Когда в 1964 году началась работа над орбитальной станцией «Алмаз», сразу возник вопрос доставки туда оборудования и вообще обслуживания «космического дома». Модификации «Востоков», «Восходов» и даже «Союзов» никак не годились: они не рассчитывались в качестве грузовиков и могли доставлять на орбиту очень скромный груз; возвращать же что-либо обратно на Землю не умели вовсе – несколько килограммов в спускаемом отсеке не в счёт, притом что масса материалов и ресурсов могла измеряться тоннами. Стало понятно, что под такой проект нужен специализированный, независимо разработанный корабль.
В 1966–1969 годах в недрах челомеевского ОКБ-52 появился ряд эскизных проектов транспортного корабля снабжения (ТКС) – сперва с использованием элементов «Союза», затем собственной разработки. Но, если вы читали главу 35, то помните, что произошло в 1969-м: ОКБ-52 явно не справлялось с задачей, и проект станции был, по сути, передан специалистам ЦКБЭМ, а с лёгкой руки секретаря ЦК КПСС Дмитрия Устинова военно-разведывательная станция «Алмаз» превратилась в научно-хозяйственную станцию «Салют». Поскольку нужно было догнать и перегнать Америку, проблему снабжения отложили на потом: гораздо более важной задачей казалось запустить «Салют» раньше, чем полетит на орбиту разрабатываемый американцами Skylab.
С 1970 по 1973 год работы по ТКС были не то что остановлены или заморожены – на них не отводилось никакого финансирования, и всего несколько инженеров продолжали в свободное время дорабатывать эскизные проекты. Лишь когда задача «догнать и перегнать» оказалась выполнена, за транспортный корабль взялись всерьёз.
Как устроен ТКС
Несмотря на то что над мирной станцией работали в ЦКБЭМ, разработка ТКС осталась вотчиной инженеров Челомея, и вот что у них получилось.
ТКС состоял из двух основных конструктивных частей: возвращаемого аппарата (ВА) и «кузова», функционально-грузового блока (ФГБ). Оба модуля имели собственные маневровые двигатели и были способны летать независимо друг от друга, по сути представляя собой два отдельных корабля.
При этом ТКС не был безальтернативно беспилотным: ВА мог служить дополнительным грузовым отсеком, а мог – и кабиной для экипажа. Он вмещал троих космонавтов плюс 50 килограммов возвращаемых со станции материалов, а если полёт проводился в автоматическом режиме, то и все 500 килограммов! Важно заметить, что ВА был кораблём многоразового использования – после обновления термозащиты его могли пристыковать к новому ФГБ и снова отправить в космос, и так до десяти раз.
ФГБ, способный везти 5,2 тонны полезного груза, представлял собой цилиндр диаметром 2,9 метра с расширением до 4,1 метра с одной из сторон (его общий объём был 49,88 кубических метра). ВА пристыковывался к расширению, а между частями ТКС находился люк, позволявший экипажу переходить из жилой части в грузовую. Стыковочный узел и пульт управления стыковкой располагались в противоположном торце ФГБ – непосредственно перед приближением к орбитальной станции космонавты перебирались в грузовой отсек и направляли корабль уже оттуда.
Собственно, почти все эти элементы были уже в эскизной версии 1969 года, так что в 1973-м конструкцию довольно быстро довели до финальной и изготовили несколько стендовых образцов для испытаний. Кроме того, под запуск ТКС разработали специальную версию ракеты-носителя «Протон» – модификацию УР-500К-ТКС, отличающуюся в первую очередь отсутствием носового обтекателя. Аэродинамическим элементом служил сам ВА, имевший форму усечённого конуса и рассчитанный на то, чтобы рассекать атмосферу.
В 1976-м начались испытания.
Тем временем в ЦКБЭМ
А в ЦКБЭМ не теряли времени. Пока инженеры ОКБ-52 работали над транспортником для мифического пока что «Алмаза», их основные конкуренты проектировали транспортный корабль для гражданской станции «Салют», разработку которой увели как раз у Челомея. На первых порах их проект получил наименование ГК (грузовой корабль) и базировался на конструкции «Союза».
ГК изначально предполагалось сделать непилотируемым. Такое ограничение не позволяло доставлять возвращаемый груз со станции на Землю, но его в целом было мало, и решили обойтись без этой функции. Все параметры ГК выбирались таким образом, чтобы большая часть элементов и систем соответствовала уже существовавшему на тот момент пилотируемому «Союзу». Это удешевляло не только проектирование и производство корабля, но и его эксплуатацию. В связи с такой унификацией эскизный проект разработали в рекордные сроки – с лета 1973-го по февраль 1974 года. Кроме того, проект ГК официально являлся частью программы «Салют», на которую тогда не жалели финансирования, что тоже добавляло ему очков по сравнению с ТКС.
