Аппараты БОР

"БОР-1, -2, -3"

Большой объем испытаний, начиная с лабораторных исследований, продувок моделей и масштабных аналогов орбитального самолета (ОС) в аэродинамических трубах ЦАГИ и кончая их стендовыми отработками применительно к разным режимам и этапам полета, позволили с высокой степенью достоверности определить аэродинамические характеристики планера ОС. Они же, в свою очередь, стали исходными данными для разработчиков различных систем ОС.

С целью уточнения результатов "трубных исследований", характеристик устойчивости и управляемости ОС на различных участках полета в подмосковном ЛИИ совместно с ЦАГИ, Омским ПО "Полет" (ракета-носитель), ТМКБ "Союз" (двигательная установка), НИИПС (парашютная система) и при участии полигонов Министерства обороны СССР были созданы и испытаны в полете модели "БОР" (Беспилотный орбитальный ракетоплан) в масштабе 1:3 орбитального самолета.

Работы по "БОРам" начались в 1966 г.

Первый цельнодеревянный "БОР-1" длиной 3 м и массой 800 кг являлся масштабной (М 1:3) копией ОС и был запущен РН "Космос-2" (11К65) 15 июля 1969 г. по суборбитальной траектории на высоту 100 км. При входе в плотные слои атмосферы со скоростью 13000 км/ч аппарат, естественно, сгорел, но еще на высоте 60-70 км по радиотелеметрии была получена ценная информация о возможности устойчивого управляемого спуска несущего корпуса выбранной формы. Аппараты "БОР-2" и "БОР-3", изготовленные в масштабе 1:3 орбитального самолета, были выполнены уже из металла, имели одноразовую (уносимую набегающим воздушным потоком) абляционную теплозащиту и запускались в космос по баллистической траектории тем же носителем. Подготовка и запуск первых "БОРов" показано на видеофрагменте справа. Первый запуск в космос "БОРа-2" состоялся 6 декабря 1969 года, а вся программа испытаний представлена в таблице:

"БОР-4"

Для "Бурана" нужно было создать надежное и технологичное многоразовое теплозащитное покрытие (ТЗП) различных типов: легкую керамическую плитку и гибкую войлочную теплозащиту, покрывающие основную поверхность корабля, и жаростойкую конструкцию из композиционного материала "углерод-углерод" для применения в носовой части и на передних кромках крыла. Высокая сложность и стоимость создания и летных испытаний корабля требовала соответствующего подхода к отработке всех систем, и в особенности теплозащиты.

Первым этапом работ явилась программа наземных испытаний, целью которой была имитация факторов космического полета и условий входа в атмосферу.

Опытные образцы покрытий испытывались в тепловакуумных плазменных установках, исследовались на воздействие акустических и вибрационных нагрузок. Вторым этапом стали летные испытания в диапазоне до- и сверхзвуковых скоростей, которые проводились на самолетах-лабораториях Ил-18 и МиГ-25. Образцы устанавливались на наружной поверхности в зоне высоких скоростных напоров и акустических нагрузок от двигателя. Наконец, третьим этапом стали испытания в космосе на летающих орбитальных моделях "БОР-4", которые должны были подтвердить работоспособность элементов теплозащиты в условиях реального полета по траектории, близкой к траектории "Бурана".

Распространено заблуждение, что при выборе в качестве "космической лаборатории" масштабной модели орбитального самолета "Спираль", помимо известности аэродинамических характеристик, сыграл свою роль тот факт, что обводы носовой части модели - "БОРа-4" - практически совпадали с очертаниями носа "Бурана", включая подфюзеляжную часть.

На самом деле это не так (перепутана причина со следствием) - первоначальные варианты "БОРа-4" (см. фото слева) существенно отличались от окончательного. Общеизвестный облик "БОРа-4" был предложен В.Нейландом (ЦАГИ) и Е.Самсоновым (НПО "Молния") в результате 3-х месячных исследований именно как повторяющий обводы носовой части "Бурана".

"БОР-4" представлял собой беспилотный экспериментальный аппарат, являющийся уменьшенной копией орбитального самолета "Спираль" в масштабе 1:2. Выполненный по аэродинамической схеме "несущий корпус", он имел длину 3,859 м, размах крыла 2,8 м (в промежуточном положении раскладки консолей), стартовую массу около 1450 кг, массу 1074 кг на орбите и 795 кг после возвращения. Аппарат был оснащен комплексом измерительной аппаратуры и системой управления с использованием реактивных двигателей и отклоняемых консолей крыла.

Телеметрическая система, которой был оснащен "БОР-4", записывала информацию в бортовое запоминающее устройство и передавала в пакетном режиме при пролете над двумя специализированными измерительными кораблями, а при спуске - и на наземный приемный пункт. Измерения шли от 150 термопар, установленных на дюралевой обшивке под теплозащитными плитками, а также под внешним покрытием плиток на глубине 0,3 мм. Телеметрировались показания акселерометров, индикаторов угловых скоростей, датчиков положения консолей крыла и информация нескольких десятков других датчиков температуры и давления; использовались также термокраски и индикаторы плавления.

