Игорь Афанасьев - Неизвестные корабли
Несмотря на закрытие работ по пилотируемой тематике, ЦКБМ продолжало разработку ОПС «Алмаз», на этот раз в беспилотном варианте. За счет отказа от систем, связанных с пребыванием на станции космонавтов, на станции удалось разместить большой комплекс аппаратуры для дистанционного исследования Земли, в том числе уникальный радиолокатор бокового обзора с высоким разрешением. Подготовленная к старту в 1981 г. автоматическая станция «Алмаз» пролежала в одном из цехов монтажно-испытательного корпуса космодрома Байконур до 1985 г. После многолетних задержек, не связанных с работами по ОПС, была предпринята попытка запуска этой станции, оказавшаяся неудачной из-за отказа системы управления РН «Протон».
Рис. 7. Автоматическая станция «Алмаз-1»: 1 — антенны сброса информации на Землю; 2 — дополнительный бак с топливом для ДУ, 3 — модифицированный вариант ОПС «Алмаз»; 4 — солнечные батареи; 5 — радиолокатор бокового обзора; 6 — антенна сброса информации через спутник-ретранслятор18 июля 1987 г. состоялся удачный запуск автоматического варианта ОПС «Алмаз», который получил обозначение «Космос-1870». Высококачественные радиолокационные изображения земной поверхности, полученные со спутника, были использованы в интересах обороны и народного хозяйства СССР. И наконец 31 марта 1991 г. модифицированный автоматический вариант ОПС разработки ЦКБМ со значительно улучшенными характеристиками бортовой аппаратуры был выведен на орбиту под своим настоящим именем «Алмаз-1» (рис. 7).
Транспортный корабль снабжения
(ОКБ-52)
Для доставки на ОПС «Алмаз» экипажа и запасов в ОКБ-52 разрабатывался транспортный корабль снабжения (ТКС), состоявший из функционально-грузового блока (ФГБ) и ВА и рассчитанный на запуск ракетой УР500К. Дополнительной задачей ТКС являлось использование его ДУ и системы электропитания в длительном совместном полете со станцией. Система управления корабля должна была оставаться в резерве и включится в управление полетом связки ОПС-ТКС в случае необходимости.
Отличительной чертой ВА было наличие переходного люка в теплозащите днища — самом теплонапряженном месте аппарата.
В отличие от КК «Союз», где спускаемый аппарат располагался под бытовым отсеком, возвращаемый аппарат ТКС занимал верхнее место, чем обеспечивалось его надежное спасение в аварийной ситуации. Такая компоновка потребовала наличия люка в днище ВА для перехода экипажа в ФГБ. Это решение поначалу вызывало (да и сейчас вызывает) сомнения у многих специалистов, однако последующие натурные пуски ВА подтвердили надежность конструкции при спуске с орбиты.
Следует отметить, что конфигурацию ВА унаследовал от своих предшественников, разработанных в рамках программ ЛК1 и ЛК700. Сейчас одним из самых серьезных требований, предъявляемых к аппарату, стала возможность его многоразового использования. Для этого специалисты ЦКБМ разработали теплозащиту особого состава, не разрушающуюся при спуске с орбиты.
Стыковочный агрегат ТКС располагался на заднем торце ФГБ в зоне увеличенного диаметра, в которой предполагалось размещать капсулы для сброса информации с ОПС «Алмаз». Космонавты в скафандрах при сближении со станцией должны были располагаться непосредственно у стыковочного агрегата и наблюдать ва операциями через иллюминаторы. Это упрощало процедуру стыковки, расширяло обзор и позволяло уйти от системы перископов и телекамер, как на КК «Союз». В случае возникновения при стыковке ударных нагрузок быстрой разгерметизации корпуса ТКС произойти не могло из-за большого внутреннего объема корабля. Стыковочный агрегат ТКС имел конструкцию, принципиально отличающуюся от узла стыковки КК «Союз», кроме того, следует добавить, что агрегат сразу же разрабатывался с внутренним люком-лазом, в то время как эта идея была применена для корабля «Союз» значительно позже.
Агрегаты ДУ, баки с топливом, микродвигатели ориентации, а также солнечные батареи располагались вокруг корпуса ТКС, снаружи зоны малого диаметра, и закрывались при выведении обтекателями.
Для испытаний ВА при входе в атмосферу в ОКБ-52 был создан специальный летный блок — упрощенный аналог ТКС, состоящий из цилиндрической проставки и двух возвращаемых аппаратов, один из которых крепится сверху проставки, а второй — внутри нее, днищем вверх. После выведения на орбиту ВА разделялись и совершали индивидуальный вход в атмосферу и посадку. На верхнем ВА была установлена пороховая АДУ, которая на штатных образцах корабля служила для увода ВА с космонавтами от РН в случае аварии последней. Для приземления применялась парашютная система из трех парашютов и двигателей мягкой посадки.
