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" вошел в историю отечественной космонавтики как наименее политизированный проект, Хотя и в этом случае нам пришлось догонять ушедших вперед 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 самолета 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" самолета 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 объемной 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 самолеты 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 серьезно переработать, превратив ее в практически новый самолет ВМ-Т. Его первый полет с грузом на "горбу" состоялся 6 января 1982 года - тогда бывший бомбардировщик перевез 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, обремененной "Бураном", состоялся в декабре 1988 года. Во время своего 15-го полета авианоситель, взлетев в Киеве, ушел порожняком на Байконур, а оттуда уже с 64-тонным орбитальным кораблем 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 кораблем "Буран", никто еще 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 полеты 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 объемы 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 расчеты затрат, проведенные 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 полеты, используя корабли многократного использования, возвращая после полета на Землю самые важные и дорогие элементы новой ракетно-космической системы? Нет ли здесь замысла включить ее, 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 ученых под руководством академика Мстислава Келдыша: шаттл, делая маневр возврата с полу - или  одновитковой орбиты, способен совершить "нырок" над Москвой и Ленинградом и по-самолетному 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 еще в истории советской космической отрасли не было проекта, в котором так тесно соприкасались бы собственно космическая техника и авиационная. Поясним: для ракеты и ее 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 тяжелый 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 все 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 Артема Микояна, Глеб Лозино-Лозинский бросил всесильному ракетчику и двигателисту Валентину Глушко: "У вас богатый опыт проектирования, но не самолетов, 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-самолетному 15 ноября 1988 года, но и все предшествующие ему варианты проекта. В конечном счете 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 полет полностью в автоматическом режиме.

По схеме орбитальный корабль "Буран" - типичный самолет-бесхвостка с крылом двойной стреловидности по передней кромке и трехколесным убирающимся в полете шасси. Управляется по крену и тангажу - то есть в поперечном направлении и вверх-вниз - так называемыми элевонами. А, условно говоря, вправо-влево - рулем направления, который служит еще 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 ее третью ступень: разогнавшись, он включает свою объединенную двигательную установку, которая не только выводит аппарат на опорную космическую орбиту, но и позволяет ему маневрировать и тормозиться для схода с нее. В последнем варианте проекта на борту появились два воздушно-реактивных двигателя для полета 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 свое собственное место. Изготовили их из разных материалов, для самых ответственных участков - из жаростойкой комбинации "углерод-углерод". Любопытно, что после полета защиту не нужно было демонтировать, чтобы восстановить их просто покрывали специальным ремонтным покрытием.

Самолетный 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 вперед, и включает основные ЖРД. Встав на траекторию спуска, аппарат снова разворачивается носом вперед и начинает в пока еще разреженной атмосфере крутое планирование. До высоты 20 километров он подчиняется и ракетным, и аэродинамическим рулям, а ниже - только аэродинамическим.

Совершив интенсивный боковой маневр протяженностью 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 произошел реальный полет 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. Летчики-космонавты Игорь Волк, как раз и планировавшийся командиром на последующие, уже пилотируемые полеты "Бурана", и ветеран Алексей Леонов требовали отменить полет челнока в автоматическом режиме и готовить полет 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 серьезного сбоя наземной системы пуска, что дало специалистам еще один повод говорить о все-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 все же автоматика в который раз доказала свои "невозмутимость" и быстродействие в любой ситуации.

Между тем космонавтам отнюдь не отказывали в полетах на "Буране". Без экипажей должны были стартовать только первые четыре аппарата. По планам, пилотируемые полеты начинались в 1994 году с участием уже упоминавшегося Волка и бортинженера Александра Иванченкова. Скомпоновали и многократно перетасовывали и другие экипажи из известных и пока еще нелетавших военных и гражданских космонавтов. Пока же, до первого старта "Бурана", летчики принимали самое активное участие в летной 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 самолетах-лабораториях Ту-134БВ, Ту-134А, Ил-14, Ан-26 и специальном аналоге "Бурана" Ту-154. На последнем, чье управление имитировало таковое у орбитального корабля, Игорь Волк вместо плавного маневра, присущего лайнеру, едва ли не камнем снижал машину с 11 тысяч метров по крутейшей глиссаде. Словом, инженеры еще до ноябрьского пуска системы почти полностью представляли, как поведет 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 ее 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 летных 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 самолетов-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 еще 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 "все, что с крыльями, - наше". Однако выходить в космос ракетопланам предстояло с помощью новой тогда техники, в частности, королевской баллистической ракеты Р-7. По заказу ОКБ-1 Сергея Королева известный авиаконструктор Павел Цыбин создал параллельно со знаменитым "Востоком" планирующий космический аппарат ПКА с трапециевидным раскладывающимся крылом и нормальным хвостовым оперением. После чисто космического полета продолжительностью до 27 часов аппарат тормозился в атмосфере, раскрывал крыло и планировал до взлетно-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 Артема Микояна. Как считают эксперты, наиболее совершенным и проработанным оказался микояновский комплекс "Спираль".

В первой половине 70-х годов в качестве серьезной альтернативы "Бурану" рассматривали одноступенчатый воздушно-космический самолет 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.

 Еще до официального одобрения проекта ракетоплана, превратившегося в конечном счете 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 счет 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 все же сторонники, и "челнок" получил путевку в жизнь, однако практика показала, что оппоненты были правы - огромные затраты себя не оправдали.

У нас в стране дебатов не было. Еще 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 несет. Дальнейшее развитие событий показало, насколько верной оказалась такая оценка.

Так почему же мы все-таки уже во второй раз, как и в случае с лунным проектом, будто бы бездумно бросились догонять американцев? Ну, допустим, довод, обоснованный учеными 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 счете 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 удаленный 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 все-таки эту систему создаем. Проработав солидный объем 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 все же что-то сохраняли, то экономически наша система явно уступала их малорентабельному шаттлу.

И все-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 объемы 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 еще 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.