Консоли крыла "БОРа-4", как и орбитального самолета "Спираль", могли поворачиваться в корневой части (см. рис. слева), при этом величина "развала" (угла поперечного V) определяла угол атаки, при котором аппарат самобалансируется (т.е. становится статически устойчив) при входе в плотные слои атмосферы. Как известно, "Буран" и шаттл неустойчивы по каналу курса в начале траектории спуска, во время полета на больших углах атаки. Техническое решение с поворотными консолями, предпринятое в рамках программы "Спираль", было революционным для шестидесятых годов, так как позволяло "обмануть природу", сняв проблему защиты относительно острой передней кромки крыла от высоких температур. Поднятые кверху консоли в сочетании с соответствующим углом стреловидности по передней кромке и углом атаки создавали такие условиях входа в атмосферу и полета на гиперзвуковых режимах, когда скоростной напор встречался с нижним днищем и "стекал" с крыла, передняя кромка которого как бы превращалась в заднюю. Здесь температуры были сравнительно невысоки.

При старте на РН под головным обтекателем консоли крыла полностью складывались "шалашиком" на "спине".

Условные обозначения:
1 - носовой теплозащитный обтекатель из жаропрочного "углерод-углеродного" композитного материала "Гравимол"; 2 - электрохимический источник тока (аккумулятор);
3 - топливный бак для газореактивных ЖРД с компонентами топлива азотный тетраксид + несимметричный диметилгидразин; 4 - парашютная система спасения; 5 - блоки автономной бортовой системы управления (и навигации); 6 - блоки радиотелеметрической системы; 7 - научная аппаратура; 8 - силовой привод поворотных консолей крыла; 9 - поворотные (складывающиеся) консоли крыла; 10 - хвостовой стабилизатор (киль); 11 - два блока (по два ЖРД) двигателей газореактивной системы для управления по крену; 12 - центральных блок из четырех газореактивных ЖРД для управления по тангажу и рысканью; 13 - хвостовой силовой шпангоут, по которому аппарат крепится к последней ступени ракеты-носителя.

Первый испытательный запуск аппарата "БОР-4" на суборбитальную траекторию в направлении озера Балхаш был произведен 5 декабря 1980 года с целью проверки работоспособности всего комплекса.

На первом аппарате "БОР-4" была установлена уносимая абляционная теплозащита на основе материала марки ПКТ-ФП, состоящего из фенол-формальдегидной ткани, пропитанной смесью фенол-формальдегидных смол (сходная теплозащита устанавливается на спускаемых аппаратах космических кораблей "Союз"). Успешный суборбитальный полет этой летающей модели подтвердил надежность такой теплоизоляции и надежность новых типов бортовой аппаратуры.

Последующие аппараты использовались уже непосредственно для испытаний теплозащиты "Бурана", поэтому их пришлось существенно модифицировать.

Абляционная теплозащита "на всякий случай" осталась, но ее толщина была уменьшена, а поверх нее на тонкую металлическую обшивку, выполненную из того же алюминиевого сплава, как и обшивка планера "Бурана", смонтировали соответствующую "бурановскую" теплозащиту - керамические белые и черные плитки на основе ультратонкого кварцевого волокна, маты гибкой теплозащиты на базе органического войлока и носовой кок из композиционного материала "углерод-углерод". Технология наклейки теплозащиты на "БОРах-4" полностью соответствовала "бурановской". Носовой кок для "БОРа-4" также был изготовлен в соответствии с требованиями "Бурана", но был установлен поверх абляционного субстрата с использованием жаропрочного металлического крепежа. Пространство между носовым коком и абляционным покрытием было заполнено изоляцией из теплостойких волокон.

Для конструкции теплозащиты консолей крыла была выбрана другая конструкция. Это было обусловлено тем, что из-за аэродинамических ограничений толщины крыла для его теплозащиты не хватало сравнительно небольшой максимально допустимой толщины керамических теплозащитных плиток. По этой причине внутреннюю полость металлической конструкции крыла заполнили пористым фетровым материалом, пропитанным специальным составом на основе воды. Испарение воды в случае перегрева металлической конструкции должно было обеспечить эффективное охлаждение во время интенсивного нагрева на траектории возвращения в атмосферу.

"БОР-4" создавался в Летно-исследовательском институте (ЛИИ) им.Громова. Изготовление и сборка аппаратов проводились на Тушинском машиностроительном заводе.

В период 1982-84 годов было произведено 6 запусков аппаратов "БОР-4" с помощью легкой двухступенчатой РН "Космос-3М" (К65М-РБ5) с космодрома Капустин Яр на различные траектории. Аппараты, выводившиеся на орбиты ИСЗ высотой около 225 км, получали наименования спутников серии "Космос":

По программе орбитального полета ориентация в пространстве поддерживалась газореактивной системой (8 сопел) по программе автономной бортовой системы управления (в режиме инерциальной навигации). Топливом для двигателей газореактивной системы служили компоненты АТ+НДМГ. В начале второго витка с помощью сбрасываемого порохового двигателя, установленного "на спине" "БОРа-4", выдавался тормозной импульс - и аппарат входил в атмосферу.

Во время снижения поворотное крыло обеспечивало требуемую статическую устойчивость по курсу, при переходе на малые углы атаки консоли разворачивались в горизонтальное положение для повышения аэродинамического качества. Балансировка обеспечивалась с высоты 70...60 км при угле атаки 57⁰ в первом полете и 52...54⁰ в последующих полетах.

Раздельное (дифференцированное) отклонение консолей крыла от балансировочного положения использовалось для управления по крену с проведением контролируемых поворотов для прогнозирования попадания на заданную дальность с непревышением расчетных тепловых потоков и перегрузок на всех этапах спуска.

