Официальной датой начала работ по созданию ракетно-космической системы «Спейс Шаттл» («Space Shuttle») считается 5 января 1972 года, когда президент США Ричард Никсон утвердил эту программу НАСА, согласованную с Министерством обороны.

По мнению военных специалистов США, с появлением космического корабля «Спейс Шаттл» должен был произойти качественный скачок в области использования околоземного пространства в военных целях.

Во-первых, космический корабль многоразового использования можно применять как средство для развертывания на орбите и регулярного технического обслуживания военных космических систем нового поколения. Во-вторых, это почти идеальный инструмент для решения целого ряда прикладных военных задач: инспекции, захвата или уничтожения вражеских орбитальных аппаратов, технического обслуживания собственных космических аппаратов на орбите, текущего или аварийного ремонта, дозаправки топливом, ввода в оперативное использование резервных аппаратов, ведения оперативной разведки и испытания экспериментальных образцов оружия в космосе.

Кроме того, при определенных условиях «Спейс Шаттл» может быть применен в качестве носителя ударных средств.

Работы по поиску технического облика такого рода системы начались в НАСА в сентябре 1969 года, через два месяца после высадки человека на Луну. По поручению президента США была создана группа ведущих специалистов — «Группа космических задач», которая изучала ближайшие пути развития американской программы использования космического пространства. В части транспортных систем группа сделала ряд выводов и рекомендаций, в которых указывалось, что «…Соединенные Штаты считают основной задачей сбалансированное развитие двух направлений космической программы: пилотируемых космических полетов и запусков автоматических космических аппаратов. Для достижения этой цели США должны […] разрабатывать совершенно новые космические системы […] в рамках программы, обеспечивающей новые возможности транспортных космических операций».

Уже с начала 1970 года НАСА вело интенсивные проектные и технико-экономические исследования в области ракетно-космических транспортных систем. Были рассмотрены полностью многоразовые пилотируемые транспортные системы, орбитальные корабли с одноразовыми подвесными твердотопливными и жидкостными ускорителями. Каждый вариант был подвергнут тщательной оценке с точки зрения риска разработки и затрат.

Так, по проекту фирмы «Норт Америкен» предлагался космический корабль, грузовой отсек которого располагался в районе центра масс орбитальной ступени. К передней части грузового отсека примыкали баки с кислородом и водородом, а в хвостовой части ступени расположен только бак с водородом. Кабина для двух членов экипажа и десяти пассажиров находилась в носовой части орбитальной ступени.

По другому проекту, предложенному фирмой «Макдоннелл Дуглас», орбитальная ступень имела треугольное крыло и вертикальный киль с рулевым управлением. Основные топливные баки были расположены один за другим вдоль нижней части фюзеляжа (впереди — бак с жидким кислородом, под грузовым отсеком — бак с жидким водородом). Два маршевых ЖРД находились в хвостовой части один над другим.

Над ними параллельно размещались два ЖРД системы маневрирования на орбите.

Для управления во время полета в атмосфере использовались руль направления, элевоны и щитки (при заходе на посадку). В крыле располагались четыре воздушно-реактивных двигателя, выдвигаемые при заходе на посадку.

Кабина экипажа находилась в носовой части. Впереди снизу располагался прямоугольный дестабилизатор, в каждой консоли которого содержалось пять ВРД. В хвостовой части фюзеляжа размещалось 12 ЖРД главной двигательной установки.

В крыле и дестабилизаторе — баки с горючим для ВРД.

Разгонная ступень была выполнена по схеме «утка». Фюзеляж ступени в основном занимают топливные баки. Разделение ступеней происходит на высоте 64 километров при скорости 3,3 км/с.

Вначале предполагалось, что и орбитальная и разгонная ступени космического корабля будут заходить на посадку с помощью воздушно-реактивных двигателей. Однако некоторые специалисты, в том числе летчики-испытатели, утверждали, что заход на посадку лучше совершать на большой скорости без использования двигателей. Поэтому было принято решение предусмотреть возможность снятия ВРД с орбитальной ступени после окончания этапа летных испытаний.

Сразу отказаться от этих двигателей руководство НАСА не решилось ввиду недостаточного объема информации по этой проблеме.

В 1971–1972 годах в НАСА приступили к более тщательному изучению проектов транспортного космического корабля многоразового использования.

После одобрения президентом планов создания транспортного корабля и определения примерных ассигнований (5,5–6,5 миллиарда долларов) на шестилетний период разработки, в январе 1972 года были опубликованы снимки и описания конструктивных схем, рекомендуемых в качестве вариантов, на базе которых должно продолжаться проектирование транспортного корабля.

Общим для всех схем было применение орбитальной ступени многократного использования с одним внешним топливным баком, сбрасываемым перед возвращением в атмосферу.

Предлагались два основных варианта, различающихся по составу разгонной ступени: с ракетными двигателями на твердом топливе однократного применения и с жидкостными ракетными двигателями с вытеснительной системой подачи компонентов топлива. Предусматривалось спасение разгонных ступеней с ЖРД после приводнения их в океане и повторное использование после восстановления.

В проектах как с РДТТ, так и с ЖРД на разгонной ступени были применены схемы с параллельным (со старта) и последовательным включением главных двигательных установок.

В марте 1972 года НАСА вновь изменило свою точку зрения на принципиальную схему транспортного космического корабля и рекомендовало принять к разработке новую схему.

По этой схеме орбитальная ступень с треугольным крылом и кислородно-водородными ЖРД монтируется на внешнем топливном баке диаметром 9 метров и длиной 44 метра.

К баку крепятся два разгонных РДТТ, предусматривалось их спасение после приводнения на парашютах, восстановление и использование до 20 раз.

РДТТ отделяется на высоте около 40 километров. Запуск ЖРД главной двигательной установки орбитальной ступени производится со старта вместе с разгонными РДТТ. Предполагалось увеличение ресурса орбитальной ступени со 100 до 500 полетов.

Выдав нескольким фирмам задание на проектирование транспортного корабля, НАСА остановило свое внимание на проекте компании «Норт Америкен» и заключило с ней контракт на шесть лет, субсидировав 2,6 миллиарда долларов.

Тут надо отметить, что фирмы, участвующие в конкурсе по разработке лучшего проекта транспортного космического корабля, представили предложения, не имеющие принципиальных отличий, но при выборе фирмы было принято во внимание то обстоятельство, что «Норт Америкен» затребовала на разработку такого корабля почти на миллиард долларов меньше, чем планировалось НАСА (3,5 миллиарда долларов).

Согласно проекту, космический корабль состоял из орбитальной ступени, внешнего сбрасываемого топливного бака и двух разгонных РДТТ. Орбитальная ступень имела самолетную схему с треугольным крылом. Длина ступени — 33,5 метра, высота 16,7 метра, размах — 24 метра.

Центральная часть корпуса занята отсеком полезного груза размером 18,3 на 4,5 метра. В отсеке можно разместить груз массой до 29,5 тонны или 12 пассажиров.

В хвостовой части корпуса находятся двигатели различного назначения, а в носовой — кабина экипажа, рассчитанная на четыре человека. Кабина состоит из двух секций: верхней — для командира экипажа и второго пилота и нижней — для двух операторов, обслуживающих приборы управления механизмами грузового отсека и системы проверок полезного груза. Приборы и органы управления для командира и его помощника полностью дублированы.

Стыковочное устройство орбитальной ступени размещено в верхней носовой части фюзеляжа для обеспечения визуального наблюдения за стыковкой с космическими аппаратами и работой космонавтов за бортом. Кабина экипажа связана со стыковочным устройством шлюзовой камеры, которая идентична камере, в свое время разработанной для стыковки космических кораблей «Союз» и «Аполлон».

Топливный бак длиной около 57 метров, диаметром 7,9 метра и массой около 31,7 тонны содержит жидкие кислород и водород для питания основной двигательной установки орбитальной ступени. Бак изготавливается из алюминиевого сплава и имеет теплозащитное покрытие на основе полиуретана.

