Идея создания многоразовых космических систем начала привлекать инженеров практически сразу после того, как космические полеты стали реальностью. Было очевидно, что по мере совершенствования ракет и кораблей их стоимость будет расти и это будет тормозить развитие. Экономию денег могло дать многоразовое использование одних и тех же технических средств. Сами по себе многоразовые системы могут быть более дорогими, чем одноразовые, но если они используются многократно, то стоимость одного полета заметно снижается. Показателен опыт авиации. Большие пассажирские самолеты во много раз дороже, чем космические корабли. Но поскольку они выполняют тысячи полетов, стоимость каждого полета оказывается настолько низкой, что ее способны оплатить пассажиры из собственных средств.
Первое, что приходило в голову, - это создать космический самолет, точнее, крылатый космический корабль наподобие самолета, который мог бы выводиться в космос ракетой и после выполнения полета по орбите производить мягкую посадку на аэродром без предварительного отделения отсеков или элементов конструкции. Такой корабль, так же как и обычный самолет, можно было бы использовать много раз. Вначале казалось, что эту идею реализовать несложно. В то время истребители уже достигали высот около тридцати километров и даже больших, когда они выполняли так называемые «горки» - полеты по параболе. Управление ими в процессе снижения было освоено. Среди авиационных специалистов существовало мнение, что и при возвращении подобного летательного аппарата с орбиты особо сложных проблем не будет.
Вера в это была настолько сильна, что уже в середине шестидесятых годов авиационная промышленность приступила к созданию космического самолета. Работы были развернуты широким фронтом. Был разработан проект корабля, проводилась экспериментальная отработка отдельных элементов конструкции, на ракетах запускались уменьшенные беспилотные модели. Они, правда, не производили посадок на аэродром, но благополучно возвращались на Землю, завершая свой спуск на парашютах. Были даже отобраны летчики для выполнения первых полетов. Они жили вместе с нами в Звездном городке и проходили интенсивную подготовку.
С инженерной точки зрения проект представлял несомненный интерес - относительно небольшой многоразовый корабль, способный совершать комфортную посадку на любом из тех аэродромов, на которые садятся обычные пассажирские или военные самолеты. Таких аэродромов на Земле много, поэтому появлялась возможность осуществлять спуск с любого витка и даже из разных точек одного и того же витка, что должно было существенно повысить безопасность полетов. К сожалению, работы были остановлены. В те годы у нас начали создавать корабли для полетов к Луне, и им был отдан приоритет в финансировании.
Любопытно, что примерно в то же самое время над аналогичным проектом работали в Великобритании, и там работы тоже были закрыты.
Однако идея создания крылатых космических систем не покидала наших проектантов. Более того, она получила дальнейшее развитие. Через несколько лет после закрытия работ в авиационной промышленности один из наших ведущих проектантов Павел Владимирович Цыбин вышел с совершенно революционным предложением - создать не только крылатый космический корабль, но и крылатый самолет-носитель, который выводил бы корабль на большую высоту, разгонял его почти до космической скорости и после этого садился на аэродром. Корабль после отделения от самолета-носителя должен был самостоятельно долететь до орбиты, выполнить намеченную программу работ в космосе и после ее завершения тоже приземлиться на аэродром. Таким образом, предлагалось сделать многоразовой всю космическую систему. Все предварительные инженерные и экономические расчеты, подтверждающие обоснованность предложения, были выполнены. Они показали, что при многократном использовании такой системы стоимость полета будет существенно ниже, чем при применении традиционных одноразовых ракет и разделяемых космических кораблей. Цыбин в молодые годы проектировал самолеты и всегда тяготел к авиационным схемам. Он неоднократно выступал перед Советом главных конструкторов и с энтузиазмом убеждал своих коллег в перспективности предлагаемого проекта, но шансов на успех у него практически не было.
Главная причина заключалась в том, что проект требовал очень больших начальных инвестиций. Если бы предложение Цыбина было принято, то пришлось бы закрыть все другие программы пилотируемых полетов. Конечно, на это пойти не могли, поэтому Цыбину отказали, объяснив это тем, что время для подобных проектов пока не пришло.
