Работы по многоразовому
кораблю "Заря" (изделие 14Ф70) были развернуты
в соответствии с Постановлением от 27 января 1985
года. 22 декабря 1986 года Военно-промышленная
комиссия Совета Министров
СССР приняла решение о выпуске
эскизного проекта многоразового многоцелевого
корабля "Заря". Корабль должен был
создаваться в два этапа: на первом этапе должен
был разрабатываться базовый многоразовый
пилотируемый транспортный корабль, на втором -
его модификации для решения специальных задач в
автономных и совместных с другими космическими
аппаратами полетах в широком диапазоне высот и
наклонений (до 97º) орбит. Эскизный проект
базового корабля был выпущен в I квартале 1987 года
и защищен на НТС Минобщемаша. По полученным
замечаниям проект был откорректирован и в мае 1988
года представлен совместному заседанию НТС МОМ и
ГУКОС, принявшему решение о ведении дальнейших
работ.
Корабль "Заря" создавался с
учетом возможностей новой, более совершенной
ракеты-носителя "Зенит", предназначенной
для выведения как автоматических, так и
пилотируемых космических аппаратов. Головным
разработчиком РН "Зенит" было КБ
"Южное" (В.Ф.Уткин). Базовый многоразовый
корабль "Заря" был предназначен для:
- доставки экипажей численностью 2-8
человек и полезных грузов на
постоянно-действующую орбитальную станцию типа
"Мир" и возвращения их на Землю;
- дежурства на станции для обеспечения
возвращения ее экипажа на Землю в нужный момент
(допустимая длительность полета корабля - не
менее 195 суток, в последующем - до 270 суток);
- доставки и возвращения грузов в
беспилотном варианте;
- проведения операций по спасению экипажей пилотируемых
объектов
станции типа "Мир" и
орбитального корабля "Буран";
- решения отдельных задач в автономных
полетах в интересах Министерства обороны и
Академии наук СССР;
- использования конструкции и систем
корабля для решения целевых задач на втором
этапе с учетом его дооснащения специальным
оборудованием и аппаратурой.
Многоразовый пилотируемый
космический корабль "Заря":
1 - возвращаемый корабль; 2
- транспортируемые грузы; 3 -
посадочный двигатель; 4 - рабочий отсек;
5 - аэродинамический щиток;
6 - иллюминатор; 7
- звездный датчик; 8 - катапультное кресло;
9 - пульт управления; 10
- антенна аппаратуры сближения; 11
- агрегатный отсек; 12 - бортовая аппаратура;
13 - двигатели причаливания и ориентации;
14 - лобовой теплозащитный экран-амортизатор;
15 - доплеровский измеритель скорости;
16 - система дозаправки и двигательная установка;
17 - навесной отсек; 18
- система электропитания (СЭП) с электрохимическим генератором
(ЭХГ); 19 - навесной холодный радиатор |
Корабль "Заря" имел диаметр 4,1 м,
длину 5 м, максимальную массу около 15 т при
выведении на опорную орбиту высотой до 190 км и
наклонением 51,6º, в том числе массу доставляемых и
возвращаемых грузов соответственно 2,5 т и 1,5-2 т
при экипаже из двух космонавтов; 3 т и 2-2,5 т при
полете без экипажа, или экипажа до восьми
космонавтов. При проектировании корабля был
максимально использован опыт разработки,
производства, испытаний и эксплуатации
предшествующих кораблей. Так, аэродинамическая
форма возвращаемого на Землю корабля была
аналогична форме спускаемого аппарата
космического корабля "Союз"
(аэродинамическое качество 0,26 при числе Маха
больше 6), часть бортовых систем, приборов и
агрегатов была заимствована с космического
корабля "Союз ТМ" и т.д. Вместе с тем были
применены конструкторские решения,
предполагавшие использование современных
материалов и новых бортовых систем на базе
бортового комплекса управления с использованием
современной вычислительной техники.
Космический корабль "Заря" состоял
из возвращаемого корабля и навесного отсека,
отделяемого от ВК перед спуском. Для стыковки с
орбитальными станциями типа "Мир" на
корабле предусматривался стыковочный агрегат
типа штырь-конус или андрогинный периферийный
агрегат стыковки (с переходным люком диаметром 800
мм), который на начальном участке выведения
корабля закрывался сбрасываемым защитным
конусом. Возвращаемый корабль как основная часть
являлся многоразовым и мог эксплуатироваться в
течение 30-50 полетов. Многоразовость достигалось,
в частности, за счет применения теплозащитных
материалов многократного использования (по
опыту "Бурана"), новой схемы вертикальной
посадки на Землю с помощью многоразовых
жидкостных ракетных двигателей для гашения
вертикальной и горизонтальной скоростей посадки
(во избежание перекатывания по грунту) и сотового
амортизатора корпуса корабля для исключения его
повреждений.
