В последние годы вновь стали вспоминать про советский ответ американскому космическому кораблю многоразового использования "Шаттл". Это связано с информацией о том, что в 2016 году "Роскосмос" создал подразделение по многоразовым средствам выведения. В новую исследовательскую команду набрали ветеранов, участвовавших в разработке корабля "Буран".
Американский прототип
Если бы американцы не напугали советское руководство гипотетическими военными возможностями, типа орбитальной бомбардировки Москвы, то вполне вероятно, что проекта не было бы. Американская программа "Спейс шаттл" по созданию многоразового транспортного космического корабля стартовала в 1963 году. К моменту закрытия программы в 2011 году пять кораблей совершили 135 полетов.
Кроме того, предполагалось, что они предназначены для похищения советских спутников и обитаемых орбитальных станций. Такие выводы были сделаны на основе изучения открытых данных о грузоподъемности, наличия манипулятора и размеров грузового отсека, примерно соответствующего габаритам советских станций. Поэтому в Советском Союзе срочно начали разрабатывать план по созданию многоразового корабля "Буран".
Однако, как выяснилось позже, хотя "Шаттлы" и использовались в военных целях, но американцы еще на этапе проектирования отказались от их использования в качестве бомбардировщика и средства хищения советского космического имущества. Тем более что пилотируемые станции были вооружены автоматической пушкой, а позже двумя ракетами "космос-космос".
Начало проекта
В 1973 году военно-промышленный комплекс страны с привлечением головных исследовательских институтов и ведущих министерств подготовил предложения по решениям вопросов создания многоразовой космической системы. К 1975 году советская разведка смогла добыть более детальную информацию об американских шаттлах. В следующем году военные с учетом предложений ВПК страны и добытых данных выдал техническое задание на разработку отечественного многоразового транспортного комплекса "Энергия-Буран".
Для разработки планера орбитального космического многоразового корабля было создано специальное предприятие НПО "Молния". Производство советских ракетопланов осуществлялось на Тушинском машиностроительном заводе. Готовые корабли по воде (на барже под тентом) в обстановке строгой секретности, доставлялись в подмосковный Жуковский, где космический корабль "Буран" находился, некоторое время, пока его готовили к дальнейшей транспортировке по воздуху. Специальный транспортный самолет ВМ-Т доставлял челнок в Байконур на аэродром "Юбилейный".
Первые прикидки
Военное руководство страны настаивало фактически на копировании технических решений, использованных в американском челноке, поскольку в это время разведкой была собрано большое количество технической информации. Усовершенствованная копия - орбитальный самолет, должен был весить 120 тонн, что на 10 тонн больше, чем весит "Шаттл". Предполагалось, в отличие от американца, оснастить корабль "Буран" катапультируемой кабиной для двух космонавтов и турбореактивными двигателями для спуска и посадки на аэродроме.
Однако тут возникли сложности в компоновке. В американском челноке для разгона использовались два ускорителя, работающих на твердом топливе, которые отвечали за 83 % мощности необходимой на старте. Советские жидкостные ракетные двигатели, работающие на водородно-кислородной смеси, оказались более габаритными, тяжелыми и меньшей мощности. И для получения требуемой тяги необходимо было установить четыре двигателя, которые просто не поместились бы на орбитальном самолете. В стране были твердотопливные двигатели, которые использовались в баллистических ракетах морского и наземного базирования, но они сильно уступали по мощности американским. Поэтому советские разработчики должны были ориентироваться на использование в качестве силовой установки жидкостные двигатели.
Как планировали использовать челнок
Советский многоразовый корабль тоже должен был стать двойного применения. Но поскольку заказчиком выступало оборонное ведомство, то планировалось широкое военное использование. В качестве основного элемента космической системы, противостоящей возможной американской агрессии и для нанесения ударов, где космический корабль "Буран" мог атаковать цели с орбиты. С другой стороны, в мирное время челнок должен был использоваться для доставки и возвращения грузов с орбиты и для научных исследований.
