«Буран» совершил невозможное для своего времени – как советский космический корабль самостоятельно вернулся из космоса и почему больше никогда не летал

Добрый день! 🚀 «Буран» совершил невозможное для своего времени – как советский космический корабль самостоятельно вернулся из космоса и почему больше никогда не летал. Утром 15 ноября 1988 года на космодроме Байконур происходило нечто необычное. Из космоса возвращался огромный советский корабль «Буран», внешне напоминавший американский шаттл. Он уже совершил два оборота вокруг Земли, выдержал нагрев при входе в атмосферу и теперь должен был приземлиться на обычную взлётно-посадочную полосу. Но внутри корабля не было ни одного человека.

За несколько минут до посадки специалисты увидели, что «Буран» неожиданно изменил направление движения. Вместо ожидаемого захода он начал выполнять другой манёвр, на некоторое время исчезнув из зоны уверенного наблюдения. Люди, потратившие годы на создание системы, приготовились к худшему: казалось, многотонная машина с отказавшим управлением может разбиться прямо перед аэродромом.

Однако корабль не падал. Его бортовая автоматика самостоятельно выбрала более подходящую траекторию снижения, учитывая фактические условия полёта. В 09:24:42 по московскому времени «Буран» коснулся полосы, выпустил тормозной парашют и благополучно остановился. За три часа двадцать пять минут советская техника продемонстрировала возможность полностью автоматического орбитального полёта и посадки космического самолёта без экипажа.

Казалось, впереди у «Бурана» десятки экспедиций, научные исследования, строительство орбитальных станций и пилотируемые полёты. Но эта посадка оказалась последней. Корабль больше никогда не поднимался в космос, а через четырнадцать лет был уничтожен при обрушении крыши ангара на Байконуре. История одного из самых дорогих и амбициозных проектов СССР получилась гораздо сложнее, чем триумфальное сообщение о его первом полёте.

«Буран» совершил невозможное для своего времени – как советский космический корабль самостоятельно вернулся из космоса и почему больше никогда не летал

Почему СССР решил создать собственный космический самолёт?

В начале 1970-х годов Соединённые Штаты активно разрабатывали многоразовую транспортную космическую систему Space Shuttle. Вместо привычной схемы, при которой большая часть ракеты уничтожалась после запуска, американцы предложили возвращать на Землю орбитальный корабль, способный использоваться повторно.

Для советского руководства эта программа представляла не только научный интерес. В условиях холодной войны возникали опасения, что американские шаттлы смогут выполнять военные задачи, доставлять крупные грузы на орбиту и потенциально использоваться для операций, которые обычным космическим кораблям были недоступны.

Не все подобные опасения впоследствии подтвердились, но именно военно-стратегические соображения стали важной причиной запуска советского проекта. В феврале 1976 года было принято правительственное постановление о создании многоразовой космической системы, впоследствии получившей название «Энергия-Буран».

Основную работу над орбитальным кораблём поручили научно-производственному объединению «Молния» во главе с Глебом Лозино-Лозинским. За ракету-носитель и всю систему в целом отвечало НПО «Энергия», которым руководил Валентин Глушко.

Предполагалось создать не экспериментальную игрушку, а полноценную транспортную систему, способную доставлять на орбиту крупные грузы и возвращать их обратно. «Буран» задумывался как ответ на американский шаттл, но его конструкция и способы использования заметно отличались от американского проекта.

Почему «Буран» так сильно напоминал американский шаттл?

Когда советский корабль впервые показали широкой публике, сходство с американским Space Shuttle сразу бросилось в глаза. Белый фюзеляж, чёрные теплозащитные элементы, треугольное крыло, большое хвостовое оперение и грузовой отсек между кабиной и двигательной частью выглядели очень знакомо.

Это сходство не было случайным. Обе машины создавались для выполнения близких задач: выхода на околоземную орбиту, транспортировки грузов и возвращения на Землю с посадкой по-самолётному. Конструкторы решали похожие аэродинамические и тепловые проблемы, поэтому некоторые инженерные решения закономерно совпадали.

