В 1964 году в недрах ЦНИИ 30 ВВС СССР родилась концепция орбитального боевого самолёта, который должен был выводиться в космос гиперзвуковым самолётом-разгонщиком, а затем ракетной ступенью на орбиту. Это был ответ на американскую программу по созданию космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20 «Dyna Soar». В 1966 году проект передали в конструкторское бюро ОКБ-155 под руководством А.И. Микояна. Так родилась авиационно-космическая система «Спираль».
Коротко и наглядно принцип работы «Спирали» представлен в этом ролике:
В начале программы были созданы аппараты-аналоги БОР (беспилотный орбитальный ракетоплан) в масштабе 1:3 для запуска на ракетах 8К63Б — модифицированных Р-12. Пуски выполнялись с полигона Капустин Яр. Запущенный в 1969 году первый цельнодеревянный аппарат БОР-1 сгорел при входе в атмосферу, но успел передать важную телеметрию, подтвердившую возможность устойчивого управляемого спуска несущего корпуса. Металлические аппараты серий БОР-2 и БОР-3, оснащенные абляционной теплозащитой, запускались по баллистической траектории для отработки аэродинамики и тепловых режимов.
Серия из шести испытаний в 1969-1974 годах позволила получить важные данные о работе систем управления и экспериментальных материалов, хотя большинство посадок закончилось разрушением аппаратов из-за технических отказов или проблем с парашютами.
В 1975 году был создан лётный аналог орбитального самолёта, получивший название МиГ-105.11 и собственное имя «ЭПОС». Испытания на дозвуковой скорости, в том числе и путём сброса с самолёта-носителя Ту-95, проводились до 13 сентября 1978 года, когда в седьмом полёте при посадке было повреждено шасси.
В конце 1970-х программа создания орбитального самолёта перетекла в систему «Энергия — Буран». МиГ-105.11 был забыт и спустя год после единственного полёта «Бурана» оказался в музея ВВС в Монино, где находится и сегодня в ангаре № 8.
А запуски БОРов продолжились уже в интересах новой программы. Одной из главных проблем стала разработка теплозащитного покрытия (ТЗП) «Бурана», способного выдержать чудовищный нагрев при входе в атмосферу. Керамические плитки и композитные материалы требовали проверки не только на земле, в плазменных установках, но и в реальном космическом полете. Именно для этого был созданы аппараты серии БОР-4 — модель орбитального самолета системы «Спираль» в масштабе 1:2. Аппарат был напичкан датчиками: 150 термопар, акселерометры, датчики давления передавали телеметрию на корабли слежения.
Его уникальной особенностью были поворотные консоли крыла. При входе в плотные слои атмосферы они поднимались вверх, что позволяло «спрятать» тонкие кромки крыла от набегающего потока плазмы, который принимало на себя более жаростойкое днище.
С 1980 по 1987 год было проведено 7 запусков (из них 4 успешных орбитальных под именами спутников серии «Космос»). Ракета «Космос-3М» выводила аппарат на орбиту, он совершал виток вокруг Земли, тормозил и приводнялся в океане или Черном море. А почему БОР-4 именно приводнялись, вы узнаете посмотрев это короткое видео:
Операции по спасению аппаратов в Индийском океане (рейсы «Космос-1374» и «1445») превратились в настоящие детективные истории времен Холодной войны. Советская флотилия привлекала пристальное внимание ВМС Австралии и США. Над судами непрерывно кружили патрульные самолеты «Орион», делая детальные снимки. БОР-4 был оснащен системой самоликвидации. Прежде чем поднять его на борт, специалисты с катера должны были ввести секретный код блокировки. Все это происходило под прицелом фотокамер австралийцев, которые снимали процесс с бреющего полета.
С помощью БОР-4 были получены бесценные данные о поведении теплозащиты в реальной плазме при скоростях до 25 Махов. Это позволило уточнить конструкцию «Бурана», выбрать оптимальные зазоры между плитками и схему их раскладки.
Сегодня самый первый БОР-4С, совершивший суборбитальный полёт 5 декабря 1980 года, хранится в ЛИИ им. Громова и иногда выставляется на публике.
Сохранился ещё один аппарат БОР-4, который совершил полёт 27 декабря 1983 года под названием «Космос-1517» и приводнился в Чёрном море. Его взяли со свалки в ЛИИ и подарили музею при Пантелеймоновском храме в Жуковском.
Следующим этапом стала проверка характеристик будущего «Бурана» в реальных условиях гиперзвукового полёта. Для этого была создана серия аппаратов БОР-5 — габаритно-весовая модель «Бурана» в масштабе 1:8. Разработка и производство аппарата велись на ЭМЗ им. Мясищева при тесном сотрудничестве со специалистами ЛИИ им. М.М. Громова и НПО «Молния». Работы курировала Госкомиссия под руководством легендарного космонавта Германа Титова.
