Programul navetei spațiale sovietice a fost, probabil, cel mai ambițios din istoria cursei spațiale a URSS. El s-a întins pe 18 ani, a implicat aproape un milion de specialiști, 1.286 companii și 86 de ministere și departamente. A fost un proiect prin care se încerca să se demonstreze că URSS este în continuare un actor important pe scena explorării cosmosului.
Munca pentru materializarea proiectului Energia-Buran a fost una extrem de complexă. Nu pot intra în toate detaliile ei, ar fi nevoie de zeci de pagini pentru asta, așa că voi aborda doar câteva dintre cele mai importante aspecte ale ei.
Avionul An-225, Mria
Una dintre problemele cu care s-au confruntat specialiștii sovietici era cea a transportului componentelor lansatorului și navetei către cosmodromul Baikonur, din Kazahstan. Problemele cele mai mari le puneau corpul central al lansatorului și naveta spațială. Ele nu puteau fi transportate decât pe cale aeriană și, la acea vreme, nu exista nici un avion capabil să îndeplinească această sarcină.
Inițial s-a optat pentru modificarea unui bombardier strategic de tip Miasiscev 4. Deși acesta a efectuat mai multe zboruri reușite, el nu corespundea întrutotul cerințelor impuse de către inginerii sovietici. Din acest motiv s-a decis construirea unui nou avion de transport de către firma Antonov, care își avea sediul în Ucraina.
Proiectarea lui a început după aprobarea, în 16 octombrie 1986 de către Consiliul de Miniștri al URSS, a caietului de sarcini. Plini de entuziasm, inginerii sovietici i-au făcut foarte rapid planurile și au construit un prim prototip. Pentru proiectare s-a plecat de la avionul An-124, Ruslan. Pe 21 decembrie 1988, noul avion, botezat An-225 și supranumit Mria (visul, în ucraineană) efectua primul său zbor. Era o o aeronavă de-a dreptul gigantic. Cu o anvergură a aripilor de 88.40 m, cu o lungime a fuselajului de 84 m, echipat cu șase motoare de tip Lotariov D-18T, An -225 era capabil să transporte sarcini utile de până la 253,820 t.
Pe 22 martie 1989, în timpul unui zbor de test, An-225 a doborât mai mult de 100 de recorduri aeronautice. Printre ele sau numărat masa sarcinii utile transportate (155 t) și masa maximă la decolare (508 t). Aceasta din urmă era cu 100 t mai mare decât cea a recordului precedent, care fusese stabilit de către de către un avion Boeing 747-400. În luna mai a aceluiași an, An-225 începe să testeze transportarea navetei Buran. Pe 7 iunie 1989 avionul, împreună cu naveta sovietică, sunt prezentate la salonul aeronautic de la Le Bourget, unde devin atracția principală. Specialiștii au remarcat ceva surprinzător: avionul care transporta naveta Buran a aterizat la Paris în timpul unei ploi ușoare. Asta în timp ce complexul Boeing 747 și naveta spațială americană nu zbura decât în absența ploii și chiar a norilor. În permanență, în fața sa se afla, la o distanță de 150 km, un avion sondă meteo care avea rolul de a ajuta echipajul avionului Boeing 747 să evite ploaia și norii care i-ar fi stat în cale.
Din păcate, la începutul anilor 1990, o dată cu anularea programului navetei sovietice, Mria a căzut în uitare. Până atunci efectuase 339 de zboruri, cu o durată totală de 671 ore, dintre care 28 de ore și 27 minute au fost folosite pentru transportul navetei Buran. Uitat într-un hangar din Ucraina părea că v-a fi dat uitării. Din fericire inginerii de la Biroul de Proiectare Antonov au propus revitalizarea lui. În urma unei investiții de 20 de milioane de dolari giganticul avion a revenit la o nouă viață. Pe 11 septembrie 2001 stabilea un nou record mondial transportând o sarcină utilă de 253 t.
Dar, o dată cu intervenția forțelor ruse în Ucraina, care au avut printre obictivele principale ocuparea Kievului, soarta minunatului avion despre care v-am povestit a fost pecetluită. Hangarul în care se găsea a fost atacat cu bombe iar Mria a fost distrus iremediabil. Pe undeva, prin inimile fanilor acestui uriaș, există o mică speranță. Ar putea fi folosit un exemplar, care nu a fost finalizat și care stătea de zeci de ani într-un depozit, pentru a readuce la viață avionul Antonov 225. Deja se strâng bani pentru el.
