МТКК «Буран»

Образец Бурана ОК-ГЛИ (БТС 002) для тестирования в атмосфере. Авиа-космический салон МАКС, 1999.

Буран после посадки на аэродроме «Юбилейный», Байконур, 15 ноября 1988

«Буран» — советский многоразовый транспортный космический корабль, созданный в рамках программы Энергия—Буран.

Необходимость создания отечественной многоразовой космической системы как средства сдерживания потенциального противника была выявлена в ходе аналитических исследований, проведённых Институтом прикладной математики АН СССР и НПО «Энергия» в период 1971—1975 годов. Было показано, что США, введя в эксплуатацию свою многоразовую систему Space Shuttle, смогут получить решающее военное преимущество в плане нанесения упреждающего ракетно-ядерного удара.^[1][2]

История проекта

БТС-002

В 1950-х — 1960-х годах в СССР разрабатывалось несколько проектов многоразовых космических кораблей (например, «Спираль»), однако в конечном итоге все они были заброшены.^[3]

В 1972 году, сразу после принятия решения Президента США о начале широкомасштабных работ по программе Space Shuttle, в СССР была проведена серия закрытых совещаний по этой проблеме. Многие специалисты указывали, что такая система существенно проигрывает по экономичности выведения полезных грузов на орбиту обычным одноразовым ракетам-носителям и не даёт особых преимуществ в военном отношении; отсутствуют также серьёзные задачи, требующие возврата с орбиты космических аппаратов. Высказывались даже мнения о том, что это масштабная дезинформация или очередной блеф с целью втягивания СССР в новый виток космического противостояния и гонки вооружений. Именно неизвестность будущих задач «Шаттла» обусловила в дальнейшем стратегию его копирования для обеспечения аналогичных возможностей для адекватного ответа будущим вызовам «вероятного противника».^[4]

Первая версия советской транспортной космической системы (ОС-120), предложенная в 1975 году, по сути отличалась от «Шаттла» только наличием 4 жидкотопливных ускорителей первой ступени вместо 2 твёрдотопливных у американского корабля. В 1976 году была предложена существенно изменённая версия (ОК-92) — двигатели второй ступени были перемещены с орбитального корабля на бывший отделяемый топливный бак второй ступени, что позволило совместить разработку многоразового корабля с созданием ракеты «Энергия». В 1978 году проект «Бурана» приобрёл свой окончательный вид.^[3]

86 министерств и ведомств и 1286 предприятий всего СССР (всего около 2,5 млн человек) принимали участие в создании этой системы.

Головным разработчиком корабля было специально созданное НПО «Молния». Новое объединение возглавил Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский, уже в 1960-е годы работавший над проектом многоразовой авиационно-космической системы «Спираль».

Производство осуществлялось на Тушинском машиностроительном заводе с 1980 года; к 1984 году был готов первый полномасштабный экземпляр. С завода корабли доставлялись водным транспортом в город Жуковский, а оттуда (с аэродрома Жуковский) — воздушным транспортом (на специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т) — на космодром Байконур.

Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года. Космический корабль был запущен c космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия». Продолжительность полета составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на специально оборудованном аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа, полностью в автоматическом режиме с использованием отечественного бортового компьютера и надежного отечественного бортового программного обеспечения, в отличие от «шаттла», который может совершать посадку только на ручном управлении. Данный факт: полет космического аппарата в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера — вошёл в книгу рекордов Гиннеса.

В 1990 году работы по программе «Энергия-Буран» были приостановлены, а в 1993 году программа окончательно закрыта. Единственный летавший в космос (1988) «Буран» был уничтожен в 2002 году при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на Байконуре, в котором он хранился вместе с готовыми экземплярами ракеты-носителя «Энергия».

В ходе работы над проектом «Буран» было изготовлено несколько макетных образцов для динамических, электрических, аэродромных и прочих испытаний. После закрытия программы эти изделия остались на балансе различных НИИ и производственных объединений. Известно, например, о наличии макетных образцов у Ракетно-космической корпорации «Энергия» и у НПО «Молния».

Полноразмерный аналог «Бурана», имевший обозначение БТС-002, был изготовлен для лётных испытаний в атмосфере Земли. В его хвостовой части стояли четыре турбореактивных двигателя, позволявшие ему взлетать с обычного аэродрома. В 1985—1988 годах его использовали в ЛИИ им. М. М. Громова (город Жуковский, Московская область) для подготовки лётчиков-испытателей перед полётами в космос.

