83% нагрузки.
Взлетает очередной «Шаттл»
На высоте 45 км твердотопливные ускорители выработав все топливо отделяются от корабля и на парашютах приводняются в океане. Дальше, до высоты 113 км, «шаттл» поднимается с помощью трех ЖРД. После отделения бака, корабль летит еще 90 секунд по инерции и затем, на короткое время, включаются два двигателя орбитального маневрирования, работающие на самовоспламеняющемся топливе. И «шаттл» выходит на рабочую орбиту. А бак входит в атмосферу, где и сгорает. Отдельные его части падают в океан.
Отделение твердотопливных ускорителей
Двигатели орбитального маневрирования предназначены, как можно понять из их названия, для различных маневров в космосе: для изменения параметров орбиты, для причаливания к МКС или к другим космическим аппаратам находящихся на околоземной орбите. Так «шаттлы» несколько раз наведывались к орбитальному телескопу «Хаббл» для проведения сервисного обслуживания.
И, наконец, эти двигатели служат для создания тормозного импульса при возвращении на Землю.
Орбитальная ступень выполнена по аэродинамической схеме моноплана-бесхвостки с низкорасположенным дельтавидным крылом с двойной стреловидностью передней кромки и с вертикальным оперением обычной схемы. Для управления в атмосфере используются двухсекционный руль направления на киле (здесь же воздушный тормоз), элевоны на задней кромке крыла и балансировочный щиток под хвостовой частью фюзеляжа. Шасси убирающееся, трёхстоечное, с носовым колесом.
Длина 37,24 м, размах крыла 23,79 м, высота 17,27 м. «Сухой» вес аппарата около 68 т, взлётный – от 85 до 114 т (в зависимости от задачи и полезной нагрузки), посадочный с возвращаемым грузом на борту – 84,26 т.
Важнейшей особенностью конструкции планера является его теплозащита.
В самых теплонапряженных местах (расчётная температура до 1430º С) применен многослойный углерод-углеродный композит. Таких мест немного, это в основном носок фюзеляжа и передняя кромка крыла. Нижняя поверхность всего аппарата (разогрев от 650 до 1260º С) покрыта плитками из материала на основе кварцевого волокна. Верхняя и боковые поверхности частично защищаются плитками низкотемпературной изоляции – там, где температура составляет 315–650º С; в остальных местах, где температура не превышает 370º С, используется войлочный материал, покрытый силиконовой резиной.
Общий вес теплозащиты всех четырёх типов составляет 7164 кг.
Орбитальная ступень имеет двухпалубную кабину для семи астронавтов.
Верхняя палуба кабины шаттла
В случае расширенной программы полёта или при выполнении спасательных операций на борту шатла может находиться до десяти человек. В кабине – органы управления полётом, рабочие и спальные места, кухня, кладовая, санитарный отсек, шлюзовая камера, посты управления операциями и полезной нагрузкой, другое оборудование. Общий герметизированный объём кабины – 75 куб. м, система жизнеобеспечения поддерживает в нем давление 760 мм рт. ст. и температуру в диапазоне 18,3 – 26,6º С.
Эта система выполнена в открытом варианте, то есть без использования регенерации воздуха и воды. Такой выбор обусловлен тем, что продолжительность полётов шаттла была задана в семь суток, с возможностью её доведения до 30 суток при использовании дополнительных средств. При такой незначительной автономности установка аппаратуры регенерации означала бы неоправданное увеличение веса, потребляемой мощности и сложности бортового оборудования.
Запаса сжатых газов хватает на восстановления нормальной атмосферы в кабине в случае одной полной разгерметизации или на поддержание в ней давления 42,5 мм рт. ст. в течение 165 минут при образовании небольшого отверстия в корпусе вскоре после старта.
Грузовой отсек размерами 18,3 х 4,6 м и объемом 339,8 куб. м снабжен «трёхколенным» манипулятором длиной 15,3 м. При открытии створок отсека вместе с ними поворачиваются в рабочее положение радиаторы системы охлаждения. Отражательная способность панелей радиаторов такова, что они остаются холодными, даже когда на них светит Солнце.
Что может «Спейс шаттл» и как он летает
Если представить себе систему в собранном виде, летящую горизонтально, мы увидим внешний топливный бак в качестве её центрального элемента; к нему сверху пристыкован орбитер, а по бокам – ускорители. Полная длина системы равна 56,1 м, а высота – 23,34 м. Габаритная ширина определяется размахом крыла орбитальной ступени, то есть составляет 23,79 м. Максимальная стартовая масса – около 2 041 000 кг.
О величине полезного груза столь однозначно говорить нельзя, так как она зависит от параметров целевой орбиты и от точки старта корабля. Приведем три варианта. Система «Спейс шаттл» способна выводить:
– 29 500 кг при пуске на восток с мыса Канаверал (Флорида, восточное побережье) на орбиту высотой 185 км и наклонением 28º;
– 11 300 кг при пуске из Центра космических полётов им. Кеннеди на орбиту высотой 500 км и наклонением 55º;
– 14 500 кг при пуске с базы ВВС «Ванденберг» (Калифорния, западное побережье) на приполярную орбиту высотой 185 км.
Для шаттлов были оборудованы две посадочные полосы. Если шаттл садился вдали от космодрома, домой возвращался верхом на Боинге-747
Боинг-747 везет шаттл на космодром
Всего было построено пять шаттлов (два из них погибли в катастрофах) и один прототип.
При разработке предусматривалось, что шаттлы будут совершать по 24 старта в год, и каждый из них совершит до 100 полётов в космос. На практике же они использовались значительно меньше - к закрытию программы летом 2011 года было произведено 135 пусков, из них «Дискавери» - 39, «Атлантис» - 33, «Колумбия» - 28, «Индевор» - 25, «Челленджер» - 10.
Экипаж шаттла состоит из двух астронавтов - командира и пилота. Наибольший экипаж шаттла - восемь астронавтов («Challenger», 1985 год).
Советская реакция на создание «Шаттла»
На руководителей СССР разработка «шаттла» произвела большое впечатление. Посчитали, что американцы разрабатывают орбитальный бомбардировщик вооруженный ракетами «космос — земля». Огромные размеры «шаттла» и его возможность возвращать на Землю груз до 14,5 тонн были истолкованы как явная угроза похищения советских спутников и даже советских военных космических станций типа «Алмаз», которые летали в космосе под названием «Салют». Эти оценки были ошибочными, так как США еще в 1962 году отказались от идеи космического бомбардировщика в связи с успешным развитием атомного подводного флота и баллистических ракет наземного базирования.
