1. Предтечі
2. Наша відповідь шаттлам
3. Недосяжна «Енергія»
4. покращений клон
5. несподіваний віраж
6. трагічний фінал

Тридцять років тому ракета «Енергія» вивела на орбіту багаторазовий космічний корабель «Буран». Зробивши два витки навколо Землі, «Буран» приземлився в автоматичному режимі на Байконурі. Перший політ виявився єдиним

Р аннім зранку 15 листопада 1988 на Байконурі йшов дощ зі снігом, пориви шквального вітру намагалися зробити пролом в низьких густих хмарах. Встановлений на стартовому столі комплекс «Енергія-Буран» підсвічували сліпучо-білі промені прожекторів. О 5:50 на КП була дана команда «Пуск», і через мить ракета, найпотужніша з коли-небудь створених людиною, з оглушливим ревом почала піднімати вгору приліплений до неї збоку космоплан.

Предтечі

Ідея будівництва космічного корабля багаторазового використання виникла в СРСР в кінці 1950-х як відповідь США, які в 1957 році почали розробляти космічний бомбардувальник X-20 Dyna-Soar. Крім ведення розвідки він повинен був знищувати супутники противника і, здійснюючи «нирки» в атмосферу, завдавати ядерних ударів по цілям на Землі.

Саме тоді в документах Міністерства оборони СРСР з'явилося перша згадка про «космольотах» - апаратах типу літаків, які були б здатні літати на надзвичайно великих швидкостях (понад 10 чисел Маха) і висотах понад 60 кілометрів. Виходячи з цього техзавдання провідні авіабудівні КБ розробили кілька варіантів такого роду апаратів. Це були літак «136» (Ту-136, або проект «Зірка) і його орбітальний варіант літак« 137 »(Ту-137, або проект« Супутник ») розробки ОКБ Туполєва, а також система« Спіраль », що розроблялася в ОКБ Мікояна .

Пілотований Ту-136 призначався для одновиткового польоту навколо Землі з подальшою посадкою, а безпілотний Ту-137 - для декількох витків з подальшою планує посадкою на злітно-посадкову смугу аеродрому.

У проекті «Зірка» опрацьовувався варіант виведення ракетоплана на орбіту за допомогою авіаційно-космічної системи, перший ступінь якої представляла собою стратегічний надзвуковий літак, а другий ступінь - балістичну ракету повітряного базування з ракетопланом замість головного бойової частини.

Але найбільшим успіхом стала розробка системи «Спіраль», яка в майбутньому стане прообразом «Бурана». Ідея її полягала в тому, що потужний повітряний корабель-розгонщики злітає з аеродрому і потім розганяється до шестиразовій швидкості звуку. Після цього з його «спини» на висоті 28-30 км стартує десятитонний пілотований орбітальний літак.

Проект «Спіраль» просунувся найбільш далеко серед своїх «однокласників», але до реальних льотних випробувань справа, на жаль, не дійшло. Пріоритет в той час віддавався розробки і будівництва потужних міжконтинентальних балістичних, а потім і космічних ракет, якими займався Сергій Корольов та інші конструктори, які вважали їх більш перспективними, ніж багаторазові космічні кораблі. Ракети були прості в проектуванні, набагато дешевше у виробництві, постійно були готові до пуску.

МІГ-105-11 «Спіраль». Дозвуковій літак-аналог орбітального літака

Wikipedia

Наша відповідь шаттлам

Але на початку 1970-х ситуація змінилася: Америка вирішила зробити ставку на створення багаторазових засобів виведення в космос, які повинні були замінити всі існуючі у них на той час одноразові носії. П'ятого січня 1972 року президент США Річард Ніксон оголосив про початок створення багатоцільового транспортного космічного корабля Space Shuttle ( «Космічний човник») в рамках програми NASA «Космічна транспортна система». Він повинен був снувати між Землею і навколоземній орбітою, доставляючи в обидві сторони корисні вантажі цивільного призначення.

У 1957 році в США почалася розробка пілотованого космоплана X-20 Dyna Soar, який крім ведення розвідки повинен був знищувати супутники противника і, здійснюючи «нирки» в атмосферу, завдавати ядерних ударів по цілям на Землі

Перший шаттл полетів 12 квітня 1981 року. Корабель спочатку будувався як пілотований апарат, оскільки передбачалося, що він повинен буде знаходитися на орбіті два тижні, відповідно були потрібні люди для проведення досліджень, монтажних і ремонтних робіт.

