Військові космічні кораблі «Союз». Програма «Зірка»

13

Для вітчизняної космонавтики кораблі «Союз» – знаковий проект. Робота над створенням базової моделі багатомісного транспортного пілотованого космічного корабля почалася в СРСР ще в 1962 році. Створений у 1960-ті роки корабель постійно модернізувався і досі використовується для польотів в космос. З 1967 по 2019 рік вироблено вже 145 запусків «Союзів». Для нашої країни кораблі «Союз» мають величезне значення, ставши ключовим компонентом спочатку радянської, а потім вже і російської пілотованої космонавтики.

Пілотований космічний апарат «Союз-19»
Практично всі космічні розробки радянського періоду, космічний корабель «Союз» мав подвійне призначення. На базі даного корабля розроблялися також варіанти військових апаратів. Одним з таких кораблів був «Союз 7К-ВІ», що розробляється в СРСР у 1963-1968 роках за програмою «Зірка». «Союз 7К-ВІ» представляв собою спеціальний багатомісний військово-дослідний пілотований космічний корабель. Від цивільних варіантів корабель відрізнявся наявністю озброєння – скорострільної 23-мм авіаційної гармати, адаптованої для використання в космічному просторі.
Поява «Спілок»
Робота над створенням в СРСР ракетно-космічного комплексу для виконання пілотованих польотів і обльоту Місяця почалася 16 квітня 1962 року. Над створенням нового космічного корабля для амбітної радянської місячної програми працювали працівники ОКБ-1 під керівництвом видатного конструктора Сергія Корольова (сьогодні РКК «Енергія» імені С. П. Королева). До березня 1963 року була обрана форма спускного апарата, який в майбутньому стане «Союзом». Поступово радянськими інженерами на основі проекту місячного космічного корабля був створений апарат 7К-ОК, розрахований на розміщення трьох космонавтів орбітальний корабель, призначений для відпрацьовування різних маневрів на орбіті Землі і проведення стикування двох апаратів, з переходом космонавтів з борту одного корабля на інший. Замість паливних елементів, розглянутих раніше, корабель отримав запам’ятовуються сонячні батареї.
Створюючи новий космічний корабель, радянські інженери приділили багато уваги питанню організації сприятливих умов роботи і життя космонавтів на етапах виведення в космос, самого польоту і спуску з орбіти землі. Конструктивно пілотовані космічні кораблі «Союз» включали в себе три основні частини. Серед них виділяли орбітальний або побутовий відсік, який виконував роль наукової лабораторії, де можна було проводити наукові дослідження і експерименти, цей відсік використовувався для відпочинку космонавтів. Другим відсіком була кабіна пілотів – спусковий апарат, в якому космонавти, зайняли свої місця, поверталися назад на нашу планету. Крім місць для трьох космонавтів тут же були всі необхідні системи життєзабезпечення, керування кораблем і парашутна система. Третім відсіком «Союзів» був приладно-агрегатний відсік, в якому встановлювалися рухові установки, паливо і службові системи корабля. Енергопостачання космічних кораблів «Союз» здійснювалося за рахунок сонячних батарей і акумуляторів.
Военные космические корабли «Союз». Программа «Звезда» ввс
Корабель «Союз ТМА-01М» перед стикуванням з МКС
Випробування перших космічних кораблів «Союз» почалися в кінці 1966 року. Перший політ апарату, що отримав позначення Космос-133», відбувся 28 листопада 1966 року. Другий політ 14 грудня того ж року завершився вибухом ракети з кораблем на стартовому столі, третій політ апарату 7К-ОК (Космос-140) відбувся 7 лютого 1967 року. Всі три польоту були повністю або частково невдалими і допомогли фахівцям виявити наявні в конструкції корабля помилки. Незважаючи на відсутність повністю вдалих запусків, четвертий і п’ятий польоти були заплановані пилотируемыми. Нічим хорошим це скінчитися не могло, і запуск корабля «Союз-1» 23 квітня 1967 року закінчився трагедією. Запуск корабля «Союз-1» з самого початку супроводжувався низкою нештатних ситуацій, були серйозні зауваження до роботи бортових систем корабля, тому було вирішено достроково виводити апарат з орбіти, але 24 квітня 1967 року при посадці з-за відмови парашутних систем апарат розбився, загинув космонавт Володимир Михайлович Комаров. Незважаючи на трагедію роботи по створенню і подальшому удосконаленню пілотованих космічних кораблів «Союз» продовжилися. У корабля був очевидний потенціал, який дозволяє йому залишатися на службі і в 2019 році, до того ж на його основі радянські військові планували створити ряд апаратів військового призначення, що також не давало програмі закритися, незважаючи на невдачі перших запусків.
