Short English version Short English version
Текущая русскоязычная полная версия сайта
Главная страница сайта Новости (и архив новостей) сайта Переход к полному перечню космических кораблей и летательных аппаратов Летчики-испытатели и космонавты, готовившиеся к космическим полетам на "Буране" Создатели "Бурана" Наш фотоархив Наш видеоархив Трехмерные компьютерные (3D) модели ракетно-космической и авиационной техники Перечень книг, видео- и мультимедийных материалов по истории отечественной космонавтики, которые вы можете у нас приобрести Информация о контактах web-мастера

Полет "Бурана" 15 ноября 1988 года

Система автоматической посадки "Бурана"

Сообщение ТАСС от 15 ноября 1988 года

Библиография "Бурана" и других многоразовых транспортных космических систем и аппаратов
Мемуары участников событий и очевидцев
Наш скринсейвер (screensaver)
ЧАсто задаваемые ВОпросы
Свободная кнопка
Переход к общему описанию "Бурана" Технические характеристики (параметры) орбитального корабля "Буран" и ракеты-носителя "Энергия" Конструкция "Бурана" Чертежи (и проекции) "Бурана" и других образцов авиационной и ракетно-космической техники Производство "Бурана" Транспортировка "Бурана" и элементов ракеты-носителя "Энергия" с заводов-изготовителей на космодром Байконур Предстартовая подготовка и межполетное обслуживание орбитального корабля "Буран" Планы использования (применения) "Бурана" Вопросы безопасности экипажа "Бурана" Библиография "Бурана" и авиационно-космических систем

Главная > Все корабли > Буран > История

 

 

Краткая история создания многоразового орбитального корабля "Буран" (изделия 11Ф35)

 

Работы по созданию многоразовых космических кораблей в Советском Союзе имеют свою историю.

Идея  использовать крылья на возвращаемом космическом аппарате возникла сразу же с началом полетов в космос. Это объяснялось желанием использовать потенциальные возможности земной атмосферы (в первую очередь, управляемое торможение и точное маневрирование) и тем авиационным заделом, с которым первые ракетчики пришли в космонавтику. Поэтому наличие крыльев на спускаемом аппарате, движущимся в атмосфере, выглядело простым и логичным.

 

Первые проекты крылатых космических кораблей
Во второй половине 50-х годов в ЦАГИ приступили к исследованию гиперзвуковых пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. Первые официальные упоминания о "космолетах" ("космопланах") - аппаратах типа самолетов, способных летать на чрезвычайно больших высотах и в околоземном космосе - появились в 1958 году в планах Министерства обороны СССР, очерчивающих основные направления деятельности советских ВВС на ближайшие 25 лет. Предполагалось, что разрабатываемые аппараты смогут достичь скоростей свыше М=10 и высот полета более 60 км.
Вскоре в ОКБ-23 и ОКБ-256 Госкомитета по авиационной технике началась разработка проектов пилотируемых "космопланов", запускаемых на орбиту трехступенчатой модификацией МБР Р-7.

Первый советский челнок
словные обозначения: 1 - кабина космонавтов; 2 - иллюминаторы; 3 - входной люк; 4 - приборный отсек; 5 - консоли крыла при входе в плотные слои атмосферы; 6 - хвостовое оперение

В ОКБ-256 Павла Цыбина по заказу ОКБ-1 Сергея Королева, параллельно с "гагаринским" "Востоком", проектировался крылатый космический корабль (КК) "классической" аэродинамической схемы, эскизный проект которого был утвержден 17 мая 1957 года. Планирующий космический аппарат (ПКА) имел трапециевидное крыло и нормальное хвостовое оперение при стартовой массе 4,7 т, посадочной - 2,6 т и экипаже 1 человек. Расчетная продолжительность полета достигала 27 часов. КК имел длину 9,4 м, размах крыла 5,5 м, высоту по оперению 4 м и ширину фюзеляжа 3 м. Особенностью проекта было складывание крыла в аэродинамическую "тень" фюзеляжа на участке интенсивного торможения в атмосфере. Схема спуска предполагала интенсивное торможение в атмосфере с использованием подъемной силы несущего корпуса до скорости 500-600 км/ч на высоте около 20 км, затем обеспечивалось планирование с помощью раскладывающего крыла. Космонавт должен был катапультироваться перед посадкой на взлетно-посадочную полосу (ВПП). После подключения к работам ЦАГИ выяснилось, что проблемы, встающие перед разработчиками крылатых космических аппаратов, гораздо серьезнее, чем было принято считать. Так, после продувок в аэродинамических трубах выяснилось, что тепловые нагрузки на теплозащитный экран значительно превосходят расчетные, а узел шарнира поворота консолей крыла на самом теплонапряженном участке спуска находится в "застойной" зоне с практически полным отсутствием теплоотвода. Технические проблемы, связанные с точной ориентацией при спуске, сложности с теплозащитой и успешные испытания КК "Восток" определили прекращение работ по ПКА.

ВКА-23
ВКА-23 В.М.Мясищева, третий вариант ( "49", 1960 г.): стартовая масса - 4,5 т при запуске на орбиту высотой 400 км, полезный груз 700 кг; экипаж 1 человек; длина 9,0 м, размах крыла 6,5 м, высота 2 м.

В 1957-60 годах воздушно-космические аппараты (ВКА) М-40, М-46 и другие разрабатывались в ОКБ-23 Владимира Мясищева в рамках "Темы-48". Последний вариант ВКА-23 впервые предусматривал применение плиточной керамической теплозащиты, предназначался для одного космонавта и при запуске на орбиту высотой 400 км имел массу 4,5 т, длину 9 м, размах крыла 6,5 м, высоту по килям 2 м и был способен нести полезный груз 700 кг.