Ідея використовувати шатли для військових цілей була, але від неї відмовилися (принаймні, на словах). Однак в СРСР засумнівалися в правдивості намірів американського керівництва. Наші військові були впевнені, що реальним завданням шатлів стане доставка ядерної зброї в будь-яку точку земної кулі і навіть викрадення радянських супутників з орбіти.

Проведені в військових НДІ і в Інституті прикладної математики під керівництвом президента Академії наук СРСР Мстислава Келдиша експертизи та аналітичні дослідження привели до висновку, що «майбутній корабель багаторазового використання зможе нести ядерні боєприпаси і атакувати ними територію СРСР практично з будь-якої точки навколоземного космічного простору» і « американський шаттл вантажопідйомністю 30 тонн в разі його завантаження ядерними боєголовками здатний здійснювати польоти поза зоною радиовидимости вітчизняної системи п редупрежденія про ракетний напад. Зробивши аеродинамічний маневр, наприклад, над Гвінейською затокою, він може випустити їх по території СРСР ».

Розробник «Спіралі» генеральний конструктор НВО «Молния» Гліб Лозино-Лозинський

buran.ru

Виходячи з цього, було вирішено створити радянський аналог шатла, благо певний заділ на той час уже був. Сьомого лютого 1976 вийшла постанова Ради Міністрів СРСР про створення багаторазової космічної системи в рамках роботи над програмою «Енергія - Буран».

Треба сказати, що спочатку ставлення у керівників країни і фахівців до цього проекту було неоднозначне. Знадобилися десятки нарад і сотні додаткових експертиз, щоб переконатися в доцільності створення такого апарату. Розробник «Спіралі» генеральний конструктор НВО «Молния» Гліб Лозино-Лозинський виступав за будівництво; головний двигуністи наших ракет генеральний конструктор НВО «Енергія» Валентин Глушко і міністр авіаційної промисловості Олександр Дементьєв були проти. Вирішальну роль зіграла позиція військових і особисто міністра оборони, члена Політбюро ЦК КПРС найвпливовішого Дмитра Устинова, який бачив в американських шатлах загрозу безпеці країни.

Ідея системи «Спіраль» полягала в тому, що потужний повітряний корабель-розгонщики злітає з аеродрому і потім розганяється до шестиразовій швидкості звуку. Після цього з його «спини» на висоті 28-30 км стартує пілотований орбітальний літак

Не дивно в цьому контексті, що «Буран» спочатку мав військове призначення. Однією з основних завдань багаторазового корабля була доставка в ближній космос бойових орбітальних апаратів типу «Скіф» і «Каскад», які повинні були лазерним або ракетною зброєю знищувати балістичні ракети і космічні апарати противника.

Крім цього планувалося знищення цілей на Землі, для чого передбачалося використовувати орбітальні головні частини ракети Р-36орб, які розміщувалися б на його борту. Бойовий блок мав термоядерний заряд потужністю 5 Мт. Всього «Буран» міг взяти на борт до п'ятнадцяти таких блоків. Були пропозиції розмістити чотири револьверні установки всередині вантажного відсіку, кожна з яких могла нести п'ять ракет, якими можна було завдавати ударів з космосу.

Недосяжна «Енергія»

Виводити «Буран» в космос мала досі ніким не перевершена за потужністю з літали ракета-носій «Енергія». Спеціально для «Енергії» КБ «Енергомаш» під керівництвом Валентина Глушка спроектувало киснево-гасовий двигун РД-170 - найпотужніший рідинний реактивний двигун в світі, який мав тягу 7257 кН у Землі. Для порівняння: двигун F1 американської місячної ракети Saturn-V мав навколоземну тягу 6869 кН.

Стартова тяга Saturn-V, творіння Вернера фон Брауна, батька американської місячної програми, забезпечена п'ятьма F1 першого ступеня, становила 34,3 Мh, в той час як «Енергія» при старті розвивала тягу 35,1 мН. Її забезпечували чотири чотирикамерні РД-170 першого ступеня (працювали перші 150 секунд польоту), розташовані в чотирьох «сигари» з боків ракети навколо більш масивного центрального блоку, і чотири однокамерні РД-0120 другого ступеня (працювали перші 500 секунд польоту), розташовані внизу центрального блоку.

