Секрет заброшенного ангара. Что осталось от космического «Бурана»? Орбитальный корабль многоразового использования "буран"
|
М н о г о р а з о в а я к о с м и ч е с к а я с и с т е м а в ц е л о м |
|||||
|
Стартовая масса МКС, т |
2380 |
2380 |
2410 |
2380 |
2000 |
|
Суммарная тяга двигателй при старте, тс |
2985 |
2985 |
3720 |
4100 |
2910 |
|
Начальная тяговооруженность |
1,25 |
1,25 |
1,54 |
1,27 |
1,46 |
|
Максимальная высота на старте, м |
56,0 |
56,0 |
73,58 |
56,1 |
|
|
Максимальный поперечный размер, м |
22,0 |
22,0 |
16,57 |
23,8 |
|
|
Время подготовки к очередному полету, сутки |
н/д |
||||
|
Многократность применения: Орбитальный корабль I ступень Центральный блок |
До 100 раз с заменой ДУ через 50 полетов До 20 раз |
До 100 раз До 20 раз 1 (с потерей двигателей II ступени) |
Н/д До 20 раз 1 (с ДУ II ступени) |
100 раз с заменой ДУ через 50 п-тов До 20 раз |
|
|
Затраты на один полет (без амортизации орбитального корабля), млн. руб. (долл.) |
15,45 |
н/д |
н/д |
$10,5 |
|
|
Начало ЛКИ: I ступени в составе РН 11К77 ("Зенит") Кислородно-водородного блока II ступени в составе МКС с грузовым транспортным контейнером Автономные испытания ОК в атмосфере МКС в целом |
1978 год 1981 год 1981 год 1983-85 годы |
1978 год 1981 год 1981 год 1983-84 годы |
1978 год 1981 год 1983 год |
4 кв. 1977 г. 3 кв. 1979 г. |
|
|
Стоимость разработки, млрд. руб. (долл.) |
н/д |
н/д |
$5,5 |
||
|
Р а к е т а - н о с и т е л ь |
|||||
|
Обозначение |
РЛА-130 |
РЛА-130 |
РЛА-130 |
РЛА-130В |
|
|
Компоненты и масса топлива: I ступень (жидкий О 2 + керосин РГ-1), т II ступень (жидкий О 2 + жидкий H 2 ), т |
4×330 |
4×330 |
4×310 |
6×250 |
984 (масса ТТУ) |
|
Размеры блоков ракеты-носителя: I ступень, длина×диаметр, м II ступень, длина×диаметр, м |
40,75×3,9 н/д × 8,37 |
40,75×3,9 н/д × 8,37 |
25,705×3,9 37,45×8,37 |
45,5×3,7 н/д × 8,50 |
|
|
Двигатели: I ступень: ЖРД (КБЭМ НПО "Энергия") Тяга: на уровне моря, тс В вакууме, тс В вакууме, сек РДТТ (I ступень у "Шаттла"): Тяга, на уровне моря, тс Удельный импульс, на уровне моря, сек В вакууме, сек II ступень: ЖРД разработки КБХА Тяга, в вакууме, тс Удельный импульс, на уровне моря, сек В вакууме, сек |
РД-123 4×600 4×670 11Д122 3×250 |
РД-123 4×600 4×670 11Д122 3×250 |
РД-170 4×740 4×806 308,5 336,2 РД-0120 4×190 349,8 |
РД-123 6×600 6×670 11Д122 2×250 |
2×1200 SSME 3×213 |
|
Продолжительность активного участка выведения, сек |
н/д |
н/д |
н/д |
н/д |
|
|
О р б и т а л ь н ы й к о р а б л ь |
|||||
|
Размеры орбитального корабля: Общая длина, м Максимальная ширина корпуса, м Размах крыла, м Высота по килю, м Размеры отсека полезного груза, длина×ширина, м Объем гермокабины экипажа, м 3 Объем шлюзовой камеры, м 3 |
37,5 22,0 17,4 18,5×4,6 н/д |
34,5 22,0 15,8 18,5×4,6 н/д |
34,0 н/д н/д × 5,5 |
37,5 23,8 17,3 18,3×4,55 н/д |
|
|
Стартовая масса корабля (с РДТТ САС), т |
155,35 |
116,5 |
н/д |
||
|
Масса корабля после отделения РДТТ САС, т |
119,35 |
||||
|
Масса полезного груза, выводимого ОК на орбиту высотой 200 км и наклонением: I=50,7 ° , т I=90,0 ° , т I =97,0 ° , т |
н/д н/д |
26,5 |
|||
|
Максимальная масса полезного груза, возвращаемая с орбиты, т |
14,5 |
||||
|
Посадочная масса корабля, т |
89,4 |
67-72 |
66,4 |
84 (с грузом 14,5т) |
|
|
Посадочная масса корабля при аварийной посадке, т |
99,7 |
н/д |
н/д |
||
|
Сухая масса орбитального корабля, т |
79,4 |
68,1 |
|||
|
Запас топлива и газов, т |
н/д |
10,5 |
12,8 |
||
|
Запас характеристической скорости, м/с |
|||||
|
Тяга корректирующе-тормозных двигателей, тс |
н/д |
2х14=28 |
2х8,5=17,0 |
н/д |
|
|
Тяга двигателей ориентации, тс |
40×0,4 16×0,08 |
в носовой части 16×0,4 и 8×0,08 в хвостовой части 24×0,4 и 8×0,08 |
впереди 18×0,45 сзади 16×0,45 |
н/д |
|
|
Время пребывания на орбите, сутки |
7-30 |
7-30 |
н/д |
7-30 |
|
|
Боковой маневр при спуске с орбиты, км |
± 2200 |
± 2200 (с учетов ВРД ± 5100) |
± 800…1800 |
± 2100 |
|
|
Тяга воздушно-реактивных двигателей |
Д-30КП, 2×12 тс |
АЛ-31Ф, 2×12,5 тс |
|||
|
Возможность посадки орбитального корабля на территорию своей страны с Нкр=200км (~ 16 витков в сутки): I = 28,5° I = 50,7° I = 97° |
Посадка на ВПП старта с семи витков, кроме 6-14 с пяти витков, кроме 2-6,10-15 |
Посадка на любые аэродромы гражданского воздушного флота 1 класса Со всех витков, кроме 8,9 со всех витков |
Посадка на подготовленные грунтовые спецплощадки Ø 5км Со всех витков, кроме 8,9 со всех витков |
Посадка на базах Эдвардс, Канаверал, Ванденберг с девяти витков, кроме 7-13 с десяти витков, кроме 2-4, 9-12 |
|
|
Потребная длина и класс посадочной полосы |
4 км, специальная ВПП |
2,5-3 км, все аэродромы 1 класса |
Спец.площадка Ø 5км |
