5.8   ГИБРИДНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ

5.8   ГИБРИДНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ

Как уже упоминалось, в 1983 г. В. П. Глушко, наш генеральный конструктор, предложил мне в порядке внепланового задания написать брошюру «Космические корабли», которая вышла в издательстве «Знание» в 1984 году. Работая над популярной брошюрой во время зимнего отпуска на берегу Черного моря, я впервые стал осмысливать разные концепции космических кораблей. Позднее, при изучении истории Спейс Шаттла, мне попались материалы по торможению в атмосфере так называемого «затупленного тела». Эта очень эффективная форма, обоснованная американскими аэродинамиками под руководством Аллена еще в 1951 году, рассматривалась применительно к ракетным боеголовкам, и лишь в конце 1950–х его использовали конструкторы первых орбитальных кораблей «Меркурий» и «Джемини», работавшие под руководством М. Фаже, главного проектанта НАСА.

После 1984 года, анализируя то, что было сделано ранее и, чувствуя какую?то неудовлетворенность, в свободное время я начал думать о том, как бы усовершенствовать защиту крыльев при возвращении с орбиты на Землю: новая идея зрела сначала смутно, затем все осознаннее, во второй половине 80–х появилась оригинальная концепция, которая позднее, собственно, и стала основой для разработки гибридного космического корабля.

В это время по инициативе К. Феоктистова и при сильной поддержке В. Глушко начали разрабатывать проект под названием «Заря» — корабль многоразового использования, который должен был приземляться, осуществляя мягкую посадку за счет реактивных двигателей. Откровенно говоря, большинство наших разработчиков неодобрительно относилось к этой идее: даже не считая нерациональности (большие затраты топлива на торможение и вес аппаратуры), опасность этой операции, с учетом ее критичности и быстротечности процесса (всего за неполный десяток секунд до свободного падения на Землю), мягко говоря, не внушали оптимизма. Однако к этому времени Глушко овладела идея, что он, сделав столько для запуска космонавтов в космос, должен теперь вернуть их обратно на своих ракетных двигателях. Я окончательно понял это только тогда, когда, докладывая ему о своем предложении, услышал следующий комментарий: «Что? Приземление на крыльях, а не на двигателях? Не пойдет!»

В 90–е годы я время от времени возвращался к своей идее, но было не до этого, а главное — не было особого практического стимула. Дальнейшее изучение истории создания Спейс Шаттла и знакомство с его техникой на практике в середине 90–х дополнительно очень помогли осознать недостатки крылатой концепции Орбитера и космической транспортной системы в целом.

Гибель «Колумбии» 1–го февраля 2003 г, о которой я узнал, заканчивая свой отпуск на развалинах древней цивилизации (в Афинах), потрясла душу и разбудила сознание. Год спустя, когда президент Буш объявил о новых космических инициативах, они заставили думать и проектировать: Американский CEV (Crew Exploration Vehicle) - основной вариант в виде капсулы, и наш «Клипер» — крылатый «несущий корпус», но, как говорят, возможны варианты.

В эти годы мне, как и другим начальникам отделений, приходилось проводить по несколько часов на еженедельных совещаниях, которые у нас назывались заседаниями штаба. Там было достаточно времени, чтобы послушать наставления основного руководителя Н. Зеленщикова, оперативные доклады других, иногда выступать самому. В феврале 2004 г. на очередном штабе у меня окончательно сформировалась следующая концепция и конфигурация гибрида на основе корабля и РН «Союз», а также с широким использованием опыта и элементов компоновки «Бурана», Спейс Шаттла, «Меркурия» и «Джемини».

Гибридная концепция:

· От начальной идеи к техпредложениям.

· Стартовая конфигурация: без БО и без головного обтекателя, но с ДУ С АС (рис. 1).

· Недорогая РН «Союз», квалифицированная для пилотируемого полета.