Перші проекти військових «Спілок»
Ще в 1964 році в Куйбишеві (нині Самара) у філії №3 ОКБ-1 на заводі «Прогрес» почалися роботи зі створення першого в світі пілотованого орбітального перехоплювача 7К-П або «Союз-П». Роком раніше за великий завантаження всі матеріали з новим варіантам «Союзу» військового призначення були передані з ОКБ-1 в Куйбишев. На заводі «Прогрес» роботами по створенню нових варіантів військових «Союзів» керував провідний конструктор підприємства Дмитро Козлов.
Легко можна здогадатися про те, що в основі корабля 7К-П лежала конструкція звичайного космічного корабля «Союз» (7К), але з деякими змінами. Спочатку на космічному перехватчике не планували встановлювати ніякого озброєння. Головним завданням екіпажу пілотованого корабля став би процес інспектування іноземних космічних об’єктів, в першу чергу – супутників, що належать США. Планувалося, що екіпаж корабля 7К-П виходитиме для цього у відкритий космос, де в разі необхідності зможе вивести космічні апарати ймовірного супротивника з ладу або помістити апарати у спеціально створений контейнер для подальшої відправки на Землю. При цьому досить швидко від ідеї подібного використання корабля і екіпажу було вирішено відмовитися. Причиною стало те, що всі радянські супутники того періоду оснащувалися системою підриву, радянські військові припускали, що на американських супутниках є така ж система, що становило загрозу для життя космонавтів і самого корабля-перехоплювача.
Военные космические корабли «Союз». Программа «Звезда» ввс
Проекти військових «Союзів»: 7К-П, 7К-ППК, 7К-Р, 7К-ВІ («Зірка»), «Союз-ВІ» (зліва направо, рендер: astronautix.com)
На зміну проекту корабля «Союз-П» прийшов вже повноцінний бойовий космічний корабель, що отримав позначення «Союз-ППК». Даний варіант «Союзу» конструктори вирішили оснастити батарей з 8 невеликих ракет класу «космос-космос», всі ракети помістили в носовій частині корабля. Дана концепція передбачала знищення космічних апаратів ймовірного супротивника без проведення розвідки. Корабель не сильно відрізнявся від цивільних версій «Союзу» за розмірами, його довжина становила 6,5 метрів, діаметр – 2,7 метра, а населений обсяг корабля розраховувався на двох космонавтів і становив 13 кубічних метрів. Повна маса космічного перехоплювача оцінювалася в 6,7 тонни.
Одночасно з роботою по створенню перехоплювача «Союз-ППК» у Куйбишеві велися роботи по створенню орбітального розвідника, який отримав назву Висотний дослідник. Цей корабель був відомий також під позначенням 7К-ВІ і розроблявся в рамках проекту з кодовим позначенням «Зірка». Основою раніше був цивільний «Союз» 7К-ОК, але начинка корабля була зовсім іншою. Військовий корабель 7К-ВІ повинен був здійснювати візуальне спостереження за супутниками противника, вести фоторозвідку, а в разі необхідності – вразити космічні апарати противника. Одночасно з цим велися роботи по створенню військового корабля «Союз-Р» у варіанті розвідника.
Военные космические корабли «Союз». Программа «Звезда» ввс
Пульт космонавта військового космічного корабля «Союз 7К-ВІ»
Вже у 1965 році проекти 7К-П і 7К-ППК було вирішено закрити. Причиною стало те, що в ОКБ-52, яке очолював видатний радянський конструктор Володимир Челомей, паралельно працювали над створенням повністю автоматичного винищувача супутників ІС, концепція якого більше влаштовувала Міноборони. Після цього основною темою куйбишевського філії №3 ОКБ-1 став проект космічного корабля розвідника 7К-Р. Планувалося, що «Союз-Р» стане повноцінною невеликий за розмірами орбітальною станцією, на якій буде встановлено комплекс апаратури для ведення радіорозвідки, а також фоторазведки. Прототипом для корабля знову служила базова модель «Союзу», в першу чергу його приладно-агрегатний відсік, а от замість спускного і побутового відсіків планувалося встановити орбітальний відсік, з встановленою апаратурою цільового призначення. Але і цю ідею радянським конструкторам реалізувати не вдалося. Проект розвідувального космічного корабля «Союз-Р» програв конкурентну боротьбу розвідувальної станції «Алмаз», яка була обрана конкурсною комісією і підтримана представниками Науково-технічної ради Міноборони СРСР. При цьому всі напрацювання заводу «Прогрес» у Куйбишеві за проектом «Союз-Р» були передані в ОКБ-52 для подальшої роботи за проектом «Алмаз».
