Когда-то в детстве я мечтал попасть на ВДНХ, где для меня тогда существовал только один павильон - Космос. Павильон Космос - это, конечно, спускаемые аппараты Союз, Ракета Восток и, на мой взгляд, вершина советского космического производства многоразовый космический корабль "Буран". Именно о нем и будет наш сегодняшний рассказ.
Почему Буран находится на ВДНХ? Какое отношение имеет Буран, который сделан в восьмидесятые годы в Советском Союзе, к выставке достижений народного хозяйства нынешней, современной России? Давайте попробуем разобраться. Для этого необходимо обратиться к прошлому, к истории программы «Энергия-Буран», к истории страны.
Первыми о строительстве кораблей многоразового использования Space Shuttle, «Космический челнок», заявили в 1972 году американцы. В начале 70-х годов прошлого века США начали разработку своей многоразовой космической системы, надеясь получить благодаря этому решающее военное преимущество в плане нанесения упреждающего ядерного удара. Космическая система должна была выводить на орбиту полезный груз до 30 тонн, возвращать на Землю полезную нагрузку до 14,5 тонн. И конечно, такая нагрузка могла быть военного назначения, например атомная бомба или спутник разведчик, недосягаемый для авиации СССР.
Советский Союз не мог допустить такого военного превосходства со стороны вероятного противника. Через год в СССР приняли аналогичную программу. Официальный старт ей дало правительственное постановление 1976 года. Тогда и начались разработки космического комплекса, включавшего не только корабль «Буран» и ракету-носитель «Энергия», но и самолеты для их транспортировки, в частности Ан‑225 «Мрия» грузоподъемностью 225 т.
Помимо решения оборонных задач планировалось активное применение «Бурана» для сборки на орбите крупногабаритных сооружений и межпланетных комплексов, доставки на Землю неисправных или выработавших свой ресурс спутников, выполнение различных других грузопассажирских перевозок по маршруту Земля – космос – Земля.
Это должен был быть пилотируемый аппарат, который может летать в космос и при этом возвращаться целым, совершать управляемую посадку на поверхность Земли. Космические аппараты с такими свойствами открывали большие перспективы в освоении околоземных пространств и космоса.
Для того времени это была принципиально новая задача.
Вспомним, как тогда происходило возвращение космонавтов на наших советских спускаемых аппаратах «Союз», которые были до Бурана. Из космоса прилетал шар, в котором сидели космонавты, он просто падал. Он летел в атмосфере, и даже были определённые промежутки времени, когда никакой связи с ним не было, и что там происходит внутри, было не известно. Он как-то где-то приземлялся, его искали с вертолётами. Все помнят фильм “Время первых” 2017 года, где показана реальная история поиска космического экипажа Алексея Леонова. Их больше суток искали в Пермской тайге и лишь спустя еще более суток смогли эвакуировать с места приземления их спускаемого аппарата. И подобных историй поиска множество. Поэтому космонавтов специально готовили к тому, что они должны выживать после приземления. Это было неизбежно на том этапе развития технологий.
Именно на этом этапе и возникла идея и задача создания летательного аппарата, который мог бы достичь космоса, вернуться, управляемо приземлиться, оставшись целым и невредимым, после чего он вновь мог бы лететь.
Разница в задачах действующего «Союза» и задуманного «Бурана» была более, чем колоссальной. Для их решения необходимо было преодолеть огромное количество ограничений, существовавших в то время в различных областях знаний и не имевших решения нигде и ни у кого, даже на уровне постановки научных задач.
Эти ограничения лежали в области различных наук. Их необходимо было перевести в формулировки задач, сначала научных, потом технических и инженерных. И это был вызов не только для отдельных ученых и конструкторов. Это был вызов для государства как системы организации взаимодействия многих отраслей человеческой деятельности. Советский Союз этот вызов принял.
Прямо сейчас обратимся лишь к одному из направлений, которым предстояло создать нечто принципиально новое для реализации проекта «Буран».
Эта наука - материаловедение. Упрощенно задача заключалась в следующем - аппарат, который будет падать в атмосфере, не должен перегреваться, должен сохранить себя снаружи, и сохранить то и тех, что внутри, т.е. пилотов и груз. То есть необходим материал, который способен сохранить свои свойства в диапазоне температур от -130 в космосе до +1650 и выше в момент прохождения атмосферы при приземлении, одновременно он должен обеспечить защиту всего, что внутри его контура, т.е. не допустить проникновения этих температур, давлений и прочих разрушающих факторов внутрь корабля/самолета, обеспечить возможность нормальной работы систем, выживания пилотов и сохранности груза.
Идея управляемого приземления добавляла сложности этой задаче. Ведь одно дело «запаковать» круглый шар в какой-то материал и таким образом сохранить его, как делалось на спускаемых аппаратах обычных ракет. Другое дело - «запаковать» объект с движущимися частями: выпускающиеся шасси, закрылки, элевоны. Иллюминаторы в передней части в конце концов тоже должны быть прозрачны. Что за материал это должен быть и каким образом в него упаковывать по сути самолет?