Cosmodromul Baikonur
În momentul în care a fost aprobat proiectul Energia-Buran s-a stabilit că, pentru a reduce costurile, acesta să se refolosească, în cât mai mare măsură, infrastructura folosită pentru lansatorul N-1, cel care ar fi trebuit să îi poarte pe sovietici către Lună. Realitatea a fost cu totul alta. Multe dintre construcțiile folosite pentru lansatorul N-1, inclusiv rampa de lansare, au trebuit să sufere modificări majore, care echivalau cu reconstrucția lor. În plus trebuia construită și o pistă de aterizare pentru avionul Mria și pentru revenirea la sol a navetei Buran.
Decizia de construire a pistei a fost luată încă de la demararea programului Energia-Buran. La Baikonur exista deja un aerodrom, dar acesta se afla la o distanță de câteva zeci de kilometri față de rampele de lansare ale cosmodromului. Noua pistă avea o lungime de 4,5 km și o lățime de 84 m. Ea a fost construită astfel încât să poate suporta aeronave cu masa maximă la decolare de până la 650 tone. Stratul superior era realizat din beton armat care avea o grosime cuprinsă între 26-32 cm, ce era așezat pe un strat de nisip și pietriș. Betonul utilizat pentru construcția pistei era de aproape două ori mai rezistent decât cel folosit uzual pentru construcția pistelor de aterizare. Pentru că suprafața pistei trebuia să aibă abateri foarte mici de la planeitate, imposibil de obținut cu tehnologiile vremii, specialiștii sovietici au folosit mașini speciale cu care au frezat suprafața de 378.000 metri pătrați ai căii de rulare.
Alături de pistă au fost construite facilități auxiliare cum ar fi cele pentru drenarea lichidelor folosite de către sistemul de propulsie a navetei, platforma pentru descărcarea navetei spațiale și a componentelor lansatorului Energia, care erau transportate pe calea aerului. Această platformă avea două macarale capabile să ridice sarcini de 50 și, respectiv, 100 t. Acestora li s-au adăugat platforme de ”așteptare” pentru vehiculele care asigurau asistența tehnică după aterizarea navetei Buran, platforme pentru parcarea avioanelor și pentru mentenanță. Creierul noului aerodrom era centrul de control al zborului care era adăpostit într-o clădire cu șase etaje. Aici exista un spațiu special dedicat dirijării navetei spațiale în faza finală a zborului și un altul pentru controlul traficului avioanelor obișnuite.
În plus, alături de acest aerodrom, naveta spațială Buran avea la dispoziție, pentru misiunile orbitale, încă două piste de rezervă. Una dintre ele se afla în Crimeea, cealaltă lângă Valdivostok. Ambele existau deja atunci când a fost demarat programul Energia-Buran și, pentru a putea fi adaptate pentru misiunile navetei spațiale sovietice, ele au fost extinse până la o lungime de 3,6 km.
Revenind la cosmodromul de la Baikonur, aici au mai fost construite clădiri pentru asamblarea lansatorului Energia și a navetei Buran, precum și instalații pentru testarea funcționării motoarelor rachetă care erau folosite în cadrul programului Energia-Buran. De asemenea, au mai fost construite două noi rampe de lansare.
Nu vreau să vă plictisesc mai mult acum. Voi sări iute peste etape și voi trece direct la…
Testele în zbor ale navetei spațiale sovietice
Primele teste în zbor au vizat studierea eficienței scutului termic al navetei. În cadrul lor s-au folosit modele la scară ale navetei spațiale Spiral (despre care v-am povestit în primul episod al serialului nostru). După abandonarea programului Spiral a fost construit un model la scara 1:2, numit BOR-4 (acronim de la sintagma în limba rusă pentru Rachetoplan Orbital Nepilotat).
BOR-4 avea o lungime de 3,859 m și o anvergură de 2,8 m. Protecția termică la reintrarea în atmosferă era asigurată de 118 ”cărămizi” realizate din fibre de siliciu. Zonele care erau expuse la temperaturi mai mari (botul vehiculului și bordul de atac al aripilor), erau acoperite cu plăci fabricate din fibre armate din carbon. BOR-4 putea executa zboruri orbitale. Toate lansările din cadrul programului de teste au fost efectuate la cosmodromul Kapustin Yar, aflat în sudul URSS. BOR-4 era plasat pe orbită cu ajutorul unui lansator de tip K65M-RB5. După reintrarea în atmosfera terestră, vehiculul urma o traiectorie spiralată pentru a pierde viteza iar la altitudinea de 7.500 m se deschidea o parașută, urmată de o amerizare. Vehiculul era recuperat de Marina URSS.
