"ЭНЕРГИЯ – БУРАН" – ЛЕБЕДИНАЯ ПЕСНЯ СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ

Сергей Грачев/ Киев

Продолжение, Начало в «АиВ», №№ 7, 2'2005.

Методика летных испытаний многоразового корабля в США существенно отличалась от советской. Там применялся специально модифицированный самолет «Боинг 747», на фюзеляже которого крепился аналог «челнока», получивший наименование «Энтерпрайз». В полете этой связки экипаж «Шаттла» работал с оборудованием кабины, проверялось управление, снимались аэродинамические характеристики. 12 августа 1977 г. на высоте 7350 м аналог впервые отделился от самолета-носителя и, выполнив самостоятельный планирующий полет, совершил через 5 мин 21 с посадку на полосу авиабазы Эдвардс. Всего состоялось 13 полетов связки, в том числе: 5 без экипажа на борту аналога, 3 с экипажем без отделения от «Боинга» и 5 с отделением (из них в 3 «Энтерпрайз» был оснащен хвостовым обтекателем). Кроме того, по заказу NASA фирма «Грумман» оборудовала летающую лабораторию «Гольфстрим» STA {Shuttle Training Aircraft), предназначенную для моделирования в полете динамики движения ВКС и тренировок экипажа. Беспилотный орбитальный полет «Шаттла» американцы даже не планировали, и вызывает восхищение отвага первого экипажа «Колумбии» Дж, Янга и Р. Криппена, отправившихся 12 апреля 1981 г. в космос на этом «необъезженном скакуне».

В то время Советский Союз не располагал самолетом, способным поднять в воздух полностью собранный «Буран». Поэтому для проведения горизонтальных летных испытаний (ГЛИ), включавших отработку таких ответственных участков полета, как заход на посадку и сама посадка (в т. ч. в автоматическом режиме), был построен полноразмерный аналог орбитального корабля – так называемый «большой транспортный самолет» БТС-02 (заводской номер ОК-ГЛИ 002, борт – СССР-3501002), который оснастили четырьмя турбореактивными двигателями АЛ-31. Их разместили в хвостовой части фюзеляжа: два – у основания киля, два – по бортам. Боковые двигатели были снабжены форсажными камерами, и суммарная тяга силовой установки превысила 40 тс. Еще одним заметным отличием аналога от орбитального корабля стала удлиненная передняя стойка шасси, которую потребовалось применить для обеспечения положительного угла атаки во время разбега.

Кстати, у основания киля предназначенного для космического полета ОК намеревались установить два АЛ-31 (вариант получил обозначение «ОК-92»), Двигатели позволяли выполнять посадку на космодроме практически с любого витка, кроме того, посадка становилась возможной на любом аэродроме, располагавшем ВПП необходимых размеров. Однако реализован этот вариант не был, так как к моменту полета «Бурана» в космос не успели испытать систему раскрытия входных и выходных устройств (раскапсюлирование) ТРД на этапе атмосферного спуска и запуск их после пребывания в вакууме.

Как и любой новый самолет, БТС-02 начал путь в небо с рулежек и пробежек. Первую рулежку экипаж в составе летчиков-испытателей Мин авиапрома Игоря Волка и Римантаса Станкявичюса выполнил 29 декабря 1984 г. Наземные испытания продолжались почти весь следующий год, и постепенно скорость пробежек была доведена до необходимых для отрыва 300 км/ч. 10 ноября 1985 г. на аэродроме ЛИИ им. М. Громова в г. Жуковском Волк и Станкявичюс выполнили на БТС-02 первый 12-минутный полет «по-самолетному» с заходом на посадку по пологой глиссаде (угол наклона около 3'). Затем начались полеты с отработкой штатной посадки орбитального корабля по крутой глиссаде (угол наклона 17'). Со стороны полет БТС вызывал восхищение. Этот «летающий вагон» стремительно снижался, затем у самой земли происходил крутой перелом траектории, выпускалось шасси, следовало касание ВПП и тут же – стремительный взлет, набор высоты и сразу боевой разворот по-истребительному! Экипаж постепенно переводил управление с ручного на автоматическое: сначала до высоты 100 м, потом – до касания ВПП, пробега, а 16 декабря 1987 г. была выполнена первая полностью автоматическая посадка с высоты 4000 м до полной остановки аналога на полосе. В общей сложности в рамках ГЛИ состоялось 24 полета, в ходе которых в автоматическом режиме было выполнено: 19 заходов на посадку до высоты 10-20 м с последующим уходом на второй круг, 2 захода до касания ВПП (пробег проводился в ручном режиме) и 15 заходов с посадкой и пробегом до полной остановки. Общий налет БТС-02 составил около 8 ч. Кроме Волка и Станкявичюса, в программе ГЛИ принимали участие летчики-испытатели МАП Анатолий Левченко и Александр Щукин, а также летчики-испытатели специального отряда НИИ ВВС п-ки Иван Бачурин и Алексей Бородай.

