К юбилею легендарного полёта
«Буран». Прерванный триумф
15 ноября 1988 года был совершён триумфальный полёт советского многоразового космического корабля «Буран». Успешный старт в полностью автоматическом режиме стал свидетельством высочайшего уровня развития советской космонавтики, отечественных научных знаний и инженерно-производственных мощностей.
Подготовка к историческому старту начиналась задолго до этого памятного дня. Эскизный проект планирующего космического аппарата был разработан уже в начале 1959 года. Тогда ещё не было окончательного решения, на каком аппарате полетит первый космонавт. Корабль, разработанный в ОКБ П.В.Цыбина и получивший от С.П.Королёва за свой необычный внешний вид название «Лапоток», по замыслу должен был совершать полёт в следующей последовательности: вывод на орбиту ракетой-носителем «Восток», спуск с орбиты со сложенными «за спиной» крыльями, затем, после их раскрытия, полуторачасовое планирование и посадка на специально подготовленную грунтовую площадку. На шасси укреплялись не колёса, а лыжи – передняя и задняя. По тем временам это был настоящий прорывной проект, который намного обогнал своё время.
Однако при испытании в аэродинамических трубах выяснилось, что тепловые нагрузки будут выше расчётных, и необходимо время как для разработки новых теплозащитных материалов, так и для изменения конструкции раскладывающихся крыльев.
Проект корабля «Восток», созданный в ОКБ-1 С.П.Королёва, был более простым и надёжным. В итоге в качестве основного варианта был выбран баллистический спуск с орбиты на корабле «Восток», на котором и совершил 12 апреля 1961 года свой первый в мире полёт Ю.А.Гагарин. Но наработки, полученные при проектировании «Лапотка», очень пригодились советским инженерам в дальнейшем.
В 60-х годах ХХ века военно-стратегическое противостояние между СССР и США достигло наивысшего напряжения. За океаном всерьёз разрабатывались планы военного применения космических аппаратов. В СССР также начались исследования в данном направлении. Одновременно велось проектирование военного варианта многоразового корабля (воздушно-орбитальный самолёт «Спираль») и научно-исследовательского – «Бор».
Работы по созданию «Спирали» начались в 1965 году под руководством генерального конструктора Г.Е.Лозино-Лозинского. «Спираль» задумывалась как комплекс, состоящий из военного орбитального самолёта и ракетного ускорителя. «Спираль» по замыслу могла производить фото и радиолокационную разведку, перехватывать космические цели, а также выполнять роль ударного самолёта, снабжённого ракетой системы «космос-земля».
Наряду с работами по проекту «Спираль» в 1996 году началась разработка системы «Бор», которая была предназначена для практических испытаний многоразового теплозащитного покрытия.
5 января 1972 года президент США Р.Никсон утвердил программу разработки многоразовой системы «Космический челнок» («Спейс шаттл»). Этот проект предусматривал создание космического корабля, способного решать как исследовательские, так и военные задачи. А 9 января 1976 года главный конструктор космических систем В.П.Глушко представил ответ СССР – была утверждена техническая справка проекта «Многоразовая космическая система с орбитальным кораблем (ОК) ОК-92».
Таким образом, ещё в 1976 году, за пять лет до первого полёта американского корабля «Колумбия», в СССР была разработана собственная система многоразовых полётов в космос. Потребовалось десятилетие напряжённого труда множества учёных и инженеров, пока в итоге не был создан «Буран» – крылатый орбитальный космический корабль многоразового использования, способный выводить на орбиту и возвращать на Землю различное космическое оборудование, использоваться в качестве пилотируемого корабля. Просторная кабина «Бурана» была рассчитана на 2-4 космонавтов-пилотов и до 6 космонавтов-пассажиров. В средней части располагался грузовой отсек с открывающимся вверх обширным створчатым люком и манипуляторы для проведения различных операций и сборочных работ. Под грузовым отсеком были размещены системы энергоснабжения и терморегуляции. В хвостовом отсеке располагались топливные баки и другое оборудование. Чтобы уберечь «Буран» от перегрева при спуске с орбиты, на нём монтировалось теплозащитное покрытие, способное выдержать температуру в + 1600° С и рассчитанное на многоразовое использование. Корабль был рассчитан не менее чем на 100 полётов.
Для запуска «Бурана» была разработана специальная ракета-носитель «Энергия», которая стала одной из самых мощных ракет-носителей, а её отдельные параметры остаются и по сей день непревзойденными. Суммарная мощность «Энергии» составила 170 миллионов лошадиных сил. В отличие от американской системы «Шатлл» она была способна выводить на орбиту как «Буран», так и любой другой крупногабаритный космический аппарат или груз. Всего «Энергия» могла вывести на орбиту сразу 105 тонн полезного груза.
Перед стартом.
15 ноября 1988 года, на которое был намечен старт советского космического челнока, было не лучшим днём для первого полёта «Бурана» – на космодром «Байконур» стремительно надвигался циклон. Шёл дождь, а шквалистый ветер достигал порывов до 19 м/с. Началось обледенение и самой ракеты-носителя «Энергия», и корабля «Буран». В отдельных местах толщина льда достигла 1,7 мм. «Шаттлы» при такой погоде не летают принципиально. Но наши конструкторы были уверены в надёжности системы «Энергия»-«Буран» и решили произвести старт.
Общая схема системы "Буран-Энергия".
«Бурану» предстояло выйти на орбиту, совершить два витка вокруг земли и произвести посадку. Всё это должно было происходить в автоматическом режиме. Самым сложным элементом была, безусловно, посадка – американские «Шаттлы» могут совершать её только в пилотируемом режиме.
