Шаттла що. Космічний корабель «Шаттл. Завершення програми «Космічна транспортна система»

May 3rd, 2016

Одним із головних елементів експозиції національного музею авіації та космонавтики Smithsonian (Центр імені Удвара Хейзі) є космічний шатл “Діскавері”. Власне, цей ангар в першу чергу і був побудований, щоб прийняти космічний корабель NASA після завершення програми Спейс Шаттл. У період активного використання човників, в центрі Удвара Хейзі був виставлений тренувальний корабель Ентерпрайз, що використовувався для випробувань в атмосфері і як вагово-габаритна модель, перед створенням першого, по-справжньому космічного човна "Колумбії".


Космічний шатл "Діскавері". За 27 років служби цей човен побував у космосі 39 разів.

Кораблі, побудовані в рамках програми «Космічна транспортна система»
Схема корабля

На жаль, більшу частину амбітних планів агентства так і не судилося збутися. Висадка на Місяці вирішила всі політичні завдання США у космосі на той момент, а практичного інтересу польоти у далекий космос не становили. Та й інтерес громадськості став згасати. Хто зараз одразу згадає ім'я третьої людини на Місяці? На момент останнього польоту корабля Аполлон за програмою "Союз-Аполон" в 1975 фінансування американського космічного агентства було радикально скорочено за рішенням президента Річарда Ніксона.

США мали більш нагальні проблеми та інтереси на Землі. У результаті подальші пілотовані польоти американців узагалі опинилися під питанням. Нестача фінансування та підвищена сонячна активність призвели і до того, що NASA втратила станцію Skylab, проект, що набагато випередив свій час і мав переваги навіть перед сьогоднішньою МКС. Агенція просто не мала кораблів і носіїв, щоб вчасно підняти її орбіту, і станція згоріла в атмосфері.

Спейс Шаттл "Діскавері" - носова частина
Видимість із кабіни пілотів досить обмежена. Також видно носові форсунки двигунів системи орієнтації.

Все, що на той момент вдалося зробити NASA, це подати програму космічного човна як економічно доцільну. Спейс Шаттл повинні були взяти на себе як забезпечення пілотованих польотів, запуск супутників, а також їх ремонт та обслуговування. NASA обіцяла взяти на себе всі запуски космічних апаратів, включаючи військові та комерційні, що за рахунок використання багаторазового корабля могло б вивести проект на самоокупність за умови кількох десятків запусків на рік.

Спейс Шаттл "Діскавері" - крило та панель живлення
У задній частині човника, біля двигунів видно панель живлення, через яку корабель був приєднаний на стартовому столі, в момент запуску панель відокремлювалася від човника.

Забігаючи наперед, скажу, що на самоокупність проект так ніколи і не вийшов, але на папері все виглядало досить гладко (можливо так і було задумано), тому на будівництво та забезпечення кораблів гроші було виділено. На жаль, побудувати нову станцію у NASA можливості не було, всі важкі ракети Сатурн були витрачені в місячній програмі (остання запустила Skylab), а на будівництво нових не було коштів. Без космічної станції Спейс Шаттл мали досить обмежений час перебування на орбіті (трохи більше 2 тижнів).

До того ж запаси dV багаторазового корабля були набагато меншими, ніж у одноразових радянських Союзів або американських Аполлонів. В результаті Спейс Шаттл мав можливість виходу лише на низькі орбіти (до 643 км), багато в чому саме цей факт визначив, що і на сьогодні, 42 роки, останнім пілотованим польотом в далекий космос була і залишається місія Аполлона-17.

Добре видно кріплення стулок вантажного відсіку. Вони досить маленькі і порівняно тендітні, тому що вантажний відсік відкривався лише у невагомості.

Спейс Шаттл "Індевор" із відкритим вантажним відсіком. Відразу за кабіною екіпажу видно стикувальний вузол для роботи у складі МКС.

Космічні човники були способи піднімати на орбіту екіпаж до 8 чоловік і, залежно від способу орбіти, від 12 до 24,4 тонн вантажів. І, що важливо, спускати з орбіти вантажі вагою до 14,4 тонни і вище за умови, що вони вміщувалися у вантажний відсік корабля. Радянські та російські космічні апарати такими можливостями не мають досі. Коли NASA опублікувала дані щодо вантажопідйомності вантажного відсіку Спейс Шаттл, у Радянському Союзі всерйоз розглядали ідею викрадення радянських орбітальних станцій та апаратів кораблями Спейс Шаттл. Пропонувалося навіть оснащувати радянські пілотовані станції озброєнням для захисту від можливого нападу човна.

Сопла системи орієнтації корабля. На тепловій обшивці добре видно сліди від останнього входу корабля в атмосферу.

Кораблі Спейс Шаттл активно використовувалися для орбітальних запусків безпілотних апаратів, зокрема космічного телескопа Хаббл. Наявність екіпажу та можливість ремонтних робіт на орбіті дозволяли уникати ганебних ситуацій на кшталт Фобос-Грунт. Також Спейс Шаттл працював із космічними станціями за програмою Мир-Спейс Шаттл на початку 90-х і донедавна доставляв модулі для МКС, які при цьому не потрібно було оснащувати власною руховою установкою. Через високу вартість польотів повністю забезпечити ротацію екіпажів та постачання МКС (за задумом розробників – своє основне завдання) корабель не зміг.

Спейс Шаттл "Діскавері" - керамічна обшивка.
Кожна плитка обшивки має свій серійний номер та позначення. На відміну від СРСР, де для програми "Буран" плитки керамічної обшивки робили із запасом, НАСА побудувала цех де спеціальна машина за серійним номером виготовляла плитку потрібних розмірів автоматично. Після кожного польоту доводилося замінювати кількасот таких плиток.

Схема польоту корабля

1. Старт - запалення рухових установок I і II ступенів, управління польотом здійснюється відхиленням вектора тяги двигунів човника, і до висоти близько 30 кілометрів додатково управління забезпечується відхиленням керма. Ручне управління на етапі зльоту не передбачено, корабель управляється комп'ютером, аналогічно звичайній ракеті.

2. Відділення твердопаливних прискорювачів відбувається на 125 секунд польоту при досягненні швидкості 1390 м/с і висоти польоту близько 50 км. Щоб не пошкодити човник, вони відокремлюються за допомогою восьми малих ракетних двигунів на твердому паливі. На висоті 7,6 км прискорювачі розкривають гальмівний парашут, але в висоті 4,8 км - основні парашути. На 463 секунді з моменту старту та на відстані 256 км від місця старту відбувається приводнення твердопаливних прискорювачів, після чого їх буксують до берега. У більшості випадків прискорювачі вдавалося заправляти та використовувати повторно.

Відеозапис політ в космос з камери твердопаливних прискорювачів.

3. На 480 секунді польоту відбувається відділення підвісного паливного бака (помаранчевого кольору), враховуючи швидкість і висоту відділення, порятунок та повторне використання паливного бака вимагало б оснастити його таким же тепловим захистом, як і сам човен, що, в кінцевому рахунку, вважали недоцільним . По балістичної траєкторії бак падає у Тихий чи Індійський океан, руйнуючись у щільних шарах атмосфери.
4. Вихід орбітального корабля на навколоземну орбіту за допомогою двигунів системи орієнтації.
5. Виконання програми орбітального польоту.
6. Ретроградний імпульс гідразиновими двигунами орієнтації, сходження з орбіти.
7. Планування у земній атмосфері. На відміну від Бурана посадка здійснюється тільки вручну, тому без екіпажу корабель літати не міг.
8. Посадка на космодром, корабель приземляється зі швидкістю близько 300 кілометрів на годину, що набагато вище за швидкість посадки звичайних літаків. Для скорочення гальмівного шляху та навантаження на шасі, відразу після торкання розкриваються гальмівні парашути.

Двигуна установка. Хвіст човника здатний роздвоюватися, виступаючи на завершальних етапах посадки повітряним гальмом.

Незважаючи на зовнішню подібність, космоплан має дуже мало спільного з літаком, це радше дуже важкий планер. Шаттл не має власних запасів палива для основних двигунів, тому двигуни працюють тільки поки корабель з'єднаний з помаранчевим паливним баком (з цієї причини двигуни встановлені асиметрично). У космосі і під час посадки корабель використовує лише малопотужні двигуни орієнтації та два маршові двигуни на гідразиновому паливі (малі двигуни з боків від основних).

Були плани забезпечити Спейс Шаттли реактивними двигунами, але через високу вартість та зниження корисного навантаження корабля вагою двигунів та палива, від реактивних двигунів вирішили відмовитись. Підйомна сила крил корабля невелика, а сама посадка здійснюється виключно рахунок використання кінетичної енергії сходу з орбіти. По суті, корабель планував із орбіти прямо на космодром. З цієї причини корабель має лише одну спробу для заходу на посадку, розвернутися і зайти на друге коло човнів уже не зможе. Тому НАСА збудувала по всьому світу кілька резервних смуг для посадки човників.

Спейс Шаттл "Діскавері" - люк екіпажу.
Ці двері використовуються для посадки та висадки членів екіпажу. Люк не має повітряний шлюз і в космосі блокується. Виходи у відкритий космос, стиковку з Мір та МКС екіпаж виконував через шлюз у вантажному відсіку на “спині” корабля.

Герметичний костюм для зльоту та посадки космічного човника.

Перші тестові польоти човників постачали крісла-катапульти, які дозволяли аварійно покинути корабель, потім катапульту прибрали. Так само був один із аварійних сценаріїв посадки, коли екіпаж залишав корабель на парашутах на останньому етапі спуску. Характерний помаранчевий колір костюма було обрано спрощення проведення рятувальних робіт у разі аварійної посадки. На відміну від космічного скафандра цей костюм не має системи теплорозподілу і для виходу у відкритий космос не призначений. У разі повної розгерметизації корабля навіть за наявності гермокостюму шансів вижити хоча б кілька годин – небагато.

Спейс Шаттл "Діскавері" - шасі та керамічна обшивка днища та крила.

Скафандр для роботи у відкритому космосі програми Спейс Шаттл.

Катастрофи
З 5 побудованих кораблів 2 загинули разом із усім екіпажем.