Разгонные двигатели на твердом топливе крепятся к топливному баку. Длина РДТТ — около 46 метров, диаметр — 3,96 метра, стартовая масса — 100 тонн, тяга — 1600 тонн.

РДТТ включаются на старте одновременно с двигателями главной двигательной установки орбитальной ступени. Предполагалось, что обнуление тяги РДТТ и их сбрасывание будут осуществляться на высоте около 40 километров. Корпуса РДТТ в процессе падения наберут скорость до 15001600 км/ч, после чего сработает система спасения, состоящая из 3-10 парашютов.

Главная двигательная установка орбитальной ступени включает три двигателя, работающие на жидких водороде и кислороде. В хвостовой части фюзеляжа, рядом с ЖРД главной двигательной установки, размещаются два ракетных двигателя системы орбитального маневрирования тягой.

Кроме того, с обеих сторон хвостовой части фюзеляжа над крылом пристыковывается по одному РДТТ системы аварийного спасения. Они сбрасываются на заданной высоте.

По условиям контракта фирма должна была к 1978 году разработать, испытать и поставить НАСА два летных образца орбитальной ступени, запасные части и некоторое вспомогательное оборудование.

На начальной стадии эксплуатации предполагалось осуществлять не более 10 запусков транспортного корабля в год, а затем — до 60 запусков ежегодно.

В конце 1972 года в результате пересмотра технических требований к транспортному кораблю было принято решение внести изменения в его конструкцию. Во-первых, с целью улучшения аэродинамических характеристик была изменена общая конфигурация корабля. Во-вторых, отказались от использования аварийных РДТТ и ВРД.

В связи с некоторым смещением орбитальной ступени к хвостовой части сбрасываемого топливного бака, длина которого сократилась в результате увеличения утла раствора носового конуса с 20 до 30°, общая длина корабля уменьшилась с 62,8 до 61,6 метра. Внесение изменений в разгонные РДТТ и в орбитальную ступень привело к некоторому увеличению массы корабля (до 2450 тонн) и тяги двигателей при старте. Длина разгонных двигателей увеличилась с 46 до 56,4 метра.

РДТТ имели систему управления вектором тяги, что позволило применять их в качестве аварийных, если основные ЖРД орбитальной ступени выйдут из строя в течение первых 30 секунд полета. В этом случае разгонные РДТТ обеспечат подъем орбитальной ступени на высоту около 4300 метров, откуда она сможет планировать на землю.

В орбитальной ступени было предложено переделать носовую часть, перенеся стыковочный блок за кабину экипажа.

При этом конструкция кабины стала частью общей конструкции фюзеляжа.

После внесения изменений общая длина орбитальной ступени увеличилась до 38,3 метра, а размах крыла — до 25,6 метра. Габариты отсека полезного груза остались прежними.

Схема полета на транспортном космическом корабле многоразового использования выглядела следующим образом.

Вначале включаются три основных ЖРД орбитальной ступени. Как только они разовьют полную тягу, включаются два разгонных РДТТ. После того как отношение суммарной тяги к стартовой массе превысит единицу, освобождаются узлы крепления корабля к пусковой установке, и он стартует.

Отделение разгонных РДТТ происходит через 120 секунд полета, после того как корабль совершит начальный маневр по тангажу. В это время скорость должна быть 15 001 550 м/с, а высота полета около 45,5 километра.

После сбрасывания разгонных РДТТ орбитальная ступень с топливным баком выходит на орбиту высотой 80-160 километров. Ориентирование осуществляется таким образом, чтобы обеспечивались наиболее благоприятные условия для входа в атмосферу сбрасываемого топливного бака.

Перед сбрасыванием бака оставшееся в нем топливо сливается за борт, а после сбрасывания в его носовой части включается тормозной двигатель, обеспечивающий сход бака с орбиты.

В это же время орбитальная ступень, используя бортовую систему маневрирования, отходит от сброшенного топлив ного бака и приступает к выполнению поставленных перед ней задач.

По завершении программы полета орбитальная ступень выходит на траекторию возвращения на Землю. Вход в атмосферу осуществляется при постоянном угле атаки 32° до тех пор, пока скорость аппарата не упадет до 7 Махов. Затем ступень совершает маневр относительно поперечной оси и переходит на планирующий полет.

На конечном участке входа в атмосферу, начиная с высоты 120 километров, орбитальная ступень имеет достаточный запас энергии, чтобы обеспечить номинальную поперечную маневренность в пределах 2000 километров.

Специалисты НАСА рассчитывали, что скорость захода на посадку и скорость приземления ступени будут почти такими же, как и у современных мощных реактивных лайнеров — в пределах 315 км/ч.

Продолжая исследовательские работы, НАСА весной 1973 года утвердило проект облегченного варианта транспортного космического корабля, главным исполнителем которого была фирма «Рокуэл».

В результате изменений, внесенных в конструкцию орбитальной ступени и разгонных РДТТ, фирме удалось значительно снизить массу корабля, сохранив тем не менее его способность доставлять на орбиту полезный груз весом 29,5 тонны.

Стартовая масса облегченного варианта корабля предполагалась 1810 тонн, а масса незаправленной орбитальной ступени — 8 тонн. Указывалось, что при использовании облегченного варианта корабля стоимость доставки на орбиту одного килограмма полезного груза составит немногим более 350 долларов (410 долларов — в исходном варианте).

Основное отличие орбитальной ступени облегченного варианта от исходного состояло в применении крыла новой формы, площадь его на 16 % меньше площади крыла в исходном варианте. Новое крыло обладало лучшим аэродинамическим качеством и на 9 тонн легче.

Отсек полезного груза имел длину 19 метров, ширину — 5,2 метра и высоту — около 4 метров.

На орбитальной ступени использовано вертикальное хвостовое оперение обычной самолетной схемы с рулем направления и тормозным щитком.

Система маневрирования ступени состояла из двух ЖРД, установленных в гондолах с обеих сторон хвостовой части корпуса. Она предназначалась для изменения параметров орбиты и выполнения действий, связанных со встречей и стыковкой, обеспечивающих сход с орбиты.

Топливный бак питал основные ЖРД орбитальной ступени с момента старта и почти до выхода на орбиту. При этом предусматривалась такая процедура запуска, при которой топливный бак сбрасывается непосредственно перед выходом ступени на орбиту, что исключало необходимость применения тормозных двигателей и оборудования для обеспечения схода с орбиты, а это в свою очередь позволило уменьшить массу и снизить стоимость. Что касается стартовых РДТТ, то они, согласно проекту, имели систему управления вектором тяги.

НАСА и авиационным фирмам, работавшим над проектом нового транспортного корабля, получившего название «Космический челнок» («Space Shuttle»), не удалось уложиться ни в заявленные сроки, ни в заявленную стоимость.

Так, общая стоимость проекта возросла с 5,2 миллиарда (1971 год) до 10,1 миллиарда долларов (1982 год). Стоимость одного пуска выросла с 10,5 миллионов до 240 миллионов долларов.

Первоначально предполагалось изготовить пять экземпляров орбитального самолета, однако в целях уменьшения общих затрат было изготовлено всего четыре летных образца аппарата. Эти аппараты получили названия «Колумбия», «Дискавери», «Челленджер» и «Атлантис».

Первый космический старт «челнока» «Колумбия» состоялся 12 апреля 1981 года; при этом он провел в космосе более двух суток.

Уже в ходе эксплуатации системы «Спейс Шаттл» выяснилось, что она не обеспечивает достаточную надежность полетов в космос, особенно во время запуска. Это стало очевидно всем только после катастрофы «челнока» «Челленджер», случившейся в небе Флориды 28 января 1986 года при двадцать пятом запуске транспортного корабля системы «Спейс Шаттл». В результате катастрофы погибли семь американских астронавтов. Только прямые убытки от катастрофы «Челленджера» составили почти 2 миллиарда долларов, из которых примерно 1,5 миллиарда приходится на сам «Челленджер».