4 км, специальная ВПП |
|
|
Посадочная скорость орбитального корабля, км/ч |
посадка на парашютах |
||||
|
Двигатели системы аварийного спасения (САС), тип и тяга, тс Масса топлива, т Масса снаряженного двигателя, т Удельный импульс, на земле/в вакууме |
РДТТ, 2×350 2×14 2×18-20 235 / 255 сек |
РДТТ, 1×470 н/д 1×24,5 н/д |
РДТТ, 1×470 н/д 1×24,5 н/дн/д |
||
|
Экипаж, чел. |
|||||
|
Средства для транспортировки орбитального корабля и летной отработки: |
Ан-124 (проект) |
Ан-22 или автономно |
Ан-22, 3М или автономно |
н/д |
Боинг-747 |
|
В итоге был создан корабль с уникальными характеристиками, способный доставить
на орбиту груз массой 30 т и вернуть на Землю 20 т. Имея возможность взять на
борт экипаж из 10 человек, он мог весь полет выполнять в автоматическом режиме. Но мы не будем подробно останавливаться на описании "Бурана ", ведь ему и посвящен весь , для нас важнее другое - еще до его полета конструкторы уже думали о разработке многоразовых кораблей следующего поколения.
"После-бурановские" проекты.
Многоцелевая авиационно-космическая система
(МАКС)
НПО "Энергия", используя задел по МКС "Энергия-Буран", также предложило целый ряд частично или полностью многоразовых ракетно-космических систем с вертикальным стартом с использованием РН "Зенит-2", "Энергия-М" и многоразовой крылатой разгонной ступени вертикального старта на базе "Бурана" . Наибольший интерес вызывает проект полностью многоразового носителя ГК-175 ("Энергия-2") на базе РН "Энергия" со спасаемыми крылатыми блоками обеих ступеней. Также в НПО "Энергия" велись работы и над перспективным проектом одноступенчатого воздушно-космического самолета (ВКС). Конечно,
Но в истории нашей космонавтики
существовали и бескрылые многоразовые спускаемые аппараты с малым
аэродинамическим качеством, использовавшиеся в составе
С начала 1985 года подобный
проект -
многоразовый космический корабль "Заря" (14Ф70) -
разрабатывался и в НПО "Энергия" под
ракету "Зенит-2" . Аппарат состоял из многоразового
корабля, по форме напоминавшего увеличенный спускаемый аппарат корабля "Союз ",
и сбрасываемый перед сходом с орбиты одноразовый навесной отсек. Корабль "Заря "
имел диаметр 4,1 м, длину 5 м, максимальную массу около 15 т при выведении на
опорную орбиту высотой до 190 км и наклонением 51,6 0 , в том числе
массу доставляемых и возвращаемых грузов соответственно 2,5 т и 1,5-2 т при
экипаже из двух космонавтов; 3 т и 2-2,5 т при полете без экипажа, или экипажа
до восьми космонавтов. Возвращаемый корабль мог эксплуатироваться в течение
30-50 полетов. Многоразовость достигалось за счет применения
"бурановских" теплозащитных материалов и новой схемы
вертикальной посадки на Землю с помощью многоразовых ЖРД для гашения
вертикальной и горизонтальной скоростей посадки и сотового амортизатора корпуса
корабля для исключения его повреждений. Отличительной
Логика развития пилотируемой
космонавтики и экономические реалии России поставили задачу разработки нового
пилотируемого корабля -
вместительного, недорогого и
эффективного транспортного средства для ближнего космоса. Таким и стал проект
космического корабля "Клипер ", вобравшего в себя опыт проектирования
многоразовых кораблей. Будем надеяться, что у России хватит разума (а главное,
средств!) реализовать новый проект и " "
В.Лебедева;
-
фоторепортаж самолет-аналог
БТС-02 ГЛИ на авиасалоне МАКС-99;
При создании этой страницы были использованы материалы из статьи С.Александрова "Вершина" в журнале "Техника Молодежи", N2/1999 стр 17-19, 24-25 | |||||
одноразовых
космических кораблей и орбитальных станций. Наибольшего успеха в создании таких
пилотируемых аппаратов достигло ОКБ-52 Владимира Челомея. Отказавшись
участвовать в разработке "Бурана", Челомей начал в инициативном порядке
разрабатывать собственный крылатый корабль ЛКС (Легкий космический самолет) "малой"
размерности со стартовым весом до 20 т под свой
носитель "Протон" . Но программа ЛКС не получила
поддержки, и в ОКБ-52 продолжили разработку трехместного возвращаемого аппарата
(ВА) в многоразовом исполнении для использования в составе транспортного корабля
снабжения (ТКС) 11Ф72 и военной 
"БУРАН" - советский крылатый орбитальный корабль многоразового использования. Предназначен для решения ряда оборонных задач, выведения на орбиту вокруг Земли различных космических объектов и их обслуживания; доставки модулей и персонала для сборки на орбите крупногабаритных сооружений и межпланетных комплексов; возврата на Землю неисправных или выработавших свой ресурс спутников; освоения оборудования и технологий космического производства и доставки продукции на Землю; выполнения других грузопассажирских перевозок по маршруту Земля-космос-Земля.