Катастрофа Шаттла "Челленджер" місія STS-51L

28 січня 1986 року човник "Челленджер" вибухнув через 73 секунди після старту через аварію ущільнювального кільця твердопаливного прискорювача, що прорвалася крізь щілину, струмінь вогню розплавив паливний бак і привів до вибуху запасу рідкого водню. Екіпаж, мабуть, уцілів безпосередньо у вибуху, але кабіна не була обладнана парашутами або іншими засобами порятунку і розбилася об воду.

Після катастрофи Челленджера, NASA розробила кілька процедур порятунку екіпажу, під час зльоту та посадки, але жодні з цих сценаріїв все одно не зміг би врятувати екіпаж “Челленджера”, навіть якби він був передбачений.

Катастрофа шатлу "Колумбія" місія STS-107
Уламки шатлу "Колумбія" згоряють в атмосфері.

Ділянка теплової обшивки кромки крила виявилася пошкоджена при запуску двома тижнями раніше, шматком, що відвалився, теплоізоляційної піни, що покриває бак з паливом (бак заповнюється рідким киснем і воднем, тому ізоляційна піна дозволяє уникнути утворення льоду і зменшити випаровування палива). Цей факт помітили, але не надали належного значення, виходячи з того, що в будь-якому випадку астронавти мало що можуть зробити. Внаслідок цього проліт проходив штатно до етапу повернення в атмосферу 1 лютого 2003 року.

Тут добре видно, що тепловий щит покриває тільки край крила. (Саме тут “Колумбія” отримала ушкодження).

Під впливом високих температур плитка теплової обшивки зруйнувалася і на висоті близько 60 кілометрів високотемпературна плазма прорвалася в алюмінієві конструкції крила. Ще за кілька секунд крило зруйнувалося, на швидкості близько 10 мах, корабель втратив стійкість і був знищений аеродинамічними силами. До того як в експозиції музею з'явилася “Діскавері”, на цьому ж місці був виставлений Ентерпрайз (Тренувальний шатл, який здійснював лише атмосферні польоти).

Комісія із розслідування інциденту вирізала фрагмент крила музейного експонату для проведення експертизи. Спеціальною гарматою по краю крила вистрілювалися шматки піни і оцінювалися збитки. Саме цей експеримент допоміг дійти однозначного висновку про причини катастрофи. Велику роль у трагедії відіграв і людський фактор, співробітники NASA недооцінили збитки, отримані кораблем на етапі старту.

Простий огляд крила у відкритому космосі міг виявити пошкодження, але ЦУП не дав екіпажу такої команди, вважаючи, що проблему можна вирішити після повернення на Землю, а навіть якщо пошкодження незворотні, екіпаж все одно нічого не зможе зробити і немає сенсу даремно хвилювати астронавтів. Хоча це було не так, до старту готувався човник “Атлантіс”, який можна було б використати для проведення рятувальної операції. Аварійний протокол, який використають у всіх наступних польотах.

Серед уламків корабля вдалося знайти відеозапис, який астронавти вели під час входу в атмосферу. Офіційно запис обривається за кілька хвилин до початку катастрофи, але я підозрюю, що NASA вирішила не публікувати останні секунди життя астронавтів з етичних міркувань. Екіпаж не знав про загибель, що загрожує їм, дивлячись на плазму, що бушує за ілюмінаторами корабля, хтось з астронавтів жартує “Не хотілося б зараз опинитися зовні”, не знаючи, що саме цього чекає весь екіпаж буквально через кілька хвилин. Життя сповнене похмурої іронії.

Припинення програми

Логотип закінчення програми Спейс Шаттл (ліворуч) та пам'ятна монета (праворуч). Монети виготовлені з металу, який побував у космосі в рамках першої місії шатлу “Колумбія” STS-1.

Загибель космічного шатлу "Колумбія" поставила серйозне питання про безпеку 3 кораблів, що залишилися на той момент в експлуатації понад 25 років. В результаті наступні польоти стали проходити зі скороченим екіпажем, а в резерві завжди тримали ще один човник, готовий до пуску, який зміг би провести рятувальну операцію. У поєднанні зі зміною акцентів уряду США на комерційне освоєння космосу ці фактори призвели до припинення програми у 2011 році. Останнім польотом човників став старт "Атлантісу" до МКС 8 липня 2011 року.

Програма Спейс Шаттл зробила величезний внесок у освоєння космосу та розвитку знань та досвіду роботи на орбіті. Без Спейс Шаттл, будівництво МКС було б зовсім іншим і навряд чи на сьогоднішній день було б близьким до завершення. З іншого боку, існує думка, що програма Спейс Шаттл стримувала NASA останні 35 років, вимагаючи великих витрат на обслуговування човників: вартість одного польоту становила близько 500 мільйонів доларів, для порівняння - запуск кожного "Союзу" обходився всього 75-100.

Кораблі споживали кошти, які б піти на розвиток міжпланетних програм і більш перспективних напрямів у дослідженні та розвитку космосу. Наприклад, будівництво більш компактного і дешевого багаторазового або одноразового корабля, для тих місій, де 100-тонний Спейс Шаттл був просто не потрібен. Відмовся NASA від Спейс Шаттл, розвиток космічної галузі США міг би піти зовсім по-іншому.

Як саме, зараз вже важко сказати, можливо, у NASA просто не було вибору і не будь човників, громадянське освоєння космосу Америкою могло взагалі припинитися. Упевнено стверджувати можна одне, на сьогодні кораблі Спейс Шаттл були і залишаються єдиним прикладом успішної багаторазової космічної системи. Радянський "Буран" хоч і був побудований як багаторазовий корабель, у космосі побував лише одного разу, втім, це зовсім інша історія.

Взято у lennikov в Віртуальна екскурсія національним аерокосмічним музеєм Smithsonian: частина друга

Тисніть на кнопку, щоб підписатися на "Як це зроблено"!

Якщо у вас є виробництво або сервіс, про який ви хочете розповісти нашим читачам, пишіть Аслану ( [email protected] ) і ми зробимо найкращий репортаж, який побачать не лише читачі спільноти, а й сайту Як це зроблено

Підписуйтесь також на наші групи в фейсбуці, вконтакті,однокласникахі в гугл+плюс, де викладатимуться найцікавіше із спільноти, плюс матеріали, яких немає тут та відео про те, як влаштовані речі у нашому світі.

Тисни на іконку і підписуйся!

На написання цієї статті мене спонукали численні обговорення у форумах і навіть статті у серйозних журналах, у яких я стикався з такою позицією:

«США активно розробляють ПРО (винищувачі 5-го покоління, бойових роботів тощо). Караул! Вони ж не дурні, гроші рахувати вміють і не робитимуть дурниці???»

Дурні не дурні, але махінацій, тупості та «попила бабла» у них завжди було вище даху – варто лише придивитися до мегапроектів США уважніше.

Вони постійно намагаються створити чудо-зброю або таку диво-техніку, яка надовго осоромить усіх ворогів/конкурентів і змусить їх тремтіти від немислимої технологічної сили Америки. Роблять ефектні презентації, сиплять приголомшливими даними, піднімають величезну хвилю в ЗМІ.

Закінчується завжди все банально - успішним обдурюванням налоплатників в особі Конгресу, вибиванням величезних грошей і провальним результатом.

Ось наприклад, історія програми Space Shuttle - Одна з типових американських погонь за химерою.

Тут на всіх етапах, від постановки завдання до експлуатації, керівництвом НАСА було допущено серію найгрубіших помилок/махінацій, які призвели до створення фантастично неефективного Шаттла, дострокового закриття програми та поховали розробку національної орбітальної станції.

Як все починалося:

Наприкінці 60-х років, ще до висадки на Місяць, у США було прийнято рішення урізати (а потім закрити) програму «Аполлон». Виробничі потужності стали швидко скорочуватися, сотні тисяч робітників та службовців підлягали звільненню. Великі витрати на В'єтнамську війнуі космічну/військову гонку з СРСР підірвали бюджет США і насувався один із найсильніших економічних спадів у їхній історії.

Фінансування НАСА урізалося дедалі сильніше з кожним роком і майбутнє американської пілотованої космонавтики опинилося під загрозою. У Конгресі зміцнювалися голоси критиків, які казали, що НАСА безглуздо пускає гроші платників податків на вітер у той час, коли недофінансуються найважливіші соціальні статті у бюджеті країни. З іншого боку, весь вільний світ із завмиранням серця стежив за кожним жестом світочої демократії і чекав на ефектний космічний розгром тоталітарних російських варварів

У той же час було ясно, що СРСР не збирається відмовлятися від змагання в космосі і що успішна висадка на Місяць не може стати приводом заспокоїтися на досягнутому.

Потрібно було терміново вирішувати, що робити далі. Для цього під егідою адміністрації Президента було створено спеціальну робочу групу вчених, яка зайнялася виробленням подальших планів розвитку в американській комонавтиці.

Тоді було вже очевидно, що СРСР пішов шляхом розвитку техніки орбітальних станцій (ОС), тоді як участь у місячній гонці активно заперечувалася радянським офіціозом.

так, у 1968 році на орбіті були зістиковані «Союз-4» та «Союз-5» і здійснено перехід через відкритий космос з одного корабля в інший. У ході переходу космонавти відпрацьовували дії з виконання монтажних робіт у космосі, а весь проект розрекламували як «першу у світі експериментальну орбітальну станцію». Вся світова преса була сповнена захопленими відгуками. Стикування «Союзів» деякі оцінювали навіть вище за обліт Аполлоном-8 Місяця.

Настільки великий резонанс надихнув керівництво СРСР і в 69-му був затіяний політ відразу трьох «Союзів». Двоє мали зістикуватися, а третій політати навколо, роблячи ефектний репортаж. Тобто була явно задумана гра на публіку. Але задумане не вийшло, підвела автоматика і стикуватися не вдалося. Тим не менш, було отримано цінний досвід взаємного маневрування на орбіті, проведено унікальний експеримент із зварювання/пайки у вакуумі, відпрацьовано взаємодію наземних служб з кораблями на орбіті. Так що груповий політ був оголошений загалом успішним і після приземлення космонавтів на мітингу Брежнєв вже офіційно заявив про те, що «орбітальні станції - магістральний шлях у космонавтиці».

Що могла протиставити Америка? Взагалі проект створення своєї ОС почався в США ще задовго до цих подій, але він майже не рухався з місця, тому що всі можливі ресурси були спрямовані на забезпечення якнайшвидшої висадки на Місяць. Відразу після того, як А11 нарешті побував на Місяці, питання про будівництво ОЗ постало в НАСА на повне зростання.

