Секрет заброшенного ангара. Что осталось от космического «Бурана»? Орбитальный корабль многоразового использования "буран"
В Сети появились снимки российского фотографа, который на одной из выездных фотосессий отыскал последнее прибежище легендарного советского многоразового корабля «Буран», побывавшего на орбите всего один раз. Скорее всего, это была последняя фотосессия космического титана.
Российский фотограф Александр Маркин во время одной из своих выездных фотосессий наткнулся на удивительное место. Фотографу посчастливилось отыскать последнее прибежище легендарного советского космического многоразового корабля «Буран», которому удалось побывать на орбите всего один раз.
В действительности Маркин нашел останки не самого «Бурана» , а его первого опытного прототипа. Прототип нельзя было назвать космическим кораблем в полной мере, так как создавался он исключительно для испытаний в аэродинамической трубе. Сейчас этот прототип доживает свои последние дни. Корабль находится на специальном складе для военного космического мусора. Сейчас он в полной негодности и, скорее всего, ждет своей очереди на утилизацию.
Пока же это гордый памятник, некогда активно развивающейся космической отрасли СССР. Напомним, что космический корабль «Буран» - это орбитальный-ракетоплан, многоразовый транспортный космический корабль созданный в СССР. По внешнему виду корабля не сложно догадаться, что он стал на ответ «Космических шаттлов» NASA. К сожалению, «Бурану» было суждено выполнить всего один единственный полет.
15 ноября 1988 года "Буран" был запущен с космодрома Байконур. Выйдя на земную орбиту, он совершил два полных витка, после чего приземлился. Полет был испытательным и беспилотным. Распад СССР не пошел космической программе на пользу. В 1990 году проект «Буран» приостановлен, а в 1993 году и вовсе свернут. Единственный корабль вместе с носителями хранился в ангаре на Байконуре где и «погиб» в 2002 году в результате обрушения крыши.
Несмотря на такую бесславную «кончину», дело советского корабля живет.
Несмотря на внешнее сходство с американскими шаттлами, «Буран» имел множество конструктивных отличий. Наиболее важным было то, что корабль мог совершать посадку на автопилоте. Более того, изначально конструкторы не хотели добавлять в «Буран» ручное управление посадкой.
Однако их решение было изменено, после просьб самих космонавтов, которых не хотели настолько доверять автоматике. После закрытия программы, многие технологии «Бурана» были рассекречены и переданы иностранным коллегам из других аэрокосмических агентств в том числе Франции, Китая и США. Все современные корабли выходящие сегодня на орбиту, используют системы разработанные некогда для «Бурана».
В продолжение темы ещё . Мы собрали самые интересные и необычные проекты кораблей данного класса со всего мира.
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.
«Шаттл» и «Буран»
Когда смотришь фотографии крылатых космических кораблей «Бурана» и «Шаттла» , то может сложиться впечатление, что они вполне идентичны. По крайней мере принципиальных различий будто бы и не должно быть. Несмотря на внешнюю схожесть, эти две космические системы всё же отличаются в корне.
«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.
При приблизительно равнозначной по стоимости программ, почему-то орбитальная ступень - сам КК "Буран" имел изначально заявленный ресурс в 10 полетов против 100 у Шаттла. Почему так - даже не объясняют. Причины видимо уж очень нелицеприятные. Про гордость тем, что "наш Буран садился на автомате, а пиндосы так не смогли"... А смысл этого, причем с первого полета довериться примитивной автоматике, рискуя разбить охуенно дорогой аппарат (Шаттл) ? Цена вопроса этого "проёба" слишком велика. И еще. А почему мы дожны верить на слово, что полет действительно непилотируемый? А, "нам так сказали"..
