Программа развития средств выведения, два направления

   Технология создания одноразовых ракет-носителей за весь период существования космической техники продвинулась и достигла очень высокого уровня. В будущем, если не появится новый источник энергии, если по-прежнему основой энергетики космических транспортных систем будет сжигаемое топливо, рассчитывать на решающее изменение характеристик ракет-носителей не приходится. Однако образующийся широкий грузовой поток по трассе Земля - космос и коммерциализация этого грузооборота заставляет искать решения, которые бы позволили существенно снизить стоимость выведения на орбиту единицы массы полезного груза. Эта характеристика стала не только очень удобным критерием сравнения ракет-носителей различных типов и классов, но и представляет собой меру совершенства конструкции ракеты-носителя.
   Анализ экономических тенденций в изменении удельных стоимостей, доложенный на конференции 36-го конгресса МАФ (IAF), показал, что в течение первых десяти лет произошло резкое снижение удельной стоимости. Начиная с шестидесятых годов, изменения этих характеристик не дают никаких предпосылок для ощутимого снижения этой характеристики. Зависимость следует понимать как качественную оценку тенденций, хотя и применена размерность расходов в трудовых затратах, измеряемых человеко-годами. Такая размерность освобождает численные значения от влияния валютно-финансовых курсов и дает возможность представить объективную картину. Вторая характеристика, доложенная на конференции, сформулирована как закон для транспортных систем - доля массы полезного груза в стартовой массе ракеты-носителя. Показано, что с ростом размерности ракеты улучшается характеристика весовой отдачи этой транспортной системы.
   Подтверждено, что с помощью нового поколения частично или полностью многоразовых ракет-носителей имеются возможности для снижения в ближайшие 10-20 лет стоимости их выведения на целый порядок. Отмечено, что американский многоразовый космический корабль "Спейс Шаттл" является первым шагом в этом направлении, хотя ожидаемого снижения удельной стоимости не произошло из-за сложности пилотируемых систем и большой доли конструктивных элементов одноразового применения.
   Эти основные характеристики, известные нашим специалистам по собственным исследованиям, явились основой для формирования программы создания средств выведения на базе системы "Энергия"-"Буран". Программа была доложена нами на Совете обороны в мае 1989 г.
   Суть программы сводилась к следующему.
   Создана универсальная ракетно-космическая транспортная система. Проведены пуски ракеты-носителя "Энергия" в транспортном варианте и с орбитальным кораблем "Буран". Проводятся летно-конструкторские испытания базовой ракеты-носителя "Зенит". Сформировалась промышленная и экспериментальная базы. Создан испытательный комплекс в составе двух стартовых сооружений, универсального стенда-старта, посадочного комплекса, технических корпусов сборки. Страной было вложено более 15 млрд. руб.
   Предлагалось, используя имеющийся потенциал, продолжить развитие этого направления, рождение которого связано с многоразовыми ракетно-космическими системами. В отечественной космонавтике был сделан первый шаг. Обогатились знаниями и опытом.
   Следующие шаги предусматривали на первом этапе провести исследования и разработать на основе центрального блока "Энергии" аэродинамические средства возвращения орбитального корабля - крыло, стабилизатор, шасси, конструкцию возвращаемой на Землю второй ступени. Эта композиция представляла собой увеличенную копию по диаметру орбитального корабля. Тогда, по предварительным проработкам, удавалось использовать эти средства почти без изменения. Предлагалась беспилотная транспортная система с возвратом всех ступеней: второй ступени - на крыле, блоков первой ступени - на первом этапе - на парашютных средствах. Предполагалось, после завершения отработки посадки в автоматическом режиме блока Ц, перейти на крылатую схему блока А первой ступени.
   Дело в том, что задача возвращения первой ступени существенно проще, чем возвращение второй, и в связи с этим на первой ступени планировался переход к конструкции блока А в размерах блока Ц. В результате определился облик двух совершенно одинаковых для возвращения ступеней. Первая ступень несколько меньшей, чем блок Ц, длины со штатными компонентами топлива (кислород и керосин), с четырьмя двигателями РД-170, с аэродинамическими средствами торможения и планирования, с тепловой защитой плоскостей ослабленного профиля; и вторая ступень - кислородно-водородная, с тремя двигателями РД-0120 и средствами посадки, отработанными на первом этапе. Исследовалась возможность в дальнейшем перейти на трехкомпонентные двигатели. Это была бы полностью многоразовая система, занимающая промежуточное положение между "Энергией" с "Бураном" и воздушно-космической системой типа НАСП. Это было одно из направлений ближайшей и реальной перспективы создания многоразовых ракет - на основе уже наработанной технологии.
   Второе направление - это продолжение работ с созданными ракетами. Предлагалось акцентировать внимание на организацию пусков ракет в грузовом варианте: подготовить ракету "Энергия" N2, которая завершилась в изготовлении, и осуществить групповой запуск космических аппаратов, в штатной программе запускавшихся ракетой-носителем "Протон". Преследовались цели сохранения, хотя бы на пониженном режиме, нагрузки технологической линии производства ракеты "Энергия", введения ее в ряд действующих ракет-носителей, участвующих в организации космического грузопотока, поддержания соответствующего уровня надежности и решения задач, которые были ранее запланированы, например, задач спасения блоков А с помощью парашютных систем. Программа пуска ракеты-носителя "Энергия" N3 связывалась с полетом "Бурана".
   Направление одноразовых мощных носителей необходимо, поскольку в общем грузопотоке они имеют лучшую удельную стоимостную характеристику, чем ракеты малой размерности. Большая масса дает возможность создавать интегрированные композиции космических аппаратов. Вот почему предлагалась разработка грузового транспортного контейнера, так называемого "Бурана-Т", для ракеты-носителя "Энергия". Этот вариант предусматривал разработку платформы выведения тяжелых крупногабаритных грузов на низкие, высокие орбиты и отлетные траектории. В комплект этой транспортной системы входил кислородно-водородный блок вывода полезного груза массой до 18 т на геостационарную орбиту и блок довыведения большой массы до 90 т на низкую орбиту.
   Завершала это направление ракета-носитель типа "Вулкан". Ранее мы показывали, что при сочетании блока Ц несколько увеличенных размеров с восемью блоками А ракета-носитель могла выносить на опорную орбиту до 200 т. Эта нагрузка давала возможность более рационально строить программу полета экспедиции на Марс. При появившемся варианте увеличения диаметра блока А до диаметра блока Ц схема по количеству блоков упростилась, в связи с чем возникла возможность начать научно-исследовательские работы по определению детального облика этой новой ракеты, которая могла бы выносить на опорную орбиту от 200 до 500 т полезного груза при сочетании от двух до четырех блоков А.
   Направление коммерческого космоса, в котором связаны ракеты "Зенит" и "Гроза". Вариант ракеты-носителя "Гроза" строился в различных сочетаниях размеров и конструкции центрального блока при неизменных двух блоках А. Выносимый полезный груз - от 30 до 35 т на низкую орбиту для всех сочетаний.
   Предложения по программам были в основном одобрены Советом.