Az elmúlt években a repülőgépiparban tevékenykedő magánvállalatok fejlődése különös érdeklődést váltott ki a szakemberek és a lakosság körében. Számos ilyen jellegű külföldi szervezet mutatott már be különböző osztályokat, különböző jellemzőkkel. Hasonló szervezetek működnek hazánkban is. A mai napig néhány új fejlemény került bemutatásra ezen a területen. Így a Lin Industrial cég bemutatta a Vyuga repülőgép -rendszer projektjét.
A Vyuga repülőgép -rendszer (AKS) projektjét a moszkvai Lin Industrial cég fejlesztette ki, a Skolkovo Alapítvány közreműködésével, egy meg nem nevezett ügyfél kérésére. A projekt célja egy újrafelhasználható, kétlépcsős rendszer megjelenésének kidolgozása volt, amelynek célja, hogy pályára állítsa az embereket és a különböző rakományokat. Ugyanakkor a rendszer korlátozott teherbírása miatt fő feladatnak tekintik a különféle tudományos tanulmányok végrehajtását stb. Ezenkívül nem kizárt a rendszer katonai felhasználása felderítés céljából vagy nagy pontosságú fegyverek hordozójaként.
A javasolt formában a "Blizzard" rendszer számos jellegzetes előnnyel rendelkezik. Biztosítja a rendszer összes alkotóelemének teljes újrafelhasználhatóságát, a meglévő hordozó repülőgép használatát, a rakomány pályákon történő elhelyezésének lehetőségét a legkülönbözőbb dőlésszögben, valamint a környezet biztonságát. Ezen túlmenően, egy hordozó repülőgép használata lehetővé teszi a hasznos teher indítását a bolygó különböző régióiból, beleértve azokat is, amelyek felszállnak az ügyfélország területéről.
Az AKS "Blizzard" általános nézete felszállás előtt
A Vyuga AKS projekt egy három fő összetevőből álló komplexum használatát foglalja magában. A fő elem, amely biztosítja a többi teljesítményét, a hordozó repülőgép, amely rögzítőelemekkel rendelkezik a többi berendezés szállításához. Azt is javasolják, hogy az első lépést rakétahajtóművekkel használják, amely a gyorsulásért felelős ún. orbitális szakasz. Ez utóbbi olyan berendezés, amely képes a légkörben és azon kívül is repülni. A "Blizzard" komplexum minden elemének képesnek kell lennie visszatérni a bázisra.
A szervezet-fejlesztő szerint a Vyuga AKS létrehozása a rendelkezésre álló képességek tanulmányozásával és a szükséges berendezések paramétereinek meghatározásával kezdődött. Tehát a komplex hasznos teherét 450 kg-on határozták meg, alacsony földközeli terheléssel. Megjegyezzük, hogy a "Photon" típusú technológiai műholdak hasonló teherbírási paraméterekkel rendelkeznek. Továbbá, figyelembe véve a komplex különböző elemeire vonatkozó számításokat, meghatározták a rendszer potenciális hordozóinak körét.
Úgy döntöttek, hogy elhagyják az An-124 "Ruslan" és az An-225 "Mriya" katonai szállító repülőgépeket a túlzott teherbírás miatt. A Tu-160 rakétahordozó nem illeszkedett az ilyen típusú járművek kis száma miatt. Ennek eredményeként csak az M-55X Geofizika, a MiG-31 és az Il-76 típusú repülőgépeket vették figyelembe. További számítások azt mutatták, hogy a Geofizika és a MiG-31 nem használható a légiközlekedési rendszer erősítő repülőgépeiként. Ezeknek a repülőgépeknek magas a gyakorlati felső határa, de nem elegendő a hasznos teher. Használatukkal a "Blizzard" hasznos terhelése nem haladhatja meg az 50-60 kg-ot, ami nem felelt meg az eredeti számításoknak.
Összeszerelési séma
Így a rendszer egyetlen alkalmas hordozója az Il-76 katonai szállító repülőgép volt. Azonban még ebben az esetben sem minden tervezési jellemző tette lehetővé a technika módosítások nélküli használatát. A számítások azt mutatták, hogy az emlékeztető és a keringési szakaszok szállításához és elindításához a repülőgépnek szerkezeti megerősítést és néhány új berendezés telepítését kell elvégeznie. Az ilyen módosítások lehetővé tették a meglévő előnyök teljes körű kihasználását nagy teherbírás formájában, valamint kompenzálták a meglévő magasságveszteséget más potenciális hordozókhoz képest.
