Программа Энергия-Буран

Программа «Энергия — Буран» — советская космическая программа, целью которой было создание многоразовой транспортной космической системы (МТКС), включавшей сверхтяжёлую ракету-носитель (РН) «Энергия» и многоразовый орбитальный корабль «Буран». Программа реализовывалась в 1976—1993 годах и стала одним из наиболее масштабных и технологически сложных проектов в истории отечественной космонавтики. Единственный полёт системы в автоматическом режиме состоялся 15 ноября 1988 года.

История

Предпосылки и начало разработки

К середине 1970-х годов в СССР стало известно о начале американской программы Space Shuttle («Спейс Шаттл»). Советское руководство, получив разведывательную информацию, пришло к выводу, что многоразовый корабль США может использоваться для нанесения ядерных ударов из космоса, а также для вывода на орбиту крупногабаритных грузов военного назначения. В ответ на это 17 февраля 1976 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 132-51, предписывающее начать разработку собственной многоразовой космической системы.

Головным разработчиком системы в целом было назначено НПО «Энергия» (главный конструктор — Валентин Глушко, с 1977 года — Борис Губанов). Разработка орбитального корабля была поручена НПО «Молния» (главный конструктор — Глеб Лозино-Лозинский). Для ракеты-носителя и корабля требовалось создать принципиально новые двигатели, материалы, системы управления и наземную инфраструктуру.

Разработка и строительство

Проект получил шифр «Энергия — Буран». Ракета-носитель «Энергия» создавалась как универсальное средство выведения, способное не только выводить «Буран», но и доставлять на орбиту другие крупногабаритные грузы (например, модули орбитальных станций). Ключевым элементом стала разработка мощнейшего в мире кислородно-керосинового двигателя РД-170 для боковых блоков первой ступени и водородно-кислородного двигателя РД-0120 для центрального блока.

Орбитальный корабль «Буран» по внешнему виду напоминал американский Space Shuttle, но имел принципиальные конструктивные отличия. В частности, он не имел собственных маршевых двигателей для выхода на орбиту (они были вынесены на ракету-носитель), что повышало безопасность и грузоподъёмность. «Буран» мог совершать посадку в полностью автоматическом режиме, что было продемонстрировано в единственном полёте.

Для испытаний и обеспечения полётов была построена уникальная наземная инфраструктура на космодроме Байконур, включающая:

• Монтажно-испытательный корпус (МИК) для сборки и подготовки ракеты и корабля.
• Специальный стартовый комплекс «Универсал» (площадка 250).
• Посадочный комплекс с полосой длиной 5,5 км, оборудованной системой автоматической посадки.
• Самолёт-лаборатория Ту-154 для отработки системы автоматической посадки.
• Самолёт-транспортировщик Ан-225 «Мрия» для перевозки крупных блоков системы.

Единственный полёт

15 ноября 1988 года в 6:00 по московскому времени состоялся первый и единственный космический полёт системы «Энергия — Буран». Ракета-носитель «Энергия» успешно вывела орбитальный корабль «Буран» на околоземную орбиту. Корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего в автоматическом режиме выполнил посадку на взлётно-посадочную полосу Байконура. Продолжительность полёта составила 206 минут. Посадка прошла штатно, при боковом ветре, что подтвердило высокую надёжность системы управления.

Закрытие программы

После успешного полёта программа была остановлена. Основными причинами стали:

• Распад СССР и резкое сокращение финансирования космической отрасли.
• Изменение военно-политической обстановки и отсутствие актуальных задач, требующих применения системы.
• Высокая стоимость эксплуатации и обслуживания системы по сравнению с одноразовыми носителями.

В 1993 году программа «Энергия — Буран» была официально закрыта. Построенные лётные экземпляры кораблей (второй «Буран» и технологические макеты) были законсервированы. В 2002 году обрушение кровли монтажно-испытательного корпуса на Байконуре привело к полному разрушению единственного летавшего «Бурана» и нескольких макетов. Другие экземпляры, в том числе «Буран 1.02» (корабль «Буря») и «Буран 2.01» (корабль «Байкал»), остались недостроенными или были уничтожены.

