Первый орбитальный полёт "Бурана"

   "И вот снова ночь (15 ноября) в бункере. "Повтор" идет легко, как после капитальной, генеральной тренировки, но погода портится не по часам, а по минутам. Как нам хотелось, чтобы циклон запоздал или чуть-чуть севернее прошел. Но чувствуем: "прет" на нас. Метеосводки, метеосводки каждые полчаса... Самолет-метеоразведчик в 200-300 км ведет наблюдение и сообщает последние данные.
   Руководство Госкомиссии поднимается в зал управления пуском носителя, занимает места позади технического руководства. Пора нажимать кнопку 10-минутного автоматического пуска, а метеорологи крадутся между рядами и кладут Б.Губанову под расписку штормовое предупреждение", - вспоминал А.А.Максимов.
   Следует уточнить, что по установленному у военных порядку доклад о штормовом предупреждении был адресован генералу Гудилину. Он расписался на документе в получении предупреждения и доложил мне как техническому руководителю тоже установленным порядком. Накануне в предстартовом репортаже комментатор программы "Время" предупреждал, что, возможно, старт отменят, прогноз - хуже не бывает: облачность, шквалистый ветер, понижение температуры...
   О неудовлетворительно складывающейся метеообстановке, конечно, известно было заранее. В 17 ч местного времени метеослужба доложила Госкомиссии о циклоне, надвигающемся со стороны Аральского моря, но при этом добавила, что циклон имеет тенденцию в его движении обойти наш район стороной. Правда, гарантий никаких. Решать надо было сейчас, потому что, кроме всего прочего, при реальной температуре окружающей атмосферы и редких порывах дождя ракета обрастала льдом. Было доложено, что толщина ледяной пленки в отдельных местах достигает одного миллиметра. Техническое руководство предложило начинать работы по подготовке и проведению пуска в запланированное время. При проведении опроса технического руководства перед Госкомиссией все высказались в пользу пуска. Комиссия согласилась с решением технического руководства. Договорились, что в 21 час заслушаем на комиссии метеослужбу и перед началом заправки еще раз оценим ситуацию. А пока была объявлена эвакуация всех из опасных зон по плану.
   К 21 часу метеообстановка не ухудшилась. Начали операции по заправке ракеты. Когда уже начали заправку кислородом в 24 часа, метеослужба доложила, что циклон разделился на два: один шел мимо, как и прогнозировали, а второй шел в сторону нашего старта. Ветер начал усиливаться. Работы продолжались. В три часа ночи метеослужба докладывала, что усиление ветра продолжается. К четырем утра они затревожились, а мы готовились к очередному решению...
   До принятия решения о пуске оценку провели "корабелы". К столу технического руководства подошли Г.Е.Лозино-Лозинский и Ю.П.Семенов и твердо изложили свое решение за проведение пуска.
   Исполнение обязанностей технического руководителя летными испытаниями было возложено на меня решением Государственной комиссии по проведению летных испытаний "Энергии"-"Буран" 26 октября 1988 г. в связи с болезнью В.П.Глушко. Валентин Петрович находился в больнице. Необходимости принимать по этому поводу решения формально не было, потому что решением Госкомиссии от 4 февраля 1987 г. было уже заранее оговорено, что главный конструктор транспортной системы "Энергия"-"Буран" осуществляет техническое руководство летными испытаниями и организует работу технического руководства по поручению или при отсутствии технического руководителя. Однако дополнительное решение было принято. Как мне объяснил О.Н.Шишкин, "это необходимо юридически в плане ответственности за проводимые работы..."
   Пуск в раннее утро был связан с требованием разработчиков корабля, исходивших из условия обеспечения его посадки в светлое время суток. Сдвижка времени пуска влекла за собой возможный его отмен из-за необеспечения посадочных условий. Кроме того, существовали ограничения по метеоусловиям. Должна была отсутствовать грозовая облачность и молниеопасная обстановка. "По граду ограничений нет",- напоминали "корабелы".
   Приземный ветер в порывах на посадочной полосе не должен превышать 5 м/с в попутном направлении, в боковом - не более 10, а был 15 м/с, встречный - не более 20. Для самолета сопровождения видимость должна была быть не хуже двух километров, край нижней облачности - не ниже 200 м.
