Cоветский легкий космоплан: "Буран" был не единственным
Обсудить 3
Одна из самых малоизвестных отечественных концепций легкого космоплана — так называемого легкого космического самолета (ЛКС) — разрабатывалась в КБ В.Н. Челомея практически одновременно со знаменитым «Бураном». Уже тогда, в 1975 году, для этого предприятия тема космических аппаратов с крылатым спуском была не новой. В сентябре 2008 года мы писали о проектах военных ракетопланов, которыми челомеевское ОКБ-52 начало заниматься еще в конце 1950-х. Примерно тогда же, когда американцы придумали свой Dyna Soar.
Те проекты на заре космонавтики не были пустопорожними мечтаниями. Проектированием ракетоплана занимались почти 500 предприятий, которым предстояло при воплощении идеи в металл участвовать в производственной кооперации. К четвертому кварталу 1965 года на стол руководства отрасли и страны должен был лечь многотомный эскизный проект. Советский ракетоплан середины 1960-х (воплощенный в натурном макете) представлял собой заостренный конус (отдаленно напоминающий американский X-24B) со стреловидными крыльями, оборудованными отклоняющимися треугольными консолями. В дело, однако, вмешалась политика. После знаменитого октябрьского 1964 года пленума ЦК КПСС в стране вспыхнула борьба с «волюнтаризмом», в рамках которой новое руководство СССР карало тех, кого считало хрущевскими любимчиками и ставленниками. В число последних попал и Челомей. В кабинете Генконструктора заседала специальная комиссия, а сам Челомей ждал в приемной, пока его вызовут для объяснений.
Прямой киль ЛКС и его общее сходство с «Бураном» могли быть продиктованы не столько техническими преимуществами, сколько желанием Челомея следовать линии партии. Члены конструкторской группы, работавшей над космопланом, настаивали на применении двух наклонных килей.
В итоге ОКБ-52 удалось выжить, но тему ракетоплана у него отобрали. В начале 1965 года вышел приказ Главкома ВВС К.А. Вершинина, в котором предписывалось передать все материалы эскизного проекта в ОКБ-155 А.И. Микояна. На следующий год там под руководством Г.Е. Лозино-Лозинского стартовал проект десятитонного космического самолета «Спираль». Аппарат должен был запускаться с ложемента на «спине» многоразовой первой ступени — самолета ГСР — с помощью дополнительного разгонного блока.
Сколько тонн на орбите?
Возврат к теме крылатого спуска в 1970-х кажется естественным: Соединенные Штаты вовсю строили свой Space Shuttle (кстати, первоначальная концепция, одобренная NASA, предполагала двухступенчатую систему, в которой обе ступени были многоразовыми, крылатыми и пилотируемыми). Нашим главным ответом стала, как известно, разработка системы «Энергия-Буран». Однако на волне соревнования с«вероятным противником» в борьбу решил ввязаться Челомей, чтобы вернуться к теме крылатого спуска через десятилетие после закрытия темы ракетопланов.
Борис Натаров, ныне ведущий конструктор ОАО «ВПК НПО машиностроения», в свое время был назначен руководителем Специальной конструкторской группы, которая вела разработку новой многоразовой системы. «В 1975 году, — рассказывает Борис Николаевич, — Челомей вызвал меня из отдела крылатых ракет (я в то время начинал работы по проекту 'Метеорит-А') и дал команду заниматься новым делом. Для меня все это было абсолютно новым, кроме разве что крыльев. Пришлось поднимать много материалов, ездить в Королев, к тем, кто там уже начал работать по 'Бурану'. Однако Челомей понимал, что 'Буран'- система с дорогим тяжелым стартом — едва ли подойдет для насущных военных задач. Для посещения и обслуживания орбитальных станций корабль также окажется слишком громоздким и дорогим».
