bourane, programme navette Bourane, buran, energia, navette spatiale, URSS, fusée energia, lanceur energia, mriya, polious, buran, poliyus, energya, maks, bor-4, bor-5, bor-6, energia-bourane, fusée soviétique, navette spatiale, Буран, Энергия, plans, sovietique, navette russe, URSSbourane, programme navette Bourane, buran, energia, navette spatiale, URSS, fusée energia, lanceur energia, mriya, polious, buran, poliyus, energya, maks, bor-4, bor-5, bor-6, energia-bourane, fusée soviétique, navette spatiale, Буран, Энергия, plans, sovietique, navette russe, URSS


Partager
                                                         
Cette page a été traduite automatiquement,
elle comporte sûrement des erreurs.
Version originale ici.

Pravda
Le 30 juillet 1988
Energia - vers le décollage!


La mise en marche nouveau soviétique de la fusée-porteur de la classe lourde Energia a provoqué l'intérêt immense et les spécialistes, et large obshchestvejnosti. C'est clair - avec la création de la telle fusée chez nous s'ouvrent les possibilités uniques selon l'élargissement des études de l'espace cosmique.

Commencer, peut-être, il faut de l'expliquation qu'il est question d'un nouveau système universel raketno-spatial. Elle permet de déduire(sortir) pour les orbites circumterrestres la charge utile de la masse plus de 100 tonnes comme en manière du navire multiple orbital, la préparation de la première mise en marche de qui maintenant est conduite activement, et en manière des vaisseaux spatiaux indépendants de grandes dimensions.

À titre du troisième degré(marche) peuvent être utilisés et spécial razgonnye les blocs de fusée avec le système de gestion, portant la charge utile. Selon un tel schéma, les tâches liées à la conclusion des vaisseaux spatiaux pour l'orbite géostationnaire se décideront aux trajectoires du vol chez le Busard et les planètes. Les masses des objets deduits(sortis) pour l'orbite stationnaire, font près de 18 tonnes, mais dispersé selon les trajectoires du vol chez le Busard - 32 tonnes, le Mars et la Vénus - jusqu'à 28 tonnes.

Une telle universalité - un important trait distinctif de Energia, car elle est notamment la fusée, et non approvisionné par les accélérateurs orbital par avion.

Fusée-porteur "Energia" est accomplie selon le schéma à deux étages le "paquet" avec la configuration longitudinale de quatre blocs du premier degré(marche) autour du bloc central du deuxième degré(marche) et la disposition asymétrique de la charge utile. La masse de départ de la fusée peut atteindre 2.400 tonnes. Chaque bloc du premier degré(marche) est approvisionné chetyrehkamernym par le moteur de fusée liquide (ZHRD), travaillant sur l'oxygène liquide et uglevodorodnom le carburant. La traction du moteur du premier degré(marche) fait 740 tonnes près de la surface de la Terre et 806 - dans le vide. Le deuxième degré(marche) travaille sur le combustible kislorodno-hydrogénique et a quatre odnokamernyh ZHRD avec la traction de chaques 148 tonnes près de la surface de la Terre et 200 - dans le vide.

La mise en marche des moteurs des premiers et deuxièmes degrés(marches) est réalisée presque simultanément avant le départ. La traction totale au début du vol - près de 3.600 tonnes. Le schéma accepté(adopté) permet de partir du problème de la mise en marche des moteurs à l'apesanteur et augmente en supplément la sécurité du retrait.

Les blocs du premier degré(marche) après la production du combustible se séparent par deux de la fusée, puis se divisent et atterrissent dans la région donnée. Ils peuvent être équipés des moyens du retour et l'atterrissage, qui s'installent dans les sections spéciales. Après la tenue des travaux diagnostiques, prophylactiques et remontno-de relèvement probablement leur utilisation réitérative. Le bloc central - le deuxième degré(marche) - se sépare après la composition suborbital'noj les vitesses et amerrit dans la région donnée du plan d'eau de l'Océan Calme. Un tel schéma du retrait est choisi pour exclure la contamination de l'espace circumterrestre par les fragments récupérés de grandes dimensions des fusées-porteurs. Mais dorazgon jusqu'à la vitesse orbitale accomplissent les installations motrices de la charge utile, le navire orbital ou razgonnogo du bloc. En parlant(disant) en d'autres termes, ils exercent les fonctions du troisième degré(marche).

