Лидия Кузьмина - Неизвестный Люлька. Пламенные сердца гения

Один из пионеров космонавтики — наш соотечественник инженер Фридрих Цандер в начале 20-х годов выдвинул идею межпланетных кораблей. В статье, опубликованной в 1924 году, он первым в мире предложил использовать для космических полетов крылатые аппараты и обосновал преимущество крыльев перед парашютным спуском орбитального корабля на землю. В 1927 году на Международной выставке, проходившей в Москве, демонстрировалась модель его крылатого аппарата для предполагаемых воздушно-космических полетов. И вот спустя 40–50 лет появились многоразовые корабли «Шаттл», «Буран». Но до появления универсальной ракетно-космической транспортной системы «Энергия» — «Буран» была оригинальная научно-техническая разработка, рассчитанная на приоритетное и экономичное развитие нашей космонавтики. В 1965 году в ОКБ А.И. Микояна группа специалистов, в основном молодых, под руководством опытного талантливого заместителя главного конструктора Г.Е. Лозино-Лозинского (впоследствии он стал генеральным директором — главным конструктором НПО «Молния», руководил работами по созданию планера «Бурана») приступила к исследованиям и проектированию двухступенчатой воздушно-космической системы (ВКС). Год спустя, в июне 1966 года, Глеб Евгеньевич, назначенный главным конструктором проекта «Спираль», так его назвали, выполнил аванпроект:

Обе ступени ВКС с расчетной массой 115 тонн представляли собой состыкованные воедино крылатые широкофюзеляжные аппараты горизонтального взлета-посадки и многоразового использования. Спроектированы они были по схеме «несущий корпус — бесхвостка»: 52-тонный (длина 38 м, размах 16,5 м) мощный воздушный корабль-разгонщик до скорости 6 мах и отделяемый от него стартующий с его «спины» на высоте 28–30 тысяч метров 10-тонный пилотируемый орбитальный самолет длиной 8 м и размахом 7,4 м. На консоли его крыла приходилось лишь 3,4 м, а остальная, большая часть несущей поверхности соотносилась с шириной фюзеляжа. К этой птице, получившей название ЭПОС (экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет) — или «Спираль», стыковался бак с ракетным топливом для вывода аппарата с гиперзвуковой скоростью на орбиту.

В работу по созданию этой аэрокосмической системы многоразового использования включилось ОКБ Люльки. Под руководством заместителя главного конструктора Александра Васильевича Воронцова конструкторы начали проектировать для мощного самолета-разгонщика воздушно-водородный двигатель. В группу проектировщиков входили Юрий Николаевич Бытев, Константин Васильевич Кулешов, Алексей Дмитриевич Сынгаевский.

«Большой трудностью, с которой мы встретились при проектировании этого двигателя, — вспоминает А.Д. Сынгаевский, — была температура перед компрессором 1650°, которая возникает на разгонщике при максимальной скорости 6 мах. Надо было обеспечить охлаждение турбины. Мы искали для этого разные способы.

С построенным впоследствии «Бураном» и подобными кораблями за рубежом ЭПОС имел некоторое сходство по своим самолетным контурам, что было продиктовано условиями планирования в атмосфере. Но аппарат микояновцев по выбранной форме, компоновке, «горячей конструкции» (из жаростойких сплавов, без специальной теплозащиты) и поворотному крылу — то есть по всему, чем обеспечиваются хорошие аэродинамические характеристики на каждом участке траектории полета, существенно отличался от других разработок того времени. А главное — мог вывести космические полеты на экономичный путь развития. Ведь «крыльевой вариант» позволял активно использовать энергетический запас атмосферы, благодаря чему для вывода аппарата на космическую орбиту энергетических затрат требовалось в 6–8 раз меньше чем при использовании каких бы то ни было ракет. Но по тому пути не удалось пройти до конца из-за некомпетентного вмешательства некоторых партийно-государственных руководителей, и в частности тогдашнего министра обороны СССР А.А. Гречко.

А ведь вначале ничто не предвещало помех. К тому же и сам генеральный конструктор А.И. Микоян всем своим авторитетом поддерживал группу конструкторов, в 1967 году уже приступивших к рабочему проектированию воздушно-космической системы. Вскоре под тему «Спираль» — ЭПОС в Дубне был создан космический филиал микояновской фирмы. Возглавил его заместитель главного конструктора ОКБ А.И. Микояна Петр Абрамович Шустер. Внимание к проекту воодушевляло специалистов — все работали с неистовым энтузиазмом молодости, веселым азартом.

Олег Николаевич Некрасов, занимавшийся разработкой комплекса систем навигации и управления ЭПОСа, вспоминал, что намного раньше, чем определено графиком работ, была предъявлена к сдаче система управления.

В быстром темпе разрабатывались и другие комплексы. И в таком же ритме проектировали двигатель АЛ-51 и мы, конструкторы КБ Люльки. Для исследования характеристик устойчивости и управляемости на разных этапах полета, оценки теплозащиты из высокопрочных жаростойких материалов построили аналоги ЭПОСа в трех разных комплектациях и летающие модели в масштабах 1:3 и 1:2, получившие название «Бор». Аналог для исследований в полетах на дозвуковой скорости — имитация атмосферного участка захода на посадку при возвращении с орбиты — получил кодовое обозначение «105.11», на сверхзвуке — «105.12», на гиперзвуковой скорости — «105.13».

— Что характерно, — подчеркивал начальник ОКБ космического филиала Юрий Дмитриевич Блохин, — что основные конструкторские решения по всем комплектациям аналогов ЭПОСа были выполнены в единой, так сказать, сквозной схеме. В чем ее достоинство? Во-первых, трудоемкость в производстве при переходе от дозвукового варианта к гиперзвуковому возрастала незначительно. Да и росла только потому, что по мере усложнения решаемых задач на борт устанавливалось дополнительное и более совершенное оборудование. Во-вторых, благодаря сквозной схеме на подготовку производства к выпуску самих орбитальных самолетов времени потребовалось совсем немного.

Многочисленные лабораторные исследования, продувки моделей и аналогов в аэродинамических трубах ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, их стендовые отработки, имитирующие разные режимы и этапы полета, позволили с высокой степенью достоверности определить аэродинамические характеристики планера. Они стали исходными данными для разработчиков различных систем ЭПОСа. Для уточнения результатов «трубных исследований» и изучения свойств новых материалов, предусмотренных в конструкции будущего орбитального самолета, были выполнены с помощью ракет запуски моделей «Бор» в масштабах 1:3 и 1:2.

Конструкцию ЭПОСа делали достаточно легкой, но способной довольно долго работать в исключительно тяжелых условиях. Особенно при входе в плотные слои атмосферы после покидания космической орбиты. Ведь в полете с большой скоростью, а уход с орбиты предполагался на скорости, равной 8 км/с, в плотных слоях атмосферы возбуждаются чрезвычайно мощные тепловые потоки. В приграничном слое молекулы воздуха переходят в атомарный ряд, то есть разрушаются. А «осколки» — электроны, ионы и ядра атомов — образуют плазму, которая, соприкасаясь с поверхностью орбитального самолета, сильно нагревает ее. Наиболее подвержены нагреву передняя часть фюзеляжа, кромки крыла и киля.