НПО «Молния» с участием других организаций авиационной промышленности — смежников было задано разработать планер орбитального корабля, имея в виду корабль, так сказать, в авиационном виде, без систем, используемых только в орбитальном полете, которые создавались НПО «Энергия» и другими фирмами Министерства общего машиностроения. Однако система управления как для орбитального полета, так и атмосферного создавалась фирмой Н. А. Пилюгина, как и для других космических аппаратов. Система навигации в процессе спуска и система захода на посадку разрабатывалась авиационными предприятиями — ОКБ «Марс» А. С. Сырова и ленинградское ОКБ Г. Н. Громова.
При разработке корабля «Буран» использовалась информация по кораблю «Спейс Шаттл», публиковавшаяся в основном в открытой печати США, при этом многое копировалось, включая его внешнюю и внутреннюю компоновку. В связи с отсутствием на нашем корабле маршевых двигателей обводы хвостовой части были плавными, вследствие чего его аэродинамическое качество получилось несколько выше, чем у «Спейс Шаттла».
Не следует считать, что копировать самолет или космический аппарат легко. Ведь известен, как правило, только внешний вид. А нужно выбрать материалы, разработать конструкцию и программное обеспечение, отработать технологию изготовления. При этом всегда встречаются неожиданные трудности и проблемы. Это все требует большой работы конструкторских бюро и научных институтов, мало отличающейся от работы над оригинальным проектом. Образец подсказывает обычно только направление работы, цель, к которой нужно стремиться.
Однако наш корабль все-таки не копия американского, хотя внешне очень похож. Есть много особенностей в «начинке» корабля, но главное отличие нашей системы в том, что основой ее является мощная ракета «Энергия», к которой крепится орбитальный корабль «Буран», отделяющийся от нее после выхода на орбиту. Как корабль, так и ракета имеют свои самостоятельные системы управления. Ракета после отделения орбитального корабля снижается и гибнет, частично сгорая в атмосфере. Таким образом, в нашей системе спасаемым, то есть многоразовым, является только корабль, а ракета со своей системой управления и мощными и дорогими маршевыми двигателями гибнет. На орбитальном корабле «Буран» установлены только намного менее мощные двигатели орбитального маневрирования и микродвигатели управления пространственной ориентацией.
В американской системе основой, как бы многоразовой ракетой, является сам орбитальный корабль, установленный на большом топливном баке, к которому крепятся дополнительные пороховые ускорители. Все три маршевых двигателя и система управления размещены на корабле и возвращаются вместе с ним на землю, а ускорители, отработав в первые же минуты после старта, отделяются и опускаются на парашютах в океан, после чего их поднимают на борт корабля для ремонта и последующего использования. Сгорает в атмосфере только топливный бак — самый дешевый элемент системы.
Таким образом, американская система почти полностью многоразовая, за исключением топливного бака, и ее окупаемость намного выше нашей системы. Многоразовость системы «Энергия» — «Буран» весьма относительна.
Основной причиной выбора схемы ракеты-носителя с маршевыми двигателями, я думаю, было то, что Валентин Петрович Глушко решил воспользоваться возможностью создать сверхмощную ракету-носитель, которая могла бы быть использована для выполнения и других задач, независимо от перспектив существования орбитального корабля, разрабатываемого другим ведомством — авиационной промышленностью.
Конечно, создание такой ракеты — это большое техническое достижение — она способна вывести на орбиту грузы весом до ста с лишним тонн. Правда, ракета получилась очень дорогая, много их не построишь, да и грузов таких больших пока не было.
Создание космического корабля «Буран» (так его назвали позже) велось по необычной для авиации технологии. В проекте «Бурана» принята концепция, согласно которой основным является автоматический режим управления без всякого участия летчика. Это определялось еще и тем, что, в соответствии с принятым в космической отрасли правилом для всех пилотируемых кораблей, первые два полета корабля «Буран» в космос должны были быть беспилотными.
Была поставлена задача до реального полета в максимальной степени отработать корабль и его системы и обеспечить их высокую надежность. Создали мощную лабораторную базу, стенды, барокамеры и другие установки как на нашей фирме, так и на многочисленных предприятиях-смежниках и в исследовательских институтах.
В громадных объемах проводилось математическое и полунатурное моделирование, продувки моделей в аэродинамических трубах, вакуумные и тепловакуумные испытания. На нашей фирме был создан пилотажный стенд-тренажер на подвижной платформе, на котором отрабатывались траектории полета, вопросы динамики полета корабля и проводилась подготовка летчиков. Построили также стенд бортового оборудования с реальными системами корабля, в том числе с системой управления, на котором моделировался полет с работой всех систем (стенд называли «железная птица»). В ЦАГИ тоже создали пилотажный стенд с кабиной на английской подвижной шестистепенной платформе с французской компьютерной системой.
Основой системы управления нашего «Бурана», так же как американского «Шаттла», являлся вычислительный комплекс, состоявший из четырех компьютеров, резервирующих друг друга. Но на корабле «Буран», в отличие от американского, вычислительный комплекс управлял как аэродинамическими рулями корабля, так и абсолютно всеми агрегатами и другими устройствами. Даже стрелки приборов летчиков отклонялись по командам компьютера, получающего информацию от датчиков. В режиме ручного управления летчик должен был использовать привычные ручку управления и педали, но аналоговые сигналы от них шли в компьютер, а из компьютера — цифровые команды на рули.
В том, что система проектировалась как полностью автоматическая, кроется и недостаток. Возможность участия человека в управлении в принципе повышает степень надежности системы. При разумном сочетании возможностей человека с автоматикой можно обеспечить необходимую надежность при меньшей сложности и дороговизне системы, чем при полностью автоматической системе. Существует ряд операций, которые человек осуществляет довольно просто, а их автоматизация приводит к большому усложнению и удорожанию системы. Как-то в американской статье, где было высказано такое же мнение, я прочитал: «Попробуйте представить себе, насколько сложным получится автомат, который потребовалось бы создать, чтобы без участия человека завести автомобиль на стоянку! А человек это делает без затруднений».
Конечно, большинство действий автомат выполняет надежней и точнее человека, но учет человеческих возможностей при проектировании системы управления позволяет сделать ее проще и повысить надежность за счет дублирования летчиком. Не говоря уже о том, что человек должен иметь возможность вмешаться в случае необходимости принятия важного для стратегии управления решения.
Американцы пошли именно по этому пути, а у нас, к сожалению, превалировало мнение работающих в космической промышленности, которые мало знакомы с деятельностью летчиков, не знают возможностей человека и не доверяют им. Но в практике космических полетов известны случаи, когда вмешательство человека в работу автоматической системы спасало ситуацию. Так, например, при выполнении самого выдающегося в истории технического проекта — высадки астронавтов на Луну американский астронавт Нейл Армстронг, видя, что корабль садится на место с большими неровностями, взял управление на себя и прилунился на более безопасном участке. Так же и в аварийном 13-м полете, когда американцам из-за неисправности пришлось прервать полет к Луне, только разумные действия экипажа (не предусмотренные инструкцией), с некоторой помощью с Земли, позволили благополучно возвратиться на Землю.