Посадка корабля "Заря" |
Принцип посадки на ЖРД, кроме многоразовости, открывал перспективу применения ВК для полетов и на безатмосферные планеты.
Однако использование этого принципа для
возвращаемого на Землю пилотируемого корабля
вызвало сомнения у специалистов ряда
организаций, главным образом служб ВВС. В целях
повышения безопасности экипажа до набора
необходимой статистики посадок на ЖРД в
комплексе средств посадки предусматривались
отработанные и надежные резервные средства: так
на кораблях первого этапа предполагалось
использовать катапультные кресла для спасения
космонавтов в аварийных ситуациях при посадке и
на начальном участке выведения на орбиту, хотя
размещение кресел в ВК ограничивало бы
численность экипажа до четырех космонавтов. В
составе основной системы посадки планировалось
использовать 24 посадочных двигателя
объединенной двигательной установки тягой 1,5 тс
каждый, работающих на компонентах перекись
водорода - керосин, а для управления спуском - 16
однокомпонентных двигателей тягой 62 кгс каждый,
также входящих в ОДУ. Бортовой комплекс
управления и комплекс средств посадки должен был
обеспечивать точность посадки не хуже 2,5 км и
перегрузку при посадке - не более 10 ед. В
одноразовом навесном отсеке предполагалось
разместить многофункциональную двигательную
установку, обеспечивающую орбитальное
маневрирование корабля, в частности подъем с
опорной на рабочую орбиту и спуск на Землю с
высоты рабочей орбиты 200-550 км. МДУ включала два
двигателя тягой по 300 кгс каждый, работающих на
компонентах АТ+НДМГ, а также двигатели
причаливания и ориентации. Базовый корабль
разрабатывался как многоцелевой для решения
различных задач в пилотируемых и беспилотных
полетах в составе орбитальных комплексов и
автономно, а также для совместной работы с
буксирами в режиме орбитального маневрирования
(вплоть до геостационарной орбиты). Смена
целевого назначения или изменение численности
экипажа практически не затрагивали основной
конструкции и систем корабля. Корабль "Заря"
предусматривалось использовать в следующих
вариантах:
- транспортный корабль с экипажем из 2-4
человек и с доставляемым и возвращаемым полезным
грузом;
- корабль-спасатель с экипажем из 1-2
человек или без экипажа для возвращения на Землю
космонавтов (2-4 человека на первом этапе и до 8
человек - на втором) с потерпевшего аварию
космического аппарата;
- корабль для проведения
монтажных и ремонтно-восстановительных работ с
экипажем из 2-3 человек;
- беспилотный корабль с доставляемым и возвращаемым грузами корабля для полетов
на высокие орбиты (до 36 000 км) с помощью буксира.
Большим энтузиастом проведения работ по этому
кораблю был К.П.Феоктистов. Работа проводилась
под личным контролем генерального конструктора В.П.Глушко. Однако в январе 1989 года
работы по теме "Заря" были прекращены в
связи с недостаточностью финансирования. К этому
времени был завершен выпуск основной
конструкторской документации в НПО
"Энергия" и смежных организациях.
В 1995-96 гг. РКК "Энергия" совместно с
Rockwell International и Центром имени Хруничева
предложила на базе "Зари" проект восьмиместного корабля-спасателя для
космической станции "Альфа".
Рассматривался восьмиместный корабль (2 члена экипажа плюс пассажиры),
доставляемый на станцию "Шаттлом",
находящийся на ней в течение 5 лет в постоянной готовности к спуску и имеющий
следующие характеристики: масса корабля 12,5 т, масса спускаемого аппарата с
экипажем 8 т, диаметр спускаемого аппарата 3,7 м и длина корабля 7,2 м. В июне
1996 года НАСА приняло решение - на этапе развертывания международной станции
"Альфа" в качестве корабля-спасателя использовать трехместный модифицированный
корабль "Союз ТМ", работы по которому были развернуты в июле 1996 года. Однако
впоследствии, когда проект "Альфы" "перерос" в проект Международной космической
станции (МКС), и это решение было пересмотрено американской стороной в пользу космического
корабля CRV, который должен был создаваться на базе Х-38.
В итоге специализированный корабль-спасатель для так и не был создан - из-за
численности постоянного экипажа 2 человека, оставшейся после проблем с полетами
"Шаттлов", с этой функцией прекрасно
справляется штатный "Союз-ТМА". |