   Отдельно посоветовался с П.М.Воробьевым. Он у нас отвечал за баллистику полета. Дело в том, что каждый разработчик имеет определенные скрытые резервы своей конструкции - скрытые дополнительные возможности. Поэтому прежде, чем выслушать решение разработчиков системы управления (оно было бы окончательным), надо было понять величину располагаемого запаса. Воробьев сказал: "Есть полторы тысячи..." Это он определил на основе заранее составленной возможной картины нагружения корабля по силе и по направлению ветра. Эти допустимые значения были подписаны в четыре часа ночи Дегтяренко, Воробьевым, Воропаевым и Караштиным на основе реальной обстановки. Рассматривался ветер до высоты 15 км, через каждые 500 м. Ветер со временем менял азимут (направление) в широком диапазоне.
   Затем необходимо было выслушать решение А.С.Гончара, главного конструктора системы управления этой ракеты, и Я.Е.Айзенберга, главного теоретика системы управления.
   Ограничения по ветровому нагружению ракеты-носителя и орбитального корабля вводились из соображений обеспечения надежности полета первого "Бурана". Конструкция планера требовала в опытном полете скоростного напора не более определенного уровня. Скорость ветра, указанная в штормовом предупреждении, говорила еще не все. Нужен был расчет с учетом всех факторов программного полета. Проблема была не новой. Вокруг известных "альфа кю макс" и "бета кю макс" (математическое отображение в теории аэродинамического нагружения) было достаточно много споров у проектантов ракеты, корабля и системы управления. Соответствеующий тест был подготовлен "управленцами" и заложен в комплексный стенд в Харькове. Условились, что при получении фактических значений состояния ветровой обстановки в районе старта и по высоте вычислительный комплекс стенда будет выдавать оценку реальных нагрузок.
   Через небольшое время А.С.Гончар и Я.Е.Айзенберг заявили, что пуск возможен, вычислительная машина выдает из Харькова некоторый запас. Значит, мы находились не на "критике". Мы согласовали свое "добро" на продолжение работ и включение автоматического режима подготовки и пуска ракеты. Доложили Госкомиссии. Решение согласовано. Пошли на пуск.
   "Не отменили старт. Может, потому, что число 15 для "Энергии" счастливое (стартовала в первый раз 15 мая), или решили, что раз назвали "Бураном", ему ли бояться непогоды",- шутили позднее журналисты.

Примерная циклограмма подготовки к пуску и полета ракеты и орбитального корабля (время в секундах)
 
Окончание заправки ракеты-носителя  - 3 ч
Окончание заправки орбитального корабля  - 2 ч 45 мин
Команда "Пуск"  - 600
Отключение точного приведения  - 70,5
Отвод площадки, расстыковка переходника системы прицеливания  - 51
Запуск двигателя РД-0120  - 9,9
Запуск двигателя РД-170  - 3,7
"Главная команда" РД-170  - 0,5
"КП" - контакт подъема, начало полета  0
Начало программного разворота ракеты-носителя по тангажу  5
Программный разворот по крену на 28,7º  6-18
Дросселирование двигателя РД-0120 до 70%  30-131
Дросселирование двигателя РД-170 для уменьшения скоростного напора  39-75
Дросселирование РД-170 для ограничения продольной перегрузки до 2,95  109,5
Перевод РД-170 на конечную ступень (49,5 %)  131
Выключение РД-170  143,95
Отделение параблоков  145,85
Падение блоков А на удалении 426 км после "КП"  через 418 с
Дросселирование РД-0120 для ограничения продольной перегрузки до 2,95 413
Перевод РД-0120 на конечную ступень  441,5
Выключение РД-0120  467,8
Отделение орбитального корабля  482,8
Первое включение двигателей корабля  688-755
Второе включение двигателей корабля  2767-807 (46,146,8)
Включение на торможение  141-я минута от "КП"
Вход в зону (высота 20 км)  199-я минута от "КП"
Посадка - момент останова на посадочной полосе
Расчетное удаление точки падения блока Ц  19500 плюс/минус 1200 км
Расчетная ширина полосы в районе падения  плюс/минус 120 км

   На табло побежали секунды, отсчитываемые от десятиминутной готовности. Как медленно тянутся эти секунды. Наконец, роковая 51-я секунда... "Есть отделение площадки." Пронесло. Так будешь суеверным. 40 секунд - "Раскрутка бустерного насоса горючего двигателя блока Ц". 22 секунды - "Включены зажигательные устройства системы дожигания выбросов непрореагировавшего водорода". 10 секунд до старта - "Есть подача воды первого яруса" - это в зону ниже среза сопла камер сгорания двигателей. 9 секунд - "Запуск РД-0120". 3,5 секунды - двигатели блока Ц вышли на режим предварительной ступени тяги - все нормально. 3,2 секунды - начало запуска двигателей блоков А. 2,3 секунды - "Подача воды второго яруса". 1 секунда до старта - "Есть выход двигателей блоков А на предварительную ступень тяги". Две десятых секунды до "контакта подъема" - "Контроль выхода на режим двигателей - норма". Даже в эту... (хотел написать "минуту" - не подходит, "секунду" - тоже)... в это мгновение по результату контроля могло произойти выключение двигателей, если бы было какое-либо отклонение по контролируемым параметрам.
