Текст книги "Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I)"

Автор книги: Антон Первушин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 32 страниц)

Испытания воздушно-космических моделей «БОР»

Помимо испытаний дозвукового аналога «105.11», в рамках программы создания космического корабля «Буран» были использованы готовые аппараты «БОР».

Беспилотные орбитальные ракетопланы («БОР») создавались с целью уточнения результатов аэродинамических исследований, характеристик устойчивости и управляемости орбитального самолета ВКС «Спираль» на различных участках полета и изучения свойств новых материалов теплозащиты.

Они представляли собой модели орбитального самолета, выполненные в масштабах 1:3 и 1:2.

Так, «БОР-1» был изготовлен в масштабе 1:3 (длина – 3 метра) целиком из дерева и его масса составляла 800 килограммов. «БОР-1» был запущен ракетой-носителем «Космос-2» («11Кб5») 15 июля 1969 года на высоту 100 километров и, естественно, сгорел при входе в атмосферу.

Но еще до начала горения, на высоте 70 километров, радиотелеметрия донесла до Земли множество ценной информации. На основании итогов этого запуска был сделан вывод, что выбранная форма корпуса обеспечивает устойчивый управляемый спуск.

«БОР-2» и «БОР-3», изготовленные в масштабе 1:3 и 1:2 соответственно, были выполнены уже из металла и имели программное управление. Эти аппараты запускались в космос по баллистической траектории из Капустина Яра в сторону полигона в Сары-Шагане (Казахстан) тем же носителем «Космос-2».

Существенно доработанный «БОР-4» служил для отработки новой системы теплозащиты, близкой по характеристикам к теплозащите «Бурана».

Он представлял собой беспилотный экспериментальный аппарат, являющийся уменьшенной копией (1:3) пилотируемого воздушно-космического самолета системы «Спираль», и был выполнен по аэродинамической схеме «несущий корпус». Габариты модели «БОР-4» были следующие: длина – 2,86 метра, размах крыла – 2,6 метра, стартовая масса —

1074 килограмма, масса после возвращения – 795 килограммов. Аппарат со скошенным вверх крылом был оснащен двигателями газовой стабилизации, блоками автономного управления, термозащитным экраном и сбрасываемой тормозной двигательной установкой, осуществляющей сход с орбиты.

Телеметрическая система, которой был оснащен «БОР-4», записывала информацию в бортовое запоминающее устройство и передавала в пакетном режиме при пролете над двумя кораблями космического слежения, а при спуске – на наземный приемный пункт. Измерения шли от 150 термопар, установленных на дюралевой обшивке под теплозащитными плитками, а также под внешним покрытием плиток на глубине 0,3 миллиметра. Телеметрировались показания акселерометров, индикаторов угловых скоростей, положение консолей крыла и информация нескольких десятков других датчиков температуры и давления; использовались также термокраски и индикаторы плавления.

Аппараты «БОР-4» создавались в Летно-исследовательском институте (ЛИИ) имени Громова; изготовление и сборка производились на Тушинском машиностроительном заводе. 5 декабря 1980 года состоялся суборбитальный запуск первого экземпляра аппарата «БОР-4» с абляционной теплозащитой, целью запуска было проверить работоспособность всего экспериментального комплекса. 4 июня 1982 года «БОР-4» был запущен на ракете-носителе «К-65М-РБ5» (вариант легкой двухступенчатой РН «Космос-ЗМ») с полигона Капустин Яр и выполнил один виток на высоте около 225 километров. Над Шри-Ланкой «БОР-4» со скоростью 7500 км/ч ворвался в атмосферу. Потом, погасив скорость, спланировал и приводнился на парашюте в 560 километрах южнее архипелага Кокосовых островов.

Там его подобрал один из семи дежуривших в зоне кораблей Военно-Морского Флота СССР.

В период с 1982 по 1984 год было произведено шесть суборбитальных и орбитальных запусков аппаратов «БОР-4».

Аппараты, выводившиеся на орбиты ИСЗ, получали наименования спутников серии «Космос» («Космос-1374», «Космос1445», «Космос-1517» и «Космос-1614»).

В результате проведенных исследований была окончательно решена проблема теплозащиты орбитального самолета, в том числе получены значения температур на наиболее теплонапряженных элементах конструкции: носовом обтекателе и прилегающем к нему участке нижней поверхности фюзеляжа в условиях реальных физико-химических процессов и каталитичности поверхности на высотах от 100 до 30 километров при скоростях от 25 до 3 Махов.

