«Звезда» Козлова

Известно ли вам, что у нас в качестве орбитальных истребителей сразу же попытались использовать пилотируемые корабли типа «Восток»? После полетов Андрияна Николаева и Павла Поповича Научно-техническая комиссия Генштаба пришла к заключению, что «человек способен выполнять в космосе все военные задачи, аналогичные задачам авиации (разведка, перехват, удар). Корабли “Восток” можно приспособить к разведке, а для перехвата и удара необходимо срочно создавать новые, более совершенные космические корабли».

Далее на основе пилотируемого орбитального корабля «7К-ОК» («Союз») планировалось создать космический перехватчик «7К-П» («Союз-П»). Он, по идее, предназначался для атак не только на спутники противника, но и на его военную орбитальную станцию «MOL».

Поскольку ОКБ-1 Сергея Королева в тот момент было перегружено работой, в 1964 году заказ на создание «Союза-П» передали в филиал № 3 ОКБ-1 при куйбышевском авиазаводе «Прогресс», где руководителем был ведущий конструктор Дмитрий Козлов.

Поначалу предполагалось, что спутники противника будут просто отлавливаться и помещаться в грузовой отсек корабля-перехватчика. Но поскольку все наши спутники-шпионы оснащались системой самоликвидации, логично было предложить, что нечто подобное есть и у спутников противника. Так что тащить в грузовой отсек своеобразную мину-ловушку было смертельно опасно для экипажа.

Тогда решили создать корабль «Союз-ППК» («Пилотируемый перехватчик»), который оснащался восьмью небольшими ракетами. Ими космонавты и должны были уничтожать тот или иной объект противника.

Кроме того, Козлову и его команде поручили создать военные корабли «Союз-ВИ» («Военный исследователь») и «Союз-Р» («Разведчик»).

Наконец, в качестве своеобразного ответа на программу «Gemini» и специальное постановление ЦК КПСС и Совета Министров от 24 августа 1965 года, предписывающее ускорить работы по созданию военных орбитальных систем, КБ Козлова был представлен проект корабля «7К-ВИ» («Звезда»).

Сначала «Звезда» Козлова практически не отличалась от своего прототипа «7К-ОК». Она состояла из тех же отсеков и в той же последовательности, что и орбитальный корабль «Союз». Однако в конце 1966 года Дмитрий Козлов решил полностью пересмотреть проект.

Причин тому было несколько.

Прежде всего в первом же орбитальном полете корабля «7К-ОК», который был отправлен на орбиту в конце ноября 1966 года под маркой «Космос-133», произошло множество отказов, выявивших серьезные недостатки конструкции. Корабль даже не смог сесть в расчетном районе и был взорван системой самоликвидации.

Далее, 14 декабря 1966 года при попытке запустить второй беспилотный корабль «Союз» на космодроме Байконур произошла авария ракеты-носителя. Старт был отменен, но через 27 минут после выключения двигателей носителя самопроизвольно сработала система аварийного спасения корабля. Это послужило причиной взрыва ракеты, несколько военнослужащих из стартовой команды получили ранения, погиб майор Коростылев.

Дмитрий Козлов видел все это своими глазами и тут же принял решение о пересмотре всего проекта, включая переход на новую ракету-носитель, названную «11А5ПМ» («Союз-М»). Проект получил поддержку руководства космической отрасли и Министерства обороны СССР. А ЦК КПСС и Совмин 21 июля 1967 года приняли еще одно постановление, согласно которому, первый полет «Звезды» назначался на 1968 год, а в 1969 году его собирались принять на вооружение.

В новом варианте корабля «7К-ВИ» спускаемый аппарат и орбитальный отсек поменялись местами. Теперь сверху размещалась капсула с космонавтами. Под их креслами был люк, ведущий вниз – в цилиндрический орбитальный отсек, который стал больше, чем на кораблях «Союз». Кроме того, кресла двух космонавтов располагались в спускаемом аппарате таким образом, чтобы они сидели лицами навстречу друг другу. Это позволяло разместить пульты управления на всех стенках аппарата.

Военный космический корабль «Звезда» («7К-ВИ»)

Сверху на спускаемом аппарате была установлена небольшая скорострельная пушка Нудельмана – Рихтера «HP-23», которая была приспособлена для стрельбы в вакууме и предназначалась обстрела вражеских кораблей и спутников-перехватчиков. Орудие делало до 950 выстрелов в минуту. Снаряд массой 200 г летел со скоростью 690 м/с.

