Десять лет истории науки: два витка советского «челнока»

В 1972 году американский президент Ричард Никсон заявил о разработке Space Shuttle. В рамках этой программы США планировали создать четыре многоразовых корабля, которые должны были доставлять тяжелые грузы на космические станции. Хотя Space Shuttle действовал в рамках гражданской организации NASA, многоразовые челноки стали очередным детищем Холодной войны. Они были задуманы для доставки на орбиту элементов системы противоракетной обороны (ПРО). В конечном итоге программа Space Shuttle, могущая быть экономически эффективной лишь при очень большом количестве ежегодных пусков, была свернута в 2011 году после потери двух аппаратов с экипажами — Сhallenger на старте в 1986 году и Columbia при входе в атмосферу в 2003, однако в XX веке она привлекла много внимания со стороны Советского Союза.

Сразу же после получения первых данных и документов об американской программе, в руководстве СССР возникли опасения, что челнок сможет сам стать носителем ядерного оружия. И Советский Союз начал разрабатывать собственные шаттлы. Появилась космическая программа советской многоразовой транспортной космической системы (МТКС) — «Энергия-Буран».

Отечественные корабли задумывались и для мирных целей: например, они могли доставлять грузы на орбиту и возвращать их на Землю, участвовать в научных исследованиях. Однако военные задачи «Бурана» оставались в приоритете. Советский Союз видел в нем космическую боевую систему, которая сможет отражать возможную агрессию со стороны США и наносить контрудары. Однако сначала многоразовые космические системы (МКС) не встретили однозначной поддержки. Военные долго спорили с промышленниками и рассуждали о необходимости такой системы. Чтобы разрешить ситуацию, Главное управление космических средств (ГУКОС) СССР поручило головному институту Минобороны по военному космосу (ЦНИИ 50) выяснить, как МКС пригодятся стране. Однако это не особо помогло в решении спора. Генерал Георгий Мельников, отвечавший за разработку, решил подстраховаться и выпустил два отчета. Один был в пользу создания МКС, а другой — против. По отдельности эти документы были согласованы и утверждены разными лицами, но в конце концов встретились на столе секретаря ЦК КПСС по оборонным вопросам — маршала Дмитрия Устинова. Он остался недоволен «отчетом» и вызвал “на ковер” к себе Генерального конструкторв Валерия Глушко, однако тот - на всякий случай - вместо себя отправил подчиненного, исполняющего обязанности начальника 162-го отдела Валерия Бурдакова.

Удивительно, но Бурдаков сумел не только ответить на все вопросы Устинова - это-то как раз было нормальным, но и тонко подвести его к пониманию потенциальных широчайших военных возможностей новой системы (ну и достаточных страшилок про американский челнок рассказать было не лишним).

В результате встречи Устинов загорелся перспективами многоразовых систем и продвинул эту идею в Политбюро. После генеральный секретарь ЦК КПСС, “дорогой” Леонид Ильич Брежнев подписал решение о создании многоразовой космической системы. МКС получила максимальный приоритет среди всех космических программ.

В 1973 году Военная промышленная комиссия СССР обязала министра Сергея Афанасьева и Валентина Глушко подготовить план космической программы за четыре месяца. В сумме работа над комплексом «Энергия-Буран» велась около 10 лет. Головным разработчиком корабля «Буран» стало НПО «Молния», а ответственным конструктором был назначен Глеб Лозино-Лозинский, уже занимавшийся истребителями «МиГ».

Ракета-носитель “Энергия” состояла из двух ступеней. Первая представляла собой четыре блока с кислород-керосиновыми двигателями РД-170, которые в перспективе могли возвращаться на Землю и использоваться повторно. Вторая несла четыре кислород-водородных двигателей РД-0120. Она была основой комплекса: к ступени стыковался возвращаемый космический аппарат «Буран».

В длину сам корабль составлял 36,4 метров. Размах его крыла был около 24 метров, а высота на шасси — более 16 метров. На старте «Буран» весил более 100 тонн, 14 из которых приходились на топливо.

Корабль был выполнен по самолетной схеме — в носовом отсеке находилась кабина для экипажа из 2–4 пилотов и бортинженеров и 6 космонавтов, не отвечающих за само полет. Там же разместилась большая часть бортового оборудования. В средней части корабля располагался грузовой отсек с открывающимися створками. В нем конструкторы установили манипуляторы. В этом отсеке можно было привозить и выводить на орбиту грузы до 30 тонн и спускать на Землю до 20 тонн полезной нагрузки — а это в 1,5 раза больше, чем у американского Space Shuttle.

