Эхо планеты (г.Москва)
№ 14, 8 апреля 2011 года

В вихрях "Бурана"

В отличие от так называемой "лунной гонки", битвы СССР и США за приоритет в покорении Луны, советский корабль многоразового использования "Буран" вошёл в историю отечественной космонавтики как наименее политизированный проект, Хотя и в этом случае нам пришлось догонять ушедших вперёд американцев, "Буран" родился не как средство реванша, а как ответ на военную угрозу, якобы возникшую за океаном.

Ракетоплан на "спине" самолета

Столь поразившая весь мир комбинация "Бурана" и гигантского самолёта Ан-225 "Мрия" была вовсе не прообразом новой неракетной схемы выведения ракетоплана в космос, как может показаться на первый взгляд. Хотя старт орбитального корабля со "спины" самолёта и рассматривался в дальней перспективе, задача "спарки" - решить транспортную проблему: доставить на Байконур весьма габаритные элементы ракеты-носителя и сам орбитальный аппарат. Если по частям и по железной дороге, то на космодроме надо строить крупное производство для сборки сложной и объёмной техники, а значит, создавать и целую инфраструктуру, в том числе социально-бытовую.

В конце концов ставку сделали на авиаперевозки, благо большие военно-транспортные и гражданские самолёты в стране водились. Подходящими оказались мясищевский бомбардировщик 201М, а также антоновские транспортники Ан-125 "Руслан" и Ан-125 "Мрия". Что до 201 М, чьи изящные габариты заметно уступали контейнеру с готовыми блоками ракеты, то машину пришлось весьма серьёзно переработать, превратив её в практически новый самолёт ВМ-Т. Его первый полёт с грузом на "горбу" состоялся 6 января 1982 года - тогда бывший бомбардировщик перевёз по воздуху "бочку" диаметром восемь метров и весом 40 тонн. Всего выполнено восемь перевозок общей продолжительностью 17 часов 34 минуты.

Первый старт "Мрии", способной взлетать с массой 600 тонн и перевозить 250 тонн внутри фюзеляжа и на внешних подвесках, обременённой "Бураном", состоялся в декабре 1988 года. Во время своего 15-го полёта авианоситель, взлетев в Киеве, ушёл порожняком на Байконур, а оттуда уже с 64-тонным орбитальным кораблём взял курс на парижский аэропорт "Ле Бурже".

Когда в июне 1989-го в парижском аэропорту "Ле Бурже" приземлился гигантский Ан-225 "Мрия" с советским многоразовым космическим кораблём "Буран", никто ещё в отечественной делегации не знал, что будущего у новейшей системы уже нет. И хотя участие "спарки" в Парижском авиасалоне вызвало поистине мировую сенсацию, а в СССР по-прежнему готовили полёты беспилотных и пилотируемых "Буранов" вплоть до 1994 года, программа тихо умирала, пока не была приостановлена в 1990-м и полностью закрыта двумя годами позже.

За 17 лет до парижского триумфа тогдашний президент США Никсон объявил, что Америка приступает к программе Space Shuttle, предусматривающей 60 пусков в год многоразовых челноков и стоящей по первым прикидкам 5 миллиардов 150 миллионов долларов. Советских специалистов поразил тогда не столько размах проекта, сколько небывалые объёмы выводимых в космос грузов - каждый аппарат мог доставить на орбиту 29,5 тонны, а спустить на Землю до 14,5. Вместо максимальных ежегодных 150 тонн, доставленных в космос одноразовыми носителями, американцы задумали увеличить общую массу "посылок" в разы. А поскольку расчёты затрат, проведённые в ЦНИИ машиностроения, показали, что никакой экономии средств при использовании техники многоразового использования у США не предвидится, отечественные эксперты заподозрили неладное. Так ли уж невинно стремление США удешевить космические полёты, используя корабли многократного использования, возвращая после полёта на Землю самые важные и дорогие элементы новой ракетно-космической системы? Нет ли здесь замысла включить её, систему, в планы так называемых "космических войн, сделать элементом СОИ, столь пугавшей тогда всех стратегической оборонной инициативы? Да и сам крылатый шаттл, обладающий прекрасной маневренностью не только в безвоздушном пространстве, но и в атмосфере планеты, может, на самом деле -носитель ядерного оружия неограниченной дальности?

