Орбитальный корабль «Буран».
Орбитальный корабль (ОК) «Буран» выполнен по самолетной схеме в России. Его разработка продолжалась 10 лет. Всего по программе «Энергия-Буран» было построено три летных корабля (третий не достроен), заложены ещё два (конструкция, после закрытия программы, была уничтожена), и девять технологических макетов в различной комплектации для проведения различных испытаний.
Внешняя компоновка, конструкция ОК.
В носовой части «Бурана» расположены герметичная вставная кабина объемом 73 кубических метров для экипажа (2-4 человека) и пассажиров (до 6 человек), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления. Средняя часть заменяет грузовой отсек, под которым расположены агрегаты систем энергосбережения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигательной установки, топливные баки, агрегаты гидросистемы. В конструкции «Бурана» использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь и другие материалы. Чтобы противостоять аэродинамическому нагреванию при спуске с орбиты, внешняя поверхность ОК имеет теплозащитное покрытие, рассчитанное на многоразовое использование и выдерживающее температуру до 1300 ºС, а в особо теплонапряженных зонах (в носках фюзеляжа и крыла), до 1500-1600ºС. Однако конструкция ОК не прогревается к концу полета более чем до 160ºС, т.к. каждая из 38600 плиток, которыми покрыта вся поверхность корабля, имеет конкретное место установки, обусловленное теоретическим обводом корпуса ОК. Для снижения тепловых нагрузок выбраны также большие значения радиусов затупления носков крыла и фюзеляжа. Расчетный ресурс конструкции - 100 орбитальных полетов.
Выведение на орбиту. Запуск «Бурана» осуществляется с помощью универсального двухступенчатого ракето-носителя (РН) «Энергия». При стартовой массе РН с «Бураном» весит около 2400 т (из них около 90% составляет топливо). Первый испытательный запуск беспилотного ОК, состоялся на космодроме Байконур 15 ноября 1988 года. После отделения ОК то второй ступени РН был осуществлен двукратный запуск его двигателей, что обеспечило необходимый прирост скорости до достижения первой космической и выход на опорную космическую орбиту. Расчетная высота опорной орбиты «Бурана» составляет 250 км.
Возвращение с орбиты. Для схода с орбиты ОК разворачивается двигателями газодинамического управления на 180º (хвостом вперед), после этого на непродолжительное время включаются основные ЖРД и сообщают ему необходимый тормозной импульс. ОК переходит на траекторию спуска, снова разворачивается на 180º (носом вперед) и выполняет планирование с большим углом атаки. До высоты 20 км осуществляется совместное аэродинамическое и газодинамическое управление, а на заключительном этапе полета используется только аэродинамические органы управления. Аэродинамическая схема «Бурана» обеспечивает ему достаточно высокое аэродинамическое качество, позволяющее осуществлять управляемый планирующий спуск. Конфигурация летательного аппарата и принятая траектория спуска (крутизна планирования) позволяет аэродинамическим торможением погасить скорость ОК от близкой к орбитальной до посадочной, равной 300-360 км/ч. Длина пробега составляет 1100-1900 м, на пробеге используется тормозной парашют. Для расширения эксплуатационных возможностей «Бурана», предусматривалось использование до трех штатных аэродромов посадки (на космодроме ВПП посадочного комплекса), а также на востоке (г. Хороль Приморского края) и западной части страны (Симферополь).
Первый испытательный полет беспилотного варианта ОК завершился после выполнения немногим более двух витков вокруг Земли успешной автоматической посадкой на аэродром в районе космодрома. Почему же при всех удачах «Буран» больше не полетел.
РУХНУВШАЯ МЕЧТА «ЧЕЛЛЕНДЖЕР»
В январе 1986 года огненный шар взметнулся в солнечное небо над Флоридой. После ряда успешных рейсов взорвался космический челнок «Челленджер». Погибли семь находившихся на борту корабля космонавтов. Что же произошло? И почему были проигнорированы предупреждения об опасности?