Внешняя конфигурация
Орбитальный корабль "Буран" выполнен по самолетной схеме: это "бесхвостка" с низкорасположенным треугольным крылом двойной стреловидности по передней кромке; аэродинамические органы управления включают элевоны, балансировочный щиток, расположенный в хвостовой части фюзеляжа, и руль направления, который, "расшепляясь" по задней кромке (рис. справа), выполняет также функции воздушного тормоза; посадку "по-самолетному" обеспечивает трехопорное (с носовым колесом) выпускаюшееся шасси.
Внутренняя компоновка, конструкция
В носовой части "Бурана" расположены герметичная вставная кабина объемом 73 кубических метров для экипажа (2 - 4 чел.) и пассажиров (до 6 чел.), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления.
Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися вверх створками, в котором размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигательной установки, топливные баки, агрегаты гидросистемы. В конструкции "Бурана" использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь и другие материалы. Чтобы противостоять аэродинамическому нагреванию при спуске с орбиты, внешняя поверхность ОК имеет теплозащитное покрытие, рассчитанное на многоразовое использование.
На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливается гибкая теплозащита, а другие поверхности покрыты теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца и выдерживающими температуру до 1300ºС. В особо теплонапряженных зонах (в носках фюзеляжа и крыла, где температура достигает 1500º - 1600ºС) применен композиционный материал типа углерод-углерод. Этап наиболее интенсивного нагревания орбитального корабля сопровождается образованием вокруг него слоя воздушной плазмы, однако конструкция орбитального корабля не прогревается к концу полета более чем до 160ºС. Каждая из 38600 плиток имеет конкретное место установки, обусловленное теоретическими обводами корпуса орбитального корабля. Для снижения тепловых нагрузок выбраны также большие значения радиусов затупления носков крыла и фюзеляжа. Расчетный ресурс конструкции - 100 орбитальных полетов.
Двигательная установка и бортовое оборудование
Объединенная двигательная установка (ОДУ) обеспечивает довыведение орбитального корабля на опорную орбиту, выполнение межорбитальных переходов (коррекций), точное маневрирование вблизи обслуживаемых орбитальных комплексов, ориентацию и стабилизацию орбитального корабля, его торможение для схода с орбиты. ОДУ состоит из двух двигателей орбитального маневрирования (на рис.справа), работающих на углеводородном горючем и жидком кислороде, и 46 двигателей газодинамического управления, сгрупированных в три блока (один носовой блок и два хвостовых). Более 50 бортовых систем, включающих радиотехнические, ТВ и телеметрические комплексы, системы жизнеобеспечения, терморегулирования, навигации, энергоснабжения и другие, объединены на основе ЭВМ в единый бортовой комплекс, который обеспечивает продолжительность пребывания "Бурана" на орбите до 30 суток.
Теплота, выделяемая бортовым оборудованием, с помощью теплоносителя подводится к радиационным теплообменникам, установленным на внутренней стороне створок грузового отсека, и излучается в окружающее пространство (в полете на орбите створки открыты).
Геометрические и весовые характеристики
Длина "Бурана" составляет 35,4 м, высота 16,5 м (при выпущенном шасси), размах крыла около 24 м,площадь крыла 250 квадратных метров, ширина фюзеляжа 5,6 м, высота 6,2 м; диаметр грузового отсека 4,6 м, его длина 18 м. Стартовая масса орбитального корабля до 105 т, масса груза, доставляемого на орбиту, до 30 т, возвращаемого с орбиты - до 15 т. Максимальный запас топлива до 14 т.
Большие габаритные размеры "Бурана" затрудняют использование наземных средств транспортировки, поэтому на космодром он (так же, как и блоки РН) доставляется по воздуху модифицированным для этих целей самолетом ВМ-Т Экспериментального машиностроительного завода им. В.М.Мясищева (при этом с "Бурана" снимается киль и масса доводится до 50 т) или многоцелевым транспортным самолетом Ан-225 в полностью собранном виде.
Выведение на орбиту
Запуск "Бурана" осуществляется с помощью универсальной двухступенчатой ракеты-носителя "Энергия", к центральному блоку которой крепится пирозамками Буран. Двигатели 1-й и 2-й ступеней ракеты-носителя запускаются практически одновременно и развивают суммарную тягу 34840 кН при стартовой массе ракеты с "Бураном" около 2400 т (из них около 90% составляет топливо). В первом испытательном запуске беспилотного варианта орбитального корабля, состоявшемся на космодроме Байконур 15 ноября 1988 года, ракета-носитель "Энергия" вывела Буран за 476 сек. на высоту около 150 км (блоки 1-й ступени ракеты отделились на 146-й сек. на высоте 52 км). После отделения орбитального корабля от 2-й ступени ракеты был осуществлен двухкратный запуск его двигателей, что обеспечило необходимый прирост скорости до достижения первой космической и выход на опорную круговую орбиту. Расчетная высота опорной орбиты "Бурана" составляет 250 км (при грузе 30 т и заправке топливом 8 т). В первом полете "Буран" был выведен на орбиту высоту 250,7/260,2 км (наклон орбиты 51,6╟) с периодом обращения 89,5 мин. При заправке топливом в количестве 14 т возможен переход на орбиту высотой 450 км с грузом 27 т.
При отказе на этапе выведения одного из маршевых ЖРД 1-й или 2-й ступени ракеты-носителя ее ЭВМ "выбирает" в зависимости от набранной высоты либо варианты выведения орбитального корабля на низкую орбиту или на одновитковую траекторию полета с последующей посадкой на одном из запасных аэродромов, либо вариант выведения ракеты-носителя с кораблем на траекторию возврата в район старта с последующим отделением орбитального корабля и посадкой его на основной аэродром. При нормальном запуске орбитального корабля 2-я ступень ракеты-носителя, конечная скорость которой меньше первой космической, продолжает полет по баллистической траектории до падения в Тихий океан.