При внешнем сходстве с американским «шаттлом», орбитальный корабль «Буран» имеет принципиальное отличие — он мог совершать посадку полностью в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера, а не управляться оператором с земли. Ряд технических решений, полученных при создании «Бурана», до сих пор используются в отечественной и зарубежной ракетно-космической технике.^[5]

Значительная часть технической информации о ходе полёта недоступна сегодняшнему исследователю, так как была записана на магнитных лентах для компьютеров БЭСМ-6, исправных экземпляров которых не сохранилось. Частично воссоздать ход исторического полёта можно по сохранившимся бумажным рулонам распечаток на АЦПУ-128 с выборками из данных бортовой и наземной телеметрии.^[6]

До 2006 года велась разработка нового проекта многоразового космического корабля МАКС, космического аппарата «Клипер». Более приоритетной задачей на 2009 год считается создание частично-многоразового корабля с более универсальным назначением, в частности способного осуществить лунную миссию. От данных систем отказались в пользу ППТС с частично-многоразовым КК ПТКНП («Русь»).

Технические характеристики

Старт комплекса Энергия-Буран 15 ноября 1988 года с космодрома Байконур

Длина «Бурана» — 36,4 м, размах крыльев — около 24 м, высота корабля, когда он стоит на шасси, — более 16 м, стартовая масса — 105 т. Грузовой отсек вмещает полезный груз массой до 30 т при взлете, до 20 т при посадке. В носовой отсек вставлена герметичная цельносварная кабина для экипажа и людей для проведения работ на орбите (до 10 человек) и большей части аппаратуры для обеспечения полёта в составе ракетно-космического комплекса, автономного полёта на орбите, спуска и посадки. Объём кабины составляет свыше семидесяти кубометров.

Имеет треугольное крыло с двойной стреловидностью, а также аэродинамические органы управления, работающие при посадке после возвращения в плотные слои атмосферы — руль направления, элероны и аэродинамический щиток.

Две группы двигателей для маневрирования размещены в конце хвостового отсека и передней части корпуса. Выполняется маневр возврата или выхода на одновитковую траекторию.

Впервые в практике двигателестроения была создана объединённая двигательная установка, включающая топливные баки окислителя и горючего со средствами заправки, термостатирования, наддува, забора жидкости в невесомости, аппаратурой системы управления и т. д. Бортовой комплекс управления состоит примерно из пятидесяти систем. При разработке программного обеспечения для космического корабля и наземных систем использовались технология структурного проектирования программ и язык универсальной ЭВМ, что позволило в короткие сроки разработать программные комплексы объёмом около 100 Мб. В случае отказов ракетных блоков первой и второй ступеней ракеты-носителя система управления орбитального корабля обеспечивает в автоматических режимах его аварийное возвращение.

Люди «Бурана»

Первый набор

Группа лётчиков-испытателей для участия в проекте «Буран» начала формироваться в 1977 году при ЛИИ им. Громова, первоначально в неё планировалось зачислить 8 человек. Ещё до сформирования группы двое кандидатов погибли: Виктор Иванович Букреев умер 22 мая 1977 года от ожогов, полученных 17 мая при аварии МиГ-25ПУ, а Александр Иванович Лысенко погиб 3 июня 1977 года при выполнении испытательного полёта на МиГ-23УБ.

Всего в первую группу 12 июля 1977 года было зачислено 6 человек:

• Волк, Игорь Петрович
• Кононенко, Олег Григорьевич
• Левченко, Анатолий Семёнович
• Садовников, Николай Фёдорович
• Станкявичюс, Римантас Антанас
• Щукин, Александр Владимирович

Николай Садовников в конце 1977 года перешёл из ЛИИ на работу в КБ Сухого. В конце 1978 года командиром отряда лётчиков-испытателей № 1 комплекса «А», готовившегося к полётам на «Буране», был назначен Игорь Волк. Отряд космонавтов-испытателей проекта «Буран» был официально создан 10 августа 1981 года, его командиром был также назначен И. П. Волк. Во многом благодаря незаурядным талантам этого человека, отряд полностью отработал сложнейшие задачи пилотирования уникальной машины. Как считает И. П. Волк, проект «Буран» погубили межведомственные раздоры, в результате которых аппарат был назван самолётом, а не космическим кораблём, и непримиримая вражда в верхних эшелонах советских министерств и ведомств.

