Взлет и крушение «Бурана»
Головным предприятием по разработке многоразовой космической системы, аналогичной американскому транспортному кораблю «Space Shuttle», было назначено Научно-производственное объединение «Энергия», возглавляемое признанным конструктором ракетной техники Валентином Глушко.
Первоначально, когда в 1974 году зашла речь о перспективном транспортном корабле многоразового использования, конструкторами НПО «Энергия» был предложен бескрылый космический аппарат, состоящий из кабины экипажа в передней конической части, цилиндрического грузового отсека в центральной части и конического хвостового отсека с двигательной установкой для маневрирования на орбите. Предполагалось, что после запуска и операций на орбите такой аппарат войдет в плотные слои атмосферы и совершит управляемый спуск и парашютную посадку на лыжи с использованием пороховых двигателей мягкой посадки на окончательном этапе.
Однако у такого многоразового транспортного корабля имелся крупный недостаток — малая дальность бокового маневра при спуске. Нужна же была большая, ведь в отличие от американцев с их раскиданными по всему миру авиабазами (а аварийные полосы для космических челноков сооружены по всему миру — от острова Пасхи до Марокко) в распоряжении советских космонавтов имелось только три полосы на территории СССР: на Байконуре, в Крыму и у озера Ханка на Дальнем Востоке. Сесть же на них нужно было с любого витка…
В конечном итоге свое веское слово сказали политики. Облик американской космической системы был наконец утвержден, и сработало «официальное мнение»: американцы не глупее нас — делайте, как у них!
В конце 1975 года проектанты окончательно определились с конфигурацией будущего транспортного корабля — он должен стать крылатым. Появились первые чертежи орбитального самолета, названного «Бураном».
Это направление работ было поручено главному конструктору Игорю Николаевичу Садовскому. Заместителем главного конструктора по орбитальному кораблю назначили Павла Цыбина.
Ракета представлялась конструкторам как самостоятельная структура, а полезным грузом мог стать орбитальный корабль или любой другой космический аппарат. В отличие от американской, советская ракета должна была осуществлять запуск космических аппаратов самых различных классов.
К универсальности комплекса подтолкнул один эпизод. Первоначально предлагалось размещение двигательной установки второй ступени на орбитальном корабле, как у «шаттла». Однако из-за отсутствия в то время самолета для транспортировки с завода-изготовителя до Байконура, а главное, для отработки в летных условиях космического аппарата значительной массы, орбитальный корабль был облегчен за счет переноса двигателей на центральный бак. С переносом двигателей на центральный бак ракеты их количество увеличилось с трех до четырех.
В 1976 году облик «Бурана» приблизился к «Space Shuttle», увеличились стартовая масса комплекса, диаметр центрального блока.
Бригада проектантов, подчиненная Садовскому, вела проектные работы как по ракете, так и по орбитальному кораблю и комплексу в целом. Начиная с 1976 года в течение пяти лет были проработаны пять вариантов конструкторских схем на базе исходной. Орбитальный корабль приобретал формы, близкие к конечным. Ракета меняла свою структуру от двухбакового центрального блока до четырехбакового, а затем вновь двухбакового, менялись размерность и количество маршевых двигателей, оптимизировалось соотношение ступеней и тяга двигателей, облагораживались аэродинамические формы. В конструкцию орбитального корабля были введены воздушно-реактивные двигатели, что давало возможность осуществлять глубокое маневрирование при посадке. Одновременно разрабатывалась конструкторская документация, велась подготовка производства.
Окончательный проект системы был утвержден Валентином Глушко 12 декабря 1976 года. Согласно проекту, летные испытания планировалось начать во втором квартале 1979 года.
При создании «Бурана» были объединены усилия сотен конструкторских бюро, заводов, научно- исследовательских организаций, военных строителей, эксплуатационных частей космических сил. Всего в разработке участвовало 1206 предприятий и организаций, почти 100 министерств и ведомств, были задействованы крупнейшие научные и производственные центры России, Украины, Белоруссии и других республик СССР.
В конечном виде многоразовый орбитальный корабль «Буран» (11Ф35) представлял собой принципиально новый для советской космонавтики летательный аппарат, объединяющий в себе весь накопленный опыт ракетно-космической и авиационной техники.
По аэродинамической схеме корабль «Буран» — моноплан с низкорасположенным крылом, выполненный по схеме «бесхвостка». Корпус корабля сделан негерметичным, в носовой части находится герметичная кабина общим объемом более 70 м3, в которой располагаются экипаж и основная часть аппаратуры.
С внешней стороны корпуса наносится специальное теплозащитное покрытие. Покрытие используется двух типов в зависимости от места установки: в виде плиток на основе супертонкого кварцевого волокна и гибких элементов высокотемпературных органических волокон. Для наиболее теплонапряженных участков корпуса, таких как кромки крыла и носовой кок, используется конструкционный материал на основе углерода. Всего на наружную поверхность «Бурана» нанесено свыше 39 тысяч плиток.
Габариты «Бурана»: полная длина — 35,4 м, высота 16,5 м (при выпущенном шасси), размах крыла — около 24 м, ширина фюзеляжа — 5,6 м, высота — 6,2 м, диаметр грузового отсека — 4,6 м, его длина — 18 м, стартовая масса — до 105 т, масса груза, доставляемого на орбиту, — до 30 т, возвращаемого с орбиты — до 15 т, максимальный запас топлива — до 14 т.
«Буран» рассчитан на 100 рейсов и может выполнять полеты как в пилотируемом, так и в беспилотном (автоматическом) варианте. Максимальное количество членов экипажа — 10 человек, при этом основной экипаж — 4 человека и до 6 человек — космонавты-исследователи. Диапазон высот рабочих орбит 200-1000 км. Расчетная продолжительность полета от 7 до 30 суток. Корабль может совершать боковой маневр в атмосфере до 2000 км.
При, создании «Бурана» особое внимание уделялось наземной экспериментальной отработке. Разработанная комплексная программа наземных испытаний) охватывала весь объем отработки, начиная от узлов и приборов и заканчивая кораблем в целом. Предусматривалось создание около сотни экспериментальных установок, 7 комплексных моделирующих стендов, 5 летающих лабораторий и 6 полноразмерных макетов орбитальных кораблей.
Для отработки технологии сборки корабля, макетирования его систем и агрегатов, примерки с наземным технологическим оборудованием были созданы два полноразмерных макета корабля: «ОК-МЛ-1» и «ОК-МТ».
Первый — макетный экземпляр корабля «ОК-МЛ-1», основным назначением которого являлось проведение частотных испытаний как автономно, так и в сборке с ракетой-носителем, был доставлен на полигон в декабре 1983 года. Этот макет также использовался для проведения предварительных примерочных работ с оборудованием монтажно-испытательного корпуса, с оборудованием посадочного комплекса и универсального комплекса «стенд-старт».
Макетный корабль «ОК-МТ» был доставлен на полигон в августе 1984 года для проведения конструкторского макетирования бортовых и наземных систем, примерки и отработки технологического оборудования, отработки плана подготовки к пуску и послеполетного обслуживания. С использованием этого изделия были проведены полный цикл примерок с технологическим оборудованием в Монтажно- испытательном корпусом «Бурана», макетирование связей с ракетой-носителем, отработаны системы и оборудование монтажно-заправочного корпуса и стартового комплекса с заправкой и сливом компонентов объединенной двигательной установки.
Работы с изделиями «ОК-МЛ-1» и «ОК-МТ» обеспечили подготовку к пуску летного корабля без существенных замечаний.
