Система 82ЛБ72 в МИКе космодрома Байконур.

   Автономные ЛКИ должны были проходить следующим образом. После выхода на орбиту и окончания работы ДУ третьей ступени РН, с носителя на систему 82ЛБ72 шла команда, по которой корпус 82ЛВИ «рвался» поперек. Два «пороховичка» расталкивали обечайки. Еще через 2.2 сек поступала команда на отделение, продублированная обоими ВА. Гироскопы аппаратов запоминали положение ВА на орбите и после того, как система «расползалась», строили ориентацию на торможение. За 15 мин до спуска включались ТДУ, затем производился сброс навесных агрегатов, вход в атмосферу, управляемый спуск и парашютная посадка. По первоначальному плану программа включала пять запусков системы 82ЛБ72.
   В личных беседах с автором ответственные представители НПОмаш и КБ «Салют» в один голос 
опровергли информацию (распространяемую некоторыми иностранными экспертами, в частности М.Уэйдом на его сайте www.astronautix.com), что, согласно планам полетов ЛВИ, при последнем запуске в верхнем ВА должны были находиться космонавты.
   Во-первых, говорят разработчики, эти запуски как раз и подготавливали статистику для будущих пилотируемых полетов. Во-вторых, разрешение Межведомственной комиссии на посадку людей в ВА появилось гораздо позже* – почти перед самым закрытием программы «Алмаз». В-третьих, к началу полетов ЛВИ не было еще разрешения на пилотируемые пуски на «Протоне» («ядовитые компоненты топлива, перегрузки при выведении великоваты»), не завершились испытания на «медицинской машине» – тренажере ТКС, не начались морские испытания и т.д.
   С уверенностью можно констатировать лишь то, что в последнем (пятом) запуске ЛВИ должен был оснащаться ВА «штатной» серии («изделие 103», приспособленное для пилотируемых полетов). Но он мог сделать не более двух витков. Был ли практический смысл в таком «эксперименте»?
   10 декабря 1976 г. ракетно-космический комплекс 82ЛБ72 был установлен на стартовый стол площадки 81 космодрома Байконур; ВА («изделие 009А»** и -009) частично укомплектованы штатными системами; место экипажа в креслах заняла телеметрическая аппаратура. 
   Пуск ЛВИ-1 состоялся 15 декабря. После выхода на орбиту и отделения от последней ступени носителя ВА получили обозначение «Космос-881», -882. Выполнив одновитковый полет, они совершили баллистический*** спуск в атмосфере с перегрузкой 8.4–8.6 ед. и мягкую посадку южнее г.Экибастуз у железной дороги на Майкаин («изделие 009А/1») и в районе г.Целинограда («изделие 009/1»)****. Углубленный анализ показал хорошее состояние теплозащиты, а также выявил особенности обтекания ВА при реальном спуске с орбиты. Разница в тепловых потоках была такова, что с «наветренной» стороны (в аэродинамической тени) остались несгоревшими пористая резина и кусочки бумаги, на которых сохранились печати и подписи заказчиков, сделанные обычными чернилами. Методика нанесения на корпус пятен краски, менявшей при нагреве цвет, позволила представить картину обтекания графически, построив линии равных температур.