БОР-5 представлял собой геометрически точную копию «Бурана» длиной 3,856 метра. Главной инженерной проблемой стало сохранение аэродинамического подобия. Из-за уменьшения размеров в 8 раз изменилось число Рейнольдса. Чтобы сохранить достоверность данных, траекторию полета БОР-5 пришлось снизить на 15-20 км по сравнению с оригиналом, что привело к резкому возрастанию тепловых нагрузок. Если нос и крылья настоящего «Бурана» нагревались до 1200°C, то заостренные кромки уменьшенной модели раскалялись до 2000°C. Штатная теплозащита (плитка) не выдержала бы таких условий. Поэтому у БОР-5 большую часть корпуса покрыли абляционным материалом МСП-К на основе кварцевого волокна (рабочая температура до 1800 °C). Для сбора данных аппараты были буквально нашпигованы датчиками: термопарами, термокрасками и кристаллическими индикаторами плавления, которые фиксировали температуры с точностью до 150 °C.
Запуски проводились с космодрома Капустин Яр в сторону озера Балхаш (полигон Сары-Шаган). В качестве носителя использовалась ракета «К-65М-РБ5» (модификация «Космос-3М»). Ракета поднимала аппарат на высоту около 210 км. Верхняя ступень ориентировала модель и разгоняла ее для входа в атмосферу. На высоте 100 км БОР-5 входил в плотные слои атмосферы со скоростью до 7300 м/с (М=17,5). В космосе аппарат управлялся газореактивными соплами, а в атмосфере — впервые в отечественной практике на таких скоростях — рулевыми поверхностями самолётного типа. Полёт проходил по баллистической кривой с программным изменением крена, имитируя траекторию «Бурана». Пролетев 2000 км, на высоте 7-8 км аппарат начинал гасить скорость, выполняя крутую спираль. На высоте 3 км выпускался парашют, обеспечивающий мягкую посадку с вертикальной скоростью 7-8 м/с.
Всего в период с 1984 по 1988 год было произведено 5 запусков БОР-5 (ещё один пуск в июле 1984 года закончился аварией из-за неразделения ступеней). Первые полеты выявили проблему: носовая часть и кромки крыльев сильно обгорали, что меняло аэродинамику. Это привело к внедрению молибденовых деталей на последующих аппаратах. Итоги программы оказались успешными. Полученные уникальные данные легли в основу финальных доработок системы управления и теплозащиты легендарного «Бурана», обеспечив его триумфальный автоматический полёт.
На сегодняшний день сохранилось два БОР-5. Аппарат № 502 совершил удачный полёт 17 апреля 1985 года, а в 2011 году был передан в Центральный музей ВВС в Монино, где хранится в ангаре № 8.
А последний аппарат в серии, № 505, в 1999 году продан руководством НПО «Молния» частному немецкому музею техники в Шпайере, где выставляется рядом с БТС-002.
Интересно, что модели имели различия: на аппаратах с номерами 501-504 в хвостовой части были установлены макеты дополнительных воздушно-реактивных двигателей (ранний проект «Бурана»). Вот так они выглядят на монинском экспонате.
А модель №505 уже полностью соответствовала финальному, «чистому» летному облику корабля. Но по ней это не видно, поскольку в хвостовой части установлен крепёжный узел. Этот аппарат совершил полёт 22 июня 1988 года, когда «Буран» уже вовсю готовился к первому полёту.
Монинский экспонат более доступен посетителям, а волонтёры (к числу которых я принадлежал) имели возможность рассмотреть аппарат со всех сторон. Руль направления у БОР-5 раскрывался на две половинки, как у настоящего «Бурана».
Маркировка на поверхности аппарата.
Отсек для парашюта с отсутствующей крышкой.
На БОРе-5 из Шпайера эта крышка на месте.
Ещё несколько фотографий БОР-5, сделанный мной в Шпайере в 2023 году:
История экспериментальных аппаратов могла продолжиться проектом БОР-6, предназначенным для тестирования радиосвязи сквозь плазму. В этом случае вернулись к хорошо изученной схеме типа «лапоть», применявшейся на БОР-4. В носовой части аппарата установили две антенны на поворотных штангах. Однако, на дворе стоял уже 1990 год, и дальше первого прототипа, так и не запущенного в космос, дело не пошло. Сегодня единственный БОР-6 хранится в ЛИИ и время от времени выставляется на публике.
Как, например, в Монино в 2021 году, где он был представлен рядом с БОР-4С и БОР-5.
Другие статьи об истории экспонатов музея в Монино:
Другие публикации о музее техники в Шпайере:
Теперь вы знаете немного больше, чем раньше!
Подписывайтесь на канал, ставьте лайк!
Также подписывайтесь на Telegram канал монинских волонтёров!