Ах, Жизнь космонавта - превыше всего, скажете? Да, не смешите меня.... Я думаю, что и пиндосы смогли бы, но видать по другому мыслили. Почему думаю, что смогли бы - потому что знаю: как раз в те годы они уже отработали (именно отработали, а не разик "полетали") полностью автоматический перелет Боинга-747 (да, того самого, к которому пристегнут Шаттл на фото) из Флориды, форт Лодердейл на Аляску в Анкоридж, т.е через весь континент. Еще в 1988 году (это к вопросу о, якобы террористах-смертниках, угнавших борта 9/11. Ну, вы поняли меня?) А принципиально это сложности одного порядка (посадить Шаттл на автомате и совершить взлет - набор эшелона-посадку тяжелого В-747, который как видели на фото, равен нескольким Шаттлам).
Уровень же нашего технологического отставания хорошо отражен на фото бортового оборудования кабин рассматриваемых КК. Посмотрите еще раз и сравните. Всё это пишу, повторяю: для объективности, а не из-за "низкопоклонства перед западом", коим никогда не болел..
В качестве жЫрной точки. Теперь разрушены и эти, уже тогда
безнадежно отставшие отрасли электроники.
Чем же тогда оснащены хваленые "Тополя-М" и пр. ? А я не знаю! И никто не знает! Но, не своим - это можно утверждать точно. А это все "не свое" очень даже может быть нашпиговано (наверняка, заведомо) аппаратными "закладками", и в нужный момент все это станет мертвой кучей металла. Это тоже все отработано еще в 1991 году, когда "Буря в пустыне", и иракцам удаленно отключили комплексы ПВО. Вроде, как французские.
Поэтому, когда я смотрю очередной ролик "Военной Тайны" с Прокопенко, или еще чего про "вставание с колен", "анало-говнет" применительно в новым высокотехнологичным вундервафлям из области ракетно-космического и авиационного хайтека, то... Нет, не улыбаюсь, не чему тут улыбаться. Увы. Советский Космос безнадежно проебан правопреемницей. А все эти победные реляции - о всяких "прорывах" - для альтернативно-одаренных ватников
|
М н о г о р а з о в а я к о с м и ч е с к а я с и с т е м а в ц е л о м |
|||||
|
Стартовая масса МКС, т |
2380 |
2380 |
2410 |
2380 |
2000 |
|
Суммарная тяга двигателй при старте, тс |
2985 |
2985 |
3720 |
4100 |
2910 |
|
Начальная тяговооруженность |
1,25 |
1,25 |
1,54 |
1,27 |
1,46 |
|
Максимальная высота на старте, м |
56,0 |
56,0 |
73,58 |
56,1 |
|
|
Максимальный поперечный размер, м |
22,0 |
22,0 |
16,57 |
23,8 |
|
|
Время подготовки к очередному полету, сутки |
н/д |
||||
|
Многократность применения: Орбитальный корабль I ступень Центральный блок |
До 100 раз с заменой ДУ через 50 полетов До 20 раз |
До 100 раз До 20 раз 1 (с потерей двигателей II ступени) |
Н/д До 20 раз 1 (с ДУ II ступени) |
100 раз с заменой ДУ через 50 п-тов До 20 раз |
|
|
Затраты на один полет (без амортизации орбитального корабля), млн. руб. (долл.) |
15,45 |
н/д |
н/д |
$10,5 |
|
|
Начало ЛКИ: I ступени в составе РН 11К77 ("Зенит") Кислородно-водородного блока II ступени в составе МКС с грузовым транспортным контейнером Автономные испытания ОК в атмосфере МКС в целом |
1978 год 1981 год 1981 год 1983-85 годы |
1978 год 1981 год 1981 год 1983-84 годы |
1978 год 1981 год 1983 год |
4 кв. 1977 г. 3 кв. 1979 г. |
|
|
Стоимость разработки, млрд. руб. (долл.) |
н/д |
н/д |
$5,5 |
||
|
Р а к е т а - н о с и т е л ь |
|||||
|
Обозначение |
РЛА-130 |
РЛА-130 |
РЛА-130 |
РЛА-130В |
|
|
Компоненты и масса топлива: I ступень (жидкий О 2 + керосин РГ-1), т II ступень (жидкий О 2 + жидкий H 2 ), т |