Устройство и характеристики

Ракета-носитель «Энергия»

РН «Энергия» представляла собой двухступенчатую ракету пакетной схемы.

• Первая ступень: четыре боковых блока (каждый с двигателем РД-170), работающих на керосине и жидком кислороде. Тяга одного двигателя на уровне моря — около 740 тонн-сил.
• Вторая ступень: центральный блок с четырьмя двигателями РД-0120, работающими на жидком водороде и жидком кислороде. Тяга одного двигателя в вакууме — около 200 тонн-сил.
• Грузоподъёмность: до 100 тонн на низкую опорную орбиту (для «Бурана» — около 30 тонн).
• Стартовая масса: около 2400 тонн.

Орбитальный корабль «Буран»

Корабль «Буран» имел аэродинамическую схему «бесхвостка» с низкорасположенным крылом.

• Длина: 36,4 м.
• Размах крыла: 24 м.
• Высота: 16,5 м.
• Стартовая масса: до 105 тонн.
• Масса полезного груза: до 30 тонн.
• Экипаж: до 10 человек (в перспективе).
• Теплозащита: около 38 000 плиток из кварцевого и углерод-углеродного волокна, выдерживающих температуру до 1600 °C.
• Система управления: полностью автоматическая, с возможностью ручного управления. Корабль мог выполнять посадку без участия человека.

Классификация и отличия от Space Shuttle

Система «Энергия — Буран» часто сравнивается с американским Space Shuttle, однако между ними были принципиальные различия:

Применение и значение

Программа «Энергия — Буран» имела огромное научно-техническое значение, несмотря на то, что не была реализована в полном объёме. В ходе её разработки были созданы:

• Мощнейшие в мире жидкостные ракетные двигатели (РД-170, РД-0120), которые до сих пор используются в модифицированном виде в ракетах «Ангара» и «Союз-5».
• Уникальные технологии теплозащиты, композитных материалов, систем управления.
• Сверхтяжёлая ракета-носитель, способная выводить на орбиту грузы, недоступные для других носителей того времени.
• Самолёт-транспортировщик Ан-225 «Мрия», ставший самым грузоподъёмным самолётом в мире.

Интересные факты

• «Буран» совершил посадку в автоматическом режиме при боковом ветре скоростью до 15 м/с, что превышало расчётные ограничения.
• Для имитации веса и габаритов «Бурана» при испытаниях использовался самолёт-лаборатория Ту-154, на котором была установлена система управления, аналогичная корабельной.
• Второй лётный экземпляр корабля («Буран 1.02») был готов на 95% и должен был совершить полёт в 1991 году, но программа была закрыта.
• В 1990-х годах предпринимались попытки коммерциализации программы, в том числе проект «Морской старт» с использованием ракет «Зенит» (созданных на базе боковых блоков «Энергии»).

Критика

Программа «Энергия — Буран» подвергалась критике с нескольких сторон:

• Экономическая нецелесообразность: Стоимость программы была сопоставима с затратами на создание ядерного оружия, а её эксплуатация оказалась чрезвычайно дорогой. Экономический эффект от многоразовости так и не был достигнут.
• Военная направленность: Критики утверждали, что программа была ответом на американский Space Shuttle, который, как выяснилось позже, не имел серьёзного военного потенциала. Таким образом, СССР вложил колоссальные средства в систему, которая не имела реальных задач.
• Техническая избыточность: Создание сверхтяжёлой ракеты для вывода корабля, который мог бы быть выведен на орбиту более дешёвыми одноразовыми носителями, считалось неоправданным.

Источники

• Губанов Б. И. «Триумф и трагедия „Энергии“». Размышления главного конструктора. — Нижний Новгород: НИЭР, 1999.
• Лозино-Лозинский Г. Е. «Космический корабль „Буран“». — М.: Наука, 1990.
• Афанасьев И. Б. «Неизвестные „Бураны“». — М.: Эксмо, 2000.
• Материалы РКК «Энергия» им. С. П. Королёва.
• Документальные фильмы телестудии Роскосмоса.