Тоді в НАСА вирішили максимально швидко побудувати з напрацювань ОС. Skylab (у двох примірниках), скасували дві з останніх висадок на Місяць, вивільнивши ракети Сатурн-5 підвивід на орбіту цих станцій. У якому поспіху будували «Скайлеб» і яка нісенітниця при цьому вийшла – це окрема пісня.

Худо-бідно, вони на якийсь час прикрили «дірку» у цьому змаганні. Але в будь-якому випадку програма Скайлеббула свідомо тупиковою, оскільки ракети-носії, необхідні для її розвитку, були вже давно зняті з виробництва, літати доводилося на залишках.

Що запропонували

Тоді «Групою з планування космічної діяльності» було запропоновано найближчими роками (після польоту Скайлеба) створити величезну орбітальну станцію, з екіпажем у десятки людей і до неї багаторазовий космічний човник, що возить вантажі та людей на станцію та назад. Основний упор був зроблений на те, що планований човник буде настільки дешевим в експлуатації та надійним, що польоти людини в космос стануть майже такими ж рутинними та безпечними, як і польоти цивільних авіалайнерів.

(ось тоді російські мовляв і втруться зі своїми гасовими одноразовими ракетами)

Вихідний проект НАСА з будівництва човна був цілком раціональним:

Вони запропонували зробити космічну транспортну систему, що складається з двох крилатих повністю багаторазовихступенів: «Бустера» («Розгонщика») та «Орбітера».

Виглядало це так: один великий «літак» везе на спині інший, менший. Корисне навантаження було обмежено 11 тоннами (це важливо!). Головне призначення човника було обслуговувати майбутню орбітальну станцію. Саме велика ОС могла б створити досить великий вантажопотік на орбіту та головне – з неї.

Розмір «Бустера» мав порівняти з розмірами Боїнга-747 (десь 80 метрів завдовжки), а розмір «Орбітера» - як Боїнг-707 (близько 40 метрів). Обидві ступені передбачалося оснастити найкращими двигунами -кисень-водневими. Після зльоту «Бустер», розігнавши «Орбітер» - відділявся б на півдорозі та повертався/планував би сам на базу.

Вартість запуску такого човна склала б близько 10 млн. доларів (у цінах тих років), за умови досить частих польотів, 40-60 разів на рік. (Для порівняння, вартість запуску місячного Сатурна-5 тоді становила 200 млн. доларів)

Природно, що ідея створити такий дешевий і простий щодо експлуатації орбітальний транспорт припала до Конгресу/Адміністрації до душі. Нехай економіка на межі, негри громять міста-але ми разок ще раз піднапружимося, зробимо суперштучку-зате потім як зальоту-а-е-е-е!

Все це чудово, але на створення тільки суперчовни НАСА хотіло 9 мільярдів доларів мінімум, а уряд погоджувався виділити лише 5, та й то лише за умови активної участі у фінансуванні військових. мільярдів на програму 2-х станцій Скайлеб, (яким ще потрібно було полетіти) - цілком достатньо на той момент.

Але в НАСА взяли під козирок і породивши в результаті такий варіант:

По-перше, для такого довгого бічного маневру були потрібні потужні крила, які збільшили вагу човника. Крім того, тепер човнику – «Орбітеру» не вистачало внутрішніх паливних баків, щоби вивести 30 тонн вантажу на орбіту. Довелося приліпити до нього величезний зовнішній бак. Цей бак, природно, довелося зробити одноразовим (спустити непошкодженим з орбіти таку тонкостінну тендітну конструкцію дуже складно). Крім того, постала проблема створення найпотужніших водневих двигунів, здатних підняти всю цю махину. У НАСА реалістично оцінили можливості в цьому плані і знизили вимоги щодо максимальної тяги до маршових двигунів, приробивши їм у допомогу два величезні твердопаливні прискорювачі (ТТУ) з боків. Вийшло, що водневий «Бустер» взагалі зник із конфігурації, виродившись у дверки-переростка від «Катюші».

Так нарешті сформувався проект Шаттла у його сучасному вигляді. За «допомогою» військових та під виглядом здешевлення та прискорення розробки Насівці понівечили вихідний проект до невпізнанності. Тим не менш, він був успішно затверджений у 1972 році і прийнятий до виконання.

Забігаючи вперед, скажімо, що навіть на це убожество вони все одно витратили далеко не 5 мільярдів, як обіцяли. Розробка Шаттла вже до 80-го року обійшлася їм у 10 мільярдів (у цінах 77 року) або близько 7 мільярдів у цінах 71-го року. Зауважимо, що ідея зі створенням станції відсунулася на невизначений термін і тому під новий проект Шаттла придумали нові завдання.

А саме призначення Шаттла по ходу перепланували під нібито наддешевий запуск комерційних і військових супутників - всіх підряд, від легень до надважких, а також повернення супутників з орбіти.

Тут супутників тоді просто не робили так багато, щоб окупити часті запуски величезної ракети. Але ж наші сміливі вчені не розгубилися! Вони найняли приватного підрядника - фірму «Математика», яка дуже далекоглядно спрогнозувала у недалекому майбутньому просто величезні потреби у запусках. Сотні! Тисячі запусків! (хто б сумнівався)

У принципі, вже на цьому етапі, на стадії затвердженого в 1972 році проекту, було ясно, що Шаттл ніколи не стане дешевим засобом виведення на орбіту, навіть якщо далі все піде як по маслу. Адже чудес не буває - не можна витягти втричі більш важкий вантаж на орбіту, витративши все ті ж 10-15 млн доларів, розраховані на вихіднийнабагато легшої та просунутої системи. Не кажучи вже про те, що всі розрахунки за вартістю були наведені для повноцінно багаторазовогоапарату, яким Шаттл не виходив за визначенням.

Та й сама ідея - виводити щоразу на орбіту 100-тонний човник з людьми, тільки для того, щоб доставити в космос у кращому разі десяток-другий тонн корисного вантажу - сильно пахне абсурдом.

Проте як не дивно - всі цифри та обіцянки, які були вихідними для початкового проекту, були автоматично продекларовані і для кастрованого варіанту!

Хоча втрата майже всіх переваг щодо одноразових ракет була очевидною. Наприклад, вартість порятунку з океану, відновлення, транспортування та складання одних тільки твердопаливних прискорювачів виявилася ненабагато меншою за вартість виготовлення нових.

До речі, фірма "Тіокол Кемікл" виграла конкурс на розробку твердопаливних прискорювачів, занизивши втричі реальну вартість витрат на транспортування. Ще один невеликий приклад з тонн мухлежа і попилу бюджету, що супроводжували розробку Space Shuttle.

З обіцяною безпекою теж виявився повний швах: твердопаливні прискорювачі неможливо зупинити після підпалу і відстрілити їх теж не можна, тоді як екіпаж позбавлений будь-яких засобів порятунку під час старту. Але кого це хвилює? НАСА було так захоплено освоєнням бюджету, що анітрохи не сумнівалося оголосило в Конгресі про досягнуту 100% надійність ТТУ. Тобто їх аварія не може статися взагалі ніколи в принципі.

Як у воду дивилися.

Що в результаті вийшло

Але прийшла біда – відчиняй ворота, все виявилося ще веселіше, коли справа дійшла до реальної розробки та експлуатації.

Нагадаю:

За задумами розробників, Шаттл мав стати багаторазовою наднадійною та безпечною транспортною системою, з рекордно низькою вартістю виведення на орбіту вантажів та людей. Частоту польотів передбачалося довести до 50 на рік.

Але гладко було на папері.

Табличка нижче наочно показує, наскільки «вдалим» у результаті вийшов Шаттл

Всі ціни наведені до доларів 71-го року:

Характеристика

Що хотіли

Що реально вийшло

Перший запуск

Вартість розробки

5 мільярдів

7 мільярдів

Вантажопідйомність

Тривалість підготовки до сліду. запуску після приземлення

Вартість запуску

10 мільйонів дол.

Близько 150 мільйонів

Макс. час на орбіті

Надійність твердопаливних прискорювачів

Імовірність катастрофи декларувалась нульова

Вибух Челенджера через прорив міжсекційної прокладки у ТТУ.

Таким чином, що вийшло, виявилося рівно навпаки

Не багаторазовим

Недостатньо надійним та вкрай небезпечним у разі аварії

З рекордно високою вартістю досягнення орбіти.

Не багаторазовий - тому що після польоту Шаттла втрачається зовнішній бак, приходять у непридатність багато критичних елементів системи або їм потрібне дороге відновлення. А саме:

Відновлення твердопаливних прискорювачів обходиться майже половину вартості виготовлення нових плюс транспортування плюс вміст інфраструктури з вилову їх в океані.

Після кожної посадки капітальний ремонтпроходять маршові двигуни, гірше того - їхній ресурс виявився настільки низьким, що довелося виготовити до 5 човнів додатково аж 50 маршових двигунів!

Шасі повністю замінюються;

Теплозахисне покриття планера після кожного польоту потребує тривалого відновлення. (Питання - а що тоді по-справжньому багаторазового в системі Space Shuttle ? залишається тільки корпус човника)

Вийшло, що перед кожним стартом «багаторазовий» Орбітер потребує тривалого дорогого відновлення, що триває місяцями. Так плюс самі старти постійно і надовго відкладаються через численні неполадки. Іноді навіть доводиться знімати вузли з одного човника, щоб якнайшвидше запустити інший. Все це позбавляє МТКС здатність до частих запусків (того, що хоч якось могло здешевити експлуатацію).

Далі, як уже згадувалося, при розробці НАСА запевняло Конгрес, що надійність ТТУ можна умовно рахувати за 1. Тому жодних систем порятунку на старті не було передбачено та заощадили на цьому непогано. За що й поплатився екіпаж Челленджера.

Сама ж катастрофа сталася з вини керівництва НАСА, яке з одного боку, намагалося за будь-яку ціну підняти частоту запусків до максимуму (щоб знизити витрати та зобразити гарну міну при поганій грі), а з іншого - проігнорувало експлуатаційні вимоги до ТТУ, які не допускали запуск при мінусових температурах. А той нещасний запуск вже багато разів переносився і подальше очікування зривало весь графік польотів. Ба-бах!

Після катастрофи Челенджера довелося посилити, обтяжити конструкцію, через що необхідну вантажопідйомність так і не було досягнуто. У результаті Шаттл виводить на орбіту корисного вантажу лише трохи більше за наш Протон.