В 80-е годы параллельно с разработкой челнока создавались различные виды вооружения и боевого применения. Основной задачей орбитального корабля "Буран" могла бы стать доставка в ближний космос боевых орбитальных аппаратов, которые должны были лазерным или ракетным оружием уничтожать баллистические ракеты и космические аппараты противника. Кроме того, для поражения наземных целей корабль планировалось вооружить боевыми блоками с термоядерным оружием мощностью 5 Мт. Всего "Буран" мог доставить на орбиту до пятнадцати таких блоков. Были и экзотические предложения, например, разместить четыре револьверные установки внутри грузового отсека, каждая из которых могла нести пять поражающих элементов, которыми можно было атаковать из космоса. Все вооружение разрабатывалось. Правда, к моменту запуска корабля "Буран", оно еще не было готово.
И критики, и сторонники программы отмечают, что точного понимания, для чего строят космический челнок, не было. Боевое применение не было продумано, а мирное практически не предусматривалось. При этом часто ставилось в пример, что "Шаттл" активно использовался для строительства МКС и научных программ - "Хаббл"
Описание корабля
Космической корабль "Буран" (на фото выше) очень похож на американский транспортный челнок. Планер сконструирован по схеме "безхвостка", имеет крылья треугольной формы с двойной стреловидностью, руль и элевоны, которые необходимы при возвращении в плотные слои атмосферы. Поэтому корабль мог совершать управляемый спуск с боковым маневром примерно в 2000 км. Длина аппарата составляла 36,4 м. Размах крыльев достигал 24 м, высота вместе с шасси была 16 м, стартовая масса равнялась 105 тоннам, из которых 14 тонн приходилась на топливо. Посадочная масса советского челнока составляла 82 тонны.
В головном отсеке находится герметичная цельносваренная кабина для экипажа и большая часть аппаратуры управления. Всего на "Буране" могло лететь 10 человек, в том числе 4 члена основного экипажа и 6 - космонавты-исследователи. Грузовой отсек достаточна большой, длиной примерно 18 м, позволяющий брать на борт габаритные грузы типа блоков орбитальных станций и космических спутников. Для загрузки и разгрузки в космосе имелся мощный манипулятор. Корабль "Буран" мог перевозить грузы весом до 30 тонн.
Сложной проблемой стала термозащита поверхности, которая при возвращении в атмосферу раскалялись почти до 1600 градусов, тогда как сама металлическая конструкция не должна разогреваться выше 150 градусов. Для создания теплозащитного покрытия использовалось 38 тысяч керамических плиток, изготовленных из кварцевого, органического и углеводородного волокна. Покрытие весило примерно 9 тонн.
Для выведения корабля на рабочую орбиту используются две ступени. На первом этапе полета от "Бурана" отстреливались четыре жидкостных ракетных двигателей РД-170. Это были самые мощные из такого типа двигателей, с тягой в примерно 806,2 т и временем работы около 150 с.
Маршевые двигатели второй ступени состояли из четырех жидкостных реактивных двигателей РД-0120, работающих на водородном топливе, которые устанавливались на центральном топливном баке. После того как топливо было использовано, это время составляло примерно около 500 с, челнок отстыковывался и дальше продолжал полет.
Первый полет
Свое название корабль "Буран" получил накануне первого старта, который состоялся 15 ноября 1988 года. Космический челнок стартовал с космодрома Байконур, ракета-носитель "Энергия" вывела его на околоземную орбиту. Дважды облетел планету и спустя 205 минут приземлился на аэродроме "Юбилейный", который специально был построен для приземления многоразовых кораблей. Полет проходил в полностью автоматическом режиме, под управлением бортового компьютера и программного обеспечения.
При посадке космический корабль "Буран" на высоте около 11 км, получив данные о погодных условиях, совершил разворот на 180 градусов и зашел на посадку с другой стороны, то есть не стой, с какой планировалось ранее. Как оказалось, из-за сильного ветра автоматика повела корабль на посадку по оптимальной траектории. В момент разворота связь с кораблем пропала, в центре управления началась паника, некоторые руководители требовали запустить аварийную систему подрыва космического корабля. На нем были смонтированы тротиловые заряды, чтобы в случае нештатной ситуации и потери управления не допустить его попадания на территорию другого государства. Однако все обошлось, челнок благополучно сел.