   Пуск ЛВИ-2, вновь укомплектованный ВА, «отлетавшими» 8 месяцев назад, состоялся 5 августа 1977 г. На 49-й секунде после старта отказала СУ носителя и пропало давление в баках первой ступени. Сработала САС (максимальная продольная перегрузка – 10.5 ед., поперечная – от 4.3 до 6), и «верхний» аппарат («изделие 009А/П – повтор») совершил мягкую посадку, а «нижний» («изделие 009/П») погиб при взрыве носителя на земле. Участники пуска во главе с летчиком-космонавтом СССР Г.С.Титовым стали свидетелями аварии. Как представителю руководства программы Герману Степановичу в тот день разрешили показать пуск малолетним дочерям. После появления огромного ядовитого облака испарившихся компонентов топлива космонавту-2 стало не до шуток – он всерьез испугался за жизнь своих близких…
   30 марта 1978 г. состоялся ЛВИ-3. Выведение прошло нормально; оба ВА («Космос-997» – «изделие 009А/П2 – второй повтор» и «Космос-998» – «изделие 009П/2») совершили одновитковый полет, управляемый спуск в атмосфере с перегрузкой 4.5–5.3 ед. и мягкую посадку в районе г.Аркалык. Полетом была показана возможность многократного применения теплозащиты и первое в мире плановое многоразовое использование космического корабля.
   Пуск ЛВИ-4 был выполнен 23 мая 1979 г. («Космос-1100» и -1101). После штатного выведения изделие 82ЛБ72 «встало» на орбиту. Как предполагалось по программе этого запуска, после разделения нижний ВА («изделие 102») совершил одновитковый, а верхний («изделие 102А») – двухвитковый полет, соответствующий пилотируемому спуску с ТКС. Аппараты были оборудованы практически полностью штатными системами, в т.ч. навесными отсеками и пультами космонавтов. К сожалению, они и сыграли «злую шутку» – при начале входа в атмосферу на разъемах после сброса навесных отсеков атмосферная плазма замкнула контакты через цепь пультов и обесточила ВА. ПВО страны «вело» их до момента входа в плотные слои атмосферы. Дальнейший спуск проходил при полностью неработающих системах, как говорят разработчики, «колом в землю».
   Носовой отсек не сбросился, парашюты не раскрылись. ВА приземлились нештатно (упали) в нерасчетных районах. Система АПО не сработала, и тротил заряда-ликвидатора спокойно выгорел уже после удара ВА о землю. После 4-часового поиска поисково-эвакуационная группа обнаружила «изделие 102А» на трассе спуска в аварийном состоянии. На месте посадки нашли обломки ВА, обрывки парашютов, значительные следы гептила (НДМГ) и повышенный уровень радиации. «Изделие 102» было найдено значительно западнее и оказалось в аналогичном состоянии. 
   Как вспоминают очевидцы, вскоре удалось найти залитые гептилом основные парашюты и пороховые двигатели мягкой посадки. При попытке разобрать один из них автогеном местный «умелец» получил значительные травмы. А могло быть и хуже…
   Несмотря на то что из четырех полетов системы 82ЛБ72 успешными оказались лишь два, заказчики остались вполне довольны: с орбиты было спущено четыре ВА, в реальных условиях (при максимальном динамическом давлении) испытана САС. Именно этот аппарат летал трижды: на первом ЛВИ – в «нижнем», на втором, аварийном, ЛВИ – в «верхнем» этаже и затем в первом полете ТКС. Проверены были оба режима спуска ВА – и баллистический, и управляемый («с качеством»). По результатам ЛКИ от испытания ЛВИ-5 (с «изделиями 103» – ВА штатной комплектации) решено было отказаться.

   Полеты ТКС

   Конечный этап любого проекта – летные испытания аппарата и его эксплуатация. Планы ЛКИ и состояние работ по системам «Алмаз» и кораблей ТКС достаточно подробно описаны в статье С.Шамсутдинова «Алмазные космонавты» (НК №12, 2000, с.78-81), и повторять их нет смысла. Расскажем лишь о реально выполненных полетах.
   Первый ТКС (ФГБ «изделие 16101» и ВА «изделие 009А/2») был запущен еще в период испытаний ЛВИ – 17 июля 1977 г. – под названием «Космос-929». Предполагалось выполнить автономный полет с целью проверки динамических характеристик корабля. Баки ДУ были заполнены «под горлышко»; часть ПГ (700 кг) ушла на балласт, выполненный в виде гантели, два «блина» которой стояли в местах размещения капсул КСИ в хвостовой части ФГБ.
   «Гантель» должна была улучшать стабильность корабля. Расчеты, сделанные Институтом прикладной математики, показали, что закрутка будет удерживаться около суток*. Реально ТКС оказался гораздо устойчивее.