Крім того, ця катастрофа крім дворічної затримки в польотах призвела в результаті до зриву тієї самої довгоочікуваної програми ОС «Фрідом», на розробку якої, між іншим, було витрачено 10 мільярдів доларів! Через знижену реальну вантажопідйомність розробники «Фрідома» так і не змогли вписати у вантажний відсік модулі станції.

Що стосується катастрофи Колумбії - то проблеми з пошкодженням ТЗП при старті були відомі з самого початку, але вони так само ігнорувалися. Хоча небезпека була очевидною! І вона досі зберігається, оскільки кардинального вирішення ця проблема не отримала.

В результаті, на сьогодні Шаттли не відлітали навіть 30% запланованих польотів і програма буде закрита до 2010 року, інакше ймовірність чергової катастрофи неприпустимо велика!

____________________________
Оновлено від 2.11.09, МініФАК за підсумками обговорення:
Заперечення:Чому це «Шатл» провалився? Він 30 років літав і налітав більше, ніж «Союзи».

Відповідь: Він однозначно провалився хоча б тому, що мав зробити за планом близько 500 польотів, а зробить лише близько 130, і далі польоти припиняються через концептуальної та технічної неспроможності проекту.

Програма виконана на 30% – це що, успішна програма? Ну гаразд, на 30% вона вдалася. Вам полегшало?

Що стосується «налітав більше «Союзу», то тут дивлячись як рахувати. Дійсно, ПІЛОТУЮЧИЙ «Союз» здійснив лише близько сотні польотів. А пардон, чому тоді не порахувати польоти "Прогресу"? Адже це по суті той самий «Союз», але набитий вантажами замість людей. І він зробив близько 80 польотів. Тупі радянські інженери просто вирішили, що немає сенсу возити вантажі на орбіту на пілотованому кораблі, а то б і «Союз» ого скільки польотів мав. Будемо їм це дорікати?

А загалом РН «Союз» відлітала близько 800 разів уже. І все це літатиме й надалі, причому за Насовські грошенята. Відмінна точка в "успішній" програмі STS.

Заперечення: Так нормальний це агрегат, він просто для іншого призначався для орбітальних бомбардувань.

Відповідь: Так невже? Це просто технічне марення. Американці звичайно тупі, але не так само.

Адже будь-яка стратегічна ракета - це супер-пупер «орбітальний бомбардувальник», причому на порядок краще за «Шаттл».

Адже вона з космосу (sic!) так само мети бомбить, вона дешевше його в тисячі разів, вона може знищити будь-яку мету за 30-40 хвилин з моменту віддачі команди, а "Шаттл" добре якщо всього пару разів на добу над потрібним місцем пролетить (і то, якщо пощастить з орбітою).Тобто на практиці жодного виграшу у підлітковому часі він забезпечити не може. Адже він не може барражувати де треба, як бомбардувальник, йому потрібно постійно крутитися навколо Землі, інакше впаде :). Крім того, він може літати від сили місяць-другий на рік. Уявіть, якби ракети були боєготові лише місяць на рік, а решту часу перебували на обслуговуванні. Тож у будь-якому разі з «Шаттла» носій ядерної зброї – як із гівна куля.

Заперечення: Насправді просто не знайшлося корисних навантажень для нього, обрахувалися американці. Їхні космічні апарати виявилися набагато легшими і довговічнішими, ніж розраховували, от і «Шаттл» втратив сенс. Адже він окупався тільки за частих польотів, а запускати так часто було нічого.

Відповідь: Угу. Їм було так нічого запускати, що в перші роки польотів, на початку 80-х на виведення вантажів Шаттлом стояла черга з десятків (якщо не сотень) замовників. Ця черга була розписана на кілька років вперед, але Шаттл банально Не міг часто літати, як потрібно. Чисто технічно. Втім, ця черга розсмокталася у результаті. Після катастрофи «Челенджера» всі нарешті зрозуміли і перенесли запуски на інші носії. І НАСА залишилося тільки на виправдання розпускати безглузді вигадки про «надто хороші супутники».

21 липня 2011 року о 9:57 за всесвітнім координованим часом на злітно-посадкову смугу № 15 космічного центру імені Кеннеді приземлився космічний корабель багаторазового використання «Атлантіс». Це був 33-й політ «Атлантіса» та 135-та космічна експедиція у рамках проекту «Спейс шатл».

Цей політ став останнім в історії однієї з найамбітніших космічних програм. Проект, на який Сполучені Штати зробили ставку в дослідженнях космосу, завершувався зовсім не так, як колись бачилося його розробникам.

Ідея багаторазових космічних кораблів з'явилася і в СРСР, і в США ще на зорі космічної ери, у 1960-х роках. Сполучені Штати перейшли до її практичної реалізації у 1971 році, коли компанія North American Rockwell отримала від NASA замовлення на розробку та створення цілої флотилії багаторазових кораблів.

За задумом авторів програми, багаторазові кораблі повинні були перетворитися на ефективний і надійний засіб доставки астронавтів та вантажів із Землі на навколоземну орбіту. Апарати мали снувати за маршрутом «Земля – Космос – Земля», немов човники, саме тому програма отримала назву «Спейс шатл» – «Космічний човник».

Спочатку «шатли» були лише частиною більш масштабного проекту, що передбачав створення великої орбітальної станції на 50 осіб, бази на Місяці та малої орбітальної станції на орбіті супутника Землі. Зважаючи на складність задуму, у NASA готові були на початковому етапі обмежитися лише великою орбітальною станцією.

Коли ці плани потрапили на затвердження в Білий дім, у президента США Річарда Ніксонапотемніло в очах від кількості нулів у передбачуваному кошторисі проекту. Сполучені Штати витратили величезну суму, щоб випередити СРСР у пілотованій «місячній гонці», але продовжувати фінансування космічних програм у воістину астрономічних обсягах було неможливо.

Перший старт у День космонавтики

Після того, як Ніксон відкинув ці проекти, у NASA пішли на хитрість. Сховавши подалі плани створення великої орбітальної станції, президенту представили проект створення багаторазового космічного корабля як системи, здатної приносити прибуток і окупити інвестиції рахунок виведення на орбіту супутників на комерційній основі.

Новий проект було відправлено на експертизу економістам, які винесли висновок — програма окупиться у разі, якщо буде здійснюватися щонайменше 30 запусків багаторазових кораблів на рік, а запуски одноразових кораблів буде припинено зовсім.

У NASA переконували, що ці параметри є цілком досяжними, і проект «Спейс шатл» отримав схвалення президента та Конгресу США.

Справді, заради проекту «Спейс шатл» у США відмовилися від одноразових космічних кораблів. Більше того, на початок 1980-х було прийнято рішення про переведення на «шатли» програми запусків апаратів військового та розвідувального значення. Розробники запевняли, що їхні досконалі чудо-апарати відкриють нову сторінкуу дослідженнях космосу, змусять відмовитися від великих витрат і навіть дозволять отримувати прибуток.

Найперший багаторазовий корабель, на численні прохання шанувальників серіалу «Зоряний шлях», що отримав назву «Ентерпрайз», ніколи не піднімався в космос — він служив лише для відпрацювання методів посадки.

Будівництво першого повноцінного багаторазового космічного корабля почалося 1975 року і було завершено 1979-го. Він отримав назву «Колумбія» — на ім'я вітрильника, на якому капітан Роберт Грейу травні 1792 року досліджував внутрішні води Британської Колумбії.

12 квітня 1981 року "Колумбія" з екіпажем у складі Джона Янга та Роберта Кріппенауспішно стартувала з космодрому на мисі Канаверал. Запуск не планувалося приурочити до 20-річчя старту Юрія ГагарінаАле доля розпорядилася саме так. Старт, запланований спочатку на 17 березня, через різні неполадки кілька разів переносився і в результаті був здійснений 12 квітня.

Старт "Колумбії". Фото: wikipedia.org

Катастрофа на зльоті

Флотилія багаторазових кораблів у 1982 році поповнилася "Челленджером" та "Діскавері", а в 1985 році - "Атлантісом".

Проект «Спейс шатл» перетворився на гордість та візитну картку США. Про його зворотний бік знали лише фахівці. "Човники", заради створення яких пілотована програма США була перервана на шість років, були далеко не такими надійними, як припускали творці. Майже кожен пуск супроводжувався усуненням неполадок перед стартом і під час польоту. Крім того, з'ясувалося, що витрати на експлуатацію «човників» насправді в кілька разів вищі за передбачені проектом.

У NASA критиків заспокоювали – так, недоліки є, але вони несуттєві. Ресурс кожного з кораблів розрахований на 100 польотів, до 1990 року буде проводитися по 24 старти на рік, і «шатли» не пожиратимуть кошти, а даватимуть прибуток.

28 січня 1986 року з мису Канаверал мав відбутися старт 25-ї експедиції за програмою Спейс шаттл. У космос вирушав космічний корабель "Челленджер", для якого це була 10-та місія. Окрім професійних астронавтів, до екіпажу увійшла вчителька Кріста МакОліфф, переможниця конкурсу «Вчитель у космосі», яка мала провести кілька уроків з орбіти для американських школярів.

До цього запуску було прикуто увагу всієї Америки, на космодромі були присутні рідні та близькі Кристи.

Але на 73-й секунді польоту на очах присутніх на космодромі та мільйонів телеглядачів «Челленджер» вибухнув. Семеро астронавтів на його борту загинули.

Загибель "Челленджера". Фото: Commons.wikimedia.org

«Авось» по-американськи

Ніколи ще в історії космонавтики катастрофа не забирала стільки життів одразу. Програму пілотованих польотів у США було перервано на 32 місяці.

Розслідування показало, що причиною катастрофи стало пошкодження кільця ущільнювача правого твердопаливного прискорювача при старті. Пошкодження кільця спричинило прогорання отвору в боці прискорювача, з якого у бік зовнішнього паливного бака било реактивний струмінь.

У ході з'ясування всіх обставин розкрилися дуже непривабливі подробиці про внутрішню «кухню» NASA. Зокрема, про дефекти кілець ущільнювачів керівники NASA знали з 1977 року — тобто ще з моменту будівництва «Колумбії». Однак на потенційну загрозу махнули рукою, сподіваючись на американський «можна». У результаті все скінчилося жахливою трагедією.

