«Буран» и «Шаттл»- такие разные близнецы.

Автор: , 04 Окт 2013

Когда смотришь фотографии крылатых космических кораблей "Бурана" и "Шаттла" , то может сложиться впечатление, что они вполне идентичны. По крайней мере принципиальных различий будто бы и не должно быть. Несмотря на внешнюю схожесть, эти две космические системы всё же отличаются в корне.

"Шаттл" и "Буран".

"Шаттл".

"Шаттл" - многоразовый транспортный космический корабль (МТКК). Корабль имеет три жидкостных ракетных двигателя (ЖРД), работающих на водороде. Окислитель- жидкий кислород. Для совершения выхода на околоземную орбиту требуется огромное количество топлива и окислителя. Поэтому топливный бак является самым большим элементом системы "Спейс Шаттл". Космический корабль располагается на этом огромном баке и соединен с ним системой трубопроводов  по которым подаётся  топливо и окислитель на двигатели "Шаттла".

И всё равно, трех мощных двигателей крылатого корабля не хватает для выхода в космос. К центральному баку системы крепятся два твердотопливных ускорителя - самых мощных ракет в истории человечества на сегодняшний день. Наибольшая мощность необходима именно при старте, чтобы сдвинуть  многотонный корабль и поднять его на первые четыре с половиной  десятка километров. Твердотопливные ракетные ускорители берут на себя 83% нагрузки.

Шаттлангл. Space Shuttle

Взлетает очередной "Шаттл".

На высоте 45 км твердотопливные ускорители выработав все топливо отделяются от корабля и на парашютах приводняются в океане. Дальше, до высоты 113 км, "шаттл" поднимается с помощью трех ЖРД. После отделения бака, корабль летит еще 90 секунд по инерции и затем, на короткое время, включаются два двигателя орбитального маневрирования, работающие на  самовоспламеняющемся  топливе. И "шаттл" выходит на рабочую орбиту. А бак входит  в атмосферу, где и сгорает. Отдельные его части падают в океан.

Отделение твердотопливных ускорителей.

Двигатели орбитального маневрирования предназначены, как можно понять из их названия, для различных маневров в космосе: для изменения параметров орбиты, для причаливания к МКС или к другим космическим аппаратам находящихся на околоземной орбите. Так "шаттлы" несколько раз наведывались к орбитальному телескопу "Хаббл" для проведения сервисного обслуживания. И, наконец, эти двигатели служат для создания тормозного импульса при возвращении на Землю. Возвращается "Шаттл" как планер, только за счет аэродинамического качества.

Советская реакция на создание "Шаттла".

На руководителей СССР разработка "шаттла" произвела большое впечатление. Посчитали, что американцы разрабатывают орбитальный бомбардировщик вооруженный ракетами "космос - земля". Огромные размеры "шаттла"  и его возможность возвращать на Землю груз до 14,5 тонн  были  истолкованы как явная угроза похищения советских спутников и даже  советских военных космических станций типа "Алмаз", которые летали в космосе под названием "Салют". Эти оценки были ошибочными, так как США еще в 1962 году отказались от идеи космического бомбардировщика в связи с успешным развитием атомного подводного флота и баллистических ракет наземного базирования.

"Союз" мог легко поместиться в грузовом отсеке "Шаттла".

Советские эксперты не могли понять зачем нужны 60 запусков "шаттлов" в год - один запуск в неделю! Откуда должны были взяться множество космических спутников и станций для которых необходим будет "Шаттл"? Советские люди, живущие в рамках другой экономической системы, не могли даже себе представить, что руководством НАСА, усиленно проталкивающим новую космическую программу в правительстве и конгрессе, руководил страх остаться без работы. Лунная программа близилась к завершению и тысячи высококвалифицированных специалистов оказывались не у дел. И, самое главное, перед уважаемыми  и очень хорошо оплачиваемыми руководителям НАСА  возникала неутешительная перспектива расставания с обжитыми кабинетами.