«Союз» мог легко поместиться в грузовом отсеке «Шаттла»
Советские эксперты не могли понять зачем нужны 60 запусков «шаттлов» в год — один запуск в неделю! Откуда должны были взяться множество космических спутников и станций для которых необходим будет «Шаттл»? Советские люди, живущие в рамках другой экономической системы, не могли даже себе представить, что руководством НАСА, усиленно проталкивающим новую космическую программу в правительстве и конгрессе, руководил страх остаться без работы. Лунная программа близилась к завершению и тысячи высококвалифицированных специалистов оказывались не у дел. И, самое главное, перед уважаемыми и очень хорошо оплачиваемыми руководителям НАСА возникала неутешительная перспектива расставания с обжитыми кабинетами.
Поэтому было подготовлено экономическое обоснование о большой финансовой выгоде многоразовых транспортных космических кораблей в случае отказа от одноразовых ракет. Но для советских людей было абсолютно непонятно, что президент и конгресс могут тратить общенациональные средства только с большой оглядкой на мнение своих избирателей. В связи с чем в СССР воцарилось мнение, что американцы создают новый КК под какие-то будущие непонятные задачи, скорее всего военные.
Многоразовый космический корабль «Буран»
В Советском Союзе первоначально планировалось создать усовершенствованную копию «Шаттла» — орбитальный самолет ОС-120, весом в 120 тонн.(Американский челнок весил 110 тонн при полной загрузке) .В отличие от «Шаттла» предполагалось снабдить «Буран» катапультируемой кабиной для двух пилотов и турбореактивными двигателями для посадки на аэродроме.
На почти полном копировании «шаттла» настаивало руководство вооруженных сил СССР. Советская разведка сумела к этому времени добыть много информации по американскому КК. Но оказалось не все так просто. Отечественные водородно-кислородные ЖРД оказались большими по размеру и более тяжелыми, чем американские. К тому же по мощности они уступали заокеанским. Поэтому вместо трех ЖРД надо было устанавливать четыре. Но на орбитальном самолете для четырех маршевых двигателей места просто не было.
У «шаттла» 83 % нагрузки на старте несли два твердотопливных ускорителя. В Советском Союзе таких мощных твердотопливных ракет разработать не удалось. Ракеты подобного типа использовались в качестве баллистических носителей ядерных зарядов морского и наземного базирования. Но они не дотягивали до нужной мощности очень и очень много. Поэтому у советских конструкторов была единственная возможность — использовать в качестве ускорителей жидкостные ракеты. По программе «Энергия-Буран» были созданы очень удачные керосино-кислородные РД-170, которые и послужили альтернативой твердотопливным ускорителям.
Само расположение космодрома Байконур вынуждало конструкторов увеличивать мощность своих ракет-носителей. Известно, что чем ближе стартовая площадка к экватору, тем больший груз одна и та же ракета может вывести на орбиту. У американского космодрома на мысе Канаверал преимущество перед Байконуром составляет 15%! То есть, если ракета стартующая с Байконура может поднять 100 тонн, то она же при запуске с мыса Канаверал выведет на орбиту 115 тонн!
Географические условия, отличия в технологии, характеристики созданных двигателей и разный конструкторский подход — оказали своё влияние на облик «Бурана». Исходя из всех этих реалий была разработана новая концепция и новый орбитальный корабль ОК-92, весом 92 тонны. Четыре кислородно-водородных двигателя перенесли на центральный топливный бак и получилась вторая ступень ракеты-носителя «Энергия». Вместо двух твердотопливных ускорителей было решено применить четыре ракеты на жидком топливе керосин-кислород с четырехкамерными двигателями РД-170. Четырехкамерный — это значит с четырьмя соплами.Сопло большого диаметра изготовить крайне сложно. Поэтому конструкторы идут на усложнение и утяжеление двигателя проектируя его с несколькими соплами меньшего размера. Сколько сопел, столько и камер сгорания с кучей трубопроводов подачи топлива и окислителя и со всеми «причандалами» . Эта связка выполнена по традиционной, «королёвской» ,схеме, аналогичной «союзам» и «востокам», стала первой ступенью «Энергии».
«Буран» в полете
Сам крылатый корабль «Буран» стал третьей ступенью ракеты-носителя, подобно тем же «Союзам». Разница лишь в том, что «Буран» располагался на боку второй ступени, а «Союзы» на самой верхушке ракеты-носителя. Таким образом получилась классическая схема трехступенчатой одноразовой космической системы, с тем лишь отличием, что орбитальный корабль был многоразовым.
Многоразовость была еще одной проблемой системы «Энергия — Буран». У американцев, «шаттлы» были рассчитаны на 100 полетов. Например, двигатели орбитального маневрирования могли выдержать до 1000 включений. Все элементы (кроме топливного бака) после профилактики были пригодны для запуска в космос.
Твердотопливный ускоритель подобран специальным судном
Твердотопливные ускорители опускались на парашютах в океан, подбирались специальными судами НАСА и доставлялись на завод изготовитель, где проходили профилактику и начинялись топливом. Сам «Шаттл» тоже проходил тщательную проверку, профилактику и ремонт.
Министр обороны Устинов в ультимативной форме требовал, чтобы система «Энергия — Буран» была максимально пригодной к повторному использованию. Поэтому конструкторы вынуждены были заняться этой проблемой. Формально боковые ускорители числились многоразовыми, пригодными для десяти пусков. Но фактически до этого дело не дошло по многим причинам. Взять хотя бы то, что американские ускорители шлепались в океан, а советские падали в казахстанской степи, где условия приземления были не такие щадящие как теплые океанские воды. Да и жидкостная ракета- создание более нежное. чем твердотопливная.»Буран» тоже был рассчитан на 10 полетов.
В общем многоразовой системы не получилось, хотя достижения были очевидными. Советский орбитальный корабль, освобожденный от больших маршевых двигателей, получил более мощные двигатели для маневрирования на орбите. Что, в случае его использования в качестве космического «истребителя-бомбардировщика», давало ему большие преимущества. И плюс ещё турбореактивные двигатели для полета и посадки в атмосфере. Кроме этого была создана мощная ракета с первой ступенью на керосиновом топливе, а вторая на водородном. Именно такой ракеты не хватало СССР чтобы выиграть лунную гонку. «Энергия» по своим характеристикам была практически равноценна американской ракете «Сатурн-5″ отправившей на Луну «Аполлон-11″.