Після загибелі «Челленджера» заходи було вжито та висновки зроблено. Доробка «шатлів» не припинялася всі наступні роки, і до кінця проекту це були, по суті, зовсім інші кораблі.

На зміну загиблому «Челленджер» був побудований «Індевор», який був прийнятий в експлуатацію в 1991 році.

Шаттл "Індевор". Фото: Public Domain

Від «Хаббла» до МКС

Не можна говорити лише про недоліки «шатлів». Завдяки їм, у космосі вперше були здійснені роботи, які раніше не проводилися, — наприклад, ремонт космічних апаратів, що вийшли з ладу, і навіть їх повернення з орбіти.

Саме "шатл" "Діскавері" доставив на орбіту нині знаменитий телескоп "Хаббл". Завдяки «човникам» чотири рази на орбіті проводився ремонт телескопа, що дозволило продовжити його роботу.

На «шатлах» на орбіту виводилися екіпажі чисельністю до 8 осіб, при тому, що одноразові радянські «Союзи» могли піднімати в космос і повертати на Землю не більше трьох осіб.

У 1990-х роках, після того, як було закрито проект радянського корабля багаторазового використання «Буран», американські «шатли» стали здійснювати польоти до орбітальної станції «Мир». Велику роль ці кораблі відіграли і при будівництві Міжнародної космічної станції, доставляючи на орбіту модулі, які не мають своєї рухової установки. Також «шатли» здійснювали доставку на МКС екіпажів, продовольства та наукового обладнання.

Дорогий та смертельно небезпечний

Але, незважаючи на всі переваги, з роками стало очевидно, що недоліків своїх «човники» не позбавляться ніколи. Буквально в кожному польоті астронавтам доводилося робити ремонт, усуваючи неполадки різного ступеня тяжкості.

Ні про які 25-30 польотів на рік до середини 1990-х не йшлося. Рекордним для програми залишився 1985 з дев'ятьма польотами. У 1992 та 1997 роках вдалося здійснити 8 польотів. Про окупність і прибутковість проекту в NASA давно вже воліли мовчати.

1 лютого 2003 року космічний корабель «Колумбія» завершував 28-у експедицію у своїй історії. Ця місія проводилася без стикування із МКС. У 16-добовому польоті брав участь екіпаж із семи осіб, включаючи першого ізраїльського астронавта Ілана Рамона. Під час повернення «Колумбії» з орбіти з нею зник зв'язок. Незабаром відеокамери зафіксували у небі уламки корабля, що стрімко мчали до Землі. Усі сім астронавтів, які перебували на його борту, загинули.

У ході розслідування було встановлено, що при старті "Колумбії" шматок теплоізоляції кисневого бака вдарив по лівій площині крила "човника". Під час спуску з орбіти це призвело до проникнення конструкцій корабля газів з температурою в кілька тисяч градусів. Це призвело до руйнування конструкцій крила та подальшої загибелі корабля.

Таким чином, дві катастрофи «човників» забрали життя 14 астронавтів. Віра у проект була остаточно підірвана.

Останній екіпаж шатлу «Колумбія». Фото: Public Domain

Експонати для музею

Польоти «шатлів» було перервано на два з половиною роки, а після їх відновлення було прийнято принципове рішення про те, що програму найближчими роками буде остаточно завершено.

Справа була не лише в людських жертвах. Проект "Спейс шатл" так і не досяг тих параметрів, які планувалися спочатку.

До 2005 року вартість одного польоту «човна» дорівнювала 450 мільйонам доларів, але з додатковими витратами ця сума сягала 1,3 мільярда доларів.

До 2006 року загальна вартість проекту "Спейс шатл" склала 160 мільярдів доларів.

Навряд чи хтось у США зміг би повірити в це у 1981 році, але радянські одноразові кораблі «Союз», скромні «робочі конячки» вітчизняної пілотованої космічної програми, виграли у «шатлів» змагання у ціні та надійності.

21 липня 2011 року космічна одіссея «човників» остаточно завершилася. За 30 років вони здійснили 135 польотів, зробивши загалом 21 152 витки навколо Землі та пролетівши 872,7 мільйона кілометрів, піднявши на орбіту 355 космонавтів та астронавтів та 1,6 тисячі тонн корисних вантажів.

Усі «човники» зайняли своє місце у музеях. «Ентерпрайз» виставлений у Морському та аерокосмічному музеї Нью-Йорка, у музеї Смітсонівського інституту у Вашингтоні знаходиться «Дісквері», «Індевор» знайшов притулок у Каліфорнійському науковому центрі в Лос-Анджелесі, а «Атлантіс» став на вічну стоянку в Космічному центрі Кеннеді у Флориді.

Корабель "Атлантіс" у центрі ім. Кеннеді. Фото: Commons.wikimedia.org

Після припинення польотів «шатлів» Сполучені Штати вже чотири роки не мають можливості доставляти на орбіту астронавтів інакше, ніж за допомогою «Союзів».

Американські політики, вважаючи такий стан речей для США неприпустимим, закликають до форсування робіт із створення нового корабля.

Хочеться сподіватися, що, незважаючи на поспіх, уроки, винесені з програми «Спейс шатл», буде засвоєно і повторення трагедій «Челленджера» та «Колумбії» вдасться уникнути.

З моменту свого першого запуску 30 років тому і до його останнього польоту космічний корабель НАСА бачив моменти зльоту та розчарування. Ця програма здійснила до 135 польотів, доставила понад 350 людей та тисячі тонн матеріалів та обладнання на навколоземну орбіту. Польоти були ризикованими, іноді являли собою крайню небезпеку. Справді, протягом багатьох років 14 астронавтів шатлу загинули.

Під час візиту, щоб переглянути запуск Аполлона, 16 на 15 квітня 1972 року, російський поет Євген Євтушенко (ліворуч) слухає, як директор Космічного центру Кеннеді д-р Курт Х. пояснює програми космічних човників

Макет запропонованої конфігурації Shuttle крило простору. Фотографію було зроблено 28 березня 1975 року.

Це 6 листопада 1975 року знімку: макет космічного корабля прикріплений до 747-носія, в аеродинамічній трубі.

Частина акторського складу телесеріалу Star Trek взяла участь у першому показі першого космічного корабля Америки, у Палмдейлі, Каліфорнія, 17 вересня 1976 року. Ліворуч знаходяться Леонард Німой, Джордж Такей, Форест Келлі та Джеймс Духан.

Погляд зсередини на бак для водню призначений для космічного човна 1 лютого 1977 року. На 154 метрів завдовжки і більше 27 футів у діаметрі, зовнішній бак є найбільшим компонентом космічного корабля, структурної основи всієї системи Shuttle.

Технік працює з датчиками, встановленими у задній частині макета космічного корабля 15 лютого 1977 року

У Космічному центрі Кеннеді у Флориді, це макет космічного корабля, що отримав назву Pathfinder, кріпиться до пристрою, яким підходять перевірки 19 жовтня 1978 року. Макет, побудований на Маршаллових НАСА Центр космічних польотів в Хантсвіллі, штат Алабама, мав загальні розміри, вагу і баланс реального космічного човна

Прототип космічного корабля 747 НАСА Shuttle Carrier летить після зльоту із сухого дна озера Роджерс у другий з п'яти вільних польотів, що здійснюються в Драйден Літно-дослідному центрі, Едвардс, Каліфорнія, з 1 січня 1977 року.

Шаттл Columbia прибуває на стартовий комплекс 39A у рамках підготовки до місії STS-1 у Космічному центрі Кеннеді, 29 грудня 1980 року.

Дивлячись на прилади космічного корабля в НАСА Orbiter 102 Колумбія, астронавти Джон Янг (ліворуч) та Роберт Кріппен готують корабель до випробувань, що відбудуться під час випробувального польоту орбітального корабля, у Космічному центрі Кеннеді 10 жовтня 1980

Керівник польоту Чарльз Р. Льюїс (ліворуч) вивчає графік відображення на моніторі в галузі контролю польотних операцій (MOCR) у Центрі управління польотами Космічного центру Джонсона, у квітні 1981 року.

Два твердопаливні прискорювачі ракети скидаються з шатла Columbia як успішний запуск. Так триває космічні польоти з 1975 року. 12 квітня 1981 року

Шаттл Columbia на сухому дні озера Роджерс на авіабазі Едвардс після приземлення завершив свою першу орбітальну місію 14 квітня 1981 року.

Шаттл Columbia зверху Боїнга 747 НАСА на Едвардс Air Force Base, Каліфорнія, 25 листопада 1981 року

Нічний запуск космічного човника Columbia, під час двадцять четвертої місії космічної програми Shuttle НАСА, 12 січня 1986 року

Астронавт Саллі Райд, спеціаліст з STS-7, проводить моніторинг контрольних панелей у кріслі пілота в кабіні екіпажу космічного човника Challenger 25 червня 1983 року

Space Shuttle Ентерпрайз перевозять через схил, який був розширений, щоб не зачепити його крил, на авіабази Ванденберг у Каліфорнії, на 1 лютого 1985 року. Орбітальний апарат везуть до космічного стартового комплексу, на борту шість спеціально розроблених 76-колісних транспортерів.

Загальний вид космічного корабля в стартовій позиції на комплексі космічних ракет (SLC) № 6 готовий до запуску перевірки, щоб перевірити процедури запуску на Vandenberg Air Force Base, на 1 лютого 1985 року

Космічний човник Discovery на Edwards Air Force Base в Каліфорнії, після завершення 26-ї космічної місії.

Кріста МакОліфф пробує сидіння командира по льотній палубі симулятора шатла в Космічному центрі Джонсона в Х'юстоні, штат Техас, 13 вересня 1985 року. МакОліфф мала здійснити космічний політ на космічному човні Challenger у січні 1986 року, що закінчився трагедією

Лід на обладнанні стартового майданчика 39-B, 27 січня 1986 року в Космічному центрі Кеннеді, штат Флорида, що спричинив злощасний запуск шатлу Challenger

Глядачі у VIP-зоні на Космічному центрі Кеннеді, штат Флорида, дивляться, як Space Shuttle Challenger піднімається з майданчика 39-B, 28 січня 1986 року, у свій останній політ, що закінчився трагедією.

