Содержание
Буран против Шаттла | История противостояния России и США в космической отрасли
В последнее время внимание мировой прессы и общественности приковано к новым различным разработкам нашей Отечественной космической и военной техники. Конечно в первую очередь это связано как с геополитической обстановкой в мире, так и с нашими холодными отношениями с ведущими странами мира.
Но на самом деле и по своей сути, такое подобное пристальное внимание, как многие из нас предполагали, не совсем связано с событиями на Украине. Просто за последние 25 лет мир привык к тому, что Россия никого и ни чем не может удивить. Но это далеко не так. Несмотря ни на что, наша страна никогда не прекращала разработку новейшей техники и шла к своей заветной цели восстановить утраченные силы и паритет на мировой арене в космической технике и в той же военной промышленности.
И судя по всему мы наконец-то начинаем восстанавливать свой военный и космический потенциалы. Дорогие друзья, уважаемые читатели, наше интернет-издание всегда старается и старалось быть вне всякой политики, но в условиях создавшейся обстановки мы все-же решились немного отвлечься и рассказать сегодня Вам не про автомобильную технику как обычно, а про космическую супер технику, которая напрямую и всегда была связана с политикой.
В этой области наша страна традиционно и успешно конкурирует с США. В последние годы ведется много разных разговоров, что наша Россия добилась определенных успехов в Космической отрасли только лишь за счет копирования новых технологий у самих Американцев. Но мы в сегодняшней статье решили доказать своим читателям, что это совсем не так, а примером этому будут два потрясающих космических корабля, а именно: Российский «Буран» и Американский «Шаттл».
Российская программа космических челноков возникла как ответ, той-же Американской программе- «Space Shuttle». Дело тут в том, что руководство нашей страны в тот самый момент видело в Американской космической программе конкретную угрозу нашей национальной безопасности. В то время оно полагало, что новые Американские космические корабли были специально разработаны для доставки через космос ядерных зарядов в любую точку мира.
В результате чего Космическая программа СССР носила также военный характер и результате этого нашими разработчиками инженерами были разработаны удивительные и потрясающие идеи, начиная от создания в космосе тех же военных баз, и заканчивая созданием там специальных станций для запуска ядерных ракет.
К глубокому сожалению, многие из тех, кто мало знаком с историей создания «Бурана», ошибочно полагают, что наш Отечественный космический челнок на самом деле копия того же «Шаттла».
Почему именно такой вывод делают многие граждане во всем мире? Все очень просто. Они руководствуются внешним видом двух космических челноков, поскольку оба корабля очень похожи друг на друга. Но их схожесть на самом деле связана с конкретной особенностью самих аэродинамических характеристик, которые должны быть применены или применяться в таких видах кораблей.
По тому же самому принципу создаются и самолеты, и подводные лодки ну и другой различный транспорт, все они также похожи друг на друга. А дело все в законах той же физики и никто не может заставить их действовать иначе и по-другому. Именно из-за этой аэродинамики инженеры и разработчики не могут придать совершенно индивидуальный вид и стиль своим различным новейшим разработкам.
Скорее всего, для разработки самого «Бурана» нашим инженерам разработчикам по-любому пришлось использовать внешние параметра того-же «Шаттла», но вот внутри наш Российский космический корабль был совершенно другой, и все из-за своей совершенно иной технологии.
Чтобы понять для себя, какой космический челнок лучше, необходимо начать сравнивать не только их внешний вид, но и конкретные детали конструкции кораблей. Вот именно в этот самый момент ко многим из граждан и приходит то понимание, что наш Российский «Буран» превосходит их Западный челнок.
Для начала уважаемые друзья давайте вместе сравним задние части «Шаттла» и «Бурана»:
Вы заметили разницу? В Американском «Шаттле» вы видите пять его двигателей. Два двигателя для орбитального маневрирования (OMS) и три больших силовых установки, которые используются конкретно для запуска. «Буран» же в отличии от «американца» имеет всего два двигателя для орбитального маневрирования и множество мелких двигателей для управления ориентацией.
Итак, в чем же их разница? Ответ- в их видах ракетоносителей. «Шаттл» запускается с земли с помощью трех мощных двигателей, которые и выводят корабль на космическую орбиту. Чтобы до космического пространства питать эти прожорливые двигатели, в Американском корабле используется огромный топливный бак, который крепится с боку «Шаттла» (на фото, оранжевый огромный баллон).
Но для того чтобы поднять тяжелый «Шаттл» в космос этих трех двигателей как оказалось, было не достаточно, так как сам вес корабля + топливо создают слишком большую нагрузку на силовые агрегаты корабля.
И для того, чтобы помочь этим трем основным двигателям челнока Американские разработчики добавили ему для его запуска еще два мощных твердотопливных ракетных ускорителя (SRBs), которые и помогают основным двигателям преодолеть гравитацию. В итоге конструкция для вывода «Шаттла» в космос получилась очень сложная, тяжелая и дорогостоящая.
После того, как челнок «Шаттл» выходил в открытый космос, для дальнейшего маневрирования использовались только двигатели OMS. В итоге получалось, что огромный топливный бак и две ракетных установки в космосе не использовались и создавали тем самым бесполезный балласт кораблю. А что в итоге,- эта бесполезная масса в последующем возвращалась назад на землю прямо вместе с челноком (кораблем). Согласитесь друзья с нами, не самое лучшее решение.
Для многих не посвещённых может показаться, что другого такого оптимального способа больше нет и не предвидется, чтобы вывести подобный корабль в космическое пространство. Но на самом деле для умных голов в мире нет ничего невозможного. Наши Отечественные разработчики учли такую неэффективность «Шаттла» и разработали свою уникальную технологию по выводу «Бурана» в космос.
Чтобы решить проблему с бесполезным балластом корабля наши инженеры и ученые разработали для челнока (корабля) специальную ракету, которая работала на жидком топливе. Именно она и исполняла ту главную роль вывода нашего челнока на орбиту в космос.
Ракета называлась- «Энергия». В конечном итоге она и стала основным кораблем для вывода «Бурана» в космическое пространство. То есть, наш корабль стал полезным грузом для самой «Энергии», а не основным кораблем. Подобное решение позволило нашим разработчикам отказаться от использования трех двигателей, которые используются на том же «Шаттле» и выводят корабль в космическое пространство. Тем самым это позволило снизить вес Отечественного корабля на целых 8 тонн.
Таким образом, благодаря низкому весу грузоподъемность «Бурана» значительно превосходила Американский «Шаттл». К примеру, «Шаттл» мог взять на борт максимум до 25 тонн груза (при полете с земли в космос) и до 15 тонн груза при спуске уже на землю.
Наш же Российский «Буран» при взлете мог брать на борт груз весом в 30 тонн, а при спуске из космоса на землю мог перевозить до 20 тонн груза. Как видите друзья разница в грузоподъемности кораблей колоссальная.
Но самое главное и важное преимущество Российской программы космических челноков это то, что при разработке «Бурана» наши специалисты по своей сути разработали сразу два космических корабля. Например, тажа ракета «Энергия» могла использоваться не только в целях вывода «Бурана» на орбиту, но и по другому назначению.
Ракета «Энергия» без «Бурана» может доставлять на орбиту до 95 тонн груза. Самое потрясающее то, что в самих Штатах до сих пор нет аналога подобной ракеты. Только недавно НАСА начала разработку собственной ракеты, которая будет создана на примере «Энергии».
Помимо той же ракеты «Энергия» разработчики на основе данного корабля также создали еще один удивительный корабль «Полюс», который представлял из себя конкретно военный корабль и оснащался лазером мощностью в 1 мегаватт. Эта ракеты была конкретна создана и предназначена для уничтожения спутников, на случай нападения на нашу страну внешнего врага.
К большому сожалению, во время тестовых испытаний при маневрировании наш «Полюс» потерпел крушение. В итоге опытный образец ракеты сгорел в атмосфере. Технологии Советских ученых того времени впечатляют.
А знаете уважаемые друзья, еще об одном преимуществе ракетоносителя «Бурана»? В отличие от того же «Шаттла», который доставляется с помощью ракеты работающей на твердом топливе, наша ракета «Энергия» при необходимости может быть просто отключена от тяги.
Это стало возможным благодаря применению в ракете жидкого топлива. Например, ракетоноситель «Шаттла» не может быть при необходимости отключен от тяги. Это самый главный недостаток всех ракет работающих на твердом топливе.
НАСА это поняла после катастрофы космического корабля ««Челленджер». В настоящий момент Американцы разрабатывают свои собственные космические ракеты на основе жидкого топлива, но тем не менее, корабль «Союз» до сих пор и по-прежнему впереди планеты всей, за счет применения в нем жидкого топлива, которое считается более безопасным в сравнении от твердого.
Помимо безопасности как мы уже выше сказали, «Буран» имел более лучшую грузоподъемность, хотя и это еще не все. Вот еще одно очередное и тоже главное преимущество Российского космического корабля.
Когда в 1981 году Американцы начали первое испытание «Шаттла», то весь мир быстро узнал о том, что новый космический корабль вмещает в себя всего двоих астронавтов.
Но когда в 1988 году Наша страна начала проводить испытание «Бурана», то мировая общественность была полностью потрясена технологиями нашей Космической отрасли. Дело вот в чем, этот «Буран» был способен пилотироваться без участия космонавтов. Для того времени это бала какая-то фантастика.
Нет, чтовы друзья, конечно же «Буран» имел такую возможность вмещать в себя космонавтов, но возможность автономной работы без участия самих людей поражает экспертов даже и в наши сегодняшние дни. Так что теперь должно быть многим понятно, по сравнению с Американским челноком наш «Буран» выглядит заметно выигрышнее.
Мощность ракетоносителя «Энергия» составляет 170.000.000 млн. л.с.
Во время первого опытного тестового полета корабль «Буран» был выведен в космос, вышел на орбиту, а затем самостоятельно в автоматическом режиме сел на землю на взлетно-посадочную полосу, одним словом приземлился как обычный самолет. О таком корабле Американцы не могли конечно и мечтать.
Такая особенность работы «Бурана» давала возможность отправить в космос корабль без пассажиров. Например, для того-же спасения космонавтов, которые терпят бедствие в космосе. Летчики-космонавты могли легко пересесть на «Буран» и спуститься на землю. Корабль «Шаттл» такой возможности не предоставлял, и все из-за своего ограничения по вместимости космонавтов и невозможности автономного полета.