«Бурaн» имeет бoльшoе внeшнeе cхoдcтвo c aмeрикaнcким «Шaттлoм». Кoрaбль пocтрoен пo cхeмe cамoлeтa типa «бecхвocткa» c трeугoльным крылoм пeрeмeннoй cтрeлoвиднocти, имeет aэрoдинaмичecкиe oргaны упрaвлeния, рaбoтaющиe при пocадкe пocлe вoзврaщeния в плoтныe cлoи aтмocфeры – руль нaпрaвлeния и элeвoны. Oн был cпocобeн cовeршaть упрaвляeмый cпуcк в aтмocфeрe c бoкoвым мaнeврoм дo 2000 килoмeтрoв.
Длинa «Бурaнa» – 36,4 мeтрa, рaзмaх крылa – oкoлo 24 мeтрa, выcотa кoрaбля нa шacси – бoлeе 16 мeтрoв. Cтaртoвaя мacсa кoрaбля – бoлeе 100 тoнн, из кoтoрых 14 тoнн прихoдитcя нa тoпливo. В нocовoй oтcек вcтaвлeнa гeрмeтичнaя цeльнocвaрнaя кaбинa для экипaжa и бoльшeй чacти aппaрaтуры для oбecпeчeния пoлeтa в cоcтaвe рaкeтнo-кocмичecкoгo кoмплeкcа, aвтoнoмнoгo пoлeтa нa oрбитe, cпуcкa и пocадки. Oбъeм кaбины – бoлeе 70 кубичecких мeтрoв.
При вoзврaщeнии в плoтныe cлoи aтмocфeры нaибoлeе тeплoнaпряжeнныe учacтки пoвeрхнocти кoрaбля рacкaляютcя дo 1600 грaдуcов, тeплo жe, дoхoдящeе нeпocрeдcтвeннo дo мeтaлличecкoй кoнcтрукции кoрaбля, нe дoлжнo прeвышaть 150 грaдуcов. Пoэтoму «Бурaн» oтличaлa мoщнaя тeплoвaя зaщитa, oбecпeчивaющaя нoрмaльныe тeмпeрaтурныe уcлoвия для кoнcтрукции кoрaбля при прoхoждeнии плoтных cлoев aтмocфeры вo врeмя пocадки.
Тeплoзaщитнoе пoкрытиe из бoлeе 38 тыcяч плитoк изгoтoвлeнo из cпeциaльных мaтeриaлoв: квaрцeвoе вoлoкнo, выcокoтeмпeрaтурныe oргaничecкиe вoлoкнa, чacтичнo мaтeриaл нa ocнoвe углeрoдa. Кeрaмичecкaя брoня oблaдaeт cпocобнocтью aккумулирoвaть тeплo, нe прoпуcкaя eгo к кoрпуcу кoрaбля. Oбщaя мacсa этoй брoни cоcтaвилa oкoлo 9 тoнн.
Длинa грузoвoгo oтcекa «Бурaнa» – oкoлo 18 мeтрoв. В eгo oбширнoм грузoвoм oтcекe мoг рaзмecтитьcя пoлeзный груз мacсoй дo 30 тoнн. Тудa мoжнo былo пoмecтить крупнoгaбaритныe кocмичecкиe aппaрaты – бoльшиe cпутники, блoки oрбитaльных cтaнций. Пocадoчнaя мacсa кoрaбля – 82 тoнны.
«Бурaн» ocнacтили вcеми нeoбхoдимыми cиcтeмaми и oбoрудoвaниeм кaк для aвтoмaтичecкoгo, тaк и для пилoтируeмoгo пoлeтa. Этo и cрeдcтвa нaвигaции и упрaвлeния, и рaдиoтeхничecкиe и тeлeвизиoнныe cиcтeмы, и aвтoмaтичecкиe уcтрoйcтвa рeгулирoвaния тeплoвoгo рeжимa, и cиcтeмa жизнeoбecпeчeния экипaжa, и мнoгoе-мнoгoе другoе.
Кабина Бурана
Ocнoвнaя двигaтeльнaя уcтaнoвкa, двe группы двигaтeлeй для мaнeврирoвaния рacпoлoжeны в кoнцe хвocтoвoгo oтcекa и в пeрeднeй чacти кoрпуcа.
18 ноября 1988 года «Буран» отправился в свой полет в космос. Он был запущен с помощью ракеты-носителя «Энергия».
После выхода на околоземную орбиту «Буран» сделал 2 витка вокруг Земли (за 205 минут), затем начал снижение на Байконур. Посадка была произведена на специальном аэродроме Юбилейный.
Полет прошел в автоматическом режиме, экипажа на борту не было. Полет по орбите и посадка произведены с помощью бортового компьютера и специального программного обеспечения. Автоматический режим полета явился главным отличием от Спейс Шаттла, в котором посадку производят в ручном режиме астронавты. Полет Бурана вошел в книгу рекордов Гиннеса как уникальный (ранее никто не сажал космические аппараты в полностью автоматическом режиме).
Автоматическая посадка 100-тонной громадины – очень сложная штука. Мы не делали никакого «железа», только программное обеспечение режима посадки – от момента достижения (при снижении) высоты 4 км до остановки на посадочной полосе. Я попробую очень коротко рассказать, как делалась эта алгоритмия.
Сначала теоретик пишет алгоритм на языке высокого уровня и проверяет его работу на контрольных примерах. Этот алгоритм, который пишет один человек, «отвечает» за одну какую-нибудь, сравнительно небольшую, операцию. Затем происходит объединение в подсистему, и её тащат на моделирующий стенд. В стенде «вокруг» рабочего, бортового алгоритма размещены модели – модель динамики аппарата, модели исполнительных органов, датчиковых систем и др. Они тоже написаны на языке высокого уровня. Таким образом, алгоритмическая подсистема проверяется в «математическом полёте».
Потом подсистемы собираются вместе и опять проверяются. А потом алгоритмы «переводятся» с языка высокого уровня на язык бортовой машины (БЦВМ). Для их проверки, уже в ипостаси бортовой программы, существует другой моделирующий стенд, в составе которого есть бортовая ЭВМ. А вокруг неё наверчено то же – математические модели. Они, конечно, модифицированы по сравнению с моделями в чисто математическом стенде. Модель «крутится» в большой ЭВМ общего назначения. Не забывайте, это были 1980-е годы, персоналки только начинались и были совсем маломощными. Это было время мэйнфреймов, у нас стояла спарка из двух ЕС-1061. А для связи бортовой машины с матмоделью в универсальной ЭВМ нужно специальное оборудование, оно в составе стенда нужно ещё для разных задач.