Силовая установка «Бурана» состояла из двух двигателей орбитального маневрирования и 46 двигателей газодинамического управления. Управлять кораблем помогали более 50 бортовых систем, некоторые из которых были дублированы аж по четыре раза. Объем ПО, загруженного в бортовые компьютеры, составлял 100 мегабайт — огромные по тем временам значения. С такими возможностями «Буран» мог оставаться на орбите в течение 30 суток: электроснабжение аппарата обеспечивалось водородными топливными элементами.

Конструкторы не скрывали, что корабль частично разработан по американской схеме. К тому времени были собраны материалы, которые доказывали успешность сборки Space Shuttle, поэтому разработчики решили пойти по проверенному пути. Однако они внесли и свои изменения. Главным отличием «Бурана» от американского “челнока” стала система автоматического управления. Корабль мог выполнять весь полет и посадку без участия человека. Безусловно, ручное управление посадкой было внесено, но лишь по просьбе космонавтов.

С 1980 года «Буран» производился на Тушинском машиностроительном заводе. К 1984 году был готов первый полномасштабный макет. Корабль перевезли в город Жуковский на барже, под тентом. Затем, с аэродрома Раменское, он отправился на аэродром «Юбилейный» космодрома Байконур на специальном самолете-транспортировщике ВМ-Т. Позже, уже после полета, был построен и специальный вариант Ан-124 “Руслан” - Ан-225 “Мрия”, который мог перевозить “Буран” целиком на своей “спине”.

Для посадки «Бурана» конструкторы подготовили дополнительную усиленную полосу на Байконуре и на двух запасных аэродромах в Приморье и Крыму. В резерве было еще 14 аэродромов, в том числе в Ливии и на Кубе. На случай, если «Буран» залетит на территорию других государств, в нем были предусмотрены взрывные заряды и аварийная система подрыва корабля. После нескольких атмосферных испытаний полноразмерного аналога пришло время для настоящего «Бурана». Первый полет был запланирован на 29 октября 1988 года, однако инженеры отменили его из-за технической неполадки. На устранение ошибки ушло чуть больше двух недель, и долгожданный полет состоялся 15 ноября 1988 года. Ракета-носитель «Энергия» стартовала с площадки 110 космодрома Байконур и вывела корабль на околоземную орбиту. Полет длился 205 минут, за это время «Буран» дважды облетел Землю.

Как и задумывалось, полет происходил в автоматическом режиме, однако за ним следили как с воздуха, так и с Земли. При взлете и посадке за «Бураном» наблюдал истребитель МиГ-25 с летчиком Магомедом Толбоевым и видеооператором Сергеем Жадовским. Когда «Буран» летел над Тихим Океаном, по воде его сопровождали два судна — «Маршал Неделин» и «Космонавт Георгий Добровольский».

Весь полет «Бурана» прошел спокойно — за исключением посадки. В это время его скорость составляла около 265 км/ч, а во время входа в атмосферу Земли доходила до 25 скоростей звука, то есть почти 30 тысяч км/ч. На высоте около 11 километров корабль получил информацию о ветреной погоде в месте посадки. После этого он совершил резкий маневр и выполнил дополнительный вираж влево от полосы. В этот момент корабль пропал с радаров и связь на некоторое время прервалась. Некоторые наблюдающие за полетом сразу предложили задействовать взрывную систему, однако заместитель Главного конструктора Степан Микоян не спешил с этим. Его решение было верным: вскоре сигнал «Бурана» вновь появился на экранах наблюдающих. Оказалось, что вместо того, чтобы зайти на посадочную полосу с северо-запада, корабль сел с южной стороны, против ветра. Из-за погодных условий автоматике корабля пришлось погасить скорость посадки необычным образом. Впрочем, это происшествие лишь подчеркнуло успех конструкторов.

За свой автоматический полет по орбите «Буран» был занесен в Книгу рекордов Гиннесса. Это стало его первым и единственным достижением. Расходы на программу «Энергия-Буран» составляли 16,4 миллиарда рублей, поэтому бюджет перестройки не выдержал их. К тому же, программа носила военный характер и в эпоху разрядки международных отношений оказалась не актуальной. В 1993 году «Энергия-Буран» была полностью свернута.

Однако разработки советских конструкторов не потеряны окончательно. Работавшие над многоразовым шаттлом инженеры передают свои знания молодым разработчикам. А «бурановская» система автоматического пилотирования используется в современных истребителях и беспилотниках.

Текст: Ксения Земскова

Проект "Десять лет истории науки" реализуется в рамках инициативы "Работа с опытом" Десятилетия науки и технологий.