После торможения и планирующего полета в верхних слоях атмосферы, пройдя участок плазмообразования, "БОР-4" на высоте около 30 км вводился системой управления в крутую спираль для уменьшения скорости полета, и на высоте около 7500 м выпускался парашют, обеспечивающий приводнение с вертикальной скоростью 7...8 м/с. В верхней части "БОРа-4" после приводнения надувался конический баллон-пеленг с мигающим фонарем. Он увеличивал плавучесть аппарата и выводил наружу антенны поисковой системы.

Для связи с "БОРом-4" в первом зачетном пуске были привлечены корабли слежения "Космонавт Пацаев" и "Космонавт Добровольский". После того, как "БОР-4" выполнил 1,25 витка по орбите, вошел в атмосферу с боковым маневром на дальность 600 км южнее траектории орбитального полета и приводнился в 560 км от архипелага Кокосовых островов в Индийском океане, его подобрали дежурившие там корабли Военно-морского флота СССР.

История поиска первых двух "БОРов-4", приводнившихся в Индийском океане, наглядно демонстрирует накаленность международных отношений в годы "холодной войны".

Корабли слежения "Космонавт Пацаев", "Космонавт Добровольский" и "Петропавловск" заранее выдвинулись из бухты Петропавловска-Камчатского в район ожидаемого приводнения аппарата к берегам Австралии. Туда же пришли военные корабли Черноморского флота СССР. Присутствие флотилии из семи советских военных кораблей, рассредоточенных в радиусе нескольких сотен километров, привлекло самое пристальное внимание военно-морского флота Австралии. Разведывательно-патрульные самолеты Р-3С "Орион", базировавшиеся на авиабазе Вильямс Королевских ВВС Австралии (Royal Australian Air Force (RAAF) Base Williams), кружили над нашими кораблями непрерывно день и ночь, сменяя друг друга.

Наступило 3 июня 1982 года. "Космос-1374", он же "БОР-4", спланировав в огненной плазме до высоты 4 км, выпустил парашют и плавно лег на волны. Конус навигационного маяка на спине аппарата радировал в эфир о своем местоположении, доставив неприятный сюрприз поисковикам - промах с расчетным местом приводнения составил почти 200 км! К "БОРу-4" устремились все поисковые корабли, как наши, так и австралийские.

После суточного перехода первым к месту приводнения подошел наш поисковый корабль, с которого был спущен катер с гражданскими специалистами, основной задачей которых было ввести в бортовую систему плавающего аппарата специальный секретный код, блокирующий систему самоликвидации. До введения этого кода система самоликвидации препятствовала любым попыткам поднятия или транспортировки - аппарат, по сути, представлял собой свободно плавающую морскую мину. И только после обезвреживания к "БОРу" подошел наш поисковый корабль и под пристальным наблюдением австралийских ВМС поднял его на свою палубу. Четыре других советских военных корабля "прикрывали" эту операцию. И было от чего! К моменту вылавливания "БОРа" в районе приводнения находились уже не только военные корабли и самолеты-разведчики, но и палубные вертолёты ВМС Австралии.

Эвакуация аппарата "Космос-1374". Съемка советских ВМС:
Катер с гражданскими специалистами осторожно приближается к "Космосу-1374"	"Обезвреженный" ракетоплан медленно поднимается над водами Индийского океана
Подъем "БОРа-4" на палубу. На заднем плане - советский эсминец	"БОР-4" - в наших надежных руках. На заднем плане - низколетящий австралийский самолет-разведчик Р-3С "Орион"

Тем не менее австралийцам удалось с воздуха детально отснять весь процесс вылавливания и подъёма ракетоплана на палубу судна "Петропавловск".

Советские участники спасательных операций вспоминали, что австралийский "Орион" так низко ходил над палубой "Петропавловска", что вихри, срывающиеся с его крыльев, чуть не сбивали людей с ног. Поэтому неудивительно, что снимки, сделанные с "Ориона", оказались настолько подробными. Ниже мы приводим два из них.

Эвакуация космического аппарата "БОР-4" ("Космос-1374") - съемка командира эскадрильи (Wing Comander) самолетов-разведчиков Р-3С "Орион" Н.Купера (N.Cooper):
"Космос-1374" поднимается на палубу "Петропавловска" после успешного приводнения 4 июня 1982 года	"Космос-1374"на палубе "Петропавловска".  Фотография сделана через два дня после первой, 6 июня 1982 года

Степень противодействия иностранного флота была настолько высока, что после окончания поисковой операции Г.С.Титов обратился напрямую в ВПК: "Считаю, что велика вероятность перехвата американцами… предлагаю перенести место посадки в Черное море".

Но второй запуск "БОРа-4" (Космоса-1445) был также произведен с посадкой в районе Кокосовых островов. В проведении этого полета помогали корабли сопровождения Академии наук СССР "Космонавт Волков", "Космонавт Беляев" и научный корабль тихоокеанской геодезической экспедиции "Чумикан". Помимо тихоокеанской эскадры в район Кокосовых островов пришли корабли из Черного моря. Все корабли рассредоточились в радиусе нескольких сот километров, чтобы максимально быстро найти космический аппарат и поднять его на борт. Члены экипажа "Чумикана" позднее вспоминали о степени секретности работ - были наглухо задраены все иллюминаторы, чтобы ни один матрос не мог увидеть происходящих событий. Ближе всего к месту посадки оказался именно "Чумикан", с которого и был спущен катер с инженером на борту для обезвреживания системы самоликвидации приводнившегося космического аппарата. Операция эвакуации "Космоса-1445" закончилась благополучно благодаря большим затратам на организацию поисковых мероприятий, и не смотря на отчаянное противодействие иностранных судов, пытавшихся самостоятельно обнаружить и поднять на борт советский аппарат.

