«Техника-молодежи» 1989 г №4, обл, с.28-29
Сергей ГРОМОВ, инженер |
...Старт Гагарина куда более походил на выстрел из пушки, чем на плавный взлет. А врезающийся в атмосферу шарик приземляющегося модуля — скорее болид, чем летательный аппарат. Правильнее было бы назвать это не полетом, а управляемым падением... Но с появлением многоразовых орбитальных кораблей у космических аппаратов отросли крылья!
Космоплан, космический самолет, планер с ракетным двигателем — как только не называют «Буран». Треугольное крыло, шасси, остекление пилотской кабины — явные признаки аэроплана. И все-таки «Буран» — не самолет, поскольку не может ни оторваться от земли самостоятельно, ни совершить горизонтальный полет. Его удел — монотонное снижение, потеря высоты. Хотя машина, сухой вес которой более 60 т, возвращаясь из космоса, для маневра в плотных слоях атмосферы использует аэродинамические поверхности и, прежде всего, крылья. В это время двигатели управления прекращают свою работу — они нужны для ориентации корабля только на очень больших высотах, где плотность атмосферы еще мала и аэродинамические руки направления и глубины бездействуют. Маршевые же двигатели — принадлежность именно космического аппарата — используются только в космосе при изменении орбиты и при переходах с траектории взлета на круговую орбиту, а потом обратно на траекторию спуска.
Итак, «Буран» планирует к аэродрому. Стало быть, это планер? Однако космический посланник вовсе не похож на легкий, как перышко, аппарат с идеальными обводами. Этот планер — тяжелый грузовик с мощной теплозащитой, позволяющей ему пробиться сквозь всю толщу атмосферы невредимым. Провести строгую грань: вот это космический планер, а это — спускаемый аппарат, здесь трудно, ведь и корабли «Союз» могут совершать, например, боковые маневры, снижаясь в атмосфере. Отличие новой машины от уже ставших классическими «Союзов» не только в том, что у нее есть киль и крылья.
Заглянем, как и просит читатель, внутрь корабля. Сперва под его обшивку. Там обнаружим сложную начинку, характерную для космического аппарата: многие устройства, приборы и агрегаты имеют многократное резервирование, приспособлены для дистанционного радиоуправления, снабжены разветвленной системой датчиков для технического контроля и диагностики. На первый взгляд хаос из проводов, соединений, предохранителей. На самом деле — сложнейшая система.
Попробуем выделить основные части «Бурана». Гермокабина — здесь в будущем расположится экипаж — подвешена внутри фюзеляжа так, чтобы динамические нагрузки, действующие снаружи, оказывали на нее наименьшее воздействие. Перед кабиной — носовой блок двигателей управления со вспомогательными агрегатами, связанный трубопроводами для перекачки топлива с расположенным в кормовой части базовым блоком двигательной установки. Позади кабины простирается грузовой отсек: здесь можно поместить отделяемые и неотделяемые от корабля объекты, будущие спутники, манипуляторы для такелажных работ, средства передвижения космонавтов, устройства для работ в открытом космосе. Жесткие требования центровки аппарата указывают на точное место любого груза в зависимости от его габаритов, массы, особенностей конструкции.
Часто спрашивают, почему в первом полете «Буран» летал порожняком? Это не так: в его «чреве» был размещен так называемый блок дополнительных приборов — специальный гермоотсек, начиненный измерительной аппаратурой для дистанционного контроля и диагностики бортовых систем. Этот блок будет постоянным грузом «Бурана» в испытательных полетах до тех пор, пока конструкторы-разработчики не убедятся в надежности работы всех систем корабля. Характерно, что гермоотсек внешне напоминает «Квант» — модуль комплекса «Мир» — и благодаря этому может служить прообразом будущих грузов нового корабля, ведь обслуживание постоянно действующих орбитальных комплексов входит в задачи космического буксира
Кормовая часть почти полностью занята базовым блоком объединенной двигательной установки: здесь расположены два маршевых двигателя тягой 8,8 т каждый и два блока двигателей управления по бортам. Несколько приборных гермоотсеков расположены в различных местах фюзеляжа. А тормозной трехкупольный парашют под килем, в цилиндрическом контейнере. Под теплозащитой на крыльях, киле и вокруг кабины — несколько десятков разнообразных радиоантенн: для телефонной и командной связи, телеизмерений, радионавигации в космосе и при посадке, телевидения.
Итак, судя по начинке, «Буран» и не планер, и не самолет. И все-таки давайте определим точно: зачем космолету крылья?
Напоминаем: «Буран» стартует на «Энергии». Спустя несколько секунд, поднявшись над местом старта, ракета разворачивается и набирает космическую скорость, двигаясь почти вдоль поверхности Земли. Корабль при этом оказывается обращенным вниз, а киль и крылья пока просто балласт. Отделившись от второй ступени ракеты, «Буран» ориентируется с помощью двигателей управления, а затем, включив один из маршевых двигателей, переходит на промежуточную орбиту. Примерно через полчаса еще одно включение — и корабль достигает круговой орбиты. Обычное положение «Бурана» в этом режиме — левым крылом к Земле — дает возможность одновременной работы приборов ориентации на нашу планету и на звезды.
«Буран» изнутри. Цифрами обозначено: 1 — верхний узел связи с блоком II ступени, 2 — приборные отсеки, 3 — агрегатный отсек, 4 — агрегаты терморегулирования, 5 — носовой блок двигателей управления, 6 — бытовой отсек, 7 — модуль кабины, 8 — командный отсек, 9 — модуль командных приборов, 10 — отсек полезного груза, 11 — блок дополнительных приборов, 12 — вспомогательный двигатель, 13 — руль направления (воздушный тормоз), 14 — парашютная тормозная установка, 15 — базовый блок объединенной двигательной установки, 16 — бак горючего, 17 — балансирный щиток, 18 — нижний узел связи с блоком II ступени, 19 — бак окислителя, 20 — блок двигателей управления. |
| Общая высота Длина Размах крыла Диаметр фюзеляжа Размеры отсека полезного груза Максимальная стартовая масса Сухая масса без груза Посадочная масса Максимальная масса доставляемого на орбиту груза Максимальная масса груза, возвращаемого с орбиты Продолжительность полета — номинальная — максимальная | 16,45 м — 36,4 м — 23,9 м — 5,6 м — 4.7 Х 18,3 м — 105 т — 65 т — 82 т — 30 т — 20 т — 7 суток — 30 суток |
Чтобы сойти с орбиты, корабль разворачивается маршевым двигателем против движения, включает его и притормаживает. Затем снова разворачивается по ходу полета, а перед тем, как врезаться в атмосферу, принимает строго определенное положение, несколько «задрав» нос.
Наличие крыльев пока несущественно. И только спустя некоторое время они находят опору в уплотняющемся под ними воздухе. Аэродинамические плоскости, конечно, помогают в управлении аппаратом, но дают повод для шутки: «Буран» летит как большой утюг с маленькими крылышками...» Лишь у самой полосы аэродрома корабль выравнивается и заканчивает полет плавным пробегом. Крылья в первом полете понадобились лишь на последнем этапе, самое большее — минут на 20 из 200. Древний прародитель птиц — археоптерикс — тоже использовал крылья лишь для планирования на землю, взлететь на них он не мог. Зато его потомки обжили воздушный океан. Потомкам космического археоптерикса обживать Вселенную.
