Просто выкладываю вторую часть. В первой была дошаттловская эпоха: экспериментальные маленькие ракетопланы и полуфантастические проекты огромных многоразовых систем 1960-70-х годов.
Шаттл и «Буран»
Нет секрета в том, что советское руководство практически приказало космической отрасли скопировать систему «Спейс шаттл». О том, что предшествовало этому решению, можно долго рассказывать. А если коротко – основным стало опасение резко отстать от США по возможностям обеспечения доставки грузов на орбиту и обратно. У нас не могли понять, зачем американцам нужен такой большой корабль – он был способен даже снять с орбиты наши «Салюты». Зачем им нужна такая производительность системы – пятёрка шаттлов могла выводить на орбиту до 1770 т в год, при том, что реальный грузопоток США в то время составлял всего 150 т в год.
В условиях «великого противостояния» это было более чем тревожно. Именно эта тревожность, неопределённость заставила копировать «Спейс шаттл».
Коротко – что такое «Спейс шаттл» и что такое «Энергия-Буран».
«Спейс шаттл». Хорошо видны три главных элемента: орбитальный самолёт, подвесной топливный отсек и первая ступень из двух твердотопливных ускорителей
Основной частью системы «Спейс шаттл» была орбитальная ступень – 80-тонный корабль, способный разместить в своём грузоотсеке нагрузку до 29,5 т и привезти на Землю 14,5 т. На орбитальной ступени размещались мощные маршевые двигатели, и она представлял собой активную часть второй ступени системы. Пассивной частью был огромный топливный отсек – фактически подвесной бак для орбитера, на котором последний крепился сбоку.
Орбитальная ступень вместе со своими двигателями была многоразовой, топливный отсек – одноразовым. Первую ступень составляли два гигантских твёрдотопливных ускорителя (ТТУ), также многоразовых.
Наша наука и промышленность не имела опыта в создании столь больших твёрдотопливных ракет, поэтому сразу было решено, что для нашей системы вместо двух ТТУ будут разработаны четыре жидкостных ракетных блока – блоки «А». (Со временем появился «самоценный» вариант этих блоков – первая ступень ракеты-носителя «Зенит», которая успешно летает и сегодня).
На первом этапе это было единственное концептуальное отличие Бурана» от шаттла. Маршевые ЖРД, как и на последнем, размещались на орбитальной ступени, называвшейся тогда ОС-120.
Первый этап «Бурана»: система с орбитальной ступенью ОС-120. Четыре жидкостных блока «А» вместо двух твердотопливных ускорителей «Спейс шаттла»
Однако такое решение тоже несло в себе массу трудностей, о которых рассказать в рамках одной статьи просто невозможно. Кроме того, Валентин Петрович Глушко, возглавивший всю кооперацию, очень хотел сделать мощную ракету – он продолжал мечтать о Луне…
Второй этап: система с орбитальной ступенью ОК-92. Уже не подвесной бак, а ракета-носитель
В результате появился вариант системы с орбитальной ступенью ОК-92. На ней уже не было маршевых двигателей. Перенесённые на топливный отсек, они обусловили превращение его в полноценную ракету-носитель сверхтяжёлого класса – знаменитую «Энергию». ОК-92, утратив твёрдотопливный двигатель системы аварийного спасения, воздушно-реактивные двигатели атмосферного маневрирования, претерпев ряд других изменений, более или менее крупных, превратился в тот «Буран», который летал по околоземной орбите 15 ноября 1988 года.
Посадка «Бурана» стала подлинным триумфом нашей науки и техники. Дело в том, что все до одной посадки шаттлов проводились лётчиками, а наш корабль сел под управлением автоматики. И не надо думать, что это было нечто подобное радиоуправлению авиамоделью. Все расчёты выполнялись бортовой программой «Бурана» по данным бортовых и внешних датчиковых систем. И достигнутая точность: 5,8 м от оси ВПП и 15 м по дальности – это действительно триумф.
Не забывайте – это было 25 лет назад! Это сейчас публику не удивляют автоматические посадки беспилотников – хотя, честное слово, там есть, чему удивляться. Тогда же этого не делал никто. Кроме нас.
Судьба нашего «Бурана» хорошо известна. Впрочем, хорошо известна и судьба системы «Спейс шатл». И именно по ней можно судить, насколько успешна и уместна была такая программа – программа тяжёлого многоразового пилотируемого «космического грузовика».