Для того чтобы понять, смогут ли космонавты навести пушку на цель, не приведет ли отдача при выстрелах к кувырканию самого корабля, был даже создан специальный динамический стенд на воздушной подушке. Испытания показали: ручное управление работало идеально, космонавт с небольшими затратами топлива мог наводить корабль по визиру на любые цели, а выстрелы пушки не сильно влияли на ориентацию корабля.

Кроме того, в конструкцию «Звезды» было заложено еще немало новшеств, самым интересным из которых стали источники электроэнергии. Козлов решил отказаться от громоздких солнечных батарей, заменив их двумя радиоизотопными термогенераторами. Они преобразовывали тепло, получаемое при радиоактивном распаде плутония, в электрическую энергию.

Причем, чтобы исключить проблему радиоактивного заражения местности при возвращении корабля на Землю, куйбышевцы придумали заключить изотопные генераторы в спускаемые капсулы, обеспечивающие мягкую посадку отдельно от самого аппарата. Затем капсулы предполагалось подбирать и утилизировать.

К середине 1967 года в филиале № 3 был уж готов деревянный макет корабля, запущена в производство вся конструкторская документация. С нею начала знакомиться специальная группа военных космонавтов, набранная для полетов на «Звезде». Ее возглавил опытный космонавт Павел Попович. Кроме него, в группу вошли Алексей Губарев, Юрий Артюхин, Владимир Гуляев, Борис Белоусов и Геннадий Колесников.

Интересно, что лишь двое из всей группы – Попович и Губарев – были пилотами. Остальные четверо являлись военными инженерами; им предстояло проводить на орбите исследования оборонного значения.

Космонавт Алексей Губарев, член группы «Звезда» (пилот)

Космонавт Павел Попович, командир первого набора группы «Звезда»

Все шло, казалось, как нельзя лучше. Но вскоре вокруг проекта «Звезда» стали сгущаться тучи.

Сначала целиком поменялся состав группы космонавтов. Связывали это с тем, что 18 января 1967 года в программу «Л-1» для облета Луны были переведены Павел Попович (на должность командира корабля), Анатолий Воронов и Юрий Артюхин (на должности бортинженеров корабля).

Затем выбыл из группы Владимир Гуляев – летом 1967 года он получил черепно-мозговую травму и перелом шейного позвонка при неудачном прыжке в воду во время купания. Вслед за ним отчислили из отряда космонавтов Геннадия Колесникова – его подвела язва двенадцатиперстной кишки. Следующим группу покинул Борис Белоусов по причине «низкой успеваемости и по весовым характеристикам, не отвечающим требованиям, предъявляемым к членам экипажа космического корабля».

В результате к началу 1968 года в группе остались лишь Алексей Губарев (он стал командиром группы) и пришедший позднее Дмитрий Заикин.

Правда, к ним добавили трех военных специалиста из НИИ-2 Министерства обороны СССР (НИИ ПВО страны), расположенного в городе Калинин (ныне – Тверь): Владимира Алексеева, Михаила Бурдаева и Николая Порваткина. Все они имели опыт работы по космическим военно-исследовательским программам. Например, Бурдаев до отбора в отряд занимался вопросами перехвата космических аппаратов.

Однако не успели уладить кадровые вопросы, как начались осложнения с самой «Звездой». Так, 31 августа 1967 года в Совете министров СССР прошло большое совещание по ходу работ над проектом военно-исследовательского космического корабля. И хотя главный конструктор Дмитрий Козлов доложил, что первый корабль в беспилотном варианте будет готов к испытательному полету во второй половине 1968 года, директор завода «Прогресс», где должны были делать «Звезду», назвал более реальным сроком 1969 год.

Впрочем, даже более поздний срок участников совещания устроил. Но в программу вмешался человек, который до этого как бы не замечал проекта «7К-ВИ», – Василий Мишин. Именно он стал главным конструктором ЦКБ экспериментального машиностроения (так с 1966 года стало называться бывшее ОКБ-1 Сергея Королева).

Он начал доказывать на самом высоком уровне, что нет смысла создавать столь сложную и дорогую модификацию уже существующего корабля «7К-ОК» («Союз»), если последний вполне способен справиться со всеми задачами, которые могут поставить перед ним военные. На самом же деле, как много позднее позволил себе откровенно высказаться Б.Е. Черток, Мишин и его команда «не хотели терять монополию на пилотируемые полеты в космос».

И Мишин в конце концов добился своего, заставил подчинявшегося ему Д.И. Козлова отречься от своего проекта и переключиться на другую тему – создание и модернизирование спутников фоторазведки.