Этот стенд мы называли полунатурным – ведь в нём, кроме всякой математики, была настоящая БЦВМ. На нём реализовался режим работы бортовых программ, очень близкий к режиму реального времени. Долго объяснять, но для БЦВМ он был неотличим от «настоящего» реального времени.
Когда-нибудь я соберусь и напишу, как происходит режим полунатурного моделирования – для этого и других случаев. А пока я только хочу объяснить состав нашего отделения – того коллектива, который всё это делал. В нём был комплексный отдел, который разбирался с датчиковыми и исполнительными системами, задействованными в наших программах. Был алгоритмический отдел – эти собственно писали бортовые алгоритмы и отрабатывали их на математическом стенде. Наш отдел занимался а) переводом программ на язык БЦВМ, б) созданием специального оборудованием для полунатурного стенда (здесь я и работал) и в) программами ля этого оборудования.
В нашем отделе были даже свои конструкторы, чтобы делать документацию для изготовления наших блоков. И ещё был отдел, занимавшийся эксплуатацией помянутой спарки ЕС-1061.
Выходным продуктом отделения, а значит, и всего КБ в рамках «буранной» темы, была программа на магнитной ленте (1980-е!), которую везли отрабатывать дальше.
Дальше – это стенд предприятия-разработчика системы управления. Ведь ясно же, что система управления летательного аппарата – это не только БЦВМ. Эту систему делало значително более крупное, чем мы, предприятие. Они были разработчиками и «собственниками» БЦВМ, они набивали её множеством программ, выполняющих весь комплекс задач по управлению кораблём от предстартовой подготовки до послепосадочного выключения систем. А нам, нашей посадочной алгоритмии, в той БЦВМ отводилась только часть машинного времени, параллельно (точнее, я бы сказал, квазипараллельно) работали другие программные системы. Ведь, если мы рассчитываем траекторию посадки, то это не значит, что нам уже не нужно стабилизировать аппарат, включать-выключать всевозможное оборудование, поддерживать тепловые режимы, формировать телеметрию и прочая, и прочая, и прочая…
Однако вернёмся к отработке режима посадки. После отработки в штатной резервированной БЦВМ в составе всей совокупности программ эту совокупность везли на стенд предприятия-разработчика корабля «Буран». А там был стенд, называвшийся полноразмерным, в котором задействован целый корабль. При работе программ он помахивал элевонами, гудел приводами и всякое такое прочее. И сигналы шли от настоящих акселерометров и гироскопов.
Потом я насмотрелся этого всего на разгоннике «Бриз-М», а пока моя роль была совсем скромной. За пределы своего КБ я не выезжал…
Итак, прошли полноразмерный стенд. Думаете, это всё? Нет.
Дальше была летающая лаборатория. Это Ту-154, у которого система управления настроена так, что самолёт реагирует на выработанные БЦВМ управляющие воздействия, как если бы он был не Ту-154, а «Буран». Конечно, существует возможность быстро «вернуться» нормальный режим. «Буранский» включался только на время эксперимента.
Венцом же испытаний были 24 полёта экземпляра «Бурана», сделанного специально для этого этапа. Он назывался БТС-002, имел 4 двигателя от того же Ту-154 и мог сам взлетать с полосы. Садился он в процессе испытаний, конечно, с выключенными движками, – ведь «в штате» космический корабль садится в режиме планирования, на нём никаких атмосферных двигателей нет.
Сложность этой работы, а точнее, нашего программного-алгоритмического комплекса можно проиллюстрировать вот чем. В одном из полётов БТС-002. летел «на программе» до касания полосы основными стойками шасси. Затем пилот брал управление и опускал носовую стойку. Потом опять включалась программа и вела аппарат до полной остановки.
Кстати, это довольно-таки понятно. Пока аппарат в воздухе, у него нет ограничений на вращения вокруг всех трёх осей. И вращается он, как положено, вокруг центра масс. Вот он коснулся полосы колёсами основных стоек. Что происходит? Вращение по крену теперь невозможно вообще. Вращение по тангажу идёт уже не вокруг центра масс, а вокруг оси, проходящей через точки касания колёс, и оно пока свободное. А вращение по курсу теперь сложным образом определяется соотношением управляющего момента от руля направления и силы трения колёс о полосу.
Вот такой непростой режим, столь радикально отличающийся и от полёта, и от пробега по полосе «на трёх точках». Потому что, когда на полосу опустится и переднее колесо, то – как в анекдоте: уже никто никуда не вращается…
Всего намечалось построить 5 орбитальных кораблей. Кроме «Бурана» была почти готова «Буря» и почти наполовину «Байкал». Еще два корабля находящиеся в начальной стадии изготовления названий не получили. Системе «Энергия-Буран» не повезло — она родилась в неудачное для неё время. Экономика СССР уже была не в состоянии финансировать дорогостоящие космические программы. И какой-то рок преследовал космонавтов готовившихся к полётам на «Буране». Лётчики-испытатели В.Букреев и А.Лысенко погибли в авиакатастрофах в 1977 году, еще до перехода в группу космонавтов. В 1980 году погиб летчик-испытатель О.Кононенко. 1988 год забрал жизни А.Левченко и А Щукина. Уже после полета «Бурана» погиб в авиакатастрофе Р.Станкявичус — второй пилот для пилотируемого полёта крылатого КК. Первым пилотом был назначен И. Волк.
Не повезло и «Бурану». После первого и единственного успешного полёта корабль хранился в ангаре на космодроме «Байконур». 12 мая 2012 2002 года обрушилось перекрытие цеха в котором находились » Буран» и макет «Энергии». На этом печальном аккорде и закончилось существование крылатого космического корабля, подававшего столь большие надежды.
После обвала перекрытия
Шаттл »Discovery» изнутри Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -
многоразовой транспортной космической системы (МТКК) , созданный в рамках программы «Энергия - Буран» . Один из двух реализованных в мире орбитальных кораблей МТКК, «Буран» был ответом на аналогичный американский проект «Спейс шаттл ». Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года .Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ Таинственная гибель летчиков - испытателей | Mногоразовый космический корабль "Буран"
✪ "Забвение Бурана. Тайны забытых побед" (2009)
✪ Первый и единственный полёт "Бурана"
✪ НПО Молния. Космический корабль Буран. часть вторая - испытание космосом.
