Из истории Бурана
Трудности посадки Бурана
Для посадки на ВПП возвращающегося из бескрайних просторов космоса крылатого космического корабля с малым аэродинамическим качеством и без двигательной установки необходим был не только богатый, накопленный в ЛИИ опыт. Создание космического самолёта, который в одном полёте должен был летать в трёх принципиально различающихся средах — в условиях невесомости и космического вакуума, в условиях бушующей, всё прожигающей плазмы на высотах 80- 40 км и, наконец, на обычном атмосферном участке, включая предпосадочное маневрирование и посадку, — было сопряжено с решением целого ряда принципиальных проблем.
Из-за необходимости мощной теплозащиты корабля на верхних атмосферных участках полёта его аэродинамическое качество, характеризующее расход высоты на единицу дальности при установившемся планировании, т.е. полёте с неработающим двигателем, сделать соизмеримым хотя бы с качеством истребителя (= 7-8) невозможно. Максимальное качество «Бурана» на сверхзвуке было лишь 1,5 и 4,5 на дозвуковых режимах полёта. Поэтому его посадка на полосу в бездвигательном варианте представляла собой новую, довольно сложную проблему.
Даже серьёзно обсуждался вопрос об установке на нём дополнительно «посадочного» двигателя, но вскоре он был совершенно правильно снят с повестки дня. Во-первых, потому, что сложно создать такой двигатель, который бы с необходимой вероятностью надёжно запускался после длительного пребывания в условиях низких температур и вакуума космоса из-за неизбежной сублимации (переход из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу) металлов и смазочных материалов. Для его создания и отработки двигателистам требовалось слишком много времени и средств. Во-вторых, если бы даже такой двигатель и был создан, возить его на орбиту только за тем, чтобы лишь одноразово использовать на посадке, было слишком накладно. Ведь один килограмм выведенного на орбиту груза требовал сорок килограммов стартового веса, в основном горючего.
Бездвигательная посадка на ВПП ЛА с таким низким аэродинамическим качеством, как у «Бурана», обуславливающим угол наклона траектории равновесного планирования с прибор¬ной скоростью 600 км/ч, равный 19° вместо обычно установлен¬ного 2° 40', и вертикальную скорость сближения с землёй, равную скорости свободного падения человека без парашюта (60 м/с или более 200 км/ч — вместо 5-7 м/с при обычном заходе), представляла чрезвычайно сложную ситуацию как для лётчика, так и для автопилота. Даже небольшие ошибки в управлении или возмущения в таком высокодинамичном режиме могли приводить либо к запредельным вертикальным скоростям при касании ВПП, либо к зависанию ЛА с последующим неуправляемым движением к земле, не говоря уже о таких нюансах, как перелёт и недолёт.
При отказе двигателя на истребителе в качестве основной реакции лётчика на это инструкция предписывает катапультирова¬ние. Но поскольку последнее слово всегда остаётся за лётчиком, то имеется солидная статистика выполнения лётчиками вынужденных бездвигательных посадок. И она такова, что может быть охарактеризована словами «фифти-фифти», т.е. около половины таких посадок заканчивались для лётчиков летальным исходом.
Здравый смысл подсказывал, что необходимо строить заход и посадку по так называемой двухсегментной глиссаде, включающей в себя, кроме равновесной крутой с углом наклона 19°, ещё и нестационарную пологую с весьма интенсивным торможением и с менее глубоким выравниванием при сходе с неё перед касанием ВПП. Оставалось лишь решить на первый взгляд простой, но практически очень важный вопрос — выбрать угол наклона пологой переходной глиссады. Вышеуказанный максимальный угол оказался равным 5°. Он-то и был рекомендован в качестве угла наклона пологой глиссады. Но все же пришлось остановиться спустя много лет на угле 2° с учётом того, что при желательном с точки зрения динамики угле в 1-1,5° из- за влияния земли начинают возрастать искажения и ошибки посадочных радиосредств.
Надо сказать, что создание системы управления космического самолёта являлось ключевой проблемой и предопределило пятилетнее отставание всей программы. Управленцы «Молнии», в основном, начальники разных уровней, перешедшие с Лозинским из ОКБ Микояна, при принятии даже мелких решений подобострастно смотрели в рот то ему, то начальству головного института — ЦАГИ, т.е. тем, кто, по определению, не является специалистом и не мог найти новых подходов по той простой причине, что не считал нужным их искать. Те же действительно творческие работники, которых тоже было немало на «Молнии» и в ЦАГИ, практически не имели никакого веса, на них мало кто обращал внимание.
В. В. Уткин, руководитель ЛИИ с государственным мышлением, хорошо знавший интеллектуальный, творческий и производственный потенциал вверенного ему института, взялся инициативно, довольно смело за необычную для ЛИИ программу создания модели крылатого космического аппарата «Бор», отцом-вдохновителем и охранителем которого он был. А когда теплофизическая модель орбитального корабля «Бор-4», несколько раз слетав в космос с приводнением сначала в Чёрном море, а затем в Индийском океане, позволила получить достоверную картину температурных полей и тепловых потоков, на основе чего можно было уменьшить солидное количество килограммов теплозащиты «Бурана», ранее с пренебрежением относившийся к этим работам товарищ Г.Е. Лозино-Лозинский стал прибирать всю программу к своим рукам и «возглавил» её.
83 комментария, последний 21 августа