Статия от април 2007-ма. През 1974 година съветската лунна програма Н1-ЛК е окончателно спряна. Успехът на американските лунни мисии и провалът на СССР да изпрати човек на Луната води до налагането на обществено мнение, че в съветската технология нещо куца, че СССР изостава в отношение на космическата техника. Съветските учени се опасяват от новата програма на НАСА, която предвижда разработката на космически кораб за многократна употреба ( совалката ). Има ли СССР необходимата технология, за да успее да догони САЩ и да изстреля свой собствен кораб, подобен на совалката?
Тази статия е посветена на историята на Буран – един от последните успехи на съюза преди разпадането му.
Буран
Опасенията на СССР през 1974 година са основателни – САЩ иска да използва космическата совалка за военни мисии. Съветското правителство е притеснено от това. Ракетните инженери започват щателно да проучват американската технология предвидена за совалката. Работата върху подобен проект е поверена на НПО Енергия. Човекът, който оглавява програмата е Глушко – веднага след като Н1-ЛК е спрян и Мишин престава да бъде глава на бившето ОКБ-1.
Скоро след започване на проучванията се разбира със сигурност, че СССР наистина няма технологията да копира дизайна на САЩ!
Първо, СССР няма опит с големи твърдогоривни ускорители, особено сегментирани бустери, каквито ще използва САЩ. Такива ускорители са съставна част от дизайна на американската совалка. Те осигуряват над 70% от енергията необходима за достигане на околоземна орбита.
Второ, разработката на течногоривни двигатели със затворен цикъл, особено такива, работещи с водород и кислород са далеч под възможностите на съветска Русия!
Тези съществени проблеми карат Глушко да търси алтернативен вариант. Относно първото, което споменах – течногоривни ускорители от двете страни представляват добра идея. Що се отнася до течногоривните двигатели, въпреки че Глушко смята, че те могат да бъдат разработени в срок, то остава проблема за тяхното рециклиране. Нека да не забравяме, че СССР няма опит с водорода като ракетно гориво и това е една от основните причини, които допринесоха за отпадането на страната от лунната надпревара.
Алтернативният вариант води до промени и в цялостния дизайн. Ако двигателите няма да бъдат рециклирани и използвани многократно то няма нужда те да бъдат интегрирани в самото тяло на совалката ( орбитъра ). По тази логика совалката ( орбитъра ) не е задължително да се намира отстрани на ракетата, а може да се монтира на върха както всеки друг космически кораб. Резултатът е Вулкан и отговаря на класическия съветски дизайн.
Освен тази концепция са проучени още три варианта. Ясно е, че приоритетен ще е този, който е най-точно копие на американската совалка. Американската отбрана е избрала само един от над 64 варианта и явно има защо, а СССР трябва да се придържа стриктно към него.
Инженерите от НПО Енергия не одобряват този вариант. Знае се, че разработката на крилат косически кораб изисква внимателно пресмятане на аеродинамичните характеристики, че добавянето на крилата означава добавяне на още маса към полезния товар. Те предпочитат безкрилен космически кораб, а кацането няма да се извършва по подобен на американците начин, а посредством парашути и спирачни ракетни двигатели.
Въпреки това приоритетите са си приоритети – дизайна на САЩ трябва да бъде копиран максимално. През февруари 1976 правителството на СССР издава указ за разработка на крилат космически кораб, състоящ се от орбитален самолет, ракетни степени, система за навигация, стартова площадка и площадка за кацане. Проектът получава кодовото име Буран.За главен конструктор е избран Садовский, за главен дизайнер – Коляко, а за разработката на орбиталния самолет – Цибин. НПО Енергия има за задача да построи течногоривните бустери, а Косберг ще разработва двигатели работещи с течен водород по идеята на Глушко. Челомей пък ще продължи да разработва проект, макар че той трябва да има впредвид факта, че неговата работа не е приоритетна.
