|
|
Орбитальный корабль «Буран» (11Ф35ОК)
На заре космонавтики вопросы транспортного сообщения «Земля-Космос-Земля» были
далеко не праздными. Остаются они открытыми и сейчас, т.к. относительно высокая
Орбитальный корабль (ОК) «Буран» (11Ф35ОК) с ракетой-носителем (РН) «Энергия»
(11К25) являются составными частями многоразовой космической системы (МКС) «Энергия-
Буран» (11Ф36) создание которой было самой масштабной и трудоемкой программой в ис-
тории советской космонавтики. В течение 18 лет над МКС работало более миллиона чело-
век в 1286 предприятиях и организациях 86 министерств и ведомств. Общие затраты на
программу по состоянию на начало 1992г. составили 16,4 млрд. советских рублей. В соз-
дании ОК принимали участие около 600 предприятий почти всех отраслей промышленности.
Кроме НПО «Молния» это НПО «Энергия» -объединенная двигательная установка (ОДУ), НПО
АП (Н.Пилюгин, В.Лапыгин) - система управления, ЭМЗ им. Мясищева (В.Новиков) -кабина
экипажа, системы обеспечения теплового режима и жизнеобеспечения, КБ «Салют»
(Д.Полухин) и завод им. Хруничева (А.Киселев) - блок дополнительных приборов, КБОМ
(В.Бармин) - системы технического, стартового и посадочного комплексов, ЦНИИРТК
(Е.Юревич, В.Лапота) - бортовой манипулятор.
«Буран» задумывался как военная система в ответ на американскую программу «Space
Shuttle» которая начала реализовываться в 1972г. и рассчитывалась на 60 полетов в
год выполняемых 4-мя челноками. Один челнок выводил на околоземную орбиту 29,5т. и
мог спускать с орбиты груз до 14,5т. т.е. предполагалось в год выводить на орбиту
1800т. (возвращать 820т.). До этого вес, выводимый на орбиту при помощи одноразовых
носителей в Америке не достигал 150т/год. Программа осуществлялась под девизом сниже-
ния затрат на выведение грузов на орбиту (проработки наших специалистов показали,
что никакого снижения фактически не будет), Программа имела явно военное назначение.
В это время начали говорить о создании мощных лазеров, лучевого оружия, оружия на
новых физических принципах, которое теоретически позволяло уничтожать ракеты про-
тивника на расстоянии в несколько тысяч километров. Для отработки этого нового ору-
жия в космических условиях и предназначалась система «Space Shuttle». Введя в экс-
плуатацию эту многоразовую систему, США смогли бы получить решающее военное преи-
мущество в плане нанесения превентивного ракетно-ядерного удара по жизненно-важным
объектам на территории нашей страны.
Цели создания ОК «Буран» были сформулированы в тактико-техническом задании на
разработку МКС, выданном Главным управлением космических средств МО СССР в ноябре
1976г. Это были:
- комплексное противодействие мероприятиям вероятного противника по расширению ис-
пользования космического пространства в военных целя;
- решение целевых задач в интересах обороны, народного хозяйства и науки;
- проведение военно-прикладных исследований и экспериментов в обеспечение создания
больших космических систем с использованием оружия на известных и новых физичес-
ких принципах;
- выведение на орбиты, обслуживание на них и возвращение на землю космических аппа-
ратов, космонавтов и грузов.
В 1974г. решением Политбюро были приостановлены работы по носителю Н-1. Из ЦКБЭМ,
проектировавшего эту машину, и двигательного КБ Глушко было образовано новое научно-
производственное объединение (НПО) «Энергия» во главе с Глушко которое занялось раз-
работкой МКС «Энергия-Буран». Работы по ОК возглавил главный конструктор И.Садовский.
Рассматривавшиеся на начальном этапе работ варианты ОК приведены на странице «Много-
разовые системы». В 1976г. разработку планера корабля, в том числе тепловой защиты и
бортовых систем передали специально организованному НПО «Молния», которое возглавил
Г.Лозино-Лозинский. Головным разработчиком ОК как и всей ситемы «Энергия-Буран» было
НПО «Энергия». Изготовление планера было поручено Тушинскому машиностроительному
заводу (ТМЗ). НПО «Молния» предложило два варианта ОК. Проект 305-1 на основе уве-
личенного в четыре раза орбитального самолета «Спираль» (см.страницу «Спираль») и
305-2, близкий к варианту ОК-92 разработанному до этого в НПО «Энергия». Лозино-
Лозинский, естественно, поддерживал экспериментально отработанный вариант «Спирали»,
а Садовский считал целесообразным не «изобретать велосипед», а придать кораблю форму
американского «Шаттла». По мнению ученых из Центрального аэрогидродинамического ин-
, , | ституга (ЦАГИ), форма «Спирали» была лучше,
и они активно поддерживали этот проект.
Скоро научный характер дискуссии специалис-
тов по аэродинамике перерос в спор Садов-
ского с Лозино-Лозинским: кто из них глав-
нее? В результате решение было отдано Со-
вету главных конструкторов который, выслу-
шав обоих решил не рисковать и идти прове-
ренным американцами путем. Проект 305-2 был
принят для дальнейшей проработки в ходе
которой он «лишился» РДТТ экстренного отде-
ления от РН, турбовентиляторных двигателей
для полета в атмосфере, двигатели корабля
были переведены на кислородно-керосиновое
топливо.
|
Разработка ОК «Буран» продолжалась более 10 лет. За это время был выполнен боль-
шой объем научно-исследовательских работ по определению аэродинамических, теплофизи-
ческих, прочностных и других характеристик ОК, разработаны новые материалы, прове-
дены натурные испытания теплозащиты на экспериментальных аппаратах БОР-4 и БОР-5
(см. страницу «БОР»). Для отработки всех систем корабля и комплекса в целом было
создано около сотни экспериментальных установок, 5 полноразмерных макетов ОК (иногда
говорят о 6 или даже 8, но один из них был, во-первых не полноразмерным, а в масшта-
бе 1:2, во-вторых это был макет не «Бурана» а его самолета-аналога БТС-002, в
третьих он был деревяным, два других представляли набор из отдельных агрегатов и от-
секов). Для отработки средств автоматической посадки использовались 2 летающие ла-
боратории на базе самолета Ту-154.
