На период 1974-1977 гг. наше отставание от США оценивалось в 15 лет
При разработке первого варианта МКС были выявлены некоторые особенности и трудности в реализации проекта, связанные с недостаточным опытом создания элементов авиационно-космических систем, производственно-технологическими возможностями промышленных предприятий и испытательно-отработочной базы. Проектировщики предполагали, что не только сам корабль ОС-120 будет похож на шаттл, но и технология его транспортировки и методика проведения начального этапа летной отработки (в частности, атмосферные полеты) будут повторять американские. В начале наших работ по МКС ситуация была далеко не блестящей. Вот как через 13 лет о состоянии дел в нашей ракетно-космической отрасли напишет Игорь Садовский, первый Главный конструктор МКС:
"На период 1974-1977 гг. наше отставание от США оценивалось в 15 лет. Оно выражалось в отсутствии у нас стендов, заводов и опыта работы с большими массами жидкого водорода, опыта работы по многоразовым ЖРД, необходимой (по мнению начальника ЦАГИ Г.П.Свищёва) аэродинамической базы, опыта по крылатым КА, не говоря уже об отсутствии такого аналога, как Х-15 в США, опыта авиационных транспортировок, да и отсутствия самолетов класса "Боинг-747".
МКС с кораблем ОС-120 при равенстве с шаттлом по выводимой на орбиту массе полезного груза имела лучшие энергетические возможности, обусловленные разной широтой старта. Действительно, расчетная масса полезного груза, выводимая ОС-120 с Байконура, составляет 30 т для круговой орбиты высотой 200 км и наклонением i = 50,7º. Система Space Shuttle, стартуя с мыса Канаверал, выводит 29,5 т на круговую орбиту высотой 185 км с наклонением i = 28,5º. Благодаря большей близости к экватору при запуске в восточном направлении шаттл получает дополнительный прирост орбитальной скорости за счет собственного вращения Земли. Если принять условия пусков ОС-120 и шаттла одинаковыми (равные наклонения, широта старта и высоты круговой орбиты), то наша система была способна вывести больший полезный груз, чем шаттл:
- на ~ 5,4 т (или на ~ 18%) при наклонении i = 28,5º,
- на ~ 3,5 т (или на ~ 12%) при наклонении i = 90º-97º.
Таким образом, вариант МКС с кораблем ОС-120 не уступал американской системе Space Shuttle по своим основным летно-техническим характеристикам и удовлетворял требованиям, которые определились в ходе исследований, проведенных в организациях МОМа и МО СССР. Одновременно с этим он имел резервы для повышения весового совершенства и эффективности. В частности, улучшение конструкции, применение более совершенных конструкционных и теплозащитных материалов с использованием прогрессивной технологии должны были улучшить массовые характеристики кислородно-водородного топливного отсека.
В то же время, являясь фактической копией шаттла, ОС-120 унаследовал и все его основные недостатки:
- сложность автономной летной отработки системы выведения без II ступени и необходимость проведения испытательных пусков только совместно с дорогостоящим ОК. Более того, за плечами проектировщиков ОС-120 был печальный опыт неудачных пусков Н1 совместно с лунным экспедиционным комплексом, который так и не удалось вывести на орбиту из-за четырех аварий РН;
- большой объем доработок системы выведения МКС в случае необходимости создания в СССР самостоятельного тяжелого носителя для решения в космосе специальных военных и научных (в том числе лунных) задач;
- необходимость передачи тягового усилия от маршевых ЖРД дополнительно нагружает фюзеляж ОК, что увеличивает его массу и массу всего корабля в целом;
- расположение крупногабаритных ЖРД в хвостовой части корабля "портит" аэродинамику, увеличивая донное сопротивление и снижая аэродинамическое качество;