Австралийские военные корабли подходили настолько близко, что наши моряки могли беспрепятственно рассматривать в бинокли не только самих матросов, но даже смотреть по вечерам … зарубежные фильмы, которые транслировались на экранах, развернутых на верхних палубах иностранных судов!

Член экипажа "Чумикана" Владимир Гаврилов впоследствии вспомнил курьезный случай, характеризующий дотошность работы австралийских самолетов-разведчиков:

Ко второму запуску "БОРа-4" в марте 1983 года австралийские ВВС подготовились еще лучше - они уже знали, что им придется искать, поэтому и сделанные ими фотографии хода эвакуации "Космоса-1445" оказались более детальными по сравнению с "Космосом-1374".
Некоторые из этих десятков снимков, рассекреченных австралийским министерством обороны в апреле 1983 года, мы здесь приводим.

Эвакуация космического аппарата "БОР-4" ("Космос-1445") - съемка австралийских ВМС:
Поисково-спасательный вертолет Ка-26 находит "БОР-4" в открытом океане и сбрасывает дополнительный радиобуй	"БОР-4" плавает в ожидании подхода эвакуационного судна. На заднем плане - дополнительный радиобуй	"БОР-4" подцеплен краном за бортом корабля. Обратите внимание на человека в противогазе на борту
Подъем "БОРа-4". Сзади виден запасной квадратный сетчатый трал на случай подъема КА в условиях шторма	"БОР-4" над срезом поисково-спасательного судна	Подъем "БОРа-4". С палубы корабля струями воды смывают токсичные остатки бортового топлива АТ+НДМГ.
Укладывание "БОРа-4" на палубу судна. На заднем плане - человек в костюме химической защиты и в противогазе	Расчаливание "БОРа-4" на палубе. Пять человек смотрят в объектив вражеского фотоаппарата!	Заключительные операции по фиксации "БОРа-4" на палубе. Баллон-пеленг демонтирован.

Анализ фотографий показал, что в носовой части аппарата имеются некие элементы, которые можно опознать как иллюминаторы у пилотируемой версии аппарата, а теплозащитное покрытие, как и на американском шаттле, состоит из небольших пластин.
Фотографии, сделанные австралийцами, были опубликованы во многих изданиях западной прессы, дав богатую почву для журналистских "уток" (в зарубежных изданиях даже высказывалась ошибочная мысль, что "русские в самое ближайшее время готовы произвести запуск своего мини-шаттла или уже сделали это!") и обильную пищу для ума специалистам. Но об этом чуть позже.

Анализируя фотографии "БОРа-4" еще в начале 1980-х годов, иностранным экспертам было трудно предположить, что запуски оригинального аппарата проводятся только с целью отработки теплозащиты для другого орбитального корабля большей размерности с принципиально другой аэродинамической компоновкой, похожей на американский шаттл. Глядя на проделанный объем работ по "БОРу-4", как-то не верилось, что его увеличенная копия никогда не получит свое реальное воплощение. Не зная предысторию "БОРов" в виде проекта "Спираль", для сторонних наблюдателей это выглядело бы как расточительная трата средств. Более того, на "БОРах-4" угадывались черты будущего многоразового пилотируемого космического корабля, включая остекление кабины экипажа и расположение отсека полезного груза.

Поэтому вполне естественно, что за рубежом возникла уверенность, будто бы СССР разрабатывает крылатый орбитальный корабль по аэродинамической схеме "несущий корпус". Рассматривая "БОР-4" как масштабную модель, путем экстраполяции с использованием законов подобия иностранные специалисты получали ожидаемые характеристики "разрабатывавшегося" корабля, для вывода в космос которого хорошо подходила новая советская РН "Зенит" (К11К77). "Новая космическая программа русских" даже получила свое собственное имя - "Ураган". Вот как описывает проект "Ураган" Генри Мэттьюс (Henry Matthews) в своей книге "The Secret Story of the Soviet Space Shuttle", выпущенной в 1994 году в Бейруте (Ливан):

"…работы проводились в рамках создания космического корабля "Ураган". Этот аппарат должен был иметь длину 12,5 м, размах крыльев 9,5 м и массу около 13-15 т. Разрабатывался он как перехватчик, вооруженный ракетами класса "космос-космос". Для выведения на орбиту предполагалось использовать еще только создаваемую ракету "Зенит-2". По данным пресс-службы Министерства обороны США, выпустившей в 1986 году специальный пресс-релиз, разработка проводилась как ответная мера против военных миссий корабля многоразового использования системы "Space Shuttle". Были проведены два набора в отряд космонавтов специально для полетов по программе "Ураган". С 1978 года приступили к подготовке Иван Иванович Бачурин, Александр Сергеевич Бородай, Владимир Емельянович Мосолов, Наиль Шарипович Саттаров, Александр Михайлович Соковых и Виктор Мартынович Чиркин, а в 1985 году к ним присоединились Анатолий Павлович Арцебарский, Виктор Михайлович Афанасьев и Геннадий Михайлович Манаков. В 1987 году программа "Ураган" была закрыта". Рисунок из книги "The Secret Story of the Soviet Space Shuttle" с изображением "Урагана" "малой" размерности под РН "Протон" и РН "Зенит-2" мы приводим справа.