ОК был рассчитан на 100 полетов которые он мог выполнять как в пилотируемом, так
и в беспилотном (автоматическом) варианте. Максимальное количество членов экипажа 10,
при этом основной экипаж - 4 человека и 6 человек - космонавты-исследователи. При
стартовой массе до 105т. корабль выводил на орбиту полезный груз массой до 30т. и
возвращал на Землю до 20т. груза. Длина «Бурана» составляла 35,4м. высота 16,5м.
(при выпущенном шасси), размах крыла около 24м. площадь крыла 250кв. м. ширина фюзе-
ляжа 5,6м. высота 6,2м. Грузовой отсек позволял размещать груз длиной до 17м. и
диаметром до 4,5м. Диапазон высот рабочих орбит 200-1000км. при наклонениях от 51 до
110град. Расчетная продолжительность полета 7-30 суток.
ОК «Буран» выполнен по аэродинамической схеме «бесхвостка» с низкорасположенным
крылом. Корпус корабля выполнен негерметичным, в носовой части находится герметичная
кабина общим объемом 73куб.м. в которой располагался экипаж и основная часть аппара-
туры. Среднюю часть занимал грузовой отсек с открывающимися вверх створками, в кото-
ром размещались манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сбо-
рочных работ. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и
обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигатель-
ной установки, топливные баки. Чтобы противостоять аэродинамическому нагреванию при
спуске с орбиты, внешняя поверхность ОК имела теплозащитное покрытие (ТЗП), рассчи-
танное на многоразовое использование. На менее подверженную нагреву верхнюю поверх-
ность устанавливалась гибкая теплозащита. Поверхности подверженные сильному нагреву
покрывались теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца (тепло-
стойкость до 1300град.), а носовой обтекатель и передняя кромка крыла были покрыты
плитками из композиционного материала типа углерод-углерод (1500 – 1600град.). Всего
на наружную поверхность «Бурана» было нанесено свыше 39 тыс.плиток. В результате кон-
струкция ОК к концу полета нагревалась не более чем до 160град.
Система управления, разработанная НПО АП, основана на бортовом цифровом вычис-
лительном комплексе (БЦВК) и гиростабилизированных платформах. Совместно с радиотех-
нической системой «Вымпел» разработки ВНИИ радиоаппаратуры (Г.Громов), предназначен-
ной для высокоточных измерений навигационных параметров, она обеспечивала спуск и
автоматическую посадку корабля.
ОДУ обеспечивает довыведение ОК на опорную орбиту, выполнение межорбитальных пере-
ходов (коррекций), точное маневрирование вблизи обслуживаемых орбитальных комплексов,
ориентацию и стабилизацию ОК, его торможение для схода с орбиты. Она состоит из:
- двух двигателей орбитального маневрирования (ДОМ) тягой 8800кг. работающих на жид-
ком кислороде и синтетическом углеводородном горючем (синтин);
- 38 управляющих двигателей с тягой по 400кг. и 8 двигателей точной ориентации
тягой по 20кг. работающих на газообразном кислороде, сгруппированных в три блока
(один носовой и два хвостовых).
- кислородного бака и бака горючего со средствами заправки, термостатирования, над-
дува, забора жидкости в невесомости, максимальный запас топлива до 14т.
Запуск ОК осуществлялся с помощью универсальной двухступечатой РН «Энергия», к
центральному блоку которой он крепился пирозамками. Двигатели 1-й и 2-й ступеней РН
запускались практически одновременно и развивали тягу 3550т. при стартовой массе РН
с «Бураном» около 2400т. (из них около 90% топливо). Расчетная высота опорной орбиты
«Бурана» составляла 250км. при грузе 30т. и заправке топливом 8т. При заправке 14т.
топлива возможен переход на орбиту высотой 450км. с грузом 27т. При отказе на этапе
выведения одного из маршевых ЖРД 1-й или 2-й ступени РН ЭВМ в зависимости от набран-
ной высоты «выбирала» либо вариант выведения ОК на низкую орбиту или на одновитковую
траекторию полета с последующей посадкой на одном из запасных аэродромов, либо вари-
ант выхода РН с ОК на траекторию возврата в район старта с последующим отделением ОК
и посадкой его на основной аэродром. При нормальном запуске ОК 2-я ступень РН, конеч-
ная скорость которой меньше первой космической, продолжала полет по баллистической
траектории до падения в Тихий океан.
Для схода с орбиты ОК разворачивался на 180град. (хвостом по направлению полета),
после чего включались ДОМ, сообщая ему необходимый тормозной импульс. Переходя на
траекторию спуска, ОК снова разворачивался (носом по полету) и входил в атмосферу с
большим углом атаки для выполнения аэродинамического торможения. До высоты 20км.