ВКС конструкции В.Н.Челомея Р-2
 Ракетоплан Р-2 разработки Владимира Челомея

В 1960 г. ОКБ-23 и ОКБ-256 стали филиалами ОКБ-52 Владимира Челомея, продолжившим работу над ракетопланами. Результатом стал эскизный проект беспилотного ракетоплана Р-1 массой 6,3 т, оснащенного М-образным складным крылом переменной стреловидности, и его пилотируемого варианта Р-2.
Беспилотный вариант Р-1 предназначался для проверки и отработки всех агрегатов и систем ракетоплана на орбите, в том числе систем ориентации и стабилизации, теплозащиты, срабатывания средств разделения с изучением динамики процесса расцепки, уточнения баллистических и аэродинамических параметров ракетоплана с оценкой надежности работы всех бортовых систем.

На ракетоплане Р-2 предполагалась отработка космонавтом контрольно-проверочных, связных и Первая советская маневрирующая боеголовка МП-1наблюдательных функций из космоса. Полная масса ракетопланов Р-1 и Р-2 - по 6300 кг, штатная траектория полета должна была включать эллиптическую орбиту с перигеем 160 км и апогеем 290 км, полное время полета составляло 24 часа. Перегрузка на спуске должна была составить всего 3,5-4 g, в отличие от 9-11 g на спускаемом аппарате КК "Восток". Для запуска ракетопланов велась проработка собственной двухступенчатой РН А-150 со стартовым весом около 200 т.
По программе разработки ракетоплана и маневрирующих боеголовок в 1961-63 годах было выполнено 12 суборбитальных запусков масштабных моделей МП-1 и М-12 на РН Р-12 разработки Михаила Янгеля (первый пуск 21.02.1963), но после снятия с руководящих постов благоволившего к Челомею Никиты Хрущева (его сын Сергей работал в ОКБ-52) 19 октября 1964 года все работы были прекращены с передачей материалов по ракетопланам в ОКБ-155 Артема Микояна.
МП-1 представляла собой прообраз маневрирующей боеголовки в виде 1,8-метрового конуса массой 1,75 т, управляемого на гиперзвуковых скоростях восемью аэродинамическими щитками. Баллистическая ракета поднимала образец на 405 км, в атмосферу он входил в 1760 км от места старта со скоростью 3,8 км/с. М-12 - такой же конус, но с четырьмя стабилизаторами.

Если работа над ракетопланами не спасла самостоятельность ОКБ-23 Мясищева, то патриарх отечественной авиации Андрей Туполев поступил мудрее, создав еще в 1956-57 годах внутри своего ОКБ-156 отдел "К" под руководством своего сына Алексея, поручив ему работы в области беспилотных авиационных и ракетных систем. В 1958 г. отдел "К" начал работы над ударным беспилотным комплексом "ДП" (дальний планирующий), состоящим из РН (предполагалось использовать модификации боевых Р-5, -12, -14 или Р-16) и последней ступени в виде планирующего ракетоплана с термоядерной боевой частью. Предусматривалась также разработка в ОКБ-156 собственного носителя. РН должна была забрасывать планирующий аппарат на высоту 50-100 км и придавать ему горизонтальную скорость до 20000 км/ч. После разделения ракетоплан выполнял коррекцию и летел к цели по планирующей траектории со снижением скорости и высоты полета. Аппарат должен был выйти на цель на удалении до 4000 км от точки старта, развивая скорость до М=10 (~7000 км/ч) над целью на высоте 30 км.
Модель самолета "130"В 1959 г. "туполевцы" приступили к рабочему проектированию экспериментального прототипа боевого комплекса "ДП" - самолета "130" (Ту-130). В окончательном виде он стал "бесхвосткой" массой 2050 кг и сравнительно небольших размеров: длина - 8,8 м, размах крыла - 2,8 м и высота - 2,2 м.
В опытном производстве заложили серию из пяти экспериментальных "130", и в 1960 г. первый планер был готов к оснащению оборудованием и к стыковке с РН - модифицированной Р-12. Однако по постановлению от 5 февраля 1960 работы по "130" прекратили - его судьбу решили успехи в создании советских МБР. К этому моменту окончательный вариант комплекса "ДП" состоял из трехступенчатой РН собственной разработки со стартовым весом 240 т, и крылатого аппарата, способного доставить термоядерную боеголовку весом 3-5 т на дальность 9000-12000 км.
Задел по темам "ДП" и "130" был использован в проектах ракетоплана "136" (Ту-136, "Звезда", "Красная звезда") и его орбитального варианта "Спутник". Пилотируемый "136" предназначался для
одновиткового полета вокруг Земли с последующей посадкой, а "Спутник" ("137", Ту-137) для нескольких витков с последующей планирующей посадкой на ВПП аэродрома. Работы по темам "Звезда" и "Спутник" продолжались до 1963 г., не выходя за рамки эскизного проектирования. Интересно другое - в рамках "Звезды" прорабатывался вариант вывода ракетоплана на орбиту с помощью авиационно-космической системы, первая ступень которой представляла стратегический сверхзвуковой самолет ("135" или "139"), а вторая ступень - баллистическую ракету воздушного базирования с ракетопланом вместо головной боевой части. Именно этот вариант можно считать предтечей воздушно-орбитального самолета (ВОС) "Спираль", блестящий проект которого предложило ОКБ-155 Микояна 29 июня 1966 года.

Мы не будем здесь подробно останавливаться на проекте "Спираль" - ему, включая и его продолжения в виде беспилотных орбитальных ракетопланов ("БОРов") -  посвящен отдельный раздел сайта.