   Наконец - "Есть контакт подъема". Время 6 ч 00 мин. Три секунды вертикального движения ракеты (заклона, как на 6СЛ, уже нет). "Есть подача воды на третий ярус". Вода бьет почти по хвостовому отсеку ракеты и в факел двигателей.
   На экранах в момент запуска двигателей ракета озарилась ярким светом извергающегося из двигателей пламени, но скоро ее обволокли пары и газы. И из этой бушующей искусственной стихии выплывает ракета с "Бураном". На пятой секунде уже тангажный разворот. Прошло мгновение - и ракета исчезает в низкой облачности.
   А дальше - бесконечно длинные секунды полета. "Есть отделение параблоков"... "Полет нормальный"... "Есть отделение орбитального корабля"... Но программа полета "Энергии"-"Буран" еще не выполнена.
   В зале, по заведенной традиции, ни шума, ни восклицаний. Только у ракетчиков горят глаза. Под столом пожимают друг другу руки. Задача носителя выполнена. Теперь все за кораблем. "Корабелы" переживают особо и напряженно. Все болеют за них, ракетчики переключились на наблюдение за экранами дисплеев с информацией о полете корабля. Стартовая команда работала, приводя системы и сооружения старта в безопасное состояние...
   Началом этому полету были двенадцать лет напряженной работы ракетчиков и корабелов.
   Следует напомнить, что особенность ракетной схемы "Энергии" в том, что вторая ступень, совершая суборбитальный полет по баллистической траектории, не достигает первой космической скорости и, не выходя на орбиту искусственного спутника Земли, выключает свои двигатели и предоставляет возможность орбитальному кораблю самостоятельно с включением маршевых двигателей объединенной установки добрать недостающую скорость порядка 60 м/с и выйти на орбиту. Вторая ступень, продолжая движение по суборбитальной траектории, приводняется в акватории Тихого океана в антиподной точке. В точке, которая находится диаметрально противоположно Байконуру, - на другой стороне Земного шара. Траектория так рассчитана, чтобы, с одной стороны, сообщить кораблю максимальную скорость и, с другой, самой не оказаться на орбите, а вернуться на Землю. Это делается только с целью не загромождать приземное космическое пространство громадными конструкциями типа блока Ц.
   Первое включение корабельных двигателей происходит на 688-й секунде полета, второе включение - примерно через 35 минут. Осуществив маневр с двухкратным включением своих двигателей, орбитальный корабль перемещается в плоскости с наклонением 51,6º с высотой 150 км на орбиту с высотой 260 км. Величину, направление и момент отрабатываемого двигателями импульса автоматически рассчитывает бортовой вычислительный комплекс в соответствии с заложенным полетным заданием и реальными кинематическими параметрами движения на момент отделения от носителя.
   Первое включение двигателей происходит в зоне наземных станций слежения на территории Советского Союза, второе - над Тихим океаном. Передача информации о работе бортовых систем корабля ведется по телеметрическому каналу по цепочке: корабль - плавучая станция слежения в Тихом океане - стационарный спутник связи - ретрансляционная станция "Орбита" в Петропавловске-Камчатском - высокоэллиптический спутник связи - Подмосковный ретрансляционный пункт - Центр управления полетом космических объектов.
   Орбитальный полет корабль "Буран" совершает, сориентировав левое крыло к Земле. При движении ракеты "Энергия" на взлете "Буран" находился под "брюхом" носителя. Правильность ориентации наблюдается через телеметрию и бортовую телекамеру. Работает командная радиолиния, выполняются команды на управление телевизионными системами "Бурана". Проводятся запрограммированные операции по обеспечению посадочной центровки корабля.
