Найти в Дзене
P_Pro

Перед "Бураном".

16 марта 1983 года состоялся суборбитальный запуск предшественника "Бурана" - летательного аппарата "БОР-4" (БОР - беспилотный орбитальный ракетоплан ). Аппарат получил наименование "Космос-1445". Целью запуска были подтверждение аэродинамических расчетов и проверка работоспособности теплозащитных конструкций. "БОР-4" был уменьшенной в два раза копией орбитального самолета системы "Спираль", и так же, как и "Спираль", был снабжен отклоняющимся крылом. Так как для "Бурана" нужно было разработать надежное многоразовое теплозащитное покрытие различных типов, такое, как легкая керамическая плитка, гибкая войлочная теплозащита (для покрытия большей части поверхности корабля), и жаростойкая конструкция из композиционного материала типа "углерод-углерод" для применения в носовой части и на передних кромках крыла. Большая сложность и стоимость создания и испытания корабля требовала соответствующего подхода к отработке всех систем, и в особенности - теплозащиты, поэтому "БОР-4" было решено применить для испытаний теплозащиты "Бурана".

Первый этап работ по созданию теплозащитного покрытия заключался в наземных испытаниях - имитировались факторы космического полета и условия входа в атмосферу: образцы покрытий испытывались в тепловакуумных плазменных установках, подвергались воздействию акустических и вибрационных нагрузок. Вторым этапом были летные испытания на до- и сверхзвуковых скоростях. Образцы устанавливались на наружной поверхности самолетов-лабораторий Ил-18 и МиГ-25 в зоне высоких скоростных напоров и акустических нагрузок от двигателя. Испытания в космосе на летающих орбитальных моделях "БОР-4" стали третьим этапом, которые должны были подтвердить работоспособность элементов теплозащиты в условиях реального полета по траектории. "БОР-4" был выполнен по аэродинамической схеме "несущий корпус". Аппарат имел длину 3,859 м, размах крыла 2,8 м (в промежуточном положении раскладки консолей), стартовую массу около 1450 кг, массу 1074 кг на орбите и 795 кг после возвращения. "БОР-4" был оснащен измерительной аппаратурой и системой управления с использованием реактивных двигателей и отклоняемых консолей крыла. Телеметрическая система записывала информацию в бортовое запоминающее устройство и передавала в пакетном режиме при пролете над двумя специализированными измерительными кораблями, а при спуске - еще и на наземный приемный пункт. Измерения шли от 150 термопар, установленных на дюралевой обшивке под теплозащитными плитками, а также под внешним покрытием плиток на глубине 0,3 мм. Консоли крыла "БОРа-4", как и "Спирали", могли поворачиваться в корневой части, при этом величина "развала" определяла угол атаки, при котором аппарат самобалансируется (т.е. становится статически устойчив) при входе в плотные слои атмосферы. Техническое решение с поворотными консолями, предпринятое в рамках программы "Спираль", было революционным для шестидесятых годов, так как позволяло "обмануть природу", сняв проблему защиты относительно острой передней кромки крыла от высоких температур. Поднятые кверху консоли в сочетании с соответствующим углом стреловидности по передней кромке и углом атаки создавали такие условиях входа в атмосферу и полета на гиперзвуковых режимах, когда скоростной напор встречался с нижним днищем и "стекал" с крыла, передняя кромка которого как бы превращалась в заднюю. Здесь температуры были сравнительно невысоки.

В период 1982-84 годов было произведено 6 запусков аппаратов "БОР-4" с помощью легкой двухступенчатой РН "Космос-3М" (К65М-РБ5) с космодрома Капустин Яр на различные траектории. Аппараты, выводившиеся на орбиты ИСЗ высотой около 225 км, получали наименования спутников серии "Космос". Запуск "БОРа-4" (Космоса-1445) был произведен с посадкой в районе Кокосовых островов. В проведении этого полета помогали корабли сопровождения Академии наук СССР "Космонавт Волков", "Космонавт Беляев" и научный корабль тихоокеанской геодезической экспедиции "Чумикан". Помимо тихоокеанской эскадры в район Кокосовых островов пришли корабли из Черного моря. Все корабли рассредоточились в радиусе нескольких сот километров, чтобы максимально быстро найти космический аппарат и поднять его на борт. Члены экипажа "Чумикана" позднее вспоминали о степени секретности работ - были наглухо задраены все иллюминаторы, чтобы ни один матрос не мог увидеть происходящих событий. Ближе всего к месту посадки оказался именно "Чумикан", с которого и был спущен катер с инженером на борту для обезвреживания системы самоликвидации приводнившегося космического аппарата. Операция эвакуации "Космоса-1445" закончилась благополучно благодаря большим затратам на организацию поисковых мероприятий, и не смотря на отчаянное противодействие иностранных судов, пытавшихся самостоятельно обнаружить и поднять на борт советский аппарат.

В результате исследований, проведенных на летающих моделях «БОР-4», была окончательно решена проблема теплозащиты орбитального корабля, в том числе получены значения температур на наиболее теплонапряженных элементах конструкции (носовом обтекателе и прилегающем к нему участке нижней поверхности фюзеляжа в условиях реальных физико-химических процессов и каталитичности поверхности вдоль всей траектории спуска орбитального корабля на высотах от 100 до 30 км при скоростях М=25...3), проведены контрольные испытания конструкции из жаростойких материалов и теплозащитных плиток в условиях полета, соответствующих натурным, при одновременном воздействии аэродинамических, тепловых, акустических и вибрационных нагрузок.