управление ОК осуществлялось одновременно управляющими двигателями ОДУ и аэродинами-
ческми органами управления. В дальнейшем использовались только аэродинамические
органы управления. «Буран» имел достаточно высокое аэродинамическое качество, позво-
лявшее ему выполнять боковой маневр протяженностью до 2000км. Посадочная скорость
составляла 300 - 360 км/ч. Длина пробега составляет 1100 - 1900м. на пробеге исполь-
зовался тормозной парашют. Для расширения эксплуатационных возможностей «Бурана»
предусматривалось использование трех штатных аэродромов посадки: на космодроме в 12
км. от старта (ВПП посадочного комплекса имела длину 5км. ширину 84м.), в восточной
(Хороль Приморского края) и западной (Симферополь) частях страны).
Первый макетный экземпляр ОК-М был предназначен для прочностных испытаний в ЦАГИ,
после которых его должны были стать «утопить» в бассейне центра подготовки космонав-
тов для использования в качестве тренажера.
 
ок-м ок-мл-1
Макет корабля ОК-МЛ-1, предназначенный для проведения частотных испытаний, как
автономных, так и в сборке с РН, был доставлен на полигон в декабре 1983г. Макет ис-
пользовался также для проведения предварительных примерочных работ с оборудованием
монтажно-испытательного корпуса (МИК), с оборудованием посадочного комплекса и уни-
версального комплекса стенд-старт (УКСС).
В августе 1983г. в НПО «Энергия» был доставлен планер ОК для дооснащения и раз-
вертывания на его основе комплексного стенда (ОК-КС). Основной особенностью, отли-
чавшей ОК-КС от других стендов, Было то, что в его состав вошли полноразмерный макет
ОК «Буран», укомплектованный штатными бортовыми системами, и штатный комплект назем-
ного испытательного оборудования. На ОК-КС должны были выполняться задачи, которые
не могли быть решены на других экспериментальных установках и стендах: Комплексная
отработка электрической схемы, проверка электрических связей с эквивалентом РН
«Энергия», Отработка бортового, наземного оборудования, программно-математического
обеспечения, и др. Электрические испытания на ОК-КС начались в марте 1984г. Комплекс-
ная экспериментальная отработка на ОК-КС продолжалась в круглосуточном режиме без
выходных дней 1600 суток и была завершена лишь когда ОК «Буран» готовился на старто-
вом комплексе к запуску.
 
ок-кс ок-мт
Макетный корабль ОК-МТ был доставлен на полигон в августе 1984г. для проведения
конструкторского макетирования бортовых и наземных систем, примерки и отработки
механо-технологического оборудования, отработки технологического плана подготовки к
пуску и послеполетного обслуживания. С использованием этого изделия были проведены
полный цикл примерок с технологическим оборудованием в МИК ОК, макетирование связей
с РН, отработаны системы и оборудование монтажно-заправочного корпуса (МЗК) и старто-
вого комплекса с заправкой и сливом компонентов топлива. Работы с изделием ОК-МЛ-1
и ОК-МТ обеспечили проведение подготовки к пуску летного корабля без существенных
замечаний.
Для горизонтально-летных испытаний (ГЛИ) был разработан и изготовлен специальный
корабль-аналог ОК-ГЛИ (БТС-002), который был оснащен штатными бортовыми системами и
оборудованием, функционирующим на заключительном участке полета. Для обеспечения
самостоятельного взлета и полета в атмосфере он был оснащен четырьмя турбореактивны-
ми двигателями тягой по 10т. Основные задачи ГЛИ включали отработку участка посадки
в ручном и автоматическом режимах, проверку летно-технических характеристик на дозву-
ковых скоростях, проверку устойчивости и управляемости. Испытания проводились в
Летно-испытательном институте (ЛИИ г. Жуковский). 10 ноября 1985г. состоялся первый
полет, а всего до апреля 1988г. было проведено 24
полета, Из них 17 полетов - в режиме автоматичес-
кого управления до полного останова на взлетно-
посадочной полосе (ВПП). Первым летчиком-испыта
-телем корабля ОК-ГЛИ был И. Волк, руководитель
группы кандидатов в космонавты, готовившихся по
программе «Буран». Отработка участка посадки про-
водилась также на двух специально оборудованных
летающих лабораториях на базе самолетов Ту-154.
Для выдачи заключения на первый пуск ими было вы-
полнено 140 полетов, в том числе 69 автоматичес-
ких посадок. Полеты выполнялись на аэродроме ЛИИ
и посадочном комплексе Байконура.
|  | |
Большие габаритны «Бурана» затрудняли использование наземных средств для его
транспортировки на космодром поэтому он транспортировался самолетом 3М-Т «Атлант»
(доработанный бомбардировщик ОКБ Мясищева - 3М), Поскольку его грузоподъемность была
ограничена 50-ю тоннами «Буран» доставляли на космодром практически без орбитальных
систем и отдельных агрегатов (кабины экипажа, вертикального оперения, шасси), на нем
было установлено только 70% ТЗП (груз 0ГТ). С Тушинского машиностроительного завода
планер транспортировали водным путем по реке Москве до г. Жуковский, где его грузили
на самолет и доставляли на посадочный комплекс полигона Байконур, здесь его перегру-
 
огт 1гт
жали на автомобильное шасси доставляли в МИК где его окончательно собирали. Элементы
РН «Энергия» также транспортировались частями по воздуху самолетом 3-МТ. Для этого
было предусмотрено несколько вариантов загрузки: 1ГТ - водородный бак центральной
ступени РН, с носовым и хвостовым обтекателями; 2ГТ - кислородный бак с носовым обте-
кателем, приборный и двигательный отсеки, головная часть центральной ступени РН,
объединенные в один агрегат (головная часть использовалась как хвостовой обтекатель
груза); 3ГТ - головной и хвостовой обтекатели груза 1ГТ, состыкованные в один агре-
гат, с размещенным внутри разобранным на секции носовым обтекателем груза 2ГТ (этот
вариант использовался для возврата обтекателей в Жуковский для повторного их исполь-
зования). Предполагалось, что после введения в эксплуатацию самого большого в мире
транспортного самолета Ан-225 «Мрия», он возьмет на себя основную долю в воздушной
транспортировке элементов МКС «Энергия-Буран». Однако к моменту ввода «Мрии» в строй
программа была уже практически свернута. Все необходимое для первых 3-х пусков РН
«Энергия» перевез самолет-носитель 3М-Т, совершив более 150 рейсов на космодром. На
долю «Мрии» досталась только транспортировка «Бурана» на Парижский авиасалон в мае
1989г. и показательные полеты с ним на авиационном параде на Байконуре 12 апреля
1991г.