После двух запусков и отработки бортовой системы управления район приводнения в Индийском океане был заменен на район Черного моря. Дело в том, что каждый раз приходилось преодолевать противодействие иностранных судов, пытавшихся опередить советские корабли и поднять на борт приводнившиеся аппараты. Но и со сменой места посадки проблем не убавилось. Трасса атмосферного участка спуска «БОР-4» при приводнении в советских территориальных водах Черного моря проходила на высотах от 60 до 80 километров над территориями Великобритании и Германии, что юридически являлось нарушением их воздушного пространства.

Поэтому каждый полет аппаратов «БОР-4» заканчивался вручением соответствующей дипломатической ноты.

Полеты «БОР-5»

С июня 1983 года начались запуски летающей лаборатории «БОР-5», которая являлась геометрически подобной моделью «Бурана», выполненной в масштабе 1:8.

«БОР-5» создавался для достижения следующих целей: определение аэродинамических и балансировочных характеристик, продольной, боковой и поперечной устойчивости в условиях реального полета, исследование распределения давления по поверхности аппарата, определение тепловых и акустических нагрузок, проверка достоверности методов аэродинамического расчета Ввиду того, что для получения требуемого аэродинамического подобия при полете в атмосфере скоростной напор был значительно выше, чем при полете орбитального корабля «Буран», и температура поверхности превышала возможности плиточной теплозащиты, на аппаратах «БОР-5» применялась традиционная «уносимая» абляционная теплозащита на основе минерального стеклопластика.

Как и в случае «БОРа-4», управление лабораторией «БОР-5» вне атмосферы осуществлялось газореактивными соплами, а в атмосфере – рулевыми поверхностями самолетного типа Телеметрическая система «БОРа-5» записывала в запоминающее устройство и передавала на Землю информацию от нескольких блоков акселерометров, датчиков угловых скоростей, свободных гироскопов, датчиков давления, отклонения элевонов и руля направления и аппаратуры измерения шарнирных моментов на рулях. Она же собирала информацию от термопар, калориметрических и других температурных датчиков; использовались также термокраска и индикаторы плавления.

Аппараты «БОР-5» изготавливались на Электромеханическом заводе имени Мясищева при участии специалистов ЛИИ и НПО «Молния».

«БОР-5» запускались все той же ракетой-носителем «К65М-РБ5» с космодрома Капустин Яр, но летели по суборбитальной траектории в направлении озера Балхаш. Ракета с аппаратом массой 1450 килограммов достигала максимальной высоты около 210 километров, после чего происходило разделение, и «БОР-5» продолжал полет по баллистической кривой со скоростью примерно 5 км/с. В атмосфере, с высоты около 50 километров, полет проходил с программным изменением углов крена и атаки по траектории, соответствующей траектории «Бурана».

Дальность полета аппарата «БОР-5» от точки старта ракеты до приземления составляла около 2000 километров; с высоты 7–8 км он тормозился по крутой спирали, на высоте 3 км выпускался парашют, на котором аппарат приземлялся с вертикальной скоростью 7 м/с.

С 6 июля 1984 года по 27 июля 1988 года было проведено пять запусков аппаратов «БОР-5», причем первые два по программе летно-конструкторских испытаний доработанной ракеты-носителя.

При первом пуске из-за электрического дефекта аппарат и ракета не разделились и упали на землю вместе. Второй и последующие полеты прошли нормально. Три зачетных пуска по программе испытаний «БОР-5» прошли удачно и дали необходимую информацию.

Постепенное свертывание, а затем и полное закрытие программы «Буран» не позволили провести интересные эксперименты по радиосвязи на плазменном участке спуска в атмосфере, для чего на базе «БОР-4» был изготовлен аппарат «БОР-6». Эту новую модель планировалось снабдить спциальными охлаждаемыми антеннами, вынесенными в набегающий поток.

Глава 10 БИТВА ЗА ЛУНУ

Несостоявшиеся похороны, или Были ли американцы на Луне?

Орбитальный полет первого советского космонавта стал тем событием, после которого всем было ясно: для того чтобы доказать свое превосходство в космической области, необходимо совершить нечто еще более эпохальное.