Но гораздо больше узнать и о "Спирали", и об упомянутых выше проектах крылатых космических кораблей вы сможете в нашей книге "Космические крылья"

 

 

На сегодняшний день книга (см. обложку слева) "Космические крылья", (М.:ООО "ЛенТа странствий", 2009. - 496с.:ил.)   - это самое полное русскоязычное энциклопедическое повествование о десятках отечественных и зарубежных проектах. Вот как об этом сказано в аннотации:
"
Книга посвящена этапу возникновения и развития крылатых ракетно-космических систем, которые рождались на "стыке трех стихий" - авиации, ракетной техники и космонавтики, и вобрали в себя не только конструктивные особенности данных видов техники, но и весь ворох сопровождающих их технических и военно-политических проблем.
Подробно излагается история создания воздушно космических аппаратов мира - от первых самолетов с ракетными двигателями времен II Мировой войны до начала реализации программ Space Shuttle (США) и "Энергия-Буран" (СССР).
Книга, рассчитанная на широкий круг читателей, интересующихся историей авиации и космонавтики, особенностями конструкции и неожиданными поворотами судьбы первых проектов авиационно-космических систем, содержит на 496 страницах около 700 иллюстраций, значительная часть которых публикуется впервые."
Содействие в подготовке публикации оказали такие предприятия авиационно-космического комплекса России, как НПО "Молния", НПО машиностроения, ФГУП РСК "МиГ", ЛИИ имени М.М.Громова, ЦАГИ, а также музей Морского космического флота. Вступительная статья написана генералом В.Е.Гудилиным, легендарной личностью нашей космонавтики.
Получить более полное представление о книге, ее цене и возможностях приобретения можно на отдельной странице. Там же можно познакомиться с ее содержанием, оформлением, вступительной статьей Владимира Гудилина, предисловием авторов и выходными данными издания.

 

 

Путь к "Бурану"
Многоразовая космическая система "Энергия-Буран"Следующей этапной работой для советской космонавтики явилась разработка многоразовой космической системы (МКС) "Энергия-Буран", завершившаяся триумфальным беспилотным полетом и автоматической посадкой "Бурана" на ВПП космодрома Байконур 15 ноября 1988 года.
Создание МКС "Энергия-Буран" (рис. справа) было самой масштабной и трудоемкой программой в истории советской космонавтики. Достаточно сказать, что в течение 18 лет над МКС непосредственно работало более миллиона человек в 1286 предприятиях и организациях 86 министерств и ведомств, были задействованы крупнейшие научные и производственные центры страны. Общие затраты на программу по состоянию на начало 1992 года составили 16,4 млрд. советских рублей.

"Буран" задумывался как военная система. Вот как вспоминал об этом в 1994-м году директор головного в ракетно-космической промышленности Центрального НИИ машиностроения Ю.А.Мозжорин:
"Программа имеет свою предысторию. В 1972 г. Никсон объявил, что в США начинает разрабатываться программа "Space Shuttle". Она была объявлена как национальная, рассчитанная на 60 пусков челнока в год, предполагалось создать 4 таких корабля; затраты на программу планировались в 5 миллиардов 150 миллионов долларов в ценах 1971 г. В дальнейшем они конечно подросли, как и у всех бывает, достигли 13 миллиардов 400 миллионов долларов. Программа была серьезная, поскольку создавались 4 стартовых комплекса, на базе Ванденберг и на мысе Кеннеди, создавались специальные производства.
Челнок выводил на околоземную орбиту 29,5 т, и мог спускать с орбиты груз до 14,5 т. Это очень серьезно, и мы начали изучать, для каких целей он создается? Ведь все было очень необычно: вес, выводимый на орбиту при помощи одноразовых носителей в Америке, даже не достигал 150 т/год, а тут задумывалось в 12 раз больше; ничего с орбиты не спускалось, а тут предполагалось возвращать 820 т/год... Это была не просто программа создания какой-то космической системы под девизом снижения затрат на транспортные расходы (наши, нашего института проработки показали, что никакого снижения фактически не будет наблюдаться), она имела явное целевое военное назначение.
И действительно, в это время начали говорить о создании мощных лазеров, лучевого оружия, оружия на новых физических принципах, которое - теоретически - позволяет уничтожать ракеты противника на расстоянии в несколько тысяч километров. Как раз вот создание такой системы и предполагалось для отработки этого нового оружия в космических условиях".

Слова Юрия Александровича подтверждает заместитель Главного конструктора МКС "Буран" В.М.Филин:
"Необходимость создания отечественной многоразовой космической системы как средства сдерживания потенциального противника была выявлена в ходе аналитических исследований, проведенных Институтом прикладной математики АН СССР и НПО "Энергия" в период 1971-75 гг. Было показано, что США, введя в эксплуатацию свою многоразовую систему "Space Shuttle", смогут получить решающее военное преимущество в плане нанесения превентивного ракетно-ядерного удара по жизненно-важным объектам на территории нашей страны".Общий вид многоразовой космической системой с орбитальным самолетом ОС-120

В решениях НТС Министерства общего машиностроения и Министерства обороны ставилась задача: "исключить возможную техническую и военную внезапность, связанную с появлением у потенциального противника многоразовой транспортной космической системы "Space Shuttle" - принципиально нового технического средства доставки на околоземные орбиты и возвращения на Землю значительных масс полезных грузов".

Сравнение двух первоначальных вариантов "Бурана"Но окончательный облик "Бурана" появился не сразу. Первоначальный вариант "ОС-120" (рисунок справа), появившийся в 1975 году в томе 1Б "Технические предложения" "Комплексной ракетно-космической программы", был практически полной копией американского шаттла - в хвостовой части корабля размещались три маршевых кислородно-водородных двигателя (11Д122 разработки КБЭМ тягой по 250 тс и удельным импульсом 353 сек на земле и 455 сек в вакууме) с двумя выступающими мотогондолами с двигателями орбитального маневрирования.
МКС с орбитальным кораблем ОС-120 имела стартовую массу 2380 т и состояла из четырех модульных блоков I ступени, расположенных вокруг подвесного топливного отсека и орбитального самолета, образующих II ступень системы. Советский аналог воздушно-космического самолета "Шаттла" - "ОС-120" получался тяжелее (стартовая масса 120 т, посадочная - 89 т) за счет размещения на пилонах в хвостовой части двух РДТТ системы аварийного спасения для экстренного отделения корабля от топливного отсека.