Планер первого летного ОК «Буран» (заводской № 1.01) был доставлен на космодром
Байконур в декабре 1985г. Этому предшествовала большая подготовительная работа. В
отличие от РН «Энергия», для которой использовались техническая позиция и основная
часть стартового комплекса от РН Н1, для ОК «Буран» все надо было создавать заново.
Строительно-монтажные работы велись медленно, и к моменту прибытия планера первого
летного кораблян только один (зал 104). Однако даже он в январе 1986г. использо-
вался как складское помещение. В нем временно разместили наземно-испытательное обо-
рудование ОК (около 3000 ящиков, массой не менее тонны каждый). Для его установки
необходимо было ввести в строй более 60 пультовых и около 260 помещений. Не были
готовы к работе площадка для огневых контрольных испытаний (ОКИ) ОДУ, МЗК, специали-
зированные площадки для работы с кораблем на посадочном комплексе. Решение об отправ-
ке планера первого летного корабля при такой низкой готовности технической позиции
было принято после долгих обсуждений, посчитали что это должно было оживить работы
на космодроме Байконур. Очевидно надежды не оправдались и в январе 1986г. принимает-
ся решение об улучшении организации работ для чего приказом министра Бакланов были
созданы три оперативные группы. Первая группа должна была обеспечить подготовку ОК
«Буран» и всех технических средств для его запуска в III квартале 1987г. Руководите-
лем группы назначен главный конструктор корабля Ю.Семенов. Подготовка МКС «Энергия-
Буран» входила в задачу второй группы, руководителем которой был назначен главный
конструктор комплекса «Энергия-Буран» Б.Губанов. Третья группа занималась вопросами
подготовки наземного и стартового оборудования. Руководил ею заместитель министра
С.Ванин. В приказе отмечалось, что все члены группы должны находиться непосредствен-
но на космодроме до решения основной задачи - запуска комплекса «Энергия-Буран».
После выхода приказа работа велась в круглосуточном режиме практически без выходных.
Руководители групп сосредоточили на Байконуре всех необходимых специалистов. Все воп-
росы решались комплексно. Учитывая большой объем работ по нанесению теплозащитного
покрытия, в МИК ОК был создан специализированный участок изготовления плиток ТЗП.
Несмотря на огромные трудности, сборка ОК «Буран» завершилась в срок. Практически за
четыре месяца был подготовлен весь комплекс наземных средств. В мае 1986г. начались
электрические испытания. Параллельно проводилась заключительная отработка систем.
Программа первого испытательного, беспилотного запуска ОК «Буран» долго обсуж-
далась. Рассматривались два варианта: двухвитковый и трехсуточный полеты, В первом
случае можно было не устанавливать ряд систем, таких, как система электропитания на
электрохимических генераторах, система открытия створок, радиаторы и ряд других,
требующих большой отработки. В то же время такой полет выполнял основную задачу -
отработку участков выведения, спуска в атмосфере и посадки. На этом варианте и оста-
новились.
26 октября 1988г. после докладов о готовности ОК, РН, стартового комплекса, поли-
гонного измерительного комплекса, Центра управления полетом, средств связи и о метео-
рологическом прогнозе на ближайшие дни Госкомиссия под председательством В.Догужиева
приняла решение о запуске ОК «Буран» 29 октября 1988г. в 6 ч 23 мин московского вре-
мени. Подготовка к запуску проходила успешно, метеоусловия были благоприятными. Но
за 51сек. до команды «Контакт подъема» в систему управления ОК и автоматизированный
испытательный комплекс поступила команда «Аварийное прекращение подготовки РН», по
которой системы ОК «Буран» были автоматически приведены в исходное, состояние и вык-
лючены со снятием бортового питания. Госкомиссия приняла решение отложить старт и
слить низкокипящие компоненты топлива из ОК и РН. Анализ показал, что отбой запуска
произошел из-за несвоевременного отвода платы системы азимутального наведения РН.
После устранения всех имевших место замечаний, и докладов о готовности к повторному
запуску было принято решение о его проведении 15 ноября 1988г. в 6 часов московского
времени.
Предстартовая подготовка ОК началась за 11час.
