О летных испытаниях первой в мире многоразовой капсулы ТКС.
В 1974 г. начались работы по системе 82ЛБ72 (расшифровка: на 82-м носителе (РН Протон) установлен лётный блок, имитирующий 72-е изделие (ТКС) – аппарату, по обводам и центровке полностью соответствующему ТКС под обтекателем.
Он включал состоящий из двух частей корпус, в верхней части и внутри которого устанавливались штатные проставки со средствами разделения. На последние крепились два ВА – сверху с АДУ и ТДУ, внутри – только с ТДУ. В корпусе под верхним ВА имелись карманы для заполнения балластным грузом (сначала – песок, затем – чугунная дробь). Корпус без ВА имел название 82ЛВИ, окончание которого и стало неофициальным обозначением "двойных пусков".
Основная задача ЛВИ – набор статистики спусков ВА с орбиты при лётных испытаниях; дополнительная – проверка динамики системы РН Протон–ТКС. Кроме того, отрабатывались средства разделения.
Автономные ЛКИ должны были проходить так. После выхода на орбиту и окончания работы ДУ 3-й ступени РН с носителя на систему 82ЛБ72 шла команда, по которой корпус 82ЛВИ «рвался» поперёк. Два небольших ТТРД расталкивали обечайки. Ещё через 2.2 сек поступала команда на отделение, продублированная обоими ВА. Гироскопы аппаратов запоминали положение ВА на орбите и, после того, как система "расползалась", строили ориентацию на торможение. За 15 мин до спуска включались ТДУ, затем производился сброс навесных агрегатов, вход в атмосферу, управляемый спуск и парашютная посадка.
Пуск ЛВИ-1 состоялся 15 декабря 1976 г. После выхода на орбиту и отделения от последней ступени носителя два ВА (верхний – номер 009А и нижний 009), выполнив одновитковый полет, совершили баллистический спуск в атмосфере с перегрузкой 8.5 g и мягкую посадку.
ЛВИ-2, вновь укомплектованный ВА, отлетавшими 8 месяцев назад, состоялись 5 августа 1977 г. На 49-й секунде после старта отказала СУ носителя и пропало давление в баках 1-й ступени. Сработала САС – и верхний аппарат (изделие 009А/П – "повтор") совершил мягкую посадку
, а нижний (изделие 009/П) погиб при падении и взрыве РН.
30 марта 1978 г. состоялся пуск ЛВИ-3. Выведение прошло нормально; оба ВА ("Космос-997" – изделие 009А/П2 – "2-й повтор" и "Космос-998" – изделие 009П/2) совершили одновитковый полет, управляемый спуск в атмосфере с перегрузкой 4.5–5.3 g и мягкую посадку. Таким образом, была показана возможность многократного применения теплозащиты и выполнено первое в мире плановое многоразовое использование КК.
ЛВИ-4 состоялись 23 мая 1979 г. После штатного выведения объект 82ЛБ72 встал на орбиту. В соответствии с программой полета после разделения нижний ВА (изделие 102) совершил одновитковый, а верхний (изделие 102А) – двухвитковый полет, соответствующий пилотируемому спуску с орбиты ТКС. Аппараты были оборудованы практически полностью штатными системами, в т.ч. навесными отсеками и пультами космонавтов. К сожалению, они и сыграли злую шутку – после сброса навесных отсеков атмосферная плазма замкнула контакты разъемов через цепь пультов и обесточила ВА.
Космический корабль ТКС совершил четыре беспилотных полёта к станции Салют-6 и Салют-7 в рамках лётно-конструкторских испытаний.
Первый ТКС (ФГБ «изделие 16101» и ВА «изделие 009А/2») был запущен еще в период испытаний ЛВИ – 17 июля 1977 г. – под названием "Космос-929" . Планировался автономный полёт с целью проверки динамических характеристик корабля. Баки ДУ были заполнены под горлышко; часть ПГ (700 кг) ушла на балласт.