Многоразовость в ходе эксплуатации существенно снизилась. Хотя, надо сказать, кратность применения ТТУ с самого начала была принята не 100 пусков, как у орбитальной ступени, а всего 20. А вот кратность использования ЖРД орбитера с первоначальных 55 раз была снижена до 20, а потом и до 10.
Межполётное обслуживание оказалось чрезвычайно долгим и дорогим – некоторые агрегаты, в том числе ЖРД, было признано необходимым разбирать чуть не до винтика. Стоимость переоснащения ТТУ составила 42% от стоимости изготовления «с нуля». В общем, от представлявшейся когда-то почти самолётной эксплуатации не осталось и следа.
В результате экономическая эффективность оказалась исключительно низкой. В самом начале программы она предполагалась – 220 долларов за килограмм груза на орбите; в реальности же оказалось – 12–20 тыс. долл. Такую разницу инфляцией не объяснишь… Одноразовые ракеты делали то же самое за цену от 3000 долл; килограмм на «Протоне» на рубеже тысячелетий стоил примерно 6000 долл.
Конечно, не стоит забывать про уникальную способность шаттла не только выводить, но и снимать грузы с орбиты; однако далеко не все операции такого рода, выполненные шаттлами, имели действительно критическую важность. Да и полезный груз, близкий к максимальному, понадобился лишь в небольшом числе пусков.
Два орбитера, «Челленджер» и «Колумбия», были потеряны в катастрофах – это лишний раз доказывает, что система «Спейс шаттл» – не в идее, а в реализованном виде – не лучший вариант «рабочей лошадки» для деятельности человека в космосе.
Но не будем о катастрофах, обыгрывать это факт как-то недостойно, что ли. Есть претензии и к идее.
Вот что здесь важно. Проектировщики системы закладывали 514 полётов пяти орбитеров в течение 10 лет. Эксплуатация шаттлов продолжалась втрое дольше – 30 лет; но полётов состоялось втрое меньше – 135. Все они вместе доставили на орбиту 1600 т грузов – вспомним 1770 т в год, на которые они в принципе способны. Кстати, вот и средняя величина нагрузки: 1600 т за 135 полётов – это в среднем около 12 т за раз – меньше половины полной грузоподъёмности, равной, как мы помним, 29,5 т…
Отсюда следует вывод – вывод важный и печальный.
Энтузиазм 1960–70-х годов оказался неоправданным. Оказалось, что космос нужен человечеству гораздо меньше, чем думалось тогда. Лунно-марсианская инициатива Буша-младшего (2004 год) на сегодняшний день выглядит неактуальной, а то, что такую же выдвигал ещё его отец (1989 год), вообще забыто. МКС функционирует, но уже назначаются сроки её «закрытия». Отечественные планы такого рода пока тоже выглядят малообеспеченными… Похоже, один Китай со своими «Тяньгунами» (долговременными орбитальными станциями) ещё имеет и реализует экспансивную программу пилотируемой космонавтики.
Одноступенчатый «Венчурстар»… сказка!
А техника? Интереснейшие программы 1980–90-х годов закончились ничем. Америка, тихо похоронив великолепный «Венчурстар» – большой одноступенчатый космический самолёт, – перешла было к маленьким, с обычным ракетным выведением «шлюпкам» для МКС – хотя бы многоразовым и маневрирующим. Однако передумала и сосредоточилась на проекте «Созвездие», в состав которого входил космический корабль «Орион» – пусть многоразовая, но концептуально – та же капсула, что и аппараты 50-летней давности. «Созвездие» (Constellation) тоже предполагало Луну с Марсом, но было закрыто. «Орион» пока остался…
Спускаемый аппарат «Ориона» – макет
Россия, выступив с крылатым «Клипером» – тоже, надо сказать, шагом назад по сравнению с «Бураном», – вскорости лишила его крыльев, оставив традиционный (чтобы не сказать – устаревший) парашют, а затем и совсем отказалась от этой разработки. И теперь «космический корабль нового поколения» – примерно такая же капсула, как американский «Орион»…
Спускаемый аппарат нашего ПТК НП. Конечно, тоже макет – на МАКС-2011
Чего ждать в таких условиях? Можно ли воссоздать «Буран», может ли это понадобиться?
Если вы считаете, что данный текст или изображения нарушают ваши авторские и/или смежные права,
сообщите об этом администрации сайта через Гостевую книгу или на e-mail vemsev@gmail.com для принятия мер по устранению нарушения.
