Полёт «Бурана» |
15 ноября 1988 года совершил свой первый и последний орбитальный полёт космический корабль многоразового использования «Буран». Больше десяти лет ведущие предприятия Советского Союза работали над реализацией этого проекта. Вероятно, «Буран» мог изменить облик современной космонавтики, однако создавали его с одной-единственной целью — ради победы в глобальной войне.
5 января 1972 года американский президент Ричард Никсон объявил о создании многоразовой авиационно-космической системы «Спейс Шаттл» (Space Shuttle). Поскольку одним из заказчиков выступало Минобороны США, советские аналитики решили, что американский корабль будет использован для выполнения военных задач на околоземной орбите.
Началась работа по оценке характеристик и возможностей «шаттла», который в то время существовал только на бумаге. Расчёты, сделанные сотрудниками Института прикладной математики (ИПМ АН СССР), показали, что проектируемая система не даёт значительных преимуществ по сравнению с тяжёлыми баллистическими носителями типа «Сатурн» (Saturn). Однако «Спейс Шаттл» позволял возвращать из космоса большие грузы и осуществлять боковой манёвр при снижении в атмосфере, что расширяло диапазон его военного применения. Кроме того, анализ возможных трасс при старте «шаттла» с космодрома базы Ванденберг (юго-западная часть США, вблизи Тихоокеанского побережья) выявил, что на первом витке он будет проходить над территорией Восточной Европы и Советского Союза. Отсюда возникла гипотеза о возможном применении корабля в качестве космического разведчика или даже бомбардировщика.
Особое внимание привлекла информация о том, что две из четырёх типовых программ полёта «Спейс Шаттла», фигурировавшие в документации под обозначениями 3А и 3В, были одновитковыми. Программа 3А включала доставку груза массой 14,5 т на полярную орбиту и возвращение с грузом 1,1 т. Выполнив одновитковый полёт, корабль совершал посадку в районе стартового комплекса с боковым манёвром до 2000 км. По программе 3В «шаттл» должен был доставить на Землю груз массой 11,3 т с круговой орбиты высотой 185 км и наклонением 104°.
В Институте прикладной математики провели моделирование траектории одновитковой миссии на орбиту с наклонением 92,5°, проходящую над Москвой. При этом учитывалось, что сход корабля с орбиты происходит около антиподной точки относительно базы Ванденберг. Через 17 минут «шаттл» пересекает условную границу атмосферы на высоте 110 км; широта точки входа — 30° с.ш. Подъёмная сила, создаваемая крыльями корабля, сначала направлена вниз для увеличения крутизны траектории. После 4 минут полёта в атмосфере, на высоте 67 км, когда скорость уменьшается до 7,75 км/с, груз сбрасывается, а корабль на широте 47° с.ш. разворачивается по крену, за счёт чего обеспечивается выход из пикирования и выполнение бокового манёвра для посадки на базе Ванденберг. Манёвр, позднее получивший название «нырок», позволял непосредственно направить груз на цель, одновременно маскируя его отделение, пока тот не удалится от корабля на значительное расстояние.
По мнению аналитиков, большая гибкость в выборе цели, сравнительно низкая орбита, удобный подход к объектам атаки или фотографирования с южного направления должны были способствовать внезапности операции, дополнительно повышая её эффективность. С другой стороны, возможность возвращать груз с орбиты позволяла в теории «совершать патрульные полёты с целью давления или нагнетания обстановки, экстренно доставлять разведывательную информацию» и т. д. При этом американские военные даже не нарушали бы Договор о космосе 1967 года, ведь одновитковая траектория не считается орбитой полёта.
Доктор технических наук Юрий Георгиевич Сихарулидзе, участвовавший в работе по оценке возможностей системы «Спейс Шаттл», вспоминал:
«Анализ привёл к следующему выводу: система «Спейс шаттл» может быть использована для поражения административных и военно-промышленных комплексов, внезапное уничтожение которых даёт существенное преимущество нападающей стороне. <…> Аргументы были изложены в отчёте «Анализ возможных целей создания многоразовой космической транспортной системы США (Space Shuttle)», который был подготовлен в начале марта 1976 г. Д.Е. [Дмитрий Евгеньевич] Охоцимский проинформировал [директора ИПМ АН СССР] М.В. [Мстислава Всеволодовича] Келдыша о проделанной работе, и тот пожелал обсудить её вместе, хотя сначала без особого энтузиазма. Он несколько раз переносил встречу.