L'assemblage de la fusée au "paquet", son transport en groupe de machines - ustanovshchike spécial du corps montazhno-d'essai pour la position de départ, la garantie des liaisons de force, pneumo-hydrauliques et électriques avec le dispositif d'amorçage sont conduits avec l'utilisation de transition startovo-stykovochnogo du bloc, qui après la mise en marche de la fusée reste sur l'ensemble de départ et peut être utilisé de nouveau.

Encore une particularité importante de fusée-porteur "Energia" - sa construction sur la base du bloc du deuxième degré(marche) et les modules unifiés du premier degré(marche). Cela donne au système la flexibilité et permet de créer aux étapes ultérieures pяд des porteurs perspectifs des classes lourdes et supralourdes de la capacité de charge diverse en fonction du nombre(date) des modules dans leur composition.

Sur les voies vers favorable au vol aux essais nouveau de la fusée-porteur il y avait une multitude de problèmes complexes scientifiques, de génie et d'organisation. À la création de Energia on unissait les efforts de centaines bureau d'études, les usines, les centres de recherche, les entreprises de construction et d'exploitation. Les dizaines des ministères et les départements, l'Académie des Sciences de l'URSS et l'académie des républiques fédérées ont apporté le dépôt dans ces travaux.

La fusée puissante a demandé les applications des aspects de haute énergétique du combustible, y compris à titre de l'oxydant - l'oxygène liquide refroidi jusqu'à la température le moins de 186 degrés TSel'sija, à titre du carburant pour le deuxième degré(marche) - l'hydrogène liquide refroidi jusqu'à la température le moins de 255 degrés. Étaient élaborés et sont utilisés à la fabrication des réservoirs, les conduites, les éléments de l'hydroautomatique les matérieux de structure spéciaux travaillant aux cryotempératures et possédant la solidité considérable spécifique. Est introduit une série de nouvelles marques très solide stalej, les alliages d'aluminium et de titane. Sont créés nouveau teplozashchitnye et teploizoljatsionnye les couvertures. Somme toute de nouvelles matières(documents) sur fusée-porteur "Energia" font plus de 70 pour-cents(pourcentages) de sa masse sèche.

On maîtrise la technologie de la fabrication des structures de grandes dimensions "de gaufre" des enveloppes des réservoirs, l'assemblage des blocs du grand diamètre avec l'application dans l'échelle industrielle cathodique et l'impul'sno-soudure à l'arc. Les enveloppes du type de gaufre sont appliquées à présent dans la technique des fusées assez largement.

On décide le problème du transport des réservoirs et les sections du bloc central par le diamètre de 8 mètres et la masse plus de 40 tonnes de l'usine-fabricant pour la position technique. Pour cela on utilise la modification spéciale de l'avion lourd, avec l'aide de qui pour la première fois dans le monde on commence les opérations régulières de transport du transport des structures des gabarits immenses - le diamètre de la charge excède le diamètre du fuselage de l'avion presque à deux avec la moitié de la fois.

Un des problèmes les plus complexes et fundamentaux était la création des moteurs sûrs puissants de marche pour le premier, ainsi que pour les deuxièmes degrés(marches). En Union Soviétique on accorde au développement et le perfectionnement des moteurs de fusée liquides traditionnellement une grande attention. Unifié pour les premiers degrés(marches) des fusées-porteurs de la nouvelle génération, y compris Energia, les moteurs RD-170 sont construits selon le plus économe - le schéma fermé, à qui le gaz récupéré dans la turbine dozhigaetsja dans la chambre de combustion principale, et possèdent les caractéristiques de record selon la traction et l'impulsion spécifique dans la classe. Ils sont approvisionnés à puissance renforcée (plus de 250 mille chevaux - vapeur) turbonasosnymi par les groupes de machines.

La création mnogoresursnyh des moteurs de marche de la grande traction pour la deuxième fusée - fille de porteur "Energia" sur les composants gros consommateurs d'énergie du combustible est devenue l'acquisition considérable de la construction de fusées du pays. Les ingénieurs réussissent à assurer les hautes caractéristiques données à minimal gazodinamicheskih les pertes, le refroidissement régénérateur, la résistance des matières(documents) appliquées dans le milieu de l'hydrogène liquide.