   ТКС закладывал такие маневры в космосе – то понижая, то резко повышая высоту орбиты, – что у американских «коллег» кружилась голова. Суммарное приращение скорости превышало 300 м/с. Зарубежные баллистики предположили, что «русские испытывают прототип межорбитального буксира».
   Проверялась работа и эффективность всех систем. Поначалу ТКС «плохо понимал» команды Земли, и сотрудникам Центра управления в Евпатории приходилось непросто. Из-за новизны работы были ошибки и при составлении полетных заданий – не точно определялись коэффициенты динамической схемы и т.п. Но это была реальная «проверка прочности» Службы управления полетом, созданной в КБ «Салют» и ЦКБМ незадолго до этого.
   Через месяц после запуска, 17 августа 1977 г., ВА выполнил управляемый спуск и мягкую посадку. ФГБ проработал на орбите еще 171 сутки и 3 февраля 1978 г. по команде вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование.
   До запуска корабля с экипажем требовалось провести еще целый комплекс различных ЛКИ, включающих испытания КА в целом и отдельных систем, в частности управления, сближения и стыковки.
   По ТЗ система управления должна была обеспечивать стыковку корабля со станцией в течение 2 часов с момента старта – на первом витке, так же, как в первоначальном варианте проекта «Союз». Однако практика показала, что обычно летная обстановка складывается иначе и 2 часов не хватает даже на то, чтобы правильно измерить параметры орбиты и спрогнозировать дальнейшее развитие ситуации. После запуска ТКС-1 стало ясно, что руки «управленцев» не должны быть связаны – необходимо иметь безопасный режим работы аппарата, позволяющий разобраться с различными возникающими ситуациями. Здесь очень кстати оказалась закрутка: находясь на безопасной орбите, машина спокойно крутится, идет стабильный приток электроэнергии и «земля» имеет достаточный запас времени, чтобы во всем разобраться. Поэтому на ТКС от стыковки на первых витках сразу же ушли.
   ТКС проектировался с расчетом стыковки его с ОПС «Алмаз», которой на орбите в то время не было. Поначалу разработчики предложили создать радиотехническую мишень на базе пустой третьей ступени РН «Протон», которая выводила ТКС на орбиту, и сымитировать сближение без непосредственной работы стыковочного агрегата. От этого предложения отказались – идея была «куцая» и мало что давала.
   Вместо этого проектанты КБ «Салют» предложили состыковать ТКС с «Салютом-6». Мысль, поначалу показавшаяся крамольной, надолго засела в умах: на ДОС и ТКС стояли аналогичные системы поиска и сближения «Игла», но разные стыковочные узлы.
   При проработке этого вопроса было принято решение, которое предусматривало стыковку до операции «сцепка» без создания внутреннего перехода. Специально для этого на борт станции была доставлена специальная насадка, которую космонавты установили в приемный конус стыковочного узла. Был также подобран такой режим полета ТКС, чтобы использовать топливо и СУ корабля в совместном полете со станцией без соединения систем корабля.
   25 апреля 1981 г. был запущен ТКС-2 (ФГБ «изделие 16301» и ВА «изделие 103/3») под названием «Космос-1267». Через месяц автономного полета, 24 мая, от корабля отделился и после управляемого спуска (перегрузка 5.0) совершил мягкую посадку ВА. ФГБ продолжал автономный полет еще 25 суток и 19 июня состыковался со станцией «Салют-6». Объекты были стянуты стыковочной штангой ТКС без технического захвата – размеры стыковочных шпангоутов отличались.