- наличие крупных масс в хвосте обуславливает заднюю центровку пустого корабля, что существенно снижает эксплуатационные диапазоны центровок полезных грузов, размещаемых в грузовом отсеке. Этим отчасти и объясняется тот факт, что за все время эксплуатации шаттлов ни в одном из более чем сотни полетов[2] ни разу шаттл не доставил на орбиту груз, близкий к максимальной грузоподъемности корабля. Причина в том, что слишком сложно разработать единую или составную полезную нагрузку общей массой 25-29 т с условием, чтобы ее центр масс лежал в таком узком диапазоне корабельных координат. Причем теоретически вывести такой груз на орбиту в штатном полете Space Shuttle может, но критическим является аварийный случай, когда при возникновении нештатной ситуации во время старта необходимо реализовать маневр возврата с полной загрузкой для посадки на ВПП в районе стартового комплекса. В такой ситуации, когда нет возможности избавится от полезного груза перед посадкой, его вес и положение центра масс, обуславливающие общую центровку корабля, становятся определяющими;
- значительные размеры и масса ОС-120, связанные с установкой на нем ракетных двигателей II ступени, что приводит к необходимости использования при его транспортировке (перебазировании) тяжелого транспортного самолета-носителя с грузоподъемностью порядка 100 т. В то время ОКБ Олега Антонова в Киеве еще только приступило к проектным проработкам тяжелого транспортного самолета Ан-124, и было совершенно очевидно, что его создание потребует времени, превосходящего требуемые сроки. Так и вышло - свой первый полет опытный образец "Руслана" совершил только 21 декабря 1982 г., а к эксплуатационным полетам он был готов еще спустя несколько лет, в то время как отработку ОС-120 планировалось начать уже в 1981 году. Но даже наличие самолета-носителя требуемой грузоподъемности не решало проблему летной отработки ОС-120 на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях;
- МКС имела минимальную тяговооруженность 1,25, что не позволяло при ухудшении конструктивного совершенства системы выведения компенсировать потери полезного груза за счет увеличения стартовой массы МКС (долива топлива в I или II ступень).
Была еще одна проблема, казавшаяся в середине 1970-х гг. трудноразрешимой. Все дело в том, что на ОС-120 помимо разрывных связей, которыми крепился корабль к внешнему топливному баку, имелись еще и внешние разрывные криогенные топливные магистрали большого сечения, которые необходимо было быстро и надежно закрыть после отделения топливного бака. Аналогов, как и опыта проектирования и эксплуатации таких большеразмерных клапанов, у нас не было, и их создание и отработка представлялись сложной инженерной задачей.
К сказанному нужно добавить, что проект МКС с орбитальным самолетом ОС-120 из-за необходимости совместной отработки не позволял догнать по срокам программу создания Space Shuttle, хотя бы частично скомпенсировав имеющееся отставание.
Далее http://www.buran.ru/htm/os-120.htm
"На период 1974-1977 гг. наше отставание от США оценивалось в 15 лет. Оно выражалось в отсутствии у нас стендов, заводов и опыта работы с большими массами жидкого водорода, опыта работы по многоразовым ЖРД, необходимой (по мнению начальника ЦАГИ Г.П.Свищёва) аэродинамической базы, опыта по крылатым КА, не говоря уже об отсутствии такого аналога, как Х-15 в США, опыта авиационных транспортировок, да и отсутствия самолетов класса "Боинг-747".
МКС с кораблем ОС-120 при равенстве с шаттлом по выводимой на орбиту массе полезного груза имела лучшие энергетические возможности, обусловленные разной широтой старта. Действительно, расчетная масса полезного груза, выводимая ОС-120 с Байконура, составляет 30 т для круговой орбиты высотой 200 км и наклонением i = 50,7º. Система Space Shuttle, стартуя с мыса Канаверал, выводит 29,5 т на круговую орбиту высотой 185 км с наклонением i = 28,5º. Благодаря большей близости к экватору при запуске в восточном направлении шаттл получает дополнительный прирост орбитальной скорости за счет собственного вращения Земли. Если принять условия пусков ОС-120 и шаттла одинаковыми (равные наклонения, широта старта и высоты круговой орбиты), то наша система была способна вывести больший полезный груз, чем шаттл:
- на ~ 5,4 т (или на ~ 18%) при наклонении i = 28,5º,
- на ~ 3,5 т (или на ~ 12%) при наклонении i = 90º-97º.
