Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Следующим логичным шагом явилась замена ракетных блоков А с реактивно-парашютной схемой спасения и ресурсом на 10 полетов на крылатый блок А. Были проведены исследования по определению возможности создания многоразового блока А с несущими поверхностями, обеспечивающими его полет в атмосфере «по самолетному» и посадку на аэродром стартового комплекса, рассмотрены различные типы несущих поверхностей: от решеток до крыльев большого и малого удлинения. В наибольшей мере поставленной задаче удовлетворяет модификация блока с поворотным крылом большого удлинения и поворотным оперением. Их конфигурация выбрана таким образом, чтобы, с одной стороны, не оказывать существенного влияния на характеристики блоков при их работе в «пакете» в составе носителя и, с другой, – обеспечить на дозвуковой скорости при полностью развернутом крыле очень высокий уровень аэродинамического качества (до 17-19) и высокую несущую способность конструкции при посадке без использования механизации крыла.

Модифицированный блок А представляет собой свободнонесущий моноплан с верхним расположением крыла. V-образное оперение складывается в стартовом положении вдоль продольной оси блока и закреплено замками на центроплане крыла. Основные стойки шасси складываются в обтекатели, установленные на блоке. Воздушно-реактивный двигатель может быть установлен на пилоне, в районе центра масс блока, или внутри специального обтекателя в носовой части блока. Внутри носового обтекателя расположен топливный бак с керосином, выполненный в виде тора. Похожая конфигурация использована при создании возвращаемой первой ступени «Байкал» ракеты-носителя «Ангара».

Этот вариант ракеты-носителя «Энергия-2» при использовании модернизированных двигателей РД170 (14Д20) и РД0120 (14Д12) обеспечивает выведение на орбиту полезной нагрузки массой до 40 тонн, а при использовании обычных двигателей РД170 и РД0120 – 29 тонн.

В дальнейшем на базе отработанной крылатой многоразовой второй ступени планировалась замена (как уже третий этап приближения к полностью многоразовой системе) четырех боковых блоков первой ступени одним идентичным, а точнее, почти копией второй ступени. Первая ступень будет фактически зеркальным отображением второй. Их будет отличать только четыре мощных двигателя РД-170 в хвостовом отсеке первой ступени и отсутствие теплозащиты.

Пакет двух равных по габаритам ступеней представляет собой простую композицию блоков, сочлененных по плоскостям крыльев. Эта композиция дала толчок к оценке необходимости иметь два разных двигателя на первой и второй ступенях. Одна ступень – это связка кислородно-керосиновых двигателей, вторая – связка кислородно-водородных. Была установлена целесообразность применения трехкомпонентных двигателей, работающих в режиме первой ступени на кислороде и керосине, а в режиме второй ступени – на кислороде и водороде. Такой двигатель – РД-701 – уже разрабатывался в то время. Вариант рационализации использования двигательных связок – это дальнейшая возможность частичной компенсации потерь, связанных с применением средств возвращения ступеней. Трехкомпонентные двигатели разрабатывались в КБ «Энергомаш» и «Химавтоматика» в Воронеже.

Проектанты оценивали стоимость разработки крылатой системы первого этапа в 600-650 миллионов рублей (в ценах 1987 года), что составляло дополнительно 4-5 % к общим затратам на создание «Энергии» и «Бурана».

Инженерная записка по многоразовой системе, выполненная в инициативном порядке, была разослана во все руководящие организации в марте 1987 года Решением Военно-промышленной комиссии Президиум Совета министров в декабре 1987 года ряд проектных организаций обязывался разработать технические предложения по созданию на базе комплекса «Энергия» – «Буран» многоразовой воздушно-космической системы. К этой работе были подключены многие ведущие организации Министерства общего машиностроения и авиационной промышленности. Этим же решением разработка технического предложения по созданию на базе системы «Энергия» – «Буран» полностью многоразового комплекса с крылатой второй ступенью и исследование вопросов создания крылатой первой ступени большой массы была включена в Программу научно-исследовательских работ в обеспечение создания воздушно-космических систем. Заказчик – Управление начальника космических средств – утвердил техническое задание на разработку технического предложения в марте 1988 года. В этом же месяце проектанты разработали основные положения технического предложения.