Pour la gestion du mouvement de la fusée sur le terrain du retrait les moteurs de marche sont approvisionnés pretsizionnoj (l'exactitude - jusqu'à 1 pour-cent(pourcentage), de la gamme des déplacements par le système électrohydraulique des mandats d'amener du gouvernail. Ils développent l'effort total jusqu'à 50 tonnes dans chaque plan kachanija des moteurs de marche du premier degré(marche) et plus de 30 tonnes - sur la deuxième fusée - fille.

Les problèmes larges à plusieurs projets se décidaient à la création de la gestion autonome de bord par la fusée sur la base mnogomashinnogo du complexe informatique. La place spéciale était empruntée(occupée) par l'élaboration мaтeмaтического de la garantie et les programmes de la gestion pour les conditions titulaires du vol, ainsi que pour le cas du refus des systèmes particuliers. Était analysé plus de 500 variantes des situations d'accident et on trouve leurs algorithmes parirovanija. Les études sur ces questions étaient faites sur les installations expérimentales, ainsi que dans la marche ognevyh stendovyh des essais.

En général on accordait à la garantie de la sécurité et la viabilité de Energia l'attention la plus fixe. On prévoyait la réservation des systèmes principaux vitaux et les groupes de machines, y compris les moteurs de marche, les mandats d'amener du gouvernail, turbogeneratornye les sources de l'alimentation électrique, les artifices. L'ensemble de la gestion autonome est aussi construit avec poelementnym et la réservation de schéma. Nouveaux dans la fusée sont les moyens spéciaux de la protection d'avarie assurant le diagnostic de l'état des moteurs de marche des deux degrés(marches) et l'arrêt opportun du groupe de machines d'avarie aux rejets(écarts) dans son travail. En complément de cela sont établis les systèmes effectifs de la prévention de l'incendie ou l'explosion.

Accepté(Adopté) мepы réduisent jusqu'au minimum la probabilité de l'issue d'avarie à la mise en marche. Ainsi, à l'apparition de la situation surnuméraire la fusée peut continuer le vol dirigé même avec un moteur coupé de marche du premier ou deuxième degré(marche) que, à propos, il est impossible à l'utilisation tverdotoplivnyh des accélérateurs, comme cela a lieu sur le système "Spejs Shuttle". Dans les situations surnuméraires à la mise en marche du navire piloté orbital les mesures constructives mises dans la fusée, permettent ou assurer le retrait du navire sur bas "odiovitkovuju" la trajectoire du vol selon l'orbite du satellite artificiel, la Terre avec l'atterrissage ultérieur pour un des aérodromes, ou réaliser la manoeuvre du retour sur le terrain actif du retrait avec l'atterrissage du navire pour la ligne disposée près de l'ensemble de départ.

On sait qu'on ne peut pas créer le système complexe technique fonctionnant sans ratés absolument. C'est pourquoi à la mise en marche bespilotnyh des charges, en cas d'avarie du porteur et l'impossibilité du retrait du vaisseau spatial pour l'orbite, la fusée est amenée aux zones spéciales selon la ligne du vol, où le préjudice possible sera minimal, mais la probabilité de telles situations est assez petite.

Donc, vers le temps du premier départ de Energia on terminait un grand programme des travaux de recherche et expérimentés-d'études. Au total pour ce but était créé plus de 200 installations expérimentales, 34 assemblages de grandes dimensions constructifs, est recueilli 5 polnorazmernyh des produits, de plus le total des essais faits(conduits) a excédé 6,5 mille. En outre la partie modulaire du bloc du premier degré(marche) a passé avec succès les essais favorables au vol aux mises en marche nouveau de la fusée-porteur de la moyenne classe. Le but principal, qui était mis avant son premier vol d'essai - la réception des données expérimentées sur la capacité de travail de la structure de la fusée, ses installations motrices, d'autres systèmes de bord à naturnyh les conditions de la mise en marche, i.e. les données, qui il est impossible de recevoir dans la marche stendovyh des essais, était entièrement atteint. On confirme la justesse des décisions proektno-d'études, les stratégies et le volume de l'acquittement de travail terrestre. On démontre une haute exactitude du travail de tous les systèmes de bord.