Primul zbor al unui vehicul de tip BOR-4 a fost unul suborbital și a avut loc în decembrie 1980. Din acest motiv nu a fost folosită o protecție termică similară celei folosite în cazul zborurilor orbitale. După acest prim zbor efectuat cu succes au urmat, între 1982 și 1987, alte patru zboruri orbitale și două suborbitale. Campania de teste a fost încununată cu un succes deplin. Datele experimentale obținute au permis să se înțeleagă că scutul termic era supradimensionat. Asta însemna că printr-o dimensionare corectă a protecției termice a navetei spațiale sovietice, masa acesteia putea fi redusă semnificativ.
Trebuie să vă mai spun că programul de teste BOR-4 era clasificat de către sovietici în categoria ”strict secret”. Atunci când a fost efectuat primul său zbor orbital (3 iunie 1982) specialiștii occidentali au remarcat traiectoria neobișnuită a vehiculului. Au reușit destul de rapid să calculeze zona de amerizare: Oceanul Indian. Marina australiană a trimis un avion de recunoaştere de tip P-3C Orion în zona respectivă, pentru a vedea cum stau lucrurile cu misteriosul și ultrasecretul vehicul spațial. Echipajul a ajuns exact unde și când trebuia pentru a urmări la fața locului recuperarea prototipului BOR-4. Lucrurile s-au repetat identic la următorul test BOR-4 (15 martie 1982), deși zona de amerizare era patrulată de avioane militare sovietice. Sovieticii erau exasperați de indiscreția australiană. Așa că au decis ca următoarele zboruri orbitale să aibă drept punct final o amerizare în Marea Neagră.
Și încă ceva trebuie neapărat să vă spun. Imaginile obținute de către australieni au fost făcute publice și, așa cum era de așteptat ele au stârnit interesul specialiștilor de la NASA. Cei de la Centrul de Cercetări Langley le-au analizat cu atenție și au reușit să construiască o machetă a vehiculului BOR-4. În anii care au urmat macheta a fost supusă la circa 1.200 de teste în tunelul aerodinamic și cu ajutorul modelării computerizate au reușit să îi optimizeze forma. Aceste rezultate au stat la baza proiectării unui nou model pentru naveta spațială, care a primit numele de HL-20. Ea ar fi fost capabilă să transporte 10 astronauți pe orbite joase. A fost realizată și o machetă la scara 1:1 dar, din păcate, propunerea inginerilor de la Centrul de Cercetări Langley nu a stârnit interesul NASA, așa că proiectul a fost abandonat. Dar lucrurile nu s-au oprit aici. La rândul său, proiectul navetei spațiale HL-20 a stat la baza construirii navetei spațiale Dream Chaser, de către Sierra Nevada Corporation…
Așa cum v-am spus, BOR-4 era destinat testării protecției termice a navetei spațiale sovietice. Erau nevoie și de teste aerodinamice, care aveau drept scop să analizeze comportarea în zbor a vehiculului spațial. Pentru aceasta a fost demarat programul BOR-5. În cadrul său a fost realizată o machetă la scara 1:8 a navetei sovietice, care avea o masă de 1.450 kg.
Vehiculele BOR-5 erau lansate de la cosmodromul Kapustin Yar, cu ajutorul unui lansator de tip K65M-RB5, pe traiectorii suborbitale cu o altitudine maximă de 210 km. De la această altitudine vehicul urma o traiectorie balistică. Pentru orientarea vehiculului, până în momentul în care suprafețele aerodinamice deveneau eficace (o dată cu ajungerea în straturile dense ale atmosferei) erau folosite câteva motoare rachetă cu gaz. Din cauza dimensiunilor reduse, încălzirea termică la reintrarea în atmosfera terestră era mai mare decât cea a navetei Buran, motiv pentru care a fost ales un scut termic ablativ. Începând cu altitudinea de 50 km, BOR-5 urma aceleași unghiuri de incidență ca naveta Buran, în ciuda faptului că avea viteze mult mai mari decât vehiculul la scară reală. La altitudinea de 3 km se deschidea o parașută care asigura o viteză de aterizare de 7-8 m/s.
Între 1984 și 1985 au fost efectuate cinci lansări ale vehiculului BOR-5. Primele două au fost dedicate testării lansatorului în noua sa configurație. Următoarele 3 zboruri au fos folosite exclusiv pentru colectarea de date aerodinamice ale vehiculului BOR-5.
