Буран
дальность на трассе спуска составила около 550 км, отклонение от
расчетной точки касания на ВПП оказалось равным 15 м в
продольном направлении и 3 м от оси полосы.
Разработка ОК "Буран" продолжалась более 10 лет. Первому
запуску предшествовал большой объем научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ по созданию ОК и его систем с
обширными теоретическими и экспериментальными исследованиями по
определению аэродинамических, акустических, теплофизических,
прочностных и других характеристик ОК, моделированием работы
систем и динамики полета ОК на полноразмерном стенде
оборудования и на пилотажных стендах, разработкой новых
материалов, отработкой методов и средств автоматической посадки
на самолетах - летающих лабораториях, летными испытаниями в
атмосфере пилотируемого самолета-аналога (в моторном варианте)
БТС-02, натурными испытаниями теплозащиты на экспериментальных
аппаратах БОР-4 и БОР-5, выводившихся на орбиту и возвращаемых с
нее методом аэродинамического спуска, и т. д.
"Буран" пришел в прицельную зону - на рубеж 20 км - с
минимальными отклонениями, что было весьма кстати при посадке в
плохих погодных условиях. Реактивная система управления и ее
исполнительные органы отключились, и только аэродинамические
рули, задействованные еще на высоте 90 км, ведут ОК к следующему
ориентиру – ключевой точке.
Интенсивно гасится в атмосфере скорость. Полет проходит
строго по расчетной траектории снижения, на контрольных дисплеях
ЦУП его отметка смешается к ВПП посадочного комплекса
практически в середине допустимого коридора возврата. "Буран"
приближается к аэродрому несколько правее оси посадочной полосы,
все идет к тому, что он будет "рассеивать" остаток энергии на
ближнем "цилиндре". Так думали специалисты и летчики-испытатели,
дежурившие на объединенном командно-диспетчерском пункте.
Включаются бортовые и наземные средства радиомаячной системы.
После отметки 10 км "Буран" летит, можно сказать, по знакомой
дороге, проторенной летающей лабораторией Ту-154ЛЛ и аналогом
ОК.
На объединенном командно-диспетчерском пункте (ОКДП)
высшая степень напряжения: "Буран" круто изменил курс и летит
почти поперек оси ВПП. В чем дело? Проанализировав ситуацию,
служба управления докладывает: "Все в порядке! Система не
ошиблась, а просто на сей раз оказалась "умнее". "Буран" будет
заходить на полосу не левым кругом, как предполагалось, а
правым. Выход в ключевую точку проходит по оптимальной для
данных начальных условий траектории при практически предельном
встречно-боковом ветре. Волнение на ОКДП уменьшилось.
Орбитальный корабль, совершив "свой" маневр, погасил энергию,
преодолел все встретившиеся ему возмущения на "цилиндре выверки
курса" и правым виражом вышел в ключевую точку.
Еще на высоте около 7 км, несмотря на сложности
целеуказания, на сближение с "Бураном" вылетел самолет
сопровождения МиГ-25, пилотируемый летчиком-испытателем
М.Толбоевым. Благодаря искусству пилота на экране уверенно
наблюдалось четкое телевизионное изображение корабля - целого и
как будто невредимого. На высоте 4 км - выход на посадочную
глиссаду. Изображение в ЦУП начинают передавать аэродромные
телекамеры. Еще минута - и выпуск шасси...
И в 9 часов 24 минуты 42 секунды после выполнения
орбитального полета и прохождения почти 8000 км в верхних слоях
атмосферы, опережая всего на 1 секунду расчетное время, "Буран",
борясь с сильным встречно-боковым ветром, мягко коснулся взлетно-
посадочной полосы и после небольшого пробега в 9 часов 25 минут
24 секунд замер в ее центре. Над ним, прощаясь, пронесся самолет
сопровождения... Необычно красивая, правильная и изящная посадка
80-тонного корабля! Просто не верится, что полет беспилотный.