Таким образом, вариант МКС с кораблем ОС-120 не уступал американской системе Space Shuttle по своим основным летно-техническим характеристикам и удовлетворял требованиям, которые определились в ходе исследований, проведенных в организациях МОМа и МО СССР. Одновременно с этим он имел резервы для повышения весового совершенства и эффективности. В частности, улучшение конструкции, применение более совершенных конструкционных и теплозащитных материалов с использованием прогрессивной технологии должны были улучшить массовые характеристики кислородно-водородного топливного отсека.
В то же время, являясь фактической копией шаттла, ОС-120 унаследовал и все его основные недостатки:
- сложность автономной летной отработки системы выведения без II ступени и необходимость проведения испытательных пусков только совместно с дорогостоящим ОК. Более того, за плечами проектировщиков ОС-120 был печальный опыт неудачных пусков Н1 совместно с лунным экспедиционным комплексом, который так и не удалось вывести на орбиту из-за четырех аварий РН;
- большой объем доработок системы выведения МКС в случае необходимости создания в СССР самостоятельного тяжелого носителя для решения в космосе специальных военных и научных (в том числе лунных) задач;
- необходимость передачи тягового усилия от маршевых ЖРД дополнительно нагружает фюзеляж ОК, что увеличивает его массу и массу всего корабля в целом;
- расположение крупногабаритных ЖРД в хвостовой части корабля "портит" аэродинамику, увеличивая донное сопротивление и снижая аэродинамическое качество;
- наличие крупных масс в хвосте обуславливает заднюю центровку пустого корабля, что существенно снижает эксплуатационные диапазоны центровок полезных грузов, размещаемых в грузовом отсеке. Этим отчасти и объясняется тот факт, что за все время эксплуатации шаттлов ни в одном из более чем сотни полетов[2] ни разу шаттл не доставил на орбиту груз, близкий к максимальной грузоподъемности корабля. Причина в том, что слишком сложно разработать единую или составную полезную нагрузку общей массой 25-29 т с условием, чтобы ее центр масс лежал в таком узком диапазоне корабельных координат. Причем теоретически вывести такой груз на орбиту в штатном полете Space Shuttle может, но критическим является аварийный случай, когда при возникновении нештатной ситуации во время старта необходимо реализовать маневр возврата с полной загрузкой для посадки на ВПП в районе стартового комплекса. В такой ситуации, когда нет возможности избавится от полезного груза перед посадкой, его вес и положение центра масс, обуславливающие общую центровку корабля, становятся определяющими;
- значительные размеры и масса ОС-120, связанные с установкой на нем ракетных двигателей II ступени, что приводит к необходимости использования при его транспортировке (перебазировании) тяжелого транспортного самолета-носителя с грузоподъемностью порядка 100 т. В то время ОКБ Олега Антонова в Киеве еще только приступило к проектным проработкам тяжелого транспортного самолета Ан-124, и было совершенно очевидно, что его создание потребует времени, превосходящего требуемые сроки. Так и вышло - свой первый полет опытный образец "Руслана" совершил только 21 декабря 1982 г., а к эксплуатационным полетам он был готов еще спустя несколько лет, в то время как отработку ОС-120 планировалось начать уже в 1981 году. Но даже наличие самолета-носителя требуемой грузоподъемности не решало проблему летной отработки ОС-120 на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях;
- МКС имела минимальную тяговооруженность 1,25, что не позволяло при ухудшении конструктивного совершенства системы выведения компенсировать потери полезного груза за счет увеличения стартовой массы МКС (долива топлива в I или II ступень).
Была еще одна проблема, казавшаяся в середине 1970-х гг. трудноразрешимой. Все дело в том, что на ОС-120 помимо разрывных связей, которыми крепился корабль к внешнему топливному баку, имелись еще и внешние разрывные криогенные топливные магистрали большого сечения, которые необходимо было быстро и надежно закрыть после отделения топливного бака. Аналогов, как и опыта проектирования и эксплуатации таких большеразмерных клапанов, у нас не было, и их создание и отработка представлялись сложной инженерной задачей.
К сказанному нужно добавить, что проект МКС с орбитальным самолетом ОС-120 из-за необходимости совместной отработки не позволял догнать по срокам программу создания Space Shuttle, хотя бы частично скомпенсировав имеющееся отставание.
Далее http://www.buran.ru/htm/os-120.htm