Параллельно в НПО "Энергия" рождается другой вариант, названный МТК-ВП (Многоразовый транспортный корабль вертикальной посадки), массой ~90 т, конструктивно состоящий из передней носовой части конической формы с кабиной экипажа и блоком двигателей ориентации, цилиндрического грузового отсека большого объема в центральной части, и хвостового отсека с двигательной установкой и запасами топлива. МТК-ВП должен был выводиться на орбиту РН стартовой массой 2380 т, состоящей из шести боковых модульных блоков (с уменьшенным до 250 т запасом топлива) в качестве I ступени и центрального блока с рабочим запасом топлива 455 т и кислородно-водородными ЖРД в качестве II ступени. На каждом боковом блоке устанавливался кислородно-керосиновый ЖРД РД-123 тягой по 600 тс, на центральном блоке устанавливалось два ЖРД 11Д122.

Бескрылый Буран
Многразовый орбитальный корабль МТК-ВП:
1 - стабилизаторы; 2 - хвостовой парашютный отсек; 3 - носовой парашютный отсек; 4 - отсек полезного груза;, 5 - остекление кабины экипажа; 6 - носовой блок двигателей системы ориентации; 7 - створки перепуска воздуха; 8 - выдвижные посадочные опоры (лыжи); 9 - балансировочный щиток; 10 - двигатели довыведения и орбитального маневрирования; 11 - РДТТ САС; 12 - хвостовой блок двигателей ориентации

Предполагалось, что после запуска (МТК-ВП располагался сверху РН) и работы на орбите корабль входит в плотные слои атмосферы с некоторым углом атаки и, используя небольшое аэродинамическое качество, совершает "скользящий" управляемый спуск, используя для балансировки и управления воздушные и газодинамические рули. Максимальное значение бокового маневра при спуске плюс/минус 800 км. Вертикальная скорость посадки гасится парашютной системой, вводимой в действие на высоте 12 км при скорости 250 м/с. Остаточная вертикальная скорость гасится двигателями мягкой посадки, горизонтальная скорость - выдвигаемыми опорами-амортизаторами. Проблему малого гиперзвукового аэродинамического качества, и соответственно, малой боковой дальности конструкторы к маю 1976 года решили размещением треугольных наплывов на корпусе, увеличивающихся к хвосту. Расчетная боковая дальность корабля с таким треугольным в сечении корпусом возрастала до 1800 км. Предлагалось два способа посадки МТК-ВП - вертикально на выдвигающиеся перед посадкой опоры с гашением боковой скорости или без гашения боковой скорости с посадкой на опоры-лыжи с небольшим скользящим пробегом после посадки. Именно похожую схему парашютной посадки с гашением двигателями РДТТ боковой скорости предложено использовать в бескрылом варианте нового шестиместного многоразового космического корабля "Клипер".

МТК-ВП имел серьезное преимущество - отсутствовали крылья, большую часть времени бывшие паразитной массой. К достоинствам предложенной схемы можно также отнести следующее:

  • имелся серьезный практический задел по спускаемым аппаратам с небольшим аэродинамическим качеством (КК "Союз", боеголовки баллистических ракет);
  • имелись и давно использовались в Воздушно-десантных войсках сложные парашютные системы (с тормозными РДТТ), позволяющие осуществлять мягкую посадку тяжелых объектов;
  • снимались жесткие требования по точности приземления;
  • отпадала необходимость в дорогой и сложной наземной инфраструктуре (в первую очередь аэродромов);
  • конструкция космического корабля без крыльев и оперения по сравнению с крылатым ОК конструктивно является более простой и легкой при равной прочности, имеет меньшую омываемую площадь (что снижает массу теплозащиты), более простые алгоритмы управления, что в конечном итоге, по замыслу авторов проекта, должно было привести к большей эффективности в эксплуатации

Но МТК-ВП имел и серьезные недостатки. В первую очередь высокую температуру нагрева поверхности при спуске (до +19000С), что делало проблематичным его многоразовость, и длительный цикл послеполетного восстановления. Недаром впоследствии Лозино-Лозинский отзывался о МТК-ВП как о "полумногоразовом"."Буран" образца января 1976 года - изделие ОК-92

9 января 1976 года Генеральный конструктор НПО "Энергия" Валентин Глушко утверждает "Техническую справку", содержащую сравнительный анализ нового варианта корабля - "ОК-92", который стал дальнейшим продолжением ОС-120, но имел два главных принципиальных отличия - у него отсутствовали маршевые кислородно-водородные двигатели (они были перенесены на центральный блок РН), но появились Гипотетический проект "Ураган" - РН "Энергия" и КК "305-1". Рисунок из журнала «Freie Welt» (ГДР), декабрь 1987г.два воздушно-реактивных двигателя (ВРД) для обеспечения возможности самостоятельных полетов в атмосфере. Это обуславливалось тем, что все аэродромы для посадки "Бурана" расположены на территории бывшего СССР, поэтому в течении суток имелись витки, посадка с которых невозможна. Из этой ситуации могло быть два принципиальных выхода: расширить количество аэродромов (но "Буран" создавался как военный объект, а стратегические союзники были расположены "компактно" к границам СССР, Куба же была слишком близка к территории потенциального противника), либо повысить энерговооруженность атмосферного участка за счет установки ВРД. Конструкторы выбрали второй путь. И хотя новый вариант имел "родимые пятна" ОС-120 в виде раздельной двигательной установки и токсичных компонентов топлива, это был шаг вперед.

