График подготовки ОК к первому запуску 2 страница

Снимки экрана отображения показаний системы "Вымпел" в главном зале управления ЦУПа. Левый снимок сделан в момент пролета "Бураном" высоты 7890 метров, правый - 7680 метров; на левом снимке видны два главный рабочих места операторов "Вымпела"

На высоте около 8 км с кораблем сблизился МиГ-25 Магомеда Толбоева. Интрига была в том, что бортовой вычислительный комплекс вел корабль по "своей" траектории выхода в контрольную точку, а МиГ-25 СОТН наводился на корабль по командам, выдаваемым с земли на основании ожидаемой траектории. Поэтому СОТН выводился не в реальную, а в расчетную точку перехвата, и в итоге СОТН и "Буран" встретились на встречных курсах! Для того, чтобы не упустить "Буран", М.Толбоев был вынужден "свалить" самолет в левый штопор (времени на выполнение обычного разворота уже не оставалось), и после выполнения полупетли (разворота по курсу на 180º) выводить машину из штопора и на форсаже догонять корабль. Перегрузка во время выполнения этого маневра чуть было не сломала переносную телекамеру в руках у Сергея Жадовского, но, к счастью, после выравнивания СОТН она вновь заработала. При подлете к кораблю потребовалось теперь уже резкое торможение, которое сопровождалось интенсивной тряской. А с учетом того, что М.Толбоев так и не рискнул подойти к "своенравному" кораблю ближе, чем на 200 метров и бортоператору пришлось снимать при максимальном увеличении телекамеры, телевизионная картинка оказалась очень смазанной и дрожащей. Было видно, что корабль выглядел хоть и обгорелым, но без заметных повреждений. Не смотря на болтанку, экипаж самолета провел телерепортаж о маневрах корабля, его внешнем состоянии и работе воздушного тормоза. СОТН сопровождал "Буран" из стратосферы до вхождения в плотную облачность в течение 127 сек, а затем во избежание столкновения отстал.

До сих пор корабль самостоятельно, без какой-либо корректировки с Земли, снижался по траектории, рассчитанной бортовым цифровым вычислительным комплексом. На высоте 6200 м "Буран" был "подхвачен" наземным оборудованием всепогодной радиотехнической системы автоматической посадки "Вымпел-Н", обеспечившей корабль необходимой навигационной информацией для его безошибочного автоматического вывода на ось посадочной полосы, снижения по оптимальной траектории, приземления и пробега до полной остановки.

Радиотехнические средства системы автоматической посадки "Вымпел", образно говоря, сформировали трехмерное информационное пространство вокруг посадочного комплекса, в каждой точке которого компьютеры корабля точно "знали" в реальном режиме времени три основных навигационных параметра: азимут относительно оси ВПП, угол места и дальность с погрешностью не более 65 метров. На основании этих данных бортовой цифровой вычислительный комплекс начал проводить непрерывную корректировку по специальным алгоритмам автономно вычисленной траектории захода на посадку.

На высоте 4 км корабль выходит на крутую посадочную глиссаду. С этого момента изображение в ЦУП начинают передавать аэродромные телекамеры. На экранах - низкие тучи... Все напряженно ждут...
И вот, несмотря на томительное ожидание, "Буран" неожиданно для всех вываливается из низкой облачности и стремительно несется к земле. Скорость его снижения (40 метров в секунду!) такова, что даже сегодня смотреть на это жутковато... Через несколько секунд выпускаются шасси, и корабль, продолжая стремительное снижение, начинает сначала выравниваться, а затем и поднимать нос, увеличивая угол атаки и создавая под собой воздушную подушку. Вертикальная скорость снижения начинает резко падать (за 10 секунд до касания она была уже 8 м/с), затем на какое-то мгновение корабль зависает над самой поверхностью бетонки, и... касание! (ЗВУКОЗАПИСЬ ПОСАДКИ)