до старта. На этот раз прогноз метеоусловий был
неблагоприятный. Подготовка проходила без заме-
чаний. В 1 час ночи была получена телеграмма об
ухудшении прогноза метеоусловий. Увеличивалась
облачность, шел снег, скорость ветра достигала 20
м/с. ОК рассчитывался на посадку при скорости
ветра до 15 м/с. Собралась на экстренное заседа-
ние Госкомиссия. Решение зависело от трех главных
конструкторов- Семенова, Лозино-Лозинского, Лапы-
гина. Они приняли решение продолжать подготовку к
пуску который состоялся в 6 ч 00 мин 02 сек. 15
ноября 1988г.
|  | |
РН «Энергия» за 476 сек. вывела ОК на высоту около 150км. (блоки 1-й ступени РН
отделились на 146-й сек. на высоте 52км.). После отделения ОК от 2-й ступени РН был
произведен двухкратный запуск его двигателей, после чего скорость ОК достигла первой
космической. Корабль вышел на круговую орбиту высотой 250,7/260,2км. (наклонение
51,6 град.) с периодом обращения 89,5мин. Для обеспечения оптимального теплового
режима корабль развернули левым крылом к Земле при этом солнце нагревало преимущест-
венно нижнюю, «огнеупорную» поверхность ОК. Все системы работали штатно, было прове-
дено 4 сеанса связи, включая передачу на борт информации, необходимой для спуска и
посадки. На втором витке, на 67 мин. полета началась подготовка к посадке. В 7:31:50
с магнитной ленты бортового магнитофона перезагрузилась оперативная память БЦВК для
работы на участке спуска и началась перекачка топлива из носовых баков в кормовые
для обеспечения требуемой посадочной центровки. Начали готовиться к встрече корабля
и службы посадочного комплекса. В 8:17 для встречи и сопровождения «Бурана» на старт
вырулил МиГ-25 (М.Толбоев и С.Жадовский). В это время ОК развернулся для выдачи
тормозного импульса, и в 8:20 над Тихим океаном (около 20000 км. от посадочного ком-
плекса Байконура) на 158сек. включился один из двигателей орбитального маневрирова-
ния. После чего корабль развернулся «по полету» и поднял нос на 37град. к горизонту
для обеспечения входа в атмосферу (Н=100км.) с углом атаки 38град. который произошел
в 8:51 над Атлантикой на расстоянии 8270км. от аэродрома при этом скорость составля-
ла 27330км/ч. Погода в районе аэродрома посадки не улучшилась, дул сильный, порывис-
тый ветер. Спасало то, что ветер дул почти вдоль посадочной полосы. В 8:53 на высоте
90км. из-за образования облака плазмы радиосвязь с кораблем прекратилась на 18 мин.
Все это время контроль за полетом «Бурана» осуществлялся радиолокационными средства-
ми системы контроля космического пространства. В 9:06 была пройдена высота 65км. ско-
рость при этом составила более 20000 км/час. В процессе снижения для рассеивания
кинетической энергии «Буран» за счет программного изменения крена выполнил протяжен-
ную S-образную «змейку», одновременно реализуя боковой маневр на 570км. вправо от
плоскости орбиты. Именно в момент интенсивного маневрирования с крыла на крыло (ско-
рость перекладки по крену доходила до 5,7град/сек.) камера установленная в кабине
пилотов засняла частичное разрушение ТЗП рядом с верхним контуром иллюминатора. На
участке аэродинамического торможения датчики в носовой части фюзеляжа зарегистриро-
вали температуру 907 град. на носках крыла 924 град. Максимальные расчетные темпера-
туры нагрева не были достигнуты из-за меньшего запаса кинетической энергии (старто-
вая масса корабля в первом полете была 79,4т. при расчетной 105т). После прохожде-
ния участка плазмообразования в 09:11, на высоте 50 км. и удалении от ВПП 550 км.
«Буран» вышел на связь со станциями слежения в районе посадки. Его скорость в этот
момент в 10 раз превышала скорость звука. Подолжая снижаться, «Буран» гасил скорость
и в 100км. от точки посадки на высоте 30км. скорости составляла уже около 3М. В
09:19 когда «Буран» был на высоте 20км. отключилась реактивная система управления-
использующая управляющие двигатели ОДУ и только аэродинамические рули, задействован-
ные еще на высоте 90км., продолжали вести орбитальный корабль к так называемой «клю-
чевой точке», расположенной на высоте 4км. в 14,5км. от начала ВПП. Диапазон допусти-
мых отклонений корабля в этой точке по высоте и боковому отклонению 500м. по скорос-
ти плюс/минус 20 м/с; (от 170м/сек.) по углу наклона траектории плюс/минус 6 град.
(от 17 град.) по углу курса < 10 град. До сих пор полет проходил строго по расчетной
траектории снижения, «Буран» приближался к аэродрому несколько правее оси посадочной
полосы и специалисты полагали что он будет заходить на посадку с юго-востока с левым
креном по так называемому южному цилиндру выверки курса. Однако при подходе к «клю-
чевой точке» с высо ты 20км. «Буран» «заложил» маневр, повергший всех в шок. Корабль
энергично отвернул влево, на северный цилиндр выверки курса, и стал заходить на ВПП
с северо-восточного направления с креном 45 град. на правое крыло. В этот момент
судьба «Бурана» буквально «висела на волоске» поскольку реакция руководителей полета
|
была однозначной: «Отказ системы уп-
равления! Корабль нужно подрывать!».
Для этого на борту «Бурана» размеща-
лись тротиловые заряды системы аварий-
ного подрыва. Спас положение зам.
Главного конструктора «НПО Молния» по
летным испытаниям С.Микоян, отвечавший
за управление кораблем на участке сни-
жения и посадки. Он предложил не торо-
питься и посмотреть, что будет дальше.
