Проект многоразового транспортного корабля вертикальной посадки (НПО 'Энергия')

В 1974 г. В. П. Мишина, возглавляющего ЦКБЭМ после смерти С.П. Королева, сменил В. П. Глушко, который принял решение отказаться от создания ракеты-носителя H1.

Закрытие работ по H1 пришлось на период разработки американской многоразовой системы 'Спейс Шаттл'. Министерство обороны США на скрывало возможности использования этой системы в военных целях. Советские военные, стремясь обеспечить стратегический паритет, заказали ракетно-космическим ОКБ разработку орбитального корабля многоразового использования с аналогичными задачами, возможностями и как следствие тактико-техническими характеристиками.

Из-за некоторого запаздывания по времени первоначально предполагалось создать систему типа американской, состоящую из многоразового крылатого орбитального корабля (ОК) с мощными кислородно-водородными ЖРД, большого одноразового внешнего бака, содержащего топливо для ЖРД ОК, и нескольких многоразовых ускорителей с ЖРД, играющих роль первой ступени. Масса и габариты предполагаемых полезных нагрузок диктовали размеры будущего ОК и, естественно, характеристики всей системы в целом.

Академик В.П.Глушко, еще до прихода в ЦКБЭМ, рассматривал ряд ракет-носителей, образованных путем параллельного соединения различного числа стандартных блоков. На каждом блоке предполагалось установить вновь разрабатываемый четырехкамерный кислородно-керосиновый ЖРД тягой более 700 тс., в котором должны были найти воплощение все передовые решения в области двигателестроения и большой опыт ГДЛ- ОКБ. Эти носители и послужили основой новой концепции советской ракетно-космической системы.

Специалисты, ранее разрабатывавшие КК типа 'Союз', видели, что, кроме очевидных и широко известных преимуществ, крупные крылатые ОК имеют и существенные недостатки. Главные из них - большая масса крыла и фюзеляжа, покрытых мощной теплозащитой, и необходимость постройки очень длинных высококачественных и дорогостоящих полос для горизонтальной посадки подобных систем. В то же время широко используемые в десантных войсках парашютно-ракетные системы мягкой посадки показали не только высокую надежность при малой стоимости, но и приемлемые характеристики по точности приземления.

Поэтому в 1974 г. был предложен бескрылый космический аппарат, состоящий из кабины экипажа в передней конической части, цилиндрического грузового отсека в центральной части и конического хвостового отсека с ДУ для маневрирования на орбите. Предполагалось, что после запуска с помощью новой мощной РН и операций на орбите такой аппарат войдет в плотные слои атмосферы и, используя небольшое аэродинамическое качество на гиперзвуковых скоростях, которое имеет несущий корпус цилиндроконической формы, оснащенный воздушными и газодинамическими рулями, совершит управляемый спуск с заданной боковой дальностью и парашютную посадку на лыжи с использованием пороховых двигателей мягкой посадки (ДМП) в окончательной стадии.

Наиболее важное отличие такой схемы многоразового транспортного корабля вертикальной посадки (МТКВП) от крылатого ОК типа 'Спейс Шаттл' - возможность крепления аппарата к РН не сбоку, а по оси. При этом маршевые двигатели с ОК перемещались из самого аппарата в нижнюю часть кислородно-водородного бака, а вся система превращалась в классическую РН с параллельным расположением ступеней и полезной нагрузкой наверху.

В.П.Глушко смог разглядеть в этой идее рациональное зерно. Уже будучи в должности генерального конструктора нового объединения 'Энергия', он поручил разработку маршевого кислородно-водородного ЖРД воронежскому ОКБ 'Химавтоматика'. В.П.Глушко понимал, что, не имея такого богатого опыта создания двигателей целиком на криогенных компонентах, какой был у американцев, в скором времени сделать многоразовый ЖРД с нужными параметрами не удастся. А при предлагаемом расположении ПН можно было ограничиться созданием одноразового кислородно-водородного ЖРД. Кроме того, можно было устанавливать на РН одноразовые грузовые контейнеры различных габаритов, предназначенные для вывода на орбиту ПН гораздо большей массы, чем вмещалось в многоразовый аппарат, а также варьировать количество ускорителей, монтируемых вокруг маршевой второй ступени, с двух до восьми (боковое расположение космического аппарата с ПН ограничивало это число максимум четырьмя).

С восемью стартовыми ускорителями и увеличенной второй ступенью ракета-носитель, получившая название 'Вулкан', могла бы вывести на орбиту ПН массой 200 т, что позволяло реализовать идею, которую В.П.Глушко вынашивал долгое время,- создать КК для прямой посадки человека на Луну.

Рис. 8. Многоразовый транспортный корабль вертикальной посадки: 
1 - подфюзеляжный щиток; 2 - ДУ и система ориентации; 3 - ЖРД ДУ; 4 - стабилизаторы с рулями; 5 - парашютный отсек; 6 - боковые наплывы; 7 - посадочные лыжи; 8 - отсек полезной нагрузки; 9 - кабина экипажа; 10 - носовые ЖРД системы ориентации

Однако время было уже упущено. Руководство не выделяло денег на лунную программу даже в новом ее варианте. Основным и приоритетным стало создание системы типа американского 'Спейс Шаттла', При более детальном анализе схемы МТКВП к маю 1970 г. выяснилась необходимость в повышении его гиперзвукового аэродинамического качества для увеличения боковой дальности. Космический аппарат (рис. 8) приобрел специальные треугольные 'наплывы', увеличивающиеся к хвосту, в которых разместились двигатели мягкой посадки, лыжные посадочные опоры и приводы воздушные рулей. Впоследствии схема крылатого КК возобладала и от концепции МТКВП отказались в пользу 'Бурана'. Идеи, заложенные при проектировании МТКВП, были использованы при разработке системы спасения боковых ускорителей новой РН, названной 'Энергия'

Далее...