«Энергия» - «Буран»

    Но главное отличие - это все же универсальность. Здесь разработчики сделали точный расчет, их ход позднее подтвердил правильность направления. Хотя выбор этого направления происходил в стесненных рамках возможностей промышленности страны, транспорта, грузоподъемности авиации и ... организации столь сложной разработки. Как результат мы получили целый ряд проектов носителей на базе "Энергии". Другое дело, использовалась эта особенность или нет. С универсальностью связано много различий в частностях. В американском комплексе, например, существует единая система управления, в нашем - две независимые системы управления ракетой и кораблем. Кислородно-водородные двигатели "Энергии" установлены на ракетном блоке, у "Спейс Шаттла" они на самом корабле. Правда, здесь "Челнок" имеет преимущество как многоразовая система: корабль возвращается на Землю с водородными двигателями и системой управления. У нас же возвращается только, по существу, планер со своими системами. В этой связи позднее появятся у нас более экономные многоразовые схемы. Но, в отличие от "Спейс Шаттла", "Энергия" в нештатной ситуации может продолжать полет даже с одним работающим двигателем первой или второй ступени. Точнее - с вышедшим из строя двигателем и выключенным в полете. Твердотопливные двигатели первой ступени "Спейс Шаттла" такую возможность исключают.

    Определяющими крупными научно-техническими проблемами, которые возникли перед разработчиками ракеты-носителя в самом начале проектирования, явились проблемы выбора и обоснования размерности, грузоподъемности ракеты-носителя и ее компоновочной схемы, количества двигателей и их тяговых характеристик, построения эффективной системы управления.

В начале разработки главными были:

- проблемы выбора компоновочной схемы ракеты-носителя, на базе которой было бы возможно построение целого ряда ракет-носителей не только различной грузоподъемности, но и различных по типу выводимых на орбиту полезных нагрузок, в том числе многоразовых орбитальных кораблей, при условии использования существующих технического и стартового комплексов для Н-1 и возможности доставки составных частей (блоков) ракеты-носителя с заводов-изготовителей на техническую позицию;

- проблемы разработки ракеты-носителя, функционирующей при отказе одного из маршевых двигателей с обеспечением задач вывода полезной нагрузки на орбиту или выполнения маневра возврата с приведением в заданный район ракеты-носителя и посадкой орбитального корабля на аэродром.

    Одной из наиболее сложных фундаментальных проблем было создание мощных маршевых двигателей для первой и второй ступеней ракеты. Унифицированные для первых ступеней ракет-носителей нового поколения, двигатели РД-170 имеют рекордные характеристики по тяге и удельному импульсу - сегодня им нет равных в мире. Значительным достижением отечественного ракетостроения стало создание многоресурсных водородно-кислородных маршевых двигателей большой тяги для второй ступени ракеты-носителя "Энергия".

    Особое место занимала разработка системы автономного бортового управления ракетой с гироскопическим комплексом, системой бортовых вычислительных машин. Создано ее математическое обеспечение. Проанализированы все возможные варианты аварийных ситуаций и выработаны алгоритмы их парирования. В самой системе управления создана многоуровневая система резервирования, включая резервирование отдельных элементов и крупных узлов.

    Для управления движением ракеты для маршевых двигателей разработаны прецизионные электрогидравлические системы рулевых приводов. Они развивают усилие до 50 т в каждой плоскости качания двигателей первой ступени и более 30 т - на второй ступени ракеты.

    К числу сложных проблем, которые пришлось решать, бесспорно, нужно отнести те, что связаны с применением в ракете криогенных компонентов - жидкого кислорода и жидкого водорода. Использование этих компонентов сверхнизкой температуры (от -186 до -255 0С) позволило получить не только эффективную энергетику.

    При изготовлении баков, трубопроводов, элементов гидроавтоматики были разработаны и использованы специальные конструкционные материалы, работающие при криогенных температурах и обладающие значительной удельной прочностью. Внедрены новые марки высокопрочной стали, алюминиевых и титановых сплавов, созданы новые теплозащитные покрытия. На долю новых материалов приходится свыше 70 % сухой массы "Энергии". Разработаны прогрессивные методы сварки - импульсно-дуговая и электронно-лучевая.

    Проблемы внедрения повышенных требований по безопасности эксплуатации обусловлены использованием больших запасов топлива на борту ракеты-носителя, в том числе водорода, включающих в себя не только конструктивно-компоновочные мероприятия, но и создание специальных средств пожаро-взрывопредупреждения.