Кажется, что самый хороший летчик не смог бы посадить "Буран"
лучше. Везде, где специалисты и просто причастные к этому полету
люди наблюдали посадку "Бурана", взрыв эмоций. Огромное
напряжение, с которым велась подготовка первого полета,
усиленное к тому же предшествующей отменой старта, нашло свой
выход. Нескрываемая радость и гордость, восторг и смятение,
облегчение и огромная усталость - все можно было видеть на лицах
в эти минуты. Так сложилось, что космос считается
технологической витриной мира. И эта посадка позволила людям на
ВПП возле остывающего "Бурана" или у экранов телевизоров в ЦУП
вновь ощутить необычайное по остроте чувство национальной
гордости, радости. Радости за свою державу, мощный
интеллектуальный потенциал нашего народа. Большая, сложная и
трудная работа сделана! После останова "Бурана" на ВПП в течение
10 минут контролируется приведение бортовых систем в исходное
состояние и их выключение. По просьбе группы послеполетного
обслуживания из ЦУП через спутник связи выдается последняя
команда на борт: системы корабля обесточены. Все! Программа
первого испытательного полета выполнена полностью!
История создания ОК "Буран"
Работы по созданию крылатых космических кораблей в
Советском Союзе имеют свою историю. Идея использовать крылья на
возвращаемом космическом аппарате возникла сразу же с началом
полетов в космос. Это обуславливалось желанием использовать
потенциальные возможности земной атмосферы (в первую очередь,
управляемое торможение и точное маневрирование) и тем
авиационным заделом, с которым первые ракетчики пришли в
космонавтику. Поэтому наличие крыльев на спускаемом аппарате,
движущимся в атмосфере, выглядело простым и логичным.
С.П.Королев считал парашютную посадку бесперспективной, и
потому, по его заказу, параллельно с Востоком, лапоток
проектировал П.В.Цыбин. Машина задумывалась классической
аэродинамической схемы, с трапециевидным крылом и нормальным
хвостовым оперением. Свое полуофициальное название аппарат
получил из-за характерной формы фюзеляжа, в аэродинамическую
тень которого несущие плоскости убирались при входе в плотные
слои атмосферы. По способу выведения (на 3-ступенчатой Р-7,
семерке), массе и решаемым задачам лапоток был бы аналогичным
Востоку. (Справа - первый советский "челнок" - "лапоток"
С.П.Королева и П.В.Цыбина: стартовая масса 4,7 т; экипаж 1 чел.;
продолжительность полета до 27 ч; длина 9,4 м; размах крыла 5,5
м; высота по оперению 4 м; ширина фюзеляжа 3 м.) Рассматривалась
даже возможность катапультирования космонавта непосредственно
перед посадкой на ВПП. Однако быстро выяснился масштаб
трудностей, встающих при создании крылатых космических
аппаратов. Например, планирующий вход в атмосферу требовал
точнейшей ориентации изделия, а соответствующие приборы
появились значительно позже первых полетов... Кроме того, по
теплозащите схема оказалась неоптимальной. После этого ракетчики
к крылатым аппаратам охладели. С 1958-го воздушно-космический
самолет (ВКС) проектировался в ОКБ-23 В.М.Мясищева. Масса та же
под семерку. Схема уже бесхвостка, с треугольным крылом большой
площади. Конкретный же облик неоднократно менялся, известно
минимум три варианта. В последнем из них Владимир Михайлович
впервые предложил применить керамическую плиточную теплозащиту,
но... в 1960-м Мясищева отправили руководить ЦАГИ, ОКБ-23 стало
филиалом фирмы В.Н.Челомея. Тогда же ракетопланами занялся и сам
Владимир Николаевич, его ОКБ-52. Уже в 1961-м прошли
испытательные пуски аппарата, названного МП-1 (первый пуск
21.03.1963 с использованием баллистической ракеты "Р-12"). 1,8-
метровый конус массой 1,75 т, управлялся на гиперзвуковых
скоростях восемью аэродинамическими щитками. Баллистическая
ракета поднимала образец на 405 км, в атмосферу он входил в 1760
км от места старта со скоростью 3,8 км/с. Два года спустя
испытания прошел М-12 такой же конус, но с четырьмя
стабилизаторами. По результатам этих пусков ОКБ-52 представило
проект 6,3-тонного беспилотного ракетоплана Р-1, оснащенного М-
образным складным (средняя часть вверх, концы вниз) крылом
переменной стреловидности, и его пилотируемого варианта Р-2.
