Портал для специалистов архитектурно-строительной отрасли

+7 (495) 380-3700

info@ardexpert.ru

Орбитальный корабль типа «Буран» –  необходимый объект транспортного сообщения «Земля-Космос-Земля»

Уникальная программа многоразовых космический систем (МКС) и у нас и в США бесславно при-остановлена. В 2003 году на глазах многотысячной толпы зрителей загорелся и взорвался американский шаттл «Колумбия». 11 лет ранее из-за ошибок в теплозащите свернули российскую программу «Энергия-Буран». Всего по вине конструктивных недостатков теплозащитного комплекса космических систем американцы потеряли 2 шаттла и 14 астронавтов.

480c60d0bfe25830c639092902fa1d47.jpg

На заре космонавтики вопросы транспортного сообщения «Земля-Космос-Земля» были далеко не праздными. Остаются они открытыми и сейчас, так как относительно высокая стоимость многоразовых космических систем и для США и России стала основной причиной для отказа от их практического применения.

До середины 50-х годов все наши ракеты были одноступенчатыми. «Р-5» поднимала грузы на высоту до 500 километров. Таким грузом в одном полете оказался ядерный заряд. Он пролетел через космос 1200 километров и взорвался в заданном районе. Этот полет тогда сильно озадачил американцев.

А в 1957 году с Байконура успешно стартовала межконтинентальная многоступенчатая боевая баллистическая ракета «Р-7». Центральный блок имел свой двигатель и являлся второй ступенью. С легкой руки С.П. Королева все наши боевые ракеты имели еще и гражданское назначение и до сих пор используются для решения хозяйственных и научных задач.

Один и тот же ракетоноситель, с интервалом всего в полтора месяца, сначала запустил боевую часть, способную достигать территории США, а затем вывел на орбиту первый спутник, открывший космическую эру.

Цели создания орбитального корабля (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 использования космического пространства в военных целях;
  • 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 физических принципах;
  • выведение на орбиты, обслуживание на них и возвращение на землю космических аппаратов, космонавтов и грузов.

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 истории советской космонавтики.

e6156118278b20d2a0f4f8dda7c89bbd.jpg

МКС «Энергия-Буран» – наш ответ супостатам!

МКС «Энергия -Буран» задумывался как военная система в ответ на американскую программу «Space Shuttle» которая начала реализовываться в 1972 году и рассчитывалась на 60 полетов в год выполняемых 4-мя челноками. Предполагалось одним челноком выводить на околоземную орбиту 1800 т полезного груза в года и соответственно возвращать 820 т. До этого вес, выводимый на орбиту при помощи одноразовых носителей в Америке не достигал 15 000 год.

Многоразовые корабли Space Shuttle проектировались в рамках программы NASA «Космическая транспортная система» и первый старт первый челнок совершил 12 апреля 1981 года — к юбилею полета Гагарина. Именно эту дату можно считать отправной точкой в истории многоразовых космических кораблей.

Программа осуществлялась под девизом снижения затрат на выведение грузов на орбиту. Однако «гладко было на бумаге», ибо практика реализации программы «Space Shuttle» показала, что никакого снижения фактически не было.

Главным недостатком шаттла была его цена. Стоимость одного запуска обходилась американским налогоплательщикам в 450 млн долларов. Для сравнения, цена запуска одноразового «Союза» — 35-40 млн долларов. Так почему же американцы пошли по пути создания именно таких космических кораблей? И почему советское руководство так сильно заинтересовалось американским опытом..? Все дело в гонке вооружений.

Space Shuttle — детище Холодной войны, точнее — амбициозной программы «Стратегическая оборонная инициатива» (СОИ), задачей которой было создание системы противодействия советским межконтинентальным ракетам. Колоссальный размах проекта СОИ привел к тому, что его окрестили «Звездными войнами».

В это время начали говорить о создании мощных лазеров, лучевого оружия, оружия на новых физических принципах, которое теоретически позволяло уничтожать ракеты противника на расстоянии в несколько тысяч километров. Для отработки этого нового оружия в космических условиях и предназначалась система «Space Shuttle».

Введя в эксплуатацию эту многоразовую систему, США смогли бы получить решающее военное преимущество в плане нанесения превентивного ракетно-ядерного удара по жизненно-важным объектам на территории нашей страны.

1682c0cb936cf5b64a1f9732b2b1425e.jpg

Над создание МКС «Энергия-Буран работала вся страна

Мнение ученых сыграли решающую роль в создании МКС «Энергия-Буран». Огромное значение имели идеи и действия Мстислава Всеволодовича Келдыша – бывшего президента Академии наук СССР, а в то время члена президиума академии, с которым всегда считалось руководство страны. Буквально за два дня до своей неожиданной кончины летом 1978 года он внес серьезные предложения, связанные с водородным топливом и второй ступенью ракеты

Для создания МКС «Энергия-Буран» было разработано и освоено свыше 300 принципиально новых технологий и около 1000 уникальных специальных средств технологического оснащения, большая часть которых не имела аналогов в мировой практике.

Небольшое количество оборудования пришлось закупать. Но закупалось только оборудование, а не компоненты. Установка импортных комплектующих материалов была запрещена!