   Когда СУ корабля включилась после стыковки, начались сильные автоколебания; казалось, что ТКС вот-вот отвалится. Все наладилось после изменения коэффициентов в системе стабилизации корабля. Полет в таком состоянии продолжался 41 день, в течение которых проводились испытания систем ФГБ. Затем блок отстыковался от станции и функционировал в автономном полете до 29 июля 1982 г.
   В 1981 г., когда КБ «Салют» вошло в состав НПО «Энергия», совместно со специалистами головного ОКБ-1 (бывшего ЦКБЭМ) был проработан вопрос доставки очередным грузовиком «Прогресс» и монтажа космонавтами на стыковочном шпангоуте ДОС «Салют-7» специального приспособления для стыковки – периферийной пассивной проставки (ППП). Периферийная активная проставка (ПАП) была установлена на ТКС. Несмотря на несоответствие переходных шпангоутов ТКС и ДОС, проставки позволили успешно решить задачу стыковки двух объектов, выполнив механическое, электрическое и пневмогидравлическое соединение по всем необходимым магистралям, а также обеспечили герметичность и переход космонавтов из одного аппарата в другой.
   2 марта 1983 г. под названием «Космос-1443» был запущен ТКС-3 (ФГБ «изделие 16401» и ВА «изделие 103/4»; вместо кресел – контейнеры, в которых был размещен доставляемый груз). За счет отсутствия САС его массу удалось поднять до 2700 кг. ФГБ нес 3822 кг топлива. 10 марта ТКС состыковался с «Салютом-7».
   Впервые космонавты прибыли на связку ТКС–ДОС. Доставка на станцию груза, топлива и оборудования, а также возможность экипажа работать в корабле подтвердили правильность решения по использованию проставок. Совместный полет продолжался 159 суток (до 14 августа 1983 г.). После этого ТКС отстыковался и совершал автономный полет в течение 10 суток, затем было выполнено отделение и возвращение ВА на Землю (перегрузка при спуске 5.0) с материалами экспериментов (350 кг), подготовленными космонавтами. ФГБ функционировал на орбите еще 26 суток (до 19 сентября 1983 г.).
   ТКС-4 (ФГБ «изделие 16501», ВА «изделие 103/8») был запущен 27 сентября 1985 г. как «Космос-1686». Это был значительно модернизированный корабль – вместо штатных систем ВА стояли приборы для выполнения военно-технических экспериментов (см. статью К.Лантратова «Первый модуль 77-й серии», НК №11, 2000, с.60-63).
   После 6-суточного автономного полета, 2 октября 1985 г. ТКС состыковался с «Салютом-7». Доставив грузы, топливо и оборудование, он использовался для коррекции орбиты станции, а затем и для подъема всего комплекса на новую орбиту высотой около 495 км. После длительного полета в пассивном режиме 7 февраля 1991 г. комплекс вошел в плотные слои атмосферы и сгорел над Аргентиной.
   Оставшиеся ФГБ были использованы в других космических программах.
   «Изделие 16601» было переделано в функционально-служебный блок ФСБ (77КЭ) для доставки модуля «Квант» (37КЭ). Сборка получила название 77КС и была запущена 31 марта 1987 г. к ОС «Мир».
   «Изделие 16201» (наземный электроаналог, не предназначенный для полетов) было переделано в ФСБ модуля 19ДМ «Скиф-ДМ» («Полюс»), запущенного при первом старте РН «Энергия» 15 мая 1987 г.