При возвращении из космоса «Бурану» предстояло приземлиться на посадочном комплексе, который располагался на Байконуре в 12 км севернее старта и представлял собой аэродром класса «А» с ВПП длиной 4500 м и шириной 84 м, одной магистральной и двумя соединительными рулежными дорожками, площадками для обслуживания ОК и стоянками самолетов. Строительство комплекса началось в феврале 1979 г., а через три года там были развернуты средства связи и радиотехнического обеспечения полетов (вначале только с одним направлением посадки), С этого времени совершенно секретный перечень режимных аэродромов СССР пополнился еще одним, названным «Юбилейный».

В 1984-85 гп там началось строительство объектов и монтаж оборудования комплекса радиотехнических систем навигации, автоматической посадки, контроля траектории и управления воздушным движением «Вымпел», предназначенного для обеспечения полета «Бурана». Байконурское небо стали утюжить летающие лаборатории Ту-134БВ, Ту-134А, Ил-14, в задачу которых входил облет системы «Вымпел». В общей сложности эти самолеты в районе «Юбилейного» выполнили порядка 330 полетов общей продолжительностью почти 3000 ч. Кроме основного посадочного комплекса, подлежало облету оборудование еще двух запасных аэродромов: дальневосточного Хороль и Симферопольского аэропорта, в котором специально модернизировали новую посадочную полосу.

Чтобы оценить «ровность» бетонного покрытия ВПП, использовалась летающая лаборатория Ту-154, у которого передняя опора шасси была оснащена специальными датчиками, измерявшими ее вибрацию. Выбор самолета именно этого типа обуславливался тем, что он оказался наиболее близким к «Бурану» по сочетанию весовых данных и посадочной скорости. Прибытие на «Юбилейный» этой машины ожидалось 30 октября 1986 г Управлял ею экипаж во главе с И.П. Волком. Я в то время – еще молодой офицер, ст, лейтенант, проходил службу на «Байконуре» и как раз выполнял обязанности руководителя полетов на стартовом командном пункте (СКП) аэродрома «Юбилейный». Метеоусловия на аэродроме были весьма сложные: висела слоистая облачность с нижней кромкой 300-400 м. Правда, видимость оказалась удовлетворительной – порядка 8-10 км, К запланированному времени «добро» на вылет дано не было. Вскоре на СКП раздался телефонный звонок. Беру трубку. «Алло. Добрый день. Это Волк, Что там у вас?» Сообщаю обстановку, даю информацию о погоде, обращая внимание на низкую облачность, «Хорошо! Я понял. Вылетаю!», Маршрут Ту-154 был совсем коротким, ведь взлетал он с аэродрома «Крайний», который располагался в пределах полигона. Не прошло и получаса, как Волк вышел на связь, запросив условия прохода и захода на посадку. Вскоре самолет выныривает из облаков и касается ВПП у самого торца, точно на «зебре». Пробежав по всей полосе со скоростью не менее 200 км/ч, он резко отрывается и стремительно взлетает с отворотом вправо. Экипаж намеревается провести повторный заход с обратным курсом (благо ветер был слабым). Предупреждаю о препятствиях при заходе с этого направления: в районе 3 и 4 разворотов располагались высоченные диверторы[1*] стартового комплекса, с которого запускались РН «Протон». Самолет разворачивается, не входя в облака. Следует посадка у противоположного торца ВПП, еще один длинный пробег и снова стремительный взлет с отрывом у самого края полосы. Эта карусель продолжалась более часа, за который было выполнено по 5 пробежек с каждым направлением посадки.