Съветската совалка Буран - снимка, публикувана от НАСА
През Юни 1976 година разрботката на орбиталния самолет се прехвърля върху новосъздадено бюро – Молния със главен дизайнер Лозинский. След многократни проучвания се стига до решението Буран да стои латерално ( също както американската совалка ). Водородните двигатели няма да бъдат интегрирани в самолета, за разлика от американската совалка. Новият дизайн ограничава някои от възможностите на ракетата-носител с име Енергия и я прави по-неизгодна от концепцията Вулкан, но въпреки всичко остава във границите на възможностите й успешно да извежда космическия самолет.
С това чертежите приключват. Плановете предвиждат започване на разработката а резултатът трябва да е първи полет на Енергия през 1983 година. Доготава обаче плочките на Буран още няма да са готови и Енергия ще лети с макет на совалка. До 1984 година полетите ще са безпилотни, след това ще станат пилотирани, а през 1987 година ( седемдесетата годишнина от създаването на СССР ) ще бъдат рутинни.
Скоро започва нова дискусия относно това какво ракетно гориво ще бъде използвано. Отново се повдига въпроса за разработка на твърдогоривни ускорители. Липсата на опит с такива води отново до отхвърлянето им. Докато СССР прохождаше в космонавтиката в началото на 60-тте години Глушко е парадирал с дизайна на токсични хидразинови двигатели, които могат лесно да бъдат съхранявани. Целта на Глушко е била да отхвръли дизайна на Корольов за керосинови двигатели. Истинска изненада е, че по време на разработката на Буран Глушко се връща на мразените от него Корольови двигатели! Но Корольов отдавна е мъртъв, а Н1 е провал. Така че Глушко нищо не губи.
Водородните двигатели все пак остават включени в проекта като част от основната степен. Преразглежда се това решение за пореден път и се спекулира дали могат да бъдат използвани също керосинови двигатели ( както за страничните бустери ), но тъй като Буран максимално трябва да прилича на совалката не се стига до никакво решение в полза на керосиновите двигатели.
Разработката на водородните двигатели РД-0120 не страда от съществени проблеми. Но керосиновите двигатели на ускорителите се оказват кошмар. Тъй мразените от Глушко двигатели му причиняват главоболия – как може да ги направи стабилни и надеждни? Той решава да използва четири горивни камери, захранвани от обща турбопомпа. Високата температура и голямото налягане в камерите изисква качествено охлаждане, което е такъв проблем, че на моменти изглежда нерешим. Министерството оказва натиск върху Глушко – той може да загуби работата си, но Глушко съвестно защитава хората си и разрешава проблемите.
Ракетната степен Блок А 11С25 или бустерите впоследствие са поверени на КБ Южное, Украйна. Предвиждало се е да бъдат за многократна употреба и да бъдат рециклирани поне 10 пъти, но и сега не знаем какви са били плановете за транспорт обратно в базата. Примерно САЩ извличат бустерите от океана посредством два големи лайнера.
През 1979 година модел на ракетата е доставен в Байконур за демонстрация. Продължаващите проблеми с керосиновите двигатели притесняват Южное. На този етап проектът изостава с графика. Ясно е, че е абсурдно даже да се допуска, че първият полет може да се състои през 1982 година с тези технически проблеми. Поне през 1982 година е готов транспортен самолет, който е в състояние да доставя структурните елементи за строеж на макет на ракетата-носител в оригинален размер. До края на 1983 година макетът е готов и са проведени разнообразни тестове.
Заради ограничения в товароподемността на транспортния самолет частите на самия орбитър Буран ( не на ракетата-носител ) е трябвало да бъдат доставени в незавършен вид на космодрума Байконур. Макетът ОК-МЛ-1 пристига на космодрума в края на 1983 година. Той е използван за тестове свързани с поведението на стартовата площадка.
През 1985 година се провеждат първите тестове на двигателите на ракетата-носител ( Енергия ). По време на първия тест двигателите са спряни още на втората секунда заради проблем с турбина на двигателя. Това довежда до допълнителни проблеми свързани с източването на гориво от ракетата и екип работи с риск за живота си в продължение на 55 минути на стартовата площадка. Накрая екипът свършва работата си успешно. Вторият тест на ракетата е успешен, двигателите горят в продължение на 390 дни. Тестът е оставил града Ленинск за 10 дни без вода, за да може тя да бъде използвана за охлаждането на гигантската система..