История «Челленджера», взлетевшего в легенду, началась накануне ночью, когда температура во Флориде опустилась до необычно низкой отметки - минус 27 градусов.
Один инженер позвонил в контрольную комиссию и настоятельно потребовал отложить старт корабля из-за опасной степени обледенения. Не знали этого космонавты.
Невероятно, но в Хьюстоне, где находилась контрольная комиссия, официальный ведущий не смотрел на телевизионный монитор. Вместо этого его глаза упёрлись в программу полёта. И он говорил не о том, что уже случилось, а о том, что должно было произойти с «Челленджером» в соответствии с графиком полёта и написанным текстом.
«Одна минута пятнадцать секунд. Скорость корабля 2900 футов в секунду. Пролетел расстояние в девять морских миль. Высота над землёй - семь морских миль».
Вдруг ведущий замолчал, и через минуту упавшим голосом произнёс: «Как нам только что сообщил координатор полёта, космический корабль «Челленджер» взорвался. Директор полёта подтвердил это сообщение».
Несколько часов спустя Рейган попытался утешить опечаленную страну проникновенной речью. Обращаясь к школьникам Америки, президент сказал: «Я знаю, очень тяжело осознавать, что такие горькие вещи иногда случаются. Но всё это является частью процесса исследований и расширения горизонтов человечества».
За последнюю четверть столетия учёные и космонавты США совершили 55 космических полётов, и их успешное возвращение на Землю воспринималось как нечто само собой разумеющееся.
Премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер с грустью заметила, что «новые знания иногда требуют в жертву самых лучших людей».
Сенат Джон Гленн, первый американец, побывавший на космической орбите, сказал; «Первый из нас всегда знал, что когда-нибудь наступит такой день, как сегодня. Ведь мы работаем с такими огромными скоростями, с такой энергией, с которой человечество не когда не сталкивалось».
Почему же произошла такая катастрофа?
Осколки падали на шести тысяч квадратных миль Атлантического океана. Поисковые партии нашли удивительно большие обломки, разбросаны по океанскому дну, в том числе и секцию фюзеляжа «Челленджера».
Экспертам НАСА предстояло решить архисложную задачу: где произошел сбой? Во-первых, в распоряжении учёных уже был фильм, снятый 80 телевизионными камерами. Во-вторых, существовали миллиарды компьютерных сигналов, которыми обменивались обречённые космонавты с центром управления полётов. И, в-третьих, к тому моменту были собраны обломки «Челленджера». Уже существовало подозрение, что лёд, образовавшийся на стартовой площадке на кануне запуска, повредил космический челнок, чего опасался инженер из «Рокуэлла». Также высказывалось подозрения, что стрела подъёмного крана случайно повредила внешнюю изоляцию топливного бака. К взрыву могла привести и утечка топлива через лопнувший шов главная топливного бака.
То, что выяснилось позднее, повергло комиссию в шок. Оказалось, управляющий полетами челноков космического центра Кеннеди Роберт Сайк и директор запуска «Челленджера» Джин Томас даже и не слышали, что инженеры компании «Мортон Тайокоп» возражали пропив запуска челнока из-за холодной погоды на мысе Канаверал.
Большинство экспертов пришли к заключению, что авария произошла из-за возгорания кольца из синтетической резины, герметизирующего сегменты ракеты-носителя. Эти кольца предназначались для того, чтобы выхлопные газы ракеты не выходили через щели в соединениях.
«Будущее не свободно от потерь…»
В целом была пересмотрена вся программа челноков.
сентября 1988 года Америка вздохнула с облегчением после успешного полета «Дискавери».
Инженеры НАСА внесли 120 изменений в конструкцию орбитального корабля и 100 - в его совершеннейшую компьютерную начинку.
Но в последующие годы программы комического челнока отягощались большими и новыми проблемами. В связи с сокращением бюджета, комиссия пришла к заключению, что к концу столетия с космическими челноками возможен ещё один трагический инцидент: от сбоя компьютеров до засорения туалетов или из-за опасной утечки топлива. Что и произошло с Шаттлом, но уже не при взлете, а при спуске с орбиты.