После потери «Челленджера» американцам пришлось построить пятый орбитальный самолет. Новый аппарат, получивший название «Индевер» («Endeavour»), стартовал в мае 1992 года.

До катастрофы «Челленджера» считали, что с помощью «Шаттлов» ежегодно можно будет произвести от 20 до 24 запусков, поэтому американцы собирались в будущем практически отказаться от применения одноразовых ракет-носителей.

Уже после катастрофы им срочно пришлось восстановить производство некоторых одноразовых ракет, включая «Дельту», «Атлас» и «Титан». Одновременно было решено разработать и изготовить новые одноразовые системы различной грузоподъемности, которые бы значительно расширили возможности США в выполнении космических полетов.

Естественно, все случившееся еще более усугубило положение системы «Спейс Шаттл». Теперь уже не могло идти и речи о том, что подобные космические «челноки» выгоднее одноразовых носителей.

Однако тридцать лет назад «Спейс Шаттл» казался вполне реальной угрозой, способной пошатнуть сложившийся баланс сил. Космический «челнок» мог выслеживать советские космические аппараты, изучать и уничтожать их. Даже габариты грузового отсека корабля «Спейс Шаттл» были выбраны, исходя из возможности захвата, размещения в отсеке и возвращения в нем на Землю пилотируемой орбитальной станции «Алмаз».

С другой стороны, в этом грузовом отсеке можно было разместить до 30 ядерных управляемых боеголовок. Исследования, проведенные в институте прикладной механики АН СССР (теперь — Институт имени Мстислава Келдыша), показали, что «Спейс Шаттл» позволял во время маневра возврата с орбиты по традиционной трассе, проходящей с юга над Москвой и Ленинградом, сделать некоторое снижение — «нырок» — и сбросить ядерный заряд в районе этих городов. В совокупности с действиями других привлеченных средств это бы парализовало систему боевого управления Советского Союза.

На основе результатов анализа академик Келдыш направил доклад в ЦК КПСС. Состоялся разбор, в результате которого Леонид Брежнев принял решение о разработке комплекса альтернативных мер с целью обеспечения гарантированной безопасности страны. Работа над советским «шаттлом» началась…

Головным предприятием по разработке многоразовой космической системы, аналогичной американскому транспортному кораблю «Спейс Шаттл», было назначено Научно-производственное объединение «Энергия», возглавляемое неутомимым Валентином Глушко.

Глушко пришел на место Василия Мишина не с пустыми руками. С помощью группы проектантов Химкинского двигательного КБ он создал ряд ракетных схем, которые назывались «РЛА» («Ракетные летательные аппараты») в память о проектах 30-х годов. На базе этих новых «РЛА» Глушко предложил целую космическую программу: создание тяжелой орбитальной станции, развертывание базы на Луне, организацию межпланетных экспедиций.

«РЛА» создавались путем параллельного соединения различного числа стандартных блоков. На каждом блоке предполагалось установить вновь разрабатываемый четырехкамерный кислородно-керосиновый ЖРД тягой более 700 тонн, в котором должны были найти воплощение все передовые решения в области двигателестроения и большой опыт, накопленный в ГДЛ и ОКБ-1. Оставалось разработать космический корабль.

Специалисты, разрабатывавшие космические корабли типа «Союз», знали, что, кроме очевидных преимуществ (о них мы много говорили выше), крупные крылатые корабли имеют и существенные недостатки. Главные из них — большая масса крыла и фюзеляжа, покрытых мощной теплозащитой, и необходимость постройки очень длинных и высококачественных полос для горизонтальной посадки подобных систем. В то же время широко используемые в десантных войсках парашютно-ракетные системы мягкой посадки показали не только высокую надежность при малой стоимости, но и приемлемые характеристики по точности приземления.

Поэтому, когда в 1974 году речь зашла 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 с помощью ракеты-носителя «РЛА» (или «Вулкан») и операций на орбите такой аппарат войдет в плотные слои атмосферы и, используя небольшое аэродинамическое качество на гиперзвуковых скоростях, которое имеет несущий корпус цилиндроконической формы, оснащенный воздушными и газодинамическими рулями, совершит управляемый спуск с заданной боковой дальностью и парашютную посадку на лыжи с использованием пороховых двигателей мягкой посадки на окончательном этапе.

Наиболее важное отличие такой схемы многоразового транспортного корабля вертикальной посадки (МТКВП) от крылатого корабля типа «Спейс Шаттл» — возможность крепления аппарата к ракете-носителю не сбоку, а по оси.

При этом маршевые двигатели перемещались из самого аппарата в нижнюю часть кислородно-водородного бака, а вся система превращалась в классическую ракету с параллельным расположением ступеней и полезной нагрузкой наверху.

Валентин Глушко смог разглядеть в этой идее рациональное зерно. Он понимал, что, не имея такого богатого опыта создания двигателей целиком на криогенных компонентах (жидкий водород и кислород), какой имелся у американцев, в скором времени сделать многоразовый ЖРД с нужными параметрами не удастся. А при предлагаемом расположении полезной нагрузки можно было ограничиться созданием одноразового кислородно-водородного ЖРД. Кроме того, можно было устанавливать на ракету-носитель одноразовые грузовые контейнеры различных габаритов, предназначенные для вывода на орбиту грузов гораздо большей массы, чем вмещалось в многоразовый аппарат, а также варьировать количество ускорителей, монтируемых вокруг маршевой второй ступени, с двух до восьми (боковое расположение космического аппарата с полезной нагрузкой ограничивало это число максимум четырьмя).

Однако у многоразового транспортного корабля вертикальной посадки имелся крупный недостаток — малая дальность бокового маневра при спуске. Нужна же была большая, что диктовалось элементарным соображением: 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 нашем распоряжении имелась только территория СССР, и только три полосы (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 был 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 Цыбин.

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 «Спейс 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 «Спейс Шаттлу», увеличилась 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, разрабатывался проект по приспособлению стартовых площадок «Н-1» и нового стенда-старта. 17 февраля 1976 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 132-51 о разработке советской многоразовой космической системы «Рубин», включавшей орбитальный самолет, ракету-носитель, стартовый комплекс, посадочный комплекс, специальный комплекс наземного обслуживания, командно-измерительный комплекс, поисковоспасательный комплекс. Система должна была обеспечивать «выведение на северо-восточные орбиты высотой 200 километров полезных грузов весом до 30 тонн и возвращение с орбиты грузов до 20 тонн».

В постановлении, в частности, предлагалось организовать в Министерстве авиационной промышленности Научнопроизводственное объединение «Молния» во главе с авиаконструктором Глебом Лозино-Лозинским (он нам известен как создатель космоплана «Спираль»), которое должно было разработать орбитальную ступень самолетной схемы, подготовив полный комплект документации для ее изготовления.

Само изготовление и сборка планера, создание наземных средств его подготовки и испытаний, а также воздушная транспортировка планера, корабля и ракетных блоков были поручены Тушинскому машиностроительному заводу Головная роль в разработке ракеты-носителя и системы в целом оставалась за НПО «Энергия». Заказчиком выступало Министерство обороны.

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 выполнен негерметичным, в носовой части находится герметичная кабина общим объемом более 70 м3, в которой располагается 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 метра, высота — 16,5 метра (при выпущенном шасси), размах крыла — около 24 метров, площадь крыла — 250 м2, ширина фюзеляжа — 5,6 метра, высота — 6,2 метра, диаметр грузового отсека — 4,6 метра, его длина — 18 метров, стартовая мас са — до 105 тонн, масса груза, доставляемого на орбиту, — до 30 тонн, возвращаемого с орбиты — до 15 тонн, максимальный запас топлива — до 14 тонн. «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 километров при наклонениях от 51 до 110. Расчетная продолжительность полета 7-30 суток.

Обладая высоким аэродинамическим качеством, корабль может совершать боковой маневр в атмосфере до 2000 километров.