Sans remarques a passé la sphère de travail finale de la fusée-porteur, sur qui il fallait assurer les conditions pour la branche(succursale) de la charge utile, dans le cas présent, - la maquette du vaisseau spatial. Malheureusement, l'erreur de schéma dans un des appareils de bord de la maquette du vaisseau spatial ne lui a pas permis de prendre après la branche(succursale) la vitesse donnée et sortir pour l'orbite.

Le résultat positif du premier essai du système d'une telle classe étant le bilan de l'ensemble des travaux orientés de recherche, de projets et de génie, ne pouvait pas être accidentel - accidentel il y avoir être seulement une avarie. C'est bien connu aux spécialistes. Au contraire, les échecs au début des essais favorables au vol ne permettraient pas d'affirmer que le système est viable, - il y avait une place pour les doutes en l'absence des défauts importants.

Les refus accidentels de tels systèmes complexes techniques peuvent se manifester essentiellement à cause du défaut involontairement apporté et non découvert, à l'assemblage et l'exploitation. Dans cette liaison à présent tout l'acquittement de travail ultérieur se réduit à la stabilisation de la technologie de la fabrication, le perfectionnement des méthodes du contrôle qualité et leur plénitude.

Fusée-porteur "Energia" - le composant du système raketno-spatial insérant, en dehors de proprement fusée avec la charge utile, unique selon les échelles, les possibilités et le matériel l'ensemble terrestre assurant la préparation et les tenue des mises en marche. Sa particularité distinctive inhérente également à la fusée, - un haut degré de l'automatisation. Le complexe informatique de la position de départ, en dirigeant la multitude de groupes de machines et les mécanismes participant à la préparation de la mise en marche, coopère avec la partie de bord du système de gestion contrôlant à son tour l'état de tous les systèmes de la fusée-porteur.

Pour l'acquittement de travail dans les conditions terrestres des blocs des premiers deuxièmes degrés(marches), et le "paquet" au total, avec l'insertion des moteurs de marche de chacun des degrés(de marches) sur pratiquement complet poletnoe, était créé et il a mis en service dans la composition de l'ensemble terrestre le panneau-départ universel. Cette construction de grande échelle (gazo-plamjaotrazhatel'nyj l'éventaire, par exemple, est approfondi en ce qui concerne la surface de la Terre plus que pour 40 mètres, mais la hauteur des divertorov-éclateurs se trouvant à côté de la table se de mise en marche - 225 mètres), chargé d'une grande quantité de systèmes nécessaires techniques et technologiques, peut être utilisée et comme l'ensemble de départ. Notamment de lui on produisait la première mise en marche de fusée-porteur "Energia".

De nouveaux principes de génie sont mis dans les systèmes spécialement créés cryogènes de la prise d'essence de la fusée-porteur zaholozhennymi par l'hydrogène et l'oxygène. Tous les procès de la prise d'essence sont automatisés, sont basés sur les équipements informatiques modernes.

Nous nous trouvons au début de l'étape des essais favorables au vol du nouveau système complexe raketno-spatial. Quels problèmes il faudra encore décider ? Les plus proches(à venir) d'eux sont liés de l'accomplissement de la structure à application multiple. L'aspiration à utiliser plus d'une fois si la fusée unique est tout à fait naturel il est clair. Le système à l'étape d'aujourd'hui, absolument, cher. Principal le facteur stimulant pour le perfectionnement ultérieur et la création des nouvelles fusées-porteurs est la nécessité de la réduction du coût du retrait pour l'orbite de l'unité de la masse de la charge utile (dit le coût spécifique du retrait). Cette valeur caractérise la mesure de la perfection de la fusée-porteur. L'analyse montre que par la suite pour les systèmes de transport spatiaux de l'application à une seule fois quelques conditions pour la réduction considérable du coût spécifique du retrait manquent. La décision radicale du problème de l'application multiple des porteurs est liée à l'apparition de la nouvelle classe des systèmes de transport - aérospatial. Mais ici plusieurs dépend de materialovedenija - de nouveaux matérieux de structure suprafaciles et solides sont nécessaires.