Чтобы не ошибиться, руководство страны поручило разобраться с проблемой Институту прикладной механики АН СССР и НПО "Энергия". Вывод группы учёных под руководством академика Мстислава Келдыша: шаттл, делая манёвр возврата с полу - или  одновитковой орбиты, способен совершить "нырок" над Москвой и Ленинградом и по-самолётному сбросить ядерный заряд, а вместе с другими средствами парализовать систему боевого управления СССР. О результатах экспертизы Келдыш немедленно известил ЦК КПСС, и Леонид Брежнев, активно поддержанный Дмитрием Устиновым, принял окончательное решение: советскому шаттлу быть.

Никогда ещё в истории советской космической отрасли не было проекта, в котором так тесно соприкасались бы собственно космическая техника и авиационная. Поясним: для ракеты и её полезной нагрузки аэродинамика, то есть взаимодействие летательного аппарата и окружающей его воздушной среды, играет второстепенную роль и только на начальном этапе выхода в космос. А маневрировать в атмосфере тяжёлый носитель и вовсе не может или делает это в крайне осторожной форме. Другое дело - космический корабль, "обитающий" в вакууме, с совершенно антиаэродинамичными очертаниями - ему обтекаемость ни к чему. И если у авиационщиков всё же было в биографии хоть что-то ракетное - например, советский БИ-1 или немецкий Ме-163 с жидкостно-реактивными двигателями, а также ранние проекты ракетопланов, то ракетчики, если, конечно, они не пришли в космонавтику из авиации, таким опытом не обладали. Не случайно на первых этапах работы над "Бураном" главный конструктор его планера, в прошлом авиаконструктор из ОКБ Артёма Микояна, Глеб Лозино-Лозинский бросил всесильному ракетчику и двигателисту Валентину Глушко: "У вас богатый опыт проектирования, но не самолётов, а ра-ке-т!"

Оговоримся: "Бураном" мы называем не только летательный аппарат, в первый и последний раз слетавший в космос и вернувшийся на Землю по-самолётному 15 ноября 1988 года, но и все предшествующие ему варианты проекта. В конечном счёте совместными десятилетними усилиями специалистов более тысячи академических, научно-технических и производственных организаций родился советский челнок, способный вывести на орбиту 30-тонный груз, а вернуть на Землю 20 тонн. Он мог бы взять на борт экипаж из 10 человек, а также выполнить весь полёт полностью в автоматическом режиме.

По схеме орбитальный корабль "Буран" - типичный самолёт-бесхвостка с крылом двойной стреловидности по передней кромке и трёхколёсным убирающимся в полёте шасси. Управляется по крену и тангажу - то есть в поперечном направлении и вверх-вниз - так называемыми элевонами. А, условно говоря, вправо-влево - рулём направления, который служит ещё воздушным тормозом, когда расщепляется и приобретает в поперечном сечении форму буквы V. Стартовая масса аппарата длиной 35,4 и размахом крыла 24 метра - 105 тонн. В комплексе с ракетой-носителем "Энергия" "Буран" представляет собой как бы её третью ступень: разогнавшись, он включает свою объединённую двигательную установку, которая не только выводит аппарат на опорную космическую орбиту, но и позволяет ему маневрировать и тормозиться для схода с неё. В последнем варианте проекта на борту появились два воздушно-реактивных двигателя для полёта и маневров в атмосфере, однако перед реальным стартом 15 ноября 1988 года они были сняты.

Постараемся не "грузить" читателя излишними техническими подробностями, однако нельзя не отметить важность и сложность системы термозащиты "Бурана". При торможении в атмосфере температура носка фюзеляжа и передней кромки крыла может достичь из-за аэродинамического нагрева 1500-1600 градусов. А на других, не столь "обдуваемых" частях -700-1300, в то время как максимально допустимая, безопасная для конструкции - не более 160. Тепловой "удар" по более чем тысяче квадратных метров поверхности аппарата взяли на себя 38 тысяч плиток размером 150x200 миллиметров, толщиной до семи сантиметров и общим весом девять тонн, каждой из которых на сложном внешнем рельефе планера отвели своё собственное место. Изготовили их из разных материалов, для самых ответственных участков - из жаростойкой комбинации "углерод-углерод". Любопытно, что после полёта защиту не нужно было демонтировать, чтобы восстановить их просто покрывали специальным ремонтным покрытием.

