История проекта
Идея создания многоразового космического корабля появилась в СССР еще в 1950-х — 1960-х годах, когда разрабатывались различные проекты космических систем, такие как «Спираль», «Бор» и «Макс». Однако эти проекты были закрыты на разных этапах разработки по разным причинам, таким как недостаток финансирования, технические сложности, отсутствие четкой цели и концепции. В то же время в США в 1972 году была объявлена программа «Спейс шаттл», которая предусматривала создание многоразового космического корабля-челнока, который мог бы выводить на орбиту и возвращать на Землю большие грузы и экипажи, а также использоваться в военных целях. Советские специалисты считали, что такая программа может дать США решающее военное преимущество в космосе и поставить под угрозу безопасность СССР.
Воздушно-орбитальный самолет (ВОС) «Спираль»
В связи с этим в 1974 году было принято решение о начале разработки советской многоразовой транспортной космической системы (МТКС), которая получила название «Энергия — Буран». Эта система состояла из двух основных элементов: сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия» и орбитального корабля-космоплана «Буран». Разработкой ракеты «Энергия» занималась Ракетно-космическая корпорация «Энергия» под руководством Бориса Губанова, а разработкой корабля «Буран» — НПО «Молния» под руководством Глеба Лозино-Лозинского. Главным конструктором всей системы был назначен Юрий Семенов.
Конструкция и испытания
Корабль «Буран» был построен по схеме самолета типа «бесхвостка» с треугольным крылом переменной стреловидности, имел аэродинамические органы управления, работающие при посадке после возвращения в плотные слои атмосферы, — руль направления и элероны. Он был способен совершать управляемый спуск в атмосфере с боковым маневром до 2000 километров. Корабль имел длину 36,4 метра, размах крыла 24 метра, высоту 16,5 метра и диаметр фюзеляжа 5,6 метра. Стартовая масса корабля составляла 105 тонн, полезный объем — 350 кубических метров. Корабль мог вмещать до 10 человек экипажа и до 30 тонн груза.
Корабль «Буран» выводился на орбиту высотой до 200 километров двигателями ракеты-носителя «Энергия», которая состояла из центрального блока и четырех боковых ускорителей. Ракета «Энергия» имела длину 58,8 метра, диаметр 7,8 метра и стартовую массу 2400 тонн. Она могла выводить на орбиту до 100 тонн полезной нагрузки.
После набора суборбитальной скорости корабль «Буран» отделялся от ракеты и довыводился на орбиту собственной двигательной установкой, состоящей из четырех двигателей РД-0120, работающих на кислороде и водороде. Двигательная установка обеспечивала кораблю скорость до 28 тысяч километров в час.
Для испытания корабля «Буран» было построено несколько макетов и образцов, которые использовались для различных целей, таких как аэродинамические, термические, силовые, летные и наземные испытания. Один из образцов, называемый ОК-ГЛИ (БТС 002), был оснащен четырьмя реактивными двигателями и мог совершать самостоятельные полеты в атмосфере для проверки управляемости и посадки корабля. Другой образец, называемый ОК-М (БТС 003), был предназначен для испытания систем жизнеобеспечения и оборудования кабины экипажа. Еще один образец, называемый ОК-ТВА (БТС 004), был использован для испытания теплозащиты корабля при входе в атмосферу.
Уникальные технологии
Создание корабля «Буран» потребовало разработки и применения множества уникальных технологий, которые были связаны с различными аспектами его конструкции, функционирования и безопасности. Среди них можно выделить следующие:
Теплозащита
Корабль был обшит специальным теплозащитным покрытием, состоящим из разных видов термостойких материалов, таких как карбон-карбон, керамика, стеклопластик и др. Это покрытие обеспечивало защиту корабля от высоких температур, возникающих при входе в атмосферу, и от механических повреждений. Теплозащита корабля «Буран» была более эффективной и надежной, чем теплозащита американского шаттла, которая состояла из тысяч отдельных плиток, наклеенных на металлический каркас.
Автоматическое управление
Корабль «Буран» был оснащен сложной системой автоматического управления, которая позволяла ему выполнять все операции по выводу на орбиту, маневрированию, спуску и посадке без участия человека. Эта система была разработана на основе высокопроизводительных вычислительных комплексов, созданных в НПО «Электроника». Система автоматического управления корабля «Буран» была более совершенной, чем система американского шаттла, которая требовала постоянного контроля и корректировки со стороны экипажа и наземных служб.
Спасательная система
«Буран» был оборудован спасательной системой, которая предусматривала возможность эвакуации экипажа в случае аварии на любом этапе полета. Эта система состояла из двух частей: спасательной капсулы, расположенной в носовой части корабля, и спасательного катапультирования, осуществляемого из кабины экипажа.
Спасательная система корабля «Буран» была более безопасной, чем аналогичная система американского шаттла, которая не имела спасательной капсулы и не обеспечивала эвакуацию экипажа при старте и посадке.
Грузовой отсек
Большой грузовой отсек «Бурана» мог вмещать до 30 тонн груза и до 10 человек экипажа. Отсек был оснащен специальным манипулятором, который позволял захватывать, перемещать и выгружать космические аппараты и другие объекты.
Грузовой отсек корабля «Буран» был более вместительным и функциональным, чем у американского шаттла, который мог вмещать до 24,4 тонны груза и до 7 человек экипажа.
Двигательная установка
«Буран» имел собственную двигательную установку, состоящую из четырех двигателей РД-0120, работающих на кислороде и водороде. Она была более мощной и экономичной, чем двигательная установка американского шаттла, которая состояла из трех двигателей RS-25, работающих на кислороде и керосине.
Таким образом, корабль «Буран» был обладателем многих уникальных технологий, которые делали его более современным, надежным и эффективным, чем его американский аналог. К сожалению, эти технологии не были реализованы в полной мере из-за прекращения программы «Энергия — Буран». Однако некоторые из них были использованы в других проектах российской и зарубежной ракетно-космической техники.
Полет
Первый и единственный космический полет корабля «Буран» состоялся 15 ноября 1988 года. Он длился 3 часа 25 минут и включал в себя два оборота вокруг Земли на высоте около 250 километров. Корабль стартовал с космодрома Байконур на ракете-носителе «Энергия», которая была самой мощной в мире на тот момент. Все операции по выводу на орбиту, маневрированию, спуску и посадке корабля были выполнены в автоматическом режиме, без участия человека. Это был первый и единственный случай в истории космонавтики, когда орбитальный корабль совершил полет и посадку без экипажа на борту. Корабль «Буран» приземлился на аэродроме «Юбилейный» в 7:24 по московскому времени с точностью до 3 метров от заданной точки.
Полет корабля «Буран» был признан успешным и доказал высокий уровень технического мастерства советских конструкторов и инженеров. Однако из-за политических и экономических проблем, возникших в конце 1980-х — начале 1990-х годов, программа «Энергия — Буран» была свернута, а корабль «Буран» был отправлен на хранение в ангаре на космодроме Байконур. К сожалению, в 2002 году ангар, в котором находился корабль, обрушился из-за сильного снегопада, и корабль «Буран» был полностью разрушен. Таким образом, его первый полет оказался также и последним. Несмотря на это, корабль «Буран» остается в памяти многих людей как одно из самых удивительных и впечатляющих достижений советской космонавтики.