1* Металлические мачты-молниеотводы высотой около 200 м.

Согласно заданию, по окончании работы самолет должен был сразу же уйти на «Крайний», Но на последней пробежке он неожиданно сбавляет скорость и сруливает с полосы. Я не успеваю вовремя запретить, а он уже проскочил соединительную рулежную дорожку (РД) и движется по магистральной. Заикающимся голосом сообщаю на борт, что мы не готовили РД, на них много посторонних предметов, строительной техники и мусора. Прошу быть повнимательней на рулении. В ответ – молчание. Картина напоминает эпизод из фильма про итальянцев в России: медленно и величаво рулит красавец Ту-154, а вокруг снуют самосвалы. Но там хоть инспектор ГАИ регулировал движение, а тут в одиночку и колоннами носятся необузданные военные строители, для которых аэродром все еще родная вотчина. Самолет благополучно добирается до объединенного командно-диспетчерского пункта (ОКДП) и останавливается. Кто-то к нему вышел, видимо, из технического руководства. Никакого трапа, конечно же, не подавалось, ввиду отсутствия такового. Возможно, И.П. Волк более подробно решил ознакомиться с посадочным комплексом, на полосу которого ему предстояло посадить «Буран» при возвращении с орбиты. Но не сбылось. Простояв около 30 минут напротив ОКДП, он запросил разрешение вырулить на ВПП для взлета и вскоре улетел.

Потом при осмотре колес Ту-154 обнаружились незначительные повреждения, которые могли вызвать как неровности ВПП, так и разбросанный на РД гравий. Получилось, что чистота эксперимента была нарушена. Состоялся «разбор полетов». Меня, в частности, спрашивали: кто разрешил движение самолета по рулежкам, не давил ли Волк своим авторитетом, запрашивая разрешение на руление. Прослушивали запись радиообмена. Но в том-то и дело, что никакого запроса не было вообще, соответственно, и разрешение никто не выдавал. В общем, закончилось все выводом о том, что такие полеты следует проводить только после предварительной совместной подготовки экипажа и группы руководства полетами, с обязательным обсуждением всех деталей предстоящей работы. Однако больше таких испытаний на «Юбилейном» не проводилось, да и Волк с этого аэродрома больше не летал.

На базе Ту-154 была также создана летающая лаборатория Л/1-083 (борт СССР-85083), предназначенная для отработки автоматической посадки и тренировок летчиков. На этом самолете подобие аэродинамического качества «Бурана» достигалось включением реверса тяги двух боковых двигателей при снижении по крутой глиссаде, а для имитации раскрытия воздушного тормоза использовалось регулирование тяги среднего двигателя. Экспериментальная система управления действовала в автоматическом и ручном режимах, позволяя получить характеристики управляемости, близкие «Бурану», Место второго пилота (правое) оборудовали приборами и органами управления ОК, а остекление кабины экипажа модифицировали для имитации обзора с рабочих мест пилотов «Бурана», В пассажирском салоне разместили бортовое радиоэлектронное оборудование корабля и контрольно- измерительную аппаратуру.