✪ Орбитальный Корабль «БУРАН» 1988
Субтитры
История
|
Чертежи и фотографии шаттла были впервые получены в СССР по линии ГРУ в начале 1975 года . Сразу же были проведены две экспертизы на военную составляющую: в военных НИИ и в Институте прикладной математики под руководством Мстислава Келдыша. Выводы: «будущий корабль многоразового использования сможет нести ядерные боеприпасы и атаковать ими территорию СССР практически из любой точки околоземного космического пространства» и «Американский шаттл грузоподъёмностью 30 тонн в случае его загрузки ядерными боеголовками способен совершать полеты вне зоны радиовидимости отечественной системы предупреждения о ракетном нападении. Совершив аэродинамический манёвр, например, над Гвинейским заливом, он может выпустить их по территории СССР» - подтолкнули руководство СССР к созданию ответа - «Бурана» .
И говорят, что мы будем туда летать раз в неделю, понимаете… А целей и грузов нет, и сразу возникает опасение, что они создают корабль под какие-то будущие задачи, про которые мы не знаем. Возможно применение военное? Безусловно.
И вот они это продемонстрировали на том, что над Кремлём они прошлись на «Шаттле», вот это был всплеск наших военных, политиков, и так было принято решение в одно время: отработка методики перехвата космических целей, высоких, с помощью самолётов.
К 1 декабря 1988 года был по крайней мере один засекреченный запуск «Шаттла» с военными задачами (номер полета по кодификации НАСА - STS-27) . В 2008 году стало известно, что во время полёта по заданию NRO и ЦРУ был выведен на орбиту всепогодный разведывательный спутник Lacrosse 1 (англ.) русск. , который делал снимки в радиодиапазоне способом радиолокации .
В Америке заявили, что система «Спейс шаттл» создавалась в рамках программы гражданской организации - НАСА. Целевая космическая группа под руководством вице-президента С. Агню в 1969-1970 годах разработала несколько вариантов перспективных программ мирного освоения космического пространства после окончания лунной программы . В 1972 году Конгресс, основываясь на экономическом анализе, поддержал проект создания многоразовых челноков взамен одноразовых ракет. Программа «Спейс шаттл» была закрыта 21 июля 2011 года, в том числе и из-за нерентабельности, так как стоимость каждого полёта «Спейс шаттл» составляла от 450 до 600 миллионов долларов. Более того, парадоксально звучит, но программа «Спейс шаттл», разрабатывавшаяся как самоокупаемая, в итоге не только себя не окупила, но и в целом в истории космонавтики оказалась едва ли не рекордно убыточной (фактически, самой убыточной из всех) космической программой.
В СССР, как и в США, многие космические программы имели либо военное назначение, либо строились на военных технологиях. Так, ракета-носитель Союз - это знаменитая королёвская «семёрка» - межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7 , а ракета-носитель Протон - это МБР УР-500 .
По сложившимся в СССР порядкам принятия решений о ракетно-космической технике и по самим космическим программам, инициаторами разработок могли быть либо высшее партийное руководство («Лунная программа»), либо Министерство Обороны.
В апреле 1973 года в ВПК с привлечением головных институтов (ЦНИИМаш , НИИТП, ЦАГИ, ВИАМ , 50 ЦНИИ, 30 ЦНИИ) был разработан и разослан на рассмотрение и согласование в МОМ, МАП и МО СССР и ряд других смежных министерств проект Решения ВПК по проблемам, связанным с созданием многоразовой космической системы. В правительственном Постановлении № П137/VII от 17 мая 1973 года , помимо организационных вопросов, содержался пункт, обязывающий «министра С. А. Афанасьева и В. П. Глушко подготовить в четырёхмесячный срок предложения о плане дальнейших работ».
Многоразовые космические системы имели в СССР как сильных сторонников, так и авторитетных противников. Желая окончательно определиться с МКС, ГУКОС решил выбрать авторитетного арбитра в споре военных с промышленностью, поручив головному институту Минобороны по военному космосу (ЦНИИ 50) провести научно-исследовательскую работу (НИР) по обоснованию необходимости МКС для решения задач по обороноспособности страны. Но и это не внесло ясности, так как генерал Мельников, руководивший этим институтом, решив подстраховаться, выпустил два «отчёта»: один - в пользу создания МКС, другой - против. В конце концов оба этих отчёта, обросшие многочисленными авторитетными «Согласовано» и «Утверждаю», встретились в самом неподходящем месте - на столе Д. Ф. Устинова. Раздражённый результатами «арбитража», Устинов позвонил Глушко и попросил ввести его в курс дела, представив подробную информацию по вариантам МКС, но Глушко неожиданно отправил на встречу с секретарём ЦК КПСС , кандидатом в члены Политбюро, вместо себя - Генерального конструктора - своего сотрудника, и. о. начальника 162 отдела Валерия Бурдакова.
Приехав в кабинет Устинова на Старой площади , Бурдаков стал отвечать на вопросы секретаря ЦК. Устинова интересовали все подробности: зачем нужна МКС, какой она может быть, что нам для этого нужно, зачем в США создают свой шаттл, чем это нам грозит. Как впоследствии вспоминал Валерий Павлович, Устинова интересовали в первую очередь военные возможности МКС, и он представил Д. Ф. Устинову своё видение использования орбитальных челноков как возможных носителей термоядерного оружия, которые могут базироваться на постоянных военных орбитальных станциях в немедленной готовности к нанесению сокрушительного удара в любой точке планеты .
Перспективы МКС, представленные Бурдаковым, настолько глубоко взволновали и заинтересовали Д. Ф. Устинова, что он в кратчайший срок подготовил решение, которое было обсуждено в Политбюро, утверждено и подписано Л. И. Брежневым , а тема многоразовой космической системы получила максимальный приоритет среди всех космических программ в партийно-государственном руководстве и ВПК.
В 1976 году головным разработчиком корабля стало специально созданное НПО «Молния ». Новое объединение возглавил , уже в 1960-е годы работавший над проектом многоразовой авиационно-космической системы «Спираль ».
Производство орбитальных кораблей осуществлялось на Тушинском машиностроительном заводе с 1980 года ; к 1984 году был готов первый полномасштабный экземпляр. С завода корабли доставлялись водным транспортом (на барже под тентом) в город Жуковский , а оттуда (с аэродрома Раменское) - воздушным транспортом (на специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т) - на аэродром «Юбилейный » космодрома Байконур .