К середине 1976 года завершилась конструкторская работа, началось изготовление первых образцов, а в ноябре 1977-го был готов первый лётный образец. ОКБ-52, имевшее фору в 10 лет, уже проигрывало соревнование, хотя их ТКС пережил два успешных запуска – один опытный и один штатный.
ГК был значительно легче и проще ТКС. Он мог взять на борт всего 2,315 тонны груза – в 2,5 раза меньше, чем ТКС, но это расценивалось как плюс. Гражданские орбитальные станции не нуждались в пятитонных поставках: туда не нужно было возить сверхтяжёлые телескопы или, скажем, ракетное оружие, какое могло понадобиться на «Алмазе». ГК банально хватало для нужд «Салюта». Кроме того, ГК не имел возвращаемых элементов – после доставки груза он отстыковывался и отправлялся в свободный космос, где превращался в мусор, а после, сойдя с орбиты, сгорал в атмосфере. Это серьёзно упрощало конструкцию. Кроме того, ГК (хотя давайте уже называть их более привычным образом – «Прогрессы») запускались с помощью «Союзов-У» – ракет-носителей среднего класса, гораздо более дешёвых, чем «Протоны».
Так что 20 января 1978 года автоматический корабль, уже получивший новое название, отправился к станции «Салют-6», а спустя два дня успешно к ней пристыковался. Груза он вёз немного: основной целью было испытание всех систем; это входило в задачи тогдашнего экипажа станции – Георгия Гречко и Юрия Романенко. Испытание прошло успешно.
Корабли на базе «Прогресса» работают до сих пор – сегодня производится шестое их поколение. Первый его представитель, «Прогресс МС 01», отправился к МКС 21 декабря 2015 года. Из 160 запусков «Прогресса» провалились всего два (!) – по одному в 2015 и 2017 годах, – что делает его самым надёжным кораблём за всю историю космонавтики.
Но вернёмся к ТКС.
ТКС в полёте
Итак, 15 декабря 1976 года УР-500К «Протон» вывел на орбиту два массово-инерционных макета ТКС – спутники «Космос-881» и «Космос-882». Оба макета сделали по одному витку вокруг Земли и успешно приземлились в запланированном районе.
17 июля 1977 года запустили уже не макет, а полноценный ТКС, известный ныне как «Космос-929». На орбите произвели разделение модулей корабля, и ВА остался там на месяц, а затем успешно был с неё сведен, ФГБ же ещё полгода летал вокруг Земли. Забавно, но стыковку на тот момент не планировали, поскольку ТКС, находившийся в ведении Челомея, по-прежнему строился для незакрытой программы «Алмаз». То есть уже тогда, в 1977-м, могли провести полноценные испытания, состыковав ТКС с находившимся на орбите «Салютом-5», но решили этого не делать, потому что ждали «Алмаза» (а ещё потому, что программа «Салют» разрабатывалась конкурирующим бюро и включала свой собственный транспортный корабль – ГК). Но так или иначе именно это был первый в истории полёт беспилотного транспортного корабля – предвестника «Прогрессов» и Dragon.
Через две недели произвели ещё один запуск, но на этот раз неудачно, ракета-носитель взорвалась на старте. Инженеры вернулись к массово-габаритным макетам, которых запустили в следующие два года ещё четыре штуки: «Космосы» под номерами 997, 998, 1100 и 1101.
К началу 1980-х стало окончательно ясно, что «Алмаза» ждать не стоит. В 1978 году официально прекратились все работы по пилотируемой станции, а два беспилотных спутника относившихся к программе, «Космос-1870» и «Алмаз-1», были выведены на орбиту гораздо позже – в 1987 и 1991 годах соответственно. У ТКС осталось единственное применение: снабжение орбитальных станций серии «Салют». И в этом крылось трагическое будущее ТКС: «Салют» уже штатно обслуживался «Прогрессами», выполнившими на 1981 год 12 успешных миссий.
25 апреля 1981 года в космос отправился второй ТКС («Космос-1267»), который спустя два месяца успешно состыковался с «Салютом-6», а ещё через два года, 2 марта 1983-го, ТКС отправился в свой первый по-настоящему рабочий полёт – он доставил на станцию «Салют-7» 2,7 тонны груза и 3,8 тонны топлива. В течение нескольких месяцев ТКС «Космос-1443» работал в качестве одного из модулей станции, а затем его ВА отправился обратно, вернув на Землю 350 килограммов груза.
