Энергия-Буран

Энергия — Буран — это советская многоразовая транспортная космическая система (МТКС), состоящая из ракеты-носителя сверхтяжёлого класса «Энергия» и орбитального корабля-ракетоплана «Буран». Система была разработана в 1970–1980-х годах в рамках ответа на американскую программу Space Shuttle и предназначалась для выведения на околоземную орбиту крупногабаритных грузов, возвращения их на Землю, а также для решения военных и научных задач. Единственный полёт в автоматическом режиме состоялся 15 ноября 1988 года. Программа была закрыта в 1993 году по экономическим и политическим причинам.

История создания

Предпосылки и начало работ

В начале 1970-х годов в СССР стало известно о разработке в США многоразовой транспортной космической системы Space Shuttle. Советское руководство, прежде всего Министерство обороны, рассматривало американский «Шаттл» как потенциальное средство для нанесения ядерного удара из космоса или захвата советских спутников. В 1974 году было принято решение о создании собственной многоразовой системы, способной решать аналогичные задачи.

Официальное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О создании многоразовой космической системы „Энергия — Буран“» вышло в 1976 году. Головным разработчиком ракеты-носителя было назначено НПО «Энергия» (ныне РКК «Энергия» имени С. П. Королёва), а орбитального корабля — НПО «Молния» под руководством Глеба Лозино-Лозинского. Координацию работ осуществлял Министерство общего машиностроения СССР.

Разработка и строительство

Проектирование велось в условиях жёсткой конкуренции с американским «Шаттлом», но с существенными отличиями в конструкции. В отличие от «Шаттла», где маршевые двигатели находились на самом орбитальном корабле, в системе «Энергия — Буран» все основные двигатели были вынесены на центральный блок ракеты-носителя. Это позволяло использовать «Буран» как беспилотный грузовой отсек и упрощало его конструкцию.

Для создания системы потребовалось разработать множество уникальных технологий: теплозащитное покрытие из кварцевых плиток (около 38 000 штук), мощные кислородно-водородные двигатели РД-0120 для центрального блока «Энергии», а также систему автоматической посадки. Были построены несколько экземпляров корабля: лётный экземпляр «Буран» (изделие 1.01), а также планеры для статических и динамических испытаний (БТС-001, БТС-002, изделие 1.02 и другие).

Полёт 1988 года

Единственный космический полёт системы состоялся 15 ноября 1988 года. Ракета-носитель «Энергия» стартовала с космодрома Байконур (площадка 250). «Буран» совершил два витка вокруг Земли на высоте около 250 км, после чего выполнил автоматическую посадку на взлётно-посадочную полосу «Юбилейная» в автоматическом режиме. Посадка прошла в условиях бокового ветра, что подтвердило высокую надёжность системы управления. Продолжительность полёта составила 205 минут.

Этот полёт стал первым и единственным в истории случаем, когда многоразовый космический корабль совершил полностью автоматический полёт и посадку без участия экипажа.

Закрытие программы

В 1990 году программа была приостановлена из-за экономических трудностей, а после распада СССР финансирование практически прекратилось. В 1993 году указом Президента РФ Бориса Ельцина программа «Энергия — Буран» была официально закрыта. Причинами стали высокая стоимость эксплуатации, отсутствие чётко определённых военных задач и переход к одноразовым носителям. Недостроенные корабли и макеты были законсервированы, а позже частично утилизированы или проданы.

Конструкция системы

Ракета-носитель «Энергия»

Энергия (индекс 11К25) — двухступенчатая ракета-носитель сверхтяжёлого класса. Состоит из центрального блока (вторая ступень) и четырёх боковых блоков (первая ступень). Боковые блоки оснащены четырёхкамерными жидкостными ракетными двигателями РД-170 (на керосине и жидком кислороде), центральный блок — двумя кислородно-водородными двигателями РД-0120. Стартовая масса ракеты — около 2400 тонн, грузоподъёмность — до 100 тонн на низкую опорную орбиту.

Особенностью «Энергии» была возможность работы в двух режимах: с «Бураном» и без него — как самостоятельная сверхтяжёлая ракета для выведения крупных грузов (например, военных спутников или модулей орбитальных станций).

Орбитальный корабль «Буран»

Буран (изделие 11Ф35) — многоразовый орбитальный корабль-ракетоплан. Имеет длину около 36,4 м, размах крыла — 24 м, высоту — 16,4 м. Масса при старте — до 105 тонн, из которых до 30 тонн — полезный груз. Корабль оснащён двумя маршевыми двигателями для орбитальных манёвров и 38 двигателями системы ориентации.