«Буран» продолжал полет, разворачива-
ясь для захода на посадку. На высоте
15300м. скорость стала дозвуковой. На
высоте около 8км. с кораблем сблизился
МиГ-25 Толбоева который встретил «Бу-
ран» еще в стратосфере и сопровождал
до вхождения в плотную облачность (в
течении 127 сек.) после чего во избежа-
ние столкновения отстал. Было видно,
|
что корабль выглядел хоть и обгорелым,но без за-
метных повреждений. До сих пор корабль самостоя-
тельно, без какой-либо корректировки с Земли,
снижался по траектории, рассчитанной БЦВК. На вы-
соте 6200м. «Буран» был «подхвачен» наземным обо-
рудованием всепогодной радиотехнической системы
автоматической посадки «Вымпел-Н». Система управ-
ления корабля получала от нее текущие значения
азимуа корабля относительно оси ВПП, угол места и
дальность с погрешностью не более 65м. На основа-
нии этих данных БЦВК проводил непрерывную коррек-
тировку траектории захода на посадку. На высоте
|
 | |
4км. корабль выходит на крутую посадочную глиссаду. С этого момента изображение в
ЦУП начинают передавать аэродромные телекамеры. «Буран» буквально «вывалился» из низ-
кой облачности было впечатление, что он падает. Дело в том, что «Буран», обладая
небольшим по сравнению с самолетом аэродинамическим качеством, снижается по крутой
траектории с углом около 20град. при вертикальной скорости 40-60 м/с. Но через нес-
колько секунд выпускаются шасси, и корабль начинает поднимать нос, увеличивая угол
атаки, скорость снижения начинает резко падать (за 10 сек. до касания она была уже 8
м/с. а за две всего 1м/сек.). В 09:24:42, опережая всего на секунду расчетное время,
«Буран» на скорости 263 км/ч. коснулся ВПП и остановился, пробежав 1620м. Время по-
лета составило 206мин. Отклонение от расчетной точки касания на ВПП оказалось равным
15м. в продольном и 5м. в поперечном направлении при том, что предельно допустимые
значения отклонений составляют -700м. (недолет), +1100м. (перелет), боковое отклоне-
ние от оси полосы плюс/минус 38м. а вертикальная скорость касания не должна была пре-
вышать 3м/с.
После полета корабль был подвергнут тщательной дефектации (позже он использовался
для отработки транспортировки корабля в полной комплектации на самолете «Мрия»). В
первом полете в шести местах было потеряно 8 плиток и два мата гибкой теплозащиты
(на верхней поверхности левой консоли крыла). Самым опасным оказался прогар на месте
потери трех рядом расположенных плиток на нижней поверхности левой консоли крыла,
рядом с носком крыла. Раскаленный поток плазмы разрушил металлические элементы конс-
трукции, обнажив внутренний объем крыла (теплозащита допускала отрыв одной плитки).
От дальнейшего разрушения крыло спасла только кратковременность воздействия плазмы,
в противном случае неминуемо последовало бы повреждение кабельных сетей, проходящих
в носке крыла, с более тяжелыми последствиями. Менее сотни плиток получили различные
повреждения. Это были оплавления и потеря или отслоение защитного покрытия плиток,
на отдельных плитках были обнаружены сколы от падавшего с «Энергии» при старте льда,
растрескивание поверхности и следы эрозии от струй двигательной установки (на двух
плитках глубина эрозии достигла 30 мм.). На нижней поверхности фюзеляжа во многих
местах была отмечена потеря межплиточных уплотнений. Обгорание корневой части киля
произошло не при снижении в атмосфере, а от факелов РДТТ при отделении.
Первоначально программа МКС «Энергия-Буран» предусматривала строительство трех
ОК. В 1983г. по дополнительному заказу добавили еще два, но они так и не были пост-
роены. При втором пуске планировалось осуществить семисуточный, беспилотный полет.
Третий корабль готовился для пилотируемого полета. Конструкция и системы корабля
должны были существенно усовершенствованны с учетом всех замечаний по первым пускам
(корабль получил заводской номер 2.01). В дальнейшем в пилотируемых полетах «Бурана»
предполагалось завершить его летную отработку и приступить к эксплуатации корабля.
О том, что второй пуск по программе «Энергия-Буран» все же был осуществлен, до
2000г. было известно только узкому кругу специалистов. 4 февраля 1992г, был произве-
ден запуск РН «Энергия» с ОК (заводской N 1.02), получившим наименование «Байкал»
(для последующих кораблей были зарезервированы названия N 2.01 «Ураган» и N 2.02
«Тайфун»).
Программой полета ОК «Байкал» общей продолжительностью 7 суток предусматривалась
автоматическая стыковка с орбитальной станцией (ОС) «Мир». Во время совместного
пятисуточного полета экипаж станции должен был перейти в «Байкал» и провести комп-
лексные проверки всех систем корабля, который в отличии от «Бурана» был полностью
оборудован штатными комплектами всех систем. В частности, предстояло испытать в ре-
альных условиях космоса систему электропитания мощностью до 30 КВт. в основе которой
впервые в отечественной космонавтике использовались электрохимические генераторы с
водородно-кислородными топливными элементами, (в первом полете ввиду его кратковре-
менности использовалась аварийная система электропитания, основанная на бортовых ак-
кумуляторах. Кроме того предстояло испытать систему жизнеобеспечения, отсутствовав-
шую в первом полете. По результатам совместного полета с ОС «Мир» могло быть приня-
то решение о запуске корабля «Союз ТМ-14». Его экипажу Г.Манакову и А.Полищуку пред-
стояло состыковаться с «Байкалом» (при пассивной роли ОК в отличии от активной во
время стыковки с «Миром«), перейти в кабину и в течении суточного полета отработать
программу спасения экипажа ОК при возникновении аварийной ситуации. После чего «Союз
ТМ-14»» с экипажем должен был улететь на станцию «Мир», а «Байкал» возвращался на
Землю автоматическом режиме.