«С уточнения размеров будущего аппарата все и начиналось, — продолжает Борис Натаров. — Работа была мучительной, потому что мы метались между штуковиной массой до 50 т полезной нагрузки (для определенного типа военных грузов) до минимальных величин, которые мы видели в параллельных разработках у англичан и американцев (порядка 1,5 т). Этот диапазон мы 'утюжили' очень долго. В конце концов, когда стало понятно, что конструкторы 'Бурана' очень сильно увязли, что дело идет тяжело и все сильнее сказывается отсутствие перспективы в отношении использования нового корабля, Челомей задумал сделать решительный ход. Показать, что страна нуждается в небольшом аппарате, который был бы ближе к оптимальному сочетанию стоимости выведения и массы полезной нагрузки».
Мини-шаттл
Так возникла концепция легкого космического самолета с полезной нагрузкой 4 т (вместо 30 т у «Бурана») и с орбитальной массой до 20 т. В конце лета 1980 года было принято решение о форсировании работ. Всего за месяц конструкторам удалось сделать натурный макет проекта, который позволил посчитать все эскизные составляющие. К тому же получилось 25 томов технического предложения. Сегодня эти документы рассекречены, за исключением разделов, в которых подробно раскрывается потенциальное военное применение ЛКС.
Следы прошлого
Натурный макет легкого космического самолета конструкции Челомея. Один из памятников советской космонавтики был спешно разобран и уничтожен в целях сохранения секретности. Впрочем, что судить «прикрывших» проект ЛКС! Даже знаменитый проект «Буран» дошел до наших дней в плачевном состоянии. Всего было изготовлено или заложено пять экземпляров корабля многоразового использования. Экземпляр 1.01 «Буран» — тот самый, совершивший свой единственный космический полет, — был уничтожен в 2002 году в результате обрушения крыши цеха, где он хранился. Экземпляру 1.02 «Буря» повезло — ни разу не поднявшись в воздух, он попал в музей космодрома Байконур. На экземпляр 2.01 можно посмотреть в Москве — в жутком состоянии он валяется в доках на улице Лодочной. Экземпляры 2.02 и 2.03 (задел) были уничтожены.
«Аппарат получился интересный, — вспоминает Натаров. — ЛКС мы разработали в двух основных версиях. Первый был необыкновенно похож на X-37B, который запустили в нынешнем году американцы. У нас тоже было два наклонных киля, но Челомею кто-то сказал, что такого рода схемы аэродинамически несовершенны. В них якобы появляются фугоидные движения, возникает так называемый голландский шаг и т. д. Неизвестно, обоснованы ли были эти сомнения, но, к сожалению, вторая версия стала очень похожей на уменьшенный Space Shuttle или на 'Буран'. Мы никак не могли смириться с этим единственным громадным килем, но Челомей настоял. Видимо, он считал, что это пойдет проекту на благо, подчеркнет его следование в рамках магистрального направления».
Но несмотря ни на что, продвинуть проект на политическом уровне Челомею решительно не удавалось. Два раза он выходил с предложением по ЛКС в Военно-промышленную комиссию Совмина СССР, но получал отказ. После того как Челомей обратился с письмом к Брежневу, была сформирована комиссия во главе с замминистра обороны СССР Виталием Шабановым. Уже сам факт того, что Брежнев поручил окончательно разобраться с ЛКС военным, многое говорит о заявленном потенциальном применении аппарата, однако в комиссию вошли представители и гражданских отраслей. Комиссия работала примерно два месяца, и большая часть ее участников вынесла отрицательное заключение. Негативные отзывы касались в основном не конструкции, а стоимости запусков и необходимости корабля для решения тех или иных задач.
Многоцелевая авиационно-космическая система — двухступенчатый комплекс, состоящий из самолёта-носителя типа Ан-225 «Мрия», на котором должен был устанавливаться орбитальный самолёт — пилотируемый или беспилотный. Также на самолет-носитель мог устанавливаться одноразовый бак с компонентами топлива для разгона.
19 мая 1981 года все было кончено. Проект не спасли ни письма академиков из ЦАГИ, ни определенная поддержка ВВС, рвавшихся в то время в космос. Все попытки Челомея доказать, что программа могла бы по крайней мере выступать в качестве резервной (на случай проблем с «Бураном»), в расчет не принимались.