Возвращение с орбиты
Для схода с орбиты Буран разворачивается двигателями газодинамического управления на 180º (хвостом вперед), после чего на непродолжительное время включаются основные ЖРД и сообщают ему необходимый тормозной импульс. Буран переходит на траекторию спуска, снова разворачивается на 180º (носом вперед) и выполняет планирование с большим углом атаки. До высоты 20 км осуществляется совместное газодинамическое и аэродинамическое управление, а на заключительном этапе полета используются только аэродинамические органы управления. Аэродинамическая схема "Бурана" обеспечивает ему достаточно высокое аэродинамическое качество, позволяющее осуществить управляемый планирующий спуск, выполнить на трассе спуска боковой маневр протяженностью до 2000 км для выхода в зону аэродрома посадки, произвести необходимое предпосадочное маневрирование и совершить посадку на аэродром. В то же время конфигурация ЛА и принятая траектория спуска (крутизна планирования) позволяют аэродинамическим торможением погасить скорость Бурана от близкой к орбитальной до посадочной, равной 300 - 360 км/ч. Длина пробега составляет 1100 - 1900 м, на пробеге используется тормозной парашют. Для расширения эксплуатационных возможностей "Бурана" предусматривалось использование трех штатных аэродромов посадки (на космодроме (ВПП посадочного комплекса длиной 5 км и шириной 84 м в 12 км от старта), а также в восточной (Хороль Приморского края) и западной (Симферополь) частях страны). Комплекс радиотехнических средств аэродрома создает радионавигационное и радиолокационное поля (радиус последнего около 500 км), обеспечивающие дальнее обнаружение корабля, его выведение к аэродрому и всепогодную высокоточную (в том числе автоматическую) посадку на ВПП.
Первый испытательный полет беспилотного варианта Бурана завершился после выполнения немногим более двух витков вокруг Земли успешной автоматической посадкой на аэродром в районе космодрома. Тормозной импульс был дан на высоте Н=250 км, на расстоянии около 20000 км от аэродрома приземления, боковая дальность на трассе спуска составила около 550 км, отклонение от расчетной точки касания на ВПП оказалось равным 15 м в продольном направлении и 3 м от оси полосы.
Разработка орбитального корабля "Буран" продолжалась более 10 лет
Первому запуску предшествовал большой объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию орбитального корабля и его систем с обширными теоретическими и экспериментальными исследованиями по определению аэродинамических, акустических, теплофизических, прочностных и других характеристик орбитального корабля, моделированием работы систем и динамики полета орбитального корабля на полноразмерном стенде оборудования и на пилотажных стендах, разработкой новых материалов, отработкой методов и средств автоматической посадки на самолетах - летающих лабораториях, летными испытаниями в атмосфере пилотируемого самолета-аналога (в моторном варианте) БТС-02, натурными испытаниями теплозащиты на экспериментальных аппаратах БОР-4 и БОР-5, выводившихся на орбиту и возвращаемых с нее методом аэродинамического спуска, и т. д.
Всего по программе "Энергия-Буран" было построено три летных корабля (третий не достроен), заложены еще два (задел по которым после закрытия программы был уничтожен), и девять технологических макетов в различной комплектации для проведения различных испытаний
«Буран» —
это советский космический корабль
МНОГОРАЗОВОГО
использования.
Он ПРЕВЗОШЁЛ,
по техническим
характеристикам, американский
корабль многоразового
использования – «Шатл».
Буран космический корабль –
это крайний
и самый ГРАНДИОЗНЫЙ
проект,
осуществлённый в СССР.
В СССР
такие проекты могли осуществляться только с ведома и согласия высшего руководства страны.
До того момента
пока не полетел первый Шатл,
советское правительство было совершенно уверено,
что такой проект создать,
в то время —
в ПРИНЦИПЕ НЕВОЗМОЖНО!
Поэтому мощный ТОЛЧОК
на создание Бурана космического корабля
был получен только после 12-го апреля 1981
года,
когда первый раз
взлетел первый Шатл!
Это был Шатл
«Колумбия».
Первый Шатл
взлетел точно в День Советской Космонавтики,
в 20-ю Годовщину
полёта ПЕРВОГО КОСМОНАВТА
нашей планеты, Ю.А.Гагарина.
Скорее всего,
дата полёта первого челнока
была выбрана НЕ СЛУЧАЙНО.
Ракета-носитель Энергия с космическим кораблем Буран Мощность Энергии-170 000 000 л.с.
Советское правительство принималось за осуществление проектов такого масштаба только с точки зрения – ЧТО, данный проект может дать в ВОЕННОМ смысле. Что такое космос в военно-политическом аспекте – это возможность совершить сокрушительный удар по противнику, НЕ получив при этом ответного удара. В конце 70-х, начале 80-х годов 20-го века гонка вооружений стала перемещаться в космос. Вперёд вышла ИСТИНА – КТО ВЛАДЕЕТ КОСМОСОМ – ТОТ ВЛАДЕЕТ МИРОМ. А это предполагает, прежде всего, создание Бурана космического корабля МНОГОРАЗОВОГО использования.
Система Энергия — Буран на взлёте
В самом начале космической гонки, СССР ВЫРВАЛСЯ ВПЕРЁД! Первый спутник Земли. Первый полёт человека в космос. Первая фотография обратной стороны луны. Первая женщина в космосе и т. д. и т. п. Лидерство СССР в космосе продолжалось 12 лет – с 1957 года по 1969 год. Лидерство СССР в космосе было переломлено американцами в 1969 году — приземлением человека на ЛУНУ! А также запуском в 1981-м году космического корабля МНОГОРАЗОВОГО использования, Шатла, который был подобен, созданному в последующем космическому кораблю, Буран! Кстати сказать, что ПРЯМОЙ РЕПОРТАЖ по высадке человека на Луну показывался по телевидению на ВЕСЬ МИР, в то время, в режиме как, сейчас говорят « ON LINE». Этот прямой репортаж НЕ смотрели только ДВЕ страны в Мире – это были СССР и Китай. Правда, в СССР прямой репортаж по высадке человека на ЛУНУ всё-таки несколько человек смотрели – это были только советские космонавты в Центре Управления Космическими Полётами.