   Через 2 ч 20 мин 46 с после "контакта подъема" начинается тормозной маневр корабля для схода с орбиты. В 8 ч 20 мин включается двигатель, отрабатывает заданную величину скорости, и корабль начинает снижение. В это время он находился над западным побережьем Африки. В 8 ч 53 мин "Буран" входит в атмосферу, на высоте порядка 100 км связь с ним прекращается, так как плазма экранирует антенные системы корабля.
   В 9 ч 11 мин корабль на высоте порядка 50 км. Телеметрическая информация восстановилась. По громкой связи: "Есть обнаружение корабля средствами посадочных локаторов". В этот момент "Буран" находился на удалении 550 км от посадочной полосы. Скорость превышала скорость звука в десятки раз. Корабль движется по расчетной аэродинамической траектории снижения. На высоте 7 км на сближение с "Бураном" выходит самолет сопровождения МиГ-25. На экранах дисплеев - орбитальный корабль: изображение транслируется с МиГа. На высоте 4 км "Буран" выходит на посадочную глиссаду. На экранах - изображение приближающегося аэродрома, посадочной полосы, видна разметка. Работают аэродромные телекамеры под разными ракурсами. "Буран" уверенно идет домой. Выпуск шасси...
   9 ч 24 мин 42 с - касание посадочной полосы...
   Пишет В.Е.Гудилин: "И вдруг... Все операторы, от руководителя работ полковника В.И.Тятусова до номера расчета, затаивают дыхание. Орбитальный корабль совершает крутой маневр и уходит на правый цилиндр гашения скорости. Что-то будет?! Однако корабль совершает штатный маневр и выходит на расчетную глиссаду посадки. Вздох облегчения. Как оказалось, бортовой вычислительный комплекс корабля в соответствии с той самой 19-й версией программно-математического обеспечения полета определил в рамках прогнозирования, что посадочная скорость будет больше расчетной, и выдал команду о переходе на правый цилиндр ее гашения. Умная машина и умные люди, создавшие ее!
   Идет расчетное снижение, самолет МиГ-25 сопровождает орбитальный корабль, идет репортаж М.Толбоева о нормальном состоянии теплозащитного покрытия (отсутствуют только 4 плитки из 39 тысяч, к примеру, на "Шаттле" число потерянных плиток доходит до 1000 штук), о штатном снижении ОК, производится облет ОК и показ его телевидению...
   Корабль на полосе (отклонение от осевой линии посадочной полосы - примерно 1,5 м)... Боевой расчет под руководством П.С.Брацихина и А.Н.Гурова выполняет штатные технологические операции послеполетного обслуживания".
   Пишет А.А.Максимов: "Истребитель сопровождения прошел сбоку, развернулся, сделал прощальный встречный проход над "Бураном" и ушел на другой аэродром. "Буран" еще бежал по полосе, а к нему устремились оранжевые автомобили из подразделения А.Гурова. Окружили - четкие действия по стопорению, обдуву шасси и обратно - по машинам. Ждут окончания выгорания топлива из вспомогательной силовой установки, корабль стоит, как кречет, нагнув голову к земле и попыхивая яркими вспышками в хвосте.
   Наконец все топливо выгорело, вспышки прекратились, расчеты в противогазах и защитных костюмах делают свое дело. Вот и они закончили работу. Что дальше началось! Все бросились к "Бурану", обнимаются, целуются, многие не могут удержать слез. Да, так блестяще завершен 12-летний труд сотен тысяч людей Советского Союза".
   В бункере, в зале управления овации и бурный восторг от завершенной с таким шиком посадки орбитального корабля в автоматическом режиме взорвались сразу, как только носовая стойка шасси коснулась земли...
   Они тогда не знали, что это была последняя посадка "Бурана"...
   А через несколько лет в московской телевизионной программе ТСН прозвучат сродни кощунственным слова: "Не знаю, как у других, а у меня вызывает чувство восхищения..." - это ведущий программы сопровождал текстом кадры очередной посадки "Спейс Шаттла" 11 августа 1991 г.
   Первый автоматический полет корабля "Буран" завершен, впервые осуществлена беспилотная посадка орбитального корабля на посадочную полосу аэродрома.