Specialiștii sovietici mai aveau de parcurs o singură etapă: testarea în zbor a unui prototip, la scara 1:1, al navetei spațiale. Aici s-au confruntat cu o mare problemă. Avionul Mria nu era încă operațional și, din acest motiv, nu puteau folosi metoda de testare în zbor aleasă de către americani. Pentru că nu doreau să aștepte, specialiștii sovietici au luat o decizie curajoasă. Modelul navetei folosit pentru testarea în zbor a fost conceput astfel încât să decoleze de pe o pistă, întocmai ca un avion de linie. Prototipul a primit numele OK-GLI dar este cunoscut mai degrabă cu numele BTS-02, care este acronimul de la sintagma în limba rusă petru Avion Mare de Transport.
Noul vehicul a fost echipat, în partea posterioară a fuzelajului, cu patru motoare cu reacție similare celor folosite pentru avionul de vânătoare Su-27. Ele ofereau posibilitatea efectuării de zboruri de test cu durata mai mare de 30 de minute. Testele în zbor liber ale navetei spațiale Enterprise nu durau decât cel mult cinci minute și jumătate. În plus, americanii au efectuat numai cinci zboruri de test în zbor, în timp ce sovieticii au planificat mult mai multe, pentru a obține cât mai multe date despre comportamentul aerodinamic și dinamic al navetei lor.
Conform metodologiei sovietice de testare a avioanelor noi, primele zboruri de test erau precedate de un număr de rulări la sol, cu viteze din ce în ce mai mari. Cele mai multe teste de zbor repetau faza finală a zborului. Astfel, inițial se executa o apropiere de pistă până la o altitudine de 15-20 m, după care vehiculul urca la o altitudine de 4.000 m, după care executa aterizarea. La fiecare zbor de test prototipul BTS-02 era însoțit de către două avioane de escortă.
Primul test al prototipului navetei a avut loc pe 29 decembrie 1984, a fost o rulare pe pistă cu durata de 5 minute, cu o viteză maximă de 45 km/h.
Primul test în zbor a fost executat pe 10 noiembrie 1985. A durat 12 minute, a fost atinsă o viteză maximă de 480 km/h și o altitudine de 1.500 m. Ultimul test în zbor a fost efectuat de 15 aprilie 1988 și a durat 19 minute. Aterizarea s-a efectuat în regim complet automat.
În total, au fost realizate nouă teste de rulare la sol și 25 de teste în zbor, după care prototipul navetei spațiale sovietice a primit certificarea de zbor. Toate testele au fost efectuate la baza aeriană Jukovski, aflată în apropierea Moscovei.
În centrul atenției
Începând cu 1988, scena pentru primul zbor al navetei spațiale Buran era pregătită. Dacă până atunci zborurile de test ale vehiculelor spațiale erau acoperite cu clasificarea ”strict secret” și se desfășurau sub acoperirea generală a programului ”Cosmos”, de această dată lucrurile erau schimbate profund. În 1985 Mihail Gorbaciov devine Secretar General al PCUS și lansează politica de ”glasnost”.
Dezvăluirea oficială a programului navetei spațiale a fost făcută de către un oficial al Glavkosmos, o organizație descrisă uneori ca fiind echivalentul sovietic al NASA, a anunțat într-o conferință de presă, în 8 aprilie 1987, lansarea iminentă a noului vehicul spațial. Mai mult decât atât, câteva luni mai târziu s-a anunțat oficial că lansarea navetei va fi transmisă în direct de către televiziunea sovietică, lucru care nu avea precedent în programul spațial sovietic. Totuși, în continuare, presa a primit foarte puține informații tehnice despre noul vehicul cosmic. Totul s-a schimbat la începutul lunii iulie 1988, atunci când a fost emis un decret oficial prin care se declasifica programul Energia-Buran. La sfârșitul aceleiași luni ziarul Pravda publică un amplu articol, semnat de Boris Gubanov, șeful programul Energia-Buran, în care era confirmat faptul că primul zbor va fi unul nepilotat: ”Rolul zborurilor pilotate ale unor asemenea vehicule nu este tocmai clar, cel puțin asta este opinia mai multor specialiști. O imitare oarbă a călătoriilor aeriene nu este relevantă în acest caz. Primele vor ajunge în spațiu vehiculele automate, iar oamenii vor urma mai târziu. În viitor, spațiul va fi locul de muncă al vehiculelor automate. Rolul oamenilor va fi legat, probabil, de cercetări și anumite operațiuni de întreținere. Acum avem sarcina să realizăm o aterizarea unei nave spațiale orbitale în regim automat, fără implicarea piloților umani. De altfel, un zbor complet automat, de la decolare până la aterizare, a fost deja realizat de către avionul Tu-204”.
Din nou o încheiere provizorie
Pe 15 noiembrie 1988, lansatorul Energia urca înspre cer naveta spațială sovietică Buran. Dar despre asta vă voi povesti în ultimul episod al serialului nostru.
