15 ноября 1988 года в 06:00 по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета «Энергия». На её спине примостился «Буран» — советский «снежный вихрь», которому суждено было взлететь лишь однажды, но войти в историю навсегда.
Этот полёт длился 205 минут. Два витка вокруг Земли. И полностью автоматическая посадка с отклонением 5 метров — результат, который до сих пор никто не повторил.
Почему «Буран» не стал советским «Шаттлом», а остался легендарной недосказанностью? И главное — куда делись его технологии и живут ли они сегодня?
Постараюсь ответить на эти вопросы. Без политической конъюнктуры, с уважением к инженерам, создавшим шедевр. И с авторским, возможно, необычным взглядом Космоинженера.
Поехали.
О чём поговорим сегодня
— «Ответ Шаттлу»: зачем СССР создавал «Буран» и какую угрозу увидели в американском челноке
— Главное отличие: полностью автоматический полёт и почему это до сих пор никто не повторил
— «Энергия» как универсальный носитель: что мы могли запускать, а американцы — нет
— Что скрывали чертежи: военная составляющая и логика «асимметричного ответа»
— Один полёт и забвение: почему программу закрыли (объективные причины)
— Живое наследие: где сегодня работают технологии «Бурана» (РД-170, «Циркон», «Охотник»)
— Мой вердикт: что мы потеряли и что получили взамен
1. «Ответ Шаттлу»: зачем СССР создавал «Буран»
В 1972 году США объявили о начале программы Space Shuttle. Официально — как «дешёвый и многоразовый» способ доставки грузов на орбиту. Но в СССР отнеслись к этому заявлению с большим подозрением.
Советские инженеры и военные аналитики быстро подсчитали: «Шаттл» не мог быть экономически эффективным в том виде, в каком его рекламировали. Слишком дорого, слишком сложно, слишком много ограничений. Значит, у американцев была какая-то другая причина.
Американский инженер NASA Джеймс Оберг, хорошо знакомый с советской космической программой, позже объяснял эту логику так:
«Советские инженеры посмотрели на американский шаттл и решили, что заявления США о его дешёвке — ложь. “Здесь должно быть что-то ещё, что-то зловещее”, — сказали они. Поэтому советское руководство приняло решение: “Давайте тоже построим такой. Мы не знаем, что он будет делать, но это явно опасно”».
В 1976 году 17 февраля вышло Постановление Правительства СССР о создании многоразовой космической системы «Энергия-Буран». Заказчик работ - Минобороны СССР, головной разработчик - НПО «Энергия». Главный конструктор — Глеб Лозино-Лозинский, легендарный создатель проекта «Спираль» (космического самолёта, который планировали запускать с воздушного старта).
Что конкретно увидели советские аналитики в «Шаттле»?
- Орбитальный бомбардировщик. «Шаттл» мог выходить на орбиту, совершать один виток и сходить с неё в любой точке Земли. Время подлёта от края атмосферы до Москвы — около 7–10 минут. Наземные системы ПВО против такой цели были бессильны.
- Похищение спутников. Грузовой отсек «Шаттла» (18 м в длину, 4,5 м в диаметре) позволял захватывать советские космические аппараты и уводить их в трюм.
- Оружие из космоса. США не скрывали планов по развёртыванию лазерного и ракетного оружия на орбите. «Шаттл» мог быть идеальным «челноком» для доставки и обслуживания таких систем.
Решение СССР было жёстким и асимметричным: создать систему, которая не копировала бы «Шаттл», а превосходила его. И главное — ракета-носитель «Энергия» должна была быть универсальной, способной выводить на орбиту не только «Буран», но и любые другие грузы.
2. Главное отличие: полностью автоматический полёт
Когда «Буран» стартовал 15 ноября 1988 года, на его борту не было ни одного человека. Более того — в корабле даже не было установлено программное обеспечение для отображения данных на экранах. Это был полностью беспилотный полёт с первых секунд до последних.
Что сделал «Буран» за 205 минут?
- На 482-й секунде полета отделился от ракеты-носителя «Энергия» и вышел на орбиту с отклонением, не превышающим расчётные параметры.
- Совершил два витка вокруг Земли (общая длина траектории — 83 707 км).
- Включил тормозные двигатели для схода с орбиты.
- Вошёл в атмосферу на скорости около 28 000 км/ч.
- Выдержал нагрев носового обтекателя до 1600°C.
- Выполнил маневрирование в атмосфере с разворотом на 180 градусов (так называемый «манёвр переворота»).
- Выпустил шасси и приземлился на полосу посадочного комплекса «Юбилейный» на Байконуре.