Старт РН «Энергия» с ОК «Байкал» состоялся в точно назначенное время, команда
«Контакт подъема» прошла в 13:24:01 (время московское). Стартовая масса всего комп-
лекса составила 2390т. в том числе масса «Байкала» - 85226кг. (на 5826кг. больше
стартовой массы «Бурана»). Вначале подъем протекал нормально, но на 38 сек. полета
телеметрия зафиксировала резкий рост температуры с ростом вибраций ТНА маршевого
двигателя РД-140 одной из «боковушек» первой ступени. В результате через полторы
секунды двигатель был выключен. На 40 сек. во избежание нерасчетных возмущений в уг-
ловых каналах управления выключился и двигатель диаметрально расположенного блока
после чего вывод ОК на одновитковую траекторию был полностью исключен и система уп-
равления начала реализацию программы маневра возврата. На 41сек. выключились ДОМ ОК
«Байкал» и до отделения блоков первой ступени (на 144 сек. высота 53км.) они прини-
мали участие в стабилизации РН. Попарное отделение боковых блоков первой ступени соп-
ровождалось значительными динамическими возмущениями (предположительно из-за больших
остаточных масс топлива в боковых блоках (283,2, 59, 58,8 и 282,3 Т. соответственно).
Для их компенсации наряду с ДОМ система управления задействовала и другие двигатели
ОДУ, причем амплитуда качаний (отклонений) ДОМ на 147 секунде достигла максимальной
величины в 5.6град. Именно в момент отделения боковых блоков ОК потерял первые 8
теплозащитных плиток. Реализация маневра возврата началась на 150сек. полета, вторая
ступень РН с ОК «Байкал» развернулась в плоскости тангажа и начала торможение. Из-за
резко нестационарного характера аэродинамического обтекания связки «ОК+РН», усиливше-
гося работой двигателей ОК и РН, при выполнения этого маневра было потеряно еще 9
теплозащитных плиток (послеполетный анализ показал, что аналогичное нарушение ТЗП в
штатном полете не приведет к катастрофическим последствиям). Максимальное удаление
от стартового комплекса достигло 432,8км, а высота траектории - 101,2км. После дос-
тижения условий для отделения ОК на 492 сек. полета на высоте 91,3км. произошло вык-
лючение двигателей второй ступени РН и (на 493сек.) отделение ОК. Блок второй сту-
пени упал в 396км. к востоку от Байконура. В ходе реализации маневра возврата и в
процессе автономного полета продолжали работать двигатели ОК для выработки топлива в
целях обеспечения центровки в автономном полете (до отделения) и последующего дости-
жения требуемой посадочной массы. Условия входа в атмосферу (Н=100км.) у «Байкала»
(скорость 3240км/ч. дальность от посадочного комплекса 416км.) кардинально отлича-
лись от первого полета (27330км/ч. и 8270км. соответственно) вследствие чего прак-
тически отсутствовал участок гиперзвукового планирования. «Байкал» вышел на связь со
станциями слежения в районе Байконура практически сразу после отделения от РН, само-
лет сопровождения МиГ-25 встретил ОК в 13:42:37 на высоте 16,4км. Несмотря на спо-
койные метеоусловия (скорость ветра 3-5 м/с), при возросшей посадочной массе условия
касания «Байкала» оказались более
жесткими по сравнению с «Бураном»
(значения первого полета приведены
в скобках для сравнения):
-по продольной дальности промах 64м.
(15м.)
-боковое отклонение от оси ВПП 7,м.
(5,8м.);
-путевая скорость касания 324км/ч.
(263 км/ч.);
-вертикальная скорость касания 1,8
м/с (1 м/с.).
В 13:46:13 корабль коснулся по-
лосы и полностью остановился в 13:
46:56, пробежав 1679 м.(у «Бурана»
1620м.). Второй (и последний) полет
многоразового космического корабля
общей продолжительностью 22мин.12сек.
был завершен.
|
 | |
«Благодаря» отказу первой ступени РН, этот полет полностью подтвердил надежность
выбранной программы спасения ОК на самых критических этапах полета и стал хотя и
очень дорогим, но успешным ее испытанием. Однако в целом второй полет признали неу-
дачным, информацию о нем засекретили. Ожидавший старта спасательный «Союз» превратил-
ся в конце концов в «Союз ТМ-16» на котором к ОС «Мир» полетел 15-й основной экипаж
Г.Манаков и А.Полищук.
Развал СССР сопровождавшийся спадом промышленности самым негативным образом от-
разился на этом проекте. Финансирование космических исследований начало сокращаться
еще в советское время, а с 1991г. система «Энергия-Буран» была переведена из Програм-
мы вооружений в Государственную космическую программу решения народно-хозяйственных
задач. Дальнейшее сокращение финансирования привело к полной невозможности проведе-
ния работ по программе. В 1992г. Российское космическое агентство приняло решение о
прекращении работ и консервации созданного задела. К этому времени уже завершалась
сборка третьего ОК с улучшенными техническими характеристиками. Программа «Буран»
стала очередным (вместе с воздушно-космически самолетом «Спираль» и лунным носителем
Н-1) нереализованным проектом.
Какова же судьба изготовленных летных и макетных кораблей? Всего в рамках прог-
раммы «Буран», как уже говорилось, было изготовлено пять полноразмерных (не считая
деревянного) макетов и запланировано производство пяти летных образцов.
