Многоразовая космическая система - шаг в будущее. К 15-летию запуска многоразовой космической системы «Энергия»-«Буран».

В настоящее время космонавтика стала неотъемлемой частью нашей жизни. Ни у кого не вызывает сомнения, что в осуществлении широкомасштабных программ изучения и освоения ближнего и дальнего космоса важная роль принадлежит средствам выведения космических аппаратов на околоземные орбиты и межпланетные трассы. С разработкой и вводом в эксплуатацию ракет-носителей связаны все этапные свершения в покорении космоса. Здесь мы расскажем об одном из таких этапов.

Начало работ в США по созданию многоразовой транспортной космической системы (МТКС) «Спейс Шатл» и объявление об использовании этой системы в боевых целях потребовало от нашей страны принятия срочных мер для обеспечения надежного противовеса с советской стороны. В качестве такого противовеса была выбрана отечественная МТКС, не уступающая американской системе по основным характеристикам. Впоследствии она получила наименование «Энергия» - «Буран».

Работа в этом направлении была начата в 1974 году. Головной организацией по созданию данной системы явилось ОКБ-1, ныне Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.Б. Королева¹. Генеральным конструктором этой организации в 1974 году стал академик В.П. Глушко², возглавивший советскую программу «Энергия» -«Буран».

Бесспорным преимуществом отечественной МТКС явилась независимость ракеты-носителя и орбитального корабля, что позволило осуществить запуски не только корабля «Буран», но и полезных нагрузок массой до ста тонн. У американской МТКС деление на ракету-носитель и корабль практически отсутствует, так как без корабля система стартовать не может.

При создании «Энергии» были объедены усилия сотен конструкторских бюро, заводов, научно-исследовательских центров, строительно-монтажных и эксплуатационных предприятий. Десятки министерств и ведомств, Академия наук СССР и академии союзных республик внесли свой вклад в эти работы.

И эта сложная задача была блестяще решена. 15 мая 1987 года был проведен первый старт ракетно-космической транспортной системы «Энергия» с космическим аппаратом «Полюс». А ровно через восемнадцать месяцев, 15 ноября 1988 года состоялся второй пуск «Энергии», на этот раз уже не с макетом полезного груза, а с «живым» орбитальным кораблем «Буран». После двухвиткового орбитального полета «Буран» совершил посадку на аэродром «Юбилейный» космодрома Байконур. Для нашей космонавтики на тот период времени этот пуск был переходом от систем одноразового использования дорогой космической техники к многоразовым - «Буран» был рассчитан на 100 полетов в космос.

Стартовая масса ракеты-носителя «Энергия» 2400 тонн, ее высота около 60 метров. Ракета-носитель «Энергия» способна доставлять на околоземную орбиту полезный груз массой более 100 тонн.

Ракета-носитель «Энергия» могла выводить в космос космические аппараты различного назначения, многоразовые орбитальные корабли и набор отдельных спутников. Блоки первой ступени ракеты работали на жидком кислороде и керосине. Вторая ступень работала на жидком кислороде и жидком водороде. Она являлась основой носителя. С помощью узлов связи к ней крепились боковые блоки первой ступени и полезный груз. Длина этой ступени около 60 метров, диаметр около 8 метров. На второй ступени были установлены четыре однокамерных жидкостных ракетных двигателя.

Повышению безопасности и живучести ракеты-носителя «Энергия» уделялось самое пристальное внимание. В частности, на ракете были установлены средства аварийной защиты, обеспечивающие диагностику состояния маршевых двигателей обеих ступеней и своевременное отключение двигателя при недопустимых отклонениях в его работе. Для обнаружения и локализации очагов возгорания ракета была снабжена эффективной системой пожаро - и взрыво-предупреждения. Благодаря принятым мерам, ракета-носитель «Энергия» при возникновении нештатной ситуации могла продолжать управляемый полет даже с одним выключенным двигателем первой или второй ступени. Это позволяло в случае невозможности выведения космических аппаратов на орбиту, увести их в специальные зоны по трассе полета для максимального уменьшения размеров возможного ущерба.

Ко времени первого запуска ракеты-носителя «Энергия» была завершена обширная программа наземной отработки, включавшая в себя и научно-исследовательские и экспериментальные работы. Для этих целей была создана специальная стендовая база, на которой было проведено около 6000 испытаний на более чем 200-х экспериментальных установках, 34-х крупногабаритных конструктивных сборках и 5-ти полноразмерных опытных изделиях.

Для подготовки и запуска такого сложного и мощного носителя потребовалось создать специальный наземный комплекс, который раскинулся на обширной территории космодрома Байконур.