Самолётный режим у "Бурана" начинается после схода с орбиты, для чего он с помощью маломощных ракетных двигателей газодинамического управления разворачивается на 180 градусов, попросту говоря, хвостом вперёд, и включает основные ЖРД. Встав на траекторию спуска, аппарат снова разворачивается носом вперёд и начинает в пока ещё разрежённой атмосфере крутое планирование. До высоты 20 километров он подчиняется и ракетным, и аэродинамическим рулям, а ниже - только аэродинамическим.

Совершив интенсивный боковой манёвр протяжённостью около 2 тысяч километров в чисто планерном, без двигателей, режиме, подходит к аэродрому на скорости 300-360 км/ч и садится, пробежав перед этим около 2 тысяч метров.

Собственно, именно так и произошёл реальный полёт в ноябре 1988-го. Правда, старту предшествовали два события, связанные с так называемым человеческим фактором. Как было принято в те годы, демонстрацию очередного достижения советской науки и техники приурочили к очередной же годовщине революции 1917 года - 71-й. За четыре месяца до этого в Совет министров СССР пришло письмо, попахивающее если и не бунтом на космическом корабле, то прямо с ним связанное. Лётчики-космонавты Игорь Волк, как раз и планировавшийся командиром на последующие, уже пилотируемые полёты "Бурана", и ветеран Алексей Леонов требовали отменить полёт челнока в автоматическом режиме и готовить полёт пилотируемый, поскольку американский шаттл впервые полетел под управлением людей. Инициативу не поддержали, и, надо полагать, авторитетные специалисты получили если не по выговору "с занесением", то уж точно устную выволочку.

В канун годовщины Октября, когда ракета-носитель уже стояла под парами и до старта оставалась 51 секунда, автоматика, столь нелюбезная космонавтам, отменила старт - из-за серьёзного сбоя наземной системы пуска, что дало специалистам ещё один повод говорить о всё-таки ограниченных возможностях человека в управлении столь сложными системами. Нет, конечно, у пилотов в принципе не было возможности "засечь" на старте такую неисправность и тем более принять какие-то меры, но всё же автоматика в который раз доказала свои "невозмутимость" и быстродействие в любой ситуации.

Между тем космонавтам отнюдь не отказывали в полётах на "Буране". Без экипажей должны были стартовать только первые четыре аппарата. По планам, пилотируемые полёты начинались в 1994 году с участием уже упоминавшегося Волка и бортинженера Александра Иванченкова. Скомпоновали и многократно перетасовывали и другие экипажи из известных и пока ещё нелетавших военных и гражданских космонавтов. Пока же, до первого старта "Бурана", лётчики принимали самое активное участие в лётной отработке как самого корабля и его систем, в частности автоматической посадки, так и наземной аппаратуры аэродрома "Юбилейный" в Байконуре.

Поднимались в воздух на "атмосферном" варианте орбитального корабля с четырьмя воздушно-реактивными двигателями на самолётах-лабораториях Ту-134БВ, Ту-134А, Ил-14, Ан-26 и специальном аналоге "Бурана" Ту-154. На последнем, чьё управление имитировало таковое у орбитального корабля, Игорь Волк вместо плавного манёвра, присущего лайнеру, едва ли не камнем снижал машину с 11 тысяч метров по крутейшей глиссаде. Словом, инженеры ещё до ноябрьского пуска системы почти полностью представляли, как поведёт себя "Буран" в космосе, в атмосфере и на посадке. Проведя в воздухе и вакууме 205 минут, совершив два витка вокруг Земли, беспилотный аппарат безукоризненно приземлился, выйдя на посадочную полосу с отклонением от её осевой линии на 1,5 метра.

