Космическая гонка между СССР и США требовала качественного прорыва, а значит, создания челнока, способного к дальним межпланетным перелетам и возврату на землю.
В СССР в этих целях была разработана программа «Буран – Энергия», предполагавшая создание межпланетного корабля «Буран».
Программа «Энергия-Буран» стала самой масштабной за всю историю советской космонавтики: над ее осуществлением более 10 лет работало около 1200 организаций. В разработке системы «Энергия-Буран» приняли участие около 2,5 миллионов специалистов. Расходы на программу составили 16,4 миллиарда рублей.
Проект многоразовой космической системы «Энергия-Буран» стал вершиной развития советской космонавтики. Автоматическую авиационную посадку многоразового корабля американцы смогли повторить только в 2000-е годы, и то в гораздо меньших масштабах.
Идея многоразового использования самолетоподобных космических кораблей появилась практически сразу с первыми полетами в космос. Начиная с конца 1950-х годов, несколько конструкторских бюро разрабатывали крылатые аппараты классической самолетной схемы, способные выходить в космос.
В 1972 году правительство США объявило о начале национальной программы «Спейс шаттл» («Космический челнок»). Проанализировав параметры будущего корабля, советское руководство предположило, что он готовится для военного использования.
Таким образом, основными целями создания «Бурана» стали сдерживание США в военно-космической сфере, вывод на орбиту и возвращение с нее космонавтов и полезных грузов, а также проведение военных и гражданских научных исследований. Для этих целей планировалось построить минимум пять кораблей, чтобы обеспечивать около 30 полетов ежегодно.
Работа над комплексом «Энергия-Буран» велась около десяти лет. Головным разработчиком орбитального корабля «Буран» стало НПО «Молния», специально созданное в 1976 году на базе трех КБ для реализации программы. Генеральным директором и главным конструктором «Молнии» был назначен Г.Е.Лозино-Лозинский, до этого занимавшийся истребителями «МиГ». Основной площадкой для сборки и испытаний кораблей были выбраны цеха Тушинского машиностроительного завода.
В период 1975-1976 годов рассматривались различные варианты исполнения «Бурана» и системы, которые должны были выводить его на орбиту. В итоге для корабля был выбран планер, максимально близкий по схеме к тому, который разрабатывали американцы, как наиболее перспективный.
Первый полномасштабный «Буран» был изготовлен в 1984 году. Кроме разработки непосредственно самого корабля решались смежные вопросы: как защитить корабль от перегрева, как транспортировать его к месту старта, как организовать автоматическую посадку и другие.
За время работы были созданы тысячи новых материалов и технологий.
Одним из крупнейших вкладов «Бурана» в развитие авиакосмической отрасли стали исследования в области новых материалов. К покрытию корабля предъявлялись повышенные требования: максимальная прочность, минимальные вес и теплопроводность, термостойкость при перепадах температуры от -150 до +1250ºС, возможность многоразового использования.
В сотрудничестве предприятий была разработана уникальная термозащита на основе кварцевых волокон. Из нее изготовили 38 600 гибких плиток, которые, как чешуей, покрыли корпус «Бурана». В зонах особо сильного нагрева до 1650 ºС (нос корабля и кромка крыльев) использовался инновационный материал гравимол.
Строительство «Бурана» заложило основы современного композитного производства в России.
«Буран» был выполнен по самолетной схеме с крылом двойной стреловидности. В носовом отсеке корабля располагалась цельносварная кабина для экипажа из 2-4 человек и 6 пассажиров. Здесь же была размещена большая часть бортового оборудования «Бурана». В средней части корабля был сделан грузовой отсек с открывающимися створками. В нем располагались манипуляторы, с помощью которых можно было производить погрузку-разгрузку и другие операции. «Буран» мог выводить на орбиту до 30 тонн и спускать на землю до 20 тонн груза, что в 1,5 раза больше, чем у «Шаттла».
Объединенная двигательная установка «Бурана» включала в себя два двигателя орбитального маневрирования и 46 двигателей газодинамического управления.
Чтобы доставлять «Буран» к месту старта и для других возможных для его транспортировки работ, был разработан специальный самолет-гигант – Ан-225 «Мрия».
«Мрия» стала самым большим и грузоподъёмным самолётом за всю историю мировой авиации. Самолёт был спроектирован и построен в СССР в единственном экземпляре в 1984-1988 годах. Первый полёт был совершён в декабре 1988 года. Самолёт имел возможность перевозки грузов широкого назначения (крупногабаритных, тяжёлых, длинномерных) общей массой до 250 т. - абсолютный рекорд грузоподъёмности.
Вернемся к «Бурану».
Для управления кораблем и поддержки его работы использовалось более 50 бортовых систем. На случай аварии компьютерные системы управления были дублированы четырехкратно. Объем программного обеспечения составлял гигантские по тем временам 100 мегабайт. Все это обеспечивало возможность пребывания «Бурана» на орбите в течение 30 суток.
Основным отличием «Бурана» от «челнока» стала система автоматического управления, с помощью которой корабль мог выполнять весь полет и посадку без участия человека. Ручное управление посадкой было добавлено по просьбе космонавтов.
Длина «Бурана» составляла 36,4 метра, размах крыла − около 24 метров, высота корабля на шасси − более 16 метров. Стартовая масса корабля − более 100 т, из которых 14 т приходилось на топливо.
Выводить «Буран» на орбиту должна была двухступенчатая ракета-носитель «Энергия», которая могла применяться для запуска и других космических аппаратов.
Спуск корабля осуществлялся с помощью газодинамического и аэродинамического управления, в конце использовался тормозной парашют.
Полет «Бурана», первый и единственный, состоялся 15 ноября 1988 года. С помощью ракеты-носителя в штатном режиме космоплан вышел на орбиту, совершил два витка вокруг Земли и с высокой точностью приземлился на посадочную полосу.
Полет и посадка проходили полностью в автоматическом режиме, весь полет занял 205 минут. Перед самым приземлением «Буран» заставил наблюдателей поволноваться, резко сменив направление и на время пропав из поля зрения антенн. Возникло даже предложение его взорвать, чтобы не опустить выхода из-под контроля. Но корабль лишь развернулся и зашел на посадку с другой стороны аэродрома. Такой маневр был заложен в бортовой компьютер «Бурана». Далее системы с ювелирной точностью посадили корабль, отклонившись от плана всего на несколько метров.
