Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Объединенная двигательная установка (ОДУ) обеспечивает довыведение ОК на опорную орбиту, выполнение межорбитальных переходов, точное маневрирование вблизи обслуживаемых орбитальных комплексов, ориентацию и стабилизацию ОК, его торможение для схода с орбиты, то есть служит для выполнения всех динамических операций в полете. В нештатных ситуациях, т.е. при авариях на активном участке, двигатели ОДУ используются в первую очередь для ускоренной выработки топлива перед отделением от ракеты-носителя (скорость до 70 кг/с) с целью восстановления необходимой центровки ОК (топливо может вырабатываться и после отделения от ракеты-носителя). Ее особенностью является то, что впервые в мировой практике для двигательной установки КА используется криогенный окислитель – жидкий кислород и горючее – некриогенный синтетический углеводород синтин с повышенной эффективностью. Применение этого экологически чистого топлива повысило удельный импульс двигателей, но потребовало внедрения на ОК элементов криогенной техники, поскольку кислород хранится и заправляется в жидком состоянии (температура кипения –183С). Особенностью является и то, что в управляющие двигатели кислород подается в газообразном состоянии в отличие от двигателей ориентации, работающих на жидком кислороде. Кроме тог, появилась возможность объединить ОДУ с другими бортовыми системами орбитального корабля, использующими кислород, например, электропитания и жизнеобеспечения.

ОДУ состоит из двух двигателей орбитального маневрирования 17Д12 тягой по 8,8 тонны, удельным импульсом 362 секунды и с числом включений до 5000 за полет; 38 управляющих двигателей с тягой по 380 кг, удельным импульсом тяги 275...295секунд (в зависимости от назначения) и числом включений до 2000 за полет; восьми двигателей точной ориентации с тягой по 20 кг, удельным импульсом 265секунд и с числом включений до 5000 за полет и четырех твердотопливных двигателей экстренного отделения с тягой по 3 тонны. Двигатели ОДУ на ОК размещаются с учетом решаемых ими задач. Так, двигатели управления, расположенные в носовой (один блок) и хвостовой (два блока) частях фюзеляжа, обеспечивают координатные перемещения ОК по всем осям и управление его положением в простанстве. Крепление камеры маршевого двигателя в кардановом подвесе обеспечивает ее качание в двух плоскостях на 6 от номинального положения.

В связи с тем, что орбитальный корабль после схода с орбиты совершает «безмоторный» планирующий полет, для работы органов аэродинамического управления требуется самостоятельный источник энергии, функции которого в обычных самолетах выполняет коробка отбора мощностей в составе турбореактивного двигателя. Для ОК таким источником первичной энергии стала вспомогательная силовая установка, осуществляющая привод насосов гидравлической системы ОК, обеспечивающих заданное давление рабочей жидкости в рулевых системах аэродинамических органов управления, в тормозной системе и системе выпуска шасси. Топливом для ВСУ служит гидразин, подлежащий разложению в газогенераторе. Для обеспечения надежности на ОК установлены три автономные ВСУ в каждом из трех каналов гидросистемы, гарантирующие работу органов управления ОК даже в случае отказа двух каналов ВСУ-ГС.

В отличие от американского шаттла система управления советского многоразового ракетно-космического комплекса «Энергия» – «Буран» состоит из двух вполне самостоятельных частей. Поначалу за НПО АП было записано создание системы управления всей многоразовой системой «Буран», включая наземные операции по подготовке к пуску. Однако вскоре Н. А. Пилюгин, возглавлявший НПО АП, осознав громадность задач, оставил себе только создание СУ орбитального корабля, включая управление наземными операциями при испытаниях и по подготовке к пуску только ОК. В 1978 году система управления ракеты-носителя «Энергия» была передана в харьковское НПО «Электроприбор» (В. Г. Сергеев). Система управления орбитального корабля обеспечивает функционирование и тесные связи с другими системами ОК, планером, ОДУ, агрегатами и элементами, включающими в свой состав электроприводы, пиротехнические устройства, элементы пневмо- и гидроавтоматики, требующие дистанционного управления и контроля. Основными задачами ее являются управление движением ОК с реализацией программных изменений траектории его движения для переходов с одной орбиты на другую, а также изменение и поддержание необходимой ориентации в процессе полета; управление бортовыми системами ОК, т.е. реализация программы включения-выключения систем и их элементов, а также изменения режимов их работы в соответствии с требованиями, диктуемыми программой полета; контроль и диагностика функционирования всего комплекса бортовых систем в целях подтверждения правильности выполнения программы их работы и выявления отклонений для принятия мер по обеспечению безопасности экипажа и выполнению программы полета. Эти три классические задачи управления КА решаются при выведении на орбиту, в полете по орбите, при спуске и посадке на ВПП посадочного комплекса.