La tâche du jour est la garantie de l'atterrissage du navire orbital en régime automatique sans participation des pilotes, mais par la suite - et les blocs particuliers et les degrés(marches). À présent le vol automatisé du décollage à atterrissage se réalisera et dans les systèmes d'aviation, par exemple, sur srednemagistral'nom l'avion Cette - 204. Le problème préparant.

Le rôle des vols pilotés sur les porteurs de la telle classe n'est pas encore tout à fait clair - est telle l'opinion de plusieurs spécialistes. Le copiage aveugle de l'aviation ici est déplacé - la technique(technicien) spatiale se développait par la voie. D'abord dans l'espace ont pénétré les automates et seulement ils étaient suivis par la personne. Dans l'avenir l'espace semble essentiellement au champ de l'activité des vaisseaux spatiaux automatiques et les systèmes de transport. Le rôle de la personne, probablement, sera lié aux études, les travaux spécifiques du service, la restitution des systèmes.

Par le problème fundamental lié à la garantie mnogorazovosti, est le diagnostic de l'état des structures. Le niveau moderne des méthodes diagnostiques ne permet pas de prévenir encore l'avarie à cause des défauts cachés, engendrés en cours d'exploitation. L'estimation sûre et authentique du stock de la ressource à la base du contrôle par les méthodes objectives et ne détruisant pas - la tâche, qui il faudra apprendre décider.

Les problèmes plus éloignés se rapportent à la production de la direction de la création sur la base de Energia des modules unifiés et les blocs des porteurs perspectifs de la classe supralourde pour l'utilisation de l'espace circumterrestre dans les intérêts de l'économie nationale, l'organisation des productions industrielles dans l'espace, l'étude de la Lune, le Mars et d'autres planètes, l'organisation dans l'avenir de l'expédition internationale martienne. Les problèmes il y a beaucoup de, mais aujourd'hui on déjà peut affirmer que la base pour leur décision l'Union Soviétique est mise.

B.Gubanov
Le chef du bureau d'études du système spatial Energia


Version originale du texte


Правда
30 июля 1988 года
"Энергия" - к взлету!


Запуск новой советской ракеты-носителя тяжелого класса "Энергия" вызвал огромный интерес и специалистов, и широкой обществейности. Оно и понятно - с созданием такой ракеты у нас открываются уникальные возможности по расширению исследований космического пространства.

Начать, пожалуй, надо с пояснения, что речь идет о новой универсальной ракетно-космической системе. Она позволяет выводить на околоземные орбиты полезную нагрузку массой более 100 тонн как в виде многоразового орбитального корабля, подготовка к первому запуску которого сейчас активно ведется, так и в виде самостоятельных крупногабаритных космических аппаратов.

В качестве третьей ступени могут использоваться и специальные разгонные ракетные блоки со своей системой управления, несущие полезную нагрузку. По такой схеме будут решаться задачи, связанные с выводом космических аппаратов на геостационарную орбиту, на траектории полета к Луне и планетам. Массы объектов, выводимых на стационарную орбиту, составят около 18 тонн, а разгоняемых по траектории полета к Луне - 32 тонны, Марсу и Венере - до 28 тонн.

Такая универсальность - важная отличительная черта "Энергии", ибо она является именно ракетой, а не снабженным ускорителями орбитальным самолетом.

Ракета-носитель "Энергия" выполнена по двухступенчатой схеме "пакет" с продольной компоновкой четырех блоков первой ступени вокруг центрального блока второй ступени и асимметричным расположением полезного груза. Стартовая масса ракеты может достигать 2.400 тонн. Каждый блок первой ступени снабжен четырехкамерным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД), работающим на жидком кислороде и углеводородном горючем. Тяга двигателя первой ступени составляет 740 тонн у поверхности Земли и 806 - в пустоте. Вторая ступень работает на кислородно-водородном топливе и имеет четыре однокамерных ЖРД с тягой каждого 148 тонн у поверхности Земли и 200 - в пустоте.

Запуск двигателей первой и второй ступеней осуществляется почти одновременно перед стартом. Суммарная тяга в начале полета - около 3.600 тонн. Принятая схема позволяет уйти от проблемы запуска двигателей в невесомости и дополнительно повышает надежность выведения.