Как минимум, слетать на Луну. Эту задачу и поставил перед своей нацией президент Джон Фицджеральд Кеннеди. 20 апреля 1961 года, когда весь мир уже несколько дней находился под неизгладимым впечатлением от полета Юрия Гагарина, президент США Джон Кеннеди направил вице-президенту Линдону Джонсону такой меморандум: «В продолжение нашего разговора я хотел, чтобы вы как Председатель Совета по космосу возглавили проведение всестороннего анализа наших позиций в исследовании и использовании космоса». Кеннеди просил дать ему ответы на следующие конкретные вопросы. Во-первых, есть ли у США возможность оставить Советы позади, осуществив посадку ракеты на Луне?

Во-вторых, существует ли какая-либо внятная космическая программа, обещающая внушительные результаты в ближайшее время? В-третьих, какие дополнительные расходы понадобятся для реализации этой программы? В-четвертых, должны ли США при разработке крупных ракет-носителей отдать предпочтение ядерному, жидкому или твердому топливу? Или комбинации всех трех? В-пятых, предпринимаются ли максимальные усилия по реализации космической программы и есть ли от этих усилий практическая отдача?..

Вице-президент Джонсон поручил ответить на эти вопросы Вернеру фон Брауну. «Ракетный барон» в своем докладе весьма скромно и даже пессимистически оценил сложившуюся ситуацию, но при этом предложил аргументированную систему ответных действий, которые США могли противопоставить полету Юрия Гагарина. В ответе на первый вопрос президента он обращал внимание на то обстоятельство, что недавним запуском космической станции к Венере советские ученые продемонстрировали, что в их распоряжении имеется ракета-носитель, способная доставить на околоземную орбиту полезную нагрузку весом более 6 тонн. С помощью такой ракеты возможно: поднять на орбиту несколько астронавтов одновременно, обеспечить мягкую посадку полезного груза на поверхность Луны; вывести капсулу весом от 1800 до 2250 килограммов на окололунную орбиту с последующим ее возвращением в атмосферу Земли.

Однако для высадки человека на Луну и его возвращения на Землю потребуется ракета-носитель, мощность которой будет превышать мощность советской ракеты по крайней мере в десять раз. Вернер фон Браун писал: «…можно с уверенностью сказать, что: а) мы не имеем хороших шансов опередить Советы в создании пилотируемой «лаборатории в космосе»; б) у нас есть спортивный шанс добиться лидерства над Советами, осуществив мягкую посадку на лунную поверхность станции, оснащенной радиопередатчиком; в) у нас есть спортивный шанс раньше Советов совершить облет Луны пилотируемым кораблем с экипажем из трех человек (1965/66 годы); г) у нас есть отличные шансы одержать победу над Советами, совершив первую высадку экипажа на Луне… Если мы предпримем ударную программу, я думаю, эта задача может быть выполнена в 1967/68 годах».

Знакомство с текстом этого письма оставляет впечатление, что фон Браун, если и не был осведомлен о намерениях президента Кеннеди сделать «лунную гонку» главной ареной исторического соревнования капитализма и социализма, то очень хорошо представлял себе образ мыслей этого честолюбивого и решительного политика. По мнению «ракетного барона», даже при том, что в США было создано специализированное агентство НАСА, американцы еще не предпринимали реальных усилий для преодоления своего отставания в области космических технологий. Поэтому заключительные фразы доклада немецкого конструктора были фактически призывом к концентрации всех ресурсов Америки на победу в космосе: «…мы соревнуемся с решительным противником, который перевел свою мирную экономику на режим военного времени. Большинство же наших действий отвечают обычным условиям мирного времени. Я не верю, что мы можем выиграть эту гонку, если не предпримем ряд мер, которые до сих пор считались приемлемыми только для чрезвычайного положения».

Доклад вызвал тот эффект, на который и был рассчитан. 25 мая 1961 года президент Кеннеди обратился к Конгрессу с посланием, озаглавленным «О неотложных национальных потребностях». В этом послании, в частности, говорилось:

«…если нам предстоит выиграть битву, которая развернулась в мире между свободой и тиранией, драматические достижения в космосе, имевшие место в последние недели, должны создать у всех нас ясное представление, как это было после Спутника в 1957 году, что эта деятельность оказывает воздействие повсюду на планете на умы людей, задумывающихся над тем, какую дорогу им следует выбрать. […] Настало время […] когда наша страна явно должна играть лидирующую роль в космических достижениях, что во многом может оказаться ключом к нашему будущему на Земле. […] Я считаю, что наша страна должна поставить перед собой цель до окончания текущего десятилетия высадить человека на Луне и благополучно вернуть его на Землю. Ни один космический проект в этот период не будет более впечатляющим для человечества или более важным в плане долгосрочного освоения космоса; и ни один из них не будет столь дорогостоящим и сложным для реализации».

Главное же в этом послании то, что американский президент озвучил конкретный срок исполнения «проекта века» – конец «текущего десятилетия», то есть самое позднее – 1969 или 1970 год.

Америка справилась с поставленной задачей. Несмотря на то что на протяжении всего этого десятилетия отдельные политические деятели и общественные организации США выступали с призывами остановить программу «Аполлон» и направить колоссальные средства, «вбиваемые в лунную пыль», на решение социальных проблем, американцы сумели преодолеть немыслимые трудности, возникавшие при подготовке экспедиции на Луну, и сделали невозможное.

Это и сегодня кажется невозможным.

Неудивительно поэтому, что в «желтой» печати и в сетевых конференциях, посвященных вопросам космонавтики, с частотой раз в полгода муссируется вопрос, высаживались американские астронавты на Луну или нет. В качестве доказательств, «подтверждающих» последнюю версию, ее сторонники обычно приводят ряд несоответствий, обнаруженных на снимках и кинокадрах, доставленных с Луны. Некоторые из этих кадров действительно напоминают результат умелой павильонной съемки. Но как раз в этом нет ничего удивительного. Павильонная съемка всегда лучше натурной, а у американцев должны были сохраниться километры лент, снятых при подготовке экипажей в условиях, «приближенных к боевым», – видно, позднее возник сильный соблазн вмонтировать эти кадры в хронику экспедиции.

Нечто подобное делали и наши соотечественники. Если вы присмотритесь к кадрам хроники о первом полете Гагарина, то заметите, что в одних случаях на шлеме космонавта есть надпись «СССР», а на других – нет. Дело в том, что надпись «СССР» сообразили нанести буквально за несколько минут до старта, а впоследствии при монтаже кинодокумента режиссер не обратил на эту деталь внимания, и кадры, снятые при испытаниях в центрифуге, были поставлены позже кадров, снятых при старте.

Высказываются и более «аргументированные» претензии к программе «Аполлон». В частности, последователи «дедуктивного метода» указывают на то обстоятельство, что лунные модули американских экспедиций не были готовы совершить мягкую посадку на Луну с последующим возвращением экипажа на Землю. Например, довольно безапелляционно утверждается, что для защиты экипажа космического корабля, летящего на Луну, от радиации необходимы стены с 80-сантиметровым свинцовым покрытием, а лунные модули НАСА имели борта, выполненные из алюминиевой фольги толщиной всего лишь в несколько миллиметров; что штатного топлива на борту модулей было недостаточно для совершения маневров при посадке; что скафандры астронавтов лунной экспедиции по своим параметрам должны были намного превосходить все современные скафандры (в части охлаждения и защищенности от жесткого излучения), но на самом деле уступают им.

В основе этих заявлений лежит элементарная техническая неграмотность. Взять хотя бы вопрос о защищенности скафандров и модулей от радиационного излучения. Здесь происходит подмена понятий, когда воздействие так называемых «первичных космических лучей» выдается за воздействие радиационных поясов Земли, действительно очень опасного и требующего специальных средств защиты. В свободном же космическом пространстве, если солнечная активность находится в пределах нормы, суммарная доза ионизирующего излучения, получаемая космонавтами в ходе кратковременного полета, не превышает тех доз, которые обычный человек получает ежегодно при прохождении процедуры флюорографии.

На том же уровне компетентности находятся и все другие разговоры о том, летали «Аполлоны» на Луну или нет.

Писать об этом даже скучно, посему предлагаю всем «сомневающимся» поразмышлять на досуге и о том, что высадка американских астронавтов на Луну была прежде всего политической акцией, призванной доказать техническое превосходство, и за соблюдением всех условий «игры» внимательно (можно сказать, ревниво) наблюдали советские службы и эксперты.