Особо следует отметить полную автоматизацию предстартового обслуживания, заправки топливом, контроля всех бортовых систем на старте и в полете. Это стало возможным благодаря оснащению стартовой позиции мощным вычислительным комплексом, который берет на себя управление множеством агрегатов и механизмов. Высокая степень автоматизации позволила учесть и заложить в программе ЭВМ возможность обнаружения более 140 нештатных ситуаций и способы выхода из них.

При разработке «Энергии» приходилось учитывать и такой фактор, как удалённость космодрома Байконур от производственной и испытательной базы. Из-за этого, например, ракетные блоки первой ступени сразу были рассчитаны на традиционную транспортировку по железной дороге, а вот для доставки на космодром крупногабаритных элементов блока второй ступени и корабля «Буран» пришлось создать специальные авиационные средства.

Большой комплексной программой, неразрывно связанной с разработкой «Энергии» стало создание орбитального космического корабля «Буран».

По своей конструкции и характеристикам он существенно отличался от всех ранее созданных в нашей стране космических кораблей.

Общая длина «Бурана» - 36,4 м, высота на стоянке - 16,5 м, диаметр фюзеляжа - 5,6 м, размах крыла - 24 м. При планируемой численности экипажа 2-4 человека корабль принять на борт ещё и 6-8 специалистов для проведения различных работ на орбите.

Для «Бурана» было разработано теплозащитное покрытие двух типов в виде плиток на основе супертонкого чистого кварцевого волокна.

Даже беглое сравнение «Энергии» с широко используемыми на тот период времени ракетами-носителями показывает, насколько серьёзный шаг вперед был сделан. Достаточно отметить, что «Энергия» позволяла вывести на ближнюю околоземную орбиту аппараты с массой уже не 20, а до 100 тонн, на геостационарную орбиту (высота 36 000 км) - 18 тонн, к Луне - 32 тонны, к Марсу и Венере - около 28 тонн. Все это в 5-8 раз больше, чем позволяло предыдущее поколение ракет-носителей. Особенностью баллистической схемы полета являлось то, что ракета-носитель «Энергия» лишь создавала условия для выхода «Бурана» на орбиту, а сама, продолжая уже пассивный полет по суборбите, приводнялась в определенном районе Тихого океана.

Успешные запуски ракеты-носителя «Энергия» свидетельствуют о правильности выбранных проектно-конструкторских решений, жизнеспособности «Энергии». Они продемонстрировали высокую точность работы всех бортовых систем и наземного комплекса, правильность и логичность стратегии наземной отработки, а также ее объема.

В ходе создания новой мощной ракеты-носителя «Энергия» был решен огромный комплекс научно-исследовательских и конструкторско-технологических проблем. Это новый важный этап в развитии отечественного ракетостроения.

В 1990-1992 гг. планировался запуск еще одной ракеты «Энергия» со вторым орбитальным кораблем «Буран». Второй полет «Бурана», длительностью 7 суток, должен был также проводиться в автоматическом режиме. Программой полета предусматривалась пристыковка «Бурана» к модулю «Кристалл» орбитального комплекса «Мир». Планировалось, что экипаж «Мира» поработает на борту «Бурана». После выполнения запланированных экспериментов орбитальный корабль должен был отстыковаться от «Мира» и в автоматическом режиме совершить посадку на аэродром Байконура. Из-за сокращения финансирования в эти годы запуск осуществить так и не удалось. В 1993 г. программа «Энергия» - «Буран» была временно приостановлена, все объекты законсервированы.

Федеральной космической программой России эксплуатация ракеты «Энергия» и корабля «Буран» до 2000 года не предусматривалась.

В фотографиях из фондов Российского Государственного архива научно-технической документации (РГАНТД) нашла отражение огромная работа, проделанная учеными, конструкторами и рабочими в ходе создания многоразовой транспортной космической системы.

Публикаторы и редакция выражают благодарность авторам фотографий: А.С. Моклецову, А. Пушкареву, Фотохронике ТАСС, которые передали на хранение в РГАНТД фотодокументы, использованные в данной публикации.

Публикацию подготовили: Т.А. Головкина и О.В. Загоскин

Примечания

¹ Королев С.П. (1907-1966) - советский ученый и конструктор в области ракетостроения и космонавтики, академик АН СССР (1958), дважды Герой Социалистического Труда. Под руководством С.П. Королева были созданы первые искусственные спутники земли, космические корабли «Восток» и «Восход».

² Глушко В.П. (1908-1989 гг.) - советский ученый, основоположник советского жидкостного ракетного двигателестроения, академик АН СССР (1958), дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премий СССР.