Читая зарубежные описания нашего мифического проекта "Ураган", невольно вспоминаешь русскую пословицу "у страха глаза велики!" Дело зашло настолько далеко, что Министерство обороны США поместило материалы о программе "Ураган" в своей пропагандистской брошюре "Советская военная мощь". Хотя, конечно, помимо пропаганды эта брошюра имела и другое, более прозаическое назначение - показать Конгрессу "советскую угрозу" из космоса, тем самым облегчив утверждение очередного военного бюджета.

Но и это еще не все - после первого запуска РН "Энергия" 15 мая 1987 года иностранным обозревателям стало ясно, что "Ураган" может "создаваться" не только под РН "Зенит", но и под РН "Энергия", а значит - иметь гораздо большие размерности и массу. Эту точку зрения наглядно продемонстрировал немецкий журнал (ГДР) "Freie Welt" в декабре 1987 г. (автор самого правого рисунка и статьи - Klaus Huhndorf), опубликовав предполагаемый внешний вид гипотетической многоразовой космической системы "Энергия-Ураган".

Самое интересное в том, что наш орбитальный корабль "Буран" в самом деле мог быть именно таким, как его представил немецкий художник, если бы Совет Главных конструкторов во главе с В.П.Глушко на своем заседании 11 июня 1975 года приняли предложение Г.Е.Лозино-Лозинского взять за основу советского многоразового космического корабля проект "305-1", разрабатывавшийся на базе орбитального самолета "Спираль" (и соответственно "БОРа-4") с компоновкой "несущий корпус" в НПО "Молния" (и ЭМЗ им.Мясищева).

Добавим, что опасения Министерства обороны США были все-таки не напрасны - на базе "БОРа-4" разрабатывались маневрирующие боевые блоки космического базирования, основной задачей которых была бомбардировка Америки из космоса с минимальным подлетным временем до целей (5...7 минут).

"БОР-5"

Кроме отработки теплозащиты в процессе создания "Бурана", уже после определения его облика, возникла необходимость проверки в натурных условиях выбранной аэродинамической компоновки орбитального корабля. По отработанной на аппарате "БОР-4" методике с космодрома Капустин Яр в сторону полигона в Сары-Шаган (Казахстан) было проведено 6 суборбитальных запусков (в 1983-88 годах) аппаратов "БОР-5", представлявших собой геометрически подобную копию "Буран" в масштабе 1:8. Наверху задней части летательных аппаратов "БОР-5" NN501-504 были установлены макеты вспомогательных воздушно-реактивных двигателей (ВРД), что соответствовало первоначальному варианту конструкции "Бурана". На летательном аппарате N505 ВРД уже не было, и он соответствовал летной схеме "Бурана".

Основной целью испытаний были исследования аэродинамических характеристик и условий входа ОК в атмосферу с подтверждением расчетных аэродинамических характеристик "Бурана" и экспериментов в аэродинамических трубах. В частности, целью полетов аппаратов "БОР-5" было:

- определение аэродинамических коэффициентов, качества и балансировочных характеристик орбитального корабля, продольной, боковой и поперечной устойчивости в условиях реального полета;
- исследование распределения давления по поверхности аппарата;
- определение тепловых и акустических нагрузок;
- проверка достоверности методов аэродинамического расчета.
Для этих целей, а также для исследования проблем теплопередачи летающие модели оснащались соответствующими средствами измерений и измерительной аппаратурой (см. таблицу справа). Термопары на внутренней поверхности горячей конструкции, выполненной из молибденового сплава (как и передняя кромка крыла), крепились механическим способом. Для измерения температуры поверхности плиток теплозащиты платина/платина-родиевые термопары устанавливались во внешнем покрытии из боросиликатного стекла толщиной 0,3 мм. В других местах термопары устанавливались по обычной технологии. Термокраски и термоиндикаторы плавления накладывались, в основном, в виде полосок на боковой и верхней поверхностях моделей. Кристаллические индикаторы максимальных температур с размерами 0,3-0,4 мм, не требовавшие электрических проводов или электроники и применявшиеся для измерения температур до 2000⁰С с точностью около плюс/минус 10⁰-15⁰С, устанавливались практически во всех местах теплозащиты и горячей конструкции на клеях различного типа в специальных контейнерах и самостоятельно.

Теплозащита на "БОРе-5" принципиально отличалась от теплозащиты "БОРа-4". Из-за того, что "БОР-5" имел размеры в 8 раз меньшие, чем "Буран", для сохранения аэродинамического подобия с орбитальным кораблем (аэродинамического требования идентичности числа Рейнольдса при соотношении базовых линейных размеров - длин фюзеляжа - 3,856 м для "БОРа-5" и 30,85 м для "Бурана") пришлось снизить высоты полета модели на 15-20 км по сравнению с высотами полета "Бурана" при тех же скоростях.