Однако за внешним сходством скрывалось принципиальное различие. Американский шаттл имел три собственных маршевых двигателя, которые работали при выведении на орбиту, получая топливо из большого внешнего бака. Советский «Буран» таких двигателей не имел.

Основную работу по разгону выполняла отдельная сверхтяжёлая ракета «Энергия». Это позволяло использовать носитель не только для запуска космического самолёта, но и для выведения других крупных космических аппаратов.

Сам «Буран» был оснащён двигателями орбитального маневрирования и системой управления ориентацией. Они позволяли изменять орбиту и выполнять тормозной импульс перед возвращением. Но для обычного полёта в атмосфере у него не было самолётных реактивных двигателей.

После возвращения из космоса «Буран» превращался в огромный безмоторный планер. Если посадка пошла бы неудачно, набрать высоту, включить тягу и уйти на второй круг он не мог.

Как научили огромный корабль садиться без пилотов?

Автоматическая посадка стала одной из самых сложных задач всей программы. Корабль длиной более 36 метров и размахом крыла почти 24 метра должен был после космического полёта выйти к определённому аэродрому, снизиться с огромной высоты и коснуться полосы с допустимой скоростью.

Особенность заключалась в том, что исправить ошибку в конце снижения было практически невозможно. Поэтому инженерам требовалось заранее проверить, как автоматика реагирует на ветер, отклонения скорости, изменение направления и ошибки навигации.

Для испытаний построили полноразмерный атмосферный аналог БТС-002. В отличие от настоящего орбитального корабля, он имел четыре турбореактивных двигателя и мог самостоятельно взлетать с аэродрома. По аэродинамическим характеристикам машина воспроизводила поведение будущего космического планера.

10 ноября 1985 года испытатели Игорь Волк и Римантас Станкявичюс впервые подняли этот аппарат в воздух. В последующие годы на нём выполнили 24 полёта, постепенно проверяя разные режимы управления и автоматической посадки.

Испытатели намеренно создавали условия, в которых система должна была самостоятельно рассчитывать траекторию снижения. Они проверяли работу бортовых приборов, радиомаяков и алгоритмов управления, а полученные данные использовали для настройки настоящего «Бурана».

Отдельные испытания проводили на специально оборудованных самолётах Ту-134 и Ту-154. Для Байконура построили посадочный комплекс с радиотехнической системой «Вымпел», обеспечивавшей наведение корабля на полосу.

Таким образом, автоматическая посадка 1988 года не была неожиданным экспериментом, который решили провести на удачу. За ней стояли годы расчётов, тысячи проверок и десятки полётов испытательных машин.

29 октября 1988 года – первый старт отменяют за 51 секунду до запуска

Первоначально отправить «Буран» в космос собирались 29 октября 1988 года. К этому времени корабль уже находился на Байконуре, а сверхтяжёлая ракета «Энергия» прошла необходимые этапы подготовки. Стартовый комплекс готовился к событию, которое должно было стать важнейшей демонстрацией советской космической техники.

Но за 51 секунду до предполагаемого запуска автоматическая система остановила обратный отсчёт. Возникла проблема с отделением одного из элементов наземного оборудования, связанного с подготовкой системы управления ракеты.

Запуск пришлось отменить. Специалисты начали разбирать последовательность событий, устанавливать причину задержки и проверять, не скрывается ли за ней более серьёзная неисправность.

После устранения проблемы новую дату назначили на 15 ноября. Именно тогда корабль должен был впервые покинуть Землю и проверить свои системы в условиях настоящего космического полёта.

Перенос оказался особенно неприятным из-за погоды. В середине ноября на Байконуре усилились ветры, появились осадки и возникли условия, значительно осложнявшие посадку. За несколько часов до нового старта стало понятно, что испытателям придётся принимать непростое решение.