Аэродромы и лётные испытания
Для посадок космоплана «Буран» был специально построен аэродром «Юбилейный » на Байконуре с усиленной ВПП размерами 4500x84 м (основной аэродром посадки - «Посадочный комплекс орбитального корабля» ). Кроме того, были подготовлены два запасных аэродрома для «Бурана» :
- «Западный запасной аэродром» - аэропорт Симферополь в Крыму с реконструированной ВПП размерами 3701х60 м (45°02′42″ с. ш. 33°58′37″ в. д. H G Я O ) ;
- «Восточный запасной аэродром» - военный аэродром Хороль в Приморском крае с ВПП размерами 3700х70 м (44°27′04″ с. ш. 132°07′28″ в. д. H G Я O ).
На этих трёх аэродромах (и в их районах) были развёрнуты Комплексы радиотехнических систем навигации, посадки, контроля траектории и управления воздушным движением «Вымпел» для обеспечения штатной посадки «Бурана» (в автоматическом и ручном режиме).
По некоторым данным, с целью обеспечения готовности к вынужденной посадке «Бурана» (в ручном режиме) построены или усилены ВПП ещё на четырнадцати аэродромах, в том числе вне территории СССР (на Кубе , в Ливии).
Полноразмерный аналог «Бурана», имевший обозначение БТС-002(ГЛИ) , был изготовлен для лётных испытаний в атмосфере Земли . В его хвостовой части стояли четыре турбореактивных двигателя , позволявшие ему взлетать с обычного аэродрома . В -1988 годах его использовали в (город Жуковский, Московская область) для отработки системы управления и системы автоматической посадки, а также для подготовки лётчиков-испытателей перед полётами в космос.
10 ноября 1985 года в ЛИИ имени Громова Минавиапрома СССР совершил первый атмосферный полёт полноразмерный аналог «Бурана» (машина 002 ГЛИ - горизонтальные лётные испытания). Пилотировали машину лётчики-испытатели ЛИИ Игорь Петрович Волк и Р. А. Станкявичус .
Ранее приказом Минавиапрома СССР от 23 июня 1981 года № 263 был создан Отраслевой отряд космонавтов-испытателей Минавиапрома СССР в составе: Волк И. П., Левченко А. С., Станкявичус Р. А. и Щукин А. В. (первый набор).
Первый и единственный полёт
Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года . Космический корабль был выведен на околоземную орбиту ракетой-носителем «Энергия» , стартовавшим с площадки 110 космодрома Байконур. Продолжительность полёта составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и бортового программного обеспечения, в отличие от американского «Шаттла», который традиционно совершает предпосадочные манёвры и посадку на ручном управлении (вход в атмосферу и торможение до скорости звука в обоих случаях полностью компьютеризованы). Данный факт - полёт космического аппарата в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера - вошёл в книгу рекордов Гиннесса . Над акваторией Тихого океана «Буран» сопровождал корабль измерительного комплекса ВМФ СССР «Маршал Неделин » и научно-исследовательское судно АН СССР «Космонавт Георгий Добровольский ».
На этапе посадки не обошлось без чрезвычайного происшествия, которое, однако, в результате только подчеркнуло успех создателей программы. На высоте порядка 11 км «Буран», получивший с наземной станции информацию о погодных условиях в месте посадки, неожиданно для всех совершил резкий манёвр. Корабль описал плавную петлю с разворотом на 180º (изначально заходя на посадочную полосу с северо-западного направления, корабль сел, зайдя со стороны её южного конца). Как позже выяснилось, из-за штормового ветра на земле автоматика корабля приняла решение дополнительно погасить скорость и зайти по наиболее выгодной в новых условиях траектории посадки.
В момент разворота корабль пропал из поля зрения наземных средств наблюдения, связь на некоторое время прервалась. В ЦУПе началась паника, ответственные лица немедленно предложили задействовать аварийную систему подрыва корабля (на нём были установлены тротиловые заряды, предусмотренные для недопущения крушения сверхсекретного корабля на территории другого государства в случае потери курса). Однако, заместитель Главного конструктора НПО «Молния» по лётным испытаниям Степан Микоян, отвечавший за управление кораблём на участке снижения и посадки, принял решение подождать, и ситуация разрешилась благополучно.
В ходе работы над проектом «Буран» было изготовлено несколько макетных образцов для динамических, электрических, аэродромных и прочих испытаний. После закрытия программы эти изделия остались на балансе различных НИИ и производственных объединений. Известно, например, о наличии макетных образцов у ракетно-космической корпорации «Энергия» и у НПО «Молния».
При внешнем сходстве с американским «Шаттлом» орбитальный корабль «Буран» имел принципиальное отличие - он мог совершать посадку полностью в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и наземного Комплекса радиотехнических систем навигации, посадки, контроля траектории и управления воздушным движением «Вымпел».
Изначально система автоматической посадки не предусматривала перехода на ручной режим управления. Однако пилоты-испытатели и космонавты потребовали у конструкторов включить ручной режим в систему управления посадкой :
…система управления корабля «Буран» должна была выполнять автоматически все действия вплоть до остановки корабля после посадки. Участие лётчика в управлении не предусматривалось. (Позже, по нашему настоянию предусмотрели всё-таки резервный ручной режим управления на атмосферном участке полёта при возврате корабля.)
Ряд технических решений, полученных при создании «Бурана», до сих пор используются в российской и зарубежной ракетно-космической технике .
Значительная часть технической информации о ходе полёта недоступна современному исследователю, так как была записана на магнитных лентах для компьютеров БЭСМ-6 , исправных экземпляров которых не сохранилось. Частично воссоздать ход исторического полёта можно по сохранившимся бумажным рулонам распечаток на АЦПУ-128 с выборками из данных бортовой и наземной телеметрии .
Последующие события
В 2002 году единственный летавший в космос «Буран» (изделие 1.01) был разрушен при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на Байконуре , в котором он хранился вместе с готовыми экземплярами ракеты-носителя «Энергия».
Технические характеристики
Одним из многочисленных специалистов по теплозащитному покрытию был музыкант Сергей Летов .
Отличия от «Спейс шаттл»
При общей внешней схожести проектов имеются и существенные отличия.
Генеральный конструктор Глушко посчитал, что к тому времени было мало материалов, которые бы подтверждали и гарантировали успех, в то время, когда полёты «Шаттла» доказали, что подобная «Шаттлу» конфигурация работает успешно, и здесь риск при выборе конфигурации меньше. Поэтому, несмотря на больший полезный объём конфигурации «Спирали », было принято решение выполнять «Буран» по конфигурации, подобной конфигурации «Шаттла».
