ОК «Буран»

Страница 7

Вне участков маневров для соблюдения теплового режима ОК движется в орбитальной ориентации левым крылом к Земле. Правильность заданной ориентации подтверждается как принимаемой телеметрической информа­цией, так и «картинкой» с бортовой телекамеры, размещенной по про­дольной оси ОК за остеклением кабины. Четко работает командная ра­диолиния, исполняются передаваемые из ЦУП команды на управление телеметрической и телевизионной системами ОК.

Наступает одна из завершающих операций - перезагрузка оперативной памяти БЦВК для работы на участке спуска и перекачка топлива из носо­вых баков в кормовые для обеспечения посадочной центровки.

Проходит полтора часа полета, БЦВК рассчитывает и сообщает в ЦУП параметры тормозного маневра для схода с орбиты.

Уточненные данные о скорости и направлении ветра передаются на борт и закладываются в банк данных системы. ОК стабилизируется кормой вперед и вверх. В 8 часов 20 минут в последний раз включается марше­вый двигатель и отрабатывает заданную величину скорости. ОК начинает снижаться и через 30 мин «цепляет» атмосферу. За время снижения до высоты 100 км реактивная система управления развернула ОК носом впе­ред, и, «протиснувшись» в узкую щель ограничений, он входит в атмо­сферу. В 8 часов 53 минут на высоте 90 км с ним прекращается связь из-за плазменных образований. Движение ОК в плазме более чем в три раза продолжительнее, чем при спуске одноразовых космических кораблей типа «Союз», и по расчету составляет 16 .19 минут.

В 9 часов 11 минут, когда ОК находился на высоте 50 км, стали поступать доклады: "Есть прием телеметрии!", "Есть обнаружение корабля средст­вами посадочных локаторов!", "Системы корабля работают нормально!". В этот момент он находился в 550 км от ВПП, и, хотя его скорость умень­шилась, она все же в 10 раз превышала скорость звука. До посадки оста­валось чуть больше 10 минут .

"Буран" пришел в прицельную зону - на рубеж 20 км - с минимальными отклонениями, что было весьма кстати при посадке в плохих погодных условиях. Реактивная система управления и ее исполнительные органы отключились, и только аэродинамические рули, задействованные еще на высоте 90 км, ведут ОК к следующему ориентиру – ключевой точке.

Интенсивно гасится в атмосфере скорость. Полет проходит строго по рас­четной траектории снижения, на контрольных дисплеях ЦУП его отметка смешается к ВПП посадочного комплекса практически в середине допус­ти­мого коридора возврата. "Буран" приближается к аэродрому не­сколько правее оси посадочной полосы, все идет к тому, что он будет "рассеивать" остаток энергии на ближнем «цилиндре». Так думали специа­листы и лет­чики-испытатели, дежурившие на объединенном командно-диспетчер­ском пункте. Включаются бортовые и наземные сред­ства ра­диомаячной системы. После отметки 10 км "Буран" летит, можно сказать, по знакомой дороге, проторенной летающей лабора­торией Ту-154ЛЛ и аналогом ОК.

Схема полета ОК "Буран": 1 - старт; 2 - отделение разгонных бло­ков первой ступени; 3 - отделение раз­гонного блока второй ступени от ОК "Буран"; 4 - точки включения двигате­лей системы орбитального маневри­ро­вания; 5 - рабочая орбита; 6 - траекто­рия спуска

На объединенном командно-диспетчер­ском пункте (ОКДП) высшая сте­пень напряжения: "Буран" круто изменил курс и летит почти поперек оси ВПП. В чем дело? Проанализировав си­туацию, служба управления докла­дывает: "Все в порядке! Система не ошиблась, а просто на сей раз оказа­лась "ум­нее". "Буран" будет заходить на полосу не левым кругом, как предполага­лось, а правым. Выход в клю­чевую точку проходит по опти­мальной для данных начальных условий траектории при практически предельном встречно-боковом ветре. Волнение на ОКДП уменьшилось. Орбитальный корабль, совершив "свой" маневр, погасил энергию, пре­одолел все встре­тившиеся ему воз­мущения на "цилиндре выверки курса" и правым вира­жом вышел в клю­чевую точку.

Еще на высоте около 7 км, несмотря на сложности целеуказания, на сближение с "Бураном" вылетел самолет сопровождения МиГ-25, пило­тируемый летчиком-испытателем М.Толбоевым. Благодаря искусству пи­лота на экране уверенно наблюдалось четкое телевизионное изображение корабля - целого и как будто невредимого. На высоте 4 км - выход на по­садочную глиссаду. Изображение в ЦУП начинают передавать аэродром­ные телекамеры. Еще минута - и выпуск шасси .