4×330 |
4×330 |
4×310 |
6×250 |
984 (масса ТТУ) |
|
Размеры блоков ракеты-носителя: I ступень, длина×диаметр, м II ступень, длина×диаметр, м |
40,75×3,9 н/д × 8,37 |
40,75×3,9 н/д × 8,37 |
25,705×3,9 37,45×8,37 |
45,5×3,7 н/д × 8,50 |
|
|
Двигатели: I ступень: ЖРД (КБЭМ НПО "Энергия") Тяга: на уровне моря, тс В вакууме, тс В вакууме, сек РДТТ (I ступень у "Шаттла"): Тяга, на уровне моря, тс Удельный импульс, на уровне моря, сек В вакууме, сек II ступень: ЖРД разработки КБХА Тяга, в вакууме, тс Удельный импульс, на уровне моря, сек В вакууме, сек |
РД-123 4×600 4×670 11Д122 3×250 |
РД-123 4×600 4×670 11Д122 3×250 |
РД-170 4×740 4×806 308,5 336,2 РД-0120 4×190 349,8 |
РД-123 6×600 6×670 11Д122 2×250 |
2×1200 SSME 3×213 |
|
Продолжительность активного участка выведения, сек |
н/д |
н/д |
н/д |
н/д |
|
|
О р б и т а л ь н ы й к о р а б л ь |
|||||
|
Размеры орбитального корабля: Общая длина, м Максимальная ширина корпуса, м Размах крыла, м Высота по килю, м Размеры отсека полезного груза, длина×ширина, м Объем гермокабины экипажа, м 3 Объем шлюзовой камеры, м 3 |
37,5 22,0 17,4 18,5×4,6 н/д |
34,5 22,0 15,8 18,5×4,6 н/д |
34,0 н/д н/д × 5,5 |
37,5 23,8 17,3 18,3×4,55 н/д |
|
|
Стартовая масса корабля (с РДТТ САС), т |
155,35 |
116,5 |
н/д |
||
|
Масса корабля после отделения РДТТ САС, т |
119,35 |
||||
|
Масса полезного груза, выводимого ОК на орбиту высотой 200 км и наклонением: I=50,7 ° , т I=90,0 ° , т I =97,0 ° , т |
н/д н/д |
26,5 |
|||
|
Максимальная масса полезного груза, возвращаемая с орбиты, т |
14,5 |
||||
|
Посадочная масса корабля, т |
89,4 |
67-72 |
66,4 |
84 (с грузом 14,5т) |
|
|
Посадочная масса корабля при аварийной посадке, т |
99,7 |
н/д |
н/д |
||
|
Сухая масса орбитального корабля, т |
79,4 |
68,1 |
|||
|
Запас топлива и газов, т |
н/д |
10,5 |
12,8 |
||
|
Запас характеристической скорости, м/с |
|||||
|
Тяга корректирующе-тормозных двигателей, тс |
н/д |
2х14=28 |
2х8,5=17,0 |
н/д |
|
|
Тяга двигателей ориентации, тс |
40×0,4 16×0,08 |
в носовой части 16×0,4 и 8×0,08 в хвостовой части 24×0,4 и 8×0,08 |
впереди 18×0,45 сзади 16×0,45 |
н/д |
|
|
Время пребывания на орбите, сутки |
7-30 |
7-30 |
н/д |
7-30 |
|
|
Боковой маневр при спуске с орбиты, км |
± 2200 |
± 2200 (с учетов ВРД ± 5100) |
± 800…1800 |
± 2100 |
|
|
Тяга воздушно-реактивных двигателей |
Д-30КП, 2×12 тс |
АЛ-31Ф, 2×12,5 тс |
|||
|
Возможность посадки орбитального корабля на территорию своей страны с Нкр=200км (~ 16 витков в сутки): I = 28,5° I = 50,7° I = 97° |
Посадка на ВПП старта с семи витков, кроме 6-14 с пяти витков, кроме 2-6,10-15 |
Посадка на любые аэродромы гражданского воздушного флота 1 класса Со всех витков, кроме 8,9 со всех витков |
Посадка на подготовленные грунтовые спецплощадки Ø 5км Со всех витков, кроме 8,9 со всех витков |
Посадка на базах Эдвардс, Канаверал, Ванденберг с девяти витков, кроме 7-13 с десяти витков, кроме 2-4, 9-12 |
|
|
Потребная длина и класс посадочной полосы |
4 км, специальная ВПП |
2,5-3 км, все аэродромы 1 класса |
Спец.площадка Ø 5км |
4 км, специальная ВПП |
|
|
Посадочная скорость орбитального корабля, км/ч |
посадка на парашютах |
||||
|
Двигатели системы аварийного спасения (САС), тип и тяга, тс Масса топлива, т Масса снаряженного двигателя, т Удельный импульс, на земле/в вакууме |
РДТТ, 2×350 2×14 2×18-20 235 / 255 сек |
РДТТ, 1×470 н/д 1×24,5 н/д |
РДТТ, 1×470 н/д 1×24,5 н/дн/д |