   Пишут В.Кравец, руководитель полета "Бурана", и О.Бабков, заместитель генерального конструктора: "Особое место в подготовке к полету занимали создание средств и отработка автоматического спуска с орбиты и посадки "Бурана" на аэродром. Сложность этой задачи характеризуется тем, что трасса спуска многоразового орбитального корабля в атмосфере примерно вдвое длиннее, чем у одноразовых кораблей, а требуемая точность при посадке на аэродром - выше на три порядка. Кроме того, посадка осуществляется в "бездвигательном" режиме, то есть должна надежно выполняться с первого и единственного захода.
   Полет по трассе спуска до высоты 40 км обеспечивается системой управления кораблем автономно, а ниже - при коррекции ее сначала дальномерными, а затем азимутально-угломерными маячными радиотехническими средствами. Ориентация "Бурана" до высот около 90 км осуществляется с помощью реактивных двигателей, в интервале 90-20 км при совместной работе реактивных и аэродинамических органов, ниже 20 км - с помощью только аэродинамических органов управления. При этом на атмосферном участке полета должны обеспечиваться устойчивость и управляемость корабля в диапазоне от гиперзвуковых до посадочной скоростей "Бурана" на полосу аэродрома - 320-340 км/ч.
   Все эти особенности спуска многоразового корабля (высокая точность посадки и необходимость ее осуществления с первого захода, полет и работа органов управления в необычно широком диапазоне скоростей, корректировка бортовой системы управления с Земли) заставили разработчиков системы управления посадкой провести большой объем экспериментальной донатурной отработки, в том числе на многочисленных летающих лабораториях.
   Проверка аэродинамических характеристик и управляемости на гиперзвуковых скоростях осуществлялась на геометрически подобных моделях "Бурана", выводимых на суборбитальные траектории с помощью серийных ракет-носителей. Проверка системы управления на дозвуковых скоростях с автоматической посадкой, отработка дальномерной и маячной радиосистем проводились с помощью специально оборудованных летающих лабораторий на базе самолетов Ту-154 и Ту-134.
   Наземные средства приема телеметрической, телевизионной и телефонной информации, располагаемые в районе аэродрома посадки, совместно с радиолокационными средствами слежения и выдачи целеуказаний отрабатывались при полетах специально оборудованного самолета МиГ-25, используемого на спуске "Бурана" для сопровождения и телевизионного наблюдения. Траекторная информация с радиолокационных средств обрабатывалась на специальных мини-ЭВМ аэродрома, отображалась на рабочих местах персонала региональной группы управления посадкой и в цифровом виде транслировалась в Центр управления полетом для идентичного отображения в реальном масштабе времени.
   Радиолокационные средства слежения за полетом с обработкой и отображением информации, дальномерная и маячные системы с ответной бортовой аппаратурой для коррекции автономной системы управления были созданы и отрабатывались как единый радиотехнический навигационно-посадочный комплекс.
   Совокупность всех бортовых и наземных систем при полете орбитального корабля на дозвуковых скоростях с автоматической посадкой отрабатывалась и проверялась на его аналоге, который был оснащен дополнительными двигателями для самостоятельного взлета с аэродрома. Всего на летающих лабораториях и аналоге до полета "Бурана" было выполнено около 150 автоматических посадок. Полеты на летающих лабораториях и аналоге выполняли будущие пилоты многоразового орбитального корабля.
   Наземный комплекс управления включал в себя в первом полете "Бурана" шесть наземных станций слежения (в Евпатории, Москве, Джусалы, Улан-Удэ, Уссурийске, Петропавловске-Камчатском), четыре плавучие станции (по два судна в Тихом и Атлантическом океанах) и объединяющую станции слежения с ЦУПом систему связи и передачи данных. Эта система, в свою очередь, состояла из сети наземных и спутниковых широкополосных и телефонных каналов связи. Для обеспечения полета "Бурана" были привлечены три спутника-ретранслятора на геостационарных орбитах и группировка из нескольких спутников на высокоэллиптических орбитах".
   Основной задачей первого полета многоразовой космической системы являлось продолжение летной отработки универсальной ракеты-носителя "Энергия", проверки функционирования конструкции и всех бортовых систем корабля "Буран" на наиболее напряженных участках полета - при выведении и спуске с орбиты, с минимальной длительностью орбитального участка. Поэтому первый беспилотный полет "Бурана" был запланирован непродолжительным - два витка вокруг Земного шара или 206 мин. полета, начиная с отрыва от стартового стола и кончая остановкой на посадочной полосе аэродрома.


Далее...