Антон Первушин - Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I)
НАСА и авиационным фирмам, работавшим над проектом нового транспортного корабля, получившего название «Космический челнок» («Space Shuttle»), не удалось уложиться ни в заявленные сроки, ни в заявленную стоимость.
Так, общая стоимость проекта возросла с 5,2 миллиарда (1971 год) до 10,1 миллиарда долларов (1982 год). Стоимость одного пуска выросла с 10,5 миллионов до 240 миллионов долларов.
Первоначально предполагалось изготовить пять экземпляров орбитального самолета, однако в целях уменьшения общих затрат было изготовлено всего четыре летных образца аппарата. Эти аппараты получили названия «Колумбия», «Дискавери», «Челленджер» и «Атлантис».
Первый космический старт «челнока» «Колумбия» состоялся 12 апреля 1981 года; при этом он провел в космосе более двух суток.
Уже в ходе эксплуатации системы «Спейс Шаттл» выяснилось, что она не обеспечивает достаточную надежность полетов в космос, особенно во время запуска. Это стало очевидно всем только после катастрофы «челнока» «Челленджер», случившейся в небе Флориды 28 января 1986 года при двадцать пятом запуске транспортного корабля системы «Спейс Шаттл». В результате катастрофы погибли семь американских астронавтов. Только прямые убытки от катастрофы «Челленджера» составили почти 2 миллиарда долларов, из которых примерно 1,5 миллиарда приходится на сам «Челленджер».
После потери «Челленджера» американцам пришлось построить пятый орбитальный самолет. Новый аппарат, получивший название «Индевер» («Endeavour»), стартовал в мае 1992 года.
До катастрофы «Челленджера» считали, что с помощью «Шаттлов» ежегодно можно будет произвести от 20 до 24 запусков, поэтому американцы собирались в будущем практически отказаться от применения одноразовых ракет-носителей.
Уже после катастрофы им срочно пришлось восстановить производство некоторых одноразовых ракет, включая «Дельту», «Атлас» и «Титан». Одновременно было решено разработать и изготовить новые одноразовые системы различной грузоподъемности, которые бы значительно расширили возможности США в выполнении космических полетов.
Естественно, все случившееся еще более усугубило положение системы «Спейс Шаттл». Теперь уже не могло идти и речи о том, что подобные космические «челноки» выгоднее одноразовых носителей.
Однако тридцать лет назад «Спейс Шаттл» казался вполне реальной угрозой, способной пошатнуть сложившийся баланс сил. Космический «челнок» мог выслеживать советские космические аппараты, изучать и уничтожать их. Даже габариты грузового отсека корабля «Спейс Шаттл» были выбраны, исходя из возможности захвата, размещения в отсеке и возвращения в нем на Землю пилотируемой орбитальной станции «Алмаз».
С другой стороны, в этом грузовом отсеке можно было разместить до 30 ядерных управляемых боеголовок. Исследования, проведенные в институте прикладной механики АН СССР (теперь — Институт имени Мстислава Келдыша), показали, что «Спейс Шаттл» позволял во время маневра возврата с орбиты по традиционной трассе, проходящей с юга над Москвой и Ленинградом, сделать некоторое снижение — «нырок» — и сбросить ядерный заряд в районе этих городов. В совокупности с действиями других привлеченных средств это бы парализовало систему боевого управления Советского Союза.
На основе результатов анализа академик Келдыш направил доклад в ЦК КПСС. Состоялся разбор, в результате которого Леонид Брежнев принял решение о разработке комплекса альтернативных мер с целью обеспечения гарантированной безопасности страны. Работа над советским «шаттлом» началась…
Многоразовый транспортный корабль
Головным предприятием по разработке многоразовой космической системы, аналогичной американскому транспортному кораблю «Спейс Шаттл», было назначено Научно-производственное объединение «Энергия», возглавляемое неутомимым Валентином Глушко.
Глушко пришел на место Василия Мишина не с пустыми руками. С помощью группы проектантов Химкинского двигательного КБ он создал ряд ракетных схем, которые назывались «РЛА» («Ракетные летательные аппараты») в память о проектах 30-х годов. На базе этих новых «РЛА» Глушко предложил целую космическую программу: создание тяжелой орбитальной станции, развертывание базы на Луне, организацию межпланетных экспедиций.
