35 лет назад свой единственный полет совершил орбитальный корабль «Буран»
15 ноября 1988 года состоялся первый и последний полёт орбитального корабля «Буран», создание которого стало одним из самых масштабных и значимых проектов в истории отечественной космонавтики. «Энергия-Буран» – единственная в нашей стране (и вторая в мировой истории) многоразовая транспортная космическая система, доведённая до лётных испытаний. Более того, в те годы она стала настоящим технологическим прорывом для ракетно-космической промышленности и авиастроения Советского Союза, ничем не уступив схожим разработкам в США.
Споры вокруг программы «Энергия-Буран» всё никак не утихают. За годы разработки, существования и даже после закрытия «Буран» был многим: и «советским плагиатом американского шаттла», и венцом мировой ракетно-космической промышленности, и кластером самых передовых идей и технологий. Корабль совершил всего лишь один полет, но до сих пор его компоненты вносят вклад в производство широкого спектра товаров: от медицинских приборов до автомобильных двигателей.
Зарождение проекта
Изначально проект замышлялся – в логике «Холодной войны» – как ответ на разработку системы Space Shuttle. Уже к 1972 году отечественные аналитики посчитали, что преимущества многоразовых космических транспортных средств, в том числе снижение стоимости доставки грузов на орбиту, сильно преувеличены, и, скорее всего, американская система будет иметь большой скрытый военный потенциал. Оценив возможности проекта Space Shuttle, специалисты сделали вывод, что запуск и обслуживание спутников, развёртывание огромных модульных космических станций, сборка на орбите пилотируемых межпланетных кораблей и строительство лунной базы – лишь официально декларируемые цели программы, и за разработкой кроется что-то более серьёзное. И для адекватной реакции на возможную космическую угрозу было решено создать в интересах Минобороны СССР собственную многоразовую транспортную космическую систему стартовой массой 2400 тонн, способную выводить на околоземную орбиту крылатый орбитальный корабль или эквивалентную ему полезную нагрузку массой свыше 100 тонн.
Внешне «Энергия-Буран» оказалась очень похожа на Space Shuttle. На причины подобного сходства есть две точки зрения.
Официальная, принятая в СССР, утверждала, что оно «связано с конкретной особенностью самих аэродинамических характеристик, которые должны применяться в таких видах кораблей. По тому же самому принципу создаются и самолёты, и подводные лодки, и другой различный транспорт. Все они также похожи друг на друга».
Неофициальная говорила о том, что после череды неудач «лунной» программы Н-1 – Л-3, которая создавалась как ответ «Аполлону», руководство страны прямо указало: «Делать систему как у американцев!»
Доля истины есть в обеих точках зрения. Размеры, масса и теоретические обводы советского орбитального корабля во многом повторяли шаттл, поскольку никто не сомневался, что американские специалисты оптимизировали свой аппарат с учётом всех входящих факторов. Да и грех было не воспользоваться информацией из открытых источников. Однако это не избавило наших разработчиков от необходимости доводить внешний вид и характеристики «Бурана» до нужной кондиции в расчетах, на отечественной стендовой базе и во время лётных испытаний.
Собрать все лучшее
Концептуально «Энергия-Буран» стала новым словом не только в отечественном, но и мировом ракетостроении. Советские инженеры в конечном итоге создали уникальную сверхтяжёлую ракету, способную выводить не только крылатый орбитальный корабль, но и широкий спектр других космических объектов. В отличие от «Бурана», шаттл похвастаться подобным не мог: его корабль составлял с ракетой единое целое.
Самой сложной задачей оказалось именно создание крылатого орбитального корабля – на его разработку пришлось более половины затрат на программу. Он должен был выдерживать запуск на орбиту, полет в космосе, вход в атмосферу, управляемый аэродинамический спуск и горизонтальную автоматическую посадку. Подобных летательных аппаратов необходимых размеров с нужными характеристиками в СССР до этого не делалось. На первое место ставилась безопасность космонавтов, в чем впервые в мировой практике помогала цифровая адаптивная система управления. Таких технологий не было даже на шаттле.
С первых этапов проектирования системы «Энергия-Буран» был реализован новый подход к созданию технологий, основанный на совмещении в пространстве и времени функций как отдельных операций, так и процессов в целом. Этот подход позволил изготавливать большинство элементов конструкции (в том числе самых сложных) с использованием технологий нового поколения, которые принципиально отличались от традиционных, применяемых до этого.