В СССР освоение космоса рассматривалось в основном только в ВОЕННОМ аспекте. Даже Ю.А.Гагарин полетел на боевой ракете, переделанной под полёт человека в космос. Но у ракет есть один очень серьёзный и существенный недостаток – она используется только ОДИН РАЗ. Соответственно, это очень ДОРОГО. Поэтому появилась идея создать Буран космический корабль МНОГОРАЗОВОГО использования, который будет после полёта в космос благополучно ВОЗВРАЩАТЬСЯ на Землю — на аэродром. Сразу скажем, что РЕСУРС космического корабля Буран около 100 запусков.
Первая попытка создать многоразовый космический корабль – это был советский проект под названием «Спираль» (смотри статью «Неизвестные самолёты»). Он был так назван потому, что он приземлялся по спирали. Спираль – это был КОСМИЧЕСКИЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ. Его главное предназначение было уничтожение на орбите Земли космических объектов противника и возвращение на Землю. Для того, чтобы начать производство нового образца военной техники, необходимо было получить разрешение, в том числе и министра обороны. Тогда министром обороны СССР был А.А.Гречко. Он, НЕ разобравшись в деталях этого проекта, отказал в производстве Спирали, сказав дословно: «Фантастикой мы заниматься не будем???» Так одним росчерком пера была уничтожена перспективная разработка Спираль! Если бы Спираль НЕ была так просто зарублена, то ещё неизвестно, чей бы ЧЕЛНОК взлетел первым – американский или советский! Правда, надо сказать, что после смерти А.А.Гречко в 1976 году самолёт-аналог Спирали всё-таки, был построен и начал проходить лётные испытания. Первый полёт прошёл успешно, но будущего у Спирали уже не было – было принято решение по созданию Бурана космического корабля.
Мы всё больше и больше отставали от американцев. В США в это время уже полным ходом шло строительство Шатла. Шатл был основным элементом программы СОИ – «Стратегической Оборонной Инициативы». СОИ – это размещение лазерного оружия в космосе для уничтожения спутников и баллистических ракет противника. В СССР об этих работах знали и, проведя исследования, пришли к неутешительным выводам. Шатл мог сделать «НЫРОК» из космоса на высоту 80 километров, сбросить ядерную бомбу и затем опять уйти на орбиту. В это время пост министра обороны СССР занял Д.Ф.Устинов. Принять решение – делать или не делать советский Шатл, предстояло ему. В январе 1976 года вышло постановление о начале работ по созданию Бурана космического корабля. Вопрос – получится или не получится, Буран космический корабль, даже НЕ стоял. После проигрыша в ЛУННОЙ гонке, была цель создать аппарат, ПРЕВОСХОДЯЩИЙ по техническим характеристикам Шатл.
Система Энергия — Буран Взлёт Мощность Энергии — 170 000 000 л.с
Буран — это общее название МНОГОРАЗОВОЙ космической системы. Она состоит из ракеты-носителя и космического самолёта. Буран космический корабль — это совсем НЕ копия Шатла, при его внешней схожести. Основа американской системы – это сам ОРБИТАЛЬНЫЙ КОРАБЛЬ, установленный на топливном баке. Топливный бак, после сгорания топлива, отделяется от корабля и сгорает при падении в атмосфере. Все основные тяговые двигатели, для выхода на орбиту на Шатле, находятся на самом орбитальном корабле. На системе Буран, основные тяговые двигатели, для выхода на орбиту, находятся на ракете-носителе «Энергия». После сгорания топлива, ракета-носитель Энергия отделяется от корабля и сгорает при падении в атмосфере. На самом Буране космическом корабле есть только НЕ основные тяговые двигатели. Преимущество системы «Энергия-Буран» в том, что ракета-носитель Энергия может выносить на орбиту не только космический самолёт, но и ЛЮБУЮ другую полезную НАГРУЗКУ. Получается, что и ракета-носитель Энергия имеет бОльшую мощность и соответственно способность выносить на орбиту бОльшие веса и отдельно сам Буран космический корабль имеет бОльшую грузоподъёмность.
Система Энергия — Буран Выход на старт
Энергия — это ракета-носитель СВЕРХТЯЖЁЛОГО класса. Стартовая масса около 3 000 тонн. Масса выносимой на орбиту полезной нагрузки до 140 тонн. Высота ракеты на стартовом столе 70 метров. Суммарная мощность двигателей на старте 170 000 000 лошадиных сил. Ракету-носитель Энергию создавало Министерство Общего машиностроения – это ракетная промышленность. Буран космический корабль создавало Министерство Авиационной промышленности. Космический самолёт должен уметь летать и приземляться на аэродром и должен НЕ СГОРАТЬ в атмосфере, при сходе с орбиты на скорости 8 км/сек. Буран космический корабль краткая техническая характеристика: масса пустого корабля 90 тонн, масса полезного груза 30 тонн, длина 35 метров, размах крыла 24 метра, высота 16 метров.
Для проверки аэродинамики и отработки посадки Бурана космического корабля был построен аналог – полная копия настоящего корабля, только ещё плюс дополнительные двигатели для взлёта с аэродрома. Как его только не называли: «Летающий булыжник», «Утюг», «Чемодан с крыльями». С трудом верилось, что этот угловатый объект высотой с пятиэтажный дом, вообще может взлететь. В то, что он сядет, верили ещё меньше. Специально для взлёта и посадки Бурана космического корабля была построена полоса длиной 5 500 метров – самая длинная в Европе. Первый взлёт с аэродрома, Буран совершил 10-го ноября 1985-го года. Вопреки опасениям Буран легко оторвался от земли. Траектория снижения космического самолёта очень крутая. Непосвящённый человек может подумать, что Буран космический корабль камнем падает вниз, но при приближении к земле – на определённой высоте самолёт выравнивается и мягко касается полосы. Всего аналог Бурана летал 24 раза.
