Ненад Павлович,
дипл. инженер

Журнал «Аэромагазин» N 83,
2010 г., Сербия

Спейс-Шаттл и Энергия-Буран

Шаттл

Первый космический многофункциональный носитель «Спейс-Шаттл» свой первый орбитальный полет совершил 12 апреля 1981 года. Идея концепции была – уменьшить цену запуска на орбиту грузов таким образом, чтобы ракета-носитель не была уничтожена. Предвиделось, что боковые ракетные моторы будут вновь использованы. Так же и сама орбитальная часть комплекса была бы использована многократно, так как она снабжена специальной термоизоляционной защитой, которая, в отличие от предыдущих летательных аппаратов это позволяет. Шаттл - грузовой корабль для нижней орбиты, и он предназначен для запусков сателлитов и возвращения некоторых из них с нижней орбиты на Землю для ремонта или доработки. Учитывая, что орбитальный летательный аппарат при спуске проходит через атмосферу Земли с большой скоростью, он нагревается до 1600 оС, ему необходимо специальная термоизоляционная защита. Для Шаттла была создана такая защита из керамических пластин, которые можно использовать многократно. Пластины после каждого полета контролируются и обновляются там, где это необходимо. Летательный аппарат выполнен из легированного алюминия, который не выдерживает высокие температуры без такой защиты. При спуске в нижних слоях атмосферы управление кораблем ведется как на самолете – элеронами и рулем поворота. Система команды – электрическая. Экипаж состоит из 7 человек. Атмосфера в кабине как на уровне моря на Земле - 79% азота и 21 % кислорода, как на ранних русских летательных аппаратах. В грузовом отсеке – механическая рука для захвата и переноса сателлита в отсек, а сателлит должен для этого иметь соответствующую конструкцию. Было спроектировано и изготовлено 5 таких летательных аппаратов. При спуске на высоте около 30 км постепенно выключается реактивная система управления и включается система аэродинамического контроля. Интересно, что Шаттл никогда не испытывался без экипажа, что представляет огромный риск, это подтверждается рядом катастроф с Шаттлом, кроме удачных запусков. Эксплуатация Шаттлов выявила ряд серьезных конструктивных недостатков:
1. Не может летать автоматически, весь полет должен контролировать экипаж, это уже само по себе представляет огромный риск.
2. Вся система имеет узконаправленное назначение, нет гибкости – летательный аппарат нельзя использовать в разнообразных целях для других грузов, кроме сателлитов.
3. Используются твердотопливные ракеты-носители.
4. Эксплуатация и содержание Шаттлов оказались гораздо дороже, чем предполагалось.
5. Термоизоляционная защита не развита в необходимой мере.

Из-за всего этого было принято решение программу закрыть и развивать более надежную систему. Всего совершено 133 полета Шаттлов, а планировалось 135, хотя в начале предполагалось, что каждый из пяти Шаттлов совершит около 100 полетов. Хотя Шаттл оказался экономической неудачей, с катастрофически низким уровнем безопасности, так как он в техническом смысле нес в себе огромный риск, то можно сказать, что просто счастье, что не было гораздо больше катастроф, но все-таки как идея концепция Шаттл представляла собой технико-технологический прорыв в развитии космических летательных аппаратов.

Энергия – Буран

Ракетная система Энергия-Буран использует 4 боковых ракеты-носителя-бустера типа Зенит по 740 тонн тяги каждая на уровне моря. Мотор РД-170 работает на керосине и жидком кислороде с давлением в камерах сгорания до невероятных 250 атмосфер. Суммарная тяга при взлете равна 3580 тонн (35120 л.с.) , что делает Энергию самым мощным носителем в истории космических полетов с выдающимися характеристиками тяги и суммарной массой при взлете. С четырьмя боковыми ракетами-носителями Энергия могла доставить 105 тонн груза под углом в 52 о до нижней орбиты (орбитер-Буран), а есть и потенциал для увеличения груза. С восемью бустер-ракетами грузоподъемность растет до 175 тонн до нижней орбиты. Было предусмотрено, что боковые ракеты могут использоваться неоднократно. А моторы центрального блока – не могут. В этом и состоит разница между Шаттлом и Бураном – русская система может быть использована для различных видов грузов, а не только для запуска орбитера Буран.

