Рязанский след на орбите «Бурана» - Александр Фёдорович Агарев

Станкявичюс и Александр Владимирович Щукин. Проблем и неожиданностей было много. Но ни разу, в какой бы необычной, трудной ситуации ни оказывался экипаж, ни сбоев, ни аварий не было. Вот один их характерных примеров.

«Буран» имеет низкие аэродинамические качества и заходит на посадку по траектории с углом наклона порядка двадцати-девятнадцати градусов, в зависимости от направления ветра. Когда «Буран» приземляется, с лётного поля он виден почти в плане. При этом скорость его снижения к земле порядка пятидесяти метров в секунду.

Первое выравнивание начинается на высоте 360 метров. Окончательное выравнивание «Бурана» происходит где-то на высоте 15 метров и торможение идёт за счёт увеличения угла атаки. Сначала полёты отрабатывались вручную. Траектория снижения и посадки «Бурана» не похожа ни на один самолёт, и тем, кто впервые отрабатывал режим, приходилось нелегко.

В самом конце программы, когда приземление выполнялось автоматически, вдруг обнаружилась странная закономерность. Перед самой посадкой, когда земля стремительно летела на сидевших в кабине аналога «Бурана», происходило небольшое, но ощутимое чувствительными приборами отклонение ручки управления. Те, кто следил за работой системы, решили, что пилот инстинктивно касается ручки управления. Вдруг в последний момент, чтобы не врезаться в землю, нужно будет вмешаться лётчику? Но испытатели уверяли, что они не прикасались к ручке.

В следующем полёте все повторилось. Снова будто кто-то «помогал» «Бурану», страховал его приземление. Приборы были неумолимы – отклонение было. Учёные опять попытались выяснить: не прикасался ли кто-нибудь из лётчиков к ручке? Нелегко, конечно, сидеть, сложа руки, испытателю, когда на тебя стремительно летит бетонная полоса аэродрома. Те только плечами пожимали. Неожиданно и просто проблема была решена. Оказалось, что ручка управления, сверхчувствительная, как и все приборы системы, отклонялась сама по себе за счёт собственного веса и этим смущала всех, кто расшифровывал показания приборов. Стоило ввести поправку, – и всё пошло нормально.

Про «Буран» все знают, – рассказывает О.С. Долгих, заместитель главного конструктора – начальник лётно-испытательной базы. – Он сделал первый полёт в автоматическом режиме. И в этом мы опередили американцев. Но не все знают, что в принципе это был не первый полёт. Из космоса полёт был уже восемнадцатым по счёту. А семнадцать полётов мы сделали в Жуковском. Здесь решались многие вопросы теплозащиты летающей лаборатории, управления, но главное – посадка на Землю в автоматическом режиме.

Для того чтобы «Буран» мог самостоятельно приземлиться, на его аналоге, полностью копирующем все узлы и системы комплекса, была многократно отработана посадка в автоматическом режиме. Но и здесь учёные начинали не с нуля. Первые программы опробовались на модифицированных самолётах Ту-154, МиГ-25.

Летающие лаборатории, совершившие около тысячи вылетов, помогли исследованию алгоритмов посадочного маневрирования, проверке и отработке наземного комплекса, бортовой аппаратуры.

16 ноября 1988 г., в газетах и по телевидению в связи с запуском «Бурана» – космического корабля многоразового использования – были названы фамилии четырёх космонавтов-испытателей, среди них был и Урал Султанов. Они на МиГах и Ту-154 повторяли маневры «Бурана». Особенно сложно было в момент перехода на автопилот, когда руки убирают со штурвала и всю систему надо держать в уме, отслеживая динамику автомата. Больше шестидесяти раз сажали на посадочную полосу радиоуправляемый Ту-154 испытатели, участвуя в подготовке к двухвитковому полёту вокруг Земли корабля «Буран», посадка которого на космодроме Байконур впервые в мире была осуществлена в автоматическом режиме.

После этого начались работы с аналогом «Бурана». С байконурским «Бураном» он был совершенно идентичным по массовым характеристикам, геометрии, аэродинамике. Но разница всё же была.

Подмосковный аналог имел другие двигатели – ему не нужно было выполнять орбитальный полёт, он обладал четырьмя турбореактивными двигателями для взлёта, как самолёт с полосы. Для того чтобы двигатели работали, на нём был установлен в отсеке полезного груза топливный бак. Ещё одно отличие – высота стойки переднего шасси. Основной «Буран», это хорошо заметно на кинокадрах, приземлившись, катился по полосе, слегка наклонившись вперёд. Аналог имел более длинную стойку, чтобы облегчить взлёт корабля. Иначе ему могло не хватить усиления рулей, чтобы поднять нос. И последнее отличие – имитационная теплозащита. Аналог работал в диапазоне скоростей по прибору до 600 километров в час, и в его задачу не входило летать на больших высотах. Поэтому корпусу корабля не нужна была специальная теплозащита.

С первых шагов разработки системы подготовки экипажей было ясно, что она должна быть гибкой, учитывающей не только особенности и способности лётчика, характеристики летательного аппарата, сложность лётного задания, но и необходимость совершенствования системы управления, системы отображения информации и органов управления. Поэтому получили развитие отдельные программы: теоретическая, стендовая, специальная лётная и медико-физиологическая подготовка экипажа. Необходимость большого объёма и разноплановости занятий определялась сложностью пилотирования орбитального корабля с низким аэродинамическим качеством без двигателя при спуске и посадке, так как это, по сути, управление «падающим» летательным аппаратом – вертикальная скорость составляла от 50 до 100 м/с. От лётчика требовался расчёт избытка высоты, запаса энергии с учётом параметров полёта (вектора состояния корабля) в текущей точке и выбор дальнейшей траектории с рациональным распределением энергии до места посадки[68].

Как учили летать «Буран»?

Выход на орбиту космического корабля многоразового использования «Буран» и его приземление на взлётно-посадочную полосу (ВПП) аэродрома Байконур 15 ноября 1988 г. стали триумфом отечественной науки и техники. В подготовке этой программы самое активное участие принимали учёные, конструкторы, специалисты и лётчики-испытатели ЛИИ им. М.М. Громова. Предварительная стендовая отработка – важнейший этап технологии создания любого самолёта.

В 1977 году одновременно с началом работы над «Бураном» было принято решение о создании экспериментального комплекса, в который вошли кроме традиционных средств пилотажные стенды, полноразмерный стенд («Железная птица»), летающие лаборатории (ЛЛ) и полноразмерный самолёт-аналог «Бурана».

Это было необходимым условием, так как «Буран» – техника высокого уровня сложности и требует высокого профессионализма. Цикл испытаний «Бурана», в которых принимали участие космонавты-испытатели, можно условно разделить на три части: стендовые, на летающих лабораториях и лётные – на полноразмерном самолёте-аналоге. На стендах прорабатывались практически все возможные нештатные ситуации и отрабатывались методы их парирования. Ещё задолго до начала работы над «Бураном» Игорь Волк предложил свою собственную методику посадки самолётов без двигателя в сложных метеоусловиях. Теперь она очень пригодилась для разработки алгоритма посадки «Бурана». На пилотажных стендах НПО «Молния» испытатели осваивали технику пилотирования и посадки с отключённой визуализацией, Фактически пилоты сажали «Буран» по категории ЗС (в полном тумане) в заданную точку со всей области достижимости «Бурана», откуда он за счёт своих аэродинамических качеств может сесть с высоты 20 км, спускаясь как планер.

Одной из самых сложных задач, которую пришлось решать специалистам ЛИИ и лётчикам-испытателям, стала отработка принципиально