И в 9 часов 24 минуты 42 секунды после выполнения орбитального по­лета и прохождения почти 8000 км в верхних слоях атмосферы, опережая всего на 1 секунду расчетное время, "Буран", борясь с сильным встречно-боковым ветром, мягко коснулся взлетно-посадочной полосы и после не­большого пробега в 9 часов 25 минут 24 секунд замер в ее центре. Над ним, прощаясь, пронесся самолет сопровождения . Необычно красивая, правильная и изящная посадка 80-тонного корабля! Просто не верится, что полет беспилотный. Кажется, что самый хороший летчик не смог бы посадить "Буран" лучше. Везде, где специалисты и просто причастные к этому полету люди наблюдали посадку "Бурана", взрыв эмоций. Огром­ное напряжение, с которым велась подготовка первого полета, усиленное к тому же предшествующей отменой старта, нашло свой выход. Нескры­ваемая радость и гордость, восторг и смятение, облегчение и огромная усталость - все можно было видеть на лицах в эти минуты. Так сложи­лось, что космос считается технологической витриной мира. И эта по­садка позволила людям на ВПП возле остывающего "Бурана" или у экра­нов телевизоров в ЦУП вновь ощутить необычайное по остроте чувство национальной гордости, радости. Радости за свою державу, мощный ин­теллектуальный потенциал нашего народа. Большая, сложная и трудная работа сделана! После останова "Бурана" на ВПП в течение 10 минут кон­тролируется приведение бортовых систем в исходное состояние и их вы­ключение. По просьбе группы послеполетного обслуживания из ЦУП че­рез спутник связи выдается последняя команда на борт: системы корабля обесточены. Все! Программа первого испытательного полета выполнена полностью!

СХЕМА ПОЛЕТА НА УЧАСТКЕ ПОСАДКИ ОК "БУ­РАН".

После завершения орбитального полета происходит торможение орби­тального корабля (ОК) с помощью двигателей орбитального маневриро­вания (ДОМ) и переход на траекторию схода с орбиты с учетом входа в атмо­сферу под углом атаки a=39 , обеспечивающим допустимый тепло­вой режим. По достижении условной границы атмосферы на высоте 100 км начинается участок спуска ОК.

С помощью управляющих двигателей (УД) ОК разворачивается по крену таким образом, чтобы уменьшить боковую дальность до взлетно-поса­дочной полосы (ВПП) посадочного комплекса (ПК). В начале спуска, ко­гда отсутствует управление продольной дальностью полета, ОК движется с постоянным скоростным углом крена, при этом углы атаки, скольжения и крена стабилизируются с помощью 20 УД, размещенных в хвостовой части фюзеляжа (в двух кормовых блоков), а после входа в атмосферу - аэродинамическими органами управления (элевонами, работающими в режиме руля высоты и в режиме элевонов, и балансировочным щитком).

В начале спуска аэродинамические органы управления обеспечивают только балансировку ОК, а при достижении скоростным напором значе­ния q=10 кг/м2 подключаются и к управлению угловым движением, при­чем по мере возрастания эффективности аэродинамических органов управления и скоростного напора они постепенно берут на себя функции управляющих двигателей. Для минимизации расхода топлива УД отклю­чаются при q=50 кг/м2 в канале крена и при q=100 кг/м2 в продольном ка­нале.

При достижении продольной перегрузкой заданного значения начинается участок спуска с управлением дальностью, при этом на основе прогноза движения ОК отыскивается "попадающая" в район ВПП ПК траектория, на которой прогнозируемая дальность спуска равна оставшейся дальности при выполнении ограничений по нагреву, скоростному напору и пере­грузкам. Специальный алгоритм управления вырабатывает командное значение скоростного угла крена, обеспечивающее движение ОК по траектории, близкой к "попадающей". Для того чтобы не допустить больших ошибок по курсу, при заданном рассогласовании по курсу выдаются команды на смену знака командного значения угла крена, т. е. команды на развороты по крену. При достижении скорости, соответствующей М=12, угол атаки посте­пенно уменьшается с 39 до 10 к концу участка спуска, что позволяет уве­личить аэродинамическое качество ОК. Начиная с М=10 для обеспечения необходимой балансировки и увеличения устойчивости движения рас­крываются створки воздушного тормоза, угол раскрытия которых до ско­рости, соответствующей М не менее 0.8, изменяется по заданной про­грамме. При М=5 становится достаточно эффективным руль направления, с помощью которого осуществляется балансировка в боковом канале с переходом при скорости, соответствующей М не более 3, в режим управ­ления. УД рыскания работают на спуске до высоты 20 км - начала участка предпосадочного маневрирования, к моменту которого выполняются ог­раничения на координаты, величину и направление вектора скорости ОК: ОК должен находиться в кольце на расстоянии L=(32 13) км, изме­ряемом по касательной к цилиндру рассеивания энергии (ЦРЭ), иметь скорость (520 60) м/с, направление вектора которой должно совпадать с касатель­ной к ЦРЭ (восточному или западному) с допустимой ошибкой не более 15 (см. схему предпосадочного маневрирования). Восточный или запад­ный ЦРЭ выбирается в зависимости от направления ветра на ВПП так, чтобы обеспечить полет ОК на заключительном участке траектории в ус­ловиях встречного ветра.