Фотография монитора системы "Вымпел", сделанная сразу после посадки "Бурана" и запечатлевшая последнюю траекторную проводку: А (азимут) 67 град.; Д (дальность до центра ВПП) 1765 м; В (высота) 24 м; ПС (посадочная скорость) 92 м/с (330 км/ч); ПУ (путевой угол) 246 град.; ВС (вертикальная скорость) - 0 м/с

Работа системы "Вымпел" завершилась блестящим успехом: в 09:24:42, опережая всего на секунду расчетное время, "Буран" на скорости 263 км/ч изящно коснулся ВПП и через 42 сек, пробежав 1620 м, замер в ее центре[10] с отклонением от осевой линии всего +5 м! Интересно, что последняя траекторная проводка, полученная от системы "Вымпел", прошла двумя секундами раньше (в 09:24:40,4) и зафиксировала вертикальную скорость снижения 1 м/сек.

Несмотря на встречно-боковой порывисто-штормовой ветер и 10-бальную облачность высотой 550 м (что существенно превышает предельно-допустимые нормативы для пилотируемой посадки американского шаттла), условия касания для первой в истории автоматической посадки орбитального самолета были отличными: недолет (продольный промах) составил 190 м, боковое отклонение вправо от оси ВПП -9.4 м, вертикальная скорость касания всего 0.3 м/с! Необычно красивая, правильная и изящная посадка 80-тонного корабля! Просто не верилось, что полет беспилотный - казалось, что самый хороший летчик не смог бы посадить "Буран" лучше. Попутно скажем, что согласно принятым для "Бурана" ограничениям, посадка и пробег были возможны на сухую или мокрую бетонную ВПП как в автоматическом, так и в ручном режиме управления при посадочной скорости 280...360 км/ч, угле тангажа 10...13º, при попутном (до 5 м/с), встречном (до 20 м/с) и боковом (до 15 м/с) ветре[11].

О мягкости посадки "Бурана" может свидетельствовать... запоздание выпуска тормозных парашютов. Согласно логике системы выпуска парашютов, они должны выбрасываться по сигналу датчика, который срабатывает от обжатия амортизаторов основных стоек шасси до стояночного положения. Во время отработки автоматической посадки на самолете-аналоге БТС-002 он при вертикальной скорости более 1 м/сек проседал в момент касания почти до полного обжатия амортизаторов, поэтому парашюты выбрасывались практически сразу же после касания. Но при посадке "Бурана" вертикальная скорость была настолько мала, что в момент касания ВПП обжатия амортизаторов до стояночного положения не произошло! Парашюты были выпущены только спустя 9,2 сек, за 2 сек до касания передней стойки (09:24:52), когда во время пробега подъемная крыла стала падать за счет торможения на ВПП и уменьшения угла атаки при опускании носа корабля. В итоге вес корабля, воспринимаемый основными шасси, увеличился, и амортизаторы стоек наконец обжались до нужного положения, выдав тем самым команду на выпуск сначала трехкупольного вытяжного, а затем и трех куполов тормозных парашютов.

Схема пробега "Бурана" по ВПП аэродрома "Юбилейный". Показана только бетонная часть ВПП. В отличие от нарисованной прямой линии реальная траектория движения по ВПП представляла собой кривую линию, напоминающую синусоиду с "затухающей" амплитудой, из-за логики работы бортовой системы управления пробегом (передней стойкой шасси корабля).

Посадка была выполнена действительно с ювелирной точностью, особенно если учесть, что предельно допустимые значения посадочных параметров были заданы следующие: промах по продольной дальности допускался в диапазоне -700 (недолет)...+1100 (перелет) метров, боковое отклонение от оси полосы могло быть плюс/минус 38 м и вертикальная скорость касания не должна была превышать 3 м/с!

Архивная съемка отчетливо показывает, как во время пробега, уже после касания, система управления корабля продолжала "искать" осевую линию полосы, рыская передней стойкой шасси и выбирая допущенный из-за сноса встречным ветром незначительный боковой промах! В итоге в момент остановки корабля боковое отклонение составило уже только +5.8 м.