   Жизнь после смерти

   Несмотря на положительные результаты ЛКИ, показавшие высокую надежность всех систем корабля*, программа ТКС была закрыта. Об обстоятельствах, сопровождавших закрытие, говорить не будем. Упомянем лишь один факт: лица, заинтересованные в этом, представили «наверх» таблицу, в которой сравнивали по возможностям (время автономного полета, грузоподъемность, численность экипажа и т.п.) ВА и... корабль «Союз-Т»! Логичнее было бы сравнить «полный» ТКС (ВА + ФГБ) с «Прогрессом» и «Союзом» вместе взятыми. Конечно, из-за давности лет по деньгам соотнести эти программы сложно** – понятно, что ТКС в изготовлении и запуске дороже «Союза», но эксплуатация станции «Салют-7» показала выгодность совместного использования ТКС (для выведения тяжелых грузов) и «Союз»/«Прогресс» (для запуска экипажа и более легких грузов).
   Вообще, особый вопрос – все, что касается стоимости космических программ тех лет. Финансирование велось совсем по другим принципам, чем сейчас***, и оценить его практически невозможно. 

   Тем не менее разработка ТКС стала школой проектирования и конструирования космической техники. По этой новой (во всяком случае, для КБ «Салют») тематике были образованы отделы, которых до этого на предприятии не было, – радистов, телевизионщиков, оптиков, и появилась масса специальных систем – управления, командная радиолиния и т.п. Благодаря программе ТКС предприятие смогло достичь быстрого результата при создании целевых модулей ОС «Мир» и МКС.
   В другом положении оказалось НПОмаш, которое было отсечено от участия в пилотируемых космических программах. Здесь по проектам «Алмаз» и ТКС были созданы надежные и универсальные средства доставки на ОС грузов и экипажа и возвращения последнего на Землю. Тщательная отработка ВА подтвердила его полную готовность к полету в пилотируемом варианте, а разработанная и примененная технология восстановления теплозащиты обеспечила многоразовость отсека экипажа.
   Головная организация и «смежники» смогли сохранить в работоспособном состоянии несколько ВА*, а также техдокументацию, технологическую оснастку и контрольно-проверочную аппаратуру для их производства, восстановления и испытаний.
   К сожалению, по многим причинам** ВА не был востребован в отечественной пилотируемой программе. Этот факт, а также большой потенциал аппарата в сочетании с возможностью стыковать его с любым обитаемым орбитальным объектом без серьезных изменений в конструкции ВА позволил специалистам НПОмаш в первой половине 1990-х предложить его в качестве малогабаритного автономного (или «полуавтономного») корабля-спасателя – сначала для станции Freedom, а потом и МКС. Этому способствовали конструктивно-компоновочные особенности ВА – отсек экипажа большого объема (три человека могут работать в скафандрах, двое – проводить эвакуацию больного или раненого космонавта), наличие собственных СУ и ТДУ и трех люков.
   Кроме того, еще в разгар работ по проекту ТКС рассматривался пяти-шестиместный вариант ВА, используемый совместно со штатным ФГБ. Большой внутренний объем такого аппарата обеспечивал удобство работы экипажа (космонавт в скафандре мог стоять внутри него). В случае необходимости можно было применять ВА в качестве шлюзового отсека для выхода в открытый космос.
   Расчеты показали возможность создания такого ВА путем непринципиальных усовершенствований*** штатного трехместного аппарата. При частичном или полном отказе от многоразовости (введение отделяемого лобового теплозащитного экрана) можно было нарастить стандартный отсек экипажа ВА «поддоном»**** в его нижней части, в котором размещались еще 2–3 космонавта в креслах. Дополнительная масса при этом равнялась массе сбрасываемого экрана. Шестиместный аппарат мог приземляться на штатной ПРСП, а остальные системы (в т.ч. дополнительное электропитание, жизнеобеспечение и терморегулирование) находились в заново спроектированном навесном агрегате, сбрасываемом перед включением ТДУ и входом в атмосферу.

   Для отработки компоновки такого оригинального решения отсека экипажа на заводе им. М.В.Хруничева был построен его полномасштабный макет. По новому варианту ВА работы ограничились эскизным проектом.
   Проанализировав требования, предъявляемые к средствам аварийного возвращения экипажа станций Freedom и МКС, специалисты НПОмаш предложили три варианта спасательного модуля (СпМ):
   - из двух трехместных ВА и переходного отсека (ПО); рассчитан на эвакуацию 4–6 человек или срочное возвращение (в одном из ВА) 2–3 человек. Масса модуля – 11.3 т. В случае, если средствами аварийного возвращения нужно обеспечить экипаж более шести человек, можно использовать два СпМ данной конфигурации;
   - из одного шестиместного ВА и ПО; рассчитан на эвакуацию 4–6 человек. Масса модуля – 7.9 т;
   - из двух шестиместных ВА и ПО; рассчитан на эвакуацию 8–12 человек или срочное возвращение 4–6 человек. Масса модуля – 14.3 т.