Наконец, 24 марта 1976 г. у директора на совещании собрались Д.Е. Охоцимский, М.Я. Маров, А.К. Платонов и я. По предварительной договорённости было выделено только 30 мин, но совещание растянулось на два с половиной часа. Директор слушал очень внимательно. Временами он пытался перескочить через логику доклада и «заглянуть в конец», но общими усилиями мы старались сохранить последовательность изложения. <…>
Прослушав доклад, Мстислав Всеволодович отметил: «Может быть, они в самом деле считают, что мы не догадаемся о назначении «Спейс шаттла». Но вот мы догадались и теперь можем действовать, например, по дипломатическим каналам. Можем объявить, что каждое появление «Спейс шаттла» над нами будет расцениваться как акт агрессии и мы будем применять свои средства». Д.Е. Охоцимский возразил: «Любые дипломатические акции могут иметь успех только в том случае, когда они подкреплены силой. Скоро десять лет с момента принятия резолюции ООН о выводе израильских войск с арабских земель, но ведь никто не думает о её выполнении». Я добавил, что невозможно отличить действительные акты агрессии от использования многоразовой системы для обычных целей.
Отвечая на вопрос о состоянии дел с многоразовой системой у нас, я выразил своё мнение о необходимости не простого копирования, а создания средства, способного решать аналогичные задачи, которые сначала надо правильно сформулировать. М.В. Келдыш предложил заняться этим. В заключение Мстислав Всеволодович сказал: «Эта работа заслуживает обсуждения. Давайте рассмотрим, кому послать отчёт». К списку, подготовленному нами, он добавил ещё около десяти адресов, причём на самом высоком уровне.
Появились первые отклики. Заместитель министра общего машиностроения Г.А. [Георгий Александрович] Тюлин сначала позвонил Д.Е. Охоцимскому и поблагодарил за проделанную работу, а потом пересёк Миусскую площадь, которая разделяла МОМ и наш институт, чтобы познакомиться с автором отчёта. В кабинете Д.Е. Охоцимского он признал, что отчёт приятно удивил его своей логикой доказательства и аргументацией, и рассказал следующее. Когда начальник Главного управления космических средств Министерства обороны генерал А.Г. [Андрей Григорьевич] Карась случайно увидел у него на столе отчёт, то сразу положил его в свой портфель с намерением отвезти в ГУКОС. Возражения Г.А. Тюлина о том, что материалы закрытые и он не может просто так отдать их, генерал отмёл, заявив, что заместителю министра всё дозволено. <…>
А.Г. Карась настоял на создании отечественной многоразовой системы, чтобы закрепить ведущее положение СССР в освоении космического пространства и исключить возможную техническую и военную внезапность, связанную с появлением у потенциального противника принципиально нового технического средства доставки на околоземные орбиты и возвращения на Землю значительных масс полезных грузов».
В то время ближайшим советским техническим аналогом «Спейс Шаттла» был проект авиационно-космической системы «Спираль», над которым трудились сотрудники Опытно-конструкторского бюро завода №155 (ОКБ-155) Артёма Ивановича Микояна. Впрочем, её возможности заметно уступали перспективному американскому кораблю.
В рамках исследовательской темы «Рубин» (она получила название в честь позывного, который использовал погибший лётчик-космонавт Владимир Михайлович Комаров), прорабатываемой в Центральном научно-исследовательском институте №50 (ЦНИИ-50 МО, в/ч 73790), предлагалось создать новый корабль на основе задела по проекту ОС-120 (Орбитальный самолёт массой 120 т), предложенного Научно-производственным объединением (НПО) «Энергия». Корабль во многом походил на «Спейс Шаттл», но с самого начала разработчики отказались от твердотопливных ускорителей, применённых американцами, в пользу связки из четырёх ракетных блоков с двигателями РД-123 на хорошо освоенном кислородно-керосиновом топливе.