15 ноября, перед рассветом – погода едва не отменяет полёт во второй раз

Ранним утром на космодроме наблюдались сильный ветер, облачность и осадки. Метеорологическая служба предупреждала, что скорость порывов может достигать 20 метров в секунду. Для столь крупного корабля, который должен был возвращаться без помощи пилотов, это представляло серьёзную проблему.

По воспоминаниям участников программы, ограничения на посадку предусматривали меньшую скорость ветра. Поэтому перед Государственной комиссией возник вопрос, проводить ли запуск или снова переносить его на другую дату.

Решение требовалось принять очень быстро. Подготовка ракеты уже находилась на заключительном этапе, а изменение плана означало дополнительные технические операции и новую отсрочку испытаний.

Конструкторы оценили возможности систем корабля, результаты предыдущих испытаний и предполагаемую метеорологическую обстановку к моменту возвращения. Комиссия разрешила продолжить подготовку.

Это решение впоследствии нередко описывали как абсолютно бесстрашное и безошибочное. Но в действительности оно было связано с риском. Даже тщательно проверенная автоматическая система ещё ни разу не возвращала с орбиты настоящий «Буран».

На стартовой площадке находилась ракета высотой около 60 метров вместе с установленным сбоку орбитальным кораблём. Её двигатели должны были вывести тяжёлую систему за пределы атмосферы, а затем «Буран» продолжил бы полёт самостоятельно.

06:00 – огромная «Энергия» поднимает «Буран» в небо

15 ноября 1988 года в 06:00 по московскому времени двигатели ракеты-носителя вывели «Энергию» и «Буран» со стартовой площадки. Ночной космодром озарился ярким светом, а гигантская ракета начала медленно подниматься над землёй.

В составе «Энергии» использовались четыре боковых ускорителя с кислородно-керосиновыми двигателями РД-170. Центральный блок оснащался четырьмя кислородно-водородными двигателями РД-0120. Подобная схема обеспечивала тягу, необходимую для подъёма огромного груза.

Управление стартом выполнялось автоматически. Человека в кабине «Бурана» не было, поэтому все действия осуществлялись по заранее подготовленным алгоритмам и командам наземных систем.

Примерно через две с половиной минуты после старта боковые ускорители завершили работу и отделились. Центральный блок продолжил разгон, выводя орбитальный корабль на заданную траекторию.

Далее «Буран» отделился от ракеты-носителя и с помощью собственных двигателей выполнил необходимые манёвры для формирования орбиты. К 06:47 корабль находился на расчётной орбите вокруг Земли.

Самым важным обстоятельством стало то, что все основные этапы выведения прошли без критических неисправностей. Многолетние наземные испытания впервые проверялись настоящим космическим полётом, и пока техника работала так, как рассчитывали создатели.

Два витка вокруг Земли – зачем «Буран» отправили в космос без экипажа?

Первый полёт не предусматривал работы космонавтов или доставки оборудования на орбитальную станцию. Главной задачей было проверить систему в целом: запуск, работу бортовых приборов, орбитальное управление, теплозащиту, возвращение в атмосферу и автоматическую посадку.

«Буран» вышел на орбиту высотой приблизительно 250–260 километров. В течение двух оборотов вокруг Земли он проверял функционирование оборудования, выполнял предусмотренные программой операции и поддерживал необходимую ориентацию.

Система управления следила за положением корабля в пространстве. Двигатели ориентации обеспечивали нужное направление, а наземные станции получали телеметрические данные. Испытателям требовалось убедиться, что оборудование работает в реальных условиях невесомости и космического пространства.

В грузовом отсеке находилось испытательное оборудование, а полноценной полезной нагрузки для доставки на орбиту в этот раз не было. Полёт продолжался всего несколько часов, поскольку длительное пребывание в космосе не входило в программу первого испытания.

Выбор беспилотной схемы имел принципиальное значение. Первый полёт американского шаттла Columbia в 1981 году проходил с экипажем, тогда как советская программа решила проверить орбитальный корабль без риска для космонавтов.