Впервые в истории многоразовый корабль смог самостоятельно приземлиться, успешно при этом маневрируя. Система управления посадки не предусматривала участия пилота в процессе. Однако уже при начале пилотируемых полетов, испытатели и космонавты потребовали предусмотреть ручной режим.
Фото космического корабля "Буран" представлены в статье.
Незавидная судьба
Всего в период реализации программы "Энергия-Буран" планировалось построить пять орбитальных космических кораблей. Кроме первого челнока, который совершил испытательный полет, был почти готов второй экземпляр, названный "Буря", почти наполовину был собран уже получивший собственное имя "Байкал" и еще два изделия были спроектированы. Правда, для всех они так и остались "Буранами".
В 2002 году обрушилась крыша здания монтажно-испытательного корпуса (площадка 112 А) космодрома "Байконур", где находился корабль "Буран" и макет ракетоносителя "Энергия". В результате оба изделия были полностью разрушены и позже распилены на части и проданы на металлолом. Так закончилась жизнь единственного советского челнока, совершившего автоматический космический полет.
Что стало с остальными челноками
Второй корабль на момент остановки работ был готов на 95 %. "Буря" должна была совершить второй автономный полет в 1992 году и провести стыковку с орбитальной пилотируемой станцией "Мир". В 2007 году массово-габаритный макет, который до этого стоял под открытым небом, был установлен в экспозиции музея космодрома Байконура. Сам же корабль стоит в закрытом для свободного посещения монтажном корпусе.
Тем не менее в 2015 и 2017 годах группам блогеров удавалось проникнуть в ангары, где и сейчас находится космический корабль "Буран". Видео потом были выложены в общем доступе. Как оказалось, ангары хоть и находятся формально на территории космодрома, на самом деле заброшены и практически не охраняются.
Два других безымянных изделия были разобраны и уничтожены в цехах Тушинского машиностроительного завода. Третий экземпляр был при этом уже собран на 10-20 % на стапелях предприятия.
Знаменитые макеты
Всего было изготовлено девять макетов, предназначенных для проведения динамических, электрических, аэродромных и других испытаний. Самый знаменитый из них - корабль "Буран" на ВДНХ, который является частью интерактивного музейного комплекса, посвященного этому многоразовому ракетоплану.
Другой известный макет был изготовлен в виде самолета-аналога "Бурана" и работал на четырех твердотопливных двигателях, что давало возможность взлетать с обычного аэродрома. Аппарат использовался для летных испытаний в атмосфере. Был показан на шоу Международного авиационно-космического салона. Потом его передавали в лизинг сначала австралийской компании, потом сингапурской. В апреле 2008 года макет купил за 10 миллионов евро Герман Лайр для своего технического музея в Шпайере, Германия, где и находится космический корабль "Буран" до сих пор в качестве одного из самых интересных экспонатов.
Итоги
В реализации программы по разработке многоразовой космической транспортной системы "Энергия-Буран" участвовало 1200 промышленных предприятий. Общий объем затрат за 18 лет действия проекта составил 16,5 миллиарда советских рублей, что составляет примерно 24 миллиарда долларов.
Разработана уникальная схема с использованием сверхтяжелой жидкостной ракеты "Энергия", которая в дальнейшем могла быть применена для запуска других типов космических кораблей массой до 100 тонн. Ракетоплан мог совершить до 100 полетов, ускоритель на твердом топливе выдерживал 20 пусков, маршевые двигатели - 66 полетов.
По многим техническим показателям "Буран" превосходил американский "Шаттл". Советский корабль мог находиться в космосе 30 дней (что почти вдвое больше, чем возможность американского челнока), нести полезную нагрузку 30 тонн ("Шаттл" - 24 тонны), могли лететь 10 космонавтов (7 астронавтов). Подготовительные работы к запуску на космодроме Байконур занимали всего 15 суток, "Шаттл" готовили на мысе Канаверал целый месяц.