Помимо задачи научить Буран летать, нужно было решить задачу не менее важную – теплозащита космического самолёта. Весь Буран космический корабль покрыт теплозащитной плиткой сделанной из специального КВАРЦЕВОГО ПЕСКА определённого состава. Степень теплозащиты этой плитки такова, что после полного разогрева до температуры 1 700 градусов Цельсия, она остывает буквально за несколько секунд и её можно брать голыми руками. А если теплозащитную плитку Бурана космического корабля положить на ладонь и направить на плитку огненную струю синего цвета от паяльной лампы, то ладонь ощутит всего лишь тепло. Температура огненной струи синего цвета паяльной лампы около 3 000 градусов Цельсия. Всего теплозащитных плиток около 40 000 штук. Стоимость каждой плитки 500 рублей – это когда средняя зарплата была 130 рублей в месяц! Соответственно вся только теплозащита Бурана космического корабля обошлась в 20 000 000 рублей – это в то время, когда цена рубля была сравнима с ценой доллара! В истории создания космического корабля Буран интересен ещё и такой факт. Во времена СССР должность президента называлась «Генеральный Секретарь ЦК КПСС». Когда правительство СССР приняло решение создать космический корабль многоразового использования Буран, Генеральным Секретарём ЦК КПСС являлся Л.И.Брежнев. Брежнева пытались отговорить строить космический корабль Буран, мотивируя отказ тем, что — это буквально ФАНТАСТИЧЕСКИ ДОРОГОЙ ПРОЕКТ! Также говорили, что в стране и без этого КУЧА ПРОБЛЕМ, что в стране НЕТ ДЕНЕГ на такие разработки! Тогда, для того, чтобы дело НЕ остановилось, Брежнев сказал всего ДВА СЛОВА! Это были такие слова: «ДЕНЬГИ НАЙТИ!» И ДЕНЬГИ НАШЛИ!!!
Некоторые цифры температур нагрева различных поверхностей Бурана космического корабля, при сходе с орбиты: нос корабля и «брюхо» – 1 700 градусов Цельсия, «спина» — менее 370 градусов Цельсия, передняя кромка крыла, сделанная из сплава на основе вольфрама – около 3 000 градусов Цельсия. Указанные температуры нагрева возникают при спуске с орбиты Бурана космического корабля на высоте примерно 57 километров. Интересно, что при сходе Бурана космического корабля с орбиты и при входе его в атмосферу ДОПУСК ОТКЛОНЕНИЯ по ТАНГАЖУ составляет всего 0,5 градуса! В противном случае, при меньшем угле тангажа корабль рискует сгореть в атмосфере, а при большем угле тангажа он может отскочить от атмосферы, как блинчик от воды! Для испытания теплозащитной плитки в реальных условиях вспомнили о проекте Спираль. Сделали уменьшенную копию Спирали и запустили её в космос. Испытания прошли успешно!
Система Энергия — Буран на стартовом комплексе
С самого начала запуск Бурана космического корабля в КОСМОС планировался как БЕСПИЛОТНЫЙ – полностью АВТОМАТИЧЕСКИЙ. Обустройство автоматического полёта во много раз СЛОЖНЕЕ, чем полёт в ручном режиме. К слову заметим, что ни одного полёта Шатла НЕ было в автоматическом режиме. Наступило 15 ноября 1988 года – день старта Бурана космического корабля. Погода портилась на глазах. Накануне поступило штормовое предупреждение. Скорость ветра достигала 20 м/с. После совещания главных конструкторов всё, таки было дано разрешение на старт. Буран космический корабль вышел на орбиту. Ему предстояло сделать 2 витка вокруг Земли. Многим уже тогда было ясно, что первый полёт Бурана космического корабля будет ПОСЛЕДНИМ. Во время посадки Буран боролся с сильным боковым ветром. Самолёт коснулся полосы почти в центре расчётной точки, отклонившись от осевой линии меньше, чем на 1 метр. Пробежал по полосе и замер.
Это была НАИВЫСШАЯ ТОЧКА развития СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ!!!
Работа по программе «Энергия»-«Буран» началась в 1976.
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». Производство осуществлялось на Тушинском машиностроительном заводе с 1980 г.; к 1984 г. был готов первый полномасштабный экземпляр. С завода корабли доставлялись водным транспортом в город Жуковский, а оттуда (с аэродрома Раменское) - воздушным транспортом (на специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т) - на космодром Байконур.
Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 г. Космический корабль был запущен c космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия» и после облёта Земли произвёл посадку на специально оборудованном аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа, полностью в автоматическом режиме, в отличии от «шатла», который может совершать посадку только на ручном управлении.
В 1990 работы по программе «Энергия»-«Буран» были приостановлены, а в 1993 программа окончательно закрыта. Единственный летавший в космос (1988) «Буран» был уничтожен в 2002 году обрушившейся крышей ангара монтажно-испытательного корпуса на Байконуре.
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».
Длина «Бурана» - 36,4 м, размах крыльев - около 24 м, высота корабля, когда он стоит на шасси, - более 16 м, стартовая масса - более 100 т. Грузовой отсек вмещает полезный груз массой до 30 т. 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 полета в составе ракетно-космического комплекса, автономного полета на орбите, спуска и посадки. Объём кабины составляет свыше семидесяти кубометров.
Имеет треугольное крыло с переменной стреловидностью, а также аэродинамические органы управления, работающие при посадке после возвращения в плотные слои атмосферы - руль направления, элевоны и аэродинамический щиток.
«Байкал» - название советского многоразового транспортного космического корабля созданного в рамках программы «Энергия-Буран». Запуск состоялся 4 февраля 1992. В программу полёта входило семидневное пребывание в космосе и стыковка со станцией «Мир». К сожалению, в самом начале полёта произошла нештатная ситуация и «Байкал» совершил аварийную посадку. Это послужило основанием для сворачивания русской программы по созданию кораблей многоразового использования.
