http://izvestia.ru/news/543178
21 января 2013, 00:01 | Наука | Иван Чеберко
1 февраля научно-технический совет Федерального космического агентства планирует рассмотреть проект пилотируемого космического корабля, который в перспективе, через 7–8 лет, должен заменить нынешние «Союзы». Судьба корабля нового поколения складывается непросто: уже готовый эскизный проект пришлось доделывать с учетом возросших требований — из транспорта для полетов на околоземную орбиту потребовалось создать межпланетный корабль, способный доставить космонавтов к Луне. О том, что получилось в результате, корреспонденту «Известий» рассказал главный конструктор пилотируемых комплексов Ракетно-космической корпорации (РКК) «Энергия» Николай Брюханов.
— Николай Альбертович, какие дополнения пришлось внести в проект в связи с тем, что в прошлом году было принято решение готовить пилотируемую экспедицию к Луне?
— Изменение технического задания произошло в апреле прошлого года. Оно было на первый взгляд незначительным, но по сути перевернувшим все то, что мы сделали в рамках работ по тому кораблю, который разрабатывался нами с 2010 года. Во-первых, изменилась скорость входа в атмосферу: при возвращении от Луны корабль имеет вторую комическую скорость. В прежней конфигурации — для орбитального корабля — расчеты производились для скорости порядка 8 км/с, а теперь нужно рассчитывать на 11 км/с.
Разница гигантская: получается, что аппарат будет обладать в два раза большей кинетической энергией, чем тот, что возвращается с околоземной орбиты. Вся эта энергия переходит в тепло. Совершенно другой должна быть теплозащита. Поэтому все усилия, которые мы затратили прежде на разработку теплозащиты при разработке прежнего эскизного проекта, оказались недостаточными. Сложность в том, что после закрытия проекта «Буран», то есть в течение 20 с лишним лет, у нас исследовательских работ в области теплозащиты не проводилось, никакого продвижения в этом направлении не было. Мы вынуждены были в короткое время сами провести научно-исследовательские работы, пройдя путь, который многие страны проходят десятилетиями. Мы такую работу провели, получив положительные результаты в процессе экспериментов в аэродинамических трубах и на плазмотронах. Сейчас нам предстоит получить подтверждение наших решений на более высоком уровне.
На втором месте по сложности стоит баллистика — это сложнейшая применительно к Луне задача. Наша страна далека от экватора и с точки зрения выведения полезных нагрузок расположена невыгодно. Еще более неудачна наша география с точки зрения возврата с Луны. Чтобы возвращаемый аппарат мог попасть на российские полигоны посадки, нужны достаточно большие энергозатраты при маленьких и редко выпадающих «окнах» для старта с орбиты Луны.
— Где на территории России планируются полигоны посадки?
— Полигоны посадки планируются в южной части РФ. Возврат с орбиты Луны осуществляется через Южный полюс и чем выше от экватора нужно сажать корабль, тем сложнее решить эту задачу. Накладываются и временные ограничения — в силу изменения положения Луны относительно Земли «окна» для возвращения с Луны получаются довольно редкими. Но в то же время нужно предусматривать разного рода нештатные ситуации: например, если придется вернуть экипаж на Землю по состоянию здоровья. Нужно уметь это делать в любой момент времени. А если у нас редкие «окна» возврата, то о безопасности говорить не приходится. Поэтому в любой момент двигательная установка должна быть способна выдать импульс, достаточный для возврата к Земле. Но если для кораблей, летающих на околоземной орбите, необходимый импульс исчисляется сотнями метров в секунду, то для лунного корабля это гораздо большие величины.
Наша цель — уметь выдать двигательной установкой корабля импульс на уровне 1,5 км/сек. Было тяжело, но мы предложили такую схему полета, которая позволяет решить задачу экстренного возвращения на Землю. Двигательный отсек корабля немного вырос в объеме, так как там мы вынуждены иметь около 8 т топлива. А в остальном оставили прежнюю концепцию: многоразовое использование возвращаемого аппарата, посадка на амортизирующие опоры, то есть без кувырканий, характерных для «Союза».
— Внешний облик корабля тоже пришлось пересматривать?
— Нет, внешний облик не сильно изменился. Может быть, его бы и стоило изменить, но дело в том, что на этапах технических предложений и эскизного проекта мы очень много провели НИР и экспериментальных работ, сделали много аэродинамических продувок, в которых были задействованы три организации: ЦАГИ, ЦНИИМАШ, Новосибирское отделение РАН. Масса денег была на это затрачена, и объем работ проведен колоссальный. И если бы мы сейчас изменили внешний облик, то нам бы пришлось вообще все заново делать. А это не только деньги, но еще и время. Напрасной оказалась бы работа, которую мы делали почти четыре года. Поэтому мы приняли решение оставить возвращаемый аппарат в той же форме, в которой он был. Внутри есть изменения, смысл которых в том, что вместо шести мест в корабле остается четыре. При необходимости можно поставить еще два кресла и вернуть на Землю до шести человек.
— Принимались ли в расчет приоритетные места на Луне с точки зрения научных исследований?
— В техзадании есть некая многозначность: нужно летать к Луне. А что значит летать к Луне? На какую орбиту вокруг Луны? На полярную или экваториальную? Конкретной задачи нет. Мы взяли наиболее сложно решаемую — полярную орбиту. Потому что если мы выйдем на полярную орбиту, то в перспективе сможем сесть в любую точку Луны. Если же мы прилетим на экваториальную орбиту, то сможем сесть только на экваторе. Кроме того, полярные области Луны вызывают наибольший интерес у ученых. Поэтому мы брали наиболее универсальную траекторию, обеспечивающую решение различных задач.
— Проектируемое оборудование корабля изменилось значительно?
— Ряд нюансов поменялся: радиосистемы должны быть другими, так как большая дальность. Система жизнеобеспечения тоже должна строиться на других принципах, потому что одно дело, когда космонавты летят к орбитальной станции и это занимает максимум двое суток. И совсем другое, когда планируется полет к Луне. Надежность систем должна быть выше, потому что с той же МКС мы в любой момент практически можем вернуться, а полет от Луны занимает трое с половиной суток. Также появились вопросы по системе терморегулирования, электропитания и другим направлениям. Фактически нам пришлось весь проект пересматривать, переделывать практически все, что было сделано в 2011-м и начале 2012 года. Насколько нам это удалось — подскажут, но, на мой взгляд, удалось.
— Когда в идеале вы можете выйти с новым кораблем на стадию летных испытаний?
— Трудно сказать. Принятая сегодня схема работ над проектами предусматривает этапы. По завершении каждого объявляется конкурс на новый этап. От ритмичности этого процесса и от объемов финансирования зависят сроки. Сейчас наступает самый затратный этап: как только будет выпущена конструкторская документация, мы должны будем делать экспериментальные установки, в том числе экспериментальные корабли — для самолетных сбросов, для пусков на ракетах, для отработки систем экстренного спасения и так далее. Это самый дорогой этап в создании. И если деньги будут поступать тоненьким ручейком, что бывает, то процесс создания может растянуться на десятилетия. Но если мы не хотим плестись в хвосте у других космических держав, нам необходимо сделать корабль для полетов в беспилотном варианте хотя бы к 2018 году.