«РЛА» создавались путем параллельного соединения различного числа стандартных блоков. На каждом блоке предполагалось установить вновь разрабатываемый четырехкамерный кислородно-керосиновый ЖРД тягой более 700 тонн, в котором должны были найти воплощение все передовые решения в области двигателестроения и большой опыт, накопленный в ГДЛ и ОКБ-1. Оставалось разработать космический корабль.
Специалисты, разрабатывавшие космические корабли типа «Союз», знали, что, кроме очевидных преимуществ (о них мы много говорили выше), крупные крылатые корабли имеют и существенные недостатки. Главные из них — большая масса крыла и фюзеляжа, покрытых мощной теплозащитой, и необходимость постройки очень длинных и высококачественных полос для горизонтальной посадки подобных систем. В то же время широко используемые в десантных войсках парашютно-ракетные системы мягкой посадки показали не только высокую надежность при малой стоимости, но и приемлемые характеристики по точности приземления.
Поэтому, когда в 1974 году речь зашла о перспективном транспортном корабле многоразового использования, конструкторами НПО «Энергия» был предложен бескрылый космический аппарат, состоящий из кабины экипажа в передней конической части, цилиндрического грузового отсека в центральной части и конического хвостового отсека с двигательной установкой для маневрирования на орбите.
Предполагалось, что после запуска с помощью ракеты-носителя «РЛА» (или «Вулкан») и операций на орбите такой аппарат войдет в плотные слои атмосферы и, используя небольшое аэродинамическое качество на гиперзвуковых скоростях, которое имеет несущий корпус цилиндроконической формы, оснащенный воздушными и газодинамическими рулями, совершит управляемый спуск с заданной боковой дальностью и парашютную посадку на лыжи с использованием пороховых двигателей мягкой посадки на окончательном этапе.
Наиболее важное отличие такой схемы многоразового транспортного корабля вертикальной посадки (МТКВП) от крылатого корабля типа «Спейс Шаттл» — возможность крепления аппарата к ракете-носителю не сбоку, а по оси.
При этом маршевые двигатели перемещались из самого аппарата в нижнюю часть кислородно-водородного бака, а вся система превращалась в классическую ракету с параллельным расположением ступеней и полезной нагрузкой наверху.
Валентин Глушко смог разглядеть в этой идее рациональное зерно. Он понимал, что, не имея такого богатого опыта создания двигателей целиком на криогенных компонентах (жидкий водород и кислород), какой имелся у американцев, в скором времени сделать многоразовый ЖРД с нужными параметрами не удастся. А при предлагаемом расположении полезной нагрузки можно было ограничиться созданием одноразового кислородно-водородного ЖРД. Кроме того, можно было устанавливать на ракету-носитель одноразовые грузовые контейнеры различных габаритов, предназначенные для вывода на орбиту грузов гораздо большей массы, чем вмещалось в многоразовый аппарат, а также варьировать количество ускорителей, монтируемых вокруг маршевой второй ступени, с двух до восьми (боковое расположение космического аппарата с полезной нагрузкой ограничивало это число максимум четырьмя).
Однако у многоразового транспортного корабля вертикальной посадки имелся крупный недостаток — малая дальность бокового маневра при спуске. Нужна же была большая, что диктовалось элементарным соображением: в отличие от американцев с их раскиданными по всему миру авиабазами (а аварийные полосы для космических «челноков» сооружены по всему миру — от острова Пасхи до Марокко), в нашем распоряжении имелась только территория СССР, и только три полосы (на Байконуре, в Крыму и у озера Ханка на Дальнем Востоке). Сесть же на них нужно было с любого витка…
В конечном итоге свое веское слово сказали политики.
Облик американской космической системы был наконец утвержден, и сработало «официальное мнение»: американцы не глупее нас — делайте, как у них!
Проект «Буран»
В конце 1975 года проектанты окончательно определились с конфигурацией будущего транспортного корабля — он должен был стать крылатым. Появились первые чертежи орбитального самолета, названного «Бураном».
Это направление работ было поручено главному конструктору Игорю Николаевичу Садовскому. Заместителем главного конструктора по орбитальному кораблю назначили Павла Цыбин.