Подводя итог мы хотели бы здесь сразу отметить, что наша Российская программа «Энергия-Буран» добилась намного большего с технологической стороны дела, если сравнивать ее с программой НАСА. И это несмотря на то, что Американцы начали развивать программу «Шаттл» намного раньше нашей страны.
К глубокому сожалению в наши дни обе программы России и США свернуты. Но в идеальном мире обе страны могли бы продолжить сотрудничество в космической отрасли и обмениваться технологиями, и возможно могли бы ускорить тем самым экспедицию на Марс.
Но до этого еще далеко, хотя наша страна несмотря на разногласия во многих вопросах по-прежнему продолжает сотрудничать с США в космической области.
Но наш мир устроен не так, как нам бы хотелось. Увы…
Как начинался Буран. Луна и Шаттл / Хабр
«Буран» стал, пожалуй, последним масштабным техническим достижением советской космонавтики. Огромный космический корабль, запущенный сверхтяжёлой ракетой и совершивший полностью автоматический полёт, он стал настоящим глотком свежего воздуха для народа задыхающейся страны. Его разработчики прошли длинный путь, начало которого мы рассмотрим в этой статье.
Предпосылки
Для того, чтобы понять, почему «Буран» стал именно таким, нам следует вернуться в конец шестидесятых годов и переместиться в США. Там завершалась подготовка к лунным миссиям, однако чиновники NASA уже думали над тем, что делать дальше. К началу 1969 года стало ясно, что программа «Аполлон» не будет продолжена после выполнения первичных задач, а значит космическому агентству придётся что-то изобретать, чтобы сохранить пилотируемую программу. Рабочая группа по космосу под руководством вице-президента страны Спиро Агню обратилась к четырём компаниям для того, чтобы собрать их предложения по многоразовой космической системе. По планам рабочей группы такая система позволила бы организовать в будущем экспедицию на Марс, а также снабжать масштабную космическую станцию и даже космический завод.
Старт Аполлона-11 к Луне
Наработки были представлены президенту Никсону в сентябре 1969 года, когда цель программы Apollo уже была выполнена – американцы побывали на Луне. Однако время для планирования новых свершений было выбрано неверное. После серии тяжелых сражений во Вьетнаме пришедший к власти Никсон планировал постепенно закончить войну. Началась политика «вьетнамизации» конфликта. Вкупе с космической гонкой, активно продолжавшейся уже более 10 лет, это привело к тому, что даже самый дешёвый вариант продолжения пилотируемой программы (шаттл и снабжаемая им орбитальная станция вкупе с постепенной подготовкой к марсианской экспедиции), стоивший «всего» около $5 млрд, был отвергнут президентом. Он потребовал оставить только шаттл, который должен был стать носителем для научных, военных и коммерческих задач.
Имея это в голове, NASA приступили к дальнейшей проработке проекта. Их расчёты показали, что окупаемости проекта можно было достичь только при выполнении ряда условий: не менее 28 пусков в год, полный отказ от одноразовых носителей, низкий уровень эксплуатационных расходов. И всё это только чтобы в принципе, может быть, сравняться по стоимости с одноразовой и отработанной ракетой-носителем Titan-III!
Расчёты специалистов NASA предсказывали, что стоимость одного пуска будущей системы будет составлять порядка $1-2,5 млн. По планам на 1971 фискальный год на производство одноразовых носителей выделялось $125 млн или 3,7% бюджета NASA, ровно столько могла сэкономить многоразовая система, будь она уже готова. Неубедительные цифры, учитывая, что NASA планировало удешевить полёты на 9% по сравнению с пусками Titan-III при условии проведения 55 полётов будущей системы в год. Поэтому агентство было вынуждено натягивать на глобус всё, что только можно, лишь бы доказать выгоды будущего проекта.
В частности, в случае постройки космической станции, для снабжения которой бы потребовалось совершить полёт раз в две недели, то можно было бы сэкономить более $1 млрд! Это уже куда интереснее! А технический директор NASA Роберт Линдли, ответственный за экономику будущего шаттла, и вовсе предположил, что удешевление пуска нового корабля может быть достигнуто благодаря удешевлению полезной нагрузки в будущем.
Для этого нужно было полностью пересмотреть стандартную практику проектирования и разработки спутников. Космические аппараты 1970 года имели жесткие ограничения по весу и объему, налагаемые ограниченными возможностями ракет-носителей той эпохи. Поскольку не было возможности вернуть на Землю вышедший из строя спутник для его изучения, значительные усилия были направлены на проведение обширных наземных испытаний, которые могли бы гарантировать надежность. Обеспечение качества требовало обширной документации, чтобы инженеры могли использовать ограниченные данные телеметрии для отслеживания и воссоздания причины отказа в полете. Чтобы справиться с таким отказом, сотрудники проекта должны были постоянно дежурить, получая при этом зарплату. Для обеспечения успеха также требовался многочисленный технический персонал, который проводил всестороннюю проверку перед запуском и затем работал со спутником после выхода на орбиту.
Шаттл предлагал совершенно иную концепцию. Уже его вместительный отсек для полезной нагрузки обещал облегчить ограничения по весу и объему. С точки зрения Линдли это означало, что электроника будущих космических кораблей может быть упакована в модули, установленные в стойки, со стандартными соединениями для питания и передачи данных. <…> Эти модули смогут сообщать экипажу шаттла о своем состоянии.
Проверка спутников должна была происходить после выхода на орбиту, а не на земле. Астронавты будут находить проблемы с помощью системы обнаружения неисправностей спутника, удалять неисправные модули и заменять их запасными. Спутник также включает в себя другие системы: солнечные батареи, системы управления питанием, положением, передачи данных и телеметрии. Они также могут пройти проверку на орбите. Кроме того, поскольку они будут выполнять стандартные функции, их можно будет создавать по стандартным проектам. Они будут формироваться как дополнительные модули, внесенные в каталог.Томас Хеппенгеймер, The Space Shuttle Decision, перевод автора
Пример спутника концепции Линдли. Это геостационарный спутник. Он практически в три раза тяжелее, имеет в шесть раз больший объём, но при этом проще и удобнее в обслуживании, а главное — почти в два раза дешевле
Своё слово сказали и военные, которые тоже были не против использовать шаттл для своих нужд, особенно в свете предполагаемого отказа от одноразовых РН. Тем более, что в тот период считалось, что военные нагрузки составят треть от всего будущего космического трафика. Более того, основную бюджетную нагрузку NASA планировала взять на себя, а от Минобороны лишь требовалось возвести подходящую для будущего шаттла стартовую площадку на авиабазе Ванденберг в Калифорнии. С этой площадки планировалось запускать челнок на полярные орбиты.
Один из ранних вариантов Шаттла, подготовленный компанией North American в 1969 году. От итога отличается разительно
Однако военные потребовали увеличить размеры корабля до более привычных, чтобы он смог выводить на орбиту грузы длиной до 18 метров и массой до 27 тонн (до 18 тонн на полярные орбиты). Это было сильно больше, чем рассчитывали в NASA, которые исходно работали над машиной, задача которой – снабжение космической станции. Но хуже другое – Минобороны желало, чтобы челнок мог совершать боковой манёвр величиной до 2000 км при спуске с орбиты вместо исходных 600 км. Проблема в том, что такой манёвр предъявляет совершенно иные требования к аэродинамике и теплозащите крылатого космического аппарата. В частности, NASA планировало использовать небольшое прямое крыло, но требования военных вынуждали применить крыло типа «двойная дельта».
Более того, к 1971 году стало понятно, что NASA не получит необходимого для разработки полноценной многоразовой системы бюджета. Вкупе с требованиями военных это заставило конструкторов отказаться от планов разработки полностью многоразовой системы, которая, при больших затратах на начальном этапе, обещала больший выигрыш в деньгах по мере эксплуатации. Так шаттл стал таким, каким мы его знаем – большим крылатым кораблём со своими двигателями, подвешиваемым топливным баком и двумя твердотопливными ускорителями в качестве первой ступени. В начале 1972 года Никсон одобрил проект, однако финальный вид он принял только к 1974 году.
В двух словах о понятии бокового манёвра
Кстати, а что такое боковой манёвр? Этот термин часто упоминается в статьях о крылатых космических кораблях. Если говорить совсем грубо, то это расстояние между точкой на поверхности Земли и прямым курсом, если бы корабль продолжал движение по орбите. Но это слишком грубо, а для большей точности лучше в принципе разобраться в том, как крылатые корабли спускаются с орбиты.
Рассмотрим на примере шаттла, поскольку это будет справедливо и для Бурана. Итак, корабль начинает сход с орбиты, выдавая тормозной импульс своими двигателями. На высоте порядка 90 км корабль входит в плотные слои атмосферы, и становится возможным управление с помощью аэродинамики. На этом этапе корабль набирает угол атаки (этот термин мы разбирали в статье про «Спираль», но если вкратце, без определения из справочника, то это угол между прямой линией, проходящей через крыло от его передней до задней кромки — то есть хордой крыла, и направлением встречного потока воздуха) порядка 40 градусов, сильно задирая нос вверх. При таком угле атаки достигается баланс между подъёмной силой, создаваемой крыльями и днищем, и силой сопротивления воздуха, которая тормозит машину. На этапе снижения корабль должен балансировать между этими двумя величинами, потому что при слишком большом сопротивлении воздуха он попросту не выдержит напора и разрушится, а при слишком сильной подъёмной силе попросту отскочит от атмосферы или же перегреет свою теплозащиту за счёт слишком долгого полёта в зоне высоких температур, что может привести к перегреву основной конструкции и разрушению корабля.
Следующий важный параметр – это угол крена. Что это, думаю, понятно из картинки выше. Изменение угла крена помогает нашему кораблю перенаправить создаваемую его крыльями и днищем подъёмную силу (физически корректнее будет сказать «изменить направление вектора подъёмной силы») в сторону. При угле крена 0 градусов она будет действовать прямо вверх, а вот если начать кренить корабль (или самолёт), то она будет действовать в сторону крена. Благодаря этому у нас растёт скорость снижения, а вследствие этого и сопротивление воздуха, которое, в свою очередь, тормозит корабль.
У изменения угла крена есть и минус. Дело в том, что с изменением угла крена меняется и курс корабля, то есть направление его движения. Угол между текущим курсом корабля и курсом на цель (в нашем случае это ВПП) называется азимутальной ошибкой. На большой скорости радиус поворота корабля также велик, соответственно он уходит от конечной точки на большое расстояние. Манёвр, который позволяет это расстояние скомпенсировать, и называется боковым манёвром. Боковой манёвр осуществляется благодаря изменению угла крена, то есть корабль кренится на один из бортов (при этом всё ещё сохраняя угол атаки), благодаря чему меняется направление вектора подъёмной силы. Если нужно повернуть в другую сторону, то происходит крен на другой борт.