С технической стороны это означало необходимость доверить автоматике не только старт и движение на орбите, но и наиболее сложную часть возвращения. «Буран» должен был доказать, что огромный космический самолёт способен завершить экспедицию без человека за штурвалом.

08:20 – тормозные двигатели включаются, начинается возвращение

После завершения второго витка корабль подготовился к возвращению. Для этого необходимо было уменьшить его орбитальную скорость, чтобы траектория пересекла плотные слои земной атмосферы.

В 08:20 по московскому времени включились двигатели орбитального маневрирования. Тормозной импульс изменил движение «Бурана», направив его к заранее рассчитанной области входа в атмосферу.

Далее система управления начала разворачивать корабль в нужное положение. Перед инженерами стояла сложная задача: обеспечить безопасный вход в атмосферу на огромной скорости, не допустив разрушительного перегрева конструкции.

Когда космический аппарат входит в плотные слои атмосферы, перед ним формируется сильно нагретая область сжатого воздуха. Температура отдельных участков внешней поверхности способна достигать значений, при которых обычные конструкционные материалы не выдержали бы нагрузки.

Поэтому «Буран» покрыли специальной теплозащитой. На наиболее нагреваемых участках использовались жаростойкие материалы и особые плитки, позволяющие защитить металлическую конструкцию корпуса.

На высоте около 90 километров в управление постепенно начали включаться аэродинамические поверхности. По мере увеличения плотности воздуха корабль превращался из космического аппарата в планер, который должен был управляемо снижаться к Земле.

На этом этапе особенно важно было сохранить правильную скорость и положение корпуса. Ошибка могла привести к чрезмерному нагреву, неправильному выходу в район аэродрома или потере возможности выполнить посадку.

Самый тревожный момент – «Буран» вдруг уходит не туда, куда его ждали

Во время возвращения возник эпизод, который впоследствии стал самым известным моментом всей экспедиции. Наземные специалисты ожидали, что «Буран» будет заходить на аэродром по определённой траектории. Однако автоматическая система выбрала другой вариант.

По воспоминаниям участников программы, корабль неожиданно изменил направление, выполнил заметный разворот и на некоторое время исчез из привычного поля наблюдения наземных средств. Для людей в центре управления это выглядело крайне тревожно.

Некоторые специалисты предположили, что бортовой компьютер ошибся или потерял управление. Ситуация осложнялась тем, что корабль уже снижался и возможности исправить серьёзную ошибку оставалось всё меньше.

Но дальнейший анализ показал обратное. Автоматика учитывала фактическую скорость, запас энергии и метеорологические условия. Поскольку параметры движения отличались от первоначально ожидавшихся, система выбрала более подходящую траекторию для выхода на посадочную полосу.

В частности, корабль выполнил дополнительный манёвр, позволивший уменьшить избыток энергии и обеспечить необходимые условия снижения. Вместо того чтобы механически повторять один жёстко заданный маршрут, система использовала предусмотренные алгоритмами варианты управления.

В популярной литературе этот эпизод иногда описывают так, будто «Буран» самостоятельно принял совершенно неожиданное решение, не предусмотренное его создателями. Это преувеличение. Корабль действовал по разработанным инженерами алгоритмам, выбирая допустимую траекторию на основании измеренных параметров полёта.

Но для конца 1980-х годов подобная способность огромного беспилотного аппарата действительно была выдающимся инженерным достижением.

09:24:42 – посадка, которую ждали двенадцать лет

После неожиданного манёвра «Буран» вышел к посадочному комплексу «Юбилейный» на Байконуре. Автоматическая система продолжала корректировать движение, используя данные бортовых приборов и радиотехнического оборудования аэродрома.

Корабль снижался без работающих самолётных двигателей. Поэтому каждая коррекция должна была учитывать остающуюся скорость и высоту. Неудачная траектория могла привести к недолёту или перелёту полосы, и исправить такую ошибку повторным заходом было бы невозможно.