Откровенно говоря, в предложениях по созданию многоразовых систем есть немного лукавства. Такие системы всегда намного сложнее и дороже одноразовых. Инженеры и ученые бывают очень заинтересованы в их создании потому, что с этим связано решение широкого комплекса сложнейших интереснейших научно- технических проблем. Что касается экономической целесообразности, то здесь существуют подводные камни. При оценках рентабельности проектов авторы делят ожидаемую стоимость системы на большое количество выполненных полетов и получают привлекательные результаты. Но они умалчивают о том, что реальные затраты на решение новых проблем заранее предсказать практически невозможно. И, кроме того, они не предупреждают, что всегда сохраняется вероятность аварии. А если она произойдет, то придется второй раз тратить деньги на создание системы, и тогда затраты могут удвоиться, а все надежды на рентабельность - рухнуть.
Я не один раз беседовал с американскими инженерами, когда они работали над созданием «Шаттла», и читал много статей по поводу того, как НАСА добивалось финансирования проекта. Комиссия конгресса неоднократно заслушивала этот вопрос. Руководство НАСА сумело так представить технические преимущества проекта и его экономическую эффективность, что в конце концов деньги были выделены. Если любознательный читатель сравнит то, что публиковалось в США двадцать с лишним лет назад, с тем, что публикуется сейчас, то без труда обнаружит, что фактические затраты на каждый полет «Шаттла» несопоставимо больше того, что обещалось. Но из этого совсем не следует, что конгресс допустил ошибку, приняв решение о финансировании программы. Создав «Шаттл», НАСА сделало огромный шаг вперед в освоении космической техники. И не только космической. Многие технические решения, найденные для «Шаттла», нашли применение в производстве изделий сугубо земного назначения. И руководство НАСА не обманывало конгресс. Оно лишь называло наименьшие из ожидаемых затрат и делало это только для того, чтобы получить возможность создавать новую технику.
Среди тех, кто стоит у власти, есть разные люди. Одни ассоциируют развитие космических исследований с научно-техническим прогрессом; другие считают это занятие экзотикой, позволительной только при избытке денег. Руководители космических программ и у нас, и в США вынуждены преодолевать сопротивление этих «других». Переубеждать их обычно бывает трудно, поэтому и приходится совершать всевозможные тактические маневры.
Цыбину не удалось добиться финансирования крупномасштабных работ, но он продолжал углубленные разработки своих предложений силами относительно небольшой группы проектантов, баллистиков, аэродинамиков и по ходу этих разработок находил все более и более привлекательные проектные решения.
Совершенно в ином направлении работали мысли нашего самого плодовитого проектанта Константина Петровича Феоктистова. Его, видимо, тоже долго занимала проблема многоразовых систем. По инициативе Феоктистова была создана орбитальная станция «Салют». По существу, эта станция стала первым в истории космонавтики многоразовым космическим аппаратом. Она не могла совершать много полетов, но зато принимала в космосе экспедиции и создавала условия для их продолжительной работы. Если судить об экономической эффективности космического аппарата по величине затрат на сутки работы человека в космосе, то до сих пор ничего сравнимого со станцией не придумано. После того как она прошла свое крещение на орбите и стало очевидно, что это направление надолго утвердится в космических программах, Феоктистов вынес на обсуждение свой проект полностью многоразовой системы, совершенно неожиданный по схеме. В его основу были положены абсолютно новые идеи и принципы построения космических комплексов. Я не хочу подробно описывать проект. Скажу только, что предлагалась оригинальная сверхлегкая конструкция, в которой были объединены одноступенчатая ракета и корабль. Аппарат должен был взлетать в космос, обеспечивать там выполнение намеченной программы работ и после этого в полном составе возвращаться на Землю с посадкой на любую ровную поверхность. Были выполнены все предварительные расчеты, подтверждающие, что проект может быть осуществлен. Но требовались большие инвестиции, и предложение поддержки не нашло.