Очевидно, что материал должен иметь очень маленькую теплопроводность, чтобы температура снаружи не передавалась внутрь. Но этого мало. Ещё более сложная задача - материал не должен менять свою форму в диапазоне от -130 до +1650 градусов. Все мы знаем, что при нагревании тела расширяются. Именно поэтому, когда мы смотрим на железнодорожные рельсы, то на стыках рельс всегда можно увидеть промежуток между ними, потому что летом они нагреваются, и рельс становится длиннее. Чтобы при увеличении длины рельсы не покорёжили друг друга и нужен этот промежуток. Для рельсов перепад температур в течение года составляет примерно 60-70 градусов. А теперь представьте, что нужно сделать материал, который в диапазоне от +1650 до -130 градусов не меняется по размеру. Ведь если он начнёт меняться, то разрушит все, к чему прикреплен.
Следующая задача - как прикрепить материал к поверхности самолета? Клеем? Какой это должен быть клей с учетом всех условий, о которых мы уже говорили? А может быть весь самолет надо делать из такого материала?
Три ведущих материаловедческих научно-исследовательских института СССР искали ответы на все эти вопросы. Специалисты НИИ «Графит», Всесоюзного НИИ авиационных материалов (сейчас - ВНИИХТ) и НПО «Молния» (сейчас - «Гиредмета») разработали материал гравимол (по слогу взяли от «Графит», ВИАМ и «Молния»). Для его изготовления применяли углеродную ткань с покрытием из карбида кремния, модифицированные фенольные смолы, подвергавшиеся пиролизу в процессе высокотемпературной обработки. В итоге было создано то, что получило название «композитная защита». Знакомые слова?
Сейчас композиты практически везде - от высокотехнологичных самолётов, гражданских и военных, и бронежилетов до обычных лыжных палок и велосипедных рам. Композиты - это самые прочные и одновременно легкие материалы.
Всё, что должно быть прочным, но максимально легким, сейчас делают из композитных материалов.
Для Бурана сделали теплозащиту из этого самого Гравимола. Она представляла собой огромное число небольших пластинок, которыми обклеили корпус Бурана специально разработанным для этого клеем. Только носовой обтекатель и передние части крыльев были сделаны как большая монолитная деталь, поскольку именно в этих местах при посадке больше всего нагревался корпус. После успешной посадки специалисты обнаружили всего несколько мест где пластинки отклеились. То есть теплозащитный материал отработал на отлично и выполнил свою задачу.
НИИ, совершившие эти научные прорывы, и сейчас работают. Они входят в состав госкорпорации «Росатом». И это не случайно. В атомных электростанциях необходимо отделять энергоблок с температурами до 2000 градусов от всего остального, и это делается конечно же, с помощью композитов. Использование подобных технологий повышает КПД работы атомных электростанций до 50% - это очень много, и этого нет ни у одной другой страны. В мире уже признано лидерство России в строительстве качественных, безопасных и современных АЭС. Этим современная Россия обязана во многом советскому проекту «Буран».
Материалы, подобные гравимолу, используются на наших межконтинентальных баллистических ракетах шахтного базирования, которые стоят на дежурстве.
Не раскроем гостайну, если предположим, что технологии, разработанные для «Бурана», оказались полезны и для современных космических проектов, и для нашей грозной защиты - системы «Авангард», которая не имеет и ещё долго не будет иметь аналогов в мире.
«Авангард» летает в космосе, в том числе и в атмосфере, со скоростью 28 Махов, это в 28 раз быстрее скорости звука или больше 9 км в секунду. Естественно, трение вызывает разогревание до 2000 градусов. Именно композиты, уже нового поколения, способны обеспечить полет и функционал ракеты.
Не менее сложной задачей для Авангарда является его управление на таких высоких скоростях и при таких температурах внешнего корпуса, однако система управления наверняка является потомком системы управления, которая использовалась на Буране. Ведь Буран совершал посадку в автоматическом режиме, грубо говоря на автопилоте, но под абсолютным и постоянным контролем с Земли и возможность подобного контроля также обеспечили материалы композитной защиты.
Современные модификации гравимола работают в реакторах атомных станций, ледоколов, ими покрыты ракеты, они обеспечивают нас чистой энергией и перевозят грузы, защищают наше небо. Это всего лишь одно направление из десятков, которое пришлось развивать с нуля при создании Бурана.
Активная работа СССР по созданию “Бурана” серьезно притормозила разработку американцами системы космической противоракетной обороны. Они понимали, что адекватный ответ их системе будет создан в необходимые сроки, обнулив пользу их усилий и вложений. Развал же СССР убедил наших вероятных противников в том, что враг повержен и продолжать программу нет смысла. Уже одно это оправдывает затраты на “Буран”.
Опыт создания РН такого класса может быть с большим экономическим эффектом использован в других хозяйственных отраслях. В 1989 году НПО «Энергия» совместно со смежными организациями разработало каталог «Научно-технические достижения по системе „Энергия — Буран“ — народному хозяйству», в котором приведены около 600 предложений, реализация которых могла бы дать экономический эффект около 6 млрд. руб. (в ценах 1989 года). Это колоссальные ресурсы на тот момент. Создание РН «Энергия» открывало перспективу на целый ряд глобальных проектов, представляющих огромную международную значимость.