ТКС был выведен на орбиту высотой 221x298 км и многократно маневрировал.Через 30 суток после запуска ВА отделился и выполнил управляемый спуск и мягкую посадку. 19 августа ФГБ поднялся до 315x329 км и проработал на этой орбите ещё четыре месяца, а 20 декабря сделал еще один манёвр – до высоты 444x456 км. 3 февраля 1978 г. по команде с Земли он вошёл в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование. Суммарное приращение скорости превышало 300 м/с. Зарубежом предполагали, что русские испытывают прототип межорбитального буксира.ТКС проектировался с расчетом стыковки его с ОПС Алмаз, которой на орбите в то время еще не было. Поначалу разработчики предложили использовать в качестве мишени пустую 3-ю ступень Протона, которая выводила ТКС на орбиту, и сымитировать сближение без непосредственной работы стыковочного агрегата. От этого предложения отказались – идея мало что давала.
Вместо этого появилась задумка состыковать ТКС с Салютом-6.На ДОС и ТКС стояли аналогичные системы поиска и сближения «Игла», отличались лишь стыковочные узлы.
При проработке этого вопроса решили предусмотреть стыковку без создания внутреннего перехода и подобрали такой режим полета ТКС, чтобы использовать топливо и систему управления корабля в совместном полете со станцией без соединения систем корабля и ОПС.
25 апреля 1981 г. был запущен ТКС-2 под названием "Космос-1267". Через месяц автономного полета, 24 мая, от корабля отделился и после управляемого спуска совершил мягкую посадку ВА. ФГБ продолжал автономный полет еще 25 суток и 19 июня состыковался со станцией «Салют-6». Объекты были стянуты стыковочной штангой ТКС без механического захвата – размеры стыковочных шпангоутов отличались. Совместный полёт с «Салютом-6» продолжался более года; с помощью двигателей ФГБ трижды поднималась орбита станции, а 29 июля 1982 г. с помощью ДУ ФГБ комплекс «Салют-6» – «Космос-1267» был сведен с орбиты. 2 марта 1983 г. под названием "Космос-1443" был запущен ТКС-3. Вместо кресел в ВА были установлены контейнеры с доставляемым грузом. 10 марта ТКС состыковался с Салютом-7, а в июне космонавты ЭО-2 впервые прибыли на комплекс ТКС–ДОС. 30 июня Ляхов и Александров открыли люки ТКС и перешли в его функционально-грузовой блок (ФГБ). Там их встретил плакат-приветствие: «Добро пожаловать! Таскать вам – не перетаскать!». Имелись в виду 3 тонны доставленного оборудования.
Совместный полёт продолжался 159 суток, потом ТКС отстыковался. 23 августа отделился и вернулся на Землю ВА с материалами экспериментов (350 кг).
ФГБ же функционировал на орбите еще 26 суток и потом был затоплен в Тихом океане.
ТКС-4 (на всех пикчах поста) был запущен 27 сентября 1985 г. под именем "Космос-1686". Это был модернизированный корабль – вместо штатных систем ВА стояли приборы для выполнения военно-технических экспериментов. Система САС с этого корабля была снята, а на её место установили военно-научное оборудование (инфракрасный телескоп и спектрометр "Озон"). 2 октября ТКС состыковался с «Салютом-7» . Доставив грузы, топливо и оборудование, он использовался для коррекции орбиты, а в августе 1986 г. – и для подъема всего комплекса на новую орбиту высотой 474x492 км. После длительного полёта в пассивном режиме 7 февраля 1991 г. комплекс вошел в плотные слои атмосферы и сгорел над Аргентиной.Всего на заводе Хруничева было заложено 16 летных ВА и изготовлено шесть блоков ФГБ; один из них был переделан в электроаналог. Кроме того, были изготовлены изделия для испытаний и тренажёр ТКС.
Два из шести оставшихся ФГБ были использованы в других космических программах. Изделие 16601 было переделано в функционально-служебный блок ФСБ (77КЭ) для доставки модуля «Квант» (37КЭ) на станцию Мир.
На базе ФГБ аппарата ТКС позже были созданы модули Природа, Спектр, Кристалл и Квант-2 для работ в составе орбитальной станции Мир.