После выхода Постановления N132-51 разработку планера корабля, средств воздушной транспортировки элементов МКС и системы автоматической посадки поручили специально организованному НПО "Молния", которое возглавил Глеб Лозино-Лозинский. НПО "Молния" (совместно с ЦАГИ) сразу же предложила свои варианты: корабль "305-1" (см. рис. ниже) со схемой "несущий корпус" на основе увеличенного в четыре раза орбитального самолета "Спираль" и крылатый вариант "305-2", близкий к варианту ОК-92. В конечном итоге ОК-92 и был принят для дальнейшей проработки, в ходе которой он сначала поменял один мощный РДТТ экстренного отделения от РН на два небольших по бокам хвостовой части, а затем "лишился" и их. ВРД (двухконтурные турбовентиляторные Д-30КП - модифицированные двигатели, широко используемые на дальнемагистральном пассажирском самолете Ил-62М) на боковых пилонах были перенесены наверх, по разные стороны от киля с заменой их на ТРД АЛ-31, и размещены в полуутопленных мотогондолах, но впоследствии были сняты и в полете "Бурана" не участвовали. Двигатели корабля были переведены на кислородно-керосиновое топливо и скомпонованы в объединенную двигательную установку. В ходе дальнейших проработок ракеты-носителя с целью повышения надежности за счет "горячего" резервирования (возможность выключения аварийного двигателя и дросселирования оставшихся) количество кислородно-водородных двигателей на центральном блоке было увеличено с трех до четырех, что позволило снизить тягу каждого с 250 до 190 тс. В то же время общая тяговооруженность всего комплекса была повышена за счет увеличения тяги кислородно-керосиновых двигателей боковых блоков с первоначальных 600 тс до 740 тс.


Сравнение варианта "305-1" (на переднем плане; реконструкция Андрея Маханько совместно с web-мастером) и орбитального корабля "Буран"

Сравнение многоразовых космических систем: с вариантом "305-1" (слева; реконструкция Андрея Маханько совместно с web-мастером) и с "Бураном"

Так могла бы выглядеть многоразовая космическая система с вариантом орбитального корабля "305-1" (реконструкция Андрея Маханько совместно с web-мастером) на стартовом комплексе

 

Параметры всех конкурирующих вариантов МКС, рассматривавшихся в НПО "Энергия" в период 1975-1976 гг., наряду с "тогдашними" известными нашим проектантам параметрами шаттла, приведены в сводной таблице:

Характеристики

МКС с ОС-120

на 29.07.1975

МКС с ОК-92

МТК-ВП

на 01.05.1976

Спейс Шаттл
 
на 20.12.1975

на 09.01.1976

на 01.05.1976[1]

М н о г о р а з о в а я   к о с м и ч е с к а я   с и с т е м а   в   ц е л о м

Стартовая масса МКС, т

2380

2380

2410

2380

2000

Суммарная тяга двигателй при старте, тс

2985

2985

3720

4100

2910

Начальная тяговооруженность

1,25

1,25

1,54

1,27

1,46

Максимальная высота на старте, м

56,0

56,0

73,58

56,1

Максимальный поперечный размер, м

22,0

22,0

16,57

23,8

Время подготовки к очередному полету, сутки

14

14

н/д

14

Многократность применения:

- орбитальный корабль

 

- I ступень

- центральный блок

 

до 100 раз с заменой ДУ через 50 полетов

до 20 раз

1

 

до 100 раз

 

до 20 раз

1 (с потерей двигателей II ступени)

 

н/д

 

до 20 раз

1 (с ДУ II ступени)

 

100 раз с заменой ДУ через 50 п-тов

до 20 раз

1

Затраты на один полет (без амортизации орбитального корабля), млн. руб. (долл.)

9,8

15,45

н/д

н/д

$10,5

Начало ЛКИ:

  I ступени в составе РН 11К77 ("Зенит")

  кислородно-водородного блока II ступени в составе МКС с грузовым транспортным контейнером

 автономные испытания ОК в атмосфере

  МКС в целом

 

1978 год

 

 

1981 год

1981 год

1983-85 годы

 

1978 год

 

 

1981 год

1981 год

1983-84 годы

 

1978 год

 

 

1981 год

-

1983 год

 

 

 

 

 

4 кв. 1977 г.[2]

3 кв. 1979 г.

Стоимость разработки, млрд. руб. (долл.)

6,1[3]

5,7

н/д

н/д

$5,5

Р а к е т а  -  н о с и т е л ь

Обозначение

РЛА-130

РЛА-130

РЛА-130

РЛА-130В

 

Компоненты и масса топлива:

I ступень (жидкий О2 + керосин РГ-1), т

II ступень (жидкий О2 + жидкий H2), т

 

4×330

720

 

4×330

720

 

4×310

800

 

6×250

455

 

984 (масса ТТУ)

707

Размеры блоков ракеты-носителя:

I ступень, длина×диаметр, м

II ступень, длина×диаметр, м

 

40,75×3,9

н/д[4] × 8,37

 

40,75×3,9

н/д × 8,37

 

25,705×3,9

37,45×8,37

 

45,5×3,7

н/д × 8,50

Двигатели:

I ступень: ЖРД (КБЭМ НПО "Энергия")

 тяга: на уровне моря, тс

          в вакууме, тс

 удельный импульс, на уровне моря, сек

                                   в вакууме, сек

РДТТ (I ступень у "Шаттла"):

  тяга, на уровне моря, тс

 удельный импульс, на уровне моря, сек

                                   в вакууме, сек

II ступень: ЖРД разработки КБХА

  тяга, в вакууме, тс

 удельный импульс, на уровне моря, сек

                                   в вакууме, сек

 

РД-123

4×600

4×670

305

340

 

 

 

 

11Д122

3×250

353

450

 

РД-123

4×600

4×670

305

340

 

 

 

 

11Д122

3×250

353

450

 

РД-170

4×740

4×806

308,5

336,2

 

 

 

 

РД-0120

4×190

349,8

452

 

РД-123

6×600

6×670

305

340

 

 

 

 

11Д122

2×250

353

450

 

 

 

 

 

 

 

