В ПОЛЕТЕ ОРБИТАЛЬНЫЙ КОРАБЛЬ "БУРАН"

СООБЩЕНИЕ ТАСС

15 ноября 1988 года в Советском Союзе проведены успешные испытания космического корабля многоразового использования "Буран".

После старта универсальной ракетно-космической транспортной системы "Энергия" с кораблем "Буран" орбитальный корабль вышел на расчетную орбиту, совершил двухвитковый полет вокруг Земли и приземлился в автоматическом режиме на посадочной полосе космодрома Байконур.

Это - выдающийся успех отечественной науки и техники, открывающий качественно новый этап в советской программе космических исследова­ний.

"БУРАН" - советский крылатый ор­битальный корабль многоразового ис­пользования. Предназначен для выведения на орбиту вокруг Земли раз­личных космических объектов и их обслуживания; доставки модулей и персонала для сборки на орбите крупногабаритных сооружений и меж­планетных комплексов; воз­врата на Землю неисправных или выработав­ших свой ресурс спутников; освоения оборудования и технологий косми­ческого производства и дос­тавки продукции на Землю; выполнения дру­гих грузопассажирских пере­возок по маршруту Земля-космос-Земля, ре­шения ряда оборонных задач.

15 ноября 1988 года орбитальный корабль "Буран" совершил в полностью автоматическом режиме управления свой первый вылет в космос продолжительностью 205 минут, положив начало новому направлению в развитии отечественной космонавтики - созданию многоразовых воздушно-космических летательных аппаратов.

Успешное выполнение полета и высокоточная посадка в условиях штормового предупреждения метеорологов позволяет сделать вывод, что в целом предполетные аэродинамические характеристикиОК, полученные в результате выполнения обширной программы комплексных расчетно-теоретических и экспериментальных исследований, следует считать достаточно достоверными.

Анализ результатов полета представляет самостоятельный интерес и изложен ниже предельно кратко.

Комплексная обработка внешне траекторных измерений, телеметрической информации, результатов зондирования атмосферы и данных метеообстановки в районе аэродрома посадки позволила определить силовые, моментные и балансировочные аэродинамические характеристики планера и сравнить их с расчетными, определенными по дополетной аэродинамике в фактических условиях реального полета.

Аэродинамическая компоновка

Планер ОК по внешнему виду и составу элементов напоминает обычный самолет схемы "бесхвостка" и состоит из фюзеляжа, крыла, снабженного элевонами, функционирующими как рули высоты при управлении по тангажу и как элероны при управлении по крену, вертикального оперения с рулем направления, конструктивно состоящим из двух расщепляющихся створок, работающих при раскрытии в режиме воздушного тормоза, а также балансировочного щитка в хвостовой части для обеспечения балансировки и разгрузки элевонов на гиперзвуковых скоростях и больших углах атаки, где их отклонения ограничены температурным фактором.

К особенностям конфигурации крыла следует отнести его двойную стреловидность, что обеспечивает необходимые несущие свойства и благоприятное изменение аэродинамических характеристик на сверхзвуковых и трансзвуковых скоростях полета. Профиль крыла ОК по сравнению с профилями, применяющимися в современной сверхзвуковой авиации, отличается большей толщиной и большим радиусом передней кромки, что уменьшает температуру нагрева конструкции при входе и полете в плотных слоях атмосферы. Для управления по крену и рысканию при полете на больших скоростях и больших углах атаки, когда руль направления неэффективен, используется реактивная система управления ОК, двигатели которой расположены в двух блоках в хвостовой части фюзеляжа.

В процессе оптимизации аэродинамических характеристик планера были проведены многочисленные экспериментальные исследования параметрических моделей ОК на дозвуковых, трансзвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях в аэродинамических трубах ЦАГИ, которые определили влияние на аэродинамические характеристики формы профиля крыла, его стреловидности по передней кромке наплыва и основной трапеции, формы носовой части и хвостовой части, профиля и габаритных размеров вертикального оперения и установки внешних элементов. По результатам исследований были выбраны:

- крыло со стреловидностью 450 по основной трапеции, 780 по наплыву, с симметричным базовым профилем, максимальная толщина которого, равная 12% хорды, расположена на 40% ее длины;

- фюзеляж с цилиндрической подрезкой по нижней образующей хвостовой части в боковой проекции, равной 140;

- вертикальное оперение с чечевицеобразным профилем, максимальная толщина которого расположена на 60% длины хорды

Анализ характеристик показал, что максимальное балансировочное значение аэродинамического качества К на дозвуковом режиме полета равно 5,6, а на гиперзвуковом режиме - 1,3 и что полученные аэродинамические характеристики обеспечивают продольную балансировку ОК на гиперзвуковых, сверхзвуковых, трансзвуковых и дозвуковых режимах полета за счет отклонения элевонов в диапазоне от –350 до +200, балансировочного щитка от –100 до +200 и раскрытия воздушного тормоза до 870 .

По своему назначению ОК "Буран" является многоцелевым транспортным воздушно-космическим летательным аппаратом. Как "грузовик" корабль должен совершать челночные операции по транспортировке экипажей и грузов заданных масс и габаритов на трассе "Земля – Орбита - Земля".

Как воздушно-космический, двухсредный летательный аппарат ОК должен, завершая полет, выполнять управляемый планирующий спуск из космоса с погружением в плотные слои атмосферы и посадкой в заданной точке земной поверхности. При этом требования безопасности экипажа, сохранности груза и многоразового использования определили авиационный тип посадки с приземлением на бетонную взлетно-посадочную полосу (ВПП) конечных размеров.

Указанные факторы и отечественный опыт создания орбитального самолета предопределили облик корабля и его комплексно-рациональную аэродинамическую компоновку как низкоплана схемы "бесхвостка" с центральным расположением вертикального оперения. Кабинный модуль с остеклением, обеспечивающим экипажу возможность визуальной посадки, средняя часть фюзеляжа, заданная геометрией цилиндрического отсека полезного груза размером 4,6 х 18 м, и кормовой отсек, в котором размещена объединенная двигательная установка с наружными блоками двигателей реактивной системы управления - эти основные агрегаты фюзеляжа сформировали его внешние обводы и определили площадь донного среза. Низкое расположение крыла двойной стреловидности, интегрированного с фюзеляжем, образует по нижним обводам общую несущую поверхность, отвечающую требованиям продольной балансировки на гиперзвуковых скоростях и теплозащиты планера при прохождении теплового барьера, и обеспечивает наиболее рациональные компоновку и конструктивно-силовую схему корабля. Компоновочная схема "низкоплан" дает возможность максимально использовать экранный эффект на посадке при подходе к поверхности ВПП и приземлении. Органы аэродинамического управления по тангажу, крену и рысканью обычны для схемы "бесхвостка" - это двухсекционные элевоны на консолях крыла и руль направления на киле. Кроме них орбитальный самолет имеет два дополнительных органа управления, специфичных для воздушно-космического планера.