Шаттл Челленджер вибухнув за 73 секунди після старту з космодрому Кеннеді. Корпус з екіпажем із семи людей, у тому числі перший учитель у космосі, був зруйнований, всі, хто був на борту, загинули

Глядачі у Космічному центрі імені Кеннеді на мисі Канаверал, штат Флорида, після того, як вони стали свідками вибуху шатлу Challenger 28 січня 1986 року

Space Shuttle Columbia (ліворуч), намічений на зліт STS-35, проїжджає повз космічний корабель Atlantis на шляху до Pad 39A. Atlantis, намічений на місії STS-38, припаркований перед затокою, для ремонту ліній рідкого водню

Флорида літак ВПС F-15C Eagle Національної гвардії, виконує патрульну місію для шатлу Endeavor якого запускають з мису Канаверал, штат Флорида, 5 грудня 2001 року

Ніс космічного човника Atlantis, видно з російської космічної станції Мир у STS-71 місії, 29 червня 1995 року.

Космонавт Валерій Володимирович Поляков, який був на станції 8 січня 1994 року, виходить для відкриття космічного корабля

Фахівець Брюс МакКендлес II, відлетів далі від космічного човника Challenger, ніж будь-який попередній астронавт 12 лютого 1984 фотографій

Випробування головного двигуна Шаттла на випробувальному стенді Marshall Space Flight Center, у Хантсвіллі, штат Алабама, 22 грудня 1993 року

Астронавт Джозеф Р. Теннер, STS-82 спеціаліст польоту, виходить у відкритий космос для того, щоб провести досліди на фотоплівці 16 лютого 1997 року

Два компоненти Міжнародної космічної станції з'єднані між собою 6 грудня 1998 року. Російський ФДБ, що також називається Зоря, до нього наближається до Шаттл Індевор

Під час першої війни в Іраку, у квітні 1991 року, чорний дим від нафтових свердловин у кувейтській пустелі бачили з орбіти космічного човника Atlantis під час місії STS-37. Іракська армія підпалила нафтові свердловини у Кувейті, коли вона покинула цю країну.

Шаттл Індевор (STS-134) робить свою останню посадку в Космічному центрі Кеннеді на мисі Канаверал, Флорида, на 1 червня 2011 року.

Клуби диму та пари перемежовуються з вогненним світлом під час запуску шатлу Індевор у NASA Kennedy Space Center у 39А у липні 2009 року.

Зовнішній паливний бак Шаттла ET-118, який відійшов у вересні 2006 року, був сфотографований астронавтами на борту шатла близько 21 хвилин після зльоту.

Навчальна модель Шаттла спускається на парашутах в Атлантичний океан біля узбережжя Флориди, де вони будуть витягнуті суднами, повернулися на землю, і переобладнані для повторного використання

Хоча астронавти та космонавти часто стикаються з разючими сценами, це унікальний образ, що має додаткову особливість на тлі силуету космічного човника Endeavour.

NASA шатл Columbia на Боїнгу 747 летить з Палмдейл, Каліфорнія, в Космічний центр Кеннеді, штат Флорида, на 1 березня 2001 року.

Високі температури, з якими стикаються Space Shuttle, були змодельовані в тунелях в Ленглі в 1975 випробування теплоізоляційних матеріалів, які будуть використовуватися на шатлах.

Пожежно-рятувальний персонал готує евакуацію, два «космонавти» готуються до виходу у здійсненні рятувальної підготовки у Палмдейл, Каліфорнія, 16 квітня 2005 року

Шаттл Челленджер рухається крізь туман на гусеничних тягачах на шляху до пускового майданчика 39А Космічного центру Кеннеді 30 листопада 1982 року.

Човен Discovery стартує з мису Канаверал 29 жовтня. На пляжі діти спостерігають його.

Космічний телескоп Хаббл починає своє відділення від шатлу Discovery на 19 лютого 1997 року

Ця фотографія знята з Землі за допомогою телескопа з сонячним фільтром показує силует NASA шатла Atlantis, на тлі Сонця Вівторок, 12 Травня 2009, з Флориди

Силует космічного човника Columbia Commander, Кеннет Cockrall, видно з передніх вікон літака 7 грудня 1996 року

Шаттл Discovery приземляється в пустелі Мохаве 11 вересня 2009 року в НАСА Драйден Літно-дослідницького центру Edwards Air Force Base поряд Мохаве, штат Каліфорнія

Шаттл Індевор лежить на літаку в Еймс-Драйден Літно-дослідному фонді, Едвардс, Каліфорнія, незадовго до того, коли його переправили назад до Космічного центру Кеннеді у Флориді

Від Шаттла Discovery відриваються яскраві смуги по ранковій темряві, коли він відривається від стартового майданчика 39А в 10-денний політ обслуговування космічного телескопа Хаббл.

Після закінчення польоту, космічному шатлу Discovery вдалося задокументувати початок другого дня активності вулкана Рабаул, на східному краю Нової Британії. Вранці 19 вересня 1994 р. два вулканічні конуси на протилежних сторонах 6-кілометрового кратера почали вивергатися в море

Космічний човник Атлантіс над Землею, близький до стикування на орбіті з Міжнародною космічною станцією у 2007 році

Після катастрофічного збою при приземленні, уламки від космічного човника Columbia видно в небі вранці 1 лютого 2003 року. Орбітальний апарат, і всі сім членів екіпажу загинули.

На сітці розкладено уламки Columbia для з'ясування причин катастрофи. 13 березня 2003 року

Підготовка космічного човника Discovery повільно збирається у зв'язку зі блискавками в районі стартового майданчика 39А Кеннеді Космічного центру у Флориді, 4 серпня 2009 року.

астронавт Роберт Л. Кербім-молодший (ліворуч) та Європейського космічного агентства (ЄКА), астронавт Крістер Фуглесанг, як STS-116 спеціалістів місії, беруть участь у першому з трьох запланованих виходу у відкритий космос для будівництва Міжнародної космічної станції 0 12 грудня . На тлі Нової Зеландії.

Ксенонові ліхтарі допомагають приземленню шатлу Індевор. НАСА Космічний центр Кеннеді у Флориді.

Стикування шатлу Endeavour, на тлі нічного вигляду Землі та зоряного неба, сфотографовано експедицією на Міжнародній космічній станції 28 травня 2011 року


У Космічного центру Кеннеді у Флориді, STS-133 екіпаж відпочиває від моделювання запуску зворотного відліку на 195 футів рівні Launch Pad 39A

Хвиля конденсації з підсвічуванням на сонці відбулася під час запуску Atlantis на STS-106, 8 вересня 2001 року.

Міжнародна космічна станція та пристикований шатл Endeavour, політ на висоті близько 220 кілометрів. Це 23 травня 2011

«Шаттл» та «Буран»

Коли дивишся фотографії крилатих космічних кораблів «Бурана» та «Шаттла», то може скластися враження, що вони цілком ідентичні. Принаймні важливих відмінностей начебто й не повинно бути. Незважаючи на зовнішню схожість, ці дві космічні системи все ж таки відрізняються в корені.

«Шаттл»

"Шаттл" - багаторазовий транспортний космічний корабель (МТКК). Корабель має три рідинні ракетні двигуни (ЖРД), що працюють на водні. Окислювач-рідкий кисень. Для здійснення виходу на навколоземну орбіту потрібна велика кількість палива та окислювача. Тому паливний бак є найбільшим елементом системи "Спейс Шаттл". Космічний корабель розташовується на цьому величезному баку і з'єднаний з ним системою трубопроводів, по яких подається паливо та окислювач на двигуни «Шаттла».

І все одно трьох потужних двигунів крилатого корабля не вистачає для виходу в космос. До центрального баку системи кріпляться два твердопаливні прискорювачі — найпотужніші ракети в історії людства на сьогодні. Найбільша потужність потрібна саме при старті, щоб зрушити багатотонний корабель і підняти його на перші чотири з половиною десятки кілометрів. Твердопаливні ракетні прискорювачі беруть він 83% навантаження.

Злітає черговий «Шаттл»

На висоті 45 км твердопаливні прискорювачі виробивши все паливо відокремлюються від корабля і на парашутах приводяться в океані. Далі, до висоти 113 км, «шатл» піднімається за допомогою трьох ЗРД. Після відділення бака, корабель летить ще 90 секунд за інерцією і потім, на короткий час, включаються два двигуни орбітального маневрування, що працюють на паливі, що самозаймається. І «шатл» виходить на робочу орбіту. А бак входить у атмосферу, де й згоряє. Окремі його частини падають у океан.

Відділення твердопаливних прискорювачів

Двигуни орбітального маневрування призначені, як можна зрозуміти з їхньої назви, для різних маневрів у космосі: для зміни параметрів орбіти, для причалювання до МКС або до інших космічних апаратів, що знаходяться на навколоземній орбіті. Так «шатли» кілька разів навідувалися до орбітального телескопа «Хаббл» щодо сервісного обслуговування.

І, нарешті, ці двигуни служать створення гальмівного імпульсу при поверненні Землю.

Орбітальний ступінь виконаний за аеродинамічною схемою моноплана-безхвостки з низькорозташованим дельтавидним крилом з подвійною стріловидністю передньої кромки і з вертикальним оперенням звичайної схеми. Для управління в атмосфері використовуються двосекційне кермо напряму на кілі (тут же повітряне гальмо), елевони на задній кромці крила та балансувальний щиток під хвостовою частиною фюзеляжу. Шасі, що забирається, тристійкове, з носовим колесом.

Довжина 37,24 м, розмах крила 23,79 м, висота 17,27 м. «Сухий» вага апарата близько 68 т, злітний - від 85 до 114 т (залежно від завдання та корисного навантаження), посадковий з вантажем, що повертається на борту – 84,26 т.

Найважливішою особливістю конструкції планера є теплозахист.

У теплонапружених місцях (розрахункова температура до 1430º С) застосований багатошаровий вуглець-вуглецевий композит. Таких місць небагато, це в основному носок фюзеляжу та передня кромка крила. Нижня поверхня всього апарату (розігрів від 650 до 1260 º С) покрита плитками з матеріалу на основі кварцового волокна. Верхня та бічні поверхні частково захищаються плитками низькотемпературної ізоляції - там, де температура становить 315-650 ºС; в інших місцях, де температура не перевищує 370 º С, використовується повстяний матеріал, покритий силіконовою гумою.

Загальна вага теплозахисту всіх чотирьох типів складає 7164 кг.

Орбітальний ступінь має двопалубну кабіну для семи астронавтів.