Триумф, как известно, обернулся если не поражением, то закрытием программы в лихие перестроечные годы и забвением. И денег, без того скудных, не хватало, да и американцы раздумали так уж широко использовать шаттлы в глобальных военных программах. Как водится, из сердца вон - с глаз долой!

К концу программы построены или находились в стадии изготовления пять лётных экземпляров "Бурана", а также его полноразмерные макеты. Вот судьба некоторых из них.

Перешедший в собственность независимого Казахстана единственный летавший в космос "Буран" погиб под руинами монтажного комплекса в Байконуре, рухнувшего от ветхости.

"Буран" БТС-002 с воздушно-реактивными двигателями был передан в лизинг австралийской фирме для показа на Олимпиаде в Сиднее, затем -сингапурской компании, доставившей его в Бахрейн. Там его случайно обнаружили немецкие телевизионщики. Куплен за 10 миллионов евро и доставлен в Германию Германом Лейре -хозяином музея, где и хранится по сей день.

"Буран" БТС-001, использованный как полноразмерный макет при перевозке на "спине" "Мрии" и других самолётов-носителей, передан обществу "Космос-Земля" и установлен в качестве аттракциона в Московском парке культуры на набережной Москвы-реки, у последнего для него причала.

У "Бурана" были предшественники

В СССР ещё задолго до "Бурана" начиная с середины 50-х годов прошлого века создавались проекты крылатых космических кораблей. И занимались ими исключительно авиационные конструкторские бюро - по принципу "всё, что с крыльями, - наше". Однако выходить в космос ракетопланам предстояло с помощью новой тогда техники, в частности, королёвской баллистической ракеты Р-7. По заказу ОКБ-1 Сергея Королёва известный авиаконструктор Павел Цыбин создал параллельно со знаменитым "Востоком" планирующий космический аппарат ПКА с трапециевидным раскладывающимся крылом и нормальным хвостовым оперением. После чисто космического полёта продолжительностью до 27 часов аппарат тормозился в атмосфере, раскрывал крыло и планировал до взлётно-посадочной полосы. Космонавт же на гагаринский манер должен был покинуть корабль с помощью катапультируемого сиденья. Главным недостатком проекта оказалось почти полное отсутствие теплозащиты, противостоящей весьма значительному аэродинамическому нагреву на этапе входа в атмосферу с огромной "космической" скоростью.

В 1957-1960 годах ОКБ-23 Владимира Мясищева предложило несколько проектов воздушно-космических аппаратов, последний из которых спасался от перегрева плиточной керамической теплозащитой. Пилотируемыми и беспилотными ракетопланами, в том числе боевыми, занимались также коллективы Владимира Челомея, Андрея Туполева и Артёма Микояна. Как считают эксперты, наиболее совершенным и проработанным оказался микояновский комплекс "Спираль".

В первой половине 70-х годов в качестве серьёзной альтернативы "Бурану" рассматривали одноступенчатый воздушно-космический самолёт НИИ-4 министерства обороны под руководством Олега Гурко с комбинацией прямоточных воздушно-реактивных и жидкостных ракетных двигателей. Один из последних вариантов МГ-19 предполагалось оснастить даже бортовым ядерным реактором как элементом силовой установки.

 Ещё до официального одобрения проекта ракетоплана, превратившегося в конечном счёте в "Буран", в НПО "Энергия" под руководством Валентина Глушко разрабатывали помимо крылатой версии бескрылую, МТК-ВП.

Работу для "Бурана" так и не нашли

Владимир Бугров Ведущий конструктор советского многоразового ракетно-космического комплекса "Энергия-Буран".

В США целесообразность создания "челнока" дебатировалась на заседаниях Конгресса в 1971 году. Противники высказывали сомнения в его прибыльности из-за неизбежного перерасхода средств и в экономии за счёт возвращения полезных грузов. Их исследования показали, что если ресурс спутников будет увеличен до 7-10 лет, то за этот срок работы в космосе они устареют и возвращать их уже не будет смысла. Победили всё же сторонники, и "челнок" получил путёвку в жизнь, однако практика показала, что оппоненты были правы - огромные затраты себя не оправдали.