Отклонение от расчётной точки — 5 метров. Отклонение программы по времени в момент остановки корабля на полосе - 1 секунда, отклонение корабля от оси полосы – 3 метра.
Это достижение произвело шок на Западе. Бывший инженер NASA Билл Макиннис сказал тогда:
«Если русским удастся совершить успешную автоматическую посадку, то я сниму перед ними шляпу. Первый вывод, который я бы сделал, — их технология гораздо более совершенна, чем нам кажется».
Журнал TIME в те дни писал: «Это выбивает нас из последней космической монополии».
Почему «Шаттл» не мог повторить автоматическую посадку?
«Шаттл» управлялся пилотами. Его компьютеры могли завести корабль в глиссаду, но последние метры и касание полосы выполнял человек. У «Шаттла» не было системы, которая могла бы принять решение в нештатной ситуации.
Во время захода на посадку «Бурана» автоматика корабля совершила неожиданный манёвр, резко отклонившись от курса. В ЦУПе уже готовились отдать команду на уничтожение корабля, посчитав, что автоматика вышла из строя. Но «Буран», выполнив плавную петлю, точно приземлился на полосу.
Оказалось, что бортовой компьютер самостоятельно учёл данные о сильном боковом ветре (скорость которого в приземном слое достигала 15–17 м/с) и выбрал оптимальную траекторию. «Шаттл» на такое был не способен.
Участник работ по программе «Энергия–Буран» И.Д. Дордус вспоминал:
«Объяснится и загадочное его исчезновение с экранов мониторов – это не ошибка телевизионщиков, а реальный манёвр «Бурана»: поняв, что корабль идёт на посадочную полосу со скоростью выше расчётной, его автоматика выработала команду об уходе на дополнительный круг с целью погасить скорость посадки… В считанные мгновения этот маневр, пожалуй, не смог бы выполнить даже самый опытный лётчик-испытатель…».
Инженерная деталь: система управления «Бурана» включала многопроцессорный вычислительный комплекс «Бисер-4» с резервированием (4 канала, работающих по принципу «голосования»). Она обрабатывала данные от инерциальных датчиков, звёздных датчиков и радиовысотомеров. Всё это в 1988 году, когда о «цифре» и «ИИ» только начинали говорить.
3. «Энергия» как универсальный носитель
Главное техническое отличие советской системы от американской заключалось в архитектуре. «Буран» был не «самоходным» кораблём, а полезной нагрузкой ракеты «Энергия». У «Шаттла» три маршевых двигателя находились на самом корабле и возвращались на Землю вместе с ним (что делало корабль очень тяжёлым и дорогим).
Что давала такая архитектура?
- Универсальность. «Энергия» могла выводить на орбиту не только «Буран», но и любые грузы до 100 тонн. Для сравнения: «Шаттл» — 24 тонны. Saturn V — 140 тонн, но он был полностью одноразовым. «Энергия» же проектировалась как частично многоразовая (боковые блоки первой ступени планировалось возвращать на парашютах).
- Лёгкость корабля. Отсутствие собственных маршевых двигателей позволило увеличить массу груза, возвращаемого с орбиты. «Буран» мог привезти на Землю до 20 тонн (у «Шаттла» — 14,5 тонны).
- Безопасность. У «Бурана» не было проблемы с пеной изоляции внешнего бака, которая погубила «Колумбию» в 2003 году. Российский космонавт Олег Котов, знакомый с обеими системами, объяснял: «У нас не было внешнего бака, который мог бы повредить теплозащиту. Поэтому у “Бурана” не было проблем с пеной изоляции, как у “Колумбии”».
- Система спасения. «Буран» оснащался катапультируемыми креслами для двух пилотов на первые минуты полёта. «Шаттл» вообще не имел системы спасения экипажа на старте (что привело к гибели «Челленджера» в 1986 году).
Инженерная деталь: теплозащита «Бурана» состояла из 38 600 кварцевых плиток, каждая из которых имела уникальную форму и устанавливалась вручную. Плитки выдерживали температуру до 1600°C на носовом обтекателе и до 1300°C на нижней поверхности. Толщина плиток варьировалась от 10 до 80 мм. Некоторые из них были покрыты чёрным стеклокерамическим слоем для улучшения теплоотвода.
Во второй части разберём причины закрытия программы (без мифов и самоуничижения), поговорим о военной составляющей и — самое главное — о том, где сегодня работают технологии «Бурана»: от двигателей РД-170 на американских ракетах до гиперзвукового «Циркона».
Продолжение – см. часть 2 тут.
Космоинженер