Поэтому было подготовлено экономическое обоснование о большой финансовой выгоде многоразовых транспортных космических кораблей в случае отказа от одноразовых ракет. Но для советских людей было абсолютно непонятно, что президент и конгресс могут тратить общенациональные средства только с большой оглядкой на мнение своих избирателей. В связи с чем в СССР воцарилось мнение, что американцы создают новый КК  под какие-то будущие непонятные задачи, скорее всего военные.

Многоразовый космический корабль "Буран".

В Советском Союзе первоначально планировалось создать усовершенствованную копию "Шаттла" - орбитальный самолет ОС-120, весом в 120 тонн.(Американский челнок весил 110 тонн при полной загрузке) .В отличие от "Шаттла"  предполагалось снабдить "Буран" катапультируемой кабиной для двух пилотов и турбореактивными двигателями для посадки на аэродроме.

На почти полном копировании "шаттла" настаивало руководство вооруженных сил СССР. Советская разведка сумела к этому времени добыть много информации по американскому КК. Но оказалось не все так просто. Отечественные водородно-кислородные ЖРД оказались большими по размеру и более тяжелыми, чем американские. К тому же по мощности они уступали заокеанским. Поэтому вместо трех ЖРД надо было устанавливать четыре. Но на орбитальном самолете для четырех маршевых двигателей места просто не было.

У "шаттла" 83 % нагрузки на старте несли два твердотопливных ускорителя. В Советском Союзе таких мощных твердотопливных ракет разработать не удалось. Ракеты подобного типа использовались в качестве баллистических носителей ядерных зарядов морского и наземного базирования. Но они не дотягивали до нужной мощности очень и очень много. Поэтому у советских конструкторов была единственная возможность - использовать в качестве ускорителей жидкостные ракеты. По программе "Энергия-Буран" были созданы очень удачные керосино-кислородные РД-170, которые и послужили альтернативой твердотопливным ускорителям.

Само расположение космодрома Байконур вынуждало конструкторов увеличивать мощность своих ракет-носителей. Известно, что чем ближе стартовая площадка к экватору, тем больший груз одна и та же ракета может вывести на орбиту. У американского космодрома на мысе Канаверал преимущество перед Байконуром составляет 15%! То есть, если ракета стартующая с Байконура может поднять 100 тонн, то она же при запуске с мыса Канаверал выведет на орбиту 115 тонн!

Географические условия, отличия в технологии, характеристики созданных двигателей  и разный конструкторский подход - оказали своё влияние на облик "Бурана". Исходя из всех этих реалий была разработана новая концепция и новый орбитальный корабль  ОК-92, весом 92 тонны. Четыре кислородно-водородных двигателя перенесли на центральный топливный бак и получилась вторая ступень ракеты-носителя "Энергия". Вместо двух твердотопливных ускорителей было решено применить четыре ракеты на жидком топливе керосин-кислород с  четырехкамерными двигателями РД-170. Четырехкамерный - это значит с четырьмя соплами.Сопло большого диаметра изготовить крайне сложно. Поэтому конструкторы  идут на усложнение и утяжеление двигателя проектируя его с  несколькими соплами  меньшего размера. Сколько сопел, столько и  камер сгорания с кучей трубопроводов подачи топлива и окислителя  и со всеми "причандалами" . Эта связка выполнена по традиционной, "королёвской" ,схеме, аналогичной "союзам" и "востокам", стала первой ступенью "Энергии".

"Буран" в полете.

Сам крылатый корабль "Буран" стал третьей ступенью ракеты-носителя, подобно тем же "Союзам". Разница  лишь в том, что "Буран" располагался на боку второй ступени, а "Союзы"  на самой верхушке ракеты-носителя. Таким образом получилась классическая схема трехступенчатой одноразовой космической системы, с тем лишь отличием, что орбитальный корабль был многоразовым.