О том, как мог бы выглядеть ЛКС, сегодня можно судить только по фотографиям натурного макета, с которых снят гриф «секретно». Макет был разобран по требованию Минобщемаша СССР, курировавшего в те времена ракетно-космическую отрасль.
По имени МАКС
Разработка МАКСа велась с начала 1980-х годов под русредиьководством знаменитого конструктора генерала-майора Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского в НПО «Молния». За счёт использования обыкновенного самолёта в качестве ракеты-носителя проект обещал быть очень дешёвым и окупиться буквально в первые полтора года после введения в строй. Экономисты даже прогнозировали восьмикратную прибыль от разработки за счёт крайне низкой стоимости доставки грузов на орбиту. И даже несмотря на то, что в 1994 году программа получила золотую медаль на выставке инноваций в Бельгии, воз, как говорится, и ныне там: проект находится в состоянии заморозки, никаких известий о дальнейших его перспективах в последнее время не появляется.
Транспортный самолёт АН-225 «Мрия» используется в проекта МАКС в качестве первой ступени. Существует три варианта второй ступени: 1) орбитальный самолёт + одноразовый бак с топливными компонентами (МАКС-ОС); 2) беспилотный самолёт (МАКС-М); 3) беспилотная вторая ступень с грузом до 18 тонн (МАКС-Т). Помимо человеческого имени Макс, у системы есть и официальное наименование, гораздо менее благозвучное — проект 9А-10485.
Беспилотник для войны
Для конструкторов, взявшихся когда-то за проектирование ЛКС, на первом плане была не столько функциональность конечного продукта, сколько стремление сделать пионерскую разработку, которая помогла бы получить данные по траекториям и для задач посадки, указала бы пути эффективного рассеивания колоссального запаса кинетической энергии при спуске. Но нужды политического продвижения проекта заставляли обосновывать его полезность стране уже сегодня.
«Спираль»
В 1966 году ОКБ-155 А.И. Микояна начинает работу по созданию авиационно-космической системы «Спираль». Система «Спираль» состояла из 52-тонного гиперзвукового самолета-разгонщика (ГСР), получившего индекс »50−50», и расположенного на нем пилотируемого орбитального самолета (индекс »50») с 54-тонным двухступенчатым ракетным ускорителем. Разгонщик достигал гиперзвуковой скорости 1800 м/с, а затем, после разделения ступеней на высоте 28−30 км, возвращался на аэродром. Орбитальный самолет с помощью ракетного ускорителя, работающего на топливе, выходил на рабочую орбиту. Проект был свернут в начале 70-х.
Космический аппарат БОР-4 (в рамках проекта «Буран») представлял собой беспилотный экспериментальный аппарат, являющийся уменьшенной копией орбитального самолёта «Спираль» в масштабе 1:2. На нем в 1980-е отрабатывалась теплозащита и другие технические решения для «Бурана».
На финальных стадиях разработки Челомей на первое место поставил боевые задачи. Некоторые из них могли бы быть актуальными и по сей день. Среди них наблюдение за стартующими баллистическими ракетами и их уничтожение, ведение боевых действий против ВМС противника, уничтожение наземных стационарных целей, ведение стратегической разведки.
Проект «Спираль» был закрыт со скандалом. Министр обороны Андрей Антонович Гречко заявил: «Это — фантастика. Нужно заниматься реальным делом» и не дал разрешения на запуск.
Интересно, что в программе разработки была указана и возможность использования беспилотной версии. Аргументы конструкторов были такие: в случае, если мы используем этот аппарат в транспортном или спасательном режиме, отсутствие экипажа, кабины и системы отображения информации значительно увеличит массу перевозимого или спасаемого груза.
Все это говорит о том, что идея беспилотного космоплана родилась отнюдь не в наши дни, а первым в истории кораблем многоразового использования, совершившим беспилотный полет при полностью автоматической посадке, стал наш «Буран». Известно даже, что при посадке советский «челнок» автоматически изменил по метеоусловиям курс и зашел не с той стороны, с которой его ожидали по плану полета. «Буран» тогда немало напугал ожидавшую его на земле публику и запутал пилотов «МиГ-25», которым было приказано сопровождать корабль при посадке.