…Копирование, как это указано в предыдущем ответе, было, безусловно, совершенно сознательным и обоснованным в процессе тех конструкторских разработок, которые проводились, и в процессе которых было внесено, как уже было указано выше, много изменений и в конфигурацию, и в конструкцию. Основным политическим требованием было обеспечение габаритов отсека полезного груза, одинакового с отсеком полезного груза «Шаттла».
…отсутствие маршевых двигателей на «Буране» заметно меняло центровку, положение крыльев, конфигурацию наплыва, ну, и целый ряд других отличий.
Причины и следствия различий систем «Энергия - Буран» и «Спейс шаттл»
Первоначальный вариант ОС-120, появившийся в 1975 году в томе 1Б «Технические предложения» «Комплексной ракетно-космической программы», был практически полной копией американского спейс шаттла - в хвостовой части корабля размещались три маршевых кислородно-водородных двигателя (11Д122 разработки КБЭМ тягой по 250 т. с. и удельным импульсом 353 сек на земле и 455 сек в вакууме) с двумя выступающими мотогондолами для двигателей орбитального маневрирования.
Ключевым вопросом оказались двигатели, которые должны были быть по всем основным параметрам равными или превосходить характеристики бортовых двигателей американского орбитального корабля SSME и боковые твердотопливные ускорители .
Двигатели, созданные в воронежском КБ химавтоматики , оказались по сравнению с американским аналогом:
- тяжелее (3450 против 3117 кг),
- немного больше по габаритам (диаметр и высота: 2420 и 4550 против 1630 и 4240 мм),
- с несколько меньшей тягой (на уровне моря: 156 против 181 т. с.), хотя по удельному импульсу, характеризующему эффективность двигателя, несколько его превосходили.
При этом весьма существенной проблемой было обеспечение многоразового использования этих двигателей. Для примера, изначально создававшиеся как многоразовые двигатели Спейс шаттла в итоге требовали такого большого объёма весьма дорогостоящих межпусковых регламентных работ, что экономически «Шаттл» полностью не оправдал возлагавшихся надежд по снижению стоимости выведения килограмма груза на орбиту.
Известно, что для вывода на орбиту одинаковой полезной нагрузки с космодрома Байконур, по географическим причинам, нужно иметь большую тягу, чем с космодрома на мысе Канаверал . Для старта системы «Спейс шаттл» используются два твердотопливных ускорителя с тягой по 1280 т. с. каждый (самые мощные ракетные двигатели в истории), с суммарной тягой на уровне моря 2560 т. с., плюс общая тяга трёх двигателей SSME 570 т. с., что вместе создает тягу при отрыве от стартового стола 3130 т. с. Этого достаточно, чтобы с космодрома Канаверал вывести на орбиту полезную нагрузку до 110 тонн, включающую сам челнок (78 тонн), до 8 астронавтов (до 2 тонн) и до 29,5 тонн груза в грузовом отсеке. Соответственно, для вывода на орбиту 110 тонн полезной нагрузки с космодрома Байконур, при прочих равных условиях, требуется создать тягу при отрыве от стартового стола примерно на 15 % больше, то есть около 3600 т. с.
Советский орбитальный корабль ОС-120 (ОС означает «орбитальный самолёт») должен был иметь вес 120 тонн (добавить к весу американского челнока два турбореактивных двигателя для полётов в атмосфере и систему катапультирования двух пилотов в аварийной ситуации). Простой расчёт показывает, что для вывода на орбиту полезной нагрузки в 120 тонн требуется тяга на стартовом столе более 4000 т. с.
В то же время получалось, что тяга маршевых двигателей орбитального корабля, если использовать аналогичную конфигурацию челнока с 3 двигателями, уступает американскому (465 т. с. против 570 т. с.), что совершенно недостаточно для второй ступени и довывода челнока на орбиту. Вместо трёх двигателей нужно было ставить 4 двигателя РД-0120 , но в конструкции планера орбитального корабля запаса места и веса не было. Конструкторам пришлось резко снижать вес челнока.
Так родился проект орбитального корабля ОК-92, вес которого был снижен до 92 тонн за счёт отказа от размещения маршевых двигателей вместе с системой криогенных трубопроводов, их запирания при отделении внешнего бака и т. д. В результате проработки проекта, четыре (вместо трёх) двигателя РД-0120 были перенесены из хвостовой части фюзеляжа орбитального корабля в нижнюю часть топливного бака. Тем не менее, в отличие от Шаттла, неспособного совершать столь активные орбитальные манёвры, Буран был оснащён двигателями маневрирования тягой 16 тонн, что позволяло ему при необходимости менять орбиту в широких пределах.
9 января 1976 года генеральный конструктор НПО «Энергия » Валентин Глушко утвердил «Техническую справку», содержащую сравнительный анализ нового варианта корабля «ОК-92».
После выхода постановления № 132-51, разработку планера орбитера, средств воздушной транспортировки элементов МКС и системы автоматической посадки поручили специально организованному НПО «Молния», которое возглавил Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский .
Изменения коснулись и боковых ускорителей. В СССР не имелось опыта проектирования, необходимой технологии и оборудования для производства таких больших и мощных твердотопливных ускорителей, которые используются в системе спейс шаттл и обеспечивают 83 % тяги на старте. Более суровый климат требовал более сложных химических веществ для работы в более широком температурном диапазоне, твердотопливные ускорители создавали опасные вибрации, не допускали управления тягой и разрушали озоновый слой атмосферы своим выхлопом. Кроме этого, двигатели на твёрдом топливе уступают по удельной эффективности жидкостным - а СССР требовалось в связи с географическим положением космодрома Байконур для вывода равной по ТЗ Шаттлу полезной нагрузки большая эффективность. Конструкторы НПО «Энергия» приняли решение использовать самый мощный из имеющихся ЖРД - двигатель, созданный под руководством Глушко, четырёхкамерный РД-170 , который мог развивать тягу (после доработки и модернизации) 740 т. с. Однако пришлось вместо двух боковых ускорителей по 1280 т. с. использовать четыре по 740. Суммарная тяга боковых ускорителей вместе с двигателями второй ступени РД-0120 при отрыве от стартового стола достигла 3425 т. с., что примерно равно стартовой тяге системы «Сатурн-5 » с кораблями «Аполлон » (3500 т. с.).