2×1200

240

270

SSME

3×213

365

455

Продолжительность активного участка выведения, сек

н/д

н/д

н/д

540

н/д

О р б и т а л ь н ы й   к о р а б л ь

Размеры орбитального корабля:

      общая длина, м

      максимальная ширина корпуса, м

      размах крыла, м

      высота по килю, м

      размеры отсека полезного груза, длина×ширина, м

      объем гермокабины экипажа, м3

      объем шлюзовой камеры, м3

 

37,5

5,5

22,0

17,4

 

18,5×4,6

70

н/д

 

34,5

5,5

22,0

15,8

 

18,5×4,6

70

н/д

 

34,0

8,0

 

н/д

 

н/д × 5,5

55

7

 

37,5

5,5

23,8

17,3

 

18,3×4,55

70

н/д

Стартовая масса корабля (с РДТТ САС), т

155,35

116,5

н/д

-

Масса корабля после отделения РДТТ САС, т

119,35

92

98

88

111

Масса полезного груза, выводимого ОК на орбиту высотой 200 км и наклонением:

      I=50,7°   , т

      I=90,0°   , т

      I=97,0°   , т

 

 

30

20

16

 

 

30

20

16

 

 

30

н/д

н/д

 

 

26,5

18

14

Максимальная масса полезного груза, возвращаемая с орбиты, т

20

20

20

14,5

Посадочная масса корабля, т

89,4

67-72

66,4

84 (с грузом 14,5т)

Посадочная масса корабля при аварийной посадке, т

99,7

82

н/д

н/д

Сухая масса орбитального корабля, т

68

51

79,4

68,1

Запас топлива и газов, т

н/д

10,5

6,6

12,8

Запас характеристической скорости, м/с

450

320

500

320

Тяга корректирующе-тормозных двигателей, тс

н/д

2х14=28

2х8,5=17,0

н/д

Тяга двигателей ориентации, тс

40×0,4

16×0,08

в носовой части 16×0,4 и 8×0,08

в хвостовой части 24×0,4 и 8×0,08

впереди 18×0,45

сзади 16×0,45

н/д

Время пребывания на орбите, сутки

7-30

7-30

н/д

7-30

Боковой маневр при спуске с орбиты, км

±2200

±2200 (с учетов ВРД ±5100)

±800…1800

±2100

Тяга воздушно-реактивных двигателей

-

Д-30КП, 2×12 тс

АЛ-31Ф, 2×12,5 тс

-

-

Возможность посадки орбитального корабля на территорию своей страны с Нкр=200км (~ 16 витков в сутки):

              i  = 28,5°

 

              i  = 50,7°

 

              i  = 97°

Посадка на ВПП старта

 

-

с семи витков, кроме 6-14

с пяти витков, кроме 2-6,10-15

Посадка на любые аэродромы гражданского воздушного флота 1 класса

 

-

 

со всех витков, кроме 8,9

 

со всех витков

Посадка на подготовленные грунтовые спецплощадки

Ø 5км

-

со всех витков, кроме 8,9

 

со всех витков

Посадка на базах Эдвардс, Канаверал, Ванденберг

с девяти витков, кроме 7-13

-

с десяти витков, кроме 2-4, 9-12

Потребная длина и класс посадочной полосы

4 км, специальная ВПП

2,5-3 км, все аэродромы 1 класса

Спец.площадка

 Ø 5км

4 км, специальная ВПП

Посадочная скорость орбитального корабля, км/ч

340

310

посадка на парашютах

325

Двигатели системы аварийного спасения (САС), тип и тяга, тс

  масса топлива, т

  масса снаряженного двигателя, т

  удельный импульс, на земле/в вакууме

 

РДТТ, 2×350

2×14

2×18-20

235/255 сек

 

РДТТ, 1×470

н/д

1×24,5

н/д

 

РДТТ, 1×470

н/д

1×24,5

н/дн/д

-

Экипаж, чел.

3-9

3-9

3-9

3-9

Средства для транспортировки орбитального корабля и летной отработки:

Ан-124 (проект)

Ан-22 или автономно

Ан-22, 3М или автономно

н/д

Боинг-747

[1] Приведенные в таблице значения уточнялись в ходе дальней разработки и поэтому отличаются от параметров МКС "Энергия-Буран".
[2] Горизонтальные полеты на внешней подвеске самолета-носителя "Боинг-747"
[3] без учета стоимости разработки тяжелого транспортного самолета типа Ан-124
[4] здесь и далее "н/д" обозначает "нет данных"
Внимание! В таблице приведены не реальные параметры системы "Space Shuttle", а параметры, которые были известны нашим проектантам в 1975 году.

 

Эволюция проектов советской многоразовой космической системы:

Переход к увеличенному рисунку Zoom In to size 2178x795, 258Kb

Эти и другие доработки сделали "Буран" в конце концов таким, каким его узнал весь мир осенью 1988 года.
В итоге был создан корабль с уникальными характеристиками, способный доставить на орбиту груз массой 30 т и вернуть на Землю 20 т. Имея возможность взять на борт экипаж из 10 человек, он мог весь полет выполнять в автоматическом режиме.
Но мы не будем подробно останавливаться на описании "Бурана", ведь ему и посвящен весь наш сайт, для нас важнее другое - еще до его полета конструкторы уже думали о разработке многоразовых кораблей следующего поколения.