Состоялось всего 24 испытательных полёта (в режиме самолёта) на макете «Бурана» для отработки его пилотирования. За годы испытаний погибла половина лётчиков из отряда, готовившегося к полётам на «Буране»,^[7] однако эти трагические события были связаны с другими программами:

• Олег Григорьевич Кононенко погиб 8 сентября 1980 года при испытаниях палубного штурмовика Як-38.
• Анатолий Семёнович Левченко умер 6 августа 1988 года от опухоли головного мозга, развившейся вследствие жёсткой посадки спускаемого аппарата «Союз ТМ-3».
• Римантас Антанас-Антано Станкявичус погиб 9 сентября 1990 года в катастрофе Су-27 во время показательного выступления на авиасалоне в Сальгареда в Италии.
• Александр Владимирович Щукин погиб 18 августа 1988 года в испытательном полёте на спортивном самолёте Су-26М.

Набор 1982—1985

В этот период наиболее интенсивной подготовки по проекту «Буран» кандидатами в отряд космонавтов-испытателей ЛИИ им. Громова были зачислены:

25 апреля 1983 года

• Султанов, Урал Назибович
• Толбоев, Магомед Омарович

12 июня 1984 года

• Заболотский, Виктор Васильевич

2 января 1986 года

• Тресвятский, Сергей Николаевич
• Шеффер, Юрий Петрович

5 июня 1987 года решением Межведомственной квалификационной комиссии (МВКК) всем им была присвоена квалификация «космонавт-испытатель».

Набор 1988

В 1988 году на медицинское обследование был направлен летчик-испытатель ЛИИ Ю. В. Приходько.

22 марта 1989 года он был назначен кандидатом в отряд космонавтов. В 1989 году он приступил к общекосмической подготовке (ОКП) в ЦПК им. Ю. А. Гагарина, а после её окончания в 1990 году был назначен на должность космонавта-испытателя ЛИИ.

Роспуск отряда космонавтов

В 1995 году Государственная межведомственная комиссия (ГМВК) рекомендовала ЛИИ рассмотреть целесообразность сохранения специального отряда космонавтов, в котором на тот момент оставалось пять человек, но руководство ЛИИ и члены отряда сохраняли надежду на продолжение работы.

Официально Отряд космонавтов ЛИИ прекратил своё существование в 2002 году, надолго пережив официально закрытую в 1993 году программу «Буран». Из всех отобранных и прошедших подготовку космонавтов отряда в космосе были лишь двое — Игорь Волк и Анатолий Левченко.

Макеты

Транспортировка БТС-002 в музей техники Шпайера

После приземления летавший корабль был законсервирован и оставлен в монтажно-испытательном корпусе МИК 112 на космодроме Байконур. Он был разрушен в том же корпусе (45.928056, 63.29861145°55′41″ с. ш. 63°17′55″ в. д. / 45.928056° с. ш. 63.298611° в. д. ^(G)), где провёл почти полтора десятка лет, в результате обрушения крыши МИКа весной 2002 года.^[8]

• Буран БТС-002 (изделие 0.02). После закрытия в 1993 году программы «Буран» НПО «Молния» демонстрировало самолет-аналог Буран БТС-002 на аэрошоу Международного авиационно-космического салона. БТС-002 имел 4 турбины, что позволяло ему взлетать с обычного аэродрома. Использовался для прохождения горизонтально-лётных испытаний в атмосфере. В 1999 году его передали в лизинг австралийской фирме для показа на Олимпийских играх в Сиднее, а затем — сингапурской фирме, которая отвезла его в Бахрейн, где его случайно обнаружили немецкие киносъёмщики. Сейчас он в собствености музея техники в Шпайере (Германия). 2 апреля 2008 года «Буран» прибыл в порт Роттердам.^[9][10] Он обошёлся хозяину музея Герману Лайру в 10 миллионов евро.^[11][12] В настоящее время он установлен в техническом музеи Шпайер как экспонат.

«Буран» (БТС-001) в парке Горького в Москве

• Буран БТС-001 (изделие 0.01) использовался для отработки воздушной транспортировки орбитального комплекса. В 1993 году полноразмерный макет был передан в лизинг обществу «Космос-Земля» (президент космонавт Герман Титов). Он установлен на Пушкинской набережной Москвы-реки в Центральном парке культуры и отдыха Москвы и по настояшее время (декабрь 2008 года) в нём организован научно-познавательный аттракцион.

• ОК-КС (0.03) является полноразмерным комплексным стендом. Использовался для отработки воздушной транспортировки, комплексной отработки ПО, электро-радиотехнические испытания систем и оборудования. Находится на контрольно-испытательной станции РКК «Энергия», город Королёв.

• ОК-МЛ1 (0.04) Макет применялся для габаритных и весовых примерочных испытаний. В январе 2007 был перевезен на площадку рядом с Музеем космодрома.