Сам же В.П. Мишин, кстати, так и не смог предложить равноценную замену проекту «Звезда». А неудача с лунной программой поставила окончательно крест и на его карьере.

Таинственная «Спираль»

Об этой программе довольно много разговоров и весьма мало достоверных сведений. Тем не менее и того, что уже появилось в открытой печати, достаточно, чтобы получить представление о том, чем же занимался Г.С. Титов после своего первого и единственного полета. А он, оказывается, многие годы участвовал в создании космического самолета «Спираль», разработка которого началась в 1965 году.

Уже вскоре после начала первых космических полетов конструкторы начали понимать, что полеты в космос на одноразовых ракетах весьма дороги и не очень надежны. «Вот если бы можно было в космос взлететь с обычного аэродрома!» – мечтали они.

Для осуществления этой мечты было сделано немало по обе стороны океана. В США, в частности, была осуществлена целая программа постройки и испытаний экспериментальных ракетопланов, которые сбрасывались с самолета-носителя В-29 или В-52 и, включив затем собственные двигатели, развивали гиперзвуковые скорости, ставили рекорды высоты.

Пилотируемый орбитальный самолет авиационно-космической системы «Спираль»

Так, например, в ряде полетов, совершенных на самолете Х-15 в начале 60-х годов, был поставлен ряд рекордов, которые впечатляют и поныне. Скажем, в сентябре 1961 года самолет развил скорость 5832 км/ч, а 22 августа 1963 года достиг высоты 107 906 м!

В дальнейшем предполагалось, что подобные самолеты смогут выходить и на орбиту.

Вдохновленные успехом Х-15, ВВС США начали разработку военного космического ракетоплана в рамках проекта «Дайна Сор» («Dyna-Soar» – от «Dynamic Soaring» – «Динамичный взлет»). Создаваемый ракетный самолет, получивший название Х-20, должен был летать со скоростью 24 000 км/ч и был, по сути, развитием идеи немецкого космического бомбардировщика Зенгера. Это не удивительно, если учесть, что ключевые инженерные посты в американской космической программе занимали немецкие специалисты.

Новый ракетоплан планировалось вооружить управляемыми ракетами, способными наносить удары по целям как на Земле, так и в космосе.

Узнав о достижениях американцев, наши конструкторы тоже принялись за освоение подобных рубежей. В середине 60-х годов ОКБ-155

Артема Микояна получает задание правительства возглавить работы по орбитальным и гиперзвуковым самолетам, а точнее – по созданию двухступенчатой авиационно-космической системы «Спираль». Главным конструктором этой системы стал Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский.

Перебрав несколько вариантов, конструктор и его коллеги в конце концов пришли к такому решению. Система «Спираль» должна состоять из 52-тонного гиперзвукового самолета-разгонщика, получившего индекс «50–50», и расположенного на нем 8,8-тонного пилотируемого орбитального самолета (индекс «50») с 54-тонным двухступенчатым ракетным ускорителем.

Самолет должен разогнать «Спираль» до гиперзвуковой скорости 1800 м/сек (М=6). Затем на высоте 28–30 км происходило разделение ступеней. Разгонщик возвращался на аэродром, а орбитальный самолет с помощью ракетного ускорителя, работающего на фтороводородном (F2+H2) топливе, должен был выйти на орбиту.

Конструкции и той, и другой машины были разработаны достаточно подробно.

Так, экипаж самолета-разгонщика размещался в двухместной герметичной кабине с катапультными креслами. Собственно орбитальный самолет вместе с ракетным ускорителем крепился сверху в специальном ложе, причем носовая и хвостовая части закрывались обтекателями.

В качестве топлива разгонщик использовал сжиженный водород, который подавался в блок из четырех турбореактивных двигателей АЛ-51 разработки Архипа Люльки, имеющих общий воздухозаборник и работающих на единое сверхзвуковое сопло внешнего расширения. Особенностью двигателей являлось использование паров водорода для привода турбины. Вторым принципиальным новшеством был интегрированный регулируемый гиперзвуковой воздухозаборник, использующий для сжатия поступающего в турбины воздуха практически всю переднюю часть нижней поверхности крыла. Расчетная дальность полета самолета-разгонщика с нагрузкой составляла 750 км, а при полете в качестве разведчика – более 7000 км.