В течение 18 лет над МКС работало более миллиона человек в 1286 предприятиях и организациях 86 министерств и ведомств. Общие затраты на программу по состоянию на начало 1992 года составили 16,4 млрд советских рублей. В создании ОК принимали участие около 600 предприятий почти всех отраслей промышленности.

Кроме НПО «Молния» это НПО «Энергия» – объединенная двигательная установка (ОДУ), НПОАП (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.

Рождение ОК «Буран» в пылу и ярости научных споров

В 1974 году решением Политбюро были приостановлены работы по носителю. Из ЦКБЭМ, проектировавшего эту машину, и двигательного КБ Глушко было образовано новое научно-производственное объединение (НПО) «Энергия» во главе с Глушко, которое занялось разработкой МКС «Энергия-Буран». Работы по ОК возглавил главный конструктор И.Садовский.

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 системы «Энергия-Буран» было НПО «Энергия».

Изготовление планера было поручено Тушинскому машиностроительному заводу (ТМЗ).

НПО «Молния» предложило два варианта ОК. Проект 305-1 на основе увеличенного в четыре раза опытного орбитального самолета «Спираль» и проекта 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. Ученые из Центрального аэрогидродинамического активно поддерживали именно этот проект.

Скоро научный характер дискуссии специалистов по аэродинамике перерос в спор Садовкого с Лозино-Лозинским: кто из них круче, умнее и главнее?

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 и, и они активно поддерживали этот проект.

Скоро научный характер дискуссии специалистов по аэродинамике перерос в спор Садовкого с Лозино-Лозинским: кто из них круче, умнее и главнее?

В результате решение было отдано Совету главных конструкторов, который, выслушав обоих, решил не рисковать и идти проторенным американцами путем.

Проект 305-2 был принят для дальнейшей проработки в ходе которой он «лишился» РДТТ экстренного отделения от РН, турбовентиляторных двигателей для полета в атмосфере, двигатели корабля были переведены на кислородно-керосиновое топливо.

7209c74b77e7e012c314b243ec132711.jpg

Без проблем обойтись не удалось

Серьезной проблемой оказались изготовление и доставка на полигон водородного бака длиной 33 м и диаметром 7,7 м (железнодорожным транспортом можно транспортировать грузы габаритом не более 4,2 м), а водного пути на Байконур, как известно, нет.

Эту проблему поручили решать группе во главе с начальником Главного космического управления министерства общего машиностроения (в последующем вернувшегося в НПО «Энергия» на должность генерального директора) Вахтангом Дмитриевичем Вачнадзе.

Для доставки бака с завода на полигон были разработаны специальные колесные транспортеры до водного пути, специальная притапливамая баржа, способная проходить под мостами по рекам Самарке, Волге и Москве до г. Жуковского.

Генеральный конструктор В.М. Мясищев взялся за решение задачи по воздушной транспортировке бака из Жуковского на Байконур. Противников проекта было предостаточно, но благодаря таланту Владимира Михайловича задача была решена. Его бомбардировщик М3 после 25 лет эксплуатации доработали для этих целей. Реконструкция осуществлялась под его руководством на заводе ЗЭМ в Жуковском в кооперации с заводом им. Хруничева, Омским и Оренбургским заводами.

Позже для этих целей в КБ Антонова разработали и изготовили предприятиями МАП самый грузоподъемный самолет в мире «Мрия», способный перевозить не только корабль «Буран», но и весь центральный блок ракеты-носителя «Энергия». Именно этот самолет доставил корабль на международный салон в Ле Бурже и космодром Байконур.

Два солдата из стройбата заменяют не только экскаватор!

На космодроме «Байконур» трудилось множество военных строителей – около 45 военно-строительных отрядов численностью в 500-600 человек. Работы им хватало.

К примеру для посадки из космоса 100-тонного корабля потребовался посадочный комплекс длиной 4500 м и шириной 84 м из монолитного высокопрочного бетона М-600. Для этого было реконструировано несколько железобетонных заводов.

Один из военно-строительных отрядов в полном составе трудился на пусковом комплексе, крася обгоревшие металлоконструкции огнезащитным покрытием. Неприглядный вид стройбатовцев, с банкой огнезащитного состава на шее и кисточками в руках, настолько «прискучил» охране пусковой площадки, что она перестала просто замечать военных строителей. А зря.

29 октября 1988 года должен был состоятся первый старт МКС «Энергия-Буран». За три дня до этого ракета «Энергия» встала на стапеля. На ракете блестя окраской теплозащиты уютно пристроился ОК «Буран».

e7d5f0a92311f5df6256de49c4420325.jpg

Для справки

Чтобы противостоять аэродинамическому нагреванию при спуске с орбиты, внешняя поверхность ОК имела теплозащитное покрытие (ТЗП), рассчитанное на многоразовое использование.

На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливалась гибкая теплозащита. Поверхности подверженные сильному нагреву покрывались теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца (тепло-стойкость до 1300 градусов С), а носовой обтекатель и передняя кромка крыла были покрыты плитками из композиционного материала типа углерод-углерод (1500 – 1600 градусов С). В результате конструкция ОК к концу полета нагревалась не более чем до 160 градусов.