Наші військові були впевнені, що реальним завданням шатлів стане доставка ядерної зброї в будь-яку точку земної кулі і навіть викрадення радянських супутників з орбіти

Номінальна стартова тяга радянської місячної ракети H1 була ще вище - 45,3 Мh, але всі чотири її старту в 1969-1972 роках виявилися невдалими, а в 1974-му всі роботи по радянській місячній пілотованої програмі були згорнуті. Однією з головних причин невдачі проекту H1 стала недостатня одинична потужність двигунів НК-15, розроблених для цієї ракети Куйбишевським моторним заводом під керівництвом Миколи Кузнєцова, в результаті чого перший ступінь довелося оснащувати тридцятьма двигунами, домогтися стійкої синхронної роботи яких так і не вдалося (Глушко відмовився розробляти двигуни для Н1, розійшовшись з Корольовим з приводу типу використовуваного палива).

Спадщиною, отриманим від «Енергії», космонавтика користується і зараз. Двигуни РД-180 експортуються в Америку і використовуються на першого ступеня ракети Atlas-V (для них прописано спеціальне виключення у всеосяжному списку санкцій законі CAATSA 2017 року), а РД-191 працюють на російських ракетах «Ангара». Обидва вироби - прямі спадкоємці РД-170, правда, значно менш потужні.

«Енергія» зробила всього два польоту - другий з «Бураном», а перший за півтора року до цього, в травні 1987-го. Тоді як корисного навантаження на ракету-носій був встановлений габаритно-масовий макет ще однієї пионерной військової розробки - 77-тонної бойової лазерної орбітальної платформи «Скіф» (інша назва - «Полюс»). Два ступені «Енергії» відпрацювали успішно. Через 460 секунд після старту «Скіф-ДМ» відокремився від ракети-носія на висоті 110 кілометрів, але процес його самостійної орієнтації пішов нештатно, і він так і не зміг вийти на задану орбіту, впавши в результаті в Тихий океан.

покращений клон

Творців «Бурана» нерідко дорікають у тому, що він був скопійований з американського шаттла. Заперечувати зовнішню схожість кораблів важко - накладені один на одного креслення виробів (цю вправу віртуально демонструють відвідувачам музею «Бурана» на ВДНГ в Москві) дозволяють вловити лише непринципові відмінності в силуеті фюзеляжу і крил космопланів. Власне, сам по собі факт запозичень принципової схеми космолета ніхто і не приховував. На думку Валентина Глушка, що склалася конфігурація шаттла вже добре себе зарекомендувала і винаходити щось нове не було необхідності. Крім того, в умовах триваючої гонки озброєнь, відставання в якій було неприпустимим для кожної зі сторін, на самостійні пошуки вже не вистачало часу. Лозино-Лозинський в одному з пізніх інтерв'ю визнавав, що «човник довелося скопіювати (креслення дістали розвідники ГРУ), оскільки часу нам давалося мало».

«Енергія» зробила всього два польоту - другий з «Бураном», а перший - за півтора року до цього, в травні 1987-го. Тоді як корисного навантаження на ракету-носій був встановлений габаритно-масовий макет бойової лазерної орбітальної платформи «Скіф»

Незважаючи на те що зовні «Буран» був майже точною копією американського шаттла, конструкційного та технологічного ексклюзиву в радянському космопланів було більш ніж достатньо.

По-перше, він міг сідати на Землю в автоматичному режимі, без участі людини; по-друге, у нього не було маршових або розгінних двигунів; по-третє, була система екстреного порятунку екіпажу і, по-четверте, на орбіту він міг виводити на п'ять тонн більше корисного вантажу, ніж його заокеанський прототип.

Керували кораблем унікальна спеціальна автономна система і радіотехнічна система «Вимпел», розроблені Всесоюзним науково-дослідним інститутом радіоапаратури. В їх завдання входили високоточні вимірювання на борту навігаційних параметрів і забезпечення спуску і автоматичної посадки, включаючи пробіг по смузі до місця зупинки.