Боевой многоразовый пилотируемый одноместный орбитальный самолетдлиной 8 м, с размахом крыла 7,4 м (в разложенном положении) выполнялся по схеме «несущий корпус». Благодаря выбранной аэродинамической компоновке из общего размаха на стреловидные консоли крыла приходилось лишь 3,4 м, а остальная часть несущей поверхности соотносилась с шириной фюзеляжа. Консоли крыла при прохождении участка плазмообразования (выведение на орбиту и начальная фаза спуска) отклонялись вверх для исключения прямого обтекания их тепловым потоком. На атмосферном участке спуска орбитальный самолет раскладывал крылья и переходил в горизонтальный полет.

Двигатели орбитального маневрирования и два аварийных ЖРД работали на высококипящем топливе АТ-НДМГ (азотный тетраксид и несимметричный диметилгидразин), аналогичном применяемому на боевых баллистических ракетах, которое в дальнейшем планировалось заменить на более экологичное топливо на основе фтора. Запасов топлива хватало на орбитальный полет продолжительностью до двух суток; впрочем, основная задача орбитального самолета должна была выполняться в течение первых 2–3 витков. Боевая нагрузка составляла 500 кг для варианта разведчика и перехватчика и 2 т – для космического бомбардировщика. Фотоаппаратура или ракеты располагались в отсеке за отделяемой кабиной-капсулой пилота, обеспечивающей спасение пилота на любых стадиях полета. Посадка совершалась с использованием турбореактивного двигателя на грунтовой аэродром со скоростью 250 км/ч на выпускаемое четырехстоечное лыжное шасси.

Для защиты аппарата от нагрева при торможении в атмосфере предусматривался теплозащитный металлический экран, выполненный из множества пластин жаропрочной стали ВНС и ниобиевых сплавов, расположенных по принципу «рыбной чешуи». Экран подвешивался на керамических подшипниках, выполнявших роль тепловых барьеров, и при колебаниях температуры нагрева автоматически изменял свою форму, сохраняя стабильность положения относительно корпуса. Таким образом, на всех режимах конструкторы надеялись обеспечить постоянство аэродинамической конфигурации.

К орбитальному самолету пристыковывался одноразовый двухступенчатый блок выведения, на первой ступени которого стояли четыре ЖРД тягой 25 H, а на второй – один. В качестве топлива на первое время планировалось использовать жидкие кислород и водород, а впоследствии перейти на фтор и водород. Ступени ускорителя по мере вывода самолета на орбиту последовательно отделялись и падали в океан.

Планом работы над проектом предусматривалось создание к 1968 году аналога орбитального самолета с высотой полета 120 км и скоростью М 6–8, сбрасываемого со стратегического бомбардировщика Ту-95. Это был наш ответ американской рекордной системе: В-52 и Х-15.

К 1969 году планировалось создать экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет ЭПОС, имеющий полное сходство с боевым орбитальным самолетом, который выводился бы на орбиту ракетой-носителем «Союз». В 1970 году должен был начать летать и самолет-разгонщик – сначала на керосине, а спустя два года – и на водороде. Полностью готовая система должна была стартовать в космос в 1973 году.

Из всей этой грандиозной программы в начале 70-х годов удалось построить всего три ЭПОСа – для исследования полета на дозвуковой скорости, для сверхзвуковых исследований и для выхода на гиперзвук. Но в воздух суждено было подняться только первому образцу в мае 1976 года, когда в США все аналогичные программы были уже свернуты. Совершив чуть более десятка вылетов, в сентябре 1978 года после неудачного приземления ЭПОС получил небольшие повреждения и больше в воздух не поднимался. Так что до полетов на «Спирали» космонавтов дело так и не дошло.

Финансирование программы было свернуто, Министерство обороны уже вовсю было занято разработкой очередного ответа американцам – системы «Энергия» – «Буран».

Впрочем, затраченный труд не пропал даром. Созданный задел и приобретенный опыт работы над «Спиралью» значительно облегчили и ускорили строительство многоразового космического корабля «Буран». Именно Г.Е. Лозино-Лозинский возглавил создание планера «Буран». Игорь Волк, выполнявший подлеты на дозвуковом аналоге ЭПОСа, впоследствии первым поднял атмосферный аналог «Бурана» в воздух и стал командиром отряда летчиков-испытателей по программе «Буран».

Пригодились и уменьшенные копии ЭПОСа – беспилотные орбитальные ракетопланы «БОРы». На них испытывались различные варианты теплозащитного покрытия, выверялись наилучшие траектории входа в атмосферу с орбиты при возвращении «челноков» из полета.