Система управления «Бураном» основана на бортовом многомашинном комплексе и гиростабилизированных платформах.

Она осуществляет как управление движением на всех участках полета, так и управление работой бортовых систем.

Одной из основных проблем при ее проектировании была проблема создания и отработки математического обеспечения.

Автономная система управления совместно с радиотехнической системой «Вымпел» разработки Всесоюзного научно-исследовательского института радиоаппаратуры, предназначенной для высокоточных измерений на борту навигационных параметров, обеспечивает спуск и автоматическую посадку, включая пробег по полосе до останова. Система контроля и диагностики, примененная здесь впервые на космических аппаратах как централизованная иерархическая система, построена на встроенных в системы средствах и на реализации алгоритмов контроля и диагностики в бортовом вычислительном комплексе.

Радиотехнический комплекс связи и управления поддерживает связь орбитального корабля с ЦУП. Для обеспечения связи через спутники-ретрансляторы разработаны специальные фазированные антенные решетки, с помощью которых осуществляется связь при любой ориентации корабля. Система отображения информации и органов ручного управления обеспечивает экипаж информацией о работе систем и корабля в целом и содержит органы ручного управления в орбитальном полете и при посадке.

Система электропитания корабля, созданная в НПО «Энергия», построена на базе электрохимических генераторов с водородно-кислородными топливными элементами разработки Уральского электрохимического комбината. Мощность системы электропитания — до 30 кВт. При ее создании пришлось разработать принципиально новый для СССР источник электроэнергии — электрохимический генератор на основе топливных элементов с матричным электролитом, обеспечивающий непосредственное преобразование химической энергии водорода и кислорода в электроэнергию и воду, и разработать впервые в мире систему космического криогенного докритического (двухфазного) хранения водорода и кислорода без потерь.

Объединенная двигательная установка (ОДУ) «Бурана» состоит из двух жидкостных ракетных двигателей орбитального маневрирования тягой 8800 килограммов (5000 включений за полет), 38 управляющих двигателей с тягой по 400 килограммов (2000 включений за полет), 8 двигателей точной ориентации тягой по 20 килограммов (5000 включений за полет), 4 твердотопливных двигателей экстренного отделения с тягой по 2800 килограммов, 1 кислородного бака и 1 бака горючего со средствами заправки, термостатирования, наддува, забора жидкости в невесомости.

Двигатели ОДУ размещаются на орбитальном корабле с учетом решаемых ими задач. Так, двигатели управления, расположенные в носовой и хвостовой частях фюзеляжа, обеспечивают координатные перемещения корабля по всем осям и управление его положением в пространстве.

В штатном (безаварийном) полете двигатели ОДУ обеспечивают стабилизацию орбитального корабля в связке с ракетой-носителем, разделение корабля и ракеты-носителя, довыведение корабля на рабочую орбиту (двумя импульсами), стабилизацию и ориентацию, орбитальное маневрирование, сближение и стыковку с другими космическими аппаратами, торможение, сход с орбиты и управление спуском.

В нештатных ситуациях (то есть при авариях на активном участке) двигатели ОДУ используются в первую очередь для ускоренной выработки топлива перед отделением от ракеты-носителя с целью восстановления необходимой центровки орбитального корабля.

В случае экстренного отделения предусматривается срабатывание специальных пороховых двигателей ОДУ.

При создании «Бурана» особое внимание уделялось наземной экспериментальной отработке. Разработанная комплексная программа наземных испытаний охватывала весь объем отработки, начиная от узлов и приборов и кончая кораблем в целом. Предусматривалось создание около сотни экспериментальных установок, семь комплексных моделирующих стендов, пять летающих лабораторий и шесть 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 с монтажно-испытательным 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.

Самая большая по объему и сложности экспериментальная отработка была проведена на комплексном стенде «КС-ОК» орбитального корабля «Буран». Основной особенностью, отличающей «КС-ОК» от других стендов, является то, что в его состав входили полноразмерный аналог орбитального корабля «Буран», укомплектованный штатными по составу бортовыми системами, и штатный комплект наземного испытательного оборудования.

На «КС-ОК» проводились: комплексная отработка взаимодействия бортовых систем при имитации штатных режимов работы и в расчетных нештатных ситуациях; проверка электрических связей аналога орбитального корабля «Буран», входящего в состав «КС-ОК», с эквивалентом ракеты-носителя «Энергия»; отработка режимов предстартовой подготовки и методики парирования нештатных ситуаций; отработка бортового и наземного (испытательного) программно-математического обеспечения и его сопряжения с аппаратными средствами вычислительных комплексов, бортовых систем и наземного испытательного оборудования с учетом возможных нештатных ситуаций; отработка эксплуатационной документации, предназначенной для проведения испытаний и наземной предполетной подготовки «Бурана»; проверка правильности выполнения доработок материальной части; обучение и тренировка специалистов, участвующих в наземной предполетной подготовке и натурных испытаниях орбитального корабля «Буран».

Анализ результатов экспериментальной отработки на «КС-ОК» позволил обосновать ряд технических решений о возможности сокращения объемов работ по наземной предполетной подготовке корабля «Буран» без снижения ее качества.

В зарубежной печати неоднократно сообщалось, что существовал атмосферный самолет-аналог «БТС-01», якобы предназначенный для совместного использования с самолетом-носителем «М-201М» (модернизированный вариант бомбардировщика «ЗМ» ОКБ имени Мясищева). «БТС-01» должен был располагаться на верхней внешней подвеске над фюзеляжем самолета-носителя и отделяться от него в полете с последующей самостоятельной посадкой. Приводились даже данные по испытательным полетам: «…экипаж аналога БТС-01 состоял из летчиков-космонавтов Евгения Хрунова и Георгия Шонина, самолет-носитель пилотировали Юрий Когулов и Петр Киев».

В реальности же аналог «БТС-001» использовался для наземных статических испытаний на прочность конструкции, после завершения которых на его основе был создан аттракцион в московском парке имени Горького.

Однако описанная схема с использованием самолета-носителя «ЗМ-Т» («Атлант») действительно применялась для транспортировки крупноразмерных агрегатов ракеты-носителя «Энергия» и орбитального корабля «Буран» с заводов-изготовителей на космодром Байконур.

Для атмосферных же испытаний был разработан специальный экземпляр орбитального корабля «БТС-002 ГЛИ» (заводское обозначение — «ОК-ГЛИ»), который оснащался штатными бортовыми системами и оборудованием, функционирующим на заключительном участке полета «Бурана».

Отличия в аэродинамической компоновке аналога «БТС-002 ГЛИ» от орбитального корабля «Буран» при полном соответствии массовых, центровочных и инерционных характеристик, в том числе и органов аэродинамического управления, заключались в установке четырех турбореактивных двигателей «АЛ-31» конструкции ОКБ имени Люльки с суммарной тягой в 40 тонн (два боковых двигателя были оснащены форсажными камерами) и удлиненной передней стойки шасси, обеспечившей заданный стояночный угол.

«БТС-002 ГЛИ» был построен в 1984 году и носил серийный номер «СССР-3501002». Габариты атмосферного корабля-аналога: длина — 36,4 метра, высота — 16,4 метра, размах крыла — 24 метров, объем кабины экипажа — 73 м3, максимальный взлетный вес — 92 тонны. Параметры полета: высота — 6000 метров, максимальная скорость — 600 км/ч, посадочная скорость — 300–330 км/ч.

Основные задачи летных испытаний с использованием аналога «БТС-002 ГЛИ» включали: отработку участка посадки в ручном и автоматическом режимах, проверку летно-технических характеристик на дозвуковых режимах полета, проверку устойчивости и управляемости, отработку системы управления при реализации в ней штатных алгоритмов посадки.