Особливе значення мала захист корабля від високих температур. Тепловий захист «Бурана» була виготовлена ​​під керівництвом Всесоюзного інституту авіаційних матеріалів (ВІАМ) на Тушинському машинобудівному заводі за участю фахівців НВО «Блискавка» і ОППП «Технологія». З цілої низки характеристик (міцність плитки, аеродинамічна якість, ступінь чорноти і каталітічность покриття) вона значно перевершувала американський аналог, розроблений для шатлів. В ході польоту «Бурана» з: 37 500 плиток теплозахисту лише шість були загублені і близько 100 пошкоджені при посадці. При першому ж польоті американського корабля, згідно з різними джерелами, було втрачено від 14 до 37 теплозахисних плиток та пошкоджено в два - два з половиною рази більше, ніж на «Бурані» .

Для запобігання передачі температури від найбільш температурно навантажених вуглецевих елементів орбітального корабля до силових конструкцій з металу і з метою компенсації температурних розширень різнорідних матеріалів використовувалися керамічні «відсічні мости». Вони були створені на ОППП «Технологія» на основі нітриду кремнію. За допомогою «відсічних мостів» здійснювалося кріплення носового обтічника і секцій крила корабля до силових елементів планера.

При приземленні «Буран» був розігрітий до 1000 ° C і вище. І якби він не охолоджувався, вся апаратура прийшла б у непридатність. Тому на орбітальному кораблі була передбачена система наддуву і вентиляції, яка постачала повітрям всі елементи космічного корабля. В її бездоганній роботі чимала заслуга «Технології», що виготовила тонкостінні герметичні трубопроводи для системи повітряного термостатирования орбітального корабля, забезпечивши всі вимоги щодо мінімізації їх ваги. Загальний метраж системи термостатування «Бурана» склав 200 метрів.

Дуже добре була продумана система безпеки. Екіпаж «Бурана» міг в екстреній ситуації катапультуватися або відокремити корабель від ракети-носія

Дуже добре була продумана система безпеки. Екіпаж «Бурана» міг в екстреній ситуації катапультуватися або відокремити корабель від ракети-носія (в шаттлах цього передбачено не було).

За тридцять років роботи програми Space Shuttle (1981-2011) було скоєно 135 запусків з 852 членами екіпажу на борту. За час експлуатації «човників» було дві аварії: 28 cічня 1986 року сталась катастрофа шаттла "Челленджер", а 1 лютого 2003 року - шаттла «Колумбія». В обох випадках загинули всі члени екіпажу, в цілому 14 астронавтів.

Для виведення «Бурана» в космічний простір використовувалася окрема ракета-носій, завдяки цьому вдалося знизити його вагу на вісім тонн, збільшивши, таким чином, обсяг корисного вантажу, який можна було б взяти на борт. Конструкція шаттла складалася з двох твердопаливних прискорювачів і самого корабля з трьома маршовими двигунами, а також підвісної паливного відсіку. В результаті шаттл міг взяти на борт до 25 тонн вантажу при польоті в космос і до 15 тонн при спуску на Землю, а «Буран» міг брати на борт вантаж вагою 30 тонн, а при спуску - 20 тонн. Максимальний час польоту «Бурана» становило 30 діб, він міг взяти на борт до десяти чоловік. У шаттла ці показники були нижчими: 20 діб і вісім чоловік. «У нас спочатку питання стояло інакше: зробити як мінімум не гірше, ніж у них, а бажано - краще», - згадував Вахтанг Вачнадзе , З 1977 по 1991 рік очолював НВО «Енергія» і координував роботи за проектом «Енергія - Буран»

Конструктивно-компоновочная схема багаторазового космічного корабля «Буран»

buran.ru

несподіваний віраж

Не менш захоплюючою історією став сам політ корабля. Пілотний запуск було вирішено провести в безпілотному режимі: з одного боку, це дозволяло виключити ризик для екіпажу, з іншого - давало можливість протестувати всю автоматику. «Буран» набили датчиками, камерами і приладами, а заодно і дублюючими системами безпеки на випадок, якщо доведеться рятувати апарат.

Відповідно до початкових планів пуск «Бурана» був призначений на 29 жовтня 1988 року. Але менше ніж за хвилину до старту сталося непередбачене ПП: не минуло нормальне відведення майданчика з приладами. Після усунення проблеми було прийнято рішення перенести старт на 15 листопада, і він теж ледь не зірвався через погоду: на Байконур насувався циклон, було передано штормове попередження. Але керівник польотів Володимир Гудилин після короткої наради прийняв остаточне рішення: летіти!