Приблизившись к аэродрому, «Буран» уменьшил угол снижения и выпустил шасси. На высоте последних десятков метров автоматика выполнила заключительные коррекции, выводя многотонную машину к поверхности полосы.

В 09:24:42 по московскому времени колёса космического самолёта коснулись бетона. Скорость посадки составляла около 260 километров в час. После касания система выпустила тормозной парашют, а колёсные тормоза начали снижать скорость.

В 09:25:24 корабль полностью остановился. Длина пробега составила приблизительно 1620 метров. Посадка получилась исключительно точной, несмотря на сильный ветер, который в районе аэродрома достигал примерно 17 метров в секунду.

За 205 минут «Буран» самостоятельно стартовал в составе ракеты, вышел на орбиту, дважды облетел Землю, вошёл в атмосферу и приземлился без пилота. По масштабу и сложности полностью автоматического возвращения орбитального космического самолёта это было достижение, не имевшее тогда прямого аналога.

Почему успешный полёт не стал началом регулярной эксплуатации?

Казалось бы, после столь успешного испытания логично было готовить следующий запуск. Именно такой путь проходили многие космические программы: сначала проверка техники, затем усложнение задач, увеличение продолжительности полётов и участие экипажей.

Но «Энергия-Буран» создавалась в совершенно определённых политических и экономических условиях. К концу 1980-х годов Советский Союз испытывал серьёзные финансовые трудности, а международная обстановка постепенно менялась. Программа, задуманная во многом как стратегический ответ на американский Space Shuttle, уже не воспринималась руководством как безусловный приоритет.

Стоимость разработки была огромной. По опубликованным данным участников проекта, общие затраты на систему достигли примерно 16,4 миллиарда советских рублей. Прямое сравнение этой суммы с современными долларами или рублями некорректно из-за особенностей советской экономики и ценообразования.

Для регулярной эксплуатации требовалось не только поддерживать сами корабли, но и сохранять производственные предприятия, стартовый комплекс, сложную наземную инфраструктуру и подготовленный персонал. Каждый новый запуск предполагал значительные расходы.

Кроме того, не существовало достаточно убедительной программы постоянных задач, для которых столь дорогая многоразовая система была бы экономически необходима. Ряд научных и транспортных операций можно было выполнять уже существовавшими одноразовыми ракетами и космическими кораблями.

В 1991 году Советский Союз прекратил существование. Экономические связи предприятий оказались нарушены, финансирование резко сократилось, а перед новой российской космической отраслью возникли совершенно другие задачи.

В 1993 году программу «Энергия-Буран» официально свернули. Главной причиной остановки стала не неудача первого полёта, а сочетание огромной стоимости, изменения государственных приоритетов и отсутствия достаточного финансирования для продолжения работ.

Что стало с другими «Буранами» и людьми, готовившимися на них летать?

К моменту прекращения программы существовал не только один лётный экземпляр. На предприятиях создавались другие орбитальные корабли, имелись полноразмерные макеты и специальные испытательные аппараты. Они предназначались для разных этапов программы, от наземной подготовки до будущих космических полётов.

Второй орбитальный корабль, позднее известный как «Птичка», находился в высокой степени готовности, но так и не отправился на орбиту. Другие экземпляры остались недостроенными. Их дальнейшая судьба сложилась по-разному: часть конструкций сохранилась, часть оказалась разобрана или передана на хранение.

Отдельную историю имела группа лётчиков-испытателей. Специалисты во главе с Игорем Волком годами отрабатывали управление космическим самолётом, изучали особенности его поведения и готовились к будущим пилотируемым экспедициям.

Сам Волк ещё в 1984 году совершил космический полёт на корабле «Союз Т-12» и посетил орбитальную станцию «Салют-7». После возвращения он участвовал в авиационных испытаниях, связанных с подготовкой будущих пилотов «Бурана».