||
|
Экипаж, чел. |
|||||
|
Средства для транспортировки орбитального корабля и летной отработки: |
Ан-124 (проект) |
Ан-22 или автономно |
Ан-22, 3М или автономно |
н/д |
Боинг-747 |
|
В итоге был создан корабль с уникальными характеристиками, способный доставить
на орбиту груз массой 30 т и вернуть на Землю 20 т. Имея возможность взять на
борт экипаж из 10 человек, он мог весь полет выполнять в автоматическом режиме. Но мы не будем подробно останавливаться на описании "Бурана ", ведь ему и посвящен весь , для нас важнее другое - еще до его полета конструкторы уже думали о разработке многоразовых кораблей следующего поколения.
"После-бурановские" проекты.
Многоцелевая авиационно-космическая система
(МАКС)
НПО "Энергия", используя задел по МКС "Энергия-Буран", также предложило целый ряд частично или полностью многоразовых ракетно-космических систем с вертикальным стартом с использованием РН "Зенит-2", "Энергия-М" и многоразовой крылатой разгонной ступени вертикального старта на базе "Бурана" . Наибольший интерес вызывает проект полностью многоразового носителя ГК-175 ("Энергия-2") на базе РН "Энергия" со спасаемыми крылатыми блоками обеих ступеней. Также в НПО "Энергия" велись работы и над перспективным проектом одноступенчатого воздушно-космического самолета (ВКС). Конечно,
Но в истории нашей космонавтики
существовали и бескрылые многоразовые спускаемые аппараты с малым
аэродинамическим качеством, использовавшиеся в составе
С начала 1985 года подобный
проект -
многоразовый космический корабль "Заря" (14Ф70) -
разрабатывался и в НПО "Энергия" под
ракету "Зенит-2" . Аппарат состоял из многоразового
корабля, по форме напоминавшего увеличенный спускаемый аппарат корабля "Союз ",
и сбрасываемый перед сходом с орбиты одноразовый навесной отсек. Корабль "Заря "
имел диаметр 4,1 м, длину 5 м, максимальную массу около 15 т при выведении на
опорную орбиту высотой до 190 км и наклонением 51,6 0 , в том числе
массу доставляемых и возвращаемых грузов соответственно 2,5 т и 1,5-2 т при
экипаже из двух космонавтов; 3 т и 2-2,5 т при полете без экипажа, или экипажа
до восьми космонавтов. Возвращаемый корабль мог эксплуатироваться в течение
30-50 полетов. Многоразовость достигалось за счет применения
"бурановских" теплозащитных материалов и новой схемы
вертикальной посадки на Землю с помощью многоразовых ЖРД для гашения
вертикальной и горизонтальной скоростей посадки и сотового амортизатора корпуса
корабля для исключения его повреждений. Отличительной
Логика развития пилотируемой
космонавтики и экономические реалии России поставили задачу разработки нового
пилотируемого корабля -
вместительного, недорогого и
эффективного транспортного средства для ближнего космоса. Таким и стал проект
космического корабля "Клипер ", вобравшего в себя опыт проектирования
многоразовых кораблей. Будем надеяться, что у России хватит разума (а главное,
средств!) реализовать новый проект и " "
В.Лебедева;
-
фоторепортаж самолет-аналог
БТС-02 ГЛИ на авиасалоне МАКС-99;
При создании этой страницы были использованы материалы из статьи С.Александрова "Вершина" в журнале "Техника Молодежи", N2/1999 стр 17-19, 24-25 | |||||
одноразовых
космических кораблей и орбитальных станций. Наибольшего успеха в создании таких
пилотируемых аппаратов достигло ОКБ-52 Владимира Челомея. Отказавшись
участвовать в разработке "Бурана", Челомей начал в инициативном порядке