Кабина экипажа рассчитана на двух-четырёх космонавтов, хотя в автоматическом полёте 1988 года экипажа не было. Внутренний объём герметичного отсека — около 70 м³. Теплозащита выполнена из кварцевых плиток, способных выдерживать температуру до 1600 °C.

Система управления и посадка

«Буран» оснащён уникальной системой автоматического управления, разработанной в НПО «Молния» и НИИАП. Она позволяла выполнять все этапы полёта — от старта до посадки — без участия человека. Посадка осуществлялась на специально оборудованную взлётно-посадочную полосу длиной 4,5 км на Байконуре. Система использовала радиолокационные и инерциальные датчики, а также бортовые вычислительные комплексы.

Классификация и варианты

В рамках программы «Энергия — Буран» были разработаны несколько вариантов корабля и ракеты:

• Изделие 1.01 («Буран») — лётный экземпляр, совершивший полёт в 1988 году. Уничтожен в 2002 году при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на Байконуре.
• Изделие 1.02 («Буря») — второй лётный экземпляр, готовность около 95 %. После закрытия программы законсервирован, позже частично разобран.
• Изделие 2.01 («Байкал») — третий экземпляр, строительство не завершено. В 2004 году вывезен на хранение на Байконур.
• БТС-001 (ОК-МЛ1) — макет для статических испытаний.
• БТС-002 (ОК-ГЛИ) — макет для атмосферных испытаний (вертикальных и горизонтальных полётов), использовался для отработки посадки.

Также существовали проекты модификаций: «Буран-М» (уменьшенная версия), «Буран-Т» (транспортный вариант без кабины) и другие.

Применение и значение

Военные и гражданские задачи

Система «Энергия — Буран» проектировалась для решения широкого круга задач:

• Выведение на орбиту крупногабаритных спутников (в том числе военных разведывательных и ретрансляционных).
• Доставка и возврат грузов с орбитальных станций (в перспективе — с модулей «Мир-2»).
• Осмотр и ремонт спутников на орбите.
• Проведение научных экспериментов в условиях невесомости.
• Возможное использование для доставки ядерного оружия (однако официально эта задача не подтверждена).

Научно-технический вклад

Программа «Энергия — Буран» дала СССР и России ряд технологических достижений:

• Создание самого мощного в мире жидкостного ракетного двигателя РД-170 (тяга на уровне моря — 740 тонн).
• Разработка уникальной системы автоматической посадки, не имевшей аналогов в мире.
• Отработка теплозащитных материалов и технологий.
• Создание сверхтяжёлой ракеты-носителя, способной выводить до 100 тонн груза.

Сравнение с Space Shuttle

Основные отличия системы «Энергия — Буран» от американского Space Shuttle:

• Двигатели: у «Шаттла» маршевые двигатели находились на орбитальном корабле, у «Бурана» — на ракете-носителе.
• Автоматика: «Буран» мог совершать полностью автоматический полёт и посадку; «Шаттл» требовал ручного управления экипажем.
• Грузоподъёмность: «Энергия» могла выводить до 100 тонн, «Шаттл» — до 24,4 тонны.
• Стоимость: программа «Энергия — Буран» была сопоставима по затратам с «Шаттлом», но из-за одного полёта оказалась экономически неоправданной.

Интересные факты

• В 2002 году при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на Байконуре погибло 8 рабочих, а единственный лётный «Буран» был полностью разрушен.
• В 2019 году макет БТС-002 был продан на аукционе частному лицу и вывезен в Казахстан.
• В 2023 году на космодроме Восточный началось строительство инфраструктуры для новой сверхтяжёлой ракеты «Енисей», которая концептуально наследует некоторые решения «Энергии».

Критика и последствия

Программа «Энергия — Буран» подвергалась критике за чрезвычайно высокую стоимость (по разным оценкам, около 16–18 миллиардов рублей в ценах 1980-х годов) и отсутствие чётко сформулированных задач. После закрытия программы многие уникальные технологии и наработки были утеряны или законсервированы. Тем не менее, опыт создания системы был использован при разработке ракет-носителей «Ангара» и проектов нового пилотируемого корабля «Орёл».

Источники

• А. В. Бурмистров, «Космическая система „Энергия — Буран“», М.: Машиностроение, 1990.
• В. П. Глушко, «Развитие ракетной техники в СССР», М.: Наука, 1987.
• Отчёт НПО «Энергия» о полёте 15 ноября 1988 года (архив РКК «Энергия»).
• Материалы музея космонавтики (г. Москва) и музея Байконура.
• Статьи в журналах «Новости космонавтики» (1990–2000-е гг.).