Игорь Афанасьев - Неизвестные корабли

• Название: Неизвестные корабли
• Автор: Игорь Афанасьев
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1991
• ISBN: 5-07-002194-X

Брошюра подписной научно-популярной серии "Новое в жизни, науке, технике" библиотечки "Космонавтика, астрономия" издательства "Знание", № 12 1991 г.

В брошюре впервые описан ряд проектов пилотируемых космических кораблей, разработанных в Советском Союзе в 1960–1980 гг.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

---

К 1964 г. по заданию ВВС был создан аванпроект одноместного ракетоплана, выведение которого на околоземную орбиту предполагалось осуществить либо с помощью РН «Союз», либо с помощью РН разработки ОКБ-52. Из-за выхода к 1966 г. на первый план работ по комплексу «Алмаз» разработка ракетопланов была временно приостановлена.

После 1975 г. работы ОКБ-52 (ЦКБМ) по крылатым КК были возобновлены. В частности, в 1979 г. были представлены аванпроект и натурный макет легкого космического самолета (ЛКС), предназначенного для выведения на орбиту с помощью УР500К. ОКБ В. Н. Челомея предлагало также проекты ЛКС, имеющих в своем составе, кроме многоразового самолета, одноразовый грузовой отсек для доставки тяжелой ПН на орбиту. Возвращение части нагрузки предполагалось осуществлять во внутреннем отсеке ПН самолета. Эта концепция напоминает западноевропейский проект малоразмерного орбитального самолета «Гермес». Несмотря на то что за рубежом уже велись аналогичные работы, проект показался руководству отрасли слишком смелым и далеко опережающим свое время и не нашел поддержки. В 1981 г. разработка ЛКС была прекращена.

Проект многоразового транспортного корабля вертикальной посадки (НПО «Энергия»)

В 1974 г. В. П. Мишина, возглавляющего ЦКБЭМ после смерти С. П. Королева, сменил В. П. Глушко, который принял решение отказаться от создания ракеты-носителя H1.

Закрытие работ по H1 пришлось на период разработки американской многоразовой системы «Спейс Шаттл». Министерство обороны США на скрывало возможности использования этой системы в военных целях. Советские военные, стремясь обеспечить стратегический паритет, заказали ракетно-космическим ОКБ разработку орбитального корабля многоразового использования с аналогичными задачами, возможностями и как следствие тактико-техническими характеристиками.

Из-за некоторого запаздывания по времени первоначально предполагалось создать систему типа американской, состоящую из многоразового крылатого орбитального корабля (ОК) с мощными кислородно-водородными ЖРД, большого одноразового внешнего бака, содержащего топливо для ЖРД ОК, и нескольких многоразовых ускорителей с ЖРД, играющих роль первой ступени. Масса и габариты предполагаемых полезных нагрузок диктовали размеры будущего ОК и, естественно, характеристики всей системы в целом.

Академик В. П. Глушко, еще до прихода в ЦКБЭМ, рассматривал ряд ракет-носителей, образованных путем параллельного соединения различного числа стандартных блоков. На каждом блоке предполагалось установить вновь разрабатываемый четырехкамерный кислородно-керосиновый ЖРД тягой более 700 тс., в котором должны были найти воплощение все передовые решения в области двигателестроения и большой опыт ГДЛ- ОКБ. Эти носители и послужили основой новой концепции советской ракетно-космической системы.

Специалисты, ранее разрабатывавшие КК типа «Союз», видели, что, кроме очевидных и широко известных преимуществ, крупные крылатые ОК имеют и существенные недостатки. Главные из них — большая масса крыла и фюзеляжа, покрытых мощной теплозащитой, и необходимость постройки очень длинных высококачественных и дорогостоящих полос для горизонтальной посадки подобных систем. В то же время широко используемые в десантных войсках парашютно-ракетные системы мягкой посадки показали не только высокую надежность при малой стоимости, но и приемлемые характеристики по точности приземления.

Поэтому в 1974 г. был предложен бескрылый космический аппарат, состоящий из кабины экипажа в передней конической части, цилиндрического грузового отсека в центральной части и конического хвостового отсека с ДУ для маневрирования на орбите. Предполагалось, что после запуска с помощью новой мощной РН и операций на орбите такой аппарат войдет в плотные слои атмосферы и, используя небольшое аэродинамическое качество на гиперзвуковых скоростях, которое имеет несущий корпус цилиндроконической формы, оснащенный воздушными и газодинамическими рулями, совершит управляемый спуск с заданной боковой дальностью и парашютную посадку на лыжи с использованием пороховых двигателей мягкой посадки (ДМП) в окончательной стадии.

