«Энергия – Буран»: полет научной мысли с точным приземлением

35 лет назад, в ноябре 1988 года, космический корабль «Буран» совершил беспилотную посадку на космодром «Байконур» — это достижение позднее было занесено в Книгу рекордов Гиннесса. Полет длился 205 минут, которых хватило, чтобы дважды обогнуть земной шар. Над эпохальным проектом «Энергия — Буран» работала вся наша наука и промышленность — в общей сложности более миллиона сотрудников из 1 300 организаций, в том числе — Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).

По воспоминаниям участников тех далеких событий, во время посадки при приближении к полосе «Буран» вдруг резко отклонился от курса, заданного специалистами, и повернул в сторону. Сотрудники космодрома на мгновение решили, что произошел сбой автоматического управления. И вдруг — самолет выполнил петлю и приземлился четко на полосу с опережением расчетного времени на... одну секунду! Летательный аппарат отклонился от средней линии полосы меньше, чем на 48 см. «Беспилотная посадка по-самолетному», как сказал об этом позднее выдающийся ученый ЦАГИ, член-корреспондент АН СССР Владимир Нейланд. Столь впечатляющая точность была обеспечена кропотливым трудом целого созвездия коллективов ученых и инженеров, для которых это событие стало подлинным триумфом — впрочем, как и для всего Советского Союза.

Система «Энергия — Буран» была призвана стать ответом СССР на вызов США, создававшего Space Shuttle для контроля орбит, возвращения спутников и т.д. Советская программа была начата в 1976 году — воплощение масштабной цели поручили ОКБ «Энергия» С.П. Королева, а проектированием непосредственно космического самолета занялось ОКБ «Молния».

Комплекс исследований по аэродинамике, тепловым режимам, прочности, динамике полета и системе управления — иными словами, всем ключевым компетенциям ЦАГИ — позволил сделать вывод: создание орбитального самолета и ракеты-носителя потребует новаторских решений. На институте лежала серьезная ответственность — по мере продвижения проекта все технические решения и разработки подтверждались, в том числе, исследованиями ученых центра авиационной науки.

В ЦАГИ был выполнен поистине колоссальный объем исследований в аэродинамических трубах во всем диапазоне чисел Маха и Рейнольдса. Владимир Нейланд инициировал разработку теоретических методов учета реальных свойств газа при высоких температурах, которые возникают при движении с большими числами Маха. После многократных экспериментов с моделями «Бурана» на установках ЦАГИ специалисты получили банк данных, который лег в основу создания атласа характеристик космического корабля.

Автоматический режим управления был одним из ключевых преимуществ советского проекта, который до сих пор считается выдающимся техническим достижением. Система управления «Бурана» — тот блок задач, в котором нашел отражение научный опыт ЦАГИ в области исследований динамики полета. Специалисты института дали коллегам из ОКБ свои предложения по алгоритмам и принципам совмещения автоматического управления и управления летчиком. В институте при содействии специалистов «Молнии» был создан специальный пилотажный стенд, на котором отрабатывались режимы пилотирования.

И это — не единственный пример проектирования новых установок в ЦАГИ для решения задач, связанных с «Бураном». Экспериментальная база института пополнилась теплопрочностной вакуумной камерой — уникальным инженерным сооружением, позволявшим воспроизводить температуры и тепловые потоки, расчетные нагрузки, высоты полета. Это, в частности, позволило обеспечить прочность, надежность и теплозащиту ключевых элементов конструкции летательного аппарата.

Специальное заключение для первого пуска системы «Энергия — Буран» стало общей профессиональной победой ученых и инженеров, задействованных в масштабном проекте. Ключевые этапы летных испытаний прошли успешно и подтвердили точность расчетов и исследований, выполненных в ЦАГИ.

Система «Энергия — Буран» стала общим делом для всей отечественной авиакосмической отрасли. Такие проекты, пусть и оставшиеся сегодня в истории, даже спустя годы вызывают искреннюю гордость. А еще — дают веру в новые достижения страны, ее ученых и инженеров.