Испытания проводились в Летно-исследовательском институте Министерства авиапромышленности (город Жуковский). 10 ноября 1985 года состоялся первый полет корабля-аналога. Всего до апреля 1988 года было проведено 24 полета. Из них 17 полетов — в режиме автоматического управления до полного останова на взлетно-посадочной полосе. Общий налет «БТС-002 ГЛИ» составляет около 8 часов.

Первым летчиком-испытателем корабля-аналога «БТС-002 ГЛИ» был Игорь Волк, руководитель группы кандидатов в космонавты, готовившихся по программе «Буран». Кроме него, аналог пилотировали Римантас Станкявичюс, Александр Щукин, Иван Бачурин, Алексей Бородай и Анатолий Левченко.

Каждый испытательный полет состоял из следующих этапов: этапа разбега, взлета и набора высоты, которые выполнялись в режиме ручного пилотирования с автоматическим обеспечением устойчивости и управляемости; этапа испытательных режимов, проводимых для оценки характеристик устойчивости и управляемости на участке прямолинейного полета при постоянной скорости; этап разгона и торможения в горизонтальном полете, виражи с плавно нарастающей (до 2g) перегрузкой; этапы предпосадочного маневрирования, захода на посадку, посадки, пробега по взлетно-посадочной полосе и останова, на которых имитировались штатные профили снижения, посадки и останова орбитального корабля в ручном и автоматическом режимах.

Отработка участка посадки проводилась также на двух специально оборудованных летающих лабораториях, созданных на базе самолетов «Ту-154». Для выдачи заключения на первый пуск было выполнено 140 полетов, в том числе 69 — автоматических посадок. Полеты осуществлялись на аэродроме ЛИИ и посадочном комплексе Байконура.

14 мая 1987 года агентство ТАСС сообщило, что в период с 11 по 13 мая Генеральный секретарь ЦК КПСС Михаил Горбачев находится на космодроме Байконур и в городе Ленинске. В ходе пребывания в этих местах он имел многочисленные встречи и беседы с учеными, специалистами, рабочими, инженерно-техническими работниками, а также жителями города. Далее в сообщении ТАСС говорилось: «…Были показаны космические аппараты связи, телевидения, метеорологии и исследования космического пространства. В настоящее время на космодроме ведутся работы по подготовке к запуску новой универсальной ракеты-носителя, способной выводить на околоземные орбиты как многоразовые орбитальные корабли, так и крупногабаритные космические аппараты научного и народнохозяйственного назначения, в том числе модули для долговременных станций».

Теперь мы знаем, что под «универсальной ракетой» подразумевалась тяжелая ракета-носитель «Энергия». Интересно, что это название — «Энергия» — появилось именно во время визита Горбачева на Байконур. В то время она не имела собственного имени, фигурируя в документации под индексом «11К25». Выступая перед генсеком и членами правительства с докладом, Валентин Глушко предложил назвать ракету в честь девиза Перестройки — «Энергия». Идея встретила одобрение, и ракета наконец-то обрела имя, а весь ракетно-космический комплекс многоразового использования отныне назывался «Энергия-Буран».

Что же представляет собой последняя советская ракета-носитель?

Принципиальным отличием ракеты-носителя «Энергия» от системы «Спейс Шаттл» является способность доставлять в космос не только многоразовый орбитальный корабль (в пилотируемом и непилотируемом вариантах), но и другие полезные грузы больших масс и габаритов.

«Энергия» — самая мощная из ракет, созданных когда-либо в СССР. Оценить это можно, исходя из того, что «Энергия» обеспечивает выведение в космос аппаратов массой в пять раз больше, чем эксплуатируемый носитель «Протон», и в три раза больше, чем система «Спейс Шаттл».

Двухступенчатая ракета «Энергия» выполнена по пакетной схеме с параллельным расположением ступеней и боковым расположением полезного груза, в которой четыре боковых ракетных блока 1-й ступени (блоки «А») располагаются вокруг центрального ракетного блока 2-й ступени (блока «Ц»).

РН устанавливается на стартово-стыковочный блок (блок «Я»), предназначенный для ее стыковки с пусковой установкой стартового комплекса. Стартово-стыковочный блок служит опорным силовым элементом при сборке и транспортировке РН. После пуска ракеты стартово-стыковочный блок остается на пусковом устройстве и может использоваться повторно.

Пакетная схема компоновки ракеты-носителя была выбрана благодаря ее универсальности, подразумевающей возможность выведения разнообразных крупногабаритных полезных грузов (пилотируемых орбитальных кораблей и различных беспилотных космических аппаратов) и возможности создания на ее базе ряда ракет-носителей в широком диапазоне грузоподъемности (от 10 до 200 тонн) за счет изменения количества ракетных блоков 1-й ступени и использования различных вариантов блоков 2-й ступени.

Базовая модель (собственно ракета «Энергия») имеет стартовую массу 2400 тонн. Конечная масса 400 тонн включает массу полезного груза. Суммарная тяга двигателей в момент старта — около 3600 тонн. Общая длина ракеты-носителя «Энергия» — около 58,8 метра.

Ракета способна выводить на низкие орбиты ИСЗ полезную нагрузку до 100 тонн, на геостационарную орбиту — до 20 тонн, на траекторию полета к Луне — до 32 тонн. При этом она обеспечивает всеазимутальность пусков, но за базовые орбиты, определяемые районами падения отработавших ракетных блоков 1-й ступени, приняты орбиты с наклонением: 51, 65 и 97°.

При разработке конструктивно-компоновочной схемы ракеты-носителя ее создателям пришлось учитывать возможности производственно-технологической базы. Так, диаметр ракетного блока 2-й ступени (блок «Ц») был выбран 7,7 метра, так как больший диаметр (целесообразный по условиям оптимальности) реализовать было нельзя из-за отсутствия соответствующего оборудования для механической обработки, а диаметр ракетного блока 1-й ступени (блок «А») 3,9 метра диктовался возможностями железнодорожного транспорта.

Как видите, римские лошади и по сей день определяют собой черты и габариты космической техники.

Большое внимание при проектировании ракеты уделялось выбору компонентов топлива. Рассматривалась возможность использования твердого топлива на 1-й ступени, кислородно-керосинового топлива на обеих ступенях, однако отсутствие необходимой производственной базы для изготовления крупногабаритных твердотопливных двигателей и оборудования для транспортирования снаряженных двигателей исключило возможность реализации этих вариантов.

Двигательная установка ракеты-носителя «Энергия» состоит из четырех четырехкамерных кислородно-керосиновых двигателей «РД-170» (по одному на каждом из четырех блоков 1-й ступени ракеты) и четырех однокамерных кислородно-водородных двигателей «РД-0120» на центральном блоке 2-й ступени, а также пневмогидросистемы, обеспечивающей их функционирование. Тяга у земли двигателя 1-й ступени — 740 тонн, двигателя 2-й ступени — 146 тонн, в пустоте — 190 тонн. Двигатели «РД-170», специально разработанные для ракеты-носителя «Энергия», обладают рекордными параметрами и не имеют аналогов за рубежом, а двигатели «РД-0120» — первые мощные отечественные двигатели, использующие в качестве горючего жидкий водород.

Разновременный запуск всех двигателей ракеты-носителя у земли (двигатели центрального блока запускаются с опережением) и плавный набор ими тяги позволяют минимизировать внешние нагрузки на конструкцию ракеты-носителя и обеспечивают наиболее полный контроль функционирования двигательных установок до отрыва ракеты-носителя от пускового устройства, что исключает ее старт с неисправным двигателем. Широкие диапазоны регулирования тяги двигателей и массового соотношения компонентов топлива, поступающего в камеры, обеспечивают реализацию наиболее оптимальных параметров движения ракеты-носителя и синхронизацию опорожнения топливных баков. Штатное выключение двигателей происходит после их перевода на режим конечной ступени тяги, составляющей 40–50 % от номинального значения.

