БОРы штурмуют космос ( 14 фото )

Пятьдесят лет назад, 15 июля 1969 года, был впервые запущен экспериментальный летательный аппарат из серии БОР (Беспилотный Орбитальный Ракетоплан). Его испытания связаны с советской программой создания авиационно-космических систем, которая должна была стать противовесом аналогичным американским разработкам, нацеленным на установление оперативного контроля над околоземным пространством.

Тема «Спираль»

Основоположники теоретической космонавтики догадывались, что внеземные полёты будут стоить очень дорого. Хотя в своих выкладках они откровенно занижали оценку, всё равно им приходилось искать способы удешевления проектов, которые порождало воображение. Один из самых очевидных путей лежал через использование «задела» авиации. Конечно, в начале ХХ века она сама ещё не выбралась из «пелёнок», но всем было ясно: у летательных аппаратов тяжелее воздуха есть колоссальные перспективы.


О будущих авиационных армадах писали футурологи, фантасты и военные эксперты. Пилоты-самоучки устанавливали рекорд за рекордом, пролетая всё бо́льшие расстояния, поднимаясь всё выше и разгоняясь до огромных скоростей. Молодёжь активно записывалась в клубы планеристов, мечтая о времени, когда личный самолёт будет у всякого взрослого человека. Те, кто закладывал основы ракетостроения, признавали, что авиацию логичнее всего использовать как первый этап в развитии космонавтики: если на аэроплан поставить ракетный двигатель, то теоретически он может разогнаться до космической скорости, выйти на орбиту, а затем, при сходе с неё, будет использовать крылья для планирования и управляемой посадки на обычный аэродром.

Таким образом, ракетоплан (то есть самолёт с ракетным двигателем) решал сразу несколько проблем, препятствовавших переходу к практике: проблему многоразовости, проблему управляемости при движении сквозь атмосферу, проблему размещения и спасения пилота. Однако космонавтика в конце 40-х годов двинулась в ином направлении — создания многоступенчатых баллистических ракет-носителей, которые использовались однократно, но зато могли быстро подниматься на космическую высоту и разгоняться до первой космической скорости.

Возрождению интереса к старой идее способствовала программа строительства «рекордного» ракетоплана Х-15, которая реализовывалась под контролем ВВС США. При этом разработчики даже не скрывали, что на основе их «изделия» в дальнейшем будет спроектирован космоплан «Дайна-Сор» (Boeing Х-20 Dyna-Soar, от Dynamic Soaring), который сможет решать военные задачи на низких орбитах.

Разумеется, успехи и планы американцев в этой области не остались без внимания со стороны руководства СССР. Началу работ над аналогом космоплана, которые в отечественной традиции называются воздушно-орбитальными (или воздушно-космическими) самолётами, положило письмо Главнокомандующего ВВС маршала авиации Константина Андреевича Вершинина, с которым он в августе 1962 года обратился к руководителям профильных институтов. Маршал указывал на необходимость форсирования деятельности в области создания пилотируемых космопланов.

В 30-м Центральном научно-исследовательском институте Министерства обороны (ЦНИИ-30 МО СССР) провели соответствующий анализ, который выявил наличие важных военных задач, решаемых перспективными ракетно-космическими средствами. В первую очередь, к ним отнесли: получение разведывательной информации о стратегических объектах «потенциального противника» и актуальных данных о перемещении его ударных сил (бомбардировочной авиации и авианосных соединений) ; поражение важнейших мобильных объектов на любых удалениях; инспекция и перехват космических аппаратов; обеспечение регулярной доставки людей и грузов с Земли на орбитальные станции. По итогам анализа советским конструкторам предписывалось создать пилотируемый космический комплекс многоразового действия, который обладал бы оперативностью, манёвренностью, возможностью точной посадки в выбранные районы и сравнительно небольшой себестоимостью.


  Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский. Фотография сделана 15 ноября 1988 года на Байконуре во время пресс-конференции по итогам полёта орбитального корабля «Буран». Фото из архива НПО «Молния».

В 1964 году специалисты ЦНИИ-30 в рамках темы, получившей шифр «Спираль», предложили концепцию авиационно-космической системы, которая соответствовала требованиям военного заказчика. Она состояла из пилотируемого самолёта-носителя, многоразового космоплана и одноразового (на первое время) ракетного ускорителя.

30 июля 1965 года появился приказ министра авиационной промышленности №184сс, согласно которому дальнейшие практические работы были поручены Опытно-конструкторскому бюро завода №155 (ОКБ-155, п/я В-2616) Артёма Ивановича Микояна. Тема сохранила название «Спираль» и получила шифр 50-50.

Чтобы не мешать другим проектам, из сотрудников бюро был сформирован коллектив, которому выделили отдельное рабочее помещение. На первом этапе определения облика системы общее руководство проектированием осуществлял ведущий аэродинамик ОКБ-155 Александр Александрович Чумаченко. Спустя несколько месяцев к проекту 50-50 был привлечён и самый сильный газодинамик микояновской «фирмы» — Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский, который позднее стал главным конструктором системы. Сотрудник ОКБ-155 Владислав Студнев вспоминал:

«Программу «Спираль» нам спустили военные, из НИИ-30 Министерства обороны, как противоядие американским аппаратам. <…> Нам нужно было догонять. В 1965 г. нас собрали в отдельной комнате, завели каждому секретные рабочие тетради, и мы бросились вдогонку за американцами разрабатывать орбитальный самолёт. Но Артём Иванович Микоян поступил очень разумно — он сразу привлёк ЦАГИ, ЛИИ и, как оказалось, совершенно не готовую к этой работе Академию наук СССР. Мы хотели узнать, что есть у наших ученых «в пробирках», что можно было бы использовать, но нам толком ничего полезного так и не дали».

Выбор возможных схем системы «Спираль» был довольно широк, но, когда специалисты приступили к проектным проработкам облика будущего космоплана, они уверенно остановились на варианте «несущий корпус», который является промежуточным между классической самолётной конфигурацией и формой спускаемой капсулы космического корабля. Конечно, определённое влияние на выбор оказали разработки американских конкурентов: сотрудники ОКБ-155 внимательно следили за иностранными публикациями и убедились, что в США «несущий корпус» считают предпочтительным при конструировании аппаратов, которые будут совершать полёты в атмосфере с выходом за её пределы.


  Титульная страница аванпроекта по теме «Спираль». Документ из архива НПО «Молния».

Шаг за шагом конструкторы определяли компоновку «Спирали». Старт самолёта-носителя (индекс 50-50, позднее — 205) с космопланом (индекс 50, позднее — 105) предполагался не с обычной взлётно-посадочной полосы, а с разгонной тележки, причём отрыв происходил на скорости 380-400 км/ч. После набора необходимой высоты космоплан отделялся от носителя, а дальнейший его полёт осуществлялся за счёт ракетных двигателей двухступенчатого ускорителя, работавших на фтороводородном топливе.

Пилотируемый одноместный космоплан многоразового использования планировали выпускать в нескольких вариантах: дневного фоторазведчика, радиолокационного разведчика, инспектора-перехватчика космических целей и ударного самолёта с ракетой класса «космос-земля». Масса космоплана во всех вариантах составляла 8,8 т, включая 500 кг боевой нагрузки в вариантах разведчика и перехватчика, и 2000 кг — в варианте ударного самолёта.


Металлическая модель системы «Спираль» в транспортном контейнере, использовавшаяся при испытаниях в аэродинамических трубах.

buran.ru

Диапазон орбит составлял 130-150 км по высоте и 45-135° по наклонению в северном и южном направлениях при старте с территории СССР, причём задачу полёта необходимо было выполнить за два-три витка. Манёвренные возможности космоплана должны были обеспечивать изменение наклонения орбиты для разведчика и перехватчика на 17°, для ударного самолёта — на 7-8°. Кроме того, перехватчик мог выполнить комбинированный манёвр — одновременное изменение наклонения орбиты на 12° с подъёмом на высоту до 1000 км.

После завершения орбитального полёта и включения тормозных двигателей космоплан должен был входить в атмосферу с большим углом атаки. Управление на этапе спуска осуществлялось за счёт изменения крена при постоянном угле атаки. На траектории планирующего спуска в атмосфере задавалась способность совершения аэродинамического манёвра по дальности 4000-6000 км. В район посадки космоплан собирались выводить вдоль оси взлётно-посадочной полосы, что достигалось выбором программы изменения крена. Манёвренность позволяла обеспечить посадку в ночных и сложных метеоусловиях на один из советских аэродромов с любого из трёх витков. Посадка совершалась с использованием турбореактивного двигателя РД36-35 на грунтовой аэродром второго класса со скоростью не более 250 км/ч. Иван Силаев, с 1981 по 1985 год занимавший пост министра авиационной промышленности, рассказывал:

«Это было в разгар холодной войны. В Америке уже вынашивалась идея переноса гонки вооружений в космос, и перед нами вставала проблема — как воевать в космосе? Меня поразили глубина, сложность и дерзость замысла Лозино-Лозинского. Вообще-то говоря, если есть достаточный запас энергии, то выйти в космос не проблема — с такой задачей могли справиться и ракеты. Но ведь орбитальный самолёт должен был не просто выйти в космос, он должен был там воевать, т. е. маневрировать, отыскивать вражеские объекты и уничтожать их. И Лозино-Лозинский предложил очень изящное решение этих проблем. Внешне его орбитальный самолёт выглядит так же, как обычный истребитель. И, конечно же, создать миниатюрный аппарат, способный с большей эффективностью, нежели огромные, массивные «шаттлы», решать те же задачи, что и они, было чрезвычайно сложно. Если бы нам удалось сделать такой самолёт, способный выходить на любые орбиты, мы получили бы в космосе колоссальное преимущество перед американцами. Думаю, что «Спираль» — это проект, который как минимум лет на пятьдесят опередил своё время».


  Полёт «Спирали». Отделение космоплана с ракетным ускорителем от самолёта-носителя. Технографика В. Лукашевича на основе 3D-моделей А. Зака и В. Некрасова. Иллюстрация из книги В. Лукашевича и И. Афанасьева «Космические крылья» (2009).

Из-за колоссальной технической сложности программы «Спираль» предусматривалась поэтапная отработка системы. Первый этап — создание пилотируемого самолёта-аналога (индекс 50-11) с тремя ракетными двигателями, стартующего с носителя «Ту-95КМ». Самолёт-аналог не имел явного сходства с проектируемым космопланом и предназначался для отработки аэродинамики будущего аппарата, органов газодинамического управления, топливной системы, для оценки тепловых режимов в условиях, близких к космическому полёту. Кроме того, на аналоге собирались опробовать привод на аэродром и посадку.

Планировалось изготовить и испытать три экземпляра 50-11. Первый полёт на дозвуковой скорости должен был состояться в 1967 году, а полёт на сверхзвуке и гиперзвуке — в 1968 году. По сути, советские конструкторы на этом этапе предполагали воспроизвести опыт американской программы Х-15.


Зоны возможных посадок космоплана системы «Спираль». Фото из архива НПО «Молния».

Второй этап — создание одноместного экспериментального пилотируемого орбитального самолёта (ЭПОС, индекс 50), предназначенного для натурной отработки конструкции и подтверждения заявленных характеристик. Его собирались запускать ракетой «Союз» с выводом на орбиту высотой 150-160 км, где аппарат совершал бы два-три витка с манёвром, изменяющим наклонение орбиты на 8°, а затем выполнял бы спуск и посадку, как полноразмерный космоплан. Предусматривалось полное внешнее, системное и конструктивное сходство с боевым аппаратом. Всего планировалось изготовить и запустить четыре ЭПОСа в беспилотном (1969 год) и пилотируемом (1970 год) вариантах.

Третий этап — создание самолёта-носителя. Для ускорения работ над ним решили построить и испытать сначала четыре полноразмерных самолёта с двигателями, работающими на керосине. Их испытания с достижением гиперзвуковых скоростей наметили на 1970 год. После накопления данных по аэродинамике и эксплуатации предполагали перейти на водородное топливо, для чего к 1972 году необходимо было изготовить ещё четыре машины. В дальнейшем самолёты-носители с двигателями на керосине планировалось использовать при подготовке пилотов «Спирали».


Схема уничтожения вражеского спутника с помощью системы «Спираль». Фото из архива НПО «Молния».

Четвёртый этап — испытание полностью укомплектованной системы, состоящей из самолёта-носителя с керосиновыми двигателями и космоплана с ракетным ускорителем в течение 1972 года. Поскольку возможности керосинового «разгонщика» были ограничены, программа этапа не включала вывод космоплана на орбиту. Только после исчерпывающей проверки всех систем в 1973 году предполагалось проведение полноценных космических испытаний «Спирали», однако история распорядилась иначе.

БОРы в полёте

План работ с самого начала предполагал опережающие исследования на экспериментальных моделях. Понятно, что самым сложным для воспроизведения в земных условиях являлся участок гиперзвукового торможения в атмосфере. Его можно смоделировать в аэродинамических трубах, но неизбежно возникнут вопросы достоверности полученных результатов. Однозначные данные давал только натурный лётный эксперимент, который необходимо было провести на качественных моделях, отвечающих законам аэродинамического подобия.

В ОКБ-155 делали компоновочные макеты, но опыта создания больших моделей его сотрудники не имели, поэтому за их изготовление взялся Лётно-исследовательский институт (ЛИИ) имени М. М. Громова. В 1966 году там развернулись работы над серией аппаратов БОР (Беспилотный Орбитальный Ракетоплан). Они представляли собой уменьшенные летающие модели космоплана «Спираль» в масштабе 1:3, отличаясь лишь некоторыми элементами. Конструктивно БОР был выполнен как несущая теплозащитная оболочка с холодным металлическим каркасом. Система управления состояла из автопилота и ракетной установки на жидком топливе, включавшей восемь микродвигателей. Бортовая радиотелеметрическая аппаратура Бр-92 обеспечивала сбор и передачу на Землю параметров полёта. Для регистрации влияния нагрева в нижней части корпуса модели размещались образцы различной теплозащиты и конструкционных материалов. Для определения эффективности управления один из аппаратов (БОР-2) был оснащён аэродинамическими щитками. В центральном отсеке разместили двухкаскадную парашютно-тормозную систему спасения.

Под запуски первых БОР по суборбитальной траектории в конструкторским бюро Омского авиазавода на базе серийной одноступенчатой баллистической Р-12 (8К63) была спроектирована модификация К63Д. Доработка состояла в создании нового двухстворчатого головного обтекателя и системы крепления «изделия» к ракете. Общая продолжительность полёта не должна была превышать 15 минут; при этом длительность экспериментального участка входа в атмосферу составляла всего 30 секунд.

Запуски осуществлялись с полигона Грошево-2, расположенного рядом с посёлком Владимировка Астраханской области, в сторону Государственного научно-исследовательского испытательного полигона №10 Министерства обороны (ГНИИП-10, Сары-Шаган), где находились радиолокационные средства дальнего обнаружения, способные отследить движение любых малоразмерных целей в атмосфере и ближнем космосе.


БОР-2 на испытательной тележке во время предполётной подготовки. Фото из архива ЛИИ имени М. М. Громова.

Цельнодеревянный макет БОР-1 длиной 3 м и массой 700 кг предназначался для проверки работоспособности созданного экспериментального комплекса. Он был запущен 15 июля 1969 года на высоту 100 км. Как и ожидалось, при входе в плотные слои атмосферы со скоростью 3,61 км/с он сгорел, успев передать данные о полёте, чем подтвердил его устойчивость.

Аппарат БОР-2 (№101) при длине 2,7 м и массе 790 кг имел металлический каркас и штатную обшивку, изготовленную из асбо- и стеклотекстолита. Он стартовал 6 декабря того же года, сумел почти полностью выполнить программу эксперимента, однако на высоте 25 км потерял управляемость и разбился.

Через семь месяцев, 31 июля 1970 года, был произведён пуск следующего «изделия» БОР-2 (№102), и на этот раз испытания завершились успехом. Тогда же произошёл курьёзный случай, который наглядно показал значение аэродинамического эксперимента в натурных условиях. Сотрудник ОКБ-155 Владислав Студнев вспоминал:

«Поверх термокрасок на верхней поверхности аппарата наносился защитный лак. С точки зрения испытаний это было особенно не нужно, но лак обеспечивал сохранность поверхности во время предполётной подготовки. Перед отправкой аппарата на техническую позицию мы решили его проводить, как положено в авиации. Расстелили на верхней поверхности БОРа-2 газетку, прямо на нём порезали огурчики, колбаску, ну и махнули за удачу…

Затем всё убрали, но… газета прилипла к лаку! Когда мы её отрывали, часть её так и осталась на аппарате. Мы подумали —ну да Бог с ней! <…>

Послеполётный анализ полученной телеметрии показал штатную работу системы ГДУ и устойчивый балансировочный угол 56°, вроде бы всё нормально… Но что самое интересное —внешний осмотр аппарата показал реальное распределение потоков в хвостовой части, которого никто не ожидал! Сопла двигателей ГДУ на заднем торце были срезаны плазмой, словно газовой горелкой. Мы прямо обалдели!

Но общая теория обтекания выбранной аэродинамической схемы (несущий корпус со сложенными консолями крыла) была подтверждена. Корпус аппарата был сделан по плазам совмещённых сечений, всё было выверено, аэродинамическое подобие, включая гладкую поверхность, было полным (как тут не вспомнить Микояна, который часто проверял гладкость поверхности своих самолётов, ходя по цехам и проводя по ним ладошкой), и у нас получилось плавное, ламинарное, очень красивое распределение потоков. Не было никаких скачков, никаких уплотнений потока, но что самое интересное – рядом с тем местом, где [при ударе о землю] отвалился нос, на верхней поверхности, мы нашли ту газетку, которая прилипла, когда мы «поддавали», рядом остались какие-то нитки — ничего это не сгорело! Я по просьбе Ивана Андреевича Солодуна позвонил Глебу Евгеньевичу [Лозино-Лозинскому] и рассказал всё. Он ответил:

– Такого просто не может быть! Ты, наверно, что-нибудь не понял или не на то посмотрел! Вы там хорошо отпраздновали-то?

То есть дал понять, что мы там все были просто «поддатые» по поводу успешного запуска. Я отвечаю:

– Нет, Глеб Евгеньевич, там в самом деле газета была! Мы это место с газетой сфотографировали и отправили снимок к вам в Москву.

Лозино-Лозинского очень обрадовало распределение температур. То, что просчитали наши специалисты, подтвердилось».

Эксперименты продолжились 22 апреля 1971 года запуском БОР-2 (№103). Старт состоялся в 101-ю годовщину со дня рождения Ленина, который в Советском Союзе было принято отмечать новыми прорывными достижениями. Однако «трудового подарка партии и правительству» не получилось: на 609-й секунде полёта из-за разрушения одного из участков теплозащиты аппарат начал беспорядочно вращаться, телеметрия оборвалась, после чего он разрушился.

Полёт БОР-2 (№104), состоявшийся 8 февраля 1972 года, оказался самым успешным среди других испытаний. Удалось не только полностью выполнить весьма насыщенную исследовательскую программу, но и модель приземлилась без повреждений. Отлично показал себя доработанный блок управления: он ловко парировал возмущения, возникшие при отделении аппарата от ракеты, выполнил точную стабилизацию на космическом и атмосферном участках траектории.

Дальнейшим развитием серии моделей стали аппараты БОР-3. Хотя они были тяжелее предшественников (масса достигала 900 кг), но так же повторяли их конструкцию и выполнялись в масштабе 1:3 к проектируемому изделию. Доработки коснулись формы фонаря кабины, обводов корпуса в хвостовой части и расположения консолей крыла. Кроме того, в качестве теплозащиты нижней поверхности была установлена ниобиевая панель.


Летающая модель БОР-3 в стартовой конфигурации со сложенными консолями крыла. Фото из архива ЛИИ имени М. М. Громова.

Пуск БОР-3 (№301) состоялся 24 мая 1973 года. Несмотря на тщательную подготовку аппарата и ракеты, которая заняла больше года, программу выполнить не удалось. Вскоре после старта, на высоте около 5 км и при околозвуковой скорости, произошло разрушение головного обтекателя, БОР отделился, упал и взорвался.

По результатам расследования аварии пришлось провести большой объём дополнительных исследований, завершившийся пуском БОР-3 (№302) 11 июля 1974 года. Система спасения сработала нормально, однако из-за повреждения купола основного парашюта, вызванного попаданием на него остатков окислителя, приземление прошло с высокой скоростью, и модель разрушилась.

Данные, полученные в ходе проведённых запусков БОР, позволили уверенно продолжить работы над системой «Спираль». Увы, но они не были доведены до полноценного «изделия». Приоритеты правительства и военного руководства вновь поменялись, и главным проектом, которому были подчинены усилия специалистов, стал крылатый орбитальный корабль «Буран».

Модели «Бурана»

Много позже Генеральный директор и Главный конструктор Научно-производственного объединения (НПО) «Молния» Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский рассказывал:

«Для обеспечения уверенности в аэродинамических расчётах и особенно в качестве созданной кварцевой плиточной теплозащиты было принято решение на каком-то изделии типа модели космического аппарата смонтировать теплозащиту и на траектории спуска, схожей с траекторией спуска «Бурана», проверить её надёжность. Так как была достаточно хорошо и расчётно, и на продувках экспериментально отработана и выведена та уверенная по аэродинамическому качеству и по управляемости конфигурация орбитального самолёта «Спираль», то было решено в масштабе 1:2 сделать модель, которую назвали БОР-4, которая обеспечивала и возможность выполнения траектории, близкой к траектории спуска «Бурана», и позволяла разместить достаточное количество плиток теплозащиты, имея в виду, что температурные режимы и внешние нагрузки на эти плитки будут очень близки к тем, которые должны иметь место в процессе натурного полёта «Бурана». Таких изделий было сделано четыре, они полностью подтвердили надёжность перерасчёта результатов продувок в трубах на натуру и подтвердили качество изготовленных плиток теплозащиты».

В литературе можно встретить утверждение, будто бы БОР-4 является одним из вариантов модели «Спирали», однако в действительности характер обтекания будущего «Бурана» требовал внесения существенных изменений в конструкцию экспериментального аппарата. Чтобы ускорить процесс проектирования, Лозино-Лозинский поставил задачу полного соблюдения подобия тепловых потоков только в самой теплонапряжённой части — на носовых поверхностях «Бурана» и, соответственно, БОРа-4. Он исходил из простого житейского соображения, что если удастся проверить теплозащиту на «бурановской» траектории при максимальных температурах, то обо всех других участках полёта можно не беспокоиться. Аэродинамик Владимир Нейланд вспоминал:

«Как-то мы в очередной раз сидели с Женей [Самсоновым] в Тушино [в НПО «Молния»], изобретали. Примерно к трём часам утра мы додумались до простейшего решения – не нужно ничего изобретать, никакой особенной формы! Нужно просто взять за основу натурный нос «Бурана» и приделать к нему такую заднюю часть, которая позволила бы сбалансировать аппарат в нужной траекторной точке на нужном угле атаки. А дальше всё просто: если мы обеспечим правильное отношение веса аппарата к площади его миделя [наибольшему по площади поперечному сечению летательного аппарата плоскостью, перпендикулярной базовой оси], то получим требуемые натурные тепловые потоки на носу и что-то очень похожее на натуру на первых рядах плиток.

Для такого решения нужно было только преодолеть психологический барьер, а дальше всё было уже тривиально. В качестве носа «Бурана» была использована сфера подходящего радиуса, и за оставшуюся часть ночи Женя от руки нарисовал заднюю часть. С ней было проще, так как балансировочные характеристики определяются сравнительно легко и с хорошей точностью. <…>

Обеспечив соответствие в требуемой гиперзвуковой траекторной точке, нам не нужно было соблюдать подобие на других режимах, особенно на дозвуковых и сверхзвуковых. Поэтому, чтобы уйти от лишних проблем обеспечения балансировки на этих режимах, было принято решение после прохождения гиперзвукового диапазона вводить аппарат в штопор (с учётом ограничений по прочности), и после окончательного торможения дальнейший спуск и приземление производить на парашюте. Именно поэтому нам не нужен был опыт дозвукового ЭПОСа и «Спирали» вообще – мы отталкивались только от «Бурана». Все слова о «Спирали» в БОРе-4 – это разговоры людей, которые не знают, как всё происходило. Нам не нужна была ни «Спираль», ни дозвуковая посадка. Мы решали другие задачи, сохранив только прежнее название, хотя законы аэродинамики обеспечили некоторое внешнее сходство БОРа-4 с аппаратами БОР-1, −2, −3».


БОР-4 в цехе Тушинского машиностроительного завода перед отправкой на космодром Капустин Яр.

buran.ru

В результате конструкторских изысканий получился аппарат БОР-4 длиной 3,9 м и стартовой массой 1,45 т, выполненный по аэродинамической схеме «несущий корпус». Он был оснащён двигателями газовой стабилизации, блоками автономного управления, базовой (на случай прогара испытываемой) абляционной защитой и сбрасываемой тормозной двигательной установкой. Телеметрическая система записывала информацию в бортовое запоминающее устройство и передавала в пакетном режиме при пролёте над наземными и корабельными измерительными пунктами. Измерения шли от 150 термопар, установленных на дюралевой обшивке под теплозащитными плитками и под внешним покрытием плиток на глубине 0,3 мм; использовались также термокраски и индикаторы плавления. БОР-4 создавались в ЛИИ имени М. М. Громова; изготовление и сборка производились на Тушинском машиностроительном заводе.

5 декабря 1980 года состоялся суборбитальный запуск первого экземпляра аппарата БОР-4С (№401), целью которого была проверка работоспособности экспериментального комплекса. В дальнейшем первенец серии не использовался, а сегодня демонстрируется на различных авиационных выставках и салонах.

В ночь с 3 на 4 июня 1982 года состоялся полноценный запуск БОРа-4 (№ 404). Он был выведен ракетой-носителем К65М-РБ5 (вариант лёгкой двухступенчатой ракеты «Космос-3М») с полигона Капустин Яр и выполнил один виток с апогеем 222 км. Над Шри-Ланкой БОР-4 со скоростью 7500 км/ч вошёл в атмосферу. Потом, погасив скорость, спланировал и приводнился на парашюте в Индийском океане — в 560 км южнее архипелага Кокосовых островов. Там его подобрал поисково-спасательный корабль «Ямал».

Всего в период до декабря 1984 года было произведено четыре орбитальных запуска аппаратов БОР-4. При этом они получали безликие имена: «Космос-1374» (БОР-4 №404), «Космос-1445» (БОР-4 №403), «Космос-1517» (БОР-4 №405) и «Космос-1614» (БОР-4 №406).


Аппарат «Космос-1374» (БОР-4 №404) на палубе поисково-спасательного корабля «Ямал» 4 июня 1982 года. Фотографии сделаны с борта австралийского самолёта-разведчика «Р-3С Orion». Из архива Питера Песавенто; впервые опубликованы в книге В. Лукашевича и И. Афанасьева «Космические крылья» (2009).

После двух запусков и отработки бортовой системы управления район приводнения в Индийском океане был заменён на район Чёрного моря. Дело в том, что каждый раз поблизости от группы советских кораблей появлялись иностранные разведчики, которые затрудняли эвакуацию. Капитан 3-го ранга Владимир Дмитриев вспоминал:

«Наконец, видим «БОР»: над ним возвышается многометровый надувной сигнальный конус с поперечными красными и белыми полосами, видный издалека. Рядом пск [поисково-спасательный корабль] «Ямал». Ещё ближе катер и надувная резиновая лодка с двумя водолазами. Все объекты регулярно исчезают из видимости за большими волнами: то катер, то «Ямал», то «БОР» или все вместе одновременно. Невольно начинаем тревожиться.

В воздухе несколько наших корабельных вертолётов «Ка-25» (всего было 5 вертолётов). Страшно смотреть, как они по очереди садятся для дозаправки на кренящиеся палубы кораблей. Тут же сверху над «БОР» очень низко, практически над головами, по малому кругу летает самолёт-разведчик ВМС США «Орион» с громадной фотокамерой (объективом) на брюхе и мешает нашей работе (австралийский «Орион» убрался раньше, видимо кончалось горючее). Один из вертолётчиков не выдерживает «хамства» американцев и выпускает поперёк курса «Ориона» сигнальную ракету. Тот, наконец, «понял» и убрался подальше, стал летать по большому кругу. <…>

Очередной заход «Ямала» и, наконец, «БОР» наполовину в сетке. В это время волна поднимает движущийся корабль и сетку, а с ним и «БОР» на несколько метров вверх (приблизительно на уровень в два этажа), космический аппарат в воздухе на краю металлической сетки балансирует… секунды, скорее минуты… Все замерли… если он упадёт в море, то последствия будут непредсказуемые. Наконец волна, корабль, сетка, «БОР» пошли вниз, и «БOP»…

В это же время на экранах локаторов наших кораблей появились две цели. Это фрегаты ВМС США с военно-морской базы США на о. Диего-Гарсия, но они понимают, что поздно и поворачивают восвояси, помешать нашим работам они так и не смогли.

…«БОР» благополучно «с хлюпаньем» сполз в центр сетки…

«БОР» поднят на борт пск «Ямал» и сразу крепится на палубе в специальном станке соплами тормозных двигателей в море. После чего дистанционно производится дожиг топлива. Впечатление об этом <…> такое, будто бы «Ямал» взорвался. Огненный шар закрыл из поля видимости весь корабль водоизмещением шесть тысяч тонн.

Всё остальное было делом техники».


Аппарат «Космос-1445» (БОР-4 №403) поднимают на палубу поисково-спасательного корабля «Ямал» 16 марта 1983 года. Фотографии сделаны с борта австралийского самолёта-разведчика Р-3С Orion. Из архива Питера Песавенто.

В результате натурных испытаний летающих моделей БОР-4 была окончательно решена проблема плиточной теплозащиты орбитального корабля «Буран». Благодаря этим исследованиям он в своём первом и единственном полёте, состоявшемся 15 ноября 1988 года, потерял всего десять плиток, что сопоставимо с результатом первого полёта американского шаттла Columbia, который потерял пятнадцать плиток.

6 июля 1984 года запуском летающей лаборатории БОР-5 (№501) начались натурные испытания геометрически подобных моделей «Бурана», выполненных в масштабе 1:8. Они создавались для определения аэродинамических и балансировочных характеристик, тепловых и акустических нагрузок, проверки продольной, боковой и поперечной устойчивости в условиях реального полёта, исследования распределения давления по фюзеляжу и т. п. БОР-5 изготавливались на Экспериментальном машиностроительном заводе (ЭМЗ) имени В. М. Мясищева при участии специалистов ЛИИ имени М. М. Громова и НПО «Молния». Поскольку достижение аэродинамического подобия требовало значительно большего скоростного напора, чем при полёте «Бурана», а температура нагрева превышала возможности плиточной теплозащиты, на аппаратах БОР-5 применялась «уносимая» абляционная теплозащита на основе минерального стеклопластика.

БОР-5 запускались той же ракетой К65М-РБ5 из Капустина Яра, но летели по суборбитальной траектории в направлении полигона Сары-Шаган. Ракета с аппаратом массой от 1414 до 1513 кг достигала максимальной высоты от 120 до 210 км, после чего происходило разделение, и БОР-5 продолжал движение со скоростью примерно 5 км/с. В атмосфере, с высоты около 50 км, полёт проходил с программным изменением углов крена и атаки по расчётной траектории «Бурана». Дальность составляла около 2000 км. На высоте 7-8 км БОР-5 тормозил по крутой спирали, на высоте 3 км выпускал парашют, после чего аппарат приземлялся с вертикальной скоростью 7-8 м/с.


БОР-5 — геометрически подобная модель «Бурана» для натурных испытаний.

buran.ru

С 6 июля 1984 года по 22 июня 1988 года было проведено пять запусков аппаратов серии БОР-5 (№№ 501-505). При первом пуске из-за электрического дефекта модель и ракета не разделились, упав на землю вместе и разрушившись при ударе. Последующие полёты прошли нормально и дали специалистам всю необходимую информацию.

К моменту старта последнего БОРа-5 орбитальный корабль «Буран» вместе с ракетой «Энергия» уже находился в Монтажно-испытательном корпусе Байконура, ожидая заключения о готовности к полёту. Несомненно, успех БОРов добавил уверенности в том, что исторический запуск и возвращение крылатого корабля на Землю пройдут безупречно.

Антон Первушин