Многоразовость  была  еще одной проблемой системы "Энергия - Буран".  У американцев,  "шаттлы"  были рассчитаны на 100 полетов. Например,  двигатели орбитального маневрирования могли выдержать до  1000 включений. Все элементы (кроме топливного бака) после профилактики  были пригодны для запуска в космос.

Приводнение твердотопливного ускорителя.

Твердотопливный ускоритель подобран специальным судном.

Твердотопливные ускорители опускались на парашютах в океан, подбирались специальными судами НАСА и доставлялись на завод изготовитель, где проходили профилактику и начинялись топливом. Сам "Шаттл" тоже проходил тщательную проверку, профилактику и ремонт.

Министр обороны Устинов в ультимативной форме требовал, чтобы система "Энергия - Буран" была максимально пригодной к повторному использованию. Поэтому конструкторы вынуждены были заняться этой проблемой. Формально боковые ускорители числились многоразовыми, пригодными для десяти пусков. Но фактически до этого дело не дошло по многим причинам. Взять хотя бы то, что американские ускорители шлепались в океан, а советские падали в казахстанской степи, где условия приземления были не такие щадящие как теплые океанские воды. Да и жидкостная ракета- создание более нежное. чем твердотопливная."Буран" тоже был рассчитан на 10 полетов.

В общем многоразовой системы не получилось, хотя достижения были очевидными. Советский орбитальный корабль, освобожденный от больших маршевых двигателей, получил более мощные двигатели  для маневрирования на орбите. Что, в случае его использования в качестве космического "истребителя-бомбардировщика", давало ему большие преимущества. И плюс ещё турбореактивные двигатели для полета и посадки в атмосфере. Кроме этого была создана мощная ракета с первой ступенью на керосиновом топливе, а вторая на водородном. Именно такой ракеты не хватало СССР чтобы выиграть лунную гонку. "Энергия" по своим характеристикам была практически равноценна американской ракете "Сатурн-5"  отправившей на Луну "Аполлон-11".

Всего  намечалось построить 5 орбитальных кораблей. Кроме "Бурана" была почти готова "Буря" и почти наполовину "Байкал". Еще два корабля  находящиеся в начальной стадии изготовления названий не получили. Системе "Энергия-Буран" не повезло - она родилась в неудачное для неё время. Экономика СССР уже была не в состоянии финансировать дорогостоящие космические программы. И какой-то рок преследовал космонавтов готовившихся к полётам на "Буране". Лётчики-испытатели В.Букреев и А.Лысенко погибли в авиакатастрофах  в 1977 году, еще до перехода в группу космонавтов. В 1980 году погиб  летчик-испытатель О.Кононенко. 1988 год забрал жизни А.Левченко и А Щукина. Уже после полета "Бурана" погиб в авиакатастрофе Р.Станкявичус - второй пилот для  пилотируемого полёта крылатого КК. Первым пилотом был назначен И. Волк.

Не повезло и "Бурану". После первого и единственного успешного полёта корабль хранился в ангаре на космодроме "Байконур". 12 мая 2012 года обрушилось перекрытие цеха в котором находились " Буран" и макет "Энергии". На  этом печальном аккорде и закончилось существование крылатого космического корабля, подававшего столь большие надежды.

После обвала перекрытия.

Я поделился с Вами информацией, которую "накопал" и систематизировал. При этом ничуть не обеднел и готов делится дальше, не реже двух раз в неделю. Если Вы обнаружили в статье ошибки или неточности - пожалуйста сообщите. Мой электронный адрес: anpp48@gmail.com. Буду очень благодарен.

рассказать друзьям и получить подарок

About the author

Комментарии

Отзывов (3) на «Буран» и «Шаттл»- такие разные близнецы.”

  1. What’s up, all right brother there are sure many blogging web sites, however I advise you to use Google free of charge blogging services.

  2. Это очень интересно, спасибо вам за информацию.
    _______________________________________________
    био липосактор

Ваш отзыв