В обстановке всеобщей "послепосадочной" эйфории были названы другие, почти идеальные координаты точки касания - промах (перелет) по продольной дальности +15 м и остановки орбитального корабля в 1,5-2 метра от "расчетной точки". Также был занижен и пробег - 1520 м. Эти цифры сразу же стали общепризнанными. Причина ошибки заключалась в том, что "Буран" действительно коснулся посадочной полосы рядом с расчетной точкой касания, но... не своей, а чужой! Дело в том, что на ВПП была нанесена стандартная аэродромная разметка в виде двух белых продольных полос, обозначающих место точного приземления для самолетов. Вот именно рядом с этими полосами, перелетев их на два-три десятка метров, и приземлился "Буран", не долетев почти две сотни метров до своей отметки - белого ромба, центр которого располагался в 1000 метрах от торца ВПП.

Видеокадры касания и начала пробега "Бурана", смонтированные воедино

Сделав над остановившимся "Бураном" на низкой высоте изящный вираж, СОТН МиГ-25 ушел в сторону второго аэродрома Крайний, где и совершил посадку в 09:35.

Послеполетный анализ показал хорошее состояние ТЗП корабля: в первом полете в шести местах было потеряно всего 10 (включая два мата гибкой теплозащиты на верхней поверхности левой консоли крыла) плиток. Самым опасным оказался прогар на месте потери трех рядом расположенных плиток на нижней поверхности левой консоли крыла, в месте стыка с "углерод-углеродным" сегментом N22 носка крыла. Открывшиеся раскаленному потоку плазмы металлические элементы конструкции были легко, "как по маслу", разрезаны, обнажив через сквозной прогар внутренний объем крыла... Многочисленные предполетные испытания подтверждали, что теплозащита надежно переносит локальный отрыв одной теплозащитной плитки, а тут было потеряно сразу три! Крыло от дальнейшего разрушения спасла только кратковременность воздействия плазмы, в противном случае неминуемо последовало бы повреждение кабельных сетей, проходящих в носке крыла, с более тяжелыми последствиями.

Менее сотни плиток получили повреждения, наиболее характерными из которых были оплавления и потеря или отслоение защитного покрытия плиток. Также на отдельных плитках были обнаружены сколы от падавшего с "Энергии" при старте льда, растрескивание поверхности и следы эрозии от струй двигательной установки (на двух плитках глубина эрозии достигла 30 мм!). На нижней поверхности фюзеляжа во многих местах была отмечена потеря межплиточных уплотнений. При анализе состояния ТЗП выяснилось, что обгорание корневой части киля произошло не при снижении в атмосфере, а от факелов РДТТ при отделении параблоков.

Уже после остановки "Бурана" в течение 10 минут происходило приведение бортовых систем корабля в исходное состояние с последующим выключением. Последняя команда кораблю была выдана из подмосковного ЦУПа через спутник связи: "Системы корабля обесточены".

Все! Программа первого испытательного полета выполнена полностью!
Что дальше началось! В бункере, в зале управления овации и бурный восторг от завершенной с таким шиком посадки орбитального корабля в автоматическом режиме взорвались сразу, как только носовая стойка шасси коснулась земли... На полосе все бросились к "Бурану", обнимались, целовались, многие не смогли удержать слез. Везде, где специалисты и просто причастные к этому полету люди наблюдали посадку "Бурана", - фонтан эмоций.
Огромное напряжение, с которым велась подготовка первого полета, усиленное к тому же предшествующей отменой старта, нашло свой выход. Нескрываемая радость и гордость, восторг и смятение, облегчение и огромная усталость - все можно было видеть на лицах в эти минуты. Так сложилось, что космос считается технологической витриной мира. И эта посадка позволила людям на ВПП возле остывающего "Бурана" или у экранов телевизоров в ЦУПе вновь ощутить необычайное по остроте чувство национальной гордости, радости. Радости за свою державу, мощный интеллектуальный потенциал нашего народа. Большая, сложная и трудная работа сделана!
Это был не просто реванш за проигранную лунную гонку, за семилетнее опоздание с запуском многоразового космического корабля - это был наш настоящий триумф!