«Союз 7К-ВІ» та програма «Зірка»
Довше за всіх з військових варіантів використання корабля «Союз» проіснував проект висотного дослідника 7К-ВІ. Роботи за програмою «Зірка» були ініційовані 24 серпня 1965 року. Прискорити роботу над створенням військових орбітальних систем різного призначення радянське керівництво змусив політ американського космічного корабля Gemini-4, що відбувся у червні того ж року. Політ американців насторожив політичне і військове керівництво СРСР, так як крім науково-технічної програми екіпаж корабля Gemini-4 здійснив ряд експериментів в інтересах Пентагону. Серед іншого екіпаж спостерігав пуски балістичних ракет, сфотографував поверхню Землі на нічний і денний сторонах, а також на практиці відпрацював процес зближення з космічним об’єктом, в якості якого виступила друга ступінь американської ракети Titan II. По суті, це була імітація огляду супутників ймовірного супротивника.
Военные космические корабли «Союз». Программа «Звезда» ввс
Макет корабля 7К-ВІ. Фотографії зроблені в філії №3 ОКБ-1 в 1967 році. Фото: ЦСКБ-Прогрес
На першому етапі робіт за програмою «Зірка», військовий апарат 7К-ВІ мало чим відрізнявся від цивільного пілотованого корабля 7К-ОК. Корабель також складався з трьох відсіків, які були встановлені один за одним у тій же послідовності. Проте в 1966 році провідний конструктор заводу «Прогрес» Дмитро Козлов прийняв рішення повністю переробити проект. Новий варіант військового дослідника припускав зміну компонування, спускний апарат і орбітальний відсік повинні були помінятися місцями. Після змін капсула з космонавтами розміщувалася зверху. Під кріслами космонавтів був люк, що веде вниз у орбітальний відсік циліндричної форми, сам відсік збільшився в розмірах. Екіпаж корабля повинен був складатися з двох осіб, максимальна маса – 6,6 тонни.
Відмінною особливістю нового військового Союзу» була наявність озброєння у вигляді скорострільної 23-мм автоматичної авіаційної гармати НР-23 Нудельмана — Ріхтера, яку адаптовано для використання в космосі. Гармата була встановлена зверху на спусковому апараті. Конструктори адаптували знаряддя для роботи в умовах вакууму. Основним призначенням автоматичної гармати був захист військового дослідника від супутників-перехоплювачів і кораблів-інспекторів ймовірного супротивника. Для автоматичного наведення гармати на ціль екіпаж повинен був повертати весь корабель, а для прицілювання використовувати візир. Спеціально для відпрацювання можливості застосування гармати в космосі були проведені масштабні випробування на спеціально побудованому для цих цілей динамічному стенді. Випробування підтвердили можливість використання гармати в космосі, віддача від стрілянини не призвела б до кувыркам апарату 7К-ВІ.
Военные космические корабли «Союз». Программа «Звезда» ввс
Макет корабля 7К-ВІ. Фотографії зроблені в філії №3 ОКБ-1 в 1967 році. Фото: ЦСКБ-Прогрес
Основним приладом корабля 7К-ВІ повинен був стати оптичний візир ОСК-4 з фотоапаратом. Візир планували встановити на бічному ілюмінаторі і використовувати для проведення військових досліджень. З його допомогою космонавт міг спостерігати і фотографувати поверхню нашої планети. Також в бічному ілюмінаторі можна було розмістити спеціальну апаратуру, призначену для спостереження за запусками балістичних ракет під назвою «Свинець». Особливістю конструкції була відмова від використання сонячних батарей. Козлов прийняв рішення відмовитися від цієї важкої і великий конструкції, яку постійно потрібно було орієнтувати на сонці. Замість цього на борту військового «Союзу» планувалося встановити два радіоізотопних термогенераторів. Електрична енергія, необхідна для живлення систем корабля, перетворювалася з тепла, отриманого в ході радіоактивного розпаду плутонію.
Незважаючи на певні успіхи, проект «Зірка» також не був доведений до логічного завершення. Навіть незважаючи на те, що до середини 1967 року в Куйбишеві виготовили дерев’яний макет майбутнього корабля, а також опрацьовано ескізний проект і зібрали повнорозмірний макет 7К-ВІ. Тоді ж був затверджений і термін першого польоту нового військового корабля – кінець 1968 року. Проте вже в січні 1968 року проект закрили. Ініціатором закриття програми «Зірка» виступив В. П. Мішин, який обіймав посаду головного конструктора ЦКБЭМ – Центрального конструкторського бюро експериментального машинобудування (так з 1966 року стали називати ОКБ-1). Доводи Мишина були достатньо переконливими, конструктор наголошував, що не варто дублювати вже існуючий корабель 7К-ОК, який завжди можна було доопрацювати аж до установки озброєння і вирішувати ті ж самі завдання. При цьому однією з основних причин могло бути небажання інженерів і керівництва ЦКБЭМ втрачати монополію на пілотовані польоти.
Автор:Сергій Юферев