А что у нас?
К началу 1970-х советская космонавтика подошла, пребывая в глубоком кризисе. После полёта Гагарина в ответ на американские планы полёта человека на Луну советские конструкторы и, в частности, ОКБ-1 активно занимались отечественной лунной программой, явно проигрывавшей американцам по всем фронтам – и по ракете-носителю, и по лунному кораблю. Два пуска ракеты Н-1 в 1969 году были абсолютно неудачными – обе ракеты взорвались на начальном этапе работы, причём второй взрыв разрушил стартовый стол, отбросив программу на два года. При этом в том же 1969 году американские астронавты уже высадились на поверхность Луны.
Второй пуск Н-1. Видно срабатывание системы аварийного спасения
Параллельно с лунной программой в СССР шли работы по орбитальным станциям. Разрабатывалось сразу несколько типов станций, самыми известными из которых стали гражданская ДОС (долговременная орбитальная станция или «Салют»), разрабатывавшаяся в ОКБ-1 и военная ОПС (орбитальная пилотируемая станция), которую проектировало ОКБ-52 Владимира Челомея. Хотя корректнее говорить, конечно, ЦКБЭМ и ЦКБМ соответственно, так как к этому времени уже прошла реформа наименования конструкторских бюро. Также в ЦКБЭМ работали и над более масштабными орбитальными станциями МОК и МКБС, которые в значительной степени нужны были для лунной программы.
Космическая промышленность вела и другие программы, в том числе полёты беспилотных аппаратов к Луне, Венере и Марсу, военные задачи по баллистическим ракетам и так далее. Короче говоря, перед советской космонавтикой (в отличие от американской) совершенно точно не стояла проблема сохранения пилотируемой космонавтики и загрузки имеющихся мощностей. Именно поэтому появившиеся сведения о разработке в США новой многоразовой космической системы в целом были встречены без большого интереса. Тут бы со своими проблемами разобраться, которые были гораздо глубже, чем просто низкая надёжность новых разработок – не хватало стендов для наземной отработки решительно всего. Классический уже для отечественного космоса способ испытаний непосредственно при пуске изделия использовался в том числе именно поэтому. Осложнял ситуацию и постоянный антагонизм между космическим Министерством общего машиностроения (МОМ) и Министерством авиационной промышленности (МАП), о котором я подробно рассказал в ещё одной статье про «Спираль».
Тем не менее, первичные просчёты и обсуждения, в том числе на уровне Военно-промышленной комиссии при Совмине СССР, всё же велись. Более того, в 1972 году, когда президент США одобрил проект Шаттла, вопрос впервые был поднят на высшем уровне. Так, в апреле было выпущено решение ВПК, согласно которому следовало продолжать изучение многоразовых систем. Тогда же состоялось и расширенное совещание, в котором приняли участием представителей военного руководства, учёных и конструкторов. По итогам встречи пришли к ряду выводов. Во-первых, для многоразовых космических систем (МКС) на данный момент нет задач. Во-вторых, их применение по сравнению с одноразовыми системами невыгодно финансово. В-третьих, военные не видят в разрабатываемом в США корабле непосредственной военной угрозы. В-четвёртых, необходимо проработать вопрос глубже, чтобы понять, что требуется для разработки подобной системы и зачем она может быть нужна.
Между тем, в 72-74 годах под руководством Центрального НИИ Машиностроения (ЦНИИМаш), головное научное учреждение по космическим программам велось изучение потенциальных путей развития советской космонавтики. В частности рассматривались четыре основных пути:
- Дальнейшее использование одноразовых ракет-носителей до 2000 года в нынешнем виде;
- Использование одноразовых ракет-носителей, но со стандартизированными спутниками;
- Использование МКС для возврата космических объектов на Землю с целью последующего ремонта и повторного пуска;
- Использование МКС для ремонта спутников на орбите.
При этом рассматривалось два типа МКС – лёгкая (полезная нагрузка до 3-5 тонн) и тяжёлая (30-40 тонн). Также изучались различные варианты повторного использования первых ступеней.
Выводы были представлены летом 1974 года. Они гласили, что разработка МКС будет иметь смысл только при условии большого количества пусков, а общая годовая выводимая полезная нагрузка составит 10 тыс. тонн. При этом размер корабля не так важен, гораздо больше будет зависеть от того, какую нужно будет запускать, ремонтировать и/или возвращать полезную нагрузку. Иначе говоря, МКС не даст значительной финансовой выгоды даже при большом количестве пусков, поэтому имеет смысл рассматривать её разве что в качестве первого шага на пути к более совершенным транспортным системам. При этом если уж разрабатывать, то тогда большую систему по типу американской.
Параллельно с этим в конце 1973 года ВПК поручило трём ведущим КБ по космическим и многоразовым системам подготовить технические предложения по МКС. ЦКБЭМ вышла с проектом корабля типа Шаттла, только выводимого в космос с помощью многострадальной Н-1, которая к тому моменту уже успела совершить ещё два неудачных пуска, при этом на август 1974 года планировался пятый на доработанных двигателях. ЦКБМ предложила корабль массой 20 тонн, который бы выходил на орбиту с помощью ракеты-носителя (РН) «Протон». Этот же носитель предлагали использовать для «Спирали» в ОКБ-155.
Конец наследия Королёва
В 1974 году произошла реформа ЦКБЭМ. Вызвана она была целым рядом факторов, главным из которых стал провал лунной программы.
Василий Мишин
Причин у этой неудачи было много. Если взглянуть на Н-1 как на единственную ракету-носитель, то выяснится, что это была переусложнённая и оттого недостаточно надёжная ракета, причём ещё и с недостаточной грузоподъёмностью. Ключевой проблемой была сама её конструкция. Огромное количество подверженных поломкам двигателей плохо контролировалось системой управления. На Н-1 стояли двигатели конструкции КБ Николая Кузнецова. Выбор был обусловлен желанием Сергея Королёва использовать относительно безопасное кислородно-керосиновое топливо, в то время как ведущий советский специалист, выдающийся двигателист Валентин Глушко настаивал на применении связки токсичных компонентов АТ+НДМГ. На тот момент (начало 60-х) создание достаточно мощных двигателей именно на этих компонентах представлялось куда более выполнимой задачей. Спор двух светил отечественной космонавтики не без помощи одного из ведущих соратников Королёва Василия Мишина выродился в тяжелейший конфликт, в результате которого в ОКБ-1 были вынуждены обратиться к Николаю Кузнецову. Созданные им двигатели оказались недостаточно мощными и надёжными, потому пришлось увеличивать их количество, что в итоге повлекло за собой все проблемы ракеты.
Американский Сатурн-5, Н-1 и лунный корабль
Кроме того, тяжело шла разработка и лунного корабля Л-3, который мы сейчас знаем как «Союз». На ранних этапах этот корабль, во многом наследовавший идеологию ранних «Востоков» и «Восходов», также отличался низкой надёжностью, которая в конечном итоге привела к гибели четырёх космонавтов. До сих пор это единственные отечественные космонавты, погибшие в ходе полёта (что характерно – все на этапе возвращения с орбиты).
Не стоит забывать и проблемы, возникавшие на других направлениях – разработке ДОС, пусках спутников и межпланетных зондов, программе «Союз-Аполлон».
Руководил ЦКБЭМ Мишин. По воспоминаниям это был весьма неоднозначный человек. Великолепный специалист и инженер, он был соратником Королёва и прошёл с ним весь путь от Германии и до самой его смерти. По просьбе коллектива именно он был назначен главным конструктором реформированного королёвского КБ. При этом, несмотря на все достижения и покровительство Королёва, Мишин не имел того авторитета, которым обладал великий Главный. При этом вспыльчивость и бескомпромиссность привели к тому, что он нажил себе немало влиятельных врагов как в своём коллективе, так и в высоких кабинетах. Кто-то обвинял его в малодушии, когда он по требованию свыше давал согласие на пуск недоработанных «Союзов» с космонавтами на борту. Некоторые злились из-за того, что считали его недостаточно грамотным специалистом по сравнению с Королёвым.
Причиной срыва этого полёта к Луне стала грубейшая ошибка Мишина и его помощников. Тюлин был в бешенстве и при разговоре с Мишиным по телефону (Мишин в Евпатории) нагрубил ему, обозвав м….ом. Вечером Тюлин ещё «кипел» и, рассказывая мне о неприятных разговорах с начальством (Устинов, Смирнов), дал Мишину убийственную, но верную характеристику: «Глупый индюк. Гонору у него в пять раз больше, чем было у Королёва, а уменья — в десять раз меньше». Мне с первых шагов Мишина как Главного конструктора было ясно, что он — не тот «конь», который сможет вывезти наш «космический воз». Непрерывная цепь промахов и ошибок, неорганизованность, легкомыслие и неуменье заставить людей планово работать — вот неполный перечень итогов работы Мишина. Все это в конечном счете и определило решение об освобождении его от руководства предприятием в мае 1974 года.
Николай Каманин «Скрытый космос», Книга третья.
Так или иначе, Мишин был грамотным специалистом и искренне верил в то, что делал, особенно учитывая, что большая часть наработок ему досталась от Королёва вместе с целым рядом уже утверждённых проектных ошибок. Однако руководство страны уже «требовало крови».
В общей организации работ в ЦКБЭМ в это время отмечались недостатки, что позволило коллегии Министерства общего машиностроения в феврале 1973 года сделать вывод о том, что «… в последние годы заметно снизилась эффективность работы предприятия… Недостатки, имеющие место на предприятии в вопросах обеспечения высокого качества и надежности создаваемых изделий, которые неоднократно обсуждались на коллегии Министерства (это нашло отражение в целой серии приказов), ЦКБЭМ изживаются медленно…» и что «в вопросах внутренней организации ЦКБЭМ имеются еще существенные недостатки, которые отрицательно сказываются на работе предприятия, в частности: отсутствие головного проектного подразделения, отвечающего за разработку принципиальных конструктивных и схемных решений; не закончена организация подразделений надежности в комплексах ЦКБЭМ и на ЗЭМ; недостаточность реализации мероприятий по обеспечению требуемого высокого качества и надежности разрабатываемых и изготавливаемых изделий на всех этапах их создания. ..».
Недостатки в руководстве ЦКБЭМ привели к тому, что группа работников предприятия (К.Д. Бушуев, Б.Е. Черток, К.П. Феоктистов, Д.И. Козлов и С.С. Крюков), предварительно согласовав свои действия с Секретарем ЦК КПСС Д.Ф. Устиновым, в 1973 году обратилась в ЦК КПСС и Министерство общего машиностроения с письмом, в котором указывалось на неудовлетворительное руководство работами по всей тематике ЦКБЭМ со стороны главного конструктора и начальника предприятия В.П. Мишина. В письме также отмечалось, что на замечания о недостатках в руководстве предприятием и в личном плане В.П. Мишин никак не реагирует. Письмо заканчивалось просьбой о замене руководства ЦКБЭМ.«Ракетно-космическая корпорация „Энергия“ им. С.П. Королева», под редакцией Юрия Семёнова
Новая метла старой закалки
На место Василия Мишина пришёл Валентин Глушко, один из ветеранов, можно сказать патриарх отечественной ракетной индустрии. На его двигателях королёвские ракеты летали ещё до ВОВ, а уж после войны вплоть до лунной программы успехи советского космоса достигались именно благодаря его двигателям. Но затем был конфликт с Королёвым вокруг топлива для двигателей будущей Н-1, и пути ОКБ-1 и ОКБ-456 разошлись, чтобы снова сойтись под другими именами спустя более чем 10 лет.
Валентин Глушко
Глушко был очень сложным по характеру человеком (хотя кто из первых Главных был простым?). Чрезвычайно интеллигентный, сдержанный (так, многие противопоставляли это постоянным срывам Королёва на подчинённых) и отлично образованный, он был амбициозным, жёстким и придирчивым руководителем. Отстранение от Н-1 стало для Валентина Петровича личной обидой, а Мишин – врагом. Дошло до того, что как только власть в ЦКБЭМ сменилась, в первый же день Мишин лишился доступа туда и даже не смог забрать часть личных вещей.
Любой поход к Генеральному требовал от каждого собранности, еще одного переосмысления своих предложений, еще одной проверки «писанины» и стыковки цифр. А это означало, что и остальные руководители требовали от подчиненных уважительного и серьезного отношения к своим обязанностям.
В. П. не ходил по залам, не упрекал опаздывающих, но если кем-то не выполнялись его указания, или проваливалась работа, или он слышал от какого-либо руководителя неуважительное высказывание о космической технике, для него такой человек переставал существовать. Он просто не принимал его, и его карьера заканчивалась. Иногда он просто вызывал к себе начальника отдела кадров и давал указание «забить» кому-то пропуск. И все это без крика, тихим и спокойным голосом. От его слов «с вами невозможно работать» бледнел не один руководитель.Вячеслав Филин, заместитель главного конструктора ракеты-носителя «Энергия», «Путь к «Энергии»»
Вместе с руководством поменялся и статус организации. Теперь она была объединена с рядом других работавших на неё предприятий и глушковским НПО «Энергомаш» в единую крупную структуру – НПО «Энергия».
Но первым крупным решением Глушко стал приказ о закрытии программы Н1-Л3. Несмотря на то, что пятая ракета уже почти была готова к полёту, а лунная программа, основанная на ней, уже находилась в разработке, да даже официального государственного решения не было! Вместо же неё Глушко предложил разработать новое семейство ракет РЛА – РЛА-120 (30 тонн полезной нагрузки на околоземной орбите, главная задача – постоянная орбитальная станция в 1979 году), -135 (100 тонн, лунная экспедиция в 1981 году), -150 (250 тонн, экспедиция на Марс в 1983 году). Фактически, РЛА-120 должна была заменить ракету-носитель Протон, РЛА-130 – Н-1, а РЛА-150 – это совершенно новый по задачам сверхмощный носитель. Особенностью семейства должна была стать максимальная унификация – ракеты собирались бы из унифицированных блоков. При этом для РЛА должны были использовать кислородно-керосиновое топливо, то самое, которое в своё время Глушко отказался применять для сверхтяжёлой ракеты Н-1. Более того, позднее Глушко и вовсе придёт к использованию криогенного топлива на основе жидкого водорода и жидкого кислорода. Правда, к тому моменту РЛА будут де-факто похоронены.
Сотрудники «Энергии» восприняли начинание своего нового начальника чрезвычайно сдержанно. Они слишком долго работали над Н-1, чтобы вот так вот взять и отказаться от неё. К тому же концепция РЛА в принципе казалась им ущербной, так как несколько ранних попыток разработать семейства унифицированных ракет закончились неудачей.
Примером тому может служить история, произошедшая спустя некоторое время, когда Глушко собрал второе, расширенное совещание, на котором еще раз остановился на своей идее разработки унифицированного семейства носителей, созданных из разного количества типовых ракетных блоков. Рассказывая об этом, Валентин Петрович в качестве иллюстрации взял в руку пачку одинаковых карандашей и стал показывать различные варианты будущих РН, зажимая в руке разное количество карандашей. Присутствующая аудитория отнеслась к этому негативно — первый же выступающий заявил: «Мы это проходили еще с М.К.Тихонравовым в 1953 году при выполнении работ по теме „Пакет“ в НИИ-4. Ничего у вас не получится — нельзя из одинаковых блоков создать семейство носителей разных классов так, чтобы каждый из носителей был бы достаточно эффективен в своем классе».
После первого выступления в зале раздалось еще много подобных реплик с мест, общий смысл которых сводился к тому, что, создавая универсальный ряд ракет-носителей, нужно начинать с носителя самого легкого класса, и после отработки использовать его в качестве верхней ступени носителя следующего, более тяжелого класса, и так далее до носителя сверхтяжелого класса.
Под огнем критики оппонентов Глушко сказал: «Я двигателист, и в ракетах пока учусь у Садовского» (впоследствии эту фразу Валентин Петрович говорил многократно. Это была страховка — если что-то пойдет не так, то в конечном итоге будет виноват Садовский).
(прим. А.С. Игорь Садовский был заместителем ещё Мишина, он в частности был первым генеральным конструктором многоразовой космической системы)Вадим Лукашевич, Многоразовый орбитальный корабль ОК-92, ставший «Бураном»
Однако для Глушко, выходца из старых времён, подлинного мечтателя, приоритетом оставалась Луна. В том числе и для этого планировались РЛА. Дошло до того, что на знаменитом совещании Главных 13 августа 1974 года, в присутствии главы МОМ Сергея Афанасьева и секретаря ЦК КПСС, ответственного за оборону и ракетную программы Дмитрия Устинова, Глушко предложил передать постройку лунной базы – знаменитого «Барминграда» (официальные обозначения: ДЛБ и «Звезда») – под его руководство у ещё одного космического патриарха – Владимира Бармина.
Чертеж ДЛБ «Звезда» (Фото: ОКБ-1)
К концу 1974 года Валентин Глушко «завладел» главным космическим предприятием — НПО Энергия — и теперь готовился к тому, чтобы превзойти Королёва и американцев благодаря созданию на Луне постоянной базы. Однако эти планы были под угрозой — военные желали получить полноценный ответ заокеанскому Шаттлу. Валентину Петровичу ничего не оставалось, кроме как пойти у них на поводу.
…перед министерством (общего машиностроения, прим. А.С.) уже поставлена задача создания пилотируемой многоразовой системы, не уступающей американскому «шаттлу». Это важнейшая и труднейшая задача. <…>
Сергей Александрович Афанасьев, министр общего машиностроения СССР
О дальнейших перипетиях амбициозного проекта я поведаю вам уже завтра, спасибо за внимание!
Автор: Александр Старостин
Источники
— Материалы сайта Buran.ru Вадима Лукашевича, а именно:
Вадим Лукашевич. «Советская копия шаттла — многоразовая космическая система с орбитальным самолетом ОС-120»
Вадим Лукашевич. «Многоразовый орбитальный корабль ОК-92, ставший «Бураном»»
Вадим Лукашевич. «Краткая история создания многоразового орбитального корабля «Буран» (изделия 11Ф35)»
Игорь Афанасьев. Многоразовый корабль с вертикальной посадкой
— Барт Хендрикс, Берт Вис. «Энергия-Буран: советский Space Shuttle (Energiya-Buran. The Soviet Space Shuttle)»
— Борис Черток. «Ракеты и люди»
— Борис Губанов. «Триумф и трагедия «Энергии». Размышления главного конструктора»
— Вячеслав Филин. «Путь к Энергии»
— «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева 1946-1996», под редакцией Юрия Семёнова
— Анализ возможных целей создания многоразовой космической транспортной системы США. SPACE SHUTTLE, подготовлен Д.Охоцимским и Ю.Сихарулидзе, оцифрован и составлен П.Шубиным
— Томас Хеппенгеймер. «Решение о Space Shuttle (The Space Shuttle Decision)»
— Станислав Смирнов, Ольга Поплевина. «Я не могу понять старт космического корабля, поставленного «на попа»»
— Материалы сайта Марка Уэйда Astronautix. com
Полёт советского космического корабля «Буран»: история проекта и отличие от американских разработок | 74.ru
Все новости
«Зато теперь все с сахаром и бензином». Как крымчане пережили взрыв на мосту через Керченский пролив
Города и села в Белгородской области обстреляли более шести раз за день. Ранена 16-летняя девушка
«Когда узнал, был в шоке»: вице-мэр Челябинска, работавший замминистра транспорта Крыма, — о взрыве на мосту
Как всё случилось, кто погиб и что будет дальше. Главное о взрыве Крымского моста
«Туда проход запрещен». Что происходит в очереди на керченский паром, которого еще нет
«Повреждения серьезные, но движение по мосту откроем уже в ближайшие дни». Что говорят эксперты о разрушенном Крымском мосте
У паромной переправы в Крыму образовались очереди. Видео
«Жесткий взрыв, даже дом зашатался»: жители Крыма рассказали, что увидели в момент ЧП на мосту
Момент смертельного ДТП на трассе М-5 в Челябинской области попал на видео
Южноуральский боксер сохранил титул чемпиона России
При взрыве на Крымском мосту погибли три человека
Люди массово запасаются бензином и продуктами. Что происходит на полуострове после взрыва Крымского моста
«Хвост отрывали, гоняли меня»: как риелтор стала единорожкой, чтобы радовать больных детей
Взрыв, пожар, разрушения. Всё, что известно о ЧП на Крымском мосту, — в одном видео
Ангел в квадрате: как сейчас живут и выглядят самые красивые близняшки в мире
«Видать, мужик уснул»: двое погибли в столкновении «Лады» с грузовиками на М-5 в Челябинской области
«На нервной почве может случиться выкидыш»: ожидающая третьего ребенка сибирячка — о том, как мобилизовали ее мужа
«Не тянет экономика затраты»: что не так с кредитными каникулами для мобилизованных
Президент подписал указ о присвоении званий челябинским врачам
Капуста на зиму: четыре очень простых рецепта квашения, маринования и салатов
Обрушились два пролета: глава Крыма рассказал о состоянии моста после пожара
Что делать с тревогой и растерянностью? На важные вопросы отвечает психолог Михаил Лабковский
ЧП на Крымском мосту произошло из-за подрыва автомобиля
«Уходил утром — матушке подарок оставлял»: близкие — о погибшем на спецоперации священнике. Он успел прослужить две недели
Дядя Коля, куда ты пропал? Как сложились судьбы известных телеведущих 90-х
По Крымскому мосту запустили движение машин: онлайн-хроника ЧП
Как получить повестку в военкомат на приеме у терапевта районной поликлиники. Чудеса частичной мобилизации
На Крымском мосту сильный пожар: загорелась цистерна с топливом
«Папочка, не оставляй меня». Кого мобилизуют в российских деревнях и как живут оставшиеся без мужчин семьи — репортаж
«Это следствие нерешенных проблем»: урбанист — об установке новых тросовых разделителей на дорогах Челябинска
Рэпер Oxxxymiron и писатель Глуховский пополнили списки иноагентов
Социальные гарантии для мобилизованных и регион, где никого не призвали: новости СВО за 7 октября
«Он оставил меня»: как чувствуют себя женщины, чьи любимые уехали за границу из-за мобилизации (и советы экспертов для них)
Учредителя фирмы, сорвавшей олимпийскую стройку века в Челябинской области, отправили в колонию
Из Челябинска запустят новый авиарейс в Москву
Как отправить посылку мобилизованному в зону СВО. Рассказывают военные почтальоны
Чем кормят военных: дегустируем сухпаек Российской армии
В Челябинске на стройплощадке школы тхэквондо вырубят 60 деревьев
Аргаяшские власти рассказали, как помогут семье умершего 44-летнего мобилизованного
Все новости
«Буран» c ракетой-носителем «Энергия»
Фото: Роскосмос
Поделиться
15 ноября 1988 года состоялся первый и последний полёт советского многоразового космического корабля «Буран». Это была вершина советской космической программы, один из самых сложных когда-либо построенных космических аппаратов, во многом опередивший своё время. Отчасти это его и погубило. О том, как этот проект появился, чем отличался от американского аналога и почему его постигла такая судьба, рассказал наш коллега с радио «Серебряный Дождь — Екатеринбург» Дмитрий Горчаков в рубрике «Радиолаборатория». Запись эфира по теме можно послушать по ссылке.