В действительности надпись «Байкал» (красным цветом прямым шрифтом наподобие «Arial») украшала борт первого лётного экземпляра МТКК «Буран» практически в течение всего времени наземных испытаний. Однако, незадолго перед запуском на борт МТКК чёрным наклонным шрифтом было нанесено имя «Буран», под которым он отправился в полет и стал известен всему миру. Название корабля и всей программы - «Буран» - было известно всем, кто имел к ним хоть какое-то отношение (в том числе и за пределами СССР) с самого начала разработки программы. Однако, ввиду всеохватывающей секретности это слово не рекомендовалось использовать открыто, в связи с чем родился «Байкал» (а позднее было пущено в оборот открытое название ракеты-носителя «Энергия», известной специалистам как изделие 11К25).
Рассказ о полёте космического корабля «Байкал» - это первоапрельская шутка (2000), созданная администратором интернет-сайта www.buran.ru Вадимом Лукашевичем. Шутка исполнена на высочайшем профессиональном уровне, и, если бы не специальные намёки на то, что это шутка (фон статьи выполнен в виде низкоконтрастного повторяющегося рисунка, состоявшего из силуэта корабля и надписи «С первым апреля»), даже специалистам в области космонавтики было бы сложно объяснить, что это - розыгрыш.
Всего в первую группу 12 июля 1977 г. было зачислено 6 человек:
Волк, Игорь Петрович
Кононенко, Олег Григорьевич
Левченко, Анатолий Семёнович
Садовников, Николай Фёдорович
Станкявичюс, Римантас Антанас
Щукин, Александр Владимирович
Практически каждый, кто жил в СССР и кто хотя бы немного интересуется космонавтикой, слышал о легендарном «Буране», крылатом космическом корабле, выводившемся на орбиту в комплексе с ракетой-носителем «Энергия». Гордость советского космического ракетостроения, орбитальный аппарат «Буран» совершил свой единственный полёт во времена перестройки и был сильно повреждён при обвале крыши ангара на Байконуре в начале нового тысячелетия. Какова же судьба этого корабля, и почему был заморожена программа многоразовой космической системы «Энергия-Буран», мы и попытаемся разобраться.
История создания
«Буран» - крылатый космический орбитальный корабль многоразового применения самолётной конфигурации. Его разработка началась в 1974-1975 годах на основе «Комплексной ракетно-космической программы», которая была ответом советской космонавтики на известия в 1972 году о том, что США приступило к осуществлению программы «Спейс-Шаттл». Так что разработка подобного корабля была в то время стратегически важной задачей для сдерживания потенциального противника и сохранения Советским Союзом позиций космической сверхдержавы.
Первые проекты «Бурана», появившиеся в 1975 году, были практически идентичны американским шаттлам не только по внешнему виду, но также по конструктивному расположению основных узлов и блоков, включая маршевые двигатели. После многочисленных доработок «Буран» стал таким, каким его запомнил весь мир после полёта в 1988 году.
В отличие от американских челноков, он мог доставлять на орбиту больший вес грузов (до 30 тонн), а также возвращать на землю до 20 тонн. Но главным отличием «Бурана» от шаттлов, определившим его конструкцию, было иное размещение и количество двигателей. На отечественном корабле отсутствовали маршевые двигатели, которые были перенесены на ракету-носитель, но имелись двигатели довыведения его на орбиту. Кроме того, они получились несколько тяжелее.
Первый, единственный и полностью успешный полёт «Бурана» состоялся 15 ноября 1988 года. Запуск на орбиту МКС «Энергия-Буран» осуществился с космодрома Байконур в 6.00 утра. Это был полностью автономный полёт, не управляемый с Земли. Полёт длился 206 минут, в течение которых корабль стартовал, вышел на земную орбиту, облетел два раза вокруг Земли, благополучно вернулся и сел на аэродроме. Это было чрезвычайно радостное событие для всех разработчиков, конструкторов, всех, кто как-либо участвовал в создании данного технического чуда.
Печально, что именно этот корабль, совершивший «самостоятельный» триумфальный полёт, в 2002 году был погребён под обломками обрушившейся крыши ангара.
В 90-е годы государственное финансирование на космические разработки стало резко сокращаться, и в 1991 году МКС «Энергия-Буран» перевели из оборонной программы в космическую программу для решения народно-хозяйственных задач, после чего в следующем 1992 году Российское космическое агентство решило прекратить работы над проектом многоразовой системы «Энергия-Буран», и созданный задел подвергся консервации.
Устройство корабля
Фюзеляж корабля условно разделяется на 3 отсека: носовой (для экипажа), средний (для полезного груза) и хвостовой.
Нос корпуса конструктивно состоит из носового кока, герметичной кабины и двигательного отсека. Внутреннее пространство кабины разделено полами, которые образуют палубы. Палубы вместе со шпангоутами обеспечивают необходимую прочность кабине. В передней части кабины сверху находятся иллюминаторы.
Кабина разделена на три функциональные части: командный отсек, где размещён основной экипаж; бытовой отсек - для размещения дополнительного экипажа, скафандров, спальных мест, системы обеспечения жизнедеятельности, средств личной гигиены, пяти блоков с аппаратурой системы управления, элементами системы терморегулирования, радиотехнической и телеметрической аппаратурой; агрегатный отсек, обеспечивающий работу систем терморегуляции и жизнеобеспечения.
Для размещения на «Буране» груза предусмотрен вместительный грузовой отсек общим объёмом примерно 350 м3, длиной 18,3 м и диаметром 4,7 м. Сюда поместился бы, например, модуль «Квант» или основной блок станции «Мир», при этом данный отсек позволяет также обслуживать размещённые грузы и осуществлять контроль за работой бортовых систем до самого момента выгрузки из «Бурана».
Общая длина корабля «Буран» 36,4 м, диаметр фюзеляжа 5,6 м, высота на шасси 16,5 м, размах крыла 24 м. Шасси имеет базу 13 м, колею 7 м.
Основной экипаж планировался из 2-4 человек, однако космический корабль может взять на борт дополнительно ещё 6-8 исследователей для проведения на орбите различных работ, то есть «Буран» фактически можно назвать десятиместным аппаратом.