Перегрузка на спуске должна была составить всего 3,5-4 g, в
отличие от 9-11 g на СА Восток. Сделали уже макеты машин, но
после снятия благоволившего к Челомею Н.С.Хрущева воздушно-
космическую тематику у ОКБ-52 отобрали. Занимался крылатыми
кораблями и А.Н.Туполев, но пока о них известно крайне мало:
опытный экземпляр беспилотного ВКС 130 был построен, а его
пилотируемый вариант 136 должен был называться Красная звезда.
К 1965 г. из всех минавиапромовских программ осталась
одна известная сегодня под названиями 50-50 и спираль,
разрабатывавшаяся в ОКБ Микояна под руководством Г.Е.Лозино-
Лозинским.
ОК "Буран" задумывался как военная система. Вот как
вспоминал об этом в 1994-м году директор головного в ракетно-
космической промышленности Центрального НИИ машиностроения
Ю.А.Мозжорин:
Программа имеет свою предысторию. В 1972 г. Никсон
объявил, что в США начинает разрабатываться программа Space
Shuttle. Она была объявлена как национальная, рассчитанная на 60
пусков челнока в год, предполагалось создать 4 таких корабля;
затраты на программу планировались в 5 миллиардов 150 миллионов
долларов в ценах 1971 г. В дальнейшем они конечно подросли, как
и у всех бывает, достигли 13 миллиардов 400 миллионов долларов.
Программа была серьезная, поскольку создавались 4 стартовых
комплекса, на базе Ванденберг и на мысе Кеннеди, создавались
специальные производства.
Челнок выводил на околоземную орбиту 29,5 т, и мог
спускать с орбиты груз до 14,5 т. Это очень серьезно, и мы
начали изучать, для каких целей он создается? Ведь все было
очень необычно: вес, выводимый на орбиту при помощи одноразовых
носителей в Америке, даже не достигал 150 т/год, а тут
задумывалось в 12 раз больше; ничего с орбиты не спускалось, а
тут предполагалось возвращать 820 т/год... Это была не просто
программа создания какой-то космической системы под девизом
снижения затрат на транспортные расходы (наши, нашего института
проработки показали, что никакого снижения фактически не будет
наблюдаться), она имела явное целевое военное назначение.
И действительно, в это время начали говорить о создании
мощных лазеров, лучевого оружия, оружия на новых физических
принципах, которое теоретически позволяет уничтожать ракеты
противника на расстоянии в несколько тысяч километров. Как раз
вот создание такой системы и предполагалось для отработки этого
нового оружия в космических условиях.
Слова Юрия Александровича подтверждает заместитель
Главного конструктора МКС Буран В.М.Филин:
Необходимость создания отечественной многоразовой
космической системы, как средства сдерживания потенциального
противника, была выявлена в ходе аналитических исследований,
проведенных институтом проблем машиноведения АН СССР и НПО
Энергия в период 1971 - 75 гг. Было показано, что США, введя в
эксплуатацию свою многоразовую систему Space Shuttle, смогут
получить решающее военное преимущество в плане нанесения
превентивного ракетно-ядерного удара по жизненно-важным объектам
на территории нашей страны.
В решениях НТС Министерства общего машиностроения и
Министерства обороны ставилась задача: исключить возможную
техническую и военную внезапность, связанную с появлением у
потенциального противника многоразовой транспортной космической
системы Space Shuttle принципиально нового технического средства
доставки на околоземные орбиты и возвращения на Землю
значительных масс полезных грузов.
Первый вариант отечественного ответа на американский
вызов выглядел следующим образом: достаточно традиционная схема,
включающая двухступенчатый носитель с пакетным разделением
ступеней, в верхней части которого размещался транспортный
корабль.
Облик носителя в существующем виде определился тоже
далеко не сразу, и пакетная его компоновка не случайна.