A "Blizzard" projekt jelenlegi formájában az Il-76 típusú repülőgépek korszerűsítését írja elő néhány új egység használatával. A repülőgép rakterének középső részébe javasolt egy speciális tartószerkezet felszerelése, amely a rakétarendszerek súlyát újra elosztja a repülőgép erőelemeihez. Ez a termék egy áttört szerkezet, amelynek hossza 12,9 m, szélessége 3,3 m és magassága 2,7 m, a felső részen kiálló elemekkel, amelyek túlnyúlnak a törzsön. Kezdetben a rácsot szénszálas erősítésű műanyagból javasolták, de később, erősségi okokból, a projekten változtattak. A terméknek most 85 mm átmérőjű titán elemekből kell állnia. Ebben az esetben a rácsos tömege 6, 2 tonna A szerkezet némi egyszerűsítése lehetséges a rácsos alsó rész részeinek vastagságának csökkentésével.
Miután a rácsot a repülőgépre szerelték fel, a törzs felső felületén több csomópont jelenik meg a rakétarendszer első lépcsőjéhez való dokkoláshoz. Segítségükkel javasolt a hordozó repülőgép összekötése a komplexum más elemeivel. A tartóknak rendelkezniük kell olyan vezérlőrendszerekkel, amelyek lehetővé teszik a rakétarendszerek felszabadítását a szükséges pillanatban.
Az előzetes tervezési munka és a számítógépes modellezést használó kutatások eredményei alapján a "Lin Industrial" tervezői alkották meg az AKS "Vyuga" első szakaszának általános megjelenését. Ennek a terméknek viszonylag nagy rakétameghajtású repülőgépnek kell lennie, amelyet úgy terveztek, hogy felgyorsítsa a keringési szakaszt az utánpótló repülőgéptől való elválasztás után. Az ilyen alkalmazási módok szükségessé tették néhány tervezési jellemző kidolgozását. Különösen szükség volt egy szárny és egy stabilizátor kifejlesztésére, amelyek célja a rakétarendszer visszahúzása a hordozó repülőgépről az elválás után.
A rácsos kivitel javasolt egy emlékeztető repülőgépre történő felszereléshez
Az első szakasz meglehetősen egyszerű kialakítását javasolják. Ennek a technikának az összes fő egységét egy hosszúkás rácsra kell felszerelni, amely a szerkezet alapja. A rácsos tetejére javasolt az üzemanyag- és oxidálószer -tartályok felszerelése, amelyek mögé a motort kell elhelyezni. Ebben az esetben a hátsó tartálynak az elülsővel ellentétben összetettebb alakúnak kell lennie, ami szükséges a keringési szakasz megfelelő elhelyezéséhez. A rácsos alsó részen rögzítések vannak a síkokhoz. A várható mechanikai és hőterhelések miatt az első szakasz hővédelmet kap az alsó törzsből.
A légkörben történő repüléshez közvetlenül a hordozótól való elválás után és leszálláskor a "Blizzard" első szakaszában különböző repülőgépeket kell használni. Javasolt egy alacsony szárny felszerelése a törzs középső részébe. Kifejlesztettek egy kétúszó farokegységet is, viszonylag kis stabilizátorokkal. Javasoljuk, hogy egy futóművet szereljenek a repülőgép belsejébe, ami szükséges ahhoz, hogy az első lépést visszajuttassák a kívánt repülőtérre.
Mostanra a jelentések szerint kialakult az első szakasz egyik fő elemének, az oxidáló tartálynak az alakja. A termékkel szemben magas követelményeket támasztottak az erősség, térfogat, tömörség és egyéb paraméterek tekintetében, a feltöltött folyadék maximális előállításának szükségességéig. Figyelembe véve ezeket a követelményeket és a folyékony oxigén jellemzőit, a tartály általános kialakítását határozták meg. A tartály hengeres oldalfelületét szénszálas anyagból kell készíteni, epoxi-kötőanyaggal, és belső bevonatot kell kapnia PMF-352 film formájában. Ez utóbbi szükséges az alacsony hőmérsékletű oxidálószer kompozit alkatrészekre gyakorolt negatív hatásának csökkentésére. A kompozit részbe ragasztott kereteket és aljazatokat alumínium-magnézium ötvözetből javasolják. