Единственный полёт «Бурана»

25.03.2022
29 октября 1988 года, 6:23:49 мск. Космодром Байконур, стартовая площадка 110.

Только предпусковая подготовка длилась больше года, а финальные операции начались ещё в 13 часов накануне. Буран в пакете с ракетой-носителем уже некоторое время стоят на стартовом столе, обвешанный различными кабелями, шлангами, удерживаемые площадками обслуживания. За десять минут до непосредственно старта нажимается кнопка Пуск, и «Энергия»—«Буран» с пусковым комплексом становятся полностью автоматической системой, которая не запитана от земли и управляется лишь своими компьютерами. За эти десять минут должны отсоединиться все внешние системы.

За 51 секунду до старта по всем системам проходит код отмены пуска. От изделия невовремя, с задержкой на 38 секунд, отошла платформа азимутальной ориентации, регулирующая гироскопы, стартовый комплекс не получил от неё доклад о фиксации и мгновенно выдал команду на аварийное прекращение пуска. Тут же принимается решение об отмене старта, сливе компонентов топлива и переносе на 15 ноября.


«Энергия»—«Буран» на стартовом комплексе. Судя по всему, это всё же какой-то из дней пуска, так как площадка хоть и пустая, но и ракета, судя по всему, не заправлена.

Теперь необходимо было понять, что же стало причиной отказа. Претензии шли сходу системе управления, самому механизму и внутренним причинам на ракете, тем более что при сливе компонентов топлива на одном из боковых блоков возникли проблемы — слишком медленно шёл слив. Ну и вовсе системы перепроверить не помешает, мало ли что.
Как ни странно, но проблему с топливным баком бокового блока «А» решили быстрее. Многие версии были отсеяны очень быстро, и осталась лишь одна:

Все наши предположения о причине сводились к одному — засорился фильтр в бортовой заправочно-сливной магистрали. Разработчики блока А и изготовители, уважаемое НПО «Южное», в голос протестовали: «Не может быть, потому что этого не может быть никогда...» Заслуженной организации трудно не верить. Разработчики средств заправки отстаивали свое: компонент чист, магистрали проверены на чистоту — и предъявляют документы проверки. Ракетный завод не сдается: "… Был случай на стартовой позиции «Зенита», когда, проверяя заправочные шланги, были обнаружены отклонения по чистоте..." Рассудила опять же проверка на месте.
После слива кислорода из этого блока со скоростью струйки, вытекающей из чайника, добрались до фильтра на борту — фильтр забит со стороны ракетного бака. Немыслимо, но факт. Исследовали — частицы из бака, которые накопились в процессе его изготовления.

Главный конструктор ракеты «Энергия» Борис Губанов

Ранее похожая проблема уже привела к аварии на испытаниях блока, поэтому пренебречь такой неисправностью ни в коем случае было нельзя. К чести команды космодрома, ее исправили прямо на площадке.

И вот тут-то у всех нас, как говорят, екнуло сердце: фланцевое разъемное соединение с фильтром находилось в хвостовом отсеке блока, место доступа к нему невероятно ограничено, нужно было снимать изделие с пусковой установки, транспортировать на техническую позицию РН, отстыковывать ОК (орбитальный корабль — прим. А.С.), параблоки, разбирать хвостовой отсек двадцатого блока и только тогда можно было извлечь фильтр Даже слабо понимающий специалист по испытаниям РКТ (ракетно-космической техники — прим. А.С.) понимает, что это означало задержку с пуском УРКТС (универсальной ракетно-космической транспортной системы — прим. А.С.) на несколько месяцев и требовало повторения всего цикла испытаний в объеме технологического графика. Тревожные моменты поиска решения! Стараниями Юрия Ивановича Лыгина и Николая Степановича Шуракова был найден квалифицированный слесарь тов. Швырков Александр Сергеевич, который смог, работая в хвостовом отсеке блока, не только разобрать фланцевые соединения, извлечь фильтр, но и установить его назад, обтянуть фланцевое соединение, обеспечив его работоспособность в среде жидкого кислорода. Большое ему спасибо и низкий поклон за его мужество и трудовой героизм! (…) На сетке фильтра действительно были обнаружены волокна батиста, весом в несколько граммов, полностью закрывавшие ячейки фильтра, имеющих проходное сечение в 20 мкм.

Владимир Гудилин, тогда — начальник научно-испытательного управления Байконура и командир боевого расчёта


А вот работы над не отошедшим вовремя блоком затянулись. По воспоминаниям заместителя генерального конструктора НПО «Энергия», а тогда заместителя главного конструктора по координации работ и экспериментальной отработки Вячеслава Филина, только на поиск причины ушло не менее четырёх дней. Системы управления отработали как положено, никаких проблем в чертежах не обнаруживалось, а следовательно, искать нужно было либо какой-то системный просчёт проектирования, либо брак.
Собака была зарыта… в банальных уплотнителях. Они прекрасно работали за полгода до пуска, когда их изготовили, установили и провели испытания. Однако с тех пор произошло множество смен температуры, различные операции, и в итоге уплотнитель попросту сварился со световодом, из-за чего требуемое для отделения усилие было на порядок выше положенного. Проблему исправили, причём возились вплоть до ночи с 14 на 15 ноября.

Честно говоря, многие не поверили в такие выводы комиссии, уж очень прозаично они объяснили природу отказа, оставалось одно: выполнить рекомендации комиссии по уменьшению трения в месте контакта, произвести натурный эксперимент на летном изделии, что и было сделано сначала в ручном, а затем и в автоматическом режимах. Все работало четко, временная циклограмма выдерживалась с удивительной точностью! Наступило облегчение, но и разочарование от того, что запуск УРКТС не состоялся по такой прозаичной причине.

В.Гудилин



Если я правильно понимаю, то виновница торжества — вот эта чёрная платформа на ракете под ажурной фермой. Размером она с автомобиль.

15 ноября 1988 года, 5:00 — 6:00, там же.

Итак, Буран снова готов лететь. Однако на сей раз ситуация осложняется отвратительной погодой. На Байконур надвигается циклон, шквалистый ветер до 20м/с, который будет и на посадке. Корпус ОК и РН подвергаются обледенению, кое-где корка достигает максимально допустимых значений в 1.7 мм. Но всё же решают пускать. В 6:00:01 «Энергия»—«Буран» стартует в космос, а спустя несколько секунд исчезает в плотной облачности с нижней кромкой в 550 метров.

На различных удалениях и высотах от старта находятся несколько самолётов для различных видов наблюдений. По всему мировому океану разбросаны корабли, фиксирующие передаваемые «Бураном» данные и передающие их в Москву и на Байконур.


Собственно

Система в воздухе и следует ровно в расчётной трубке траекторий. Почему трубка? Всё просто — в атмосфере на корабль действует слишком много сил и факторов, так что возможность просчитать единственно верную траекторию отсутствует (я приведу её изображение ниже, иллюстрируя уже спуск с орбиты). На 152-й секунде полёта отстреливаются параблоки первой ступени. «Буран» продолжает держать свой путь в космос. Томительное ожидание — и вот 467-я секунда — отключение двигателей второй ступени. «Буран» с помощью своих двигателей успокаивает связку — пока ещё связку РН и ОК. 482-я секунда — и ОК отделился от РН, продолжая свой полёт самостоятельно на высоте около 150 км.

В зале, по заведенной традиции, ни шума, ни восклицаний. Только у ракетчиков горят глаза. Под столом пожимают друг другу руки. Задача носителя выполнена. Теперь все за кораблем. «Корабелы» переживают особо и напряженно. Все болеют за них, ракетчики переключились на наблюдение за экранами дисплеев с информацией о полете корабля. Стартовая команда работала, приводя системы и сооружения старта в безопасное состояние...

Борис Губанов

Ещё через три с половиной минуты, в апогее, «Буран» выдаёт первый импульс длиной в 67 секунд, а значит, первому витку быть. На втором витке корабль идёт, повернувшись ровным днищем к Солнцу для наиболее оптимального теплораспределения.
На орбите все системы работали штатно. В полете было проведено 4 сеанса связи, включая передачу на борт информации, необходимой для спуска и посадки, в том числе направление ветра в районе ВПП посадочного комплекса.

На втором витке, на 67-й минуте полета, вне зоны радиосвязи, «Буран»начал готовится к посадке — в 7:31:50 с магнитной ленты бортового магнитофона перезагрузилась оперативная память бортового вычислительного комплекса для работы на участке спуска и началась перекачка топлива из носовых баков в кормовые для обеспечения требуемой посадочной центровки. БЦВК рассчитал и сообщил в ЦУП параметры тормозного маневра для схода с орбиты.
Начали готовиться к встрече корабля и службы посадочного комплекса. Когда «Буран» начал свой второй виток, на Объединенный командно-диспетчерский пункт (ОКДП) прошла информация о том, что по данным телеметрии на борту все нормально, отклонений от работы аппаратуры посадки не отмечено, за исключением несрабатывания радиоответчиков, что существенно не влияло на процесс обеспечения автоматической посадки. Дальше происходит ряд операций на орбите, корабль меняет ориентацию для выдачи тормозного импульса и правильного входа в атмосферу.



В 8:53 связь с кораблём пропадает, ведь внутри плазмы она невозможна, видят «Буран» только те, кто следит за ним через загоризонтные РЛС. А все ждут. МиГ-25 с оператором на борту второй раз за утро поднимается в воздух. В процессе снижения «Буран» совершает S-образный боковой манёвр в 570 км вправо от плоскости орбиты для рассеивания кинетической энергии. В принципе, он мог сделать и более серьёзный манёвр, однако сейчас корабль не нёс допнагрузку, так что в этом не было нужды. В этот момент с камеры, расположенной на месте командира, видно, как сначала внутри кабины что-то падает, а потом как исчезает плитка теплозащитного покрытия, защищающая кабину. Некоторые занервничали. «Трындец котёнку! Долетался!».


Здесь мы видим, как в процессе интенсивного маневрирования что-то падает в межкабинном пространстве в районе командирского места…


… а здесь отваливается плитка теплозащитного покрытия (где стрелка). Кроме того, лобовое стекло заляпало лакокрасочное покрытие с плиток. При этом оно сгорало в плазме.

А «Буран» как ни в чём не бывало продолжает снижаться, сбрасывая скорость и показывая балансировочное и аэродинамическое качества выше, чем предполагались после многочисленных продувок и испытаний. К моменту выхода из плазмы на высоте в 50 км корабль планировал со скоростью 10 Махов, до посадки оставалось ещё 550 км. Произошло это в 9:11.


Траектория снижения «Бурана» в проекции на земную поверхность, изображенная внутри расчетной трубки вероятных траекторий. Чем толще синяя полоса, тем большая вероятность выбора этой траектории. Точками показано положение корабля при прохождении отмеченной высоты полета. Соответственно, красная линия — траектория посадки.

До сих пор полет проходил строго по расчетной траектории снижения — на контрольных дисплеях ЦУПа его отметка смещалась к ВПП посадочного комплекса практически в середине допустимого коридора возврата. «Буран» приближался к аэродрому несколько правее оси посадочной полосы, и все шло к тому, что он будет «рассеивать» остаток энергии на ближнем «цилиндре». Так думали специалисты и летчики-испытатели, дежурившие на объединенном командно-диспетчерском пункте. В соответствии с циклограммой посадки включаются бортовые и наземные средства радиомаячной системы. Однако при выходе в ключевую точку с высоты 20 км Буран «заложил» маневр, повергший в шок всех находившихся в ОКДП. Вместо ожидавшегося захода на посадку с юго-востока с левым креном корабль энергично отвернул влево, на северный цилиндр выверки курса, и стал заходить на ВПП с северо-восточного направления с креном 45º на правое крыло.

Вадим Лукашевич

Пятью километрами ниже корабль достиг дозвуковой скорости и продолжил снижаться, на высоте 11 км на какой-то момент выйдя из поля зрения наземных антенн контроля воздушной обстановки.

«В момент резкой смены курса «Бурана» одна из женщин-операторов наших ЭВМ серии ЕС закричала „Вернись!“, — ее лицо надо было видеть — на нем был сразу и страх, и надежда, и переживания за корабль как за родное дитя».

Антон Степанов, участник описываемых событий в объединённом командно-диспетчерском пункте

На Земле началась паника. Корабль вёл себя непредсказуемо, и никто не знал, что именно он сделает дальше.

...После того, как «Буран» вышел на орбиту, я своими глазами видел, как в Центре управления полетами «группа товарищей» заранее готовила «Сообщение ТАСС» о том, что из-за таких-то и таких-то неполадок (они изобретались тут же) благополучно завершить этот эксперимент не удалось. Эти люди особенно оживились, когда, уже заходя на посадку, «Буран» вдруг начал неожиданный маневр..."

Глеб Лозино-Лозинский, главный конструктор «Бурана»


Корабль готовились подорвать из-за «отказа системы управления», но в дело вмешался заместитель Лозино-Лозинского по лётным испытаниям Степан Микоян.
Когда корабль достиг высоты в 8 км, с ним встретился МиГ-25 Магомеда Толбоева. Помимо пилота на борту также был оператор, который должен был снимать процесс снижения. Всё бы ничего, но «Буран»-то снижался не по плану, так что машины шли на встречных курсах вместо догоняющих. Толбоеву пришлось закладывать фигуру высшего пилотажа, отчего камера чуть не сломалась.



К высоте 6 км корабль уже встал на сопровождение системы «Вымпел» и готовился к посадке, постоянно получая все необходимые навигационные данные.

4 км. «Буран» выходит на крутую посадочную глиссаду, почти пикируя со скоростью в 40 м/с. А потом неожиданно для всех выныривает из облаков и у самой ВПП резко задирает нос. И вот касание основных опор, а затем и носовых, столь мягкое, что последние переданные «Вымпелом» данные гласили, что корабль снижался со скоростью в 1 м/с, а парашютная тормозная система сработала с задержкой в 9 секунд, автоматика просто не смогла зарегистрировать такое лёгкое касание.


Вот так он садился

Корабль остановился на полосе с высочайшей точностью, отклонившись от середины полосы на 5,8 м, остановившись в 1-2 м от расчётной точки. Больше того, машина при посадке выбрала маршрут, вероятность попадания на который составляла лишь 3%, но который в сложившихся погодных условиях был единственно верным.

Вот так он садился:


Порывы доходили до 20 метров в секунду. Корабль это учел и боролся с боковым ветром, «сознательно» сделав отворот от посадочного курса градусов на 15-20. Я не мог не восхищаться его полетом. Ветер ведь не встречный, а боковик под 40 градусов слева, вот мы и летели боком.
«Буран» сел, как и положено в таких условиях, на одну ногу. Сначала левой коснулся, поправил нос, через 30 метров опустил на ВПП правую ногу. Уклонение от оси полосы было три метра. Это и для первоклассного летчика на оценку «отлично». А «Буран» и на пробеге «искал» осевую линию. К моменту остановки он был правее центра ВПП менее 50 сантиметров.

Магомед Толбоев, лётчик-испытатель (из интервью газете «Красная звезда» от 25 ноября 1988 года)

Наконец, команда «все системы корабля обесточены». Вот и всё. «Буран»совершил первый полностью автоматический полёт, который был единственным таким полётом на протяжении следующих почти 22 лет. Восторг! Овации! Счастье и гордость наполняли всех, корабль целовали и обнимали.


Повреждение ТЗП на крыле

Триумф не омрачил даже серьёзный косяк ТЗП. На нижней поверхности было потеряно три плитки, в результате чего крыло начало разрезать. Повезло, что плазма воздействовала на этот участок недолго. Иначе кто знает, чем бы всё кончилось…


Послеполётное обслуживание