При защите проекта на Совместном научно-техническом совете Министерства общего машиностроения и Министерства обороны, состоявшемся в июле 1975 года, было показано, что ОС-120, если его построить, обретёт все недостатки «Спейс Шаттла» при меньшем оперативном потенциале. 29 июля было выпущено решение совета, которое предписывало НПО «Энергия» провести оптимизацию основных тактико-технических характеристик и уточнить облик многоразовой космической системы.
В результате последующей работы появился вариант с орбитальным кораблём ОК-92, позднее развившийся в «Буран».
9 января 1976 года Генеральный конструктор НПО «Энергия» Валентин Петрович Глушко утвердил Техническую справку «Многоразовая космическая система с орбитальным кораблём ОК-92». Очередная версия стала продолжением ОС-120, но имела два главных отличия — у неё отсутствовали маршевые кислородно-водородные двигатели (они были перенесены на центральный блок ракеты-носителя), но появились два воздушно-реактивных двигателя для обеспечения возможности самостоятельных полётов в атмосфере. Столь экзотическая схема была введена из-за того, что все аэродромы для посадки корабля располагались на территории СССР, куда можно было сесть далеко не с любого витка.
Окончательное решение принимал генерал-полковник Дмитрий Фёдорович Устинов, который в то время был секретарём ЦК КПСС по оборонным вопросам. Ракетно-космическая система в варианте ОК-92 вполне удовлетворила его, и 17 февраля 1976 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР №132-51 «О создании многоразовой космической системы в составе разгонной ступени, орбитального самолёта, межорбитального буксира-корабля, комплекса управления системой, стартово-посадочного и ремонтно-восстановительного комплексов и других наземных средств, обеспечивающих выведение на северо-восточные орбиты высотой 200 км полезных грузов массой до 30 т и возвращение с орбиты грузов массой до 20 тонн». Основным заказчиком системы стало Министерство обороны, а головным разработчиком — НПО «Энергия».
Начало работ выдалось трудным из-за необходимости согласования множества инициатив, выдвинутых «фирмами», которые и до того находились в состоянии конкурентной борьбы. Конструктор Валерий Павлович Бурдаков рассказывал:
«Возглавляемый мной отдел, в котором создавался проект орбитального корабля, названного потом по предложению [генерал-лейтенанта] К.А. [Керима Аббас-Алиевича] Керимова также «Бураном», предложил объединить усилия как Минобщемаша, так и Минавиапрома. И в этом была основная трудность осуществления задачи. Прежде всего в середине 1976 года было организовано НПО «Молния» во главе с Г.Е. [Глебом Евгеньевичем] Лозино-Лозинским. В это же объединение вошло КБ [конструкторское бюро] и опытный завод В.М. [Владимира Михайловича] Мясищева. Получили соответствующую ориентацию и другие структуры Минавиапрома. Сказать, что между двумя «родственными» отраслями промышленности были разногласия, — это значит ничего не сказать! Были даже моменты, когда противники проекта <…> соглашались с раздражённым Д.Ф. Устиновым, призывавшим в минуты отчаяния вообще отказаться от «услуг» авиации, и принимались проектировать странные летательные аппараты, получившие «в народе» меткие прозвища «глухопад» и «труфолёт». «Авиаторы» упорно именовали орбитальный корабль орбитальным самолётом и пытались сделать Глеба Евгеньевича генеральным конструктором… В НПО «Молния» мы выдали ТЗ [техническое задание] на «планер орбитального корабля» и ещё множество разных других ТЗ, чёткое выполнение которых авиационными специалистами и привело к конечному успеху».
Непосредственное руководство разработкой орбитального корабля «Буран» (изделия 11Ф35) поручили главному конструктору Игорю Николаевичу Садовскому. Его заместителем назначили авиаконструктора Павла Владимировича Цыбина.