 

Так могла выглядеть стыковка МГ-19 с орбитальным комплексом "Мир"; 3D-моделирование Андрея МаханькоНо сначала упомянем о проекте одноступенчатого воздушно-космического самолета, прорабатывавшегося в НИИ-4 (затем ЦНИИ-50) Министерства обороны группой под руководством Олега Гурко. Первоначальный проект аппарата был оборудован силовой установкой, состоящих из нескольких комбинированных прямоточных жидкостных ракетных двигателей, использующих на этапах атмосферного полета (взлет и посадка) атмосферный воздух в качестве рабочего тела. Основное отличие прямоточных ЖРД от классических ПВРД (прямоточных воздушно-реактивных двигателей) заключалось в том, что если в ПВРД набегающий поток воздуха сначала сжимается за счет кинетической энергии набегающего потока, а затем разогревается при сжигании топлива и выполняет полезную работу, истекая через сопло, то в прямоточном ЖРД воздух разогревается струей ЖРД, помещенного в воздушный тракт прямоточного двигателя. Помимо многорежимности (и возможности работы в безвоздушном пространстве как обычный ЖРД) комбинированный ЖРД на атмосферном участке создает дополнительную тягу за счет возникновения инжекционного эффекта. В качестве топлива предусматривался жидкий водород.
В 1974 году у Гурко возникла новая техническая идея, позволяющая существенно снизить расход топлива за счет размещения в воздушном тракте теплообменника, нагревающего воздух теплом от бортового ядерного реактора. Благодаря такому техническому решению появилась возможность в принципе исключить расход топлива при полете в атмосфере и соответствующие выбросы в атмосферу продуктов сгорания.
Окончательный вариант аппарата, получивший обозначение МГ-19 (Мясищев-Гурко, М-19, "гурколет"), был выполнен по схеме несущий корпус, обеспечивающей высокое весовое совершенство аппарата, и был оснащен комбинированной двигательной установкой в составе ядерного реактора и комбинированного прямоточного водородного ЖРД.
Компоновка окончательного варианта МГ-19; 3D-моделирование Андрея Маханько
В первой половине 1970-х годов МГ-19 рассматривался как серьезный конкурент МКС "Энергия-Буран", однако ввиду меньшей степени проработки и большей степени технического риски при реализации, а также из-за отсутствия зарубежного аналога, проект МГ-19 дальнейшего развития не получил. Тем не менее этот проект до сих пор не рассекречен, и информация о нем и по сей день крайне скудна.

 

"После-бурановские" проекты. Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС)
МАКСВ 1981-82 гг. в НПО "Молния" был предложен проект авиационно-космической системы "49" в составе самолета-носителя Ан-124 "Руслан", выполнявшего роль I ступени - воздушного космодрома, и II ступени в составе двухступенчатого ракетного ускорителя и пилотируемого орбитального самолета, выполненного по схеме "несущий корпус". В 1982 году появляется новый проект - "Бизань" и его беспилотный аналог "Бизань-Т", отличающийся от "49" одноступенчатым ракетным ускорителем. Начало эксплуатации самого большого и грузоподъемного самолета в мире Ан-225 "Мрия" позволило "Молнии" разработать проект Многоцелевой авиационно-космической системы (МАКС), где роль I ступени выполняет дозвуковой самолет-носитель "Мрия", а вторая ступень образована орбитальным самолетом, "сидящим верхом" на сбрасываемом топливном баке. "Изюминкой" проекта является применение двух маршевых трехкомпонентных ЖРД РД-701 на орбитальном самолете и дифференциально отклоняемые консоли крыла, как у орбитального самолета "Спираль".Полностью многоразовый ракетоноситель "Энергия-2" (ГК-175)

НПО "Энергия", используя задел по МКС "Энергия-Буран", также предложило целый ряд частично или полностью многоразовых ракетно-космических систем с вертикальным стартом с использованием РН "Зенит-2", "Энергия-М" и многоразовой крылатой разгонной ступени вертикального старта на базе "Бурана". Наибольший интерес вызывает проект полностью многоразового носителя ГК-175 ("Энергия-2") на базе РН "Энергия" со спасаемыми крылатыми блоками обеих ступеней.

Также в НПО "Энергия" велись работы и над перспективным проектом одноступенчатого воздушно-космического самолета (ВКС).

Конечно, Авиакосмический самолет Ту-2000отечественные авиационные фирмы не могли отстать и предложили свои концепции многоразовых транспортных космических систем в рамках научно-исследовательской темы "Орел" под эгидой Росавиакосмоса по созданию РАКСа - Российского авиакосмического самолета. Одноступенчатая "туполевская" разработка получила индекс Ту-2000, двухступенчатая "микояновская" - МиГ АКС.Изделие 11Ф74 - возвращаемый аппарат транспортного корабля снабжения

Но в истории нашей космонавтики существовали и бескрылые многоразовые спускаемые аппараты с малым аэродинамическим качеством, использовавшиеся в составе Легкий космический самолет (ЛКС) Владимира Челомеяодноразовых космических кораблей и орбитальных станций. Наибольшего успеха в создании таких пилотируемых аппаратов достигло ОКБ-52 Владимира Челомея. Отказавшись участвовать в разработке "Бурана", Челомей начал в инициативном порядке разрабатывать собственный крылатый корабль ЛКС (Легкий космический самолет) "малой" размерности со стартовым весом до 20 т под свой носитель "Протон". Но программа ЛКС не получила поддержки, и в ОКБ-52 продолжили разработку трехместного возвращаемого аппарата (ВА) в многоразовом исполнении для использования в составе транспортного корабля снабжения (ТКС) 11Ф72 и военной орбитальной станции "Алмаз" (11Ф71).
ВА имел стартовую массу 7,3 т, максимальные длину 10,3 м и диаметр 2,79 м. Масса аппарата на орбите после сброса аварийной двигательной установки - более 4,8 т, при спуске с орбиты - около 3,8 м. Суммарный "обитаемый" объем ВА - 3,5 м3. Максимальная масса возвращаемого полезного груза при запуске ТКС с экипажем - до 50 кг, без экипажа - 500 кг. Время автономного полета ВА по орбите - 3 час; максимальное время нахождения экипажа в ВА - 31 час.
Оборудованный неотделяемым лобовым теплозащитным экраном и запущенный на орбиту второй раз 30 марта 1978 года под обозначением "Космос-997" (первый полет - 15 декабря 1976 года под именем "Космос-881"), именно ВА Челомея 009А/П2 стал первым в мире многоразовым космическим аппаратом. Однако по настоянию Д.Ф.Устинова программа "Алмаз" была закрыта, оставив обширный задел, использующийся и сегодня при изготовлении модулей российского сегмента МКС.Посадка корабля ЗАРЯ