Носовое покрытие и передние кромки крыла "Бурана" работали на пределе для композиционных материалов "углерод-углерод": в этих местах превышали 1200⁰С. Габариты "Бурана" позволяли выполнить эти зоны со сравнительно большими радиусами закруглений. Другое дело масштабная модель - при переходе к масштабу "БОРа-5" кромки соответственно заостряются, их температуры повышаются. Таким образом, законы подобия привели к значительному возрастанию внешних тепловых потоков, и как следствие, к необходимости использования теплозащитных материалов с предельными температурами до 2000⁰С. Поэтому, с одной стороны, для "БОРа-5" было принято решение ограничить полетной число Маха (до М=15), а с другой - использовать для защиты большей части поверхности абляционное теплозащитное покрытие из материала МСП-К (рабочая температура до 1700⁰-1800⁰С) на основе кварцевого волокна и хром-алюминий-фосфатного связующего (минерального стеклопластика). Также на аппарате испытывалась радиопрозрачная теплозащита - стеклопластик с кремнеземным наполнителем.

Ракета (К65М-РБ5, зарубежное обозначение SL-8) с аппаратом массой 1450 кг достигала максимальной высоты около 210 км , после чего верхняя ступень РН дополнительным импульсом ориентировала и ускоряла "БОР-5" для обеспечения требуемых условий входа в атмосферу (скорость входа в атмосферу на высоте 100 км от 7300 до 4000 м/с), затем происходило разделение, и "БОР-5" продолжал полет по баллистической кривой. В атмосфере, с высоты около 50 км, полет проходил с программным изменением углов крена и атаки по штатной траектории ОК "Буран", при этом идикаторная скорость была на 30-65% выше предельной для орбитального корабля на этом участке. Как и для "БОРа-4", управление "БОРом-5" вне атмосферы осуществлялось газореактивными соплами, а в атмосфере - рулевыми поверхностями самолетного типа, которые впервые в нашей стране были применены на таких больших скоростях.

Дальность полета "БОРа-5" от точки старта до приземления составляла около 2000 км; с высоты 7-8 км он тормозился по крутой спирали, и на высоте 3 км выпускался парашют, на котором аппарат приземлялся с вертикальной скоростью 7-8 м/с.

С 1984 г. было проведено пять запусков "БОРа-5", причем первые два - по программе ЛКИ доработанной РН. В первом пуске, 6 июля 1984 г., из-за электрического дефекта аппарат и ракета не разделились и упали на землю вместе; последующие полеты прошли нормально.

Первые два полета (модели NN501-502) показали, что в большинстве термически нагруженных зон (носовой кок и передняя кромка крыла) имело место повреждение поверхности с существенным изменением аэродинамики аппаратов. Для исключения влияний этих повреждений на аэродинамические характеристики на последних трех аппаратах NN503-505 носовой кок и передняя кромка крыла были выполнены из тугоплавкого молибденового сплава с дополнительной защитой поверхности специальным покрытием от окисления. После этих мероприятий повреждений не наблюдалось, и аэродинамические характеристики существенно улучшились.

Использование аппаратов "БОР-5" позволило уточнить характеристики продольной устойчивости и управляемости, а также шарнирные моменты и эффективность органов управления при скоростях М=17,5...1,5, числах Рейнольдса Re=1,05...2,1, и углах атаки a=40⁰-16⁰, определить основные аэродинамические характеристики (при этом фактическое аэродинамическое качество оказалось несколько выше расчетного), а также исследовать распределение воздушного давления на поверхности фюзеляжа и крыла и характеристики теплообмена.

"БОР-5" изготавливался на ЭМЗ им.Мясищева при участии специалистов ЛИИ и НПО "Молния". Испытания обоих вариантов моделей ("БОР-4" и "БОР-5") проводились представителями ЛИИ с участием специалистов военного испытательного института, НПО "Молния" и других организаций под руководством Госкомиссии, возглавляемой первым заместителем начальника Главного управления космических средств (ГУКОС) генерал-лейтенантом авиации Г.С.Титовым.

В заключение можно сказать еще несколько слов о дальнейшей судьбе "БОРов".

Постепенное свертывание, а затем и полное закрытие программы "Буран" не позволили провести интересные эксперименты по радиосвязи на плазменном участке спуска в атмосфере, для чего на базе "БОРа-4" был изготовлен "БОР-6" со специальными охлаждаемыми антеннами, вынесенными в набегающий поток.

После выполнения космических и суборбитальных полетов аппараты, находившиеся на балансе НПО "Молния", несколько лет подряд выставлялись в качестве экспонатов на различных выставках, включая международные, и некоторые их них постепенно "перекочевали" в экспозиции зарубежных музеев и в частные коллекции.  Представленные ниже фотографии "БОРа-5" (N505), сделанные новым владельцем (он на левом фото), лучшее тому подтверждение...

"БОР-6"

История "БОРов" еще очень далека от своего завершения. В ближайшее время я расскажу об еще одном, нереализованном проекте - "БОР-6", который должен был в натурных условиях провести интереснейшие эксперименты по установлению радиосвязи сквозь облако плазмы во время гиперзвукового спуска в атмосфере. А пока - фотографии (см. справа) внешнего вида аппарата и выносных устройств на его носу, на которых были установлены антенны.