Бригада проектантов, подчинённая Садовскому, изучила пять вариантов конструкторских схем на базе исходной. Орбитальный корабль приобретал формы, близкие к конечным. Ракета-носитель меняла свою компоновку от двухбакового центрального блока до четырёхбакового, а затем — вновь до двухбакового; менялись размерность и количество маршевых двигателей, оптимизировалось соотношение ступеней и тяга двигателей; облагораживались аэродинамические формы. Одновременно разрабатывалась конструкторская документация, велась подготовка производства.
Окончательный вариант системы был утвержден Валентином Глушко 12 декабря 1976 года. Согласно предложенному плану, лётные испытания планировалось начать во втором квартале 1979 года, то есть ещё до первых полётов кораблей «Спейс Шаттл».
При создании «Бурана» были объединены усилия сотен конструкторских бюро, заводов, научно-исследовательских организаций, военных строителей и эксплуатационных подразделений. Всего в разработке участвовало 1206 предприятий и организаций, почти сто министерств и ведомств; были задействованы крупнейшие научные и производственные центры России, Украины, Белоруссии и других республик СССР.
В конечном виде «Буран» представлял собой принципиально новый для советской космонавтики летательный аппарат, объединявший в себе весь накопленный опыт ракетно-космической и авиационной техники.
По аэродинамической схеме «Буран» — моноплан с низкорасположенным треугольным крылом, выполненный по схеме «бесхвостка». Корпус корабля сделан негерметичным; в носовой части находится герметичная кабина общим объёмом 73 м3, в которой располагаются экипаж, пассажиры и основная часть аппаратуры. С внешней стороны корпуса наносится специальное теплозащитное покрытие. На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливается гибкая теплозащита, а другие поверхности покрыты теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца и выдерживающими температуру до 1300 ºС. В особо теплонапряжённых зонах (в носках фюзеляжа и крыла, где температура достигает 1600 ºС) применён композиционный материал типа углерод-углерод. Каждая из 38 600 плиток имеет конкретное место установки, предопределённое обводами корпуса.
Габариты «Бурана»: полная длина — 35,4 м, высота — 16,5 м (при выпущенном шасси), размах крыла — около 24 м. Ширина фюзеляжа — 5,6 м, высота — 6,2 м; диаметр грузового отсека — 4,6 м, его длина — 18 м. Стартовая масса — до 105 т, масса груза, доставляемого на орбиту, — до 30 т, возвращаемого с орбиты — до 15 т, максимальный запас топлива — до 14 т.
«Буран» был рассчитан на сто рейсов и мог выполнять полёты как в пилотируемом, так и в беспилотном вариантах. Максимальное количество членов экипажа — 4 человека, пассажиров — 6 человек. Диапазон высот рабочих орбит — от 200 до 1000 км. Расчётная продолжительность полёта — от 7 до 30 суток в зависимости от конфигурации. Корабль мог совершать боковой манёвр в атмосфере протяжённостью до 2000 км.
Комплексная программа испытаний «Бурана» охватывала весь объём тестирования, начиная от узлов и приборов и заканчивая кораблём в целом. Предусматривалось создание сотни экспериментальных установок, семи комплексных моделирующих стендов, пяти летающих лабораторий и шести полноразмерных макетов орбитальных кораблей.
Для отработки технологии сборки корабля, макетирования его систем и агрегатов, примерки с наземным технологическим оборудованием были построены два полноразмерных макета: ОК-МЛ1 (изделие 0.04, 11Ф35МЛ1) и ОК-МТ (изделие 0.15, 11Ф35МТ).
Макет ОК-МЛ1 был доставлен на космодром Байконур в декабре 1983 года и предназначался для проведения частотных испытаний как автономно, так и в сборке с ракетой-носителем. Кроме того, его использовали в примерочных работах с оборудованием Монтажно-испытательного корпуса (МИК), Посадочного комплекса (ПК) и Универсального комплекса стенд-старт (УКСС).