Но, как я уже говорил, ТКС оказался чрезмерен. СССР был единственной в мире страной, имевшей долговременную программу запуска орбитальных станций. Более того, в нашей стране научились их снабжать дополнительным топливом и материалами без риска для людей – с помощью беспилотных кораблей. Двое на этом поле играть не могли. Если бы работали американские станции, если бы существовали более сложные военные орбитальные системы, то ТКС – тяжёлый, грузоподъёмный, с возвратной ступенью – стал бы востребованным. Но ему не повезло.
Впрочем, ТКС-4 ещё слетал на «Салют-7» осенью 1985 года. Он доставил на станцию 4,3 тонны оборудования и расходных материалов плюс 1,5 тонны топлива. Во время работы в качестве модуля станции ФГБ передавал «Салюту» дополнительную электроэнергию и маневрировал за счёт собственного запаса топлива – это серьёзно продлило автономность орбитальной станции. Но затем всё закончилось.
Будущее беспилотников
Как уже говорилось в главе 35, в 1980-х годах многие программы оказались или прекращены, или заморожены из-за «Бурана», в том числе и проект ТКС. Оставшиеся корабли были перестроены и переделаны. Готовые ФГБ использовали при строительстве других кораблей – например, модуль «Квант», отправившийся к «Миру» в 1987 году, свой немалый груз (оборудование и топливо) вёз в перестроенном и пристыкованном к нему ФГБ. Дизайн ФГБ так или иначе использовался и в других модулях «Мира» – «Кванте-2», «Кристалле», «Спектре» и «Природе».
Одной из причин провала был вынужденный отказ от использования ТКС в пилотируемом варианте – эту часть программы закрыли ещё в 1982 году. Официально считается, что причиной было высокотоксичное топливо, использовавшееся «Протоном», – ракету-носитель применяли только для беспилотных запусков. Но, объективно говоря, эту проблему технически решить могли, тем более что «Протон» летал на амиле и гептиле, то есть примерно на том же, на чём и другие ракеты-носители. Скорее всего, у страны, переживавшей не лучшие времена и уже не пытавшейся возобновить космическую гонку, просто не было лишних денег. К тому же разработчики ТКС не вынесли жёсткой конкуренции со стороны ЦКБЭМ.
Были попытки возобновить программу. Помимо модуля «Квант», ФГБ лёг в основу двух модулей МКС – первенца станции, модуля «Заря», и ещё не запущенной «Науки» (на данный момент я затрудняюсь сказать, будет она отправлена к МКС или нет, слишком много проблем у российской космонавтики в конце 2010-х).
ВА применения так и не нашлось. Поскольку спускаемые аппараты были многоразовыми, сохранилось их немало – как никогда не летавших в космос, так и побывавших на орбите. В России открыто экспонируется только один ВА – в недавно заработавшем после длительной реконструкции павильоне «Космос» на ВДНХ. Другой ВА был в 1993 году продан в США и ныне выставляется в Национальном музее воздухоплавания и астронавтики Смитсоновского института в Вашингтоне.
Остальные сохранившиеся модули увидеть сложнее. Несколько из них выкупила российско-британская компания Excalibur Almaz, планировавшая на его основе построить туристический корабль, но в 2015-м компания, в течение нескольких лет собиравшая средства и кормившая инвесторов красивыми скетчами, исчезла без следа. По слухам, несколько экземпляров ВА сохранилось в НПО машиностроения, НПО «Энергомаш» и ГКНПЦ имени Хруничева, но на данный момент свободного доступа к ним нет.
Интересно, что в мае 2014-го на бельгийском аукционе Auktionshaus Lempertz всплыл уникальный ВА, дважды побывавший в космосе. Именно он был первым ВА ТКС, отправленным на орбиту в составе миссии «Космос-929», и он же годом позже принял участие в испытательном полёте («Космос-998»). Стартовая стоимость составила 500 000 евро, в итоге ВА за миллион приобрёл некто, пожелавший остаться неизвестным. Скорее всего, это был как раз один из ВА, изначально купленных Excalibur Almaz.
Сегодня, помимо «Прогрессов», к МКС летает ещё три типа беспилотных транспортников. Два американских, Dragon компании SpaceX и Cygnus компании Orbital ATK, и один японский – HTV агентства JAXA. Также существует китайский транспортник «Тяньчжоу» для доставки грузов на ещё не построенную Китайскую модульную станцию. До недавнего времени на МКС летал ещё ATV – беспилотник Европейского космического агентства.
Подводя итоги, скажу: лично мне ТКС жалко. Хороший проект был затянут, а позже провален по ряду политических и экономических причин, никак не связанных с техникой. Впрочем, для СССР это была обычная ситуация.