А какова конструкция самого экрана? Чтобы избежать разрушения от быстрого нагрева при входе в земную атмосферу, он должен обладать прежде всего высокой «пластичностью», какую мог бы обеспечить, к примеру, ниобиевый сплав. Но его тогда еще не выпускали, и конструкторы временно, до освоения производства ниобия, пошли на замену материала. Экран пришлось выполнить из жаропрочных сталей ВИС, причем не сплошным, а из множества пластин по принципу рыбьей чешуи. Он был подвешен на керамических подшипниках, при колебаниях температуры нагрева автоматически изменял свою форму, сохраняя стабильность положения относительно корпуса. Таким образом на всех режимах обеспечивалось постоянство конфигурации орбитального самолета.
ЭПОС имел и такую конструктивную особенность: в режиме спуска до входа в плотные слои атмосферы поворотные консоли крыла занимали вертикальное положение, становясь своего рода килями. В результате они оказывались в значительной степени защищенными от аэродинамического нагрева, а также существенно улучшали боковую и путевую устойчивость аппарата.
При уменьшении балансировочного угла до 30 градусов гиперзвуковое качество ЭПОСа улучшалось, возрастая до 1,5. Правда, нагрев экрана в таком случае мог заметно увеличиться, но не выше +1700 градусов – рубежа, допустимого для разрабатываемых сплавов. Зато возможности бокового маневрирования в атмосфере расширились: без включения двигателя, в чистом планировании можно было выбирать место посадки в радиусе 1500–1800 км. А с работающим воздушно-водородным двигателем АЛ-51, предусмотренным в компоновке ЭПОСа, расчетная дальность бокового маневра на дозвуковой крейсерской скорости далеко превосходила 2 тысячи километров.
А дальность бокового маневра по трассе спуска из космоса – очень важна. От этого зависит возможность экстренного прекращения орбитального полета в случае необходимости. И если маневр имеет дальность более 2 тысяч километров, орбиту можно покинуть на любом витке и приземлиться в любой удобной точке на площади в миллионы квадратных километров, а это, пожалуй, вся азиатская часть территории нашей страны.
Чтобы улучшить посадочные характеристики на последнем атмосферном участке спуска, была предусмотрена перебалансировка аппарата на малые углы атаки путем поворота консолей из фиксированного килевого положения в фиксированное крыльевое. Аэродинамическое качество в дозвуковом полете с разложенными консолями крыла возрастало до 4, а соответственно увеличивалась и дальность планирования.
На основе научно-технических исследований по ЭПОСу специалисты проанализировали возможности перехода от малоразмерного одноместного орбитального самолета к транспортному многоместному. Выяснилась замечательная особенность этой конструкторской разработки. При копировании аппарата в укрупненном масштабе отличные аэродинамические характеристики ЭПОСа сохраняются полностью, а тепловая нагрузка в полете с тем же углом атаки 53 градуса даже может уменьшиться до +1200 градусов. Почему? Да благодаря тому, что местные радиусы кривизны обтекаемой поверхности увеличиваются, а удельная нагрузка на несущую поверхность уменьшается.
Удачные посадочные характеристики ЭПОСа при укрупнении его масштабов также сохранялись или даже улучшались, что очень важно. Ведь в таком случае их можно было надежно отработать еще в полетах на аналогах малоразмерного орбитального аппарата.
Итак, почти весь основной цикл испытаний ЭПОСа и его систем был выполнен еще на земле в аэродинамических трубах, на моделирующих установках и стендах, а затем на летающих лабораториях типа Л-18. Провели стендовые исследования и газодинамического управления применительно ко всем участкам траектории полета. Полученные результаты надо было проверить в реальных условиях. Прежде всего – в полетах на аналогах ЭПОСа.
Дозвуковой аналог «105.11» создали к середине 70-х годов. Этот аппарат можно посмотреть в музее Военно-воздушных сил в подмосковном Монино. Он с присущими самолету аэродинамическими органами управления: элевонами, рулем направления на киле, балансировочным щитком. Непривычно только 4-стоечное убирающееся шасси. Стойки разнесены вдоль фюзеляжа попарно, что обеспечивало особенно хорошую устойчивость на пробеге. «Обуты» они в лыжи из износостойкого металла – пробег после приземления получался коротким. Эта прочная четырехногая «птица» могла производить посадку в любом месте на более-менее ровный грунт, ей даже не требовались специальные аэродромы с бетонным покрытием. Нужно только передние стойки «переобуть» в пневматические колеса и снять характеристики сил, воздействующих на шасси в лыжном варианте при движении аппарата по земле. Аналог ЭПОСа доставили на полигон в конце огромного испытательного аэродрома «Владимирское» в заволжской степи. Специальным краном поставили на твердый, прокаленный горячими ветрами грунт. Под тяжестью конструкции лыжи накрепко впечатались в него. Летчик-испытатель микояновской фирмы Авиард Фастовец занял место в кабине. Бешено загрохотал запущенный им двигатель, но аппарат – ни с места. Полили грунтовую полосу водой – не помогло. Летчик выключил двигатель, специалисты гадали, что предпринять. К изумлению всех присутствующих, начальник полигона Иван Иванович Загребельный посоветовал: «Перед аппаратом надо разбить арбузы – их здесь много. Вот тогда он побежит наверняка».
Это показалось дикой фантазией. Но других предложений не было. Согласились с этим. По распоряжению Загребельного появились грузовики с огромными арбузами. Их сбрасывали на землю, застилали ее скользкой алой мякотью. Подняв аппарат краном, подложили куски арбузов под все лыжи. Фастовец сел в кабину. Когда обороты двигателя вышли на максимальные, аппарат наконец стронулся и, ко всеобщей радости, заскользил по полосе все быстрей и быстрей…
Смекалка аэродромного специалиста помогла испытательное задание выполнить без особой задержки.
К летным испытаниям дозвукового аналога в лыжноколесном варианте приступили следующей весной, в мае 1976 года. Вначале выполнялись «подлеты»: после отрыва от земли «105.11» сразу же по прямой шел на посадку. Таким образом его опробовали заслуженные летчики-испытатели СССР Игорь Волк (он впоследствии первым поднимет в небо и аналог «Бурана»), Валерий Меницкий, Петр Остапенко, Авиард Фастовец, а также военные летчики-испытатели Герой Советского Союза полковник Александр Федотов (впоследствии генерал-майор авиации) и полковник Василий Урядов. Наряду с летчиками микояновской фирмы, инженерами МАП в испытаниях по программе ЭПОСа участвовали и военные специалисты Государственного НИИ ВВС.
Основная нагрузка в летных испытаниях легла на плечи Фастовца и Урядова. Первый из них в том же году 11 октября успел совершить еще и короткий перелет с одной ВПП просторного аэродрома на другую. А через год стал готовиться к воздушным стартам с самолета-носителя. Для этого оборудовали тяжелый бомбардировщик Ту-95К. Он, словно большая наседка, втягивал под свой фюзеляж «птенца». Кабина аналога до половины остекления уходила за обрез бомболюка, с которого сняли створки, а воздухозаборник двигателя оказывался полностью скрытым в фюзеляже носителя. И все же у пилота аналога оставалась возможность для обзора в передней полусфере. А вот для запуска двигателя пришлось смонтировать дополнительную систему наддува.