Сейчас перспективы многоразовых кораблей, наверное, уже ни у кого не вызывают сомнений. Ракеты Илона Маска летают и возвращаются, многоразовые грузовые космические корабли летают к Международной космической станции, развиваются проекты космического туризма, и даже проектируемый новый российский корабль «Федерация» тоже будет многоразовым. Но в конце 60-х одноразовые ракеты для нечастых пусков всех устраивали. Тогда, в самый разгар холодной войны, две сверхдержавы продолжали соревноваться в космосе. Проиграв лунную гонку, СССР сосредоточился на создании орбитальных станций длительного пребывания космонавтов. А в США после высадки на Луну искали еще более масштабный и вдохновляющий проект.
Рассматривались варианты создания огромной орбитальной станции, станций на Луне и — уже тогда — полет на Марс. И все эти проекты предлагалось реализовывать с помощью новой системы полета в космос — многоразовых кораблей. Но урезание бюджета в итоге привело к сокращению планов, от которых остались лишь сами корабли — шаттлы. Они должны были существенно снизить стоимость выведения грузов на орбиту при условии частых запусков каждые две недели. Забегая вперед, скажем, что эти ожидания не оправдались.
Идея космического челнока проста: это корабль, который взлетает как ракета, а садится как самолет. При этом у него на борту есть кабина для экипажа до 8 человек и грузовой отсек, в котором он может увезли в космос до 25 т груза. Это позволяло выводить и ремонтировать в космосе спутники и модули орбитальных станций. При этом аппарат мог использоваться и в военных целях — кроме выведения военных спутников технически ничто не мешало загружать в него и «бомбы» для сброса из космоса. А самое главное — и это уникальная возможность, которая появляется именно у многоразового корабля, — в грузовом отсеке он может еще и спускать с орбиты грузы — спутники или станции (например, планировалось, что на шаттле вернут на землю телескоп «Хаббл» и разместят его в музее). И не только свои, но и потенциального противника…
Появление таких возможностей у США не могло не обеспокоить советское руководство и привело к запуску аналогичной программы. Отчасти эта ситуация напоминает историю с атомными проектами, где СССР догонял США с отставанием в несколько лет, пытаясь лишить их монополии на новое оружие. Первый полет шаттла состоялся 12 апреля 1981 года, ровно через 20 лет после полета Гагарина. «Буран» полетел через 7 лет — 15 ноября 1988-го.
Старт шаттла «Атлантис», первого из космических челноков
Фото: NASA
Поделиться
У нас были свои разработки по многоразовым системам (например, проект «Спираль»), но политическое руководство поставило задачу идти проверенным путем за американцами — повторить конфигурацию грузового отсека и обеспечить выведение не меньшей массы груза. Из самой постановки задачи вытекало то, что корабли буду очень похожи. И неопытный взгляд действительно с трудом найдет 10 отличий на фотографиях «Бурана» и шаттла. Но сам возвращаемый космический ракетоплан — это лишь часть многоразового комплекса. Вторая важная составляющая — это системы его запуска в космос. И наибольшие отличия двух программ видны именно в них. «Спейс Шаттл» взлетает на самом деле не на ракете, а на собственных двигателях, топливо для которых подается из огромного внешнего рыжего бака, и на двух боковых ускорителях, то есть вся эта система без шаттла не взлетит.
Советская многоразовая система называется «Энергия-Буран» именно потому, что это связка челнока и сверхмощной ракеты «Энергия». Она может самостоятельно вывести на низкую орбиту около 100 т груза (масса «Бурана»), это в 5 раз больше, чем позволяют наши современные ракеты «Протон». Поэтому при взлете «Буран» свои двигатели не использует, а включает их лишь на последней стадии полета уже в космосе. А ракета может применяться и для других задач. И до полета «Бурана» она успела вывести в космос военную станцию «Скиф» массой около 80 тонн. Но на этом отличия не заканчиваются.
«Буран» на стартовой площадке
Фото: Роскосмос
Поделиться
15 ноября 1988 года «Буран» дважды облетел Землю за 205 минут. На его борту не было людей. Он летел в полностью автоматическом режиме. В отличие от шаттлов, которые садились под управлением астронавтов-пилотов. Даже самый первый полет шаттла в 1981 году был пилотируемым, хотя, конечно, это было очень опасно. Кстати, на нем летел Джон Янг, легендарный астронавт, к тому времени уже 4 раза летавший в космос и ходивший по Луне. К моменту первого полета на шаттле «Колумбия» (с пилотом Робертом Криппеном) он как раз руководил отрядом астронавтов НАСА.
Так вот, в отличие от шаттлов, «Буран» садился полностью автоматически. Он взлетел ранним ноябрьским утром в не самую хорошую погоду. Причем это была вторая попытка старта, первая была за пару недель до того, но была прервана за 51 секунду до старта. А в первый полет был ветер, дождь и низкая облачность. Это не страшно для старта, но, как и для всех самолетов, опасно при посадке. Не случайно у «Бурана» было несколько запасных аэродромов для посадки (в Симферополе, Приморье, на Кубе) помимо аэродрома Юбилейного на Байконуре. И точно так же, как и у американского шаттла, была резервная посадочная база в Испании.
Момент посадки «Бурана»
Фото: Роскосмос
Поделиться
Важно отметить, что посадку в атмосфере и «Буран», и шаттл осуществляют без двигателей, как планер. Начиная снижаться с 200-километровой высоты практически на другой стороне планеты, за десятки тысяч километров от аэродрома посадки, орбитальный самолет имеет всего одну попытку попасть на посадочную полосу длиной 4,5 км и шириной 80 метров. При этом для снижения огромной скорости, многократно превосходящей скорость звука, планер маневрирует в атмосфере по S-образной траектории, как сноубордист на склоне, отклоняясь на сотни километров. И права на ошибку у него нет.
И вот уже на высоте около 20 км, получив обновленные метеорологические данные, цифровой мозг «Бурана» принимает самостоятельное решение, и планер делает резкий маневр и уходит влево. Это стало неприятным сюрпризом для руководителей полета. Драматизма добавило то, что в это же время планер теряют службы наземного слежения, так как он попал в слепую зону прямо над ними. Руководство даже рассматривало вариант дистанционного подрыва и уничтожения «Бурана», опасаясь, что он окончательно потерял управление. Но терпение было вознаграждено. Просто автоматика корабля решила, что при существующем направлении ветра безопаснее будет садиться с другой стороны полосы! Почти с ювелирной точностью «Буран» приземлился на полосу, отклонившись от ее центра менее чем на метр. Это был триумф строителей, конструкторов, программистов.
Всего по программе «Буран» планировали построить 5 челноков, как и в США. К 1988 году, кроме полетевшего экземпляра, был почти на 95% готов второй и наполовину — третий.
Второй полет планировался лишь через 3 года, в 1991-м. Он тоже должен был быть беспилотным. И лишь четвертый полет в 1994 году должен был стать пилотируемым. Все эти полеты планировались как испытательные, поскольку совершенно новую технику предстояло интегрировать в существующую космическую инфраструктуру — отработать стыковку со станцией «Мир», поработать автономно (срок автономного полета десяти космонавтов на «Буране» мог продолжаться до 30 суток, в отличие от двух недель для 7–8 человек на шаттле), провести переход космонавтов из челнока через «Мир» в корабль «Союз» для запасного варианта спуска. Но ничего из этого не было реализовано. Первый полет стал и последним. А к станции «Мир» в итоге пристыковался «Спейс Шаттл». И строительство МКС в итоге проводилось с участием американских челноков, а не российских.