Возвращаемый аппарат корабля «Космос-1443» на аукционе Sotheby.

   Во всех вариантах СпМ, доставляемых на станцию в грузовом отсеке шаттла, применяется унифицированный ПО – единственный отсек модуля, разрабатываемый заново. Во внутреннем объеме ВА и на внешней поверхности ПО можно разместить различные грузы для доставки на станцию (научную аппаратуру, запасы топлива, сжатых газов, воды, пищи и т.д.). ВА может служить автоматическим беспилотным средством доставки грузов с орбиты на Землю. Экипаж может наблюдать за внешней поверхностью станции и поверхностью Земли через смотровые иллюминаторы ВА.
   Для создания спасательного модуля предполагалось провести определенный объем работ в части ВА: доукомплектовать его системами в зависимости от поставленных задач, перепроверить все бортовые приборы и при необходимости заменить их на новые, снарядить пороховые двигатели, провести электрические и некоторые контрольно-функциональные и механические испытания.
   Для обеспечения длительного нахождения ВА в составе станции и его контроля надо было согласовать параметры по «электричеству» и теплу, подаваемому из станции в аппарат.
   Американские специалисты откликнулись на предложение НПОмаш: чтобы проверить жизнеспособность идеи использования ВА для возвращения экипажа МКС, в период с 28 октября по 6 ноября 1996 г. в Реутове работали сотрудники Хантсвиллского отделения компании McDonnell Douglas Aerospace и фирм Spacehab Inc. и Space Development Corp. К сожалению, американцы обошлись с предложением как и с большинством идей и разработок, выдвигаемых нашими ракетно-космическими предприятиями: они во всем согласились с российскими партнерами, составили подробный отчет и… обо всем забыли. Кроме того, фирме McDonnell Douglas вскоре стало не до того – она была поглощена гигантской корпорацией Boeing, которая, по-видимому, не была заинтересована в продвижении на МКС неамериканских разработок…
   В декабре 1993 г. на аукционе космических раритетов Sotheby были представлены два интересных лота – Возвращаемый аппарат спутника «Космос-1443» и Капсула спуска информации проекта «Алмаз». Первый почему-то назывался «Меркур» (Merkur). Оба лота были приобретены и затем выставлены для всеобщего обозрения в Смитсонианском национальном авиационно-космическом музее в Вашингтоне. Американский бизнесмен Арт Дьюла (Art Dula) рассказывает, что, когда во 2-й половине 1980-х он посетил НПОмаш, ему показали несколько странных конических капсул, стоящих в цеху предприятия рядом со станциями «Алмаз». Гид, кивнув на аппараты, сказал: «Смотрите, как ваш “Меркурий”!», имея в виду первый американский пилотируемый КК. Переводчик не расслышал фразу и выдал непонятное «Merkur...». Слово, которого нет в русском языке, прочно «приклеилось» к ВА.
   Парадоксально, но факт: программы отечественных ракетно-космических систем, не имеющих имен собственных (Н-1, Л-3, ЛК, ТКС, ВА и пр.), как правило, заканчивались неудачно...

   Источники:
   1. Журнал «Полет». Август 2002. С.30-34.
   2. Беседы автора с Э.Т.Радченко, В.В.Исаевым, В.И.Каганером (КБ «Салют» ГКНПЦ им.Хруничева), А.В.Благовым и В.А.Поляченко (НПО машиностроения).
   3. И.Евтеев «Опережая время». Очерки. М., 1999. С.432-439, 483-488, 313-381.
   4. Оружие России. Каталог. Том IV. Ракетно-космическая техника. 1996-1997. Military Parade. С.285-288.
   5. Оружие и технологии России. Каталог. Том V. Космические средства вооружения. 2002. Military Parade. С.358-413.
   6. А.И.Осокин. «Возвращение из космоса». ЦКБМ-НПОмаш, 2003. С.162-167..