Блоки первой ступени после выработки топлива отделяются попарно от ракеты, затем разделяются и приземляются в заданном районе. Они могут оснащаться средствами возвращения и посадки, которые размещаются в специальных отсеках. После проведения диагностических, профилактических и ремонтно-восстановительных работ возможно их повторное использование. Центральный блок - вторая ступень - отделяется после набора суборбиталъной скорости и приводняется в заданном районе акватории Тихого Океана. Такая схема выведения выбрана, чтобы исключить засорение околоземного пространства отработанными крупногабаритными фрагментами ракет-носителей. А доразгон до орбитальной скорости выполняют двигательные установки полезного груза, орбитального корабля или разгонного блока. Иными словами говоря, они выполняют функции третьей ступени.

Сборка ракеты в "пакет", ее транспортировка на специальном агрегате-установщике из монтажно-испытательного корпуса на стартовую позицию, обеспечение силовых, пневмо-гидравлических и электрических связей с пусковым устройством ведутся с использованием переходного стартово-стыковочного блока, который после пуска ракеты остается на стартовом комплексе и может использоваться повторно.

Еще одна принципиальная особенность ракеты-носителя "Энергия" - построение ее на базе блока второй ступени и унифицированных модулей первой ступени. Это придает системе гибкость и позволяет на последующих этапах создать pяд перспективных носителей тяжелого и сверхтяжелого классов различной грузоподъемности в зависимости от числа модулей в их составе.

На пути к летным испытаниям новой ракеты-носителя стояло множество сложных научных, инженерных и организационных проблем. При создании "Энергии" были объединены усилия сотен конструкторских бюро, заводов, научно-исследовательских центров, строительно-монтажных и эксплуатационных предприятий. Десятки министерств и ведомств, Академия наук СССР и академии союзных республик внесли свой вклад в эти работы.

Мощная ракета потребовала применения высокоэнергетических видов топлива, в том числе в качестве окислителя - жидкого кислорода, охлажденного до температуры минус 186 градусов Цельсия, в качестве горючего для второй ступени - жидкого водорода, охлажденного до температуры минус 255 градусов. Были разработаны и использованы при изготовлении баков, трубопроводов, элементов гидроавтоматики специальные конструкционные материалы, работающие при криогенных температурах и обладающие значительной удельной прочностью. Внедрен ряд новых марок высокопрочных сталей, алюминиевых и титановых сплавов. Созданы новые теплозащитные и теплоизоляционные покрытия. В общей сложности новые материалы на ракете-носителе "Энергия" составляют свыше 70 процентов от ее сухой массы.

Освоена технология изготовления крупногабаритных "вафельных" конструкций оболочек баков, сборка блоков большого диаметра с применением в промышленном масштабе электронно-лучевой и импульсно-дуговой сварки. Оболочки вафельного типа применяются в настоящее время в ракетной технике достаточно широко.

Решена проблема транспортировки баков и отсеков центрального блока диаметром 8 метров и массой более 40 тонн с завода-изготовителя на техническую позицию. Для этого используется специальная модификация тяжёлого самолета, с помощью которого впервые в мире начаты регулярные транспортные операции по перевозке конструкций огромных габаритов - диаметр груза превышает диаметр фюзеляжа самолета почти в два с половиной раза.

Одной из наиболее сложных и фундаментальных проблем было создание надежных, мощных маршевых двигателей как для первой, так и для второй ступеней. В Советском Союзе развитию и совершенствованию жидкостных ракетных двигателей традиционно уделяется большое внимание. Унифицированные для первых ступеней ракет-носителей нового поколения, включая "Энергию", двигатели РД-170 построены по наиболее экономичной - замкнутой схеме, при которой отработанный в турбине газ дожигается в основной камере сгорания, и обладают рекордными характеристиками по тяге и удельному импульсу в своем классе. Они снабжены сверхмощными (более 250 тысяч лошадиных сил) турбонасосными агрегатами.

Значительным достижением отечественного ракетостроения стало создание многоресурсных маршевых двигателей большой тяги для второй ступени ракеты-носителя "Энергия" на энергоемких компонентах топлива. Конструкторам удалось обеспечить высокие заданные характеристики при минимальных газодинамических потерях, регенеративном охлаждении, стойкости применяемых материалов в среде жидкого водорода.