Шаттл «Атлантис» готовится к стыковке со станцией «Мир». 1995 год
Фото: NASA
Поделиться
От программы «Энергия-Буран», кроме воспоминаний, нам остались сотни технологий, большая часть из которых, к сожалению, скорее всего, тоже утеряна. Летавший планер вместе с ракетой «Энергия» символично погиб в 2002 году при обрушении крыши монтажно-испытательного комплекса на космодроме «Байконур», где он хранился. Из нескольких массо-габаритных макетов «Бурана», которые были построены для полетов и транспортировки в атмосфере, в настоящее время сделаны доступные для посещения музейные экспонаты — на ВДНХ в Москве, у центра «Сириус» в Сочи, в техническом музее в Шпайере (Германия) и на Байконуре.
Буран в музее в Шпайере, Германия
Фото: Bilderling/Wikimedia.org
Поделиться
Кроме того, летает и успешно возит крупногабаритные грузы по всему миру единственный, ныне украинский, самолет Ан-225 «Мрия», созданный именно для транспортировки «Бурана».
Ан-225 и «Буран» на авиасалоне в Ле Бурже в 1989 году
Фото: Ralf Manteufel/Wikimedia.org
Поделиться
Программа «Энергия-Буран» официально не закрыта до сих пор, но понятно, что ни страны, ни производственной кооперации, способной тянуть такой проект, уже нет. Как нет и необходимости в именно таком корабле. Опыт США показал, что даже они не смогли тянуть такую экономически неэффективную программу, как «Спейс Шаттл». А две аварии челноков показали, что обеспечение безопасности полетов при отсутствии систем спасения для всего экипажа не представляется возможным. Нужны другие корабли и ракеты, и они обязательно появятся — более эффективные, более мощные, более безопасные. И у нас в стране, я надеюсь, тоже.
Кстати, в 2025 году российская компания планирует отправить в космос первых туристов. Сейчас такое путешествие стоит около 250 тысяч долларов, но российские конструкторы не исключают, что у них получится сделать это дешевле.
По теме
- Первый полёт будет уже через 7 лет: как в России создают корабль для отправки туристов в космос
Дмитрий Горчаков
физик-ядерщик, научный сотрудник компании «Эксорб»
Космос
- ЛАЙК3
- СМЕХ0
- УДИВЛЕНИЕ0
- ГНЕВ0
- ПЕЧАЛЬ0
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
КОММЕНТАРИИ255
Читать все комментарииДобавить комментарий
Новости СМИ2
Новости СМИ2
Советский шаттл «Буран»: один полет, долгая история
В этом месяце исполняется двадцать пять лет со дня первого запуска советского космического корабля «Буран». Идея многоразового космического самолета существовала среди энтузиастов космоса на протяжении десятилетий и предшествовала идее ракеты, доставляющей людей на околоземную орбиту. Руководитель советской космической программы эпохи космических гонок Сергей Королев изучал возможную конфигурацию одного из них в студенческие годы в 1930-х годах. Вторая мировая война и успешная разработка немцами Фау-2 на некоторое время отвлекли как советских, так и американских инженеров от концепции космического самолета.
Памятная медаль советского челнока «Буран» в собрании Музея.
Официальный советский интерес к многоразовому космическому самолету возродился в 1950-х годах. В течение 30 лет несколько программ совпадали. Конструкторы и менеджеры считали, что такой корабль в конечном итоге обеспечит более надежный и эффективный доступ в космос, чем одноразовые ракеты. Их первая попытка, известная как «Буря», , была разработана инженерами авиаконструкторского завода им. Микояна Гуревича. На этом корабле, также известном как МиГ-105, использовался прямоточный воздушно-реактивный двигатель, который требовал вспомогательного запуска для выхода на орбиту. После рассвета космической эры советские конструкторы ракет и космонавты продолжили работу над космическим самолетом, который тогда назывался 9.0007 Спираль , 1960-е годы. Среди летчиков-испытателей был второй человек, вышедший на орбиту Земли, Герман Титов, который оставил карьеру космонавта, чтобы стать летчиком-испытателем программы. Во время первых запусков американских космических шаттлов советское министерство обороны вновь проявило интерес к проекту и начало испытания беспилотной масштабной модели «Буран », получившей название «Бор ». Это была серия моделей планируемых космических кораблей в масштабе 1:3 и 1:2. Хотя программа была секретной, австралийские рыбаки увидели советский корабль, вытаскивающий из океана модель небольшого масштаба. Эти сообщения положили начало предположениям о том, что Советский Союз пытался построить шаттл, аналогичный американскому. На фоне многочисленных международных спекуляций и после многих задержек Советский Союз запустил 9-й0007 Буран (Метель), его первый полномасштабный многоразовый космический шаттл, 15 ноября 1988 года. Хотя «Буран» всесторонне испытывали в атмосфере Земли с подготовленными пилотами, первый и единственный орбитальный запуск был произведен без экипажа. «Буран », запущенный на ракете-носителе «Энергия», самой большой среди советских ракет-носителей. Он очень сильно напоминал американский шаттл — и не случайно. Благодаря шпионажу Советы получили технические характеристики американского шаттла.
Макет корабля «Буран» и его ракеты-носителя «Энергия», подаренных музею президентом России Борисом Ельциным.
Запуск «Бурана» произошел в критический период советской истории. Страна изо всех сил пыталась оправиться от мрачного наследия двух десятилетий брежневского режима, который ставил международный престиж и военные расходы выше комфорта своих граждан. Политика Михаила Горбачева перестройка призвала к более жесткому учету государственных расходов. Его политика гласности , или открытости, допускала публичное обсуждение политики. Это позволило выступить с более открытыми и громкими возражениями на публичной арене. Реакция советского аэрокосмического сообщества на программу «Буран » была немедленной и резко отрицательной. Инженеры, такие как Константин Феоктистов, спроектировавший космический корабль «Восток», написали советскому лидеру Михаилу Горбачеву 19-страничный критический анализ программы. В своем письме он указал, что расходы на многоразовый шаттл истощат бюджет существующих программ. Ученый-планетолог Роальд Сагдеев, который также руководил энергичными советскими исследованиями Венеры, также выразил свое неодобрение этой программе, поскольку она подорвет расходы СССР на космические науки. После первого рейса «Бурана» полетов не было. После нескольких незавершенных дизайн-проектов в 19В 1970-х годах Советы возродили усилия по созданию «Буран » в 1980-х годах. Начато производство еще двух готовых к полету космических кораблей, но ни один из них не был завершен. Советы начали строительство двух других, но так и не завершили строительство планера. Правительство официально отменило программу после распада СССР. Борис Николаевич Ельцин, первый демократически избранный президент России, представил макеты советских космических кораблей «Буран», и «Энергия-9».Ракета-носитель 0008 в Смитсоновский институт в июне 1992 года во время саммита в Вашингтоне с президентом США Джорджем Бушем-старшим. Эти модели посвящены первым запускам ракеты-носителя «Энергия» в мае 1987 года и шаттла «Буран» в ноябре 1988 года. В мае 2002 года советский «Буран» снова появился в новостях. Ангар, в котором размещался последний оставшийся полномасштабный испытательный образец «Бурана» на российском космодроме в Байконуре, Казахстан, рухнул. Первоначально здание было построено как сборочный цех для «Бурана» и советской ракеты-носителя большой грузоподъемности 9. 0007 Энергия . В результате обрушения здания погибли восемь человек.
Космический журналист Роберт Перлман стоит у советского шаттла «Буран» в его сборочном цеху всего за две недели до того, как здание рухнуло. Предоставлено Робертом Перлманом, Collectspace.com.
Похожие темыКосмосХолодная войнаЛюди
TwitterКомментарии? Свяжитесь с нами
Вам также может понравиться
Размышления о проблемах международного космического сотрудничества после окончания холодной войны
23 мая 2010 г.
Как два выхода в открытый космос времен холодной войны пришли к общему технологическому решению
18 марта 2015 г.
Похожие объектыМодель, Модель «Буран-Энергия»
Объект
Буран: как Советы украли космический шаттл
Хотя американский космический шаттл не был бюджетной платформой, как предполагалось, программа оказалась настолько успешной, что Советский Союз решил построить свой собственный. Без ведома большинства, они на самом деле сделали , и он даже полетел в космос.
12 апреля 1981 года космический челнок НАСА «Колумбия» впервые с ревом ожил. Когда загорелись три мощных главных двигателя шаттла, они сжигали топлива на сумму, равную плавательному бассейну, каждые 25 секунд, подбрасывая шаттл весом 4,4 миллиона фунтов в небо с поразительной скоростью 37 миллионов лошадиных сил. Всего за восемь с половиной минут шаттл израсходует все топливо в своем массивном оранжевом топливном баке и прогорит два твердотопливных ракетных двигателя.
(NASA)
Если бы вы начали ситком из 80-х, когда в тот день стартовала «Колумбия», космический шаттл разогнался бы с нуля до 17 500 миль в час до первой рекламной паузы .
Успех первой миссии «Колумбии» был захватывающим моментом для Соединенных Штатов, но на другом конце земного шара он оставил Москву в кислом настроении. Советы наблюдали за развитием американской программы космических челноков благодаря более дружественному к СМИ подходу Америки к космическим путешествиям. На самом деле, к моменту первого запуска «Колумбии» Советы уже начали разработку свой собственный космический шаттл , который поразительно напоминал новую жемчужину НАСА.
Использование холодной войны в качестве ракетного топлива
Встреча Ричарда Никсона с Леонидом Брежневым 19 июня 1973 года во время визита советского лидера в США (Wikimedia Commons) но сама концепция не была представлена публике до 1972 года. Два года спустя, когда усилия НАСА начали обретать форму, в Кремле состоялась секретная встреча между главой Военно-промышленной комиссии СССР Владимиром Смирновым, и тогдашний советский лидер Леонид Брежнев.
В то время как американцы всегда хорошо маскировали свою космическую деятельность как не более чем стремление к науке и национальной гордости, военное применение такого корабля было очевидным. Американский космический шаттл позволит запускать более крупные и сложные спутники-шпионы, позволит экипажам летать на орбиту для проведения технического обслуживания или ремонта и, что наиболее важно, позволит повторно использовать сам корабль, что теоретически снизит цену на орбитальные операции. В Советском Союзе также существовали опасения, что этот новый космический корабль может быть использован в качестве своего рода орбитального бомбардировщика.
Строящийся космический челнок НАСА «Энтерпрайз» в 1976 году (НАСА)
«Такое транспортное средство похоже на самолет. Он способен боковым маневром изменить свою орбиту таким образом, чтобы в нужный момент оказаться прямо над Москвой, возможно, с опасным грузом», — пояснил Смирнов на совещании.