· Орбитальный корабль в составе двух основных модулей: СА (включая, кабину экипажа, стыковочный отсек, хвостовой отсек — с ТРД, со сложенными крыльями — и носовой отсек с РСУ) и СМ на основе ПАО «Союза» (рис. 2).

· Стыковочная конфигурация с открытыми створками СО и модернизированным стыковочным механизмом.

· Капсульный спуск в атмосфере с управлением носовой РСУ (рис. 4).

· Переконфигурация от полета хвостом вперед к приземлению носом вперед (рис. 5).

· Посадка на ВПП (рис. 6).

· САС — спасение на всех этапах полета (рис. 7).

· Модульная структура ГМК (рис. 8).

· Орбитальный сценарий (рис. 9).

· ГМК в составе МКС (рис. 10).

· Лунный сценарий (рис. 11).

Средства выведения: РН «Союз» (отработочный вариант), его последующие модификации («Союз-2,3»), а также другие варианты РН.

Ключевые разделы работ и потенциальные проблемы:

· аэродинамика и термодинамика при выведении;

· аэродинамика, термодинамика и управление при спуске;

· аэродинамика и управление при планировании и приземлении;

· центровка в капсульной конфигурации;

· центровка в крылатой конфигурации;

· системно–приборная конфигурация;

· теплозащита многоразового типа (корпус из жаропрочной сплава и теплоизоляция);

· теплозащита одноразового типа (лобовой экран, конический обтекатель);

· конфигурация и компоновка кабины экипажа;

· стыковка по поперечной оси;

· модификация стыковочного механизма;

· основные системы, модификация;

· переконфигурация в полете;

· хвостовое оперение, развертывание и управление;

· ВРД с топливной системой, воздухозаборником и электрогенератором;

· балансировка в капсульной конфигурации;

· посадочное шасси;

· САС, амортизация приземления;

· весовой баланс (отсеки и системы);

Отработка в два основных этапа:

1–й — с экипажем из 2–х человек и

2–й — с экипажем из 5–ти человек (подобным образом в начале 1980–х отрабатывался Спейс Шаттл):

1–й этап

· Автономные испытания (системы и агрегаты, КС)

· Разделение отсеков.

· Переконфигурация.

· Самолетные испытания (планирование и приземление).

· САС.

· Комплексная летная (экипаж 2 чел.)

2–й этап

· Наземные испытания в полной комплектации экипажа (5 чел.) систем и оборудования.

· Самолетные испытания в полной комплектации.

· Летные испытания (РН Союз-2,3).

Заключение

1. Разработанные техпредложения продемонстрировали достоинства и возможности проекта.

Достоинства и возможности гибридной концепции:

· Рациональность общей конфигурации и компоновки гибридного корабля.

· Хорошая совместимость корабля с РН «Союз» (без головного обтекателя) и с системой САС.

· Рациональность построения при выполнении основных орбитальных операций (ориентация и маневрирование, сближение и стыковка).

· Хорошая защищенность и управляемость, а также удовлетворительная маневренность при спуске с орбиты.

· Рациональная последовательность при выполнении операций при переконфигурации.

· Возможность приземления на обычную ВПП.

· Спасение экипажа на всех основных этапах полета (от стартового стола до приземления).

2. Преемственность конструктивных элементов и решений КК «Союз», а также технологий изготовления.

3. Использование отработанного (квалифицированного для пилотируемых полетов) РН «Союз» (на этапе отработки гибридного корабля).

4. Оптимистические сроки и стоимость проекта, а также будущих эксплуатационных расходов.

Июль 2005 г.

P. S. Из дневников B. C. Сыромятникова (Добавлено редактором):

«Черток: при Королеве мы бы полетели на гибриде через 3 года!

Хочу посвятить гибридный корабль Королеву, потому что он, конструктор планеров и самолетов, мечтал о том, чтобы возвращать космонавтов на Землю не на «тряпках», а на полноценных летательных аппаратах; парашюты — это спасательное средство. Уверен, что Королев поддержал бы [эту] разработку».