До януари 1986 година става ясно, че проектът, изоставащ с цели 3 години от график, няма как да бъде завършен. Многобройни проблеми свързани с асемблирането на орбитъра Буран водят до формирането на три отбора – първият, посветен изцяло в завършването на орбитъра Буран, вторият, посветен изцяло в работата по Енергия до такава степен, че ракетата да може да лети най-рано ( дори и без совалката ), третият, посветен изцяло върху цялостното асемблиране.
Първият полезен товар за Буран, модулът 37КБ е успешно доставен в Байконур през февруари 1986 година. Този модул е подобен на модула Квант, използван на орбиталната станция Мир. Инсталацията е трудна, както и при американската совалка, но вследствие на увеличаване на персонала работата завършва успешно. Проблеми с един от горивните двигатели на Буран заплашва да отложи полета, но проблемът се оказва софтуерен, а не хардуерен.
През Август-Септември същата година са проведени още тестове за изстрелването на ракетата Енергия без Буран. Всъщност, името Енергия се дава от Глушко малко преди самото изстрелване. Енергия трябва да достави съветската военна безпилотна станция Полюс. Следващите полети на ракетата се предвиждат да бъдат със самата совалка – Буран, и само първият от тях трябва да бъде безпилотен, останалите – пилотирани.
На 11 май 1987 година Енергия излита след само едно отлагане вследствие на технически проблем. Ракетата се държи добре и доставя Полюс в Космоса, но софтуерен проблем води до провал на военната мисия. Тъй като проблема касае само спътника Полюс, но не и ракетата Енергия, смята се, че тя е готова за полет със самата совалка.
Остава само едно – да се потготви Буран. Два полетни варианта са предвидени – единият ще изисква престой в Космоса цели три дни, а другият – само две обиколки около Земята в рамките на часове. Тридневният полет изисква тест на всички системи, докато краткият изисква само основните системи и орбитърът може да лети без горивни клетки, без освобождаване на радиаторите, без отваряне на багажника и прочие.
Докато дебатът кой от полетите ще бъде проведен, въпросът се отнася към съветското правителство. Писмото, изпратено дотам твърди, че първият полет в орбита трябва да е пилотиран, както американския, с космонавти на борда Волк и Леонов. Накрая след много дрязги и препирни се решава – полетът ще е безпилотен, по краткия маршрут.
На 23 октомври 1988 година Буран отива на стартовата площадка. Стартът се предвижда за 29-ти октомври, но 51 секунди преди самото запалване на двигателите софтуерен проблем води до спиране на процедурите по обратно броене. Софтуерният проблем е изчистен и нова дата се поставя – 15-ти ноември 1988 година. Въпреки силните ветрове и снежната буря на този ден Буран излита!
15 години разработка и успех за СССР! Всичко протича перфектно, и совалката навлиза в орбита с перигей от -11 километра и апогей 154 километра. На апогей Буран си включва двигателите и орбитата става с параметри 251 километра перигей и 260 километра апогей – почти кръгова.
206 минути след старта Буран се завръща на Земята. Гигантската конструкция каца в напълно състоятелен режим и това е повод за СССР наистина да се гордеят с постижението си!
Кацането на Буран - снимка, публикувана от НАСА
Но триумфът е прибързан. Буран никога не полита отново – нито в безпилотен режим, нито с хора на борда. Съветският съюз показва сигурни признаци на разпадане, и плановете на страната да възстанови озоновия слой, да колонизира Луната и Марс никога не се осъществяват. Проектът никога не е спрян официално, но вследствие на липсата на пари за него се говори все по-рядко и по-рядко и напълно изчезва от бюджета на правителството през 1993 година.
Източници: Уикипедия, Естрънотикс.ком