«Буран» взмыл вверх и шёл в точном соответствии с расчётной трубкой, охватывающей допустимые траектории нормального полёта. На орбите корабль перевернулся «крыльями кверху», проявив свою манёвренность. Затем корабль развернулся левым крылом к Земле для обеспечения наилучшего теплового режима. Во время второго витка корабль начал готовится к посадке. Для торможения «Буран» вновь повернулся «вверх ногами», но теперь уже «хвостом вперёд». Совершив торможение, корабль развернулся вперёд, принял «нормальное» положение и вошёл в атмосферу.
А на Земле, в месте предполагаемой посадки, условия были вполне в духе названия корабля – всё тот же ветер порывами до 20 м/с. Во время снижения приборы показывали, что аэродинамические характеристики полёта и поведение теплозащиты были даже лучше расчётных.
Но самое удивительное произошло при самой посадке. Все, кто следил за спуском, предполагали, что «Буран», который приближался к аэродрому чуть правее оси посадочной полосы, станет устранять возникшие отклонение небольшими манёврами и зайдёт на посадку с юго-востока. Но, вопреки всем ожиданиям, «Буран» совершил неожиданный резкий манёвр влево, отвернув от первоначального курса.
На Земле возникло замешательство. Решив, что корабль потерял управление, руководство полётом едва не отдало команду на его ливидацию, чтобы избежать тем самым неуправляемой катастрофы. Но заместитель главного конструктора НПО «Молния» по лётным испытаниям С.А.Микоян всё же предложил не торопиться.
«Буран» зашёл на посадку с северо-восточного направления с креном 45° на правое крыло. Он неожиданно вынырнул из-за туч и стал стремительно снижаться, причём так быстро, что многие, особенно неспециалисты, решили, что он просто падает. Выровнявшись, «Буран» резко замедлил скорость снижения, потом почти завис над поверхностью и плавно коснулся посадочной полосы, покатился вперёд, выбросил парашюты и замер.
Это было великолепное и драматичное зрелище. «Буран» и его бортовая вычислительная система приняли решение, которое оказалось более верным, нежели то, что предполагалось специалистами на Земле. Вероятность такой траектории посадки составляла всего 3%, но дальнейшие расчёты показали, что «Буран» выбрал из множества возможных самое верное решение. Космический корабль при посадке превзошёл своих создателей.
Радости людей не было предела. Казалось, что впереди нас ожидают новые грандиозные полёты. Главный конструктор «Бурана» Ю.П.Семёнов с двойной энергией продолжал работу. Второй «Буран» был оснащён системами жизнеобеспечения и должен был совершить уже пилотируемый полёт. Он был полностью подготовлен к старту, в корабль даже закачали питьевую воду для космонавтов. Согласно замыслу «Буран-2» должен был стартовать в автоматическом режиме, состыковаться с советской орбитальной станцией «Мир», взять с её борта 2 космонавтов и вернуться на Землю.
Но, к сожалению, уже полным ходом шли процессы развала Советского Союза. Принятые М.Горбачёвым после переговоров с Р.Рейганом решения оказались губительными по своим последствиям и для самого СССР, и для советской космонавтики. Полёт второго «Бурана» был отменён, он так и стоит на космодроме «Байконур», являясь немым укором недалёкой и разрушительной политике первого и последнего советского президента.
Но труд десятков тысяч людей всё же не пропал зря. Благодаря полёту «Бурана» в отечественную экономику было внедрено более 300 инновационных разработок. Большинство жителей построенных в последнее время домов даже не догадываются, что теплозащита этих строений смонтирована на основе опыта конструкции «Бурана». Было внедрено в производство множество новых материалов и технологий.
Поэтому совсем не случайно 25 сентября 2013 года на выставке Russian Arms Expo-2013 в Нижнем Тагиле вице-премьер российского правительства Д.О.Рогозин заметил: «Будущая авиационная техника будет иметь возможность подниматься в стратосферу, космическая техника уже сейчас у нас работает и в той, и другой среде. К примеру, «Буран», который опередил время значительно, но, по сути, все эти космолеты – это XXI век, и, хотим мы этого или нет, но придется к этому возвращаться».
Сейчас разрабатываются новые космические проекты. Перспективна Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС), которая представляет собой двухступенчатый комплекс воздушного старта, состоящий из самолета-носителя Ан-225 «Мрия» АНПК им.О.К.Антонова (Украина, Киев), на котором устанавливается орбитальный самолет в пилотируемом или беспилотном варианте или грузовой контейнер с внешним топливным баком, заполненным криогенными компонентами топлива. По-сути, речь идёт о новом варианте системы «Спираль».
Ещё один вариант этого проекта – «Воздушный старт». Его осуществлением занимается Государственный ракетный центр (ГРЦ) им.Макеева, который разрабатывает его совместно с частной компанией «Полёт». Согласно проекту самолёт «Руслан» (или его аналог) с ракетой на борту, которая находится в многоразовом контейнере на высоте около 10 тысяч метров, выполняет манёвр «горка». Ракета выбрасывается из контейнера при помощи парогазогенератора, у неё включается маршевый двигатель и начинается управляемый полет на заданную траекторию орбиты.
Другим перспективным проектом являются начатые ещё в 1993 году в России разработки российского аэрокосмического самолёта (РАКС). Уже проведено 5 полётов гиперзвуковой летательной лаборатории «Холод». Следующим этапом станут опытные полёты гиперзвукового летательного аппарата «Игла».
Не получили пока своего продолжения и исследования, проводившиеся в 80-х годах прошлого века по созданию воздушно-космического самолёта (ВКС).
Будем надеяться, что перестроечная «разруха в головах» заканчивается, и мы находимся в начале нового восхождения нашей космонавтики.
Андрей Геращенко
"Вместе с Россией", №11-12 за 2013 год.
