«Энергия» - «Буран»

     При массе спускаемого аппарата в 60 т радиус лопасти равен 25 м, количество лопастей 6, хорда лопасти 1 м, вес концевого груза-стабилизатора 488 кг, тяга концевых двигателей лопасти 2,37 т, суммарный вес роторной системы 4,8 т.

     Параллельно с созданием крылатых ступеней ракеты-носителя "Энергия-2" разрабатывалась программа дальнейшей модернизации двигателей РД-170 и РД-0120. Основное их направление было связано, во-первых, с повышением надежности и, во-вторых, увеличением тяги и улучшением удельных характеристик. По результатам предварительных проработок было ясно, что двигатель РД-170 имел резервы повышения характеристик, но несущественные: не более 1-2 %, поэтому разработчиками двигателя была предложена программа решительных изменений некоторой части конструкции. Модернизированный двигатель получил индекс 14Д20. Но реализация этой программы вела к значительным затратам. Модернизация водородного двигателя РД-0120 имела этапность: повышение надежности за счет доработок, увеличивающих его ресурс, что совпадало с программой многократного применения блока Ц, хотя на первом этапе этой программы предусматривалось менять двигатели по реальному их состоянию. Без особых доработок достигалось форсирование двигателя на 11%. Вводился сопловой выдвижной насадок, который давал повышение удельной тяги в вакууме. Конечный вариант модернизации имел индекс 14Д12.

     В случае применения модернизированных двигателей 14Д12 в 14Д20 многоразовая ракета "Энергия-2" выносила на опорную орбиту 40 т полезного груза. Просчитывались различные сочетания двигателей с разной степенью модернизации. Например, двигатель 14ДУ20 с РД-0120 с сопловым насадком давали 34 т полезного груза на орбите, вариант 14Д20 с РД-0120 с насадком и форсированием на 11% - 36,5 т, 14Д20 с РД-0120 без каких-либо изменений давали 31,5 т. Если же не переделывать керосиновый двигатель РД-170 и применить его в композиции с РД-0120 при малой модернизации форсированием на 11% и сопловым насадком, выносимый на орбиту груз составлял 34 т. За основу для первого этапа реализации крылатого блока Ц нами был принят вариант композиции двигательной установки носителя на основе двигателей РД-170 и РД-0120 без всяких изменений.

     Таким образом, две крайние позиции: одна - полная модернизация обоих двигателей - давала 40 т, другая - без модернизации, на существующих двигателях - 29 т. И еще на одну позицию, которая играла решающую роль в определении стоимости разработки крылатой системы, следует обратить внимание - сочетание двигателя первой ступени РД-170 без изменений и водородного двигателя второй ступени 14Д12 с полной модернизацией. Эта композиция позволяла иметь 37 т полезного груза на орбите.

     Систему управления планировалось применить полностью с "Бурана", но с разработкой, естественно, нового математического обеспечения.

     Таким образом, облик ракетно-космической транспортной системы, создаваемой на основе комплекса "Энергия"-"Буран", в результате проведенных исследований и проработок различных вариантов воздушно-космических систем - одноступенчатых и двухступенчатых, с вертикальным стартом и горизонтальным взлетом, с парашютно-реактивной системой возврата и спасения и самолетной посадкой - определился. Наибольшей массово-энергетической эффективностью обладают многоступенчатые структуры с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой всех ступеней с возвращением на аэродром стартового комплекса. Такая система, в связи с тем, что она создается с учетом использования уже наработанного задела и на базе совершенствования ракетно-космической системы "Энергия"-"Буран", с применением существующих конструкционных материалов, бортовых систем управления и освоенных жидкостных ракетных двигателей, могла быть создана без существенных затрат ресурсов. Как показали проектные проработки, задача превращения центрального блока "Энергии" в крылатую вторую ступень, способную достичь орбиты с доставкой полезного груза, осуществить планирующий спуск в атмосфере и посадку на аэродром стартового комплекса, является вполне реальной и осуществимой в относительно короткие сроки, с минимальным техническим риском. При реализации этой схемы "инженерный пот" был бы затрачен, в основном, на создание центроплана крылатого блока Ц.

Многоразовая ракетная система ГК-175 с крылатыми блоками А в стартовой конфигурации

    Продувка моделей в аэродинамических трубах показал, что такая крылатая ступень обладает приемлемыми несущими свойствами и балансировочными характеристиками в широком диапазоне скоростей - от дозвукового режима полета до скоростей, соответствующих гиперзвуковому и трансзвуковому уровням. Линейность основных моментных характеристик выражена даже более, чем у "Бурана".

     По своей сущности разработанная схема находится между созданной системой "Энергия"-"Буран" и перспективным проектом одноступенчатого космического самолета. Эта схема, по оценке проектантов, дает возможность снизить на порядок стоимость вывода на орбиту полезного груза.