Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

В перспективе предполагалось довести тягу двигателя РД0120 до 230 тонн в пустоте и до 224 тонн на земле, с повышением удельного импульса до 460,5 секунд в пустоте и до 443 секунд на земле, а также сделать его многоразовым по типу РД170.

Длина блока Ц составляет 58,1 метра, а его диаметр – 7,7 метра. Стартовая масса заправленного блока Ц – 790 тонн, а его сухая масса – 78 тонн. В целях повышения плотности топливных компонентов блок Ц заправляется переохлажденными жидким кислородом (195С) и жидким водородом (–255С). Вся наружная поверхность кислородного бака, расположенного в верхней части блока, покрыта теплозащитой из пенополиуретана, которая обеспечивает расчетный тепловой режим кислорода, и абляционного покрытия для отвода тепла в процессе полета в атмосфере. Водородный бак также покрыт теплозащитой, а участки, подвергающиеся воздействию факелов двигателей увода блоков А и подверженные воздействию повышенных теплопритоков из-за взаимодействия стенки со скачками уплотнения, приходящих от орбитального корабля и силовых узлов связи, имеют абляционную теплоизоляцию.

Блок Ц был первой отечественной кислородно-водородной ступенью, доведенной до стадии летных испытаний. Так же, как и подвесной топливный бак шаттла, блок Ц не спасался. Но в отличие от американцев на нем установлены двигатели и система управления. Естественно, что каждый пуск «Бурана» был заведомо гораздо дороже пуска шаттла. Но кто думал об экономике, когда требовалось дать адекватный ответ на вызов американцев.

Изготавливался блок Ц, точнее его топливные баки, на куйбышевском заводе «Прогресс», а сборка его производилась уже на космодроме в большом МИК на площадке 112. Правда, в отличие от Н1 на космодром отправлялись не отдельные лепестки, а полностью изготовленные баки горючего, окислителя и двигательная установка.

Поскольку перевезти баки таких размеров по каким-либо дорогам было невозможно, пришлось перевозить блок Ц верхом на самолете. Проектом предусматривалась транспортировка из Куйбышева на космодром полностью собранного блока Ц на самолете Ан-225 «Мрия». В связи с неготовностью авиационных средств транспортировки окончательно собранного блока Ц переправка ступени с завода производилась раздельно, по частям. Была предусмотрена транспортировка отдельно бака окислителя, бака горючего и грузовой композиции межбакового и хвостового отсеков. Для этих целей был переоборудован мясищевский стратегический бомбардировщик 3М в транспортный самолет 3МТ. Впоследствии для показа широкой публике к цифре 3 добавили палочку, и получился ВМТ(«Владимир Мясищев транспортный»). Грузоподъемность этого самолета ограничивалась величиной 45 тонн, поэтому отдельно перевозились кислородный и водородный баки. Но это все же лучше, чем возить на космодром отдельные лепестки баков и там их сваривать. На нем же перевозился на Байконур и первый летный образец орбитального корабля. Но для того, чтобы уложиться в заданный возможностями 3МТ вес, пришлось снять с корабля почти все, даже хвостовое оперение. К концу 80-х годов для целей транспортировки составных частей «Бурана» был специально построен в единственном экземпляре самолет-гигант Ан225 «Мрия»с шестью турбореактивными двигателями и грузоподъемностью 250 тонн. Первый полет он выполнил в декабре 1988 года.

Вообще-то при разработке ракеты-носителя «Энергия» рассматривались различные способы транспортировки блоков, баков, агрегатов, отдельных частей ракеты и орбитального корабля. Негабаритность конструкций блока второй ступени (выше четвертой степени) и корабля заставили разработчиков обратиться к воздушным средствам транспортировки. Водного пути к Байконуру, как у американцев, у нас, известно, – нет. Правда, был вариант транспортировки самоходной баржей из Куйбышева по Волге к устью, ближе к Астрахани или Волгограду, а от Волги до Байконура по специальной одноколейной дороге, позволяющей транспортировку сверхгабаритных грузов. Эту железнодорожную колею надо было строить Несложный технико-экономический анализ всех возможных вариантов перевозки показал однозначно: другого пути, кроме воздушного, не было.

В принципе возможен был вариант транспортировки по частям, по элементам, которые позволяли бы пользоваться доступным транспортом – обычной железной дорогой. Но тогда пришлось бы организовывать крупное производство как для Н1 со всеми проблемами, в том числе – социально-бытового обеспечения. Было признано рациональным сборку основных элементов вести на своих производственных базах: блок Ц в Куйбышеве, орбитальный корабль в Москве. Для блока А проблемы транспортировки не существовало.

Разработчиками «Энергии» исследовалась также возможность транспортировки аэростатическими аппаратами и вертолетами. Исходя из грузоподъемности существовавших на то время вертолетов перенос собранного блока Ц был возможным только связкой вертолетов. Блок Ц крепился к специальной траверсе. Четыре вертолета выстраивались на безопасном для группового полета расстоянии, подхватывали на тросовых чалках траверсу с грузом и переносили его на достижимое для вертолетов расстояние. Вариант оказался несостоятелен в связи с тем, что он требовал много промежуточных посадок для дозаправки.

Были изучены авиационные средства транспортировки блока Ц на базе отечественных самолетов Ту-95, Ан-22, Ан-124, Ил-76 и ЗМ. Самолеты Ту-95 и Ил-76 не обеспечивали необходимой грузоподъемности. Отклонены были также и варианты с использованием самолета Ан-22 и его модификации АН-22Ш (первый мог транспортировать груз на внешней подвеске, второй – внутри фюзеляжа). Подходящим самолетом с высокими аэродинамическими характеристиками оказался тяжелый стратегический бомбардировщик 3М, который создавался В. М. Мясищевым.

Изучение аэродинамических свойств такой композиции, поиски рациональной компоновки привели к необходимости изменения конструкции фюзеляжа – усилены отсеки фюзеляжа, установлены узлы крепления грузов, усилено крыло – заменены подкрыльевые стойки на более мощные, установлены более мощные двигатели, вместо однокилевого вертикального оперения сделано разнесенное двухкилевое с огромными концевыми шайбами, увеличена площадь горизонтального и вертикального оперений, практически была изготовлена новая хвостовая часть фюзеляжа с оперением. Всего было переоборудовано два самолета 3М. Первый бак – штатный бак окислителя – самолет ВМ-Т доставил на Байконур с посадкой на посадочную полосу для «Бурана» в апреле 1982 года.

Для обеспечения соединения гидравлических и пневматических магистралей и электрических цепей ракеты-носителя на старте был разработан стартово-стыковочный блок Я. Он служит нижней силовой опорной плитой, к которой крепятся блоки первой ступени пакета и в совокупности с силовой схемой центрального блока образует цельную конструкцию, обеспечивающую транспортировку ракеты на транспортно-установочном агрегате и установку ее в вертикальное положение на старте. Блок Я рассчитан на многократное использование с проведением ремонтных и профилактических работ после каждого пуска.