• ОК-ТВА (0.05) применялся для тепло-вибро-прочностных испытаний. Находится в ЦАГИ.

• ОК-ТВИ (0.06) являлся моделью для тепло-вакуумных испытаний. Располагается в НииХимМаш, пос. Пересвет Сергиево-Посадского района Московской области.

• ОК-МТ (0.15). На данном макете отрабатывались предстартовые операции, как то заправка корабля, примерочно-стыковочных работ и др. В настоящее время находится на музейной площадке Байконура 112А, сооружение 80. Возможно продан, так как является собственностью Казахстана.

• 8М (0.08) макет представляет собой модель кабины с аппаратной начинкой. После окончания работ находился на территории 29-й клинической больницы в Москве, затем был перевезен в подмосковный Центр подготовки космонавтов.

Перечень изделий

Буран 1.02 в музее на Космодроме Байконур

Буран 2.01 в Москве, ул. Лодочная, 16

К моменту закрытия программы (начало 1990-х годов) было построено или велось строительство пяти лётных экземпляров корабля «Буран»:

• изделие 1.01 «Буран» — корабль совершил космический полёт в автоматическом режиме. Находился в рухнувшем монтажно-испытательном корпусе на 112-й площадке космодрома, полностью уничтожен 12 мая 2002 года. Являлся собственностью Казахстана.
• изделие 1.02 «Буря» — должен был совершить второй полёт в автоматическом режиме со стыковкой с пилотируемой станцией «Мир». Также находится на космодроме Байконур и также является собственностью Казахстана. В апреле 2007 этот экземляр установлен в экспозиции музея космодрома Байконур (площадка 2).
• изделие 2.01 — степень готовности корабля на момент прекращения работ составляла 30-50 %. До 2004 года находился в цехах Тушинского машиностроительного завода, в октябре 2004 года перевезён на причал Химкинского водохранилища для временного хранения (55.841375, 37.46619355°50′28.95″ с. ш. 37°27′58.29″ в. д. / 55.841375° с. ш. 37.466193° в. д. ^(G)).
• изделие 2.02 — был готов на 10-15 %. Разобран на стапелях Тушинского машиностроительного завода.
• изделие 2.03 — задел уничтожен в цехах Тушинского машиностроительного завода.

Кроме этого, были сооружены несколько макетов корабля, предназначенные для проведения с ними различных испытаний.

Отличия от Спейс шаттла

При общей внешней схожести проектов, имеются и существенные отличия.

Спейс шаттл — комплекс состоит из топливного бака (сигарообразный объект красного цвета по центру), двух твердотопливных ускорителей и самого космического челнока. При старте запускаются оба ускорителя и три маршевых двигателя Шаттла (первая ступень).

Таким образом данный комплекс нельзя применять для вывода на орбиту иных аппаратов, даже меньшей в сравнении с шаттлом массы. Челнок садится с неработающими двигателями. Он не имеет возможности несколько раз заходить на посадку, поэтому предусмотрено несколько посадочных площадок на территории США.

Буран: название комплекса «Энергия—Буран». Комплекс состоит из: первой ступени (четыре боковых блока с кислород-керосиновыми четырёхкамерными двигателями РД-170) (многоразовые), второй ступени (Сигарообразный объект белого цвета в центре. оснащена четырьмя кислород-водородными двигателями РД-0120) и возвращаемого космического аппарата «Буран». При старте запускаются обе ступени. Отработав, отстыковывается первая ступень (4 боковые ракеты), и довывод осуществляется второй ступенью.

Данная схема универсальна, поскольку позволяет осуществлять вывод на орбиту не только МТКК «Буран», но и прочие полезные грузы (массой до 100 тонн). При возвращении на Землю «Буран» ведёт себя иначе, нежели Шаттл. Буран входит в атмосферу и начинает гасить скорость (угол входа примерно 30°, постепенно угол входа уменьшается). Первоначально, для управляемого полёта в атмосфере, Буран должен был быть оснащён двумя ТРД находившимися в зоне аэродинамической тени, рядом с килем, однако к моменту первого (и единственного) старта данная система не была готова к полёту, поэтому корабль управлялся рулями, не используя тягу двигателей (в атмосфере). Перед приземлением Буран осуществил гасящий скорость корректирующий маневр (полет по нисходящей восьмёрке), после чего шёл на посадку. В этом единственном полете у «Бурана» была лишь одна попытка для захода на посадку. При посадке скорость составляет 300 км/ч, в атмосфере доходит до 25 скоростей звука.