Ракета-носитель на активном участке полета управляется и стабилизируется путем отклонения вектора тяги двигателей 1-й и 2-й ступеней в двух плоскостях: на 1-й ступени качаются в двух плоскостях четыре камеры сгорания каждого двигателя, а на 2-й ступени — четыре двигателя в двух плоскостях каждый. Для этого двигатели имеют узлы качания, позволяющие изменять положение вектора тяги для управления ракетой-носителем.

Ракетный блок 1-й ступени занимает особое место среди новых проектно-конструкторских решений, так как проектировался унифицированным для семейства ракет-носителей среднего, тяжелого и сверхтяжелого классов. В соответствии с техническими требованиями, выдвинутыми к ракетно-космическому комплексу, «Энергия-Буран» должен быть многоразовым и использоваться в полете не менее десяти раз. Применительно к ракетному блоку с жидкостным ракетным двигателем такое требование было предъявлено впервые в мировой практике. В результате всесторонних исследований была выбрана парашютно-реактивная схема возвращения блока после его отделения от ракеты-носителя.

Элементы средств возвращения (парашютная система, твердотопливные ракетные двигатели мягкой посадки и разделение параблока на моноблоки, посадочное устройство, система управления возвращением) расположены частично внутри отсеков блока «А», большей частью — под крупногабаритными обтекателями, установленными на его наружной поверхности.

Понятно, что возвращение блоков и их повторное использование — это сложнейшая научно-техническая задача, которую предполагалось решать последовательно, по мере проведения экспериментальной отработки и увеличения числа пусков ракет-носителей типа «Энергия».

При первых летных испытаниях блоки «А» в составе ракеты-носителя не оснащались средствами возвращения — зато для обеспечения неизменных аэродинамических обводов на блоках «А» были установлены все обтекатели средств возвращения.

Программой летно-конструкторских испытаний системы «Энергия-Буран», утвержденной в 1986 году, предусматривалось десять пусков ракеты-носителя «Энергия» с кораблем «Буран» — причем первые пуски должны были быть беспилотными.

Учитывая отставание в изготовлении первой летной ракеты-носителя и орбитального корабля, главный конструктор НПО «Энергия» Борис Губанов предложил провести первый запуск, используя экспериментальную ракету под индексом «6С». В качестве полезного груза должен был выступать уже готовый космический аппарат «Скиф-ДМ» (подробнее об этом аппарате я расскажу в главе 18).

Предложение о пуске экспериментальной ракеты-носителя, после доработки получившей индекс «6СЛ», вызвало дискуссию, продолжавшуюся до начала 1987 года. В конце концов разрешение на пуск выдали под ответственность НПО «Энергия».

Первый пуск ракеты-носителя «Энергия-6СЛ» был проведен 15 мая 1987 года в 21 час 30 минут (по московскому времени) с задержкой на пять часов. Задержка была вызвана негерметичностью разъемного стыка трубопроводов по линии управляющего давления. Эту неисправность удалось оперативно устранить.

Пуск прошел успешно. Изменение всех параметров движения ракеты по времени полностью соответствовало данным предварительного моделирования. «Скиф-ДМ» отделился на 482-й секунде полета на заданной высоте.

В сообщении ТАСС от 17 мая 1987 года отмечалось:

«Успешное начало летно-конструкторских испытаний ракеты-носителя «Энергия» является крупным достижением отечественной науки и техники в год 70-летия Великого Октября, открывает новый этап в развитии советской ракетно-космической техники и широкие перспективы в мирном освоении космического пространства».

Триумф от запуска новой ракеты несколько омрачила гибель аппарата «Скиф-ДМ». Тут следует заметить, что при планировании состава первой экспериментальной ракеты конструкторы предполагали отправить на орбиту простейший макет полезной нагрузки, представлявший собой цилиндр из толстолистовой стали с оживальной носовой частью диаметром 4 метра и длиной около 25 метров. По внешним габаритам он был аналогом будущего грузового отсека, но пустой внутри. Разделявшие его переборки служили только для увеличения веса. По программе полета он должен был приводниться вместе со второй ступенью «Энергии» в акватории Тихого океана.

Но мнение разработчиков расходилось с планами руководства и Генерального конструктора Глушко. Они считали, что пуск следует завершить полетом реального космического объекта. Так, на роль полезной нагрузки была отобрана 80-тонная космическая станция «Скиф-ДМ», которой впоследствии присвоили официальное название «Полюс».

После отделения от ракеты-носителя «Полюс» должен был совершить маневр поворота на 180 по тангажу и на 90 по крену. Этот маневр был выполнен штатно. Однако процесс «переворачивания» из-за ошибки, заложенной в программе полета макета, не прекратился, а продолжился.

В расчетный момент автоматически включилась маршевая двигательная установка, которая сообщила бы космическому аппарату дополнительную скорость порядка 60 м/с, необходимую для его выхода на штатную орбиту. В связи с тем, что разворачивание продолжалось, «Полюс», не добрав нужной скорости и совершая сложный кульбит относительно баллистической траектории, врезался в океан.

ТАСС прокомментировало это обстоятельство весьма сдержанно:

«Вторая ступень ракеты-носителя вывела в расчетную точку габаритно-весовой макет спутника. […] Однако из-за нештатной работы его бортовых систем макет на заданную орбиту не вышел и приводнился в акватории Тихого океана».

Программа первого полета орбитального самолета, за которым оставалось название «Буран», неоднократно пересматривалась.

Предлагались трехсуточный и двухвитковый варианты. По первому варианты особые трудности могло вызвать то, что не были отработаны узлы открытия створок отсека полезного груза и система обеспечения теплового режима, энергоустановка на основе топливных элементов также не была готова.

А второй вариант, в свою очередь, позволял выполнить основную задачу — демонстрацию спуска в атмосфере и посадки в автоматическом режиме.

Для реализации второго варианта были выполнены следующие мероприятия. Вместо топливных элементов поставили аккумуляторные батареи. Для записи параметров работы систем и параметров полета в отсеке полезного груза разместили блок дополнительных приборов. Створки решили не открывать, а сброс тепла обеспечить за счет испарения воды.

Кроме того, в кабине «Бурана» установили телекамеру, которая «смотрела» вперед через остекление. При этом масса «Бурана» стала меньше расчетной и составляла на старте 79,4 тонны.

Блок дополнительных приборов, фигурировавший в документации под индексом «37КБ», включал следующие дополнительные системы, приборы и агрегаты: систему бортовых измерений; аварийную система питания «Бурана» (48 аккумуляторных батарей); автономную систему питания самого блока (12 аккумуляторных батарей); систему обеспечения теплового режима; систему пожарообнаружения и пожаротушения; систему обеспечения газового состава; систему внутреннего освещения.

Сам по себе блок «37КБ» представлял собой гермоотсек диаметром 4,1 метра и кольцевых проставок, которые крепились к шпангоутам с двух сторон. Общая длина блока — 5,1 метра при массе 7150 килограммов и объеме 37 м3.

На проставках устанавливались узлы крепления «37КБ» в отсеке полезной нагрузки. Аппаратура располагалась как внутри гермоотсека, так и снаружи. «37КБ» был связан с орбитальным кораблем посредством электрических интерфейсов через четыре платы. Для контроля за работой аппаратуры в нештатных ситуациях предусматривалось посещение модуля экипажем.

Первый беспилотный полет орбитального корабля «Буран» был запланирован непродолжительным: два витка, или 206 минут полета. В соответствии с его задачами и программой были задействованы состав и режимы работы бортовых и наземных систем.

В период с 14 января по 2 февраля 1988 года над ракетой «Энергия-1Л» проводились работы на старте с целью комплексной проверки всех систем. Фактически эта ракета была готова взлететь уже в марте. Сложнее обстояли дела со сборкой и испытаниями первого орбитального корабля — он еще не был готов. Собранная ракета прошла целую серию дополнительных испытаний и проверок.

Наконец 23 мая собранный пакет «1Л» с установленным на нем орбитальным кораблем «1К1» был привезен на старт для совместных испытаний всех систем. При этих испытаниях была выявлена рассогласованность систем управления орбитального корабля и ракеты. Когда проблему удалось разрешить, ракета вернулась в монтажно-испытательный корпус.