Макет ОК-МТ был доставлен на космодром в августе 1984 года для проведения примерки технологического оборудования, отработки плана подготовки к пуску и послеполётного обслуживания. Его использовали при полном цикле примерок в МИКе, при макетировании связей с ракетой-носителем, при отработке систем и оборудования Монтажно-заправочного корпуса (МЗК) и стартового комплекса.
В зарубежной печати неоднократно сообщалось, что существовал атмосферный самолёт-аналог под обозначением БТС-01, который якобы предназначался для совместного использования с самолётом-носителем М-201М (модернизированный вариант бомбардировщика 3М). БТС-01 должен был располагаться на верхней внешней подвеске над фюзеляжем самолёта-носителя и отделяться от него в полёте с последующей самостоятельной посадкой. В реальности же аналог БТС-001 (ОК-М, изделие 0.01) использовался для наземных статических испытаний на прочность конструкции, после завершения которых на его основе был создан аттракцион в Центральном парке культуры и отдыха имени М. Горького.
Впрочем, вышеописанная схема с использованием носителя «Атлант» (3М-Т, ВМ-Т, шифр 3-35) действительно применялась для транспортировки крупноразмерных агрегатов ракеты-носителя «Энергия» и орбитального корабля «Буран» с заводов-изготовителей на космодром Байконур, но, конечно, при этом ничего с борта самолёта не запускали.
Для атмосферных испытаний был разработан специальный самолёт-аналог БТС-002 ГЛИ (ОК-ГЛИ №002, ОК-МЛ2, изделие 0.02), который оснащался штатными бортовыми системами и оборудованием, функционирующим на заключительном участке полёта настоящего «Бурана». Отличия в аэродинамической компоновке самолёта-аналога БТС-002 ГЛИ от орбитального корабля при полном соответствии всех характеристик заключались в установке удлинённой передней стойки шасси и четырёх турбореактивных двигателей АЛ-31 производства Опытно-конструкторского бюро имени А. Люльки.
БТС-002 ГЛИ был построен в 1984 году и носил серийный № СССР-3501002. Его использовали для отработки участка посадки на аэродром в ручном и автоматическом режимах, проверки лётно-технических характеристик на дозвуковых режимах, изучения устойчивости и управляемости при реализации штатных алгоритмов посадки.
Испытания проводились в Лётно-исследовательском институте Министерства авиапромышленности (ЛИИ имени М. Громова) в городе Жуковском. 10 ноября 1985 года состоялся первый полёт. Всего до апреля 1988 года было проведено двадцать четыре полёта, из них семнадцать — в режиме автоматического управления до полного останова на полосе. Общий налёт аналога составил около восьми часов.
Первым испытателем БТС-002 стал Игорь Петрович Волк — руководитель группы кандидатов в космонавты, готовившихся по программе «Буран». Кроме него, аналог пилотировали Римантас Антанас-Антано Станкявичюс, Александр Владимирович Щукин, Иван Иванович Бачурин, Алексей Сергеевич Бородай и Анатолий Семёнович Левченко.
Кроме того, отработка участка посадки «Бурана» проводилась на летающих лабораториях, созданных на базе самолётов Ту-134 и Ту-154. До выдачи заключения на первый космический запуск было выполнено 140 полётов, в том числе 69 автоматических посадок. Полёты осуществлялись на аэродроме ЛИИ и посадочном комплексе Байконура.
Первый беспилотный полёт орбитального корабля «Буран» (11Ф35, 1К, изделие 1.01) был запланирован непродолжительным — на два витка.
С 14 января по 2 февраля 1988 года над ракетой «Энергия-1Л» проводились работы на старте с целью комплексной проверки всех систем. Фактически она была готова взлететь в марте. Сложнее обстояли дела со сборкой и испытаниями орбитального корабля — он ещё не был готов.
Планер первого лётного орбитального корабля «Буран» (1К, изделие 1.01, 11Ф35) в сборочном цехе. Фото из архива НПО «Молния» / buran.ru
| Комментировать | « Пред. запись — К дневнику — След. запись » | Страницы: [1] [Новые] |