В отличие от «Шаттлов», в «Буране» предусмотрена система экстренного спасения экипажа. На малых высотах работает катапульта для первых двух пилотов, на достаточной высоте, в случае нештатной ситуации, Буран отделяется от ракеты-носителя и совершает экстренную посадку.

Главные конструкторы «Бурана» никогда не отрицали, что «Буран» был скопирован с американского Спейс шаттла. В частности, генеральный конструктор Лозино-Лозинский высказался на вопрос о копировании следующим образом^[13]:

Генеральный конструктор Глушко посчитал, что к тому времени было мало материалов, которые бы подтверждали и гарантировали успех в то время, когда полёты «Шаттла» доказали, что подобная «Шаттлу» конфигурация работает успешно и здесь риск при выборе конфигурации меньше, поэтому, несмотря на больший полезный объём конфигурации «Спирали», было принято решение выполнять «Буран» по конфигурации, подобной конфигурации «Шаттла».

Копирование, как это указано в предыдущем ответе, было, безусловно, совершенно сознательным и обоснованным в процессе тех конструкторских разработок, которые проводились и в процессе которых было внесено, как уже было указано выше, много изменений и в конфигурацию, и в конструкцию. Основным политическим требованием было обеспечение габаритов отсека полезного груза, одинакового с отсеком полезного груза «Шаттла».

Итоги программы

Программа была закрыта в 1993 году. Технические наработки, созданные в процессе реализации данной программы, в настоящее время используются в отечественной космической промышленности. По случаю 20-летия полёта «Бурана» (2008) на телеканале «Вести» была показана документальная телепрограмма, в которой косвенно обозначена цена этого летательного аппарата: только на его облицовку керамической плиткой необходимо было 40 тыс. плиток, каждая стоимостью 500 рублей (при средней зарплате инженера в 120 рублей в месяц).

Примечания

1. ↑ РКК «Энергия» имени С. П. Королёва (история)
2. ↑ Б. Е. Черток. Глава 20. Ракеты и люди. Лунная гонка
3. ↑ ^{1 2} Краткая история создания многоразового орбитального корабля «Буран»
4. ↑ Советская копия шаттла — многоразовая космическая система с орбитальным самолетом ОС-120
5. ↑ Выступление Ген. конст. НПО «Молния» Г. Е. Лозино-Лозинского на научно-практической выставке-конференции «„Буран“ — прорыв к сверхтехнологиям», 1998
6. ↑ А. Рудой. Счищая плесень с цифр
7. ↑ Андрей Гаравский. Грядет новый «Буран» Красная звезда, 16 февраля 2006
8. ↑ Последние фотографии «Бурана» Фотоархив с www.buran.ru
9. ↑ http://www.portofrotterdam.com/en/news/pressreleases/2008/20080401_24.jsp
10. ↑ http://www.webpark.ru/comments.php?id=34627
11. ↑ Д. Мельников. Конец одиссеи «Бурана» Вести.ру, 5 апреля 2008
12. ↑ Советский шаттл «Буран» приплыл в немецкий музей Лента.ру, 12 апреля 2008
13. ↑ Отвечает Генеральный конструктор «Бурана» Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский

См. также

• Буря (ракета) — прототип «Бурана»
• Многоразовый ракетный ускоритель «Байкал»

Ссылки

• Буран и другие многоразовые транспортные космические системы (история, документы, технические характеристики, интервью, редкие фотографии, книги)
• Английский сайт o корабле Буран
• Взлёт Бурана (видео)
• Карта парка Горького с хорошо видимым макетом ОК-ТВА
• Буран 1.02 на площадке хранения на космодроме Байконур С весны 2007 года находится в 2 км юго-восточнее данного места, в музее истории Байконура
• ЧП на Байконуре 12 мая 2002
• Что же всё-таки случилось на Байконуре?
• Стихотворение о полёте «Бурана», наверное, единственное
• Буря вокруг «Бурана»
• Кто породнил «Шаттл» и «Буран»?
• Последний «Буран» империи Телесюжет. Телестудия Роскосмоса
• Основные понятия и история развития Орбитального Комплекса «Буран» Балтийский Государственный Технический Университет имени Д. Ф. Устинова «ВОЕНМЕХ» Отчет по первой работе УНИРС

Литература

• Глава 28. На новой работе // Микоян С. А. Мы — дети войны. Воспоминания военного летчика-испытателя — М.: Яуза, Эксмо, 2006. С. 549—566
• Б. Е. Черток. Ракеты и люди. Лунная гонка М.: Машиностроение, 1999. Гл. 20