Наиболее важное отличие такой схемы многоразового транспортного корабля вертикальной посадки (МТКВП) от крылатого ОК типа «Спейс Шаттл» — возможность крепления аппарата к РН не сбоку, а по оси. При этом маршевые двигатели с ОК перемещались из самого аппарата в нижнюю часть кислородно-водородного бака, а вся система превращалась в классическую РН с параллельным расположением ступеней и полезной нагрузкой наверху.

В. П. Глушко смог разглядеть в этой идее рациональное зерно. Уже будучи в должности генерального конструктора нового объединения «Энергия», он поручил разработку маршевого кислородно-водородного ЖРД Воронежскому ОКБ «Химавтоматика». В. П. Глушко понимал, что, не имея такого богатого опыта создания двигателей целиком на криогенных компонентах, какой был у американцев, в скором времени сделать многоразовый ЖРД с нужными параметрами не удастся. А при предлагаемом расположении ПН можно было ограничиться созданием одноразового кислородно-водородного ЖРД. Кроме того, можно было устанавливать на РН одноразовые грузовые контейнеры различных габаритов, предназначенные для вывода на орбиту ПН гораздо большей массы, чем вмещалось в многоразовый аппарат, а также варьировать количество ускорителей, монтируемых вокруг маршевой второй ступени, с двух до восьми (боковое расположение космического аппарата с ПН ограничивало это число максимум четырьмя).

С восемью стартовыми ускорителями и увеличенной второй ступенью ракета-носитель, получившая название «Вулкан», могла бы вывести на орбиту ПН массой 200 т, что позволяло реализовать идею, которую В. П. Глушко вынашивал долгое время, — создать КК для прямой посадки человека на Луну.

Рис. 8. Многоразовый транспортный корабль вертикальной посадки: 1 — подфюзеляжный щиток; 2 — ДУ и система ориентации; 3 — ЖРД ДУ; 4 — стабилизаторы с рулями; 5 — парашютный отсек; 6 — боковые наплывы; 7 — посадочные лыжи; 8 — отсек полезной нагрузки; 9 — кабина экипажа; 10 — носовые ЖРД системы ориентации

Однако время было уже упущено. Руководство не выделяло денег на лунную программу даже в новом ее варианте. Основным и приоритетным стало создание системы типа американского «Спейс Шаттла». При более детальном анализе схемы МТКВП к маю 1970 г. выяснилась необходимость в повышении его гиперзвукового аэродинамического качества для увеличения боковой дальности. Космический аппарат (рис. 8) приобрел специальные треугольные «наплывы», увеличивающиеся к хвосту, в которых разместились двигатели мягкой посадки, лыжные посадочные опоры и приводы воздушные рулей. Впоследствии схема крылатого КК возобладала и от концепции МТКВП отказались в пользу «Бурана». Идеи, заложенные при проектировании МТКВП, были использованы при разработке системы спасения боковых ускорителей новой РН, названной «Энергия»

Проект лунного экспедиционного корабля (НПО «Энергия»)

Назначенный на руководство вновь образованного НПО «Энергия» В. П. Глушко в октябре 1974 г. предложил свой комплексный план работ объединения на ближайшие годы. Одним из пунктов плана было создание долговременной научно-исследовательской базы на Луне. При этом В. П. Глушко, в определенной мере опираясь на идеи своих предшественников, ставил более широкие задачи, чем кратковременное посещение Луны. Под такие задачи началось предэскизное проектирование новых КК для лунных экспедиций, различных вариантов жилых комплексов и средств передвижения по Луне.

Основным транспортным средством, предлагаемым В. П. Глушко для доставки космонавтов и грузов, был лунный экспедиционный корабль (ЛЭК) (рис. 9) прямой посадки, выводимый на траекторию полета к Луне с помощью РН «Вулкан» с кислородно-водородным разгонным блоком.

Корабль для прямой посадки должен был состоять из трех основных блоков: посадочной и взлетной ступеней и обитаемого блока. Посадочная ступень корабля, оснащенная мощным основным и четырьмя рулевыми ЖРД, по конфигурации напоминала восьмигранную посадочную ступень лунного модуля американского корабля «Аполлон». Взлетная ступень имела форму, близкую к цилиндрической. В качестве обитаемого блока (ОБ) предполагалось использовать блок, разработанный в рамках программы Н1-Л3М. Снаружи блока должен был крепиться крупный луноход для передвижения космонавтов по лунной поверхности Электропитание ЛЭКа во время полета и на Луне могло осуществляться при помощи солнечных батарей, закрепленных в верхней части ОБ.

При старте РН «Вулкан» с ЛЭК в верхней части экипаж КК располагался в спускаемом аппарате, укрепленном внутри обитаемого блока. В целом полет ЛЭК напоминал экспедицию, предлагаемую ЦКБМ по программе УР700-ЛК700. После выполнения задач экспедиции — с помощью взлетной ступени осуществлялся старт возвращаемой части ЛЭК к Земле, Перед входом в атмосферу производилось отделение СА от ОБ.