В рамках программы было разработано несколько проектов орбитальных самолётов: фото- и радиоразведчики, военные модификации, вооружённые ядерными боеголовками, перехватчики космических целей для фотосъёмки или уничтожения. Испытания дозвукового аналога самолёта под индексом МиГ-105.11 прошли вполне успешно: известный лётчик-испытатель Авиард Фастовец стартовал на нём из-под фюзеляжа тяжёлого бомбардировщика Ту-95К. Сегодня дозвуковой аналог орбитального самолёта МиГ-105.11 можно увидеть своими глазами в Центральном музее Военно-воздушных сил РФ в Монино.
Вот только если сравнивать ЛКС Челомея с сегодняшним беспилотником X-37B, легким он совсем не кажется. Конструкторы сегодня признают, что корабль получился слегка «переразмеренным». В самом начале создатели ЛКС думали, что придется с нуля разрабатывать новый носитель. Потом стало понятно, что приоритет отдается «Бурану» и денег на новую ракету никто не даст. Создававшийся когда-то, в частности под легкие ракетопланы, носитель УР-200 пал жертвой политических решений середины 1960-х. В итоге Челомей решил строить аппарат под проверенную временем тяжелую ракету УР-500, более известную как «Протон». Но если этот носитель способен выводить 20 т полезного груза на орбиту от 220 до 450 км, то зачем ставить на нее маленький аппарат? Такая логика привела к увеличению массы ЛКС. Другой причиной «утяжеления» корабля стало желание не тратить попусту время и не загружать смежников. При конструировании системы размещения полезного груза решили использовать порт и аппаратуру от военной станции «Алмаз». Это добавило к весу корабля 2,5 т.
Секрет легкой «птички»
Проекты многоразовых космических систем с крылатым спуском объявлялись и начинали разрабатываться неоднократно. У нас уже после «Бурана» немало говорилось и писалось про легкий орбитальный самолет МАКС, который предстояло выводить в космос с самолета типа Ан-225 «Мрия». Потом, уже в постсоветские времена, РКК «Энергия» демонстрировала макет своего крылатого «Клипера» — он готовился на замену «Союзам». Давно лежит на полке проект «Гермес» Европейского космического агентства. Все это теперь история. Кроме заинтриговавшего всех X-37B, которым занимается даже не NASA, а ВВС США. «ПМ» попросила Бориса Натарова, человека, непосредственно причастного к проекту советского военного «челнока», прокомментировать запуск американского беспилотника, его возможное назначение и перспективы.
«Любой аппарат, отягощенный земными задачами или спуском в атмосфере, ничего нового не дает для маневрирования в космосе, — объяснил нам конструктор. — В космосе крылья, шасси — все это только мешает. Зачем же нужна горизонтальная посадка? Сразу обращает на себя внимание тот факт, что X-37B — это аппарат, который не обнаруживает характер полезного груза. Все закрыто. Что там может быть? Теоретически там можно разместить снаряд 'космос-поверхность'. Возможно, какое-то устройство, способное вывести из строя телекоммуникационные или навигационные спутники. Но представим себе, что некая страна, заподозрив присутствие оружия в космосе, требует провести инспекцию на предмет соответствия груза международным соглашениям. Тогда, чтобы избежать скандала, аппарат можно быстро свести с орбиты и посадить на своей территории. И кто потом докажет, что в нем было? Вот тут маневрирование в атмосфере полезно и скрытность такая имеет смысл. Во время проектирования ЛКС мы подобные возможности обсуждали.
О перспективах развития американского проекта сказать что-то определенное сложно. Посадочная скорость 360−370 км/ч — это даже для автомата чересчур. Плюс крутая глиссада, высокая вертикальная скорость. Высока нагрузка на шасси. Похоже, что все-таки в дальнейшем конструкция потребует улучшения с точки зрения параметров маневренного атмосферного аппарата. А это неизбежно приведет к повышению веса, который Atlas-V уже не вытянет. Нужен новый носитель. То есть появления в ближайшее время какого-нибудь X-37C, увеличенного в масштабах, возможно, с прицелом на обитаемость, я бы не ждал».