Первое удачное испытание аппарата-аналога состоялось 15 декабря 1976 г., когда РН УР500К вывела на орбиту два ИСЗ — «Космос-881 и -882». Выполнив одновитковый полет, ВА успешно приземлились в заданном районе Советского Союза.
Второй запуск[9] летного блока состоялся 30 марта 1978 г. После одновиткового полета ВА, получившие название «Космос-997 и -998», возвратились на Землю.
Третья попытка запуска аналога, предпринятая 5 января 1979 г., была неудачной из-за аварии носителя; САС успешно возвратила на Землю верхний ВА. Последний полет летного блока, запущенного 23 мая 1979 г. под обозначением «Космос-1100 и -1101» напоминал предыдущие полеты за исключением того что верхний ВА совершил два оборота по орбите. Аппараты выполнили раздельный вход в атмосферу с промежутком 90 мин друг от друга.
Первый запуск полностью укомплектованного ТКС для испытания конструкции и систем состоялся 17 июля 1977 г. под обозначением «Космос-929». Через месяц ВА корабля совершил успешный спуск и приземление в заданном районе СССР. Автономный полет ФГБ продолжался до 3 февраля 1978 г.
Второй ТКС запущенный 25 апреля 1981 г. под обозначением «Космос-1267», состыковался со станцией «Салют-6» 19 июня 1981 г. Для совместимости стыковочных агрегатов корабля и станции последним ее экипажем (В. В. Коваленок и В. П. Савиных) перед возвращением на Землю в конусе стыковочного узла станции была оставлена проставка, обеспечивающая стыковку ТКС без закрытия замков агрегата. В таком режиме ТКС совершал полет более 400 дней, корректировал орбиту ДОС и 29 июля 1982 г., после выдачи своей ДУ тормозного импульса, вошел вместе со станцией в плотные слои атмосферы и прекратил существование. До этого 24 мая 1981 г. с ТКС был спущен ВА.
Третий ТКС, запущенный 2 марта 1983 г. под обозначением «Космос-1443», 10 марта состыковался со станцией «Салют-7». В этом полете стыковочные агрегаты обоих аппаратов были модифицированы, что позволило экипажу станции в составе В. А. Ляхова и А. П. Александрова, работая во внутренних отсеках ТКС, разгрузить его. 14 августа 1983 г. была произведена отстыковка ТКС от станции «Салют-7», а 23 августа — спуск ВА с результатами исследований. Полет ФГБ «Космоса-1443» продолжался до 19 сентября 1983 г.
Хотя РН УР500К «Протон» еще во время выполнения программы Л1 «Зонд» получила сертификат на возможность применения в пилотируемых полетах, наличие в ее баках большого количества токсичных компонентов топлива вызывало сомнение в использовании ее для запуска пилотируемых вариантов ТКС. Из-за затяжки в разработке корабля снабжения и в связи с широким развертыванием работ по системе «Энергия»-«Буран» программа ТКС была закрыта. Оставшийся задел был использован в программе создания модулей снабжения и научно-технических модулей станций «Салют-7» и «Мир».
Проекты ракетопланов
(ОКБ-52)
Параллельно с разработкой «космолетов» для полета человека к планетам в ОКБ-52 с начала 60-х годов велись обширные поисковые работы по определению внешнего облика крылатых КК для полета по орбитам ИСЗ и возвращения на Землю. Под руководством В. Н. Челомея рассматривались различные схемы подобных аппаратов, названных ракетопланами. Выявлялась область применения отдельных типов аппаратов, в том числе КК с малым аэродинамическим качеством на гиперзвуковой скорости, типа баллистических или полубаллистических СА и аппаратов со средним качеством типа космических самолетов, которые совершают вход в атмосферу в теплозащитном контейнере, а затем, после прохождения участка наибольшего нагрева, сбрасывают контейнер и совершают планирующий спуск и горизонтальную посадку с использованием раскрывающегося крыла и ТРД. Наибольшие перспективы имели чисто крылатые ракетопланы, позволяющие осуществлять маневрирование в широком диапазоне скоростей и направлений. Такие аппараты могли бы совершать управляемый спуск с небольшими перегрузками с любой орбиты ИСЗ в заданную точку Советского Союза.
К 1964 г. по заданию ВВС был создан аванпроект одноместного ракетоплана, выведение которого на околоземную орбиту предполагалось осуществить либо с помощью РН «Союз», либо с помощью РН разработки ОКБ-52. Из-за выхода к 1966 г. на первый план работ по комплексу «Алмаз» разработка ракетопланов была временно приостановлена.