Всего на наружную поверхность «Бурана» было нанесено свыше 39 000 плиток.

Но стоило лишь только поцарапать поверхность ХОТЯ БЫ ОДНОЙ плитки – на ВСЕМ теплозащитном покрытие ОК «Буран» можно было ставить жирный крест.

Так вот. Желая приобщится к несомненно историческому событию, два военных строителя пряжками ремней нанесли свои автографы на поверхность ОК «Буран»: «ДМБ Пенза-1988 год» и «ДМБ Тамбов-1988 год».

Масштабы разразившегося скандала были просто несусветными. Пуск конечно же отложили. С виновных и назначенных «стрелочников» полетели погоны. Горбачеву наплели с три короба «сказок» о необходимости еще раз все и вся проверить.

Непосредственных виновников судил военный трибунал. Но посмотрев на запись в военном билете: «Дебильность в малой степени инфантильности с хорошими трудовыми навыками. Годен к нестроевой службе» – председатель трибунала посовещавшись прокурором, определ условный срок наказания и посоветовал командованию «Гнать их из полигона поганой метлой!»

И все же двенадцатилетняя работа ученых, конструкторов, инженеров и рабочих – увенчалась успехом!

После всесторонней экспериментальной отработки 15 мая 1987 года удалось успешно запустить в космос ракету-носитель «Энергия», которая, кроме «Бурана», могла выводить на северо-восточные орбиты объекты тяжелее 100 тонн и на стационарную орбиту - 18 тонн.

15 ноября 1988 года на космодроме Байконур были блестяще осуществлены в беспилотном режиме запуск и посадка многоразового космического корабля «Буран».

Корабль за 206 минут два раза обогнул Землю и едва коснулся посадочной полосы, как на смотровой площадке разразилась овация; все обнимались, многие не сдерживали слез радости.

Между прочим, американцы до сих пор не рискнули посадить свой шаттл в автоматическом режиме, а «Буран» сделал это в первом же полете.

Создатели «Бурана» тогда и подумать не могли, что это его первый и последний взлет и посадка. Все были готовы к новой работе, но пошли разговоры о целесообразности продолжения этой программы, началась критика в адрес наших космических программ в целом, а тут еще трудности в экономике…

Зимой 2002-го на Байконуре крыша монтажного корпуса, занесенная снегом, рухнула, раздавив «Буран» и семерых работников. Судьба «Бурана», по сути, повторила судьбу нашей страны.

До последних дней своей жизни Генеральный конструктор В.П. Глушко (умер в 1989 г.) искал реальные задачи для использования ракеты «Энергия». Его преемник Ю.П. Семенов вносил предложения на «самый верх», искал соисполнителей среди зарубежных коллег, но ничего не получилось.

Развал СССР, сопровождавшийся спадом промышленности самым негативным образом отразился на этом проекте. Финансирование космических исследований начало сокращаться еще в советское время, а с 1991 года система «Энергия-Буран» была переведена из Программы вооружений в Государственную космическую программу решения народно-хозяйственных задач. Дальнейшее сокращение финансирования привело к полной невозможности проведения работ по программе.

В 1992 г. 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.

a21b7c36759720e77bbb7c30872c9ea3.jpg

Заключение

Несмотря ни на что, технический прогресс, достигнутый при осуществлении программы «Энергия-Буран» во многих отраслях науки и техники, навсегда останется достоянием нашей страны. Космическая и авиационная промышленности получили наибольший в мире опыт в части транспортировки «на горбах» самолетов и космических объектов.

В настоящее время существует серийный самолет Ан-124, который вполне может быть доработан для решения такой задачи.

Ее успешно решает аэрокосмическая корпорация «Воздушный старт» (генеральный директор А.С. Карпов, главный конструктор Р.К. Иванов - один из создателей проекта «Энергия-Буран»). В корпорации с участием таких авторитетных организаций, как АНТК им. Антонова, ГРЦ им. Макеева, ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс», НПО автоматики им. Семихатова и в кооперации с другими ведущими научными организациями страны разработали проект «Авиационно-ракетный комплекс космического назначения «Воздушный старт».

ebaa16fe19bf13320ee271855d7bf121.gif

Проект на современной научно-технической основе предполагает возродить многоразовую космическую систему в России.

Все заключения имеются, но нет главного – источников финансирования. Нам нельзя упускать время с проектом «Воздушный старт» – это последний шанс сохранить наше лидирующее положение в космосе.

Зарубежные космические фирмы разрабатывают системы для катания туристов в космос (билеты уже продаются, а финансирование осуществляется частными инвесторами).

В то же время в рамках секретной программы оборонным агентством США разрабатывается и был успешно испытан в апреле 2010 года беспилотный космический аппарат - военный мини-шаттл. Статья с его фотографией называлась «Х-37В – лебединая песня или... гадкий утенок».

По мнению специалистов, открывается новая страница в истории «крылатого» космоса. У многоразовых космических систем была и ОБЯЗАНА быть перспектива использования.

Борис Скупов

Комментарии