Для управления движением ракеты на участке выведения маршевые двигатели снабжены прецизионной (точность - до 1 процента, от диапазона перемещений электрогидравлической системой рулевых приводов. Они развивают суммарное усилие до 50 тонн в каждой плоскости качания маршевых двигателей первой ступени и более 30 тонн - на второй ступени ракеты.

Емкие многоплановые проблемы решались при создании автономного бортового управления ракетой на базе многомашинного вычислительного комплекса. Особое место занимала разработка мaтeмaтического обеспечения и программ управления как для штатных условий полета, так и для случая отказа отдельных систем. Было проанализировано более 500 вариантов аварийных ситуаций и найдены алгоритмы их парирования. Исследования по этим вопросам проводились на экспериментальных установках, а также в ходе огневых стендовых испытаний.

Вообще обеспечению надежности и живучести "Энергии" уделялось самое пристальное внимание. Было предусмотрено резервирование основных жизненно важных систем и агрегатов, включая маршевые двигатели, рулевые приводы, турбогенераторные источники электропитания, пиротехнические средства. Комплекс автономного управления также построен с поэлементным и схемным резервированием. Новым в ракете являются специальные средства аварийной защиты, обеспечивающие диагностику состояния маршевых двигателей обеих ступеней и своевременное отключение аварийного агрегата при отклонениях в его работе. В дополнение к этому установлены эффективные системы предупреждения пожара или взрыва.

Принятые мepы сводят до минимума вероятность аварийного исхода при пуске. Так, при возникновении нештатной ситуации ракета может продолжать управляемый полет даже с одним выключенным маршевым двигателем первой или второй ступени, что, кстати говоря, невозможно при использовании твердотопливных ускорителей, как это имеет место на системе "Спэйс Шаттл". В нештатных ситуациях при запуске пилотируемого орбитального корабля конструктивные меры, заложенные в ракете, позволяют либо обеспечить выведение корабля на низкую "одиовитковую" траекторию полета по орбите искусственного спутника, Земли с последующей посадкой на один из аэродромов, либо осуществить манёвр возврата на активном участке выведения с посадкой корабля на полосу, расположенную вблизи стартового комплекса.

Известно, что нельзя создать сложную техническую систему, работающую абсолютно безотказно. Поэтому при запуске беспилотных нагрузок, в случае аварии носителя и невозможности выведения космического аппарата на орбиту, ракета приводится в специальные зоны по трассе полета, где возможный ущерб будет минимальным, но вероятность таких ситуаций достаточно мала.

Итак, ко времени первого старта "Энергии" была завершена большая программа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Всего для этой цели было создано более 200 экспериментальных установок, 34 крупногабаритные конструктивные сборки, собрано 5 полноразмерных изделий, при этом общее количество проведенных испытаний превысило 6,5 тысячи. Кроме того, модульная часть блока первой ступени успешно прошла летные испытания при пусках новой ракеты-носителя среднего класса. Основная цель, которая ставилась перед ее первым испытательным полетом - получение опытных данных о работоспособности конструкции самой ракеты, ее двигательных установок, других бортовых систем в натурных условиях пуска, т.е. данных, которые невозможно получить в ходе стендовых испытаний, была полностью достигнута. Подтверждена правильность проектно-конструкторских решений, стратегии и объема наземной отработки. Продемонстрирована высокая точность работы всех бортовых систем.

Без замечаний прошел и заключительный участок работы ракеты-носителя, на котором требовалось обеспечить условия для отделения полезного груза, в данном случае, - макета космического аппарата. К сожалению, схемная ошибка в одном из бортовых приборов макета космического аппарата не позволила ему после отделения набрать заданную скорость и выйти на орбиту.

Положительный результат первого испытания системы такого класса, являющейся итогом комплекса целенаправленных научно-исследовательских, проектных и инженерных работ, не мог быть случайным - случайной может быть только авария. Это хорошо известно специалистам. Напротив, неудачи в начале летных испытаний не позволили бы утверждать, что система жизнеспособна, - оставалось бы место для сомнений в отсутствии принципиальных недоработок.