Так совмещение испытаний крупногабаритных топливных баков на прочность и герметичность позволило сократить число уникальных испытательных стендов в 4 раза, а процессы, идущие одновременно, стали в 3 раза быстрее. В результате цикл проведения испытаний сократился более чем в 10 раз.
Первый полет ракеты «Энергия», состоявшийся 15 мая 1987 года с модулем «Полюс», и второй полет, выполненный 15 ноября 1988 года с «Бураном», стали подлинным триумфом советской космонавтики, показавшей способность решать самые сложные и актуальные задачи. Казалось бы, опираясь на достигнутое, можно было двигаться дальше, однако из-за изменения военной доктрины страны к концу 1980-х прикладная часть программы «Энергии-Буран» резко сократилась. Почти все оставшиеся военные задачи успешно решались гораздо проще и дешевле с помощью автоматических аппаратов. Поэтому систему передали с баланса военных в народно-хозяйственную космическую программу. Но глубочайший экономический и политический кризис, разразившийся к началу 1990-х, привел к разрушению СССР. В свете новых условий проект «Энергия-Буран» сначала был остановлен, а потом закрыт.
Наследие
Несмотря на то, что с закрытия программы минуло уже три десятилетия, эффект от этой разработки ощущается до сих пор. Считается, что уже первый старт «Энергии» значительно затормозил американскую программу «Звездных войн» – стратегическую оборонную инициативу по размещению элементов эшелонированной противоракетной обороны в космосе. А второй полет, с «Бураном», показал, что наша страна может дать адекватный ответ на шаттл.
При реализации проекта создано более 300 принципиально новых технологий и почти 1,5 тысячи специальных и уникальных технологических оснасток. Один лишь Всероссийский институт авиационных материалов (ВИАМ) для «Энергии-Бурана» разработал 39 материалов и 230 технологий, а ещё 60 усовершенствовал. Многие из них успешно используются и сейчас как в авиационно-космической сфере, так и в других отраслях машиностроения.
Некоторые из этих достижений все еще ждут своего часа. Кроме космонавтики и авиации их можно использовать практически во всех отраслях народного хозяйства — от производства товаров народного потребления и медицины до атомной энергетики.
Например, жаропрочные и жаростойкие материалы на основе ультратонкого кварцевого волокна. Изначально они создавались для теплозащиты внешней поверхности «Бурана». Но если из них изготовить футеровку промышленных электропечей для термообработки металлов, можно будет сэкономить до 30-40% потребляемой электроэнергии, снизить массу печей в 3-5 раз, увеличить объем рабочего пространства в полтора раза, вдвое уменьшить габариты печей и занимаемую ими площадь.
По программе «АнтиСПИД» жаропрочный материал уже используют для производства лабораторных установок для термической стерилизации хирургических инструментов. В Курчатовском институте исследуется его применение в плазменных технологических устройствах при создании бортовых источников водорода для транспорта. В автомобильной промышленности этот материал применяют для армирования поршней дизельных двигателей, для очистки выхлопных газов от сажи в качестве фильтров и в технологии получения лент и вкладышей.
Испытания двигателя грузовика КамАЗ показали, что с этой технологией можно существенно повысить КПД и мощность двигателя при заданном расходе топлива, снизить количество вредных выбросов, а также в разы повысить износостойкость.
Конечно, судьба самой системы «Энергия-Буран» удручает. Орбитальный корабль совершил всего лишь один полноценный полет, и после стольких вложенных в него средств и времени так и не нашел себе места в современной космонавтике. Но нельзя сказать, что все усилия, пущенные на его разработку, были напрасны. Благодаря работе над этой программой в свое время была перевооружена вся отечественная ракетно-космическая отрасль, а авиация вплотную подошла к практическому освоению гиперзвука. От «Бурана» нам достались тысячи материалов, технологий, производственных процессов, стендов и лабораторий. При реализации проекта была создана современная экспериментальная база, позволяющая отрабатывать и испытывать детали, узлы, агрегаты и полностью готовые изделия авиационной и ракетно-космической промышленности. Эту базу используют все машиностроительные отрасли. Эффект от внедрения технологий «Бурана» в самых неожиданных местах может исчисляться миллиардами рублей. Он, как и другие космические программы, был долгосрочным вложением, и при должном внимании к конверсии его технологий может приносить пользу и прибыль еще многие годы.