Это было 10 июня 1988 года.

Только 9 октября работы по подготовке комплекса «Энергия-Буран» были завершены, и утром 10 октября огромный установщик массой 3,5 тысячи тонн с ракетой и кораблем с помощью четырех синхронизированных мощнейших тепловозов поплыл в сторону старта. 26 октября Государственная комиссия на основе докладов о готовности систем ракеты-носителя, орбитального корабля и комплекса в целом разрешила техническому руководству приступить к заключительным операциям, заправке и осуществлению пуска комплекса «Энергия-Буран» под индексом «1Л» 29 октября 1988 года в 6 часов 23 минуты.

28 октября в 21 час по московскому времени Государственная комиссия и техническое руководство прибыли на командный пункт старта, когда уже начались подготовительные операции к заправке ракеты. Боевой расчет работал слаженно.

К утру 29 октября, практически в назначенное время — за десять минута до старта — начались автоматические операции взведения ракетной системы и набора готовности. Но за 51 секунду до команды к началу движения ракеты пуск был прекращен: не отделилась платформа прицеливания.

В 7 часов ТАСС первый раз сообщило о задержке пуска на 4 часа, вместо назначенного на 6 часов 23 минуты. Второй раз в 10 часов 30 минут ТАСС сообщило, что была автоматически выдана команда на прекращение дальнейших работ, ведется устранение возникших замечаний. Начался слив компонентов топлива — обязательная процедура при прохождении команды о прекращении подготовки запуска. Тут же возникла новые проблемы — засорился фильтр в бортовой заправочно-сливной магистрали одного из блоков «А».

Эту проблему удалось решить благодаря акробатической пластичности, которую проявил квалифицированный слесарь Александр Швырков, который добрался по хвостовому отсеку и переустановил фильтр — ракету не пришлось снимать со старта.

Однако на доработку платформы прицеливания и новую заправку ракеты ушло довольно много времени. Следующая попытка запустить комплекс была назначена на 15 ноября 1988 года.

Репортаж спецкора «Правды» с космодрома Байконур:

«За сутки байконурцы с тревогой вглядывались в пасмурное небо и вслушивались в метеопрогноз. Где-то блуждал циклон. Вспомнились задержки пуска «Спейс Шаттла» из-за погоды. Вообще-то, специалисты рекомендовали систему «Энергия-Буран» как почти всепогодную. Как носитель, так и корабль должны летать в любое время года и суток, в дождь и в снег. Ограничения по максимальному напору ветра на разных высотах — те же, что и для обычных ракет. Но для первых летных испытаний разработчики очень хотели бы не отказываться от визуального контроля, особенно в связи с мерами безопасности на заключительном этапе — посадке корабля. […] Снова едем ночью вокруг яркой стартовой площадки.

Чувствуется, как напряжена окрестная степь. Посты оцепления, поезда с эвакуированными, колонны пожарных машин в аварийно-спасательных группах. […] В этот раз руководство космодрома пошло навстречу прессе и приблизило ее к месту событий, разместив в объединенном командно-диспетчерском пункте непосредственно у посадочной полосы.

Отсюда значительно лучше, чем с прежнего НП, виден старт «Энергии». Правда, пугает ураганный ветер, рвущий крышу со здания. Брякнуло и посыпалось стекло с диспетчерского «фонаря» на крыше диспетчерского пункта. Но это не смущает летчика-космонавта И. Волка, который наводит на старт телевик фотоаппарата. По дорожке разбегается МиГ — воздушные наблюдения за стартом и подъемом ракеты…»

Циклограмма предстартовой подготовки проходит без замечаний. Но погодные условия ухудшаются. Председатель Государственной комиссии получает очередной доклад метеорологической службы с прогнозом: «Штормовое предупреждение». Как известно, самое трудное в авиации — это посадка, особенно в сложных погодных условиях. Орбитальный корабль «Буран» не имеет двигателей для полета в атмосфере, на его борту не было экипажа, а посадка предусматривалась с первого и единственного захода — все это еще усложняло ситуацию. Тем не менее специалисты, создавшие орбитальный корабль, заверили членов Государственной комиссии, что они уверены в успехе: для системы автоматической посадки этот случай не предельный. Решение на пуск было принято.

В 6 часов 00 минут по московскому времени ракетнокосмический комплекс «Энергия-Буран» оторвался от стартового стола и почти сразу же ушел в низкую облачность.

Через 8 минут завершилась работа ракеты, и орбитальный корабль «Буран» начал первый самостоятельный полет.

Высота над поверхностью Земли составляла около 150 километров, и, как это предусмотрено баллистической схемой полета, было осуществлено довыведение корабля на орбиту собственными средствами.

В течение последующих 40 минут проведены два маневра.

«Буран» вышел на рабочую орбиту наклонением 51,6 и высотой 250–260 километров. Параметры этих маневров (величину, направление и момент отработки импульса объединенной двигательной установки) автоматически рассчитывал бортовой вычислительный комплекс в соответствии с заложенными полетным заданием и реальными параметрами движения на момент отделения от ракеты-носителя.

Первый маневр происходил в зоне связи наземных станций слежения, второй — над Тихим океаном.

Вне участков маневров для соблюдения теплового режима «Буран» двигался в орбитальной ориентации левым крылом к Земле. Правильность заданной ориентации подтверждалась как принимаемой телеметрической информацией, так и «картинкой» с бортовой телекамеры.

Через полтора часа полета бортовой вычислительный, комплекс рассчитал и сообщил в ЦУП параметры тормозного маневра для схода с орбиты. Уточненные данные о скорости и направлении ветра были переданы на борт. «Буран» стабилизировался кормой вперед и вверх. В 8 часов 20 минут в последний раз включился маршевый двигатель. Корабль начал снижение и через полчаса вошел в атмосферу. За время снижения до высоты 100 километров реактивная система управления развернула «Буран» носом вперед. В 8 часов 53 минуты на высоте 90 километров с ним прекратилась связь — плазма, как известно, не пропускает радиосигналов.

Движение «Бурана» в плазме более чем в три раза продолжительнее, чем при спуске одноразовых космических кораблей типа «Союз», и по расчету составляет от 16 до 19 минут. В 9 часов 11 минут, когда корабль находился на высоте 50 километров, стали поступать доклады: «Есть прием телеметрии!», «Есть обнаружение корабля средствами посадочных локаторов!», «Системы корабля работают нормально!».

В этот момент он находился в 550 километрах от взлетно-посадочной полосы, его скорость составляла около 10 Махов.

«Буран» пришел в «прицельную» зону — на рубеж 20 километров — с минимальными отклонениями, что было весьма кстати при посадке в плохих погодных условиях. Реактивная система управления и ее исполнительные органы отключились, и только аэродинамические рули, задействованные еще на высоте 90 километров, вели орбитальный корабль к следующему ориентиру — «ключевой точке».

Заход на посадку проходил строго по расчетной траектории снижения — на контрольных дисплеях ЦУП отметка «Бурана» смешалась к ВПП посадочного комплекса практически в середине допустимого коридора возврата. Включились бортовые и наземные средства радиомаячной системы.

После отметки 10 километров «Буран» летел по траектории, отработанной летающей лабораторией «Ту-154ЛЛ» и атмосферным кораблем-аналогом «БТС-002 ГЛИ».

Вдруг «Буран» круто изменил курс и полетел почти поперек оси ВПП. Проанализировав ситуацию, служба управления доложила: «Все в порядке!» Система не ошиблась, а просто на сей раз оказалась «умнее». «Буран» будет заходить на полосу не левым кругом, как предполагалось, а правым.

Выход в «ключевую точку» проходит по оптимальной для данных начальных условий траектории при практически предельном встречно-боковом ветре.

Совершив свой маневр, корабль правым виражом вышел в «ключевую точку».