За десять хвилин шостій ранку ракета-носій «Енергія» відірвалася від землі. Політ проходив штатно, его супроводжували літаки, з якіх велася зйомка всех деталей польоти - аж до відділення ступенів ракети-носія. Зробивши заплановані два витки навколо Землі, «Буран» успішно долетів до аеродрому і почав заходити на посадку. Вона обіцяла бути непростою через огидною погоди.

Замість очікуваного заходу на посадку з південного сходу з лівим креном корабель енергійно відвернув вліво і став заходити на злітно-посадкову смугу з північно-східного напрямку з креном 45 ° на праве крило

Раптово корабель здійснив несподіваний маневр. Замість очікуваного заходу на посадку з південного сходу з лівим креном корабель енергійно відвернув вліво і став заходити на злітно-посадкову смугу з північно-східного напрямку з креном 45 ° на праве крило. Як згадував один із співробітників, який перебував тоді на Об'єднаному командно-диспетчерському пункті, «в момент несподіваної зміни курсу доля" Бурана "буквально висіла на волосині, і аж ніяк не з технічних причин. Коли корабель заклав лівий крен, перша усвідомлена реакція керівників польоту була однозначною: "Відмова системи управління! Корабель потрібно підривати! "Адже на випадок фатального відмови на борту" Бурана "розміщувалися тротилові заряди системи аварійного підриву об'єкта, і здавалося, що момент їх застосування настав.

Врятував становище заступник Головного конструктора НВО "Блискавка" з льотних випробувань Степан Мікоян, який відповідав за управління кораблем на ділянці зниження і посадки. Він запропонував трохи почекати і подивитися, що буде далі ». І дійсно, коли вже після приземлення стали розбиратися, з'ясувалося, що такий варіант був закладений в програму в якості одного з багатьох. Правда, вірогідність вибору цього варіанту становила всього три відсотки.

Пізніше, аналізуючи посадку «Бурана», фахівці прийшли до висновку: автоматизована система управління вибрала найкраще рішення. Штатної посадці по закладеної програмі заважав сильний вітер, і автоматизована система управління самостійно розрахувала нову траєкторію. А сама посадка виявилася настільки м'якою, що гальмівні парашути спрацювали з невеликою затримкою. Це був приголомшливий успіх, корабель виконав всі необхідні маневри і успішно приземлився. Всі, хто знаходилися в той момент на космодромі раділи.

Доля літав в космос корабля «Буран» виявилася трагічною. Дванадцятого травня 2002 року він був повністю зруйнований звалилася на нього дахом покинутого монтажно-випробувального корпусу на Байконурі

Для посадок «Бурана» була спеціально обладнана посилена злітно-посадкова смуга на аеродромі Ювілейний на Байконурі. Крім того, були серйозно реконструйовані і повністю дооснащена необхідною інфраструктурою ще два основних резервних місця приземлення «Бурана» - військові аеродроми Багерово в Криму і Східний в Примор'ї, а також побудовані або посилені ВПП ще в 14 запасних місцях посадки, в тому числі поза територією СРСР . Спеціально для транспортування з запасних аеродромів був створений Ан-225 «Мрія».

Запуск «Бурана» став великою несподіванкою для Заходу і США, де відкрито визнали, що Радянський Союз випередив їх у космічній гонці. Співробітник Університету Джорджа Вашингтона доктор Джон Логсдон в прямому ефірі компанії ABC заявив: «СРСР має тепер змогу виконувати ті космічні завдання, які залишаться недоступними для США навіть тоді, коли знову почнуться польоти американських космічних кораблів багаторазового використання. Для того щоб приступити до виведення на орбіту таких же корисних вантажів, на які розрахована радянська ракета, Сполученим Штатам потрібно від шести до десяти років ».