Длительность полета определяется специальной программой, максимальное время установлено до 30 суток. На орбите хорошие маневренные возможности корабля «Буран» обеспечиваются благодаря дополнительным запасам топлива до 14 тонн, номинальный топливный запас 7,5 тонн. Объединенная двигательная установка аппарата «Буран» представляет собой сложную систему, включающую 48 двигателей: 2 двигателя орбитального маневрирования для довыведения аппарата на орбиту с тягой по 8,8 тонн, 38 реактивных двигателей управления движением с тягой 390 кг и ещё 8 двигателей для прецизионных перемещений (точной ориентации) с тягой по 20 кг. Все эти двигатели питаются из единых баков углеводородным горючим «циклином» и жидким кислородом.
В хвостовом отсеке «Бурана» располагаются двигатели орбитального маневрирования, а в блоках носового и хвостового отсеков находятся двигатели управления. В ранних проектах также предусматривались два воздушно-реактивных двигателя с тягой по 8 тонн для возможности полета с глубоким боковым маневром в режиме посадки. Эти двигатели не вошли в более поздние конструкции корабля.
Двигатели «Бурана» дают возможность выполнять следующие основные операции: стабилизация комплекса «Энергия-Буран» перед его разделением со второй ступенью, отделение и увод корабля «Бурана» от ракеты-носителя, довывод его на начальную орбиту, формирование и коррекция рабочей орбиты, ориентация и стабилизация, межорбитальные переходы, сближение и стыковка с другими космическими аппаратами, уход с орбиты и торможение, управление положением аппарата относительно его центра масс и др.
На всех стадиях полёта «Бураном» управляет электронный мозг корабля, он также управляет работой всех ботовых систем и обеспечивает навигацию. На участке довыведения контролирует выход на опорную орбиту. При орбитальном полете обеспечивает коррекцию орбиты, сход с орбиты и погружение в атмосферу на допустимую высоту с последующим возвратом на рабочую орбиту, программные развороты и ориентацию, межорбитальные переходы, зависание, сближение и стыковку с сотрудничающим объектом, закрутку вокруг любой из трёх осей. При спуске контролирует сход корабля с орбиты, его снижение в атмосфере, необходимые боковые маневры, прибытие на аэродром и посадку.
Основа автоматической системы управления кораблём - быстродействующий вычислительный комплекс, представленный четырьмя взаимозаменяемыми компьютерами. Комплекс способен моментально решать все задачи в рамках своих функций и, в первую очередь, увязывать с программой полёта текущие баллистические параметры корабля. Система автоматического управления «Бурана» настолько совершенна, что при будущих полетах экипаж корабля в этой системе рассматривается лишь как звено, которое дублирует автоматику. В этом было принципиальное отличие советского челнока от американских шаттлов – наш «Буран» мог весь полёт выполнить в автоматическом беспилотном режиме, побывать в космосе, благополучно вернуться на землю и сесть на аэродроме, что наглядно продемонстрировал его единственный полёт в 1988 году. Посадка же американских шаттлов осуществлялась полностью на ручном управлении при неработающих двигателях.
Наша машина была гораздо манёвреннее, сложнее, «умнее» своих американских предшественников и могла автоматически выполнять более широкий спектр функций.
Помимо этого, в «Буране» была разработана система экстренного спасения экипажа при чрезвычайных ситуациях. На небольших высотах для этого предназначалась катапульта для первых двух пилотов; при возникновении аварийной ситуации на достаточной высоте корабль мог отсоединяться от ракеты-носителя и производить экстренную посадку.
Впервые в ракетостроении на космическом аппарате была использована система диагностики, охватывающая все системы корабля, подключающая резервные комплекты оборудования или осуществляющая переход на резервный режим работы в случае возможных неисправностей.
Аппарат рассчитан на 100 полётов как в автономном, так и в пилотируемом режимах.
Настоящее
Крылатый космический корабль «Буран» мирного применения не нашёл, поскольку программа сама по себе была оборонной и в мирную экономику, тем более после распада СССР, интегрироваться не смогла. Тем не менее, это был большой технологический прорыв, на «Буране» отработаны десятки новых технологий и новых материалов, и жаль, что эти достижения не стали применять и развивать далее.
Где теперь находятся знаменитые в прошлом «Бураны», над которыми работали лучшие умы, тысячи рабочих и на которые было потрачено так много усилий и возлагалось столько надежд?
Всего существовало пять экземпляров крылатого корабля «Буран», в том числе недостроенные и начатые аппараты.
1.01 «Буран» - осуществил единственный беспилотный космический полет. Хранился на космодроме Байконур в монтажно-испытательном корпусе. На момент уничтожения при обрушении крыши в мае 2002 года был собственностью Казахстана.
1.02 – корабль был предназначен для второго полёта в режиме автопилота и стыковки с космической станцией «Мир». Находится также в собственности Казахстана и установлен в музее космодрома Байконур в качестве экспоната.
2.01 – готовность корабля составляла 30 - 50 %. Он находился на Тушинском машиностроительном заводе до 2004 года, затем провёл 7 лет на причале Химкинского водохранилища. И, наконец, в 2011 году переправлен для реставрации на аэродром г. Жуковский.
2.02 - 10-20 % готовности. Частично демонтирован на стапелях Тушинского завода.
2.03 - задел был полностью уничтожен.
Возможные перспективы
Проект «Энергия-Буран» закрыли в том числе из-за ненадобности доставки больших грузов на орбиту, а также их возвращения. Строящийся скорее для оборонных, нежели мирных целей, в эпоху «звёздных войн», отечественный космический челнок «Буран» намного опередил своё время.
Кто знает, возможно, его время ещё придёт. Когда освоение космоса станет более активным, когда на орбиту и, наоборот, на землю потребуется часто доставлять грузы и пассажиров.
И когда конструкторы доработают ту часть программы, которая касается сохранения и относительно благополучного возвращения на землю ступеней ракеты-носителя, т. е. сделают систему вывода на орбиту более удобной, что значительно удешевит и сделает многоразовым не только использование крылатого корабля, но и системы «Энергия-Буран» в целом.