Но никому из подготовленных экипажей не довелось отправиться в космос на этом корабле. Пилотируемые экспедиции остались проектами, а достижения испытателей сохранились прежде всего в документации и созданных технологиях.

При этом опыт не исчез бесследно. Исследования аэродинамики, теплозащиты, сложных автоматических систем и высокоточного управления продолжали иметь значение для авиационной и космической техники.

12 мая 2002 года – трагическая гибель единственного летавшего «Бурана»

После прекращения программы первый и единственный побывавший в космосе «Буран» оставался на Байконуре. Он находился в монтажно-испытательном корпусе на площадке №112 вместе с оборудованием и элементами ракетной системы «Энергия».

12 мая 2002 года во время ремонтных работ произошло обрушение крыши здания. Огромные конструкции перекрытия рухнули внутрь корпуса, уничтожив находившийся там космический корабль и часть другого оборудования.

Катастрофа имела и человеческие жертвы. Погибли восемь рабочих, которые в тот момент занимались ремонтом кровли. Поэтому рассказывать об этом событии только как о потере уникального космического аппарата было бы неправильно.

Специалисты установили, что обрушение было связано с комплексом строительных и эксплуатационных причин. В результате разрушения здание и находившаяся внутри техника получили невосполнимые повреждения.

Именно тогда окончательно исчез оригинальный «Буран», совершивший исторический полёт 15 ноября 1988 года. Некоторые другие экземпляры, макеты и испытательные аналоги сохранились, но они не являются тем самым кораблём, который автоматически вернулся из космоса.

Получилась горькая историческая ирония: техника, сумевшая выдержать космический полёт, высокотемпературный вход в атмосферу и сложнейшую посадку, была уничтожена на Земле под крышей обычного производственного здания.

Что осталось от проекта, который опередил собственную эпоху?

Историю «Бурана» часто пытаются свести к двум противоположным утверждениям. Одни называют его доказательством абсолютного превосходства советской космонавтики, другие считают исключительно дорогой копией американского шаттла. Но оба подхода слишком упрощают реальную картину.

Советские инженеры действительно использовали опыт изучения американской программы и создали аппарат похожей формы. Однако система «Энергия-Буран» имела собственную архитектуру, другие двигатели выведения и уникальную для своего времени программу полностью автоматического орбитального возвращения.

При этом технический успех не означал экономической эффективности. Проект требовал колоссальных ресурсов и так и не продемонстрировал возможность регулярной эксплуатации. Поэтому объявлять его безусловно более удачным, чем американская система, лишь на основании одного полёта было бы неправильно.

Но и считать программу бессмысленной невозможно. Огромная работа конструкторов, лётчиков-испытателей, программистов, специалистов по материалам и двигателям привела к реальному техническому результату. В ноябре 1988 года сложнейшая система выполнила программу без экипажа, причём не в идеальных погодных условиях.

Самым показательным эпизодом осталась посадка. Когда корабль неожиданно изменил траекторию, наблюдатели решили, что автоматика могла потерять управление. На самом деле она использовала заложенные инженерами возможности, чтобы благополучно выйти к полосе.

Именно в этом заключалась главная ценность полёта: «Буран» не просто повторил заранее записанную последовательность команд, а продемонстрировал способность автоматической системы управлять сложной машиной при изменившихся условиях.

15 ноября 1988 года советский космический самолёт приземлился на Байконуре после двух витков вокруг Земли. Тогда никто не мог знать наверняка, что этот первый полёт окажется единственным, что огромная программа будет закрыта, а сам корабль через четырнадцать лет погибнет под обломками крыши.

В истории космонавтики «Буран» остался примером редкого сочетания грандиозного инженерного успеха и несостоявшегося будущего. Его создатели доказали, что способны построить автоматический орбитальный самолёт, но государство уже не смогло обеспечить ему дальнейшую жизнь.

Три часа двадцать пять минут полёта стали результатом двенадцати лет работы. И одновременно – единственной космической главой истории корабля, который создавали для многократных возвращений на Землю.

Удачи всем!