Верхня палуба кабіни шатла

У разі розширеної програми польоту або під час виконання рятувальних операцій на борту шатла може бути до десяти осіб. У кабіні - органи управління польотом, робочі та спальні місця, кухня, комора, санітарний відсік, шлюзова камера, пости управління операціями та корисним навантаженням, інше обладнання. Загальний герметизований обсяг кабіни – 75 куб. м, система життєзабезпечення підтримує у ньому тиск 760 мм рт. ст. і температуру в діапазоні 18,3 - 26,6 ºС.

Ця система виконана у відкритому варіанті, тобто без використання регенерації повітря та води. Такий вибір обумовлений тим, що тривалість польотів шатла була задана сім діб, з можливістю її доведення до 30 діб при використанні додаткових коштів. За такої незначної автономності установка апаратури регенерації означала б невиправдане збільшення ваги, споживаної потужності та складності бортового обладнання.

Запасу стислих газів вистачає відновлення нормальної атмосфери в кабіні у разі однієї повної розгерметизації чи підтримку у ній тиску 42,5 мм рт. ст. протягом 165 хвилин при утворенні невеликого отвору в корпусі незабаром після старту.

Вантажний відсік розмірами 18,3 х 4,6 м та об'ємом 339,8 куб. м забезпечений "трьохколінним" маніпулятором довжиною 15,3 м. При відкритті стулок відсіку разом з ними повертаються в робоче положення радіатори системи охолодження. Відбивна здатність панелей радіаторів така, що вони залишаються холодними, навіть коли на них світить Сонце.

Що може "Спейс шатл" і як він літає

Якщо уявити систему в зібраному вигляді, що летить горизонтально, ми побачимо зовнішній паливний бак як її центральний елемент; до нього зверху пристикований орбітер, а з боків – прискорювачі. Повна довжина системи дорівнює 56,1 м, а висота – 23,34 м. Габаритна ширина визначається розмахом крила орбітального ступеня, тобто становить 23,79 м. Максимальна стартова маса – близько 2 041 000 кг.

Про величину корисного вантажу так однозначно говорити не можна, оскільки залежить від параметрів цільової орбіти і від точки старту корабля. Наведемо три варіанти. Система "Спейс шатл" здатна виводити:
- 29500 кг при пуску на схід з мису Канаверал (Флорида, східне узбережжя) на орбіту висотою 185 км та нахиленням 28º;
- 11 300 кг під час пуску з Центру космічних польотів ім. Кеннеді на орбіту висотою 500 км та нахилом 55º;
- 14500 кг при пуску з бази ВПС «Ванденберг» (Каліфорнія, західне узбережжя) на приполярну орбіту заввишки 185 км.

Для шатлів було обладнано дві посадкові смуги. Якщо шатл сідав далеко від космодрому, додому повертався верхи на Боїнгу-747.

Боїнг-747 везе шатл на космодром

Усього було збудовано п'ять шатлів (два з них загинули в катастрофах) та один прототип.

При розробці передбачалося, що шатли будуть здійснювати по 24 старти на рік, і кожен з них здійснить до 100 польотів у космос. На практиці ж вони використовувалися значно менше — до закриття програми влітку 2011 року було зроблено 135 пусків, з них Дискавері — 39, Атлантіс — 33, Колумбія — 28, Індевор — 25, Челленджер — 10 .

Екіпаж шатлу складається з двох астронавтів - командира та пілота. Найбільший екіпаж шатла - вісім астронавтів (Challenger, 1985 рік).

Радянська реакція створення «Шаттла»

На керівників СРСР розробка «шатлу» справила велике враження. Вважали, що американці розробляють орбітальний бомбардувальник озброєний ракетами «космос — земля». Величезні розміри «шатлу» та його можливість повертати на Землю вантаж до 14,5 тонн було витлумачено як явну загрозу викрадення радянських супутників і навіть радянських військових космічних станцій типу «Алмаз», які літали в космосі під назвою «Салют». Ці оцінки були помилковими, оскільки США ще 1962 року відмовилися від ідеї космічного бомбардувальника у зв'язку з успішним розвитком атомного підводного флотута балістичних ракет наземного базування.

"Союз" міг легко поміститися у вантажному відсіку "Шаттла"

Радянські експерти не могли зрозуміти, навіщо потрібні 60 запусків «шатлів» на рік — один запуск на тиждень! Звідки мали взятися безліч космічних супутників і станцій для яких необхідний буде «Шаттл»? Радянські люди, які живуть в рамках іншої економічної системи, не могли навіть уявити, що керівництвом НАСА, посилено проштовхуючим нову космічну програму в уряді та конгресі, керував страх залишитися без роботи. Місячна програма наближалася до завершення і тисячі висококваліфікованих фахівців опинялися без діла. І, найголовніше, перед шановними та дуже добре оплачуваними керівникам НАСА виникала невтішна перспектива розлучення з обжитими кабінетами.

Тому було підготовлено економічне обґрунтування про велику фінансову вигоду багаторазових транспортних космічних кораблів у разі відмови від одноразових ракет. Але для радянських людей було абсолютно незрозуміло, що президент та конгрес можуть витрачати загальнонаціональні кошти лише з великою оглядкою на думку своїх виборців. У зв'язку з чим у СРСР запанувала думка, що американці створюють новий КК під якісь майбутні незрозумілі завдання, швидше за все військові.

Багаторазовий космічний корабель «Буран»

У Радянському Союзі спочатку планувалося створити вдосконалену копію «Шаттла» - орбітальний літак ОС-120, вагою в 120 тонн. (Американський човник важив 110 тонн при повному завантаженні). та турбореактивними двигунами для посадки на аеродромі.

На майже повному копіюванні «шатлу» наполягало керівництво збройних сил СРСР. Радянська розвідка зуміла на той час здобути багато інформації з американського КК. Але виявилося не все так просто. Вітчизняні воднево-кисневі ЖРД виявилися більшими за розміром і важчими, ніж американські. До того ж, за потужністю вони поступалися заокеанським. Тож замість трьох ЖРД треба було встановлювати чотири. Але на орбітальному літаку для чотирьох маршових двигунів місця просто не було.

У «шатлу» 83% навантаження на старті несли два твердопаливні прискорювачі. У Радянському Союзі таких потужних твердопаливних ракет не вдалося розробити. Ракети подібного типу використовувалися як балістичні носії ядерних зарядів морського та наземного базування. Але вони не дотягували до потрібної потужності дуже багато. Тому радянські конструктори мали єдину можливість — використовувати як прискорювачі рідинні ракети. За програмою «Енергія-Буран» були створені дуже вдалі гасово-кисневі РД-170, які й стали альтернативою твердопаливним прискорювачам.

Саме розташування космодрому Байконур змушувало конструкторів збільшувати потужність своїх ракет-носіїв. Відомо, що чим ближче стартовий майданчик до екватора, тим більший вантаж та сама ракета може вивести на орбіту. У американського космодрому на мисі Канаверал перевага перед Байконур становить 15%! Тобто, якщо ракета, що стартує з Байконура, може підняти 100 тонн, то вона ж при запуску з мису Канаверал виведе на орбіту 115 тонн!

Географічні умови, відмінності в технології, характеристики створених двигунів і різний конструкторський підхід — вплинули на вигляд «Бурану». Виходячи з усіх цих реалій, була розроблена нова концепція і новий орбітальний корабель ОК-92, вагою 92 тонни. Чотири киснево-водневі двигуни перенесли на центральний паливний бак і вийшов другий ступінь ракети-носія «Енергія». Замість двох твердопаливних прискорювачів було вирішено застосувати чотири ракети на рідкому паливі гас-кисень із чотирикамерними двигунами РД-170. Чотирьохкамерний - це означає з чотирма соплами. Сопло великого діаметру виготовити вкрай складно. Тому конструктори йдуть на ускладнення та обтяження двигуна, проектуючи його з декількома соплами меншого розміру. Скільки сопел, стільки і камер згоряння з купою трубопроводів подачі палива та окислювача та з усіма «причандалами». Ця зв'язка виконана за традиційною, «королівською» схемою, аналогічною «союзам» і «сходам», стала першим щаблем «Енергії».

«Буран» у польоті

Сам крилатий корабель «Буран» став третім щаблем ракети-носія, подібно до тих же «Союзів». Різниця лише в тому, що «Буран» розташовувався на боці другого ступеня, а «Союзи» на верхівці ракети-носія. Таким чином вийшла класична схема триступінчастої одноразової космічної системи, з тією лише відмінністю, що орбітальний корабель був багаторазовим.

Багаторазовість була ще однією проблемою системи "Енергія - Буран". У американців «шатли» були розраховані на 100 польотів. Наприклад, двигуни орбітального маневрування могли витримати до 1000 включень. Усі елементи (крім паливного бака) після профілактики придатні для запуску в космос.

Твердопаливний прискорювач підібраний спеціальним судном

Твердопаливні прискорювачі опускалися на парашутах в океан, підбиралися спеціальними судами НАСА та доставлялися на завод-виробник, де проходили профілактику та начинялися паливом. Сам «Шаттл» теж проходив ретельну перевірку, профілактику та ремонт.

Міністр оборони Устинов в ультимативній формі вимагав, щоб система «Енергія – Буран» була максимально придатною для повторного використання. Тому конструктори змушені були зайнятися цією проблемою. Формально бічні прискорювачі вважалися багаторазовими, придатними десяти пусків. Але фактично раніше справа не дійшла з багатьох причин. Взяти хоча б те, що американські прискорювачі шльопалися в океан, а радянські падали в казахстанському степу, де умови приземлення були не такі щадні, як теплі океанські води. Та й рідинна ракета - створення більш ніжне. чим твердопаливна. Буран теж був розрахований на 10 польотів.

Загалом, багаторазової системи не вийшло, хоча досягнення були очевидними. Радянський орбітальний корабель, звільнений від великих маршових двигунів, отримав потужніші двигуни для маневрування на орбіті. Що, у разі його використання як космічного «винищувача-бомбардувальника», давало йому великі переваги. І плюс ще турбореактивні двигуни для польоту та посадки в атмосфері. Крім цього була створена потужна ракета з першим щаблем на гасовому паливі, а друга на водневому. Саме такої ракети не вистачало СРСР, щоб виграти місячну гонку. "Енергія" за своїми характеристиками була практично рівноцінна американській ракеті "Сатурн-5", що відправила на Місяць "Аполлон-11".