К сожалению, последний - никто тогда не знал, что это была последняя посадка "Бурана"...

15 ноября 1988 г., космодром Байконур: "Буран" со средствами послеполетного обслуживания на посадочной полосе аэродрома "Юбилейный". Фотография из архива Сергея Грачева

PS: Беспилотный полет "Бурана" с автоматической посадкой остается уникальным уже более 20 лет - шаттлы по-прежнему садятся вручную. А с учетом объявленного завершения их эксплуатации и разработки новых кораблей со спускаемым аппаратом капсульного типа можно смело утверждать, что достижения "Бурана" будут недосягаемы еще десятки лет...

[1] Буран - снежная буря, метель в степи. (Толковый словарь русского языка. С.И.Ожегов, М.:Русский язык, 1975).

[2] Много лет спустя Сергей Грачев, помощник старшего руководителя полетов, вспоминал: "Я нахожусь в диспетчерской и выбираю - откуда лучше наблюдать пуск? Выбежал на балкон 5-го этажа ОКДП - а там ветер грохочет в металлическом настиле - вряд ли услышишь, как взлетает "Энергия". Решил вернуться обратно в диспетчерскую и наблюдать в окно. До пуска - считанные минуты. Мысленно просчитываю: так, - расстояние 12 км, скорость звука, движение ударной волны, - если рванет на старте, - и говорю диспетчерам: смотрите, если увидите вспышку на старте - сразу падайте на пол под окна к стенке и не шевелитесь! После ухода "Энергии-Бурана" в облачность мысленно представляю - а не появится ли вдруг снова "кометный хвост" из-под облаков? Ведь были на полигоне такие случаи, были..."

[3] Старт и разгон ракетой-носителем орбитального корабля происходит на фоне изменяющихся внешних параметров атмосферы. Эти возмущения носят случайный характер, поэтому параметры траектории имеют допустимые отклонения, изменяясь не только от полета к полету, но и в течение одного полета. В таких условиях невозможно определить фиксированную расчетную траекторию полета и приходится рассматривать только расчетную трубку траекторий, в которой с определенной вероятностью должна находиться фактическая траектория. Расчетные трубки траекторий для участка выведения "Бурана" определялись для вероятности 0,99, для траектории спуска "Бурана" из-за повышенных требований к безмоторной посадке они были еще точнее: 0,997!

[4] Послеполетный анализ телеметрии показал, что при старте произошла засветка датчиков пожара излучением от факелов двигателей, из-за чего в хвостовом отсеке блока Ц произошло открытие крышек аварийного дренажа, предназначенных для сброса в аварийных ситуациях избыточного давления в случае пожара и/или работы системы пожаровзрывопредупреждения (СПВП). Из-за ошибочного срабатывания датчиков еще на старте СПВП начала аварийную продувку двигательного отсека блока Ц инертным газом с расходом до 15 кг/сек, из-за чего к 70-й секунде полета весь запас инертного газа был израсходован, и далее полет продолжался с неработоспособной СПВП.

[5] Внимательно рассматривая видеозапись, можно обнаружить еще одно удивительное явление: при пролете над гористой местностью в поле зрения попадает некий темный объект, движущийся быстрее "Бурана" и благодаря этому пересекающий кадр по прямой в направлении снизу (по центру нижней границы кадра)-вверх-вправо, т.е. как бы находящийся на более низкой орбите с меньшим наклонением. Имеющаяся в распоряжении web-мастера видеозапись не позволяет достоверно привязать это событие по времени полета.
Возникает несколько вопросов: если это космический объект, то почему он выглядит слишком темным на освещенном участке орбиты? Если это насекомое, попавшее внутрь кабины "Бурана" и ползущее по внутренней поверхности иллюминатора, то почему оно ползет по прямой линии с постоянной скоростью и чем оно дышит в полностью азотной (бескислородной) атмосфере кабины? Вероятнее всего, это некий фрагмент (мусор?), летающий в невесомости внутри кабины и случайно попавший в поле зрения камеры
Вы можете сами все это увидеть, скачав видеофрагмент.