Первый летный экземпляр (1.01) После полета находился на Байконуре в МИКе на 112
площадке (вместе с макетом РН «Энергия») и после распада СССР вместе с космодромом
перешел в собственность республики Казахстан. 12 мая 2002г. он был уничтожен обрушив-
шейся крышей.
Второй экземпляр ОК - «Байкал» (1.02) находится в МЗК на площадке 112А космодро-
ма Байконур. До недавнего времени он являлся собственностью российско-казахской
компании «Аэлита».
Третий (2.01) до 2004г. находился в цехах Тушинского машиностроительного завода
(НПО «Молния»), степень его готовности составляла до 50%. В октябре 2004г. корабль
был перевезен на причал Химкинского водохранилища (откуда раньше «Бураны» начинали
свой путь на Байконур). Для того, чтобы перевезти его к месту назначения, пришлось
снять ворота, разобрать забор, снять троллейбусные провода и только затем в сопровож-
дении сотрудников ГИБДД доставить поочередно консоли крыла и киль, а затем и фюзеляж
на место назначения. Здесь изделие останется на неизвестный срок - просто его больше
некуда деть.
 
N 2.01 N 2.02
Четвертый (2.02) разобран на стапелях Тушинского машиностроительного завода еще
в начале 90-х.
Пятый собственно и не начинал собираться. Весь имеющийся по нему задел был унич-
тожен вместе с четвертым экземпляром.
Макет ОК-М НПО «Молния» еще в 1995г. продала под аттракцион. Его установили в
столичном парке им. Горького.
Другой, летающий, макет ОК-ГЛИ или БТС-002 имеет самый длинный «послужной список»
с криминальным «душком». После прекращения работ по «Бурану» он находился на консер-
вации в Жуковском, несколько раз демонстрировался на авиашоу МАКС, а в 1999г. его
передали в лизинг на девять лет австралийской компании Buran Space Corporation (BSC).
Перевозка в Сидней, где в 2000г. проходила Олимпиада, обошлась в $700 тыс. Вскоре
после закрытия Олимпиады компания BSC объявила себя банкротом, успев выплатить НПО
«Молния» вместо обещанных $600 тыс. всего $150 тыс. (есть основания предполагать,
что банкротство было фиктивным). Из-за финансовых рудностей БТС-002 не был вывезен
из Австралии. В результате за полтора года, долг за хранение составил $11281. 5 июня
2002г. НПО «Молния» продало БТС-002 за $160 тыс. компании «Space Shuttle World Tour».
Так и не дождавшись обещанных $160 тыс. НПО «Молния» наняла местного адвоката, и БТС
был заблокирован в порту Манамы. В это время сменилось руководство НПО «Молния» и
дальнейшие события вокруг корабля стали приобретать характер очередной финансовой
аферы. После долгих судебных разбирательств в феврале 2008г. полноправным собственни-
ком БТС-002 стал самый крупный в Европе частный Технический музей в немецком городе
Зинсхайме. 12 апреля 2008г. самолет – аналог «Бурана» прибыл в Технический музей.
Так закончилась 9-летняя эпопея странствий изделия БТС-002 (ОК-ГЛИ).
Третий макет ОК-КС сейчас стоит на контрольно-испытательной станции РКК «Энергия»
в Королеве. Здесь он занимает одно из производственных помещений и, по сути дела,
висит на балансе корпорации мертвым грузом. Каждый раз, когда в РКК приезжает очеред-
ная делегация Роскосмоса или правительства, руководство «Энергии» поднимает вопрос о
дальнейшей судьбе макета, но безуспешно. Государство не дает ни денег, ни разрешения
на его утилизацию.
На Байконуре под открытым небом (до недавнего времени на площадке N254 ОКИ) стоит
еще один макет - ОК-МЛ1. Его состояние плачевно - местная молодежь распивала пиво в
кабине и на крыше, проникая туда через давно разбитое остекление. Но в январе 2007г.
макет был перемещен на охраняемую стоянку рядом с Музеем космодрома на площадке №2.
Один из музейных специалистов, занимающихся историей космонавтики, рассказал, что
саратовский губернатор Д.Аяцков собирался купить его для областного музея, но оказа-
лось, что он принадлежит уже не Казахстану, а какому то АО.
В МЗК на площадке 112а космодрома (рядом с ОК «Байкал») стоит и макет ОК-МТ.
Кроме полноразмерных макетов всего корабля были изготовлены полномасштабные маке-
ты отдельных отсеков корабля.
ОК-ТВА предназначался для тепловибропрочностных испытаний. Макет центрального
отсека по состоянию на ноябрь 2004г. стоял в ЦАГИ (г. Жуковский) где проводились его
испытания. Отсек занимает целое помещение и ЦАГИ уже обращалось в НПО «Молния» с
предложением забрать его назад, но результата пока нет.
Макет центрального отсека «Бурана» - ОК-ТВИ, предназначенный для тепло-вакуумных
испытаний стоит в монтажном корпусе НИИХиммаш (п. Пересвет Сергиево-Посадского р-на
Московской обл.). на предприятии с ним расставаться не планируют. «Пилить мы его не
собираемся и уверены, что этот раритет станет частью экспозиции будущего музея авиа-
ционно-космической техники», - сказал «Газете.Ru» замдиректора НИИХиммаш Б.Гавриков.
Макет кабины «Бурана», использовавшийся для медицинских исследований сейчас
находится в Центре подготовки космонавтов. Здесь он никак не используется, хотя
никому пока и не мешает.
Российские музеи хотели бы заполучить в свою коллекцию «Бураны», но вряд ли най-
дут деньги, необходимые для их доставки и реставрации.
Наверх
|