Точно так же, как чиновники министерства обороны в Соединенных Штатах могли переоценить (или намеренно преувеличить) угрозу, исходящую от различных военных и технологических программ Советского Союза, Смирнов и его сторонники знали, что в их интересах действительно продать мысль о том, что американский шаттл представляет серьезную угрозу советским интересам.
«Шаттлом начали пугать Леонида Ильича Брежнева и объяснили ему, что проклятый шаттл может в любую минуту налететь на Москву, разбомбить ее вдребезги и улететь», — писал российский журналист в 1991 году, незадолго до Советский Союз пал.
«Брежнев понял, да, конечно, нужно альтернативное оружие».
Холодная война созрела для такого рода военного превосходства, как средства получения военного преимущества, так и публичного средства проверки соответствующих экономических моделей каждой страны. Каждый американский успех, с которым не могли сравниться Советы, рассматривался московскими лидерами как фактический аргумент в пользу капитализма.
По сути, признание того, что они не могут построить свой собственный шаттл, означало бы признание того, что советская система не соответствовала научным, инженерным и материальным возможностям американской модели правительства. Этот идеологический конфликт был краеугольным камнем холодной войны, и всего за десять лет до того, как Советский Союз рухнул под тяжестью собственного краха, все уже начинало выглядеть безрадостно. Советскому Союзу нужна была победа, и Смирнов смог убедить Брежнева, что именно такой может быть советский космический челнок.
Начинается секретная советская программа «Спейс шаттл»
Советский космический шаттл «Буран» (WikiMedia Commons)
К началу 1976 года Центральный комитет Коммунистической партии и Совет министров СССР одобрили планы по разработке нового шаттла. Руководил секретными усилиями генерал-полковник Александр Максимов, военный чиновник, которому было поручено управлять существующими советскими военно-космическими программами. Двум ученым, В. П. Глушко и Глебу Лозино-Лозинскому, также было поручено возглавить работу, но среди участников не было сомнений в том, что новая программа шаттлов, получившая название «Буран», будет явно военным предприятием.
«Ни для кого в нашем секторе не секрет… что система «Энергия-Буран» была заказана у нас военными», — сказал разработчик ракеты-носителя «Энергия» Юрий Семенов. «На совещаниях на разных уровнях говорилось, что американские шаттлы даже на первом витке могут совершить боковой маневр и развернуться над Москвой, возможно, с опасным грузом. Нужен паритет, нужна была однотипная ракетно-космическая система».
Первоначально Советы рассматривали возможность перезапуска предыдущей программы космических самолетов под названием «Спираль». Однако разработка концепции небольшого космического самолета была прекращена более десяти лет назад, и советские официальные лица отметили, что предполагаемое использование «Спирали» не даст ничего близкого к возможностям, предлагаемым будущими американскими шаттлами.
Угон космического челнока
(НАСА)
Поскольку к концу 1970-х годов американцы добились устойчивого прогресса в своей собственной программе космических челноков, советское руководство осознало, насколько они отстали. Если они собирались идти в ногу с НАСА, им нужно было найти способ ускорить процесс проектирования, не возвращаясь к отмененной программе Spiral. Хотя решение об отказе от Spiral было принято на основании его ограниченных возможностей, многие в Советском Союзе были разочарованы кажущимся шизофреническим подходом к разработке орбитальных платформ.
«Спираль была очень хорошим проектом, но это была еще одна ошибка нашего правительства. Они сказали, что у американцев не было шаттла [тогда], и у нас тоже не должно быть, и он был уничтожен. Затем, после того, как вы сделали свой космический шаттл, они немедленно потребовали космический шаттл. … Это было очень безумно для нашего правительства».
-Георгий Гречко, космонавт СССР
Несмотря на разочарование участников и надвигающийся распад Советского Союза, в то время советская космическая программа оставалась одной из лучших в мире. Его ученые и инженеры одерживали победу за победой в первых раундах космической гонки времен холодной войны, выводя на орбиту первый спутник, животное и человека раньше американцев. НАСА, возможно, нанесло нокаутирующий удар высадкой на Луну в 1969, но Советы были далеко не в счет. Если Америка могла спроектировать космический шаттл, вполне вероятно, что и Советы тоже могли. Единственный вопрос был: смогут ли они сделать это достаточно быстро , чтобы идти в ногу с НАСА?
«Шаттл НАСА» и «Буран» сравнили
Без посторонней помощи ответ, казалось бы, был решительным «нет», но Советы не были новичками в обратном проектировании американских технологий. Например, в конце 1950-х годов Советы получили в свои руки одну из самых мощных американских ракет класса «воздух-воздух» — AIM-9.Сайдвиндер, благодаря сделке, заключенной при посредничестве Китая (и невероятному везению одного пилота). Советы смогли собрать много информации о ракетных технологиях из одной приобретенной ими ракеты и быстро запустить в производство советские варианты ракеты. Однако космический шаттл украсть было бы гораздо сложнее… но, как оказалось, в этом и не было необходимости.
Американское национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, или НАСА, было гражданским агентством, которое было четко отделено от американских военных. Хотя это разделение, возможно, было связано скорее с эстетикой, чем с функциональностью (почти все космические проекты имели военное значение), НАСА вообще не относилось к своей программе шаттлов как к разработке системы вооружения. В итоге документация да еще и 9Все планы 0055 для шаттла считались несекретными и легко доступными для общественности. Фактически, большая часть материалов, необходимых Советскому Союзу, хранилась в коммерческих базах данных, что сделало усилия по сбору этих документов одним из первых (если не , то первых) случаев цифрового шпионажа.
(WikiMedia Commons)
«Приобретенные документы касались конструкций планера (включая компьютерные программы для анализа конструкции), материалов, бортовых компьютерных систем и силовых установок. Эта информация позволила советской военной промышленности сэкономить годы научных исследований и время испытаний, а также миллионы рублей, поскольку они разработали свой собственный очень похожий космический шаттл».
— Анализ ЦРУ 1985 г. «Приобретение Советским Союзом западных технологий, имеющих военное значение»
Выход на орбиту
(Wikimedia Commons)
Со всей необходимой технической информацией строительство «Бурана» началось в 1980 г., и всего за четыре года, Советы смогли представить свой поразительно знакомый космический челнок . Однако, несмотря на явное эстетическое сходство, «Буран» действительно отличался от американского дизайна по ряду важных аспектов.
Прежде всего, вместо того, чтобы размещать главные двигатели шаттла внутри самого космического корабля, Советы решили просто прикрепить свой шаттл к своей сверхтяжелой ракете-носителю «Энергия». Он также был спроектирован и построен для автономной работы, что позволяет ему выполнять орбитальные миссии без экипажа на борту. Возможно, наиболее значительным отличием от американского шаттла были четыре реактивных двигателя, установленных в задней части самолета, которые обеспечивали полет с приводом от транспортного средства. Однако, несмотря на то, что на «Буране» были изображения этих реактивных двигателей, их не было, поскольку корабль готовился к своему первому орбитальному полету.
15 ноября 1988 года, через семь с половиной лет после старта космического корабля «Колумбия» из Космического центра Кеннеди, с космодрома Байконур в Казахстане стартовал «Буран». На борту советского космического челнока не было экипажа, что могло быть расценено как соответствующая мера предосторожности. Менее чем за 20 лет до этого трое космонавтов погибли после разгерметизации космического корабля «Союз-11» в космосе. За четыре года до этого космонавт Владимир Комаров погиб при первом в истории запуске космического корабля «Союз». Хотя безопасность экипажа, вероятно, была соображением, к 19В 88 году Советский Союз уже был охвачен политическими потрясениями. Убийство другого экипажа при запуске космического корабля не помогло бы ситуации.
Советский космический шаттл «Буран» (Wikimedia Commons)
«Буран» впервые вышел на низкую околоземную орбиту на своей массивной ракете «Энергия». Оттуда он поднялся на немного более высокую орбиту, прежде чем дважды облететь планету и начать вход в атмосферу. Без своих реактивных двигателей советский космический шаттл должен был бы вернуться на взлетно-посадочную полосу на космодроме Байконур, как американский шаттл. Однако, в отличие от американского шаттла, на борту «Бурана» не было пилота, который управлял бы спуском.
Оглушительный успех автономных систем корабля: «Буран» приземлился вскоре после входа в атмосферу, совершив то, что некоторые назвали «безупречной» посадкой на взлетно-посадочную полосу. На самом деле, при ближайшем рассмотрении теплозащита «Бурана» показала, что обтекает даже лучше, чем , чем первый запуск американского шаттла. Имея новые данные для работы, Советы начали готовиться к еще одному запуску, который так и не состоялся.
Остатки космического корабля «Буран», буксируемого на аэродром Жуковский (Wikimedia Commons)
Через три года после первого и единственного успешного полета «Бурана» правительство Советского Союза рухнуло, а вместе с ним и всякая надежда когда-либо вернуть советский космический корабль «Буран» на орбиту.
Изображение предоставлено Роскосмосом
Космический корабль «Буран» против STS
В целом эти два шаттла имеют одинаковые размеры, в основном потому, что «Буран» был создан как аналог шаттла STS. Но Буран немного легче орбитального корабля СТС (62 тонны вместо 68 тонн). Основное отличие заключается в задней части шаттлов, у STS есть 3 мощных двигателя SSME для взлета, а у Бурана нет. Это связано с важной разницей в процессе проектирования. «Буран» был только полезной нагрузкой РН «Энергия», поэтому его двигатели предназначались только для орбитальных траекторий. У STS Shuttle мощные двигатели, потому что они используются для вывода на орбиту, но оказавшись там, они бесполезны.
Это различие привело к другому: «Бурану» нужна была ракета-носитель, а СТС «Шаттл» — это собственная пусковая установка. Так вот двигатели стоят на ПУ «Энергия». Схема «Энергии» почти такая же, как и у СТС. Центральный блок (2-й этап) с привязкой бустеров сбоку (1-й этап). 1-я ступень состоит из 4-х ускорителей, которые вместо твердого топлива сжигают топливо и кислород. Это существенное конструктивное отличие, поскольку жидкое топливо более мощное, чем твердое (химическое), и двигателями легко управлять (увеличивать или уменьшать мощность, отключать), поэтому в случае аварии их можно отключить и отключить. предотвратить взрыв пусковой установки.