[6] Владимир Ермолаев, начальник разведки штаба в/части 12471 (47-я Отдельная опытно-испытательная часть), в числе первых побывавших на стартовом комплексе через несколько минут после пуска, вспоминал: "...группы оцепления из степи постепенно втягивались на еще горячий старт. Куски бетона, арматуры, закрученные металлоконструкции, сорванная теплозащита заправочных магистралей - первое, что бросалось в глаза... И парящий бетон. Вроде бы уже остывает. Но парит. Поднимаем с "нулевой отметки" куски теплого бетона и за пазуху. На память..."

[7] Такая траектория спуска получила название "изотемпературная модель входа".

[8] Алгоритм последующего отключения управляющих двигателей реактивной системы управления (РСУ) следующий:
Сначала, на начальной фазе спуска, в контур управления подключаются элевоны для балансировки корабля и снятия статических компонентов в командах на срабатывание управляющих двигателей РСУ. Затем по мере роста скоростного напора осуществляется переход на аэродинамические органы управления и последовательно отключаются поперечный (q=50 кгс/м²) и продольный (q=100 кгс/м²) каналы РСУ.Двигатели канала рысканья работают для стабилизации и управления по "обратной" схеме (создание скольжения с последующим вращением по крену) до достижения трансзвуковых скоростей.

[9] Антон Степанов, участник описываемых событий в ОКДП, вспоминает: "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". Удивление диспетчеров легко понять, так как в центральном зале управления воздушным движением в ОКДП для облегчения считываемой информации на круговых мониторах прямо на стеклах экранов операторы заранее нарисовали черными фломастерами ожидаемые траектории захода "Бурана" на посадку. Естественно, реальной, но наименее вероятной и поэтому совершенно неожиданной траектории нарисовано не было, и отклонение сразу стало заметно. Кадры кинохроники свидетельствуют, что и в ЦУПе на все экраны выводилась схема захода на посадку через южный цилиндр выверки курса (см. фото с экрана ЦУПа справа).

[10] Спустя годы Владимир Ермолаев, находившийся в момент посадки в десятках метрах от ВПП, и таким образом, будучи одним из самых "близких" к вернувшемуся "Бурану" людей, вспоминал: "...Мы уставились на внезапно вывалившийся из низких облаков "Буран". Он шел уже с выпущенными шасси. Шел как-то тяжело, каменно, как приклеенный к прозрачной стеклянной глиссаде. Очень ровно. По прямой. Так казалось. Разинув рты, мы все смотрели на набегающий на нас "Буран" и летящий прямо в наши рты "МиГ" сопровождения... Касание... парашют... встал... Все... ВСЕ!!!
Мы все еще стояли ошалевшие, с открытыми ртами, оглушенные двигателями "МиГа" и овеянные каким-то теплым ветерком, принесенным "Бураном" откуда-то оттуда... От плазменного участка спуска, наверное... Бог знает..."

[11] Для сравнения - в августе 2007 полет американского шаттла "Индевор" был сокращен на сутки из-за надвигавшегося на Космический центр им.Кеннеди тропического урагана "Дин". При принятии решения о досрочном приземлении определяющим являлось ограничение по максимальному значению бокового ветра при посадке для шаттлов - 8 м/сек.

[12] Стихотворение "Полет Бурана" Виталия Чубатых, г.Тернополь, 1 марта 2006 г.

Данная интернет-страница создана на основе статьи web-мастера "Буран: факты и мифы", написанной к 20-летию полета "Бурана" и опубликованной в журнале "Новости космонавтики" N11/ 2008 (стр. 66-71). Статья была признана "Лучшей статьей 2008 года" и принесла автору также второе место в конкурсе авторов журнала "Новости космонавтики" в номинации "Самый популярный автор 2008 года среди непрофессиональных журналистов", см. грамоты справа. Кроме этого, текст статьи без изменений был размещен на сайте Федерального космического агентства в качестве рассказа о полете "Бурана". Тем не менее исходный материал был переработан и дополнен с учетом вновь появившейся информации.

Дата добавления: 2015-07-02