Если бы тогда, в начале 70-х, возникли хоть малейшие подозрения в том, что конкуренты «мухлюют», ничто не удержало бы советское правительство от соответствующего заявления. Вместо этого советские СМИ избрали политику замалчивания чужих достижений. Долгое время в Советском Союзе только специалисты имели доступ к книгам, посвященным подробному разбору полетов по программе «Аполлон». Одна из таких книг есть и у меня. Она называется длинно и скучно: «Пилотируемые полеты на Луну, конструкция и характеристики Saturn V Apollo», автор – И. Шумейко, год издания – 1973, тираж – 1600 экземпляров. В этой книге полеты американцев на Луну расписаны буквально по минутам, но мало библиотек, которые могут похвастаться ее наличием в своем каталоге.

А поскольку достоверной и технической информации о программе «Аполлон» на русском языке действительно очень мало, возникает почва для разного рода слухов и безграмотных утверждений.

Самое же интересное во всей этой истории то, что и сами участники программы «Аполлон» до последнего не верили, что у них все получится, как надо. Памятуя о многочисленных сбоях и катастрофах, которыми сопровождалась подготовка к запуску спутника «Авангард» и орбитального корабля «Меркурий», конструкторы НАСА проделали огромную работу для того, чтобы обеспечить безопасность экипажей «Аполлонов» на всех участках полета. Все маневры и манипуляции прошли проверку сначала на Земле, а потом и в космосе. Тот же Нейл Армстронг провел более 400 часов в кабине-тренажере, практикуясь в управлении посадкой на Луну. Однако в реальности этот этап космического полета никто никогда не опробовал, что очень беспокоило руководителей НАСА.

Для президента США, который должен был сообщить всему миру о великом событии, подготовили специальный документ, содержание которого было рассекречено совсем недавно.

В случае, если бы лунный модуль «Орел» космического корабля «Аполлон-11» получил повреждения при посадке и не смог взлететь, президент Ричард Никсон зачитал бы перед телекамерами следующий текст: «Судьбе было угодно, чтобы представители человечества, которые стали первыми мирными покорителями Луны, остались там навеки. Эти мужественные люди, Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин, знают, что надежды на их спасение нет. Но знают они и о том, что их жертва несет человечеству надежду. Они жертвуют своей жизнью во имя самой благородной мечты человечества, во имя поиска истины и понимания… Оплакивать их будут их близкие и друзья, их народ, все народы мира и сама Земля, которая осмелилась послать их в неизвестность. Свои подвигом они заставили людей всей планеты почувствовать свое единство и укрепили человеческое братство…». После этого НАСА окончательно разорвала бы связь с оставшимися на Луне астронавтами и священник произвел бы отпевание по ритуалу, принятому для похорон в открытом море.

Однако первая посадка прошла успешно. 20 июля 1969 года в 23 часа 17 минут по московскому времени модуль «Орел» сел на Луну.

Я не буду рассказывать в этой книге о перипетиях лунной программы «Аполлон» – в конце концов предметом нашего разговора являются альтернативные, уникальные и перспективные проекты, а эту программу при всем желании альтернативной не назовешь. Своей главной цели она достигла, большая часть задач была решена. Интерес для нас представляют именно те варианты программы «Аполлон», которые были отвергнуты в ходе подготовки к реальному полету.

Их мы обсудим ниже, а здесь я приведу только результаты десятилетия «лунной гонки».

Программа «Аполлон», предпринятая с целью «высадить человека на Луну и возвратить его благополучно на Землю», была начата 25 мая 1961 года и завершена в декабре 1972 года. Было выполнено шесть полетов с посадкой на Луну космических кораблей «Аполлон-11, -12, -14, -15, -16 и -17». Их экипажи проработали на поверхности Луны в общей сложности 150 человеко-часов; установили шесть комплектов научной аппаратуры, собрали и доставили на Землю около 400 килограммов различных образцов лунных пород, привезли снятые на Луне детали автоматической станции «Сервейор-3» («Surveyor-З»), путешествовали по Луне пешком и на луноходе. Согласно опубликованному финансовому отчету первая посадка, на Луну обошлась американским налогоплательщикам в 19,3 миллиарда долларов, каждый следующий полет стоил 2 миллиарда долларов.

Все без исключения историки космонавтики отмечают, что по сравнению с финансовыми затратами на полеты результаты, полученные космогонической наукой, относительно невелики; никаких крупных открытий сделано не было.

Но это и не имело никогда принципиального значения.

Главное – человек сумел коснуться Луны. И этим все сказано…