Возможность повторного использования боковых ускорителей была ультимативным требованием заказчика - ЦК КПСС и министерства обороны в лице Д. Ф. Устинова . Официально считалось, что боковые ускорители являются многоразовыми, однако в тех двух полётах «Энергии », которые имели место, задача сохранения боковых ускорителей даже не ставилась. Американские ускорители опускаются на парашютах в океан, что обеспечивает довольно «мягкую» посадку, щадящую двигатели и корпуса ускорителей. К сожалению, в условиях старта из казахстанской степи нет шансов провести «приводнение» ускорителей, а парашютная посадка в степи недостаточно мягкая для сохранения двигателей и корпусов ракет. Планирующая, либо парашютная с пороховыми двигателями посадка хоть и проектировались, но не была реализована в первых двух испытательных полетах, а дальнейшие разработки в этом направлении, включая спасение блоков как первой, так и второй ступени с помощью крыльев, не были осуществлены вследствие закрытия программы.
Изменения, ставшие отличиями системы «Энергия - Буран» от системы «Спейс шаттл», имели следующие результаты:
Перечень изделий
К моменту закрытия программы (начало 1990-х годов) было построено или велось строительство пяти лётных экземпляров корабля «Буран»:
- Изделие 1.01 «Буран» - корабль совершил космический полёт в автоматическом режиме. Находился в рухнувшем монтажно-испытательном корпусе на 112-й площадке космодрома, полностью уничтожен вместе с макетом РН «Энергия» при обрушении монтажно-испытательного корпуса № 112 12 мая 2002 года . Являлся собственностью Казахстана .
- Изделие 1.02 «Буря» - должен был совершить второй полёт в автоматическом режиме со стыковкой с пилотируемой станцией «Мир ». Находится на космодроме Байконур и является собственностью Казахстана. В апреле 2007 года массово-габаритный макет изделия, ранее бесхозно валявшийся под открытым небом, установлен в экспозиции музея космодрома Байконур (площадка 2). Само изделие 1.02 вместе с макетом ОК-МТ находится в монтажно-заправочном корпусе, и к нему свободного доступа не имеется. Тем не менее, в мае-июне 2015 года блогеру Ralph Mirebs удалось сделать ряд фотографий разрушающегося челнока и макета .
- Изделие 2.01 «Байкал» - степень готовности корабля на момент прекращения работ составляла 30-50 %. До 2004 года находился в цехах , в октябре 2004 года перевезён на причал Химкинского водохранилища для временного хранения. 22-23 июня 2011 года перевезён речным транспортом на аэродром в Жуковский, для реставрации и последующего показа на авиасалоне МАКС .
- Изделие 2.02 - был готов на 10-20 %. Разобран (частично) на стапелях Тушинского машиностроительного завода.
- Изделие 2.03 - задел уничтожен в цехах Тушинского машиностроительного завода .
Перечень макетов
- БТС-001 ОК-МЛ-1 (изделие 0.01) использовался для отработки воздушной транспортировки орбитального комплекса. В 1993 году полноразмерный макет был передан в лизинг обществу «Космос - Земля» (президент - космонавт Герман Титов). До июня 2014 года был установлен на Пушкинской набережной Москвы-реки в Центральном парке культуры и отдыха им. Горького . По состоянию на декабрь 2008 года в нём был организован научно-познавательный аттракцион. В ночь с 5 по 6 июля 2014 года макет перемещён на территорию ВДНХ к празднованию 75-летия ВДНХ.
- ОК-КС (изделие 0.03) является полноразмерным комплексным стендом. Использовался для отработки воздушной транспортировки, комплексной отработки ПО, электро-радиотехнические испытания систем и оборудования. До 2012 года находился в корпусе контрольно-испытательной станции РКК «Энергия» , город Королёв . Был перемещён на прилегающую к корпусу центра территорию, где сейчас проходит консервацию. После консервации будет установлен на специально подготовленной площадке территории РКК «Энергия» .
- ОК-МЛ1 (изделие 0.04) применялся для габаритных и весовых примерочных испытаний. Находится в музее космодрома Байконур.
- ОК-ТВА (изделие 0.05) применялся для тепло-вибро-прочностных испытаний. Находится в ЦАГИ . По состоянию на 2011 год все отсеки макетов уничтожены, за исключением левого крыла со стойкой шасси и со штатной теплозащитой, которые были включены в состав макета орбитального корабля.
- ОК-ТВИ (изделие 0.06) являлся моделью для тепло-вакуумных испытаний. Располагается в НИИХимМаш, г. Пересвет Московской области.
- ОК-МТ (изделие 0.15) использовался для отработки предстартовых операций (заправка корабля, примерочно-стыковочных работ и др.). В настоящее время находится на площадке Байконура 112А, (45°55′10″ с. ш. 63°18′36″ в. д. H G Я O ) в сооружении 80, вместе с изделием 1.02 «Буря» . Является собственностью Казахстана .
- 8М (изделие 0.08) - макет представляет собой только модель кабины с аппаратной начинкой. Использовался для отработки надёжности катапультируемых кресел. После окончания работ находился на территории 29-й клинической больницы в Москве, затем был перевезён в подмосковный Центр подготовки космонавтов. В настоящее время находится на территории 83-й клинической больницы ФМБА (с 2011 - Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА).
Экипаж
В 1984 году в ЛИИ им. М. М. Громова были сформированы экипажи для испытания аналога «Бурана» - БТС-02 которые проводились вплоть до 1988 года. Эти же экипажи планировались и для 1-го пилотируемого полёта «Бурана».
Основной экипаж:
- Волк, Игорь Петрович - командир.
- Станкявичюс, Римантас Антанас - 2-й пилот.
Дублирующий экипаж:
- Левченко, Анатолий Семёнович - командир.
- Щукин, Александр Владимирович - 2-й пилот.
В филателии
В культуре
- В 1991 г. вышла советская фантастическая комедия «Абдулладжан, или Посвящается Стивену Спилбергу », режиссёра Зульфикара Мусакова, о приключении пришельца в узбекском кишлаке. В начале фильма показан старт и совместный полет американского шаттла и советского "Бурана".
- Buran - игра на MSX , 1990 года
- Собрать Буран - игра на ПК Байт , 1989 года
См. также
- БОР-5 - габаритно-весовая модель орбитального корабля «Буран»
Примечания
- Paul Marks. Cosmonaut: Soviet space shuttle was safer than NASA"s (англ.) (7 July 2011). Архивировано 22 августа 2011 года.
