ОК Буран

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 приводит к большей

эффективности в эксплуатации

А к главному недостатку малую 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 Шаттла сооружены по всему миру, от острова Пасхи до Марокко), у нас

была только территория СССР - много, но недостаточно. И только три полосы

(на Байконуре, в Крыму и у озера Ханка на Дальнем Востоке)... Сесть же на

них нужно было с любого витка!

Проблему пытались решить: корпус корабля стал в сечении треугольным, однако

это были полумеры. В общем, схема однокилевой бесхвостки с переменной

стреловидностью передней кромки крыла напрашивалась, но решающим фактором

стала не аэродинамика. Как раз здесь сказалось положение догоняющих: к

этому времени облик американской системы после многократных изменений был,

наконец, утвержден. И сработало классическое, увы, в нашей оборонке мнение:

американцы не глупее, делайте, как у них!

Промежуточный вариант ОК "Буран" предусматривал установку воздушно-

реактивных двигателей (ВРД). Это обуславливалось следующим: в связи с тем,

что все аэродромы для посадки "Бурана" расположены на территории бывшего

СССР, в течение суток возникало достаточно много витков, 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.

В дальнейшем (по техническим причинам) от использования на штатном ОК

"Буран" ТРД в конце концов, отказались (испытав воздушно-реактивную

двигательную установку в реальных атмосферных полетах самолета-аналога БТС-

002), однако в связи с тем, что изготовление и оборудование летных образцов

(первой серии) уже шло полным ходом, конструктивно-силовую схему планера

менять было поздно и ниши в ХЧФ под установку двигателей зашили панелями

обшивки и закрыли гибким теплозащитным покрытием.

После необходимых доработок, транспортировки на космодром, испытаний и

подготовки к старту, напряженный труд десятков тысяч людей завершился

триумфом 15 ноября 1988 года.

Основные характеристики МКС "Энергия-Буран"