У нас в стране дебатов не было. Ещё в 1972 году на совещании у министра общего машиностроения Сергея Афанасьева с участием представителей головных институтов ЦНИИмаш и ЦНИИИС-50, главных конструкторов Василия Мишина и Владимира Челомея, было отмечено, что многоразовые системы для выведения на орбиту полезных грузов неэффективны; необходимости что-либо возвращать из космоса в ближайшее время нет, а, как считают в советском министерстве обороны, американская многоразовая космическая система реальной стратегической угрозы не несёт. Дальнейшее развитие событий показало, насколько верной оказалась такая оценка.

Так почему же мы всё-таки уже во второй раз, как и в случае с лунным проектом, будто бы бездумно бросились догонять американцев? Ну, допустим, довод, обоснованный учёными из Академии наук о возможности внезапного маневра с орбиты для нанесения ядерного удара по Москве - правильный. Каким же должен быть наш ответ на эту угрозу, если учесть, что решение о разработке МКС "Буран" принимается в 1976 году и полетел наш шаттл через семь лет после шаттла американского? Что же это за реакция на стратегический вызов, опаздывающая на столь долгий срок?

В конечном счёте о боевом назначении "Бурана" забыли и дружно стали считать систему экономически выгодным транспортным средством. Оговариваясь, правда, что окупить гигантские первоначальные затраты на создание комплекса и инфраструктуры можно лишь при их действительно многократном применении.

Простейший пример, иллюстрирующий эту закономерность: никто не будет приобретать автомашину, чтобы раз в год съездить в удалённый супермаркет за продуктами, другое дело - еженедельные поездки.

В случае с "Бураном" для его многоразовости важен не столько выводимый на орбиту 30-тонный груз, сколько величина возвращаемой из космоса массы - теоретически 20 тонн. То есть, чтобы сделать систему хоть сколько-нибудь рентабельной, надо спускать на Землю эти самые тонны минимум четыре раза в год. Но ни Академия наук, ни военные не были в состоянии обеспечить такой грузопоток с орбиты, да и замыслов особых не было. Когда затапливали станцию "Мир", сожалели, что пропадает 11 тонн научного оборудования, накопившегося на станции за 15 лет эксплуатации. А вот что это за 20 тонн научного или военного добра, которое стоило бы возвращать на Землю четыре раза в год на "Буране", - никто не знал. Не знал этого и я, хотя в 1977 году генеральный директор НПО "Энергия" поручил мне заняться именно целевым использованием "Бурана", несмотря на мои категорические возражения. Он мотивировал поручение тем, что для предприятия сейчас нет более важной задачи, чем понять, для чего же мы всё-таки эту систему создаём. Проработав солидный объём научных и военных программ с загадочными заголовками, я убедился, что нет в них ни одной задачи, которую нельзя было бы решить с помощью существующих одноразовых носителей. А если учесть, что мы при каждом запуске "Бурана" теряли бы дорогостоящую ракету "Энергия", а американцы от своей всё же что-то сохраняли, то экономически наша система явно уступала их малорентабельному шаттлу.

И всё-таки при создании комплекса "Энергия-Буран", несмотря на то что разрабатывался он без ясной цели, были обеспечены все компоненты успеха: для этой программы характерны приемлемые сроки всех работ, необходимые объёмы финансирования и наземной экспериментальной отработки, высокий уровень организации работ с участием высшего звена руководителей, тщательная проектная разработка, хорошо организованный процесс проведения изменений, высокий уровень технологической подготовки производства и т.п. И ещё одно важное последствие: НПО "Энергия" проявило себя как самообучающаяся организация и сумело за 14 лет полностью перестроить весь производственный процесс создания изделий такого масштаба.

Игорь Андреев

Все права защищены. Любое использование любых материалов с сайта (http://www.buran.ru) или из мультимедийной энциклопедии "Буран" (на носителях CD-Rom, DVD-Rom или BD-Rom) в коммерческих или рекламных целях возможно только с письменного разрешения web-мастера (Лукашевича В.П.). При использовании наших материалов в некоммерческих целях ссылка на источник (для интернет-сайтов - "линк") обязательна.