Размеры пусковой установки почти такие же (ускорители Энергии меньше), но поскольку Энергия работает на жидком топливе, она мощнее СТС. Ускорители «Энергии» тоже многоразовые, но совсем по другой схеме. Как только они сжигают все свое топливо, они выбрасываются из «Энергии» парами (чтобы не повредить шаттл), а затем разделяются. К ним раскрывается небольшой парашют, а когда атмосфера становится более плотной, раскрывается больший. Наконец, чтобы замедлить движение вблизи приземления, включаются тормозные ракеты и выдвигаются шасси, чтобы безопасно приземлиться. Для STS ускорители выбрасываются через 2 минуты горения. Затем парашют замедляет их, пока они не достигают океана, где они приземляются.
Еще одно большое отличие состоит в том, что «Буран» был сделан полностью автоматизированным или дистанционно управляемым в полете и даже на орбите (для манипулирования полезными нагрузками). Эта функциональность привела к большим различиям в разработке шаттла и пусковой установки.
Салон двух шаттлов имеет несколько важных отличий. Во-первых, кабина «Бурана» закреплена на амортизаторах внутри фюзеляжа, чтобы уменьшить вибрации во время полета, а передний блок подруливающих устройств более объемный. Переднее шасси орбитального корабля STS находится в носу под блоком двигателей, тогда как у «Бурана» оно находится на стыке между кабиной и грузовым отсеком, гораздо больше сзади, поэтому орбитальный корабль STS больше наклонен во время посадки.
Бортовые компьютеры сделаны по тому же принципу, важная избыточность, чтобы избежать ошибок в обработке и поломки оборудования. ЭВМ «Бурана» имеет тактовую частоту 4 МГц (3 МГц для СТС), состоит из 4-х независимых блоков (5 для СТС), мертвая память хранится на магнитных лентах, память ЭВМ «Буран» составляет 819 200 слов по 32 бита ( 106 496 16-битных слов для STS), что увеличивает вычислительную мощность. Инженеры компьютера STS решили использовать известные языки, такие как FORTRAN, для кодирования алгоритма, тогда как для Buran были разработаны новые языки информатики (высокий и нижний уровень). Он более мощный, потому что использует всю мощь аппаратного обеспечения, но требует больше времени для создания языка и требует больше времени, чтобы инженеры и техники были полностью готовы к работе над ним.
Приборная панель «Бурана» была неполной, когда она текла 15 ноября 1988 года, поэтому сравнивать ее со СТС непросто. За счет автоматического функционала он был проще STS.
Авионика «Бурана» является ярким выражением общего предпочтения Советов функциональности, а не изощренности в дизайне. По сравнению с передовой цифровой системой электронного управления американского шаттла, авионика «Бурана» выглядит примитивной. С советской стороны в кабине «Бурана» были в основном циферблатные приборы, а не цифровые дисплеи. На испытательных кораблях «Буран», по-видимому, использовалась аналоговая версия системы управления полетом, потому что цифровая система была проблематичной.
Крылья обоих орбитальных аппаратов абсолютно одинаковы. У них одинаковая форма, треугольное крыло с углом в передней кромке. Элевоны сзади и система защиты от попадания плазмы в конструкцию крыла.
Отсеки полезной нагрузки двух орбитальных аппаратов имеют одинаковые размеры и одинаковые функции. В центральной части фюзеляжа незначительных отличий немного, потому что это часть, где хранятся баки и антенны, поэтому их расположение и характер различны. В ранней конструкции «Бурана» двери грузового отсека были металлическими (титановый сплав), что очень тяжело, но использование композитных материалов позволило уменьшить массу дверей на 600 кг по сравнению с металлической моделью.
Система удаленного манипулятора сильно различается по функциональности между двумя орбитальными аппаратами, но они имеют почти одинаковые размеры, одинаковые степени свободы, углы наклона и прочность (полезная нагрузка около 30 тонн). РМБ «Бурана» — 360 кг, а СТС — 411 кг. Более того, у «Бурана» есть два СУР, по одному с каждой стороны отсека полезной нагрузки, основной СУР и второй на случай отказа. Основное отличие снова заключается в автоматических функциях. RMS «Бурана» может выполнять автоматическую последовательность, хранящуюся в компьютере, или может управляться дистанционно с Земли техническим специалистом.
Обратите внимание, что СРК «Бурана» не был закончен к первому полету в 1988 году. Его планировалось добавить через несколько лет.
Вертикальный стабилизатор одинаков для обоих орбитальных аппаратов и имеет одинаковую функцию, ориентацию шаттла во время фазы входа в атмосферу и функцию аэродинамического торможения.
Парашют появился на Орбитере позже (после аварии Челленджера), а на Буране он был с самого начала.
Задняя часть двух шаттлов сильно отличается. Орбитальный аппарат STS имеет три различных типа двигателей в задней части: SSME (для вывода его на орбиту), OMS для вывода на орбиту и RCS (система рулевого управления) для точного движения после выхода на рабочую орбиту. У «Бурана» всего два двигателя: основной (использующий жидкий кислород и керосин) и рулевая система с газовым кислородом. Это существенное отличие делает заднюю часть «Бурана» намного легче и менее сложной в обслуживании.
Кроме того, нет отсеков (для СУО), поэтому инженеры решили поставить ТРД в основание вертикального оперения, чтобы увеличить дальность полета на этапе входа в атмосферу на случай, если «Буран» не попадет в окно входа. Но для первого полета их сняли, потому что система еще не была готова.
Энергосистемы орбитальных аппаратов аналогичны. Есть топливный элемент для электричества и вспомогательные силовые установки (ВСУ) для механических систем.
Электроэнергия вырабатывается топливным элементом, он использует кислород и водород для выработки электроэнергии и производства воды для экипажа. Американцы также использовали силовые элементы для своей программы «Аполлон», тогда как русские в то время использовали электрические батареи. Но специально для Бурана разработали новый топливный элемент (из того, что сделали для своей Лунной программы). Этот топливный элемент не был установлен в первый полет «Бурана». Питание обеспечивалось дополнительными батареями (в отсеке полезной нагрузки).
Энергия, используемая для аэродинамических механизмов (вертикальный стабилизатор, элевоны, шасси), вырабатывается ВСУ. Для обоих шаттлов это три сети и три ВСУ, работающие в случае отказа (мощность 103 кВт для Орбитера, 105 кВт для Бурана). Оба они используют гидразин в качестве топлива.
Теплозащитный экран является основной частью космического корабля «Шаттл», он защищает его при входе в плотные слои атмосферы, так как температура может достигать 1200°С.
Теплозащитный экран Бурана изготовлен из трех видов материалов, Армированный углерод. Углеродные пластины для носа и передних кромок крыльев, плитки (38600), черные в основном нижней части (где высокая температура, они могут противостоять до 1650°С) и белой плиткой на остальных участках поверхности фюзеляжа. Тепловая защита в основном обеспечивается плитками, а также слоем покрытия между плитками и фюзеляжем.
Теплозащитный экран орбитального корабля STS состоит из двух видов плитки (черной и белой) и материала RCC для передних кромок крыльев и носовой части. Черные плитки орбитального аппарата выдерживают температуру 1260°C.
Теплозащитный экран — это ахиллесова пята шаттла. Для орбитального аппарата STS инженерам пришлось сделать другой клей для укладки плиток, потому что некоторые из них упали во время первого полета. Более того, организация тайлов на поверхности фюзеляжа очень важна по сравнению с потоком плазмы. Инженеры, работавшие над «Бураном», знали об этом, поэтому разработали очень стойкий клей (во время первого полета нащупали только 7 плиток) и собрали плитки особым образом. Расположение тайлов на Буране отличается от американского шаттла. На Буране нет треугольных и остроугольных плиток, а все длинные щели между плитками перпендикулярны потоку плазмы (см. рисунок напротив). Такая организация плиток позволяет уменьшить аэродинамические турбулентности во время полета. Что касается носовой части, элевонов и дрейфа, то тайлы расположены по дальности. Для изменения направления линий стыков вводятся пятиугольные плитки, так как они не имеют острых углов.
Позднее американские инженеры разработали новую термозащиту под названием Advanced Flexible Reusable Surface Insulation (AFRSI), представляющую собой теплозащитное покрытие, гораздо более стойкое к ударам, чем плитка. Его применяют там, где не так важна теплота (вместо белой плитки), кажется, советские инженеры разработали что-то подобное (как мы видим на картинке ниже), но не использовали его на пятых шаттлах в строительстве.
Безопасность была важной частью процесса разработки двух орбитальных аппаратов. Основные части систем авионики пришли из авиации (где она была хорошо испытана и апробирована), главные схемы, трубки, проводка удвоены, утроены или даже учетверены (для бортового компьютера), так что аппаратный отказ практически невозможен. .
Главное преимущество «Бурана» перед STS в том, что он изначально был сделан полностью автоматизированным. Таким образом, компьютер может быстрее экипажа принять решение в случае необходимости спасти экипаж и полезный груз, уменьшив тягу или даже катапультировать шаттл (в компьютере хранится 500 сценариев). Если шаттл катапультируется, он благополучно вернется в автоматическом полете на взлетно-посадочную полосу. Кроме того, двигатели РН «Энергия» работают на жидком топливе и при желании могут быть отключены.
Пилота и второго пилота также может спасти автоматическое катапультирование кресел при наборе высоты (от 50 м до 35 км).
В-третьих, «Энергия» была одноразовой ракетой-носителем, но американский «Шаттл» проектировался с учетом того, что его главными двигателями являются орбитальные аппараты, а SRB обновляются при каждом полете. Обоснование многократного использования НАСА заключалось в том, что это позволит быстрее выполнять запуски, чем в свою очередь, более высокую скорость полета и затраты на полет. К сожалению, американский «Шаттл» так и не достиг ожидаемой высокой скорости полета и остается дорогостоящим способом доставки полезной нагрузки в космос. Трудно оценить, было ли советское решение использовать ракету-носитель ЭНР «Энергия» наиболее экономически эффективным, поскольку он летал всего дважды. Кроме того, вопреки традиционным тенденциям Советов, они сделали не просто существующую ракету, а максимально приблизились к конфигурации американского орбитального корабля.
Советская история «Энергия-Буран» представлена значительно хуже, особенно в англоязычной литературе. Хотя несколько глянцевых монографий посвящены «Энергии» и «Бурану» по отдельности, они не очень аналитические. представляет собой значительное количество соответствующих материалов на русском языке о советских шаттлах, и некоторые из них существуют в переводе. Даже на русском языке, кажется, нет окончательной аналитики Бурана, которая освещала бы политическую подоплеку его развития, а не просто детали. Это остается очень полезной потенциально увлекательной задачей для заинтересованного ученого, владеющего русским языком.