|Орбитальный корабль "Буран": | |РН "Энергия" (МКС в целом): |

|Характеристики |Знач| |Характеристики |Знач|

| |ение| | |ение|

|Максимальная стартовая масса |105 | |Стартовая масса МКС, т |2375|

|(в первом полете), т |(79,| | |* |

| |4) | | | |

|в т.ч.: запас окислителя |10,4| |Масса ракеты-носителя, т |2270|

|(кислород), т | | | | |

|запас горючего (циклин), т |4,1 | |первая ступень (блок "А", 4 |1490|

| | | |шт.), т |,4 |

|Масса полезного груза, | | |в т.ч.: запас окислителя |886,|

|выводимого в ОК на орбиту | | |(кислород), т |8 |

|H=200 км: | | | | |

|с наклонением i=50.7 , т |30 | |запас горючего (керосин |341,|

| | | |РГ-1), т |2 |

|с наклонением i=97 , т |16 | |вторая ступень (блок "Ц", 1 |776,|

| | | |шт.), т |2 |

|Посадочная масса ОК: | | |в т.ч.: запас окислителя |602,|

| | | |(кислород), т |3 |

|номинальная, т |82 | |запас горючего (водород), т |100,|

| | | | |7 |

|максимальная, т |87 | |Двигатель блока "А" (РД-171, | |

| | | |11Д521): | |

|Масса полезного груза, | | |тяга на уровне моря, тс |740 |

|возвращаемого с орбиты в ОК: | | | | |

|максимальная, т |20 | |тяга в вакууме, тс |806 |

|номинальная, т |15 | |удельный импульс на уровне |308,|

| | | |моря, с |5 |

|Экипаж, человек: | | |удельный импульс в вакууме, с|336,|

| | | | |2 |

|на этапе летных испытаний (при|2 | |Двигатель блока "Ц" (4 | |

|наличии катапультных кресел) | | |шт.РД-0120,11Д122): | |

|максимальный (без катапультных|до | |тяга на уровне моря, тс |147,|

|кресел) |10 | | |6 |

|Продолжительность полета: | | |тяга в вакууме, тс |190 |

|номинальная, сут |7 | |удельный импульс на уровне |353,|

| | | |моря, с |2 |

|максимальная (с |30 | |удельный импульс в вакууме, с|454,|

|дополнительными баками), сут | | | |7 |

|Диапазон возможных наклонений |50,7| |Геометрические характеристики| |

|орбит, |...1| |МКС: | |

| |10 | | | |

|Высота орбиты: | | |общая длина, м |58,7|

| | | | |65 |

|рабочая круговая, км |250 | |максимальная ширина, м |23,9|

| |... | | |2 |

| |500 | | | |

|максимальная, км |1000| |максимальная ширина на |24,5|

| | | |установщике, м |0 |

|Перегрузки, g: | | |Геометрические характеристики| |

| | | |РН в целом: | |

|при выведении на орбиту |3 | |длина, м |58,7|

|(максимальная) | | | |65 |

|при спуске в атмосферу (по |1,6 | |максимальный поперечный |17,6|

|номинальной траектории) | | |размер, м |5 |

|Аэродинамическое качество: | | |Геометрические характеристики| |

| | | |первой ступени: | |

|на гиперзвуковых скоростях |1,5 | |длина, м |39,4|

| | | | |6 |

|при посадке |5 | |диаметр баков, м |3,92|

|Максимальная величина бокового|1700| |Геометрические характеристики| |

|маневра при спуске, км | | |второй ступени: | |

|Посадочная скорость: | | |длина, м |58,7|

| | | | |65 |

|средняя (при посадочной массе |312 | |диаметр баков (без |7,75|

|82т), км/ч | | |теплоизоляции), м | |

|максимальная, км/ч |360 | |Кратность использования | |

| | | |(ресурс): | |

|в первом полете, км/ч |263 | |первая ступень, полетов |10 |

|Маршевый двигатель | | |вторая ступень, полетов |1 |

|орбитального маневрирования | | | | |

|17Д12: | | | | |

|тяга в вакууме, тс |8,8 | | | |

|удельный импульс в вакууме, с |362 | | | |

|Геометрические характеристики:| | | | |

|общая длина, м |36,3| | |

| |7 | | |

|в том числе фюзеляжа, м |30,8| | |

| |5 | | |

|ширина фюзеляжа |5,50| | |

|(максимальная), м | | | |

|Размах крыла, м |23,9| | |

| |2 | | |

|высота на стоянке, м |16,3| | |

| |5 | | |

|шасси, база/колея, м |7,00| | |

| |/12,| | |

| |79 | | |

|длина отсека полезного груза, |18,5| | |

|м |5 | | |

|диаметр отсека полезного |4,70| | |

|груза, м |? | | |

|Кратность использования |100 | | |

|(ресурс), полетов | | | |

Применение "Бурана".

А) Боевые космические комплексы.

В конце 60-х - начале 70-х годов в США были начаты работы по исследованию

возможности использования космического пространства для ведения боевых

действий в космосе и из космоса. Правительство СССР рядом специальных

постановлений (первое вышло в 1976 г.) работы в стране в этой области

поручило кооперации организаций-разработчиков во главе с НПО "Энергия". В

70-80-е годы был проведен комплекс исследований по определению возможных

путей создания космических средств, способных решать задачи поражения

космических аппаратов военного назначения, баллистических ракет в полете, а

также особо важных воздушных, морских и наземных целей. При этом ставилась

задача достижения необходимых характеристик указанных средств на основе

использования имевшегося к тому времени научно-технического задела с

перспективой развития этих средств при ограничении по производственным

мощностям и финансированию. Для поражения военных космических объектов были

разработаны два боевых космических аппарата на единой конструктивной

основе, оснащенные различными типами бортовых комплексов вооружения -

лазерным и ракетным. Основой обоих аппаратов явился унифицированный

служебный блок, созданный на базе конструкции, служебных систем и агрегатов

орбитальной станции серии ДОС-7К.

В отличие от станции служебный блок должен был иметь существенно большие по

вместимости топливные баки двигательной установки для обеспечения

маневрирования на орбите.

Боевые космические комплексы - полезная нагрузка ОК "Буран"

Обозначения: 1 - приборно-топливный отсек; 2 - агрегатный отсек; 3 -

бортовой комплекс специального вооружения

Выведение космических аппаратов на орбиту предполагалось осуществлять в

грузовом отсеке орбитального

корабля МКС "Буран" (ракетой-носителем "Протон" на экспериментальном

этапе). Предусматривалась дозаправка баков на орбите при помощи средств,

также доставляемых к аппаратам в ОК МКС "Буран". Для обеспечения

длительного срока боевого дежурства на орбите и поддержания высокой

готовности космических комплексов предусматривалась возможность посещения

объектов экипажем (два человека до 7 суток).