Случайные отказы в таких сложных технических системах могут проявиться в основном из-за непроизвольно внесенного и не обнаруженного дефекта, при сборке и эксплуатации. В этой связи в настоящее время вся дальнейшая отработка сводится к стабилизации технологии изготовления, совершенствованию методов контроля качества и их полноты.

Ракета-носитель "Энергия" - составная часть ракетно-космической системы, включающей, помимо собственно ракеты с полезной нагрузкой, уникальный по масштабам, возможностям и техническому оснащению наземный комплекс, обеспечивающий подготовку и проведение пусков. Его отличительная особенность, присущая также и самой ракете, - высокая степень автоматизации. Вычислительный комплекс стартовой позиции, управляя множеством агрегатов и механизмов, участвующих в подготовке пуска, взаимодействует с бортовой частью системы управления, контролирующей в свою очередь состояние всех систем ракеты-носителя.

Для отработки в наземных условиях блоков первой, второй ступеней и "пакета" в целом, с включением маршевых двигателей каждой из ступеней на практически полное полетное время, был спроектирован и введен в строй в составе наземного комплекса универсальный стенд-старт. Это крупномасштабное сооружение (газо-пламяотражательный лоток, например, углублен относительно поверхности Земли более чем на 40 метров, а высота находящихся рядом с пусковым столом диверторов-молниеотводов - 225 метров), насыщенное большим количеством необходимых технических и технологических систем, может использоваться и как стартовый комплекс. Именно с него и был произведен первый пуск ракеты-носителя "Энергия".

Новые инженерные принципы заложены в специально созданные криогенные системы заправки ракеты-носителя захоложенными водородом и кислородом. Все процессы заправки автоматизированы, базируются на современной вычислительной технике.

Мы находимся в начале этапа летных испытаний новой сложной ракетно-космической системы. Какие проблемы еще предстоит решить? Ближайшие из них связаны с доведением конструкции до многоразового применения. Стремление использовать неоднократно столь уникальную ракету вполне естественно и понятно. Система на сегодняшнем этапе, безусловно, дорогая. Главные стимулирующим фактором для дальнейшего совершенствования и создания новых ракет-носителей является необходимость снижения стоимости выведения на орбиту единицы массы полезного груза (т.н. удельная стоимость выведения). Эта величина характеризует меру совершенства ракеты-носителя. Анализ показывает, что в дальнейшем для транспортных космических систем одноразового применения отсутствуют какие-либо предпосылки для заметного снижения удельной стоимости выведения. Радикальное решение проблемы многоразового применения носителей связано с появлением нового класса транспортных систем - авиационно-космического. Но здесь многое зависит от материаловедения - нужны новые сверхлегкие и прочные конструкционные материалы.

Задачей дня является обеспечение посадки орбитального корабля в автоматическом режиме без участия пилотов, а в дальнейшем - и отдельных блоков и ступеней. В настоящее время автоматизированный полет от взлета до посадки реализуется и в авиационных системах, например, на среднемагистральном самолете Ту-204. Проблема назревшая.

Роль пилотируемых полетов на носителях такого класса еще не вполне ясна - таково мнение многих специалистов. Слепое копирование авиации здесь неуместно - космическая техника развивалась своим путем. Сначала в космос проникли автоматы и лишь за ними последовал человек. В будущем космос представляется в основном полем деятельности автоматических космических аппаратов и транспортных систем. Роль человека, видимо, будет связана с исследованиями, специфическими работами по обслуживанию, восстановлению систем.

Фундаментальной проблемой, связанной с обеспечением многоразовости, является диагностика состояния конструкций. Современный уровень диагностических методов пока еще не позволяет предупредить аварии из-за скрытых, зародившихся в процессе эксплуатации дефектов. Надежная и достоверная оценка запаса ресурса на основе контроля объективными и неразрушающими методами - задача, которую предстоит научиться решать.

Более отдаленные проблемы относятся к выработке направления создания на базе "Энергии" унифицированных модулей и блоков перспективных носителей сверхтяжелого класса для использования околоземного пространства в интересах народного хозяйства, организации промышленных производств в космосе, исследованию Луны, Марса и других планет, организации в будущем международной марсианской экспедиции. Проблем много, но сегодня уже можно утверждать, что основа для их решения Советском Союзе заложена.

Б.Губанов
Главный конструктор ракетно-космической системы "Энергия"