Но и это еще не все! Только сейчас, спустя годы после смерти Г.Е.Лозино-Лозинского, начала понемногу открываться завеса над самыми последними его идеями и разработками. Нужно сказать, что его творческое наследие, особенно работы последних лет жизни, еще требует своего изучения - это десятки совершенно неизвестных проектов!

Приоткрою завесу неизвестности только об одном из них. В основу разработки была положена идея "БОРов", а именно - их способность при полете по баллистической траектории с высокой точностью и в очень короткое время, исчисляемое десятками минут, доставить в любую точку планеты летательный аппарат.

К этому времени в системе ПВО страны существовала проблема, остающаяся нерешенной до сих пор - уничтожение стратегических бомбардировщиков противника до их выхода на рубеж пуска крылатых ракет, т.е. на расстояниях в тысячи километров от наших границ. Сложность проблемы состоит в том, что даже в случае дислокации вдоль наших границ самолетов-перехватчиков с необходимым радиусом действия их подлетное время до целей слишком велико для осуществления своевременного перехвата. Если решать эту проблему традиционным способом, то целеуказание перехватчики должны получать сразу после взлета бомбардировщиков, что после распада СССР (как и сейчас) для России труднореализуемо и маловероятно.

Проблему можно решить только нетрадиционными способами. Например, Генеральный конструктор ОКБ П.О.Сухого Михаил Симонов предлагал проект уникальной авиационной системы ПВО, которая должна была нести дежурство на дальних, океанских рубежах, уничтожая вражеские бомбардировщики задолго до их приближения к нашим границам. Эта авиационная система должна была представлять собой переоборудованный самолет-носитель Ан-225 "Мрия", у которой на крыле базировались бы два модифицированных перехватчика Су-27. Конструктивно система крепления Су-27 к "Мрии" должна была позволить летчикам-истребителям находиться внутри "Мрии", и занимать свои места в кабинах перехватчиков только по сигналу тревоги. При обнаружении неприятеля оба Су-27 запускали двигатели, взлетали с крыла самолета-носителя, осуществляли перехват целей и после этого вновь возвращались на крыло Ан-225, осуществляя дозаправку, перевооружение и выполняя другие необходимые операции во время отдыха летчиков-истребителей внутри "Мрии".

Этот проект не получил одобрения со стороны Главкома ПВО страны, т.к. возникло опасение, что связка Ан-225+2 Су-27 будет хорошей мишенью для средств ПВО противника, размещенных на подводных лодках.

Иначе к решению. этой проблемы подошел Генеральный конструктор НПО "Молния" Глеб Лозино-Лозинский. Используя опыт запусков "БОРов", он предложил забрасывать перехватчики к целям за 15-25 минут на ... ракетах! В этом случае отпадала необходимость постоянного дежурства перехватчиков в воздухе на большом удалении от границ - старт (точнее, пуск) можно было осуществлять уже после обнаружения воздушных целей существующими радиолокационными средствами ПВО дальнего действия. Подлетное время все равно было меньше, чем требовалось вражескому бомбардировщику на полет с момента его обнаружения до выхода на рубеж пуска крылатых ракет. Более того, атака такого истребителя, упавшего прямо из космоса на голову летящего бомбардировщика, была бы для него абсолютно внезапной, т.к. из-за быстротечности атаки из верхней полусферы атакующий перехватчик не обнаруживался экипажем бомбардировщика практически до момента пуска ракет "воздух-воздух". Предполагалось, что после выполнения перехвата истребитель возвращался бы на свой аэродром в приграничной зоне нашей территории, при этом радиус его действия оказывался практически равным дальности полета.

Развернуть такую авиационно-ракетную систему ПВО, состоящую из нескольких пусковых установок, предлагалось в первую очередь на самом опасном и наименее защищенном направлении - северном. В случае реализации этого проекта ни один американский бомбардировщик, летящий к нам по самому короткому направлению, не смог бы пересечь рубеж Северного полюса...

PS: Скажу сразу - приведенная выше иллюстрация не имеет ничего общего (ни по самолету-перехватчику, ни по ракете-носителю) с реально проводившимися проработками.
Разве что звезды на крыльях перехватчика...

Если вы хотите узнать гораздо больше как про уникальный проект "Спираль", ЭПОС и БОРы, так и про другие авиационно-космические системы, вам необходимо прочитать нашу книгу (см. обложку слева): В.Лукашевич, И.Афанасьев, "Космические крылья", М.:ООО "ЛенТа странствий", 2009. - 496с.:ил.  На сегодняшний день - это не только самое полное повествование о "Спирали", но и энциклопедический рассказ о десятках зарубежных проектах. Вот как об этом сказано в аннотации книги:
"Книга посвящена этапу возникновения и развития крылатых ракетно-космических систем, которые рождались на "стыке трех стихий" - авиации, ракетной техники и космонавтики, и вобрали в себя не только конструктивные особенности данных видов техники, но и весь ворох сопровождающих их технических и военно-политических проблем.
Подробно излагается история создания воздушно космических аппаратов мира - от первых самолетов с ракетными двигателями времен II Мировой войны до начала реализации программ Space Shuttle (США) и "Энергия-Буран" (СССР).
Книга, рассчитанная на широкий круг читателей, интересующихся историей авиации и космонавтики, особенностями конструкции и неожиданными поворотами судьбы первых проектов авиационно-космических систем, содержит на 496 страницах около 700 иллюстраций, значительная часть которых публикуется впервые."
Содействие в подготовке публикации оказали такие предприятия авиационно-космического комплекса России, как НПО "Молния", НПО машиностроения, ФГУП РСК "МиГ", ЛИИ имени М.М.Громова, ЦАГИ, а также музей Морского космического флота. Вступительная статья написана генералом В.Е.Гудилиным, легендарной личностью нашей космонавтики.
Получить более полное представление о книге, ее цене и возможностях приобретения можно на странице нашего интернет-магазина. Там же можно познакомиться с ее содержанием, вступительной статьей Владимира Гудилина, предисловием авторов и ее выходными данными.