С начала 1985 года подобный проект - многоразовый космический корабль "Заря" (14Ф70) - разрабатывался и в НПО "Энергия" под ракету "Зенит-2". Аппарат состоял из многоразового корабля, по форме напоминавшего увеличенный спускаемый аппарат корабля "Союз", и сбрасываемый перед сходом с орбиты одноразовый навесной отсек. Корабль "Заря" имел диаметр 4,1 м, длину 5 м, максимальную массу около 15 т при выведении на опорную орбиту высотой до 190 км и наклонением 51,60, в том числе массу доставляемых и возвращаемых грузов соответственно 2,5 т и 1,5-2 т при экипаже из двух космонавтов; 3 т и 2-2,5 т при полете без экипажа, или экипажа до восьми космонавтов. Возвращаемый корабль мог эксплуатироваться в течение 30-50 полетов. Многоразовость достигалось за счет применения "бурановских" теплозащитных материалов и новой схемы вертикальной посадки на Землю с помощью многоразовых ЖРД для гашения вертикальной и горизонтальной скоростей посадки и сотового амортизатора корпуса корабля для исключения его повреждений. Отличительной Крылатый вариант "Клипера" (РКК "Энергия", 2005 г.) в полетеособенностью "Зари" было размещение посадочных двигателей (24 ЖРД тягой 1,5 тс каждый, работающих на компонентах перекись водорода - керосин, и 16 однокомпонентных ЖРД тягой 62 кгс каждый для управления спуском) внутри прочного корпуса корабля.
Проект "Зари" был доведен до стадии завершения выпуска рабочей документации, но в январе 1989 года был закрыт из-за отсутствия финансирования.

Логика развития пилотируемой космонавтики и экономические реалии России поставили задачу разработки нового пилотируемого корабля - вместительного, недорогого и эффективного транспортного средства для ближнего космоса. Таким и стал проект космического корабля "Клипер", вобравшего в себя опыт проектирования многоразовых кораблей. Будем надеяться, что у России хватит разума (а главное, средств!) реализовать новый проект и "Клипер" не разделит судьбу своих предшественников, а будет долго и надежно служить нашей космонавтике.

*   *   *   *   *

Текст этой страницы был написан в 2004-м году. К сожалению, проект "Клипер" разделил бесславную судьбу своих крылатых предшественников. Как это случилось - подробности смотри в отдельном разделе "Клипер".

 


Смотри также:

-Описание разработки ОК "Буран" в книге "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева: 1946-1996".
-
статью С.В.Андреева "Развитие многоразовых космических кораблей";
БТС-02 ГЛИ на МАКС-99
-
статью "Проект Спираль" В.Лебедева;

-
статью "Как родился проект "Энергия-Буран", автор -  В.Гладкий;
- статью "Многоразовый корабль с вертикальной посадкой" И.Афанасьева;

- фоторепортаж самолет-аналог БТС-02 ГЛИ на авиасалоне МАКС-99;
- "летающие аналоги ОК "Буран" и рассказ о передаче в лизинг БТС-02 и репортаж об отправке

 


При создании этой страницы были использованы материалы из статьи С.Александрова "Вершина" в журнале "Техника Молодежи", N2/1999 стр 17-19, 24-25


 

 

История создания

- Трехмерная (3D) компьютерная модель многоразовой космической транспортной системы "Энергия-Буран"

- История создания "Бурана";

- Полет "Бурана";

- Описание "Бурана" в книге "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева: 1946-1996";

- Описание "Бурана" в книге Б.И.Губанова "Триумф и трагедия "Энергии". Размышления Главного конструктора";

- Глава "Многоразовая космическая система "Энергия-Буран" из книги В.Е.Гудилина, Л.И.Слабкого "Ракетно-космические системы: история, развитие, перспективы"

Сообщение ТАСС о запуске "Бурана" Рассказ о полете "Бурана" Автоматическая посадка "Бурана" Библиография "Бурана" и других многоразовых космических систем Все о книге Вадима Лукашевича и Игоря Афанасьева "Космические крылья" Мемуары (воспоминания) участников пуска "Энергии" и "Бурана" и других интересных событий в истории отечественной космонавтики Чертежи изделий ракетно-космической и авиационной техники Наш космический скринсейвер, демонстрирующий полет "Бурана" и другие эпохальные события в истории отечественной космонавтики Ваша "гостевая книга" Ваши отзывы, замечания и комментарии сайта www.buran.ru Наши обои для рабочего стола вашего монитора Авторские песни о Байконуре Тараса Вороны Карта сайта www.buran.ru Наиболее часто встречающиеся вопросы о "Буране" Информация об авторе проекта www.buran.ru
назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше назначение кнопки см. выше

Rambler's Top100 Service

Последняя версия мультимедийной энциклопедии на диске Blue-ray
Промежуточная версия мультимедийной энциклопедии на диске DVD-Rom

Все права защищены. Любое использование любых материалов с сайта (http://www.buran.ru) или из мультимедийной энциклопедии "Буран" (на носителях CD-Rom, DVD-Rom или BD-Rom) в коммерческих или рекламных целях возможно только с письменного разрешения web-мастера (Лукашевича В.П.). При использовании наших материалов в некоммерческих целях  (согласно статьям 18, 19, 20 и 21 Закона РФ от 09.07.1993 номер 5351-1 "Об авторском праве и смежных правах", с изменениями от 19 июля 1995 г. и от 20 июля 2004 г. Федеральным законом номер 72-ФЗ) ссылка на источник (для интернет-сайтов - "линк") обязательна.