разрабатывать собственный крылатый корабль ЛКС (Легкий космический самолет) "малой"
размерности со стартовым весом до 20 т под свой
носитель "Протон" . Но программа ЛКС не получила
поддержки, и в ОКБ-52 продолжили разработку трехместного возвращаемого аппарата
(ВА) в многоразовом исполнении для использования в составе транспортного корабля
снабжения (ТКС) 11Ф72 и военной орбитальной станции "Алмаз" (11Ф71).
Практически каждый, кто жил в СССР и кто хотя бы немного интересуется космонавтикой, слышал о легендарном «Буране», крылатом космическом корабле, выводившемся на орбиту в комплексе с ракетой-носителем «Энергия». Гордость советского космического ракетостроения, орбитальный аппарат «Буран» совершил свой единственный полёт во времена перестройки и был сильно повреждён при обвале крыши ангара на Байконуре в начале нового тысячелетия. Какова же судьба этого корабля, и почему был заморожена программа многоразовой космической системы «Энергия-Буран», мы и попытаемся разобраться.
История создания
«Буран» - крылатый космический орбитальный корабль многоразового применения самолётной конфигурации. Его разработка началась в 1974-1975 годах на основе «Комплексной ракетно-космической программы», которая была ответом советской космонавтики на известия в 1972 году о том, что США приступило к осуществлению программы «Спейс-Шаттл». Так что разработка подобного корабля была в то время стратегически важной задачей для сдерживания потенциального противника и сохранения Советским Союзом позиций космической сверхдержавы.
Первые проекты «Бурана», появившиеся в 1975 году, были практически идентичны американским шаттлам не только по внешнему виду, но также по конструктивному расположению основных узлов и блоков, включая маршевые двигатели. После многочисленных доработок «Буран» стал таким, каким его запомнил весь мир после полёта в 1988 году.
В отличие от американских челноков, он мог доставлять на орбиту больший вес грузов (до 30 тонн), а также возвращать на землю до 20 тонн. Но главным отличием «Бурана» от шаттлов, определившим его конструкцию, было иное размещение и количество двигателей. На отечественном корабле отсутствовали маршевые двигатели, которые были перенесены на ракету-носитель, но имелись двигатели довыведения его на орбиту. Кроме того, они получились несколько тяжелее.
Первый, единственный и полностью успешный полёт «Бурана» состоялся 15 ноября 1988 года. Запуск на орбиту МКС «Энергия-Буран» осуществился с космодрома Байконур в 6.00 утра. Это был полностью автономный полёт, не управляемый с Земли. Полёт длился 206 минут, в течение которых корабль стартовал, вышел на земную орбиту, облетел два раза вокруг Земли, благополучно вернулся и сел на аэродроме. Это было чрезвычайно радостное событие для всех разработчиков, конструкторов, всех, кто как-либо участвовал в создании данного технического чуда.
Печально, что именно этот корабль, совершивший «самостоятельный» триумфальный полёт, в 2002 году был погребён под обломками обрушившейся крыши ангара.
В 90-е годы государственное финансирование на космические разработки стало резко сокращаться, и в 1991 году МКС «Энергия-Буран» перевели из оборонной программы в космическую программу для решения народно-хозяйственных задач, после чего в следующем 1992 году Российское космическое агентство решило прекратить работы над проектом многоразовой системы «Энергия-Буран», и созданный задел подвергся консервации.