Збірка ракетоплана «Буран» на Тушинському машинобудівному заводі в Москві

ОППП «Технологія»

трагічний фінал

Проект «Буран» передбачав проведення цілого ряду безпілотних польотів. Перший з них повинен був відбутися в кінці 1991 року, ще два - в 1993-му і 1994-му. Тривалість перебування «Бурана» в космосі повинні були збільшити. І поставити перед ним ще більш складні, ніж повернення на аеродром, завдання. Наприклад, автоматичне зближення і стикування з орбітальним комплексом «Мир». Але найцікавіше повинно було початися потім. На борту космічного «човника» з п'ятого по восьмий політ передбачалася робота екіпажу. Правда, в цілях безпеки було вирішено відправити тільки двох льотчиків-космонавтів. Орієнтовна дата пілотованого польоту не була названа, але очікувалося, що ця подія відбудеться не пізніше 1994-1995 років.

Однак в 1993 році проект остаточно згорнули. І на те були свої причини. Економічно він виявився не дуже ефективним: вартість виведення на орбіту одного кілограма корисного вантажу у багаторазових кораблів його класу становила тоді приблизно 20 тис. Доларів, а у одноразових носіїв - від 6 до 15 тис. Доларів. Та й для економіки в цілому він виявився дуже дорогим. «Наведу один приклад: при старті необхідно було охолоджувати бетонний лоток, куди йдуть розпечені до 3500 градусів гази. Для цього довелося відвести води Сирдар'ї в рукотворне підземне озеро. А витрата води при запуску - більше, ніж у всіх фонтанів Петергофа! От і рахуйте витрати ... »- писав у своїх спогадах Станіслав Аксьонов, один з учасників проекту.

Змінилася і міжнародна обстановка: проголошений Михайлом Горбачовим відмова від продовження гонки озброєнь, в тому числі в космосі, робив «Буран» непотрібним, так як реальних громадянських завдань, які човник вирішував би ефективніше звичних одноразових космічних систем, не проглядалося.

Доля літав в космос корабля «Буран» виявилася трагічною. Дванадцятого травня 2002 року він був повністю зруйнований звалилася на нього дахом покинутого монтажно-випробувального корпусу на Байконурі.

Крім злітав вироби під номером 1.01 було виготовлено чотири корабля (два з них не повністю) і дев'ять повнорозмірних макетів «Бурана» для проведення динамічних, електричних, аеродромних та інших випробувань. Найзнаменитіший з них - корабель «Буран» на ВДНГ, який є частиною інтерактивного музейного комплексу, присвяченого цьому багаторазового ракетоплані.

З вісімки пілотів «першого призову» - «Вовчої зграї» - в живих сьогодні немає нікого. Все, за винятком командира, загинули в авіакатастрофах або від їх наслідків, причому шість чоловік - ще до польоту «Бурана»

Інший відомий макет був виготовлений у вигляді літака - аналога «Бурана» і працював на чотирьох твердопаливних двигунах, що давало можливість злітати зі звичайного аеродрому. Апарат використовувався для льотних випробувань в атмосфері, був показаний на шоу Міжнародного авіаційно-космічного салону. Потім його передавали в лізинг спочатку австралійської компанії, потім сінгапурської. У квітні 2008 року макет купив за десять мільйонів євро Герман Лайре для свого технічного музею в Шпайере (Німеччина), де космічний корабель «Буран» до сих пір є одним з найцікавіших експонатів.

Доля виявилася немилосердною не тільки до злітаються «Бурана». Злий рок переслідував і пілотів, так і не відправилися на ньому в космос (атмосферні польоти на макетах корабля відпрацьовувалися неодноразово). Першим керівником елітного загону льотчиків-випробувачів, набраних в 1977 році для підготовки до польотів на «Бурані», був призначений Ігор Вовк. У загін увійшли Олег Кононенко, Анатолій Левченко, Рімантас Станкявічюс, Олександр Щукін, Микола Садовніков, Віктор Букреєв і Олександр Лисенко. Прізвище командира дала новому загону неофіційне, але тут же підхоплене усіма назва - «Вовча зграя». З цієї вісімки в живих сьогодні немає нікого. Все, за винятком командира, загинули в авіакатастрофах або від їх наслідків, причому шість чоловік - ще до польоту «Бурана», що стало додатковим аргументом на користь безпілотного варіанту його першого запуску. Сам Вовк помер в минулому році у віці 79 років. Передчасно пішли з життя і троє з семи льотчиків другого набору «Бурановские» загону.

***

У березні 2018 року тодішній віце-прем'єра Дмитро Рогозін доручив відновити програму багаторазових космічних кораблів на новій технологічній основі.