Несмотря на сложности целеуказания, на сближение с «Бураном» вылетел самолет сопровождения «МиГ-25», пилотируемый летчиком-испытателем Толбоевым. Благодаря искусству пилота в ЦУПе на экране могли видеть четкое телевизионное изображение корабля — целого и как будто невредимого.

На высоте четырех километров — выход на посадочную глиссаду. Изображение в ЦУП начинают передавать аэродромные телекамеры. Еще минута — и выпуск шасси…

В 9 часов 24 минуты 42 секунды после выполнения орбитального полета и прохождения почти 8000 километров в верхних слоях атмосферы, опережая всего на одну секунду расчетное время, «Буран» мягко коснулся взлетно-посадочной полосы и после небольшого пробега замер в ее центре.

Над ним, прощаясь, пронесся самолет сопровождения…

Программа первого испытательного полета была выполнена полностью.

После того как 17 мая 1987 года ТАСС оповестило мир о том, что в Советском Союзе начаты летно-конструкторские испытания новой мощной ракеты-носителя «Энергия», воспоследовала немедленная реакция со стороны западных СМИ.

«СССР теперь имеет возможность выполнять те космические задачи, которые останутся недоступными для США даже тогда, когда вновь начнутся полеты американских космических кораблей многоразового использования, — заявил в передаче телекомпании «Эй-Би-Си» сотрудник Университета Дж. Вашингтона доктор Джон Логсдон. — Для того чтобы приступить к выводу на орбиту таких же полезных грузов, на какие рассчитана советская ракета, Соединенным Штатам потребуется от шести до десяти лет».

«Советский космический эксперимент, — отмечала парижская «Юманите», — происходит в тот момент, когда США по прежнему не способны вернуть свои челночные космические аппараты на орбиту».

«Советский Союз вступил в новый этап освоения космического пространства», — утверждала японская «Майнити».

Примечательно, что при всеобщем одобрении действий советских конструкторов прозвучало предупреждение, озвученное газетой «Вашингтон Таймс»: ракета «Энергия» позволит Советскому Союзу создать систему орбитальных боевых станций, начиненных «лазерами, малыми ракетами, осколочными бомбами и спутниковыми боеголовками». Трех-четырех запусков новой ракеты хватит, чтобы создать действующую противоспутниковую систему на орбите.

Догадаться об истинном предназначении многоразового ракетно-космического комплекса было несложно, ведь сами американцы создавали систему «Спейс Шаттл» не из соображений гуманизма. Однако конструкторы НПО «Энергия» опоздали: новый руководитель государства Михаил Горбачев взял курс на «разрядку» и любые космические системы, имеющие военное назначение, оказались не нужны.

Собственно, Горбачев заявил об этом прямо еще во время своего визита на Байконур. Свидетельствует главный конструктор Борис Губанов:

«…Михаил Сергеевич остановился, ожидая, когда подойдет основная группа, и, глядя на «Буран» (композиция ракеты и корабля пока называлась одним именем), сказал: «Ну… видимо, кораблю мы навряд ли найдем применение… Но ракета, мне кажется, найдет свое место…» Молчание. Откровение вслух звучало, как приговор. Не думаю, что эти фразы родились у него лично и только что. Остальные «молчавшие» не возражали. Значит, они продолжали начатый не сейчас разговор. Для меня это было очередной новостью «из первых уст»…»

Тема областей применения комплекса «Энергия-Буран» обсуждалась и позднее — в июле 1987 года на Совете обороны под председательством Горбачева. Оказалось, что целевых грузов для него пока нет, а в свете сокращения военного бюджета страны и не предвидится.

Несмотря на это, НПО «Энергия» составила план дальнейших летно-конструкторских испытаний с выведением на орбиту грузов специализированного назначения. На начало 1989 года план выглядел следующим образом. 4-й квартал 1991 года — полет «Бурана-2К1» (второй корабль, первый полет) длительностью в двое суток с модулем дополнительных приборов «37КБ-37071». 1-й или 2-й кварталы 1992 года — полет «Бурана-2К2» длительностью 7–8 суток с модулем «37КБ-37271». 1993 год — полет «Бурана-1К2» длительностью 15–20 суток с модулем «37КБ-37270».

Эти четыре полета «Буранов» должны были стать беспилотными.

В полете корабля «2К2» планировалось отработать автоматическое сближение и стыковку с орбитальным комплексом «Мир». Начиная с пятого полета, планировалось использовать третий орбитальный корабль «ЗК», оборудованный системой жизнеобеспечения и двумя катапультируемыми креслами. Полеты с пятого по восьмой тоже считались испытательными, потому экипаж должен был состоять лишь из двух космонавтов. Они намечались на 1994–1995 годы. Для этих миссий НПО «Энергия» собиралось изготовить исследовательские модули по примеру американских «Спейслаб» («Spacelab») и («Спейсхаб») («Spacehab»), которые с помощью дистанционного манипулятора корабля пристыковывались бы к боковому стыковочному узлу модуля «Кристалл» орбитальной станции «Мир».

Реализация всей этой программы оценивалась в 5 миллиардов рублей в ценах 1989 года. И первоначально она была поддержана Советом обороны, поскольку меньшее финансирование привело бы к развалу комплекса.

Однако в том же 1989 году началась настоящая атака на всю космическую отрасль. Вот лишь несколько цитат из советских газет того времени:

«Комсомольская правда»: «Сколько стоит «Буран»? Отвечает председатель Государственной комиссии: «Разработка программы «Шаттл» оценивается в 10 миллиардов долларов, каждый запуск — примерно в 80 миллионов. Наши цифры по «Энергии» и «Бурану» соизмеримы с затратами американцев»».

«Правда»: «В некоторых письмах, приходящих в редакцию, читатели спрашивают, нужен ли нам такой дорогостоящий корабль, как «Буран»?..»

«Труд»: «Похоже, мы наконец всерьез начнем считать деньги.

Отказались от баснословных затрат по переброске рек, хотим, чтобы оборонная промышленность в большей мере работала для нужд народного хозяйства, сокращаем армию, вооружения. В этой связи не пора ли сократить ассигнования на освоение космоса?»

В самом деле, быстрой экономической отдачи от такой сложной и дорогой ракетно-космической системы, как «Энергия-Буран», ожидать не приходилось. По оценке специалистов, она начала бы окупаться не ранее чем в 1995 году, а приносить прибыль — к 2003 году. И это — в «тепличных» условиях бескризисной плановой экономики!

Понятно, что при том экономическом раскладе, который мы имели в последние годы правления Горбачева и при Борисе Ельцине, о сохранении и развитии нового ракетно-космического и «Энергия-Буран»

Никто и не думал. За политическими потрясениями начала 90-х годов о «Буране» забыли, а с развалом Советского Союза, когда многие из предприятий, работавших на космонавтику, включая космодром Байконур, оказались за границей, существование самой отрасли оказалось под угрозой.

В декабре 1991 года Государственный Совет упразднил Министерство общего машиностроения, отвечавшего за космонавтику.

Перед сообщением об этом было опубликовано интервью последнего министра, где он высказался за нецелесообразность существования такого грандиозного органа.

Система «Энергия-Буран» была переведена из Программы вооружений в Государственную космическую программу решения народно-хозяйственных задач. «Процесс пошел…»

Еще через год Российское космическое агентство приняло решение о прекращении работ по «Бурану» и консервации созданного задела. Это стало трагедией для всех сотрудников НПО «Энергия». Ведь к этому времени был полностью собран второй экземпляр орбитального корабля и завершалась сборка третьего корабля с улучшенными техническими характеристиками.

Выполняя межправительственное соглашение о стыковке корабля «Спейс Шаттл» со станцией «Мир» в июне 1995 года, наши инженеры использовали технические материалы по орбитальной стыковке корабля «Буран», что значительно сократило срок подготовки. Но вы легко можете представить себе, как обидно и горько было наблюдать разработчикам «Бурана», что с «Миром» стыкуется не наш корабль, а чужой «Шаттл»…