Возглавивший в 1975 г. ведущую ракетно-космическую фирму страны,
получившую тогда же название НПО Энергия, академик В.П.Глушко
весьма благоволил к концепции универсальной системы из множества
стандартных ракетных блоков. Между тем, пятнадцатью годами
раньше, в начале разработки легендарной Н1, такую схему
исследовал Королев и отказался от нее как от самой неэффективной
по массе. С другой стороны, реализованный Сергеем Павловичем
моноблочный вариант, во-первых, требовал сложных, долгих и
дорогих наземных испытаний. Во-вторых, главное он исключал
перевозку готовых блоков с заводов в Москве, Днепропетровске и
Куйбышеве на космодром; на Байконуре пришлось бы строить новый
гигантский производственный комплекс. Для будущих программ это,
может быть, было и приемлемо, но военных категорически не
устраивало. Победил компромисс.
Корабль должен был состоять из трех частей: носовой
(конической), с кабиной экипажа и рулевыми двигателями, средней
(цилиндрической), с объемистым грузовым отсеком, и кормовой, с
двигателями довыведения, орбитального маневрирования и топливом
для них. В атмосферу аппарат должен был входить вперед
коническим носом, с некоторым углом атаки этого достаточно,
чтобы на тех скоростях получить определенное аэродинамическое
качество, скользящий управляемый спуск. Посадка же
предполагалась по парашютно-ракетной системе, на выдвижные опоры-
амортизаторы.
Предложенная схема имела колоссальное преимущество,
отсутствовали крылья, большую часть времени бывшие паразитной
массой. К достоинствам предложенной схемы можно также отнести
следующее:
- имелся серьезный практический задел по спускаемым
аппаратам с небольшим аэродинамическим качеством (КК "Союз",
боеголовки баллистических ракет);
- имелись и давно использовались в Воздушно-десантных
войсках сложные парашютные системы (с тормозными РДТТ),
позволяющие осуществлять мягкую посадку тяжелых объектов;
- снимались жесткие требования по точности приземления;
- отпадала необходимость в дорогой и сложной наземной
инфраструктуре (в первую очередь аэродромов);
- конструкция космического корабля без крыльев и оперения
по сравнению с крылатым ОК конструктивно является более простой
и легкой при равной прочности, имеет меньшую омываемую площадь
(что снижает массу теплозащиты), более простые алгоритмы
управления, что в конечном итоге приводит к большей
эффективности в эксплуатации.
А к главному недостатку малую дальность бокового маневра
при спуске. Нужна же была большая, что диктовалось элементарным
соображением: в отличие от американцев с их раскиданными по
всему миру авиабазами (а аварийные полосы для Шаттла сооружены
по всему миру, от острова Пасхи до Марокко), у нас была только
территория СССР - много, но недостаточно. И только три полосы
(на Байконуре, в Крыму и у озера Ханка на Дальнем Востоке)...
Сесть же на них нужно было с любого витка!
Проблему пытались решить: корпус корабля стал в сечении
треугольным, однако это были полумеры. В общем, схема
однокилевой бесхвостки с переменной стреловидностью передней
кромки крыла напрашивалась, но решающим фактором стала не
аэродинамика. Как раз здесь сказалось положение догоняющих: к
этому времени облик американской системы после многократных
изменений был, наконец, утвержден. И сработало классическое,
увы, в нашей оборонке мнение: американцы не глупее, делайте, как
у них!
Промежуточный вариант ОК "Буран" предусматривал установку
воздушно-реактивных двигателей (ВРД). Это обуславливалось
следующим: в связи с тем, что все аэродромы для посадки "Бурана"
расположены на территории бывшего СССР, в течение суток
возникало достаточно много витков, посадка с которых невозможна.
Из этой ситуации могло быть два принципиальных выхода: расширить
количество аэродромов (но "Буран" создавался как военный объект,
а стратегические союзники были расположены "компактно" к
границам СССР, Куба же была слишком близка к территории
потенциального противника), либо повысить энерговооруженность
атмосферного участка за счет установки ВРД. Конструкторы выбрали
второй путь.
В дальнейшем (по техническим причинам) от использования
на штатном ОК "Буран" ТРД в конце концов, отказались (испытав
воздушно-реактивную двигательную установку в реальных
атмосферных полетах самолета-аналога БТС-002), однако в связи с
тем, что изготовление и оборудование летных образцов (первой
серии) уже шло полным ходом, конструктивно-силовую схему планера
менять было поздно и ниши в ХЧФ под установку двигателей зашили
панелями обшивки и закрыли гибким теплозащитным покрытием.
Страницы: 1, 2, 3, 4
|