Устройство корабля
Фюзеляж корабля условно разделяется на 3 отсека: носовой (для экипажа), средний (для полезного груза) и хвостовой.
Нос корпуса конструктивно состоит из носового кока, герметичной кабины и двигательного отсека. Внутреннее пространство кабины разделено полами, которые образуют палубы. Палубы вместе со шпангоутами обеспечивают необходимую прочность кабине. В передней части кабины сверху находятся иллюминаторы.
Кабина разделена на три функциональные части: командный отсек, где размещён основной экипаж; бытовой отсек - для размещения дополнительного экипажа, скафандров, спальных мест, системы обеспечения жизнедеятельности, средств личной гигиены, пяти блоков с аппаратурой системы управления, элементами системы терморегулирования, радиотехнической и телеметрической аппаратурой; агрегатный отсек, обеспечивающий работу систем терморегуляции и жизнеобеспечения.
Для размещения на «Буране» груза предусмотрен вместительный грузовой отсек общим объёмом примерно 350 м3, длиной 18,3 м и диаметром 4,7 м. Сюда поместился бы, например, модуль «Квант» или основной блок станции «Мир», при этом данный отсек позволяет также обслуживать размещённые грузы и осуществлять контроль за работой бортовых систем до самого момента выгрузки из «Бурана».
Общая длина корабля «Буран» 36,4 м, диаметр фюзеляжа 5,6 м, высота на шасси 16,5 м, размах крыла 24 м. Шасси имеет базу 13 м, колею 7 м.
Основной экипаж планировался из 2-4 человек, однако космический корабль может взять на борт дополнительно ещё 6-8 исследователей для проведения на орбите различных работ, то есть «Буран» фактически можно назвать десятиместным аппаратом.
Длительность полета определяется специальной программой, максимальное время установлено до 30 суток. На орбите хорошие маневренные возможности корабля «Буран» обеспечиваются благодаря дополнительным запасам топлива до 14 тонн, номинальный топливный запас 7,5 тонн. Объединенная двигательная установка аппарата «Буран» представляет собой сложную систему, включающую 48 двигателей: 2 двигателя орбитального маневрирования для довыведения аппарата на орбиту с тягой по 8,8 тонн, 38 реактивных двигателей управления движением с тягой 390 кг и ещё 8 двигателей для прецизионных перемещений (точной ориентации) с тягой по 20 кг. Все эти двигатели питаются из единых баков углеводородным горючим «циклином» и жидким кислородом.
В хвостовом отсеке «Бурана» располагаются двигатели орбитального маневрирования, а в блоках носового и хвостового отсеков находятся двигатели управления. В ранних проектах также предусматривались два воздушно-реактивных двигателя с тягой по 8 тонн для возможности полета с глубоким боковым маневром в режиме посадки. Эти двигатели не вошли в более поздние конструкции корабля.
Двигатели «Бурана» дают возможность выполнять следующие основные операции: стабилизация комплекса «Энергия-Буран» перед его разделением со второй ступенью, отделение и увод корабля «Бурана» от ракеты-носителя, довывод его на начальную орбиту, формирование и коррекция рабочей орбиты, ориентация и стабилизация, межорбитальные переходы, сближение и стыковка с другими космическими аппаратами, уход с орбиты и торможение, управление положением аппарата относительно его центра масс и др.
На всех стадиях полёта «Бураном» управляет электронный мозг корабля, он также управляет работой всех ботовых систем и обеспечивает навигацию. На участке довыведения контролирует выход на опорную орбиту. При орбитальном полете обеспечивает коррекцию орбиты, сход с орбиты и погружение в атмосферу на допустимую высоту с последующим возвратом на рабочую орбиту, программные развороты и ориентацию, межорбитальные переходы, зависание, сближение и стыковку с сотрудничающим объектом, закрутку вокруг любой из трёх осей. При спуске контролирует сход корабля с орбиты, его снижение в атмосфере, необходимые боковые маневры, прибытие на аэродром и посадку.