ЛЛ-083 прибыл на «Юбилейный» в июле 1987 г До середины ноября следующего года на нем было выполнено более 60 полетов, что дало возможность «закрыть» весь объем испытаний бортового и наземного оборудования обеспечения автоматической посадки. Работали летчики-испытатели специального отряда космонавтов ЛИИ Римас Станкявичюс, Магомед Толбоев, Урал Султанов, Александр Щукин, Сергей Тресвятский, Юрий Шеффер, Виктор Заболотский. ЛЛ-083 летал как самостоятельно, так и в сопровождении самолета оптико-телевизионного наблюдения МиГ-25 ПУ СОТН, который также служил летающей лабораторией-имитатором орбитального корабля ЛЛ-22, Надо было видеть, как лайнер вместо привычного плавного захода на посадку «падал камнем», резко снижаясь по крутой глиссаде с 11000 м. Дальний привод самолет проходил на высоте 1200 м (обычно – 200 м), выравнивание начиналось в 2 км от торца ВПП на высоте 400 м, при этом перегрузка достигала 2,5. и через мгновение шасси касалось бетона! Зрелище не для слабонервных… Особенно, когда задания выполнялись в паре с ЛЛ-22. Эта машина первый полет на «Юбилейном» совершила 17 июня 1987 г под управлением Сергея Тресвятского. При выполнении полетов по сопровождению ЛЛ-083 на ней отрабатывалась методика встречи орбитального корабля по целеуказанию с Земли. На этом самолете Магомед Толбоев и Урал Султанов выполнили также 30 автономных полетов со снижением с высоты 18-16 км по траекториям, близким к «бурановским».

Однако все эти испытания, а также исследования в аэродинамических трубах с использованием тематических моделей не позволяли моделировать с высокой точностью реальные физические явления, происходившие на всей траектории полета ОК, особенно на участке спуска с большими гиперзвуковыми скоростями.

Поэтому были проведены испытания с использованием свободнолетающих аэродинамических моделей – беспилотных орбитальных ракетопланов (БОР). Для исследования теплообмена в плиточном покрытии ОК использовался БОР-4, представлявший собой уменьшенную копию (масштаб 1:2) пилотируемого воздушно-космического самолета, разрабатывавшегося ранее по программе «Спираль». Для уточнения характеристик продольной устойчивости и управляемости ОК, эффективности органов управления, определения основных аэродинамических характеристик и параметров теплообмена использовался БОР-5 – геометрически подобная орбитальному кораблю модель в масштабе 1:8.

Все модели запускались с помощью легкой двухступенчатой РН «Космос-3М» с полигона Капустин Яр. В общей сложности в 1982-88 гг. было произведено по 6 запусков ракетопланов обоих типов. БОР-4 выводились на орбиту высотой около 225 км и управлялись по программе, заложенной в бортовую систему управления, а ориентацию в пространстве обеспечивала газореактивная система (8 сопел). В начале второго витка с помощью сбрасываемого порохового двигателя выдавался тормозной импульс, и аппарат входил в атмосферу (в различных полетах скорость входа на высоте 100 км составляла от 7300 до 4000 м/с). Пройдя зону плазмы и затормозившись, БОР-4 на высоте около 30 км вводился в крутую спираль для дальнейшего уменьшения скорости. На 7500 м выпускался парашют обеспечивавший приводнение с вертикальной скоростью 7-8 м/с. Сначала район приводнения находился в Индийском океане, что требовало больших затрат на организацию поисковых мероприятий. Кроме того, иностранные суда пытались первыми обнаружить аппарат и поднять его на борт. Поэтому после двух запусков приводнения стали проводить в Черном море в пределах советских территориальных вод. Один аппарат обнаружить не удалось, и считается, что он затонул западнее Севастополя. Интересно отметить, что трасса атмосферного участка спуска БОР-4 при приводнении в Черном море проходила в 60-80 км над территориями стран НАТО, в т.ч. Великобритании и Германии, что юридически являлось нарушением их воздушного пространства. Поэтому каждый такой полет вызывал соответствующий политический и дипломатический резонанс.

БОР-5 летал по суборбитальной траектории в направлении озера Балхаш. Ракета с аппаратом массой 1450 кг достигала максимальной высоты около 210 км, после чего происходило разделение, и модель продолжала полет по баллистической кривой со скоростью примерно 5 км/с. В атмосфере, с высоты примерно 50 км, полет проходил с программным изменением углов крена и атаки по траектории, соответствующей траектории «Бурана». На высоте 7-8 км аппарат вводился в спираль, а на высоте 3 км выпускался парашют. Посадка происходила на сушу.

Окончание следует