Энергия – Буран

Первый орбитальный полет русского Бурана совершен 15 ноября 1988 года, без экипажа в полностью автоматическом режиме. До этого полета при испытаниях в нижних слоях атмосферы он нес 4 реактивных двигателя, так что летел на собственной тяге. Комплекс Энергия-Буран мог поднять груз больше, чем Шаттл, так как он не имел встроенные главные моторы для взлета в самом орбитере, что ему создавало больше возможностей для подъема различных грузов (не только орбитера). До нижней орбиты он мог доставить 30 тонн груза, а 20 тонн вернуть на Землю. Американский журнал «Авиэйшн уик энд спайс текнолоджи – Aviation week and space technology» в июне 1989 года писал: «Наши специалисты были изумлены, когда увидели, как буран приземлился в дождливую погоду. Шаттл не может совершить посадку во время дождя, так как его термозащитные пластины не выдерживают ударов капель дождя. Эти пластины слишком хрупкие и ломкие. Космический корабль Буран сконструирован так, что он безопаснее американского Шаттла, так как его боковые ракеты-носители используют жидкое топливо, а учитывая, что он был снабжен автоматической системой, управлявшей взлетом, полетом и посадкой, он был испытан в первом орбитальном полете в автоматическом режиме – без экипажа. Буран приземлился с высокой степенью точности. Программа была закрыта в 1993 году, как и многие другие перспективные проекты (например, ракета Н-1 для Луны и Марса – примеч. перев.) из-за разгрома СССР и недостатка средств. Буран – не встроенная часть системы, а один из возможных вариантов подъема груза ракетой-носителем Энергия, что целой системе дает удивительную гибкость, то есть возможность многофункционального применения и подъема различных грузов. Шаттл к тому же ограничен по высоте полета своими тремя встроенными двигателями, а русский корабль Буран не имел таких ограничений. В первом полете Буран потерял всего 5 термозащитных пластинок из 38000, это намного меньше, чем теряли Шаттлы. Автоматическая посадка была невероятно точной, несмотря на сильный боковой ветер. Буран остановился в трех метрах от заданной точки посадки. И еще необходимо учесть, что для русского Бурана указаны характеристики при инклинации в 52 о, а для Шаттла – при 28 о, это надо учитывать при сравнении их технических характеристик.

Послесловие (автора и переводчика)

Мало известен очень интересный факт – белградец, дипломированный инженер Предраг Миличевич (1926 – 2007), изобретатель и ведущий конструктор сложнейших систем питания и автоматического регулирования авиационных и космических двигателей более 50 лет работал в военно-промышленном комплексе СССР и России и активно участвовал в создании ряда систем автоматического управления двигателей для боевых самолетов МиГ, Су, Ту, «сотки», для пассажирского сверхзвукового лайнера Ту-144, стратегического бомбардировщика Ту- 22М3, при создании советского космического комплекса Энергия-Буран он руководил разработкой системы питания и автоматического регулирования двигателей этого комплекса.

Этот талантливый серб имел более сорока изобретений в области автоматики авиадвигателей. Выдающимся достижениям авиационно-космического предприятия НПП «Темп» им. Ф.А.Короткова, где Предраг Миличевич проработал более полувека, он посвятил свою последнюю книгу «От сохи до сверхзвуковых и космических полетов» (издательство «Весь Мир», Москва, 2006 г., 2008 г.). В книге много иллюстраций авиационных и космических летательных аппаратов, в том числе Энергия-Буран. Презентация этой книги с большим успехом прошла и в Москве и в Белграде. В Белграде в Русском доме презентация была организована заместителем главного редактора журнала «Аэромагазин», известной сербской летчицей, профессором Радмилой Тонкович. С этой книгой можно ознакомиться в интернете на форуме ВИФ-2 на личной странице Предрага Миличевича:
http://forums.vif2.ru/showthread.php?t=190

Посвящается дню рождения Предрага Миличевича (22 марта 1926 г.).
Перевод и дополнения к.т.н., доцент МАИ им. С. Орджоникидзе Ю.И.Миличевич.
Публикуется в сокращении.

Щёлкните здесь, чтобы вернуться к оглавлению