Основа автоматической системы управления кораблём - быстродействующий вычислительный комплекс, представленный четырьмя взаимозаменяемыми компьютерами. Комплекс способен моментально решать все задачи в рамках своих функций и, в первую очередь, увязывать с программой полёта текущие баллистические параметры корабля. Система автоматического управления «Бурана» настолько совершенна, что при будущих полетах экипаж корабля в этой системе рассматривается лишь как звено, которое дублирует автоматику. В этом было принципиальное отличие советского челнока от американских шаттлов – наш «Буран» мог весь полёт выполнить в автоматическом беспилотном режиме, побывать в космосе, благополучно вернуться на землю и сесть на аэродроме, что наглядно продемонстрировал его единственный полёт в 1988 году. Посадка же американских шаттлов осуществлялась полностью на ручном управлении при неработающих двигателях.
Наша машина была гораздо манёвреннее, сложнее, «умнее» своих американских предшественников и могла автоматически выполнять более широкий спектр функций.
Помимо этого, в «Буране» была разработана система экстренного спасения экипажа при чрезвычайных ситуациях. На небольших высотах для этого предназначалась катапульта для первых двух пилотов; при возникновении аварийной ситуации на достаточной высоте корабль мог отсоединяться от ракеты-носителя и производить экстренную посадку.
Впервые в ракетостроении на космическом аппарате была использована система диагностики, охватывающая все системы корабля, подключающая резервные комплекты оборудования или осуществляющая переход на резервный режим работы в случае возможных неисправностей.
Аппарат рассчитан на 100 полётов как в автономном, так и в пилотируемом режимах.
Настоящее
Крылатый космический корабль «Буран» мирного применения не нашёл, поскольку программа сама по себе была оборонной и в мирную экономику, тем более после распада СССР, интегрироваться не смогла. Тем не менее, это был большой технологический прорыв, на «Буране» отработаны десятки новых технологий и новых материалов, и жаль, что эти достижения не стали применять и развивать далее.
Где теперь находятся знаменитые в прошлом «Бураны», над которыми работали лучшие умы, тысячи рабочих и на которые было потрачено так много усилий и возлагалось столько надежд?
Всего существовало пять экземпляров крылатого корабля «Буран», в том числе недостроенные и начатые аппараты.
1.01 «Буран» - осуществил единственный беспилотный космический полет. Хранился на космодроме Байконур в монтажно-испытательном корпусе. На момент уничтожения при обрушении крыши в мае 2002 года был собственностью Казахстана.
1.02 – корабль был предназначен для второго полёта в режиме автопилота и стыковки с космической станцией «Мир». Находится также в собственности Казахстана и установлен в музее космодрома Байконур в качестве экспоната.
2.01 – готовность корабля составляла 30 - 50 %. Он находился на Тушинском машиностроительном заводе до 2004 года, затем провёл 7 лет на причале Химкинского водохранилища. И, наконец, в 2011 году переправлен для реставрации на аэродром г. Жуковский.
2.02 - 10-20 % готовности. Частично демонтирован на стапелях Тушинского завода.
2.03 - задел был полностью уничтожен.
Возможные перспективы
Проект «Энергия-Буран» закрыли в том числе из-за ненадобности доставки больших грузов на орбиту, а также их возвращения. Строящийся скорее для оборонных, нежели мирных целей, в эпоху «звёздных войн», отечественный космический челнок «Буран» намного опередил своё время.
Кто знает, возможно, его время ещё придёт. Когда освоение космоса станет более активным, когда на орбиту и, наоборот, на землю потребуется часто доставлять грузы и пассажиров.
И когда конструкторы доработают ту часть программы, которая касается сохранения и относительно благополучного возвращения на землю ступеней ракеты-носителя, т. е. сделают систему вывода на орбиту более удобной, что значительно удешевит и сделает многоразовым не только использование крылатого корабля, но и системы «Энергия-Буран» в целом.