Одним из таких явилось создание самого мощного в мире кислородно-керосиновый ЖРД РД-170/171; А уже на его базе позднее создан двигатель РД-180, который мы много лет экспортировали в США. США много лет пытались создать аналог, было несколько программ.
В декабре 2018 года глава SpaceX Илон Маск заявил о неловкости факта, что Boeing/Lockheed вынуждены использовать российский двигатель на ракете Atlas, а сам двигатель назвал великолепным.
16 апреля 2021 года Роскосмос сообщил об отправке в США последней партии из 6 двигателей РД-180. Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин в сентябре того же года сообщил, что американцы сформировали запас этих двигателей и временно не нуждаются в новых закупках.
Благодаря программе “Энергия-Буран” был создан мощный технический и научный задел, который позволил уже через несколько лет после полета «Бурана» разработать систему управления разгонным блоком «Бриз-М», который на данный момент имеет 107 успешных пусков в связке с ракетой-носителем «Протон» и два экспериментальных пуска с «Ангарой-А5».
И ещё надо помнить о главном - о людях. Люди, которые решали фантастические задачи проекта, были советскими, во всех смыслах. Они были рождены, воспитаны, обучены нашей страной, учителями советских школ, врачами советских поликлиник, преподавателями советских вузов. Материальная база и инфраструктура исследовательских работ создавалась трудом людей нашей страны, т.е. при практически абсолютном суверенитете. Подобное даже не всем так называемым «развитым» странам было и есть под силу. Это сделали наши мамы и папы, бабушки и дедушки, а значит и мы можем и самое главное делаем такие же по масштабу грандиозные проекты, которые двигают человечество вперед.
На создание «Бурана» ушло 12 лет и потрачено 14 млрд. советских руб., было проведено множество научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, придуманы уникальные технологии, материалы и оборудование, построены заводы и аэродромы, сформированы конструкторские бюро, созданы новые самолеты и т.д.
Многоразовый орбитальный пилотируемый корабль «Буран» совершил единственный беспилотный полет в космос продолжительностью 205 минут, совершив два витка вокруг Земли, после чего 15 ноября 1988 года произвел посадку на специально оборудованном аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Он не разочаровал своих создателей, справившись со всеми задачами, для которых создавался.
Беспилотный полет "Бурана" занесен в Книгу рекордов Гиннеса. Для транспортировки космоплана был создан самый большой в мире транспортный самолет Ан-225 "Мрия". В 1989 году он совершил полет с грузом массой 156,3 тонны, в котором было побито 110 мировых рекордов, что само по себе является уникальным достижением. В общей сложности Ан-225 установил более 250 мировых рекордов. Автоматическая посадка космического корабля многоразового использования - и по сей день единственная в истории мировой космонавтики.
Фактически была перевооружена вся ракетно-космическая отрасль, а наша авиация вплотную подошла к практическому освоению гиперзвука.
Думаю излишне напоминать о том что именно Россия первой поставила на защиту гиперзвуковые ракеты. Что в свою очередь определяет безоговорочное лидерство в военных ракетных технологиях. Ну а известные мультики Путина по факту оказались не мультиками, а реальностью. Крайне неприятной для наших оппонентов. Все объявленные образцы боевой техники уже собственно говоря есть в железе.
Вспоминает Александр Тарасов, в 1988 году заместитель генерального конструктора НПО "Молния", одного из разработчиков "Бурана":
"Я в это время был в Париже, и все газеты пестрели заголовками "Русское чудо!". А я, с ними общаясь, говорил, что мы-то с вами понимаем, что чудеса на Земле не рождаются, для того, чтобы были такие чудеса, нужно много и упорно работать".
Над созданием системы "Энергия-Буран", без преувеличения, работали практически все министерства Советского Союза. В проекте, возглавляемом королёвским НПО "Энергия", участвовало свыше полутора тысяч предприятий и организаций.
Говорит Сергей Соловьев, один из участников проекта:
"Мы видели поддержку всего государства. Сколько было экспериментальных установок, которые были разбросаны по всему Советскому Союзу. И в Киеве, и в Москве, даже в Урюпинске все равно кто-то был причастен к этому делу, что-то делал".
В 1990 г. работы по программе «Энергия-Буран» были приостановлены, а в 1993 г. программа была окончательно свернута. Корабль, летавший в космос, так и остался на космодроме, он погребен под обрушившейся на него бетонной плитой ангара. Но все, что было создано советскими людьми для его создания, теперь дает силу, защиту и перспективы современной России. Буран чем-то напоминает Гагарина, который тоже летал в космос всего один раз и потом погиб, но оставил неизгладимый след в истории нашей страны и все планеты.
На выставке стоит один из 10 макетов, созданных для испытаний. Внутри — экспонаты, связанные с космическими кораблями, и симулятор, имитирующий приземление «Бурана».
Автор - brekotin