«Буран» має велику зовнішню схожість з американським «Шатлом». Корабл потроен По чому camoleta типу "бечвоктка" c треугольним крилом переменної центральної клітини, імеет аеродинамічні органи управління, працюють при покадці поклі возвращення в плотні клоі атмосфери і колеса направляння. Він був здатний вчиняти керований спуск в атмосфері з боковим маневром до 2000 кілометрів.

Довжина «Бурана» - 36,4 метра, розмах крила - близько 24 метри, висота корабля на шасі - більше 16 метрів. Стартова маса корабля - більше 100 тонн, з яких 14 тонн приходиться на паливо. У нічний отчек вктавлена ​​герметична цільноварна кабіна для екіпажі і більшої чакти апаратури для забезпечення польоту в коктаві ракетно-кочмічного комплексу, автономного польоту нА орбіти, пучка і покадки. Об'єм кабіни - більше 70 кубічних метрів.

При возвращении в плотние клои атмосфери найболее теплонапряженние учaтки поверхнoкти кобля рачкаляютcя до градcов 1600, же тепло, доходящее непокредcтвено до металевої конструкції конструкції кораля5, не буде закінчено. Тому «Буран» відрізняла потужний тепловий захист, що забезпечує нормальні температурні умови для конструкції корабель при проходженні плітних сплавів.

Теплозахисне покриття з більш ніж 38 тисяч плиток виготовлено зі спеціальних матеріалів: квадратне волокно, високотемпературна органічна обробка. Керамічна броня має здатність акумулювати тепло, не пропускна його до коруба корабля. Загальна маса цієї броні становила близько 9 тонн.

Довжина вантажного відсіку «Бурана» - близько 18 метрів. У його великому вантажному відсіку міг розміститися корисний вантаж масою до 30 тонн. Туди можна було помістити великогабаритні космічні апарати - великі супутники, блоки орбітальних станцій. Посадкова маса корабля - 82 тонни.

«Буран» оснастили всіма необхідними системами і обладнанням як для автоматичного, так і для пілотованого польота. Це і засоби навігації і управління, і радіотехнічні і телевізійні системи, і автоматичні пристрої регулювання, наприклад,

Кабіна Бурана

Основна двигунова установка, дві групи двигунів для маневрування розміщені в кінці хвостового відсіку і в передній частині корпусу.

18 листопада 1988 року «Буран» вирушив у свій політ у космос. Він був запущений за допомогою ракети-носія «Енергія».

Після виходу на навколоземну орбіту «Буран» зробив дві витки навколо Землі (за 205 хвилин), потім почав зниження на Байконур. Посадка була зроблена на спеціальному аеродромі Ювілейний.

Політ пройшов в автоматичному режимі, екіпажу на борту не було. Політ по орбіті та посадка проведені за допомогою бортового комп'ютера та спеціального програмного забезпечення. Автоматичний режим польоту став головною відмінністю від Спейс Шаттла, у якому посадку роблять у ручному режимі астронавти. Політ Бурана увійшов до книги рекордів Гіннеса як унікальний (раніше ніхто не садив космічні апарати у повністю автоматичному режимі).

Автоматична посадка 100-тонного гігантства - дуже складна штука. Ми не робили жодного «заліза», тільки програмне забезпеченнярежиму посадки – від моменту досягнення (при зниженні) висоти 4 км до зупинки на посадковій смузі. Я спробую коротко розповісти, як робилася ця алгоритмія.

Спочатку теоретик пише алгоритм мовою високого рівня та перевіряє його роботу на контрольних прикладах. Цей алгоритм, який пише одна людина, «відповідає» за одну якусь порівняно невелику операцію. Потім відбувається об'єднання в підсистему, і її тягнуть на стенд, що моделює. У стенді «навколо» робітника, бортового алгоритму розміщені моделі - модель динаміки апарату, моделі виконавчих органів, датчикових систем та ін. Вони теж написані мовою високого рівня. Таким чином, алгоритмічна підсистема перевіряється у «математичному польоті».

Потім підсистеми збираються разом і знову перевіряються. А потім алгоритми «переводяться» з мови високого рівня мовою бортової машини (БЦВМ). Для їх перевірки, вже в іпостасі бортової програми, існує інший моделюючий стенд, у складі якого є бортова ЕОМ. А навколо неї наверчено те саме – математичні моделі. Вони, звичайно, модифіковані порівняно з моделями у суто математичному стенді. Модель «крутиться» у великій ЕОМ загального призначення. Не забувайте, це були 1980-ті роки, персоналки тільки починалися і були малопотужними. Це був час мейнфреймів, у нас стояла спарка із двох ЄС-1061. А для зв'язку бортової машини з матмоделью в універсальній ЕОМ потрібне спеціальне обладнання, воно у складі стенду потрібне ще для різних завдань.

Цей стенд ми називали напівнатурним - адже в ньому, крім будь-якої математики, була справжня БЦВМ. На ньому реалізувався режим роботи бортових програм, дуже близький до реального часу. Довго пояснювати, але для БЦВМ він не відрізнявся від «справжнього» реального часу.

Коли я зберуся і напишу, як відбувається режим напівнатурного моделювання - для цього та інших випадків. А поки що я тільки хочу пояснити склад нашого відділення – того колективу, який усе це робив. У ньому був комплексний відділ, який розбирався з датчиковими та виконавчими системами, задіяними у наших програмах. Був алгоритмічний відділ – ці власне писали бортові алгоритми та відпрацьовували їх на математичному стенді. Наш відділ займався а) перекладом програм на мову БЦВМ, б) створенням спеціального обладнання для напівнатурного стенду (тут я і працював) та в) програмами для цього обладнання.

У нашому відділі були навіть свої конструктори, щоби робити документацію для виготовлення наших блоків. І ще був відділ, який займався експлуатацією згаданої спарки ЄС-1061.

Вихідним продуктом відділення, а отже, і всього КБ у рамках «буранної» теми, була програма на магнітній стрічці (1980-ті!), яку везли відпрацьовувати далі.

Далі – це стенд підприємства-розробника системи управління. Адже ясно, що система управління літального апарату- це не лише БЦВМ. Цю систему робило значно більше, ніж ми, підприємство. Вони були розробниками та «власниками» БЦВМ, вони набивали її безліччю програм, що виконують весь комплекс завдань із управління кораблем від передстартової підготовки до післяпосадкового вимикання систем. А нам, нашій посадковій алгоритмії, у тій БЦВМ відводилася лише частина машинного часу, паралельно (точніше, я б сказав, квазіпаралельно) працювали інші програмні системи. Адже, якщо ми розраховуємо траєкторію посадки, то це не означає, що нам уже не потрібно стабілізувати апарат, включати-вимикати всіляке обладнання, підтримувати теплові режими, формувати телеметрію та інша, і інша, і інша…

Проте повернемося до відпрацювання режиму висадки. Після відпрацювання у штатній резервованій БЦВМ у складі всієї сукупності програм цю сукупність везли на стенд підприємства-розробника корабля «Буран». А там був стенд, який називався повнорозмірним, у якому задіяний цілий корабель. При роботі програм він помахував елевонами, гудів приводами і таке інше. І сигнали йшли від справжніх акселерометрів та гіроскопів.

Потім я надивився цього всього на розгіннику Бриз-М, а поки моя роль була зовсім скромною. За межі свого КБ я не виїжджав...

Отже, пройшли повнорозмірний стенд. Думаєте це все? Ні.


Далі була літаюча лабораторія. Це Ту-154, у якого система управління налаштована так, що літак реагує на вироблені БЦВМ керуючі дії, якби він не Ту-154, а «Буран». Звісно, ​​є можливість швидко «повернутися» нормальний режим. «Буранський» включався лише під час експерименту.

Вінцем же випробувань були 24 польоти екземпляра «Бурана», зробленого спеціально для цього етапу. Він називався БТС-002, мав 4 двигуни від того ж Ту-154 і міг сам злітати зі смуги. Сідав він у процесі випробувань, звичайно, з вимкненими двигунами, - адже "в штаті" космічний корабель сідає в режимі планування, на ньому ніяких атмосферних двигунів немає.

Складність цієї роботи, а точніше нашого програмно-алгоритмічного комплексу можна проілюструвати ось чим. В одному із польотів БТС-002. летів «на програмі» до торкання лінії основними стійками шасі. Потім пілот брав керування та опускав носову стійку. Потім знову вмикалася програма і вела апарат до повної зупинки.

До речі, це досить зрозуміло. Поки апарат у повітрі, він не має обмежень на обертання навколо всіх трьох осей. І обертається він, як належить, навколо центру мас. Ось він торкнувся смуги колесами основних стійок. Що відбувається? Обертання по крену тепер неможливо взагалі. Обертання по тангажу йде вже не навколо центру мас, а навколо осі, що проходить через точки дотику коліс, і воно поки що вільне. А обертання по курсу тепер складним чином визначається співвідношенням моменту, що управляє, від керма напрямку і сили тертя коліс про смугу.

Ось такий непростий режим, що настільки радикально відрізняється і від польоту, і від пробігу по смузі «на трьох точках». Тому що, коли на смугу опуститься і переднє колесо, то як в анекдоті: вже ніхто нікуди не обертається.

Усього планувалося побудувати 5 орбітальних кораблів. Окрім «Бурану» була майже готова «Буря» та майже наполовину «Байкал». Ще два кораблі, що перебувають у початковій стадії виготовлення назв, не отримали. Системі "Енергія-Буран" не пощастило - вона народилася в невдалий для неї час. Економіка СРСР вже не могла фінансувати дорогі космічні програми. І якась доля переслідувала космонавтів, які готувалися до польотів на «Бурані». Льотчики-випробувачі В.Букреєв та О.Лисенко загинули в авіакатастрофах 1977 року, ще до переходу до групи космонавтів. 1980 року загинув льотчик-випробувач О.Кононенко. 1988 рік забрав життя О.Левченка та А Щукіна. Вже після польоту Бурана загинув в авіакатастрофі Р.Станкявічус — другий пілот для пілотованого польоту крилатого КК. Першим пілотом було призначено І. Вовка.

Не пощастило і "Бурану". Після першого та єдиного успішного польоту корабель зберігався в ангарі на космодромі «Байконур». 12 травня 2012 року обрушилося перекриття цеху в якому знаходилися «Буран» та макет «Енергії». На цьому сумному акорді і закінчилося існування крилатого космічного корабля, який подавав такі великі надії.

Після обвалу перекриття