На сайте вам доступны следующие материалы и статьи (заметим, что все нижеуказанные материалы сайта по своему объему составляют менее 2% соотвтествующих разделов книги "Космические крылья"):
- В.Лукашевич "Проект "Спираль" в журнале "Новости космонавтики", N4, 2000;
- В.Лукашевич "Prodecessor of Shutte and Buran. Spiral orbital aircraft programme" в журнале "Air Fleet", N4.2004 (46).
- В.Лукашевич, В.Труфакин, С.Микоян "Воздушно-орбитальная система "Спираль" в журнале "Аэрокосмическое обозрение", NN3-6/ 2005, N1/ 2006
- В.Лукашевич, В.Труфакин, С.Микоян "Спираль" в отечественной космонавтике" в журнале "Аэрокосмическое обозрение", N2/ 2006
- В.Лукашевич, В.Труфакин, С.Микоян "Воздушно-орбитальная система "Спираль" в журнале "Авиация и космонавтика", NN10-12/2006, NN1-2/ 2007
Смотри также:
Программа "Спираль": подробности (полеты ЭПОСа);
Статья "Проект Спираль" В.Лебедева "История "Бурана";
Ответы Г.Е.Лозино-Лозинского в нашем "Архиве дискуссионного клуба";
подробная творческая биография Г.Е.Лозино-Лозинского

Советский проект авиационно-космической системы "Спираль" был ответом на заокеанский вызов - программу создания космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20 "Dyna Soar", США. Этой программе в нашей книге посвящена отдельная глава, но немного материала есть и на нашем сайте

При работе над страницей был использован материал сотрудников ЛИИ А.А.Кондратова и С.И.Перницкого "Программа летных исследований Летно-исследовательского института им. М.М.Громова на экспериментальных аппаратах БОР (1969-1974 г.г.)".
Смотри также:
статью Ю.Ларионова "Боры" над планетой" в журнале "Новости космонавтики", N7 /2000 год;
статью В.Лебедева "БОРы: испытание морем"
доклад В.Лебедева "История создания отечественных Беспилотных Орбитальных Ракетопланов"
воспоминания В.В.Дмитриева "Космический старт" в журнале "Морской сборник", N11 /2004 год.

Web-мастер выражает благодарность Григорию Омельченко за помощь в подборе фотографий, использованных при оформлении этой страницы.

При работе над страницей была сделана попытка использования фрагментов из фильма "Битва за космос: история русского шаттла" студии "Крылья России", 2003 г. Здесь в свете вопроса о соблюдении/нарушении авторских прав необходимо сказать следующее. В начале февраля 2005 г. webмастер обратился к директору студии "Крылья России" Сергею Викулину с просьбой предоставить некоторые (очень ограниченные) видеоматериалы (суммарной продолжительностью менее 2 минут!) для размещения на сайте со всеми соответствующими ссылками на копирайт. Но Сергей Петрович, выяснив, что на сайте и на дисках мультимедийной энциклопедии уже есть видеоматериалы по полетам самолета-аналога БТС-02 ОК ГЛИ (предоставленными НПО "Молния"), в грубой форме обвинил webмастера  в нарушении его (их?) авторских прав, заявив, что "...с пиратами (!) они не работают!"  На мое предложение купить этот двухминутный видеофрагмент в исходном формате на его условиях последовал ответ: "У вас денег не хватит!"
Все бы ничего, однако любой зритель, внимательно просмотрев указанный фильм, без труда найдет в нем эксклюзивные материалы с нашего сайта. Это фотоматериалы из личных архивов Александра Глушко и Нины Васильевны Губановой. Поэтому я берусь утверждать, что:
- Генеральный директор студии "Крылья России" Викулин Сергей Петрович;
- режиссер фильма "Битва за космос. История русского шаттла" А.Славкин
использовали без разрешения (и указания источника в титрах фильма) следующие эксклюзивные фотоматериалы с нашего сайта:
файлы gub3-22.jpg, gub3-4.jpg, pole5.jpg, pole6.jpg, pole8.jpg, pole9.jpg (на использованной в фильме репродукции хорошо видна чернильная клякса, присутствующая на mbur84.jpg, но вычищенная мною в последней редакции pole9.jpg), glushk05.jpg, glushk06.jpg, glushk10.jpg, glushk16.jpg, glushk17.jpg
Тем самым руководство студии "Крылья России" совершило противоправные действия, подпадающие под действия закона РФ "Об авторском праве и смежных правах". Именно эти действия в обыденной речи и именуются "пиратством".
Сотрудничество со студией "Крылья России" так и не получилось... А жаль!
В итоге при оформлении раздела о "Спирали" были использованы видеоматериалы из других источников

Full English version: "The SPIRAL Orbital Plane and the BOR-4 and BOR-5 Flying Models" by General Mikoyan S.A.