Многоразовый космический корабль Заря

Заря — это многоразовый космический корабль, разрабатывавшийся в СССР в рамках программы «Энергия—Буран» в 1980-х годах. Предназначался для доставки экипажа и грузов на орбитальные станции, а также для выполнения аварийно-спасательных работ. В отличие от орбитального корабля «Буран», который был многоразовым, но не имел собственных двигателей для выведения на орбиту, «Заря» проектировалась как полностью многоразовый пилотируемый аппарат, способный самостоятельно стартовать с Земли и возвращаться на неё. Проект не был реализован в полном объёме из-за прекращения финансирования и закрытия программы в начале 1990-х годов.

История создания

Предпосылки

В середине 1970-х годов в СССР началась разработка многоразовой транспортной космической системы (МТКС) «Энергия—Буран». Основной упор делался на создание тяжёлого ракетоплана «Буран», способного выводить на орбиту до 30 тонн груза. Однако параллельно рассматривалась необходимость создания более лёгкого и дешёвого многоразового корабля для обслуживания орбитальных станций, таких как «Мир» и перспективных модулей. В 1980 году было принято решение о разработке многоразового пилотируемого корабля «Заря», который должен был заменить одноразовые «Союзы» и «Прогрессы».

Разработка

Проектирование корабля велось в НПО «Энергия» (ныне РКК «Энергия» имени С. П. Королёва) под руководством главного конструктора Валентина Глушко. Основные технические требования включали:

• Многоразовость (до 100 полётов);
• Пилотируемый режим (экипаж до 4 человек);
• Грузоподъёмность до 5 тонн на орбиту;
• Возможность возвращения грузов (до 2,5 тонн);
• Аварийно-спасательная система для экипажа.

К 1985 году был завершён эскизный проект, а в 1987 году началось изготовление первых макетов. Однако в конце 1980-х годов программа «Энергия—Буран» столкнулась с серьёзными финансовыми трудностями. После распада СССР в 1991 году финансирование было полностью прекращено, а в 1993 году проект «Заря» был официально закрыт. На момент закрытия существовал лишь полноразмерный макет корабля, использовавшийся для отработки аэродинамических и конструктивных решений.

Конструкция и устройство

Корабль «Заря» представлял собой двухступенчатый аппарат, состоящий из возвращаемого аппарата (ВА) и двигательного отсека (ДО). Общая длина составляла около 12 метров, максимальный диаметр — 4,5 метра, стартовая масса — до 25 тонн.

Возвращаемый аппарат

Возвращаемый аппарат имел форму усечённого конуса с затупленным носом, что обеспечивало аэродинамическое торможение при входе в атмосферу. Внутри располагался герметичный отсек для экипажа и грузов. Экипаж размещался в креслах с системой амортизации, аналогичной применяемой на «Союзах». Для управления использовались бортовые компьютеры и ручные дублирующие системы. Теплозащита выполнялась из керамических плиток, аналогичных тем, что использовались на «Буране», но с меньшей толщиной из-за меньших тепловых нагрузок.

Двигательный отсек

Двигательный отсек содержал маршевый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) на компонентах «кислород—керосин», а также систему управления ориентацией. После выхода на орбиту отсек отделялся и сгорал в атмосфере, что делало корабль не полностью многоразовым — фактически многоразовым был только возвращаемый аппарат. Однако в более поздних версиях проекта предполагалось создание полностью многоразового варианта с возвращаемым двигательным отсеком.

Система аварийного спасения

На корабле предусматривалась система аварийного спасения (САС), аналогичная той, что используется на «Союзах». В случае аварии на старте или на начальном участке полёта двигатели САС отделяли возвращаемый аппарат от ракеты-носителя и уводили его на безопасное расстояние. Для этого использовались твердотопливные ускорители, установленные на верхней части корабля.

Классификация и аналоги

Проект «Заря» относится к классу многоразовых пилотируемых космических кораблей. В мировой космонавтике существовали и существуют аналогичные проекты:

• Space Shuttle (США) — частично многоразовый корабль, эксплуатировавшийся с 1981 по 2011 год. Отличался большей грузоподъёмностью (до 24 тонн) и наличием крыльев для посадки на взлётно-посадочную полосу.
• Dream Chaser (США) — многоразовый космоплан, разрабатываемый компанией Sierra Nevada Corporation. Предназначен для доставки грузов на МКС, пилотируемая версия не реализована.
• X-37B (США) — беспилотный многоразовый космоплан, используемый для экспериментов и военных задач, не предназначен для перевозки экипажа.
• Союз МС (Россия) — одноразовый пилотируемый корабль, не имеющий многоразовых элементов, но обладающий высокой надёжностью.

В отличие от «Бурана», который не имел собственных двигателей для выведения на орбиту и стартовал с помощью ракеты-носителя «Энергия», «Заря» проектировалась как автономный аппарат, способный стартовать с помощью собственного двигателя или с использованием лёгкой ракеты-носителя. Это делало его более гибким в эксплуатации.

Применение и значение

Проект «Заря» не был реализован, но его разработка оказала влияние на последующие проекты многоразовых космических кораблей в России. В частности, наработки по теплозащите, системам управления и аварийного спасения были использованы при создании корабля «Орёл» (ранее известного как «Федерация»), разрабатываемого с 2009 года. «Орёл» также является многоразовым пилотируемым кораблём, но с более современными характеристиками и возможностью полётов к Луне.

Кроме того, проект «Заря» продемонстрировал стремление советской космонавтики к созданию полностью многоразовой системы, что было актуально в условиях ограниченного бюджета. В случае реализации «Заря» могла бы стать основой для регулярных грузовых и пассажирских перевозок на орбиту, а также для обслуживания орбитальных станций.

Интересные факты

• Название «Заря» было выбрано не случайно — оно символизировало начало новой эры в космонавтике, а также отсылало к первому в мире искусственному спутнику Земли, который назывался «ПС-1» (простейший спутник), но в народе часто назывался «Заря».
• Макет корабля «Заря» в настоящее время находится в музее РКК «Энергия» в Королёве, где используется для экскурсий и образовательных программ.
• В 1990-х годах рассматривалась возможность использования наработок по «Заре» для создания коммерческого многоразового корабля, но проект не нашёл инвесторов.

Критика

Проект «Заря» подвергался критике за избыточную сложность и высокую стоимость, особенно в условиях экономического кризиса конца 1980-х годов. Некоторые эксперты отмечали, что многоразовость корабля не оправдывала затрат, так как техническое обслуживание после каждого полёта требовало значительных ресурсов. Кроме того, отсутствие полностью многоразовой ракеты-носителя делало корабль лишь частично многоразовым, что снижало его экономическую эффективность. В то же время сторонники проекта указывали, что «Заря» могла бы стать важным шагом в развитии многоразовой космонавтики в СССР, если бы программа «Энергия—Буран» была продолжена.

Источники

• Космонавтика СССР. Под редакцией В. П. Глушко. — М.: Машиностроение, 1987.
• Многоразовые космические системы. Сборник статей. — М.: Наука, 1990.
• История создания многоразового космического корабля «Заря». Документы РКК «Энергия». — Архив РКК «Энергия», 1993.
• «Буран» и «Заря»: нереализованные проекты советской космонавтики. — Журнал «Новости космонавтики», 2005, № 8.