Боевая космическая самонаводящаяся ракета-перехватчик [pic]

Меньшая масса бортового комплекса вооружения с ракетным оружием, по

сравнению с комплексом с лазерным оружием, позволяла иметь на борту КА

больший запас топлива, поэтому представлялось целесообразным создание

системы с орбитальной группировкой, состоящей из боевых космических

аппаратов, одна часть из которых оснащена лазерным, а другая - ракетным

оружием. При этом первый тип КА должен был применяться по низкоорбитальным

объектам, а второй - по объектам, расположенным на средневысотных и

геостационарных орбитах.

Для поражения стартующих баллистических ракет и их головных блоков на

пассивном участке полета в НПО "Энергия" был разработан проект ракеты-

перехватчика космического базирования. В практике НПО "Энергия" это была

самая маленькая, но самая энерговооруженная ракета. Достаточно сказать, что

при стартовой массе, измеряемой всего десятками килограммов, ракета-

перехватчик обладала запасом характеристической скорости, соизмеримой с

характеристической скоростью ракет, выводящих современные полезные нагрузки

на орбиту ИСЗ. Высокие характеристики достигались за счет применения

технических решений, основанных на последних достижениях отечественной

науки и техники в области миниатюризации приборостроения. Авторской

разработкой НПО "Энергия" явилась уникальная двигательная установка,

использующая нетрадиционные не криогенные топлива и сверхпрочные

композиционные материалы. В начале 90-х годов, в связи с изменением военно-

политической обстановки, работы по боевым космическим комплексам в НПО

"Энергия" были прекращены. К работам по боевым космическим комплексам

привлекались все тематические подразделения Головного конструкторского бюро

и широкая кооперация специализированных организаций-разработчиков военно-

промышленного комплекса страны, а также ведущие исследовательские

организации Министерства обороны и Академии наук.

Для поражения особо важных наземных целей разрабатывалась космическая

станция, основу которой составляла станция серии ДОС-7К и на которой должны

были базироваться автономные модули с боевыми блоками баллистического или

планирующего типа. По специальной команде модули отделялись от станции,

посредством маневрирования они должны были занимать необходимое положение в

космическом пространстве с последующим отделением блоков по команде на

боевое применение. Конструкция и основные системы автономных модулей были

заимствованы с орбитального корабля "Буран". В качестве варианта боевого

блока рассматривался аппарат на базе экспериментальной модели ОК "Буран"

(аппараты семейства "Бор"). Военная целевая нагрузка для ОК "Буран"

разрабатывалась на основании специального секретного постановления ЦК КПСС

и Совета Министров. Об исследовании возможности создания оружия для ведения

боевых действий в космосе и из космоса (1976г.)

Боевая космическая станция с ударными блоками на базе ОК "Буран" 1 -

базовый блок; 2 - центр управления боевыми блоками; 3 - многоразовый

транспортный корабль "Заря"; 4 - модули боевой станции с прицельными

комплексами; 5 - боевые модули (на базе фюзеляжа ОК «Буран»)

Вот как описывает применение боевой космической станции С.Александров в

своей статье "Меч, ставший щитом" ("Техника-молодежи",4'98):"...Тот же

базовый модуль, как на орбитальной станции Мир, те же боковые (уже не

секрет, что на Спектре, например, предполагались испытания оптической

системы обнаружения ракетных пусков... А стабилизированная платформа с теле-

и фотокамерами на Кристалле чем не прицел?), но вместо астрофизического

Кванта модуль с комплексом боевого управления. Под шариком переходного

отсека еще один переходник, на котором висят четыре модуля (на основе

бурановского фюзеляжа) с боевыми блоками. Это, так сказать, исходное

положение. По тревоге они отделяются и расходятся на рабочие орбиты,

выбираемые из следующего соображения: чтобы каждый блок вышел на свою цель

в тот момент, когда над ней будет пролетать центр управления. Фюзеляж

Бурана используется в этом проекте по принципу не пропадать же добру:

большие запасы топлива в объединенной двигательной установке и очень

хорошая система управления позволяют активно маневрировать на орбите, при

этом полезный груз боевые блоки находятся в контейнере, скрытые от

любопытных глаз, а так же неблагоприятных факторов космического полета. Что

существенно в контексте стратегического сдерживания эта система оружия

нанесет прицельный, хирургический удар даже в том случае, если будет

уничтожено все остальное. Как атомные подводные лодки, она способна

переждать первый залп!"

Боевой ударный модуль

космического базирования:

1 - стыковочный узел;

2 - носовая часть фюзеляжа (НЧФ);

3 - переходный отсек;

4 - герметичный модуль кабины;

5 - носовой блок двигателей управления;

6 - средняя часть фюзеляжа (СЧФ);

7 - хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ);

8 - створки отсека полезного груза с панелями радиационного

теплообменника

Б) Проекты целевого использования орбитального корабля "Буран"

Согласно техническим заданиям Министерства обороны и отраслевым программам

в НПО "Энергия" были разработаны технические предложения и эскизные проекты

по решению конкретных задач в реальных направлениях применения ОК "Буран".

Предусматривалось использовать ОК "Буран" для транспортно-технического

обслуживания (ТТО) и ремонта орбитальных комплексов и космических

аппаратов. Так, например, транспортно-техническое обслуживание орбитальным

кораблем "Буран" комплекса "Мир" - его дооснащение (доставка модулей,

энергоустановок и др.), многоразовое использование модулей и оборудования

(их возвращение для профилактики и ремонта), доставка на Землю результатов

работ - позволяет существенно повысить эффективность комплекса. Как

разновидности задачи ТТО были рассмотрены диагностирование неисправных

аппаратов, как на орбите, так и после их возвращения с помощью ОК "Буран",

а также оценка возможности их ремонта и повторного использования.

Применительно к аппаратам космической разведки исследована возможность

возвращения двух неисправных аппаратов и принятия решений по их дальнейшему

использованию. Детально проработано использование ОК "Буран" для

развертывания и сборки больших конструкций. Это направление имеет

принципиальное значение для создания космических антенн, солнечных

энергоустановок и др. Обоснован эксперимент по отработке антенны

космического радиотелескопа КРТ-30 и экспериментального космического

комплекса наблюдения в составе бортового модуля на ОК "Буран". Особую роль

ОК "Буран" может иметь для выведения и отработки на орбите особо

дорогостоящих КА.

Чтобы уменьшить технический риск и предотвратить значительный ущерб в

случае потери, например, уникального аппарата космической разведки или

выхода из строя его целевой аппаратуры, было предложено и проработано

решение о создании по принципу максимальной преемственности конструктивных,

компоновочных и технических решений экспериментального образца (ЭКА),

выводимого и обслуживаемого по программе отработки кораблем "Буран". Такое

решение позволяло обеспечить:

| |контроль всех основных этапов функционирования ЭКА; |

| |контроль операций по раскрытию крупногабаритной антенны РАС |

| |и проведение оперативного ремонта при ее отказе; |

| |проверку работоспособности ЭКА перед самостоятельным |

| |функционированием для гарантированного выполнения задач |

| |эксперимента; |

| |проведение ремонтно-восстановительных работ на борту ЭКА; |

| |возвращение на Землю особо ценных частей ЭКА для диагностики|

| |и повторного использования. |

Аналогично исследовано использование ОК "Буран" для выведения на орбиту и

отработки тяжелой экспериментальной энергоемкой радиолокационной станции

91А6-П. Незаменима роль ОК "Буран" при проведении специальных исследований,

а также ряда научных и технологических экспериментов.

В качестве начального этапа практического использования ОК "Буран" для

научных исследований планировалась постановка и проведение на его борту уже

во время второго полета экспериментов по исследованию микроатмосферы,

микроускорений и характеристик излучений с помощью научной аппаратуры

многоразового использования. Это направление оценивалось как весьма

значительное, особенно при комплексном решении научно-исследовательских и

технических задач. Уникальные энергетические возможности ОК "Буран" (до 60

кВт), уровень микрогравитации (10-4...10-5g) и другие характеристики

функционирования на орбите, а также возможность возвращения и многократного

использования оборудования позволили организовать на борту промышленное

производство и доставку на Землю биопрепаратов и полупроводниковых

материалов высокой стоимости. Проектные исследования этого направления на

основе конкретных биоустановок ("Рекомб-2", "Ручей-2", "Поток") и

технологических установок ("Кратер-АГ", "Малахит") показали

целесообразность его реализации уже в ходе летных испытаний.

В результате этих разработок и исследований были разработаны принципы и

научно-технические направления создания и эксплуатации любых многоразовых

космических аппаратов.

Разработкой и исследованиями целевого применения ОК "Буран" занимались

В.Г.Алиев, Б.И.Сотников, П.М.Воробьев, В.Ф.Садовый, А.В.Егоров,

С.И.Александров, Н.А.Брюханов, В.В.Антонов, В.И.Бержатый, О.В.Митичкин,

Страницы: 1, 2, 3