Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Но все это произойдет в конце 90-х, а в конце 70-х и начале 80-х на ракету-носитель 11К77 делалась серьезная ставка при проектировании перспективных космических аппаратов. После проектно-поисковых работ согласно Постановления от 27 января 1985 годаи по решению ВПК от 22 декабря 1986 года началась разработка эскизного проекта многоразового многоцелевого корабля «Заря»( 7КСМили 14Ф70). Корабль должен был создаваться в два этапа: на первом этапе должен был разрабатываться базовый многоразовый пилотируемый корабль, на втором – его модификации для решения специальных задач в автономном и совместных с другими космическими аппаратами полетах в широком диапазоне высот и наклонений (до 97) орбит. Базовый многоразовый корабль «Заря» был предназначен для:

• доставки экипажей численностью 2-8 человек и полезных грузов на орбитальные станции типа «Мир» и возвращения их на Землю;

• дежурства на станции для обеспечения возвращения экипажа на Землю в нужный момент (допустимая длительность полета корабля – не менее 195 суток, в последующем – до 270 суток);

• доставки и возвращения грузов в беспилотном варианте;

• проведение операций по спасению экипажей пилотируемых объектов типа станции «Мир» и орбитального корабля «Буран»;

• решения отдельных задач в автономных полетах в интересах Министерства обороны и Академии наук.

Корабль «Заря» имеет диаметр 3,1 метра и максимальную массу до 15 тонн при выведении на опорную орбиту высотой 190 км и наклонением 51,6о, в том числе массу доставляемых и возвращаемых грузов соответственно 2,5 тонны и 1,5–2 тонны при экипаже из двух космонавтов. Он состоит из возвращаемого корабля в виде фары (аналогично спускаемому аппарату корабля «Союз») и навесного отсека, отделяемого перед спуском. Для стыковки с орбитальной станцией типа «Мир» предусматривался стыковочный агрегат типа “штырь–конус” или андрогинный периферийный агрегат стыковки.

Возвращаемый корабль как основная часть является многоразовым и мог эксплуатироваться в течение 30-50 полетов. Многоразовость достигалась, в частности, за счет применения теплозащитных материалов многократного использования (по опыту орбитального корабля «Буран»), новой схемы вертикальной посадки на Землю с помощью многоразовых ЖРД для гашения вертикальной и горизонтальной скоростей посадки и сотового амортизатора корпуса корабля для исключения его повреждений.

Принцип посадки на ЖРД, кроме многоразовости, открывал перспективу применения возвращаемого корабля для полетов и на безатмосферные планеты. Однако использование этого принципа для возвращаемого на Землю пилотируемого корабля вызвало сомнения у специалистов ряда организаций. В целях повышения безопасности экипажа до набора необходимой статистики посадки на ЖРД в комплексе средств посадки предусматривались отработанные и надежные резервные средства: так на кораблях 1го этапа предполагалось использовать катапультные кресла для спасения космонавтов в аварийных ситуациях при посадке и на начальном участке выведения на орбиту, хотя размещение кресел в возвращаемом корабле ограничивало бы численность экипажа до 4 человек.

В составе основной системы посадки планировалось использовать 24 посадочных двигателя объединенной двигательной установки тягой 1,5 тонны каждый, работающих на компонентах перекись водорода – керосин, а для управления спуском – 16 однокомпонентных двигателей, также входящих в ОДУ. Бортовой комплекс управления и комплекс средств посадки должен был обеспечивать точность посадки не хуже 2,5 км. В одноразовом навесном отсеке предполагалось разместить многофункциональную двигательную установку, обеспечивающую орбитальное маневрирование корабля, в частности, подъем с опорной на рабочую орбиту и спуск на Землю с высоты рабочей орбиты 200-500 км. МДУ включала два двигателя тягой по 300 кг, а также двигатели причаливания и ориентации.

Базовый корабль разрабатывался как многоцелевой для решения различных задач в пилотируемых и беспилотных вариантах в составе орбитальных комплексов и автономно, а также для совместной работы с буксирами в режиме орбитального маневрирования (вплоть до геостационарной орбиты). Смена целевого назначения или изменение численности экипажа практически не затрагивали основной конструкции и систем корабля.

Корабль «Заря» предусматривалось использовать в следующих вариантах:

• транспортный корабль с экипажем из 2-4 человек с доставляемым и возвращаемым грузом;

• корабль-спасатель с экипажем 1-2 человека или без экипажа для возвращения на Землю космонавтов (2-4 человека на первом этапе и до 8 человек – на втором) с потерпевшего аварию космического аппарата;

• корабль для проведения монтажных и ремонтно-восстановительных работ с экипажем из 2-3 человек;

• беспилотный корабль с доставляемым и возвращаемым грузами для полетов на высокие орбиты (до 36 000 км) с помощью буксира.

Корабль «Заря» планировался как основное транспортное средство для орбитального комплекса «Мир2», начало эксплуатации которого ожидалось в 1995-1996 годах. Был завершен выпуск основной конструкторской документации, когда в феврале 1989 года все работы по теме «Заря» были закрыты в связи с недостаточностью финансирования. Так бесславно закончилась история создания одного из самых перспективных космических кораблей, который мог бы стать основным транспортным космическим средством первой половины ХХI века.

В настоящее время в США, а точнее в Космическом Центре имени Джонсона, ведутся работы по экспериментальному аппарату с несущим корпусом Х38, который в результате должен стать в будущем кораблем-спасателем международной космической станции, рассчитанным на возвращение экипажа из 7 человек. В последующем Х38 может быть легко переоборудован в транспортный корабль на линии Земля-орбита, который может эксплуатироваться в течение следующих 20 и более лет. В частности, рассматривается вариант создания совместного американо-европейского транспортного космического корабля CТV, выводимого вместе с экипажем из 3 человек европейским носителем «Ариан5». Правда, в этом случае корабль должен быть оснащен катапультируемыми креслами.

Корабль-спасатель Х38, очертания которого во многом похожи на экспериментальный аппарат с несущим корпусом Х24А, испытывавшимся в 70-х годах, должен сходить с орбиты с помощью сбрасываемой двигательной установки, тормозиться в атмосфере подобно шаттлу и выполнять заключительное снижение в бездвигательном режиме на парашюте-крыле типа “парафойл”. Этот тип управляемого парашюта рассматривался еще при проектировании космического корабля «Джемини». Длина Х38 составляет 9,1 метра, а ширина – 5,1 метра. Экипаж размещается в кабине почти по бразильской схеме 1+2+4. Аппарат способен совершать боковой маневр в атмосфере на расстояние до 1100 км. При скорости М=0,8 на высоте 7 км раскрываются тормозные парашюты, а на 4,5 км – основной управляемый парашют размерами 15 на 30 метров и площадью 700 м2, процесс развертывания которого занимает 35 секунд. Горизонтальная скорость посадки аппарата составляет 65 км/ч, вертикальная – 4,5-6 м/с. Впрочем, аппарат можно посадить и без парашюта, но в этом случае его горизонтальная скорость составит 470 км/ч. Снижением на «парафойле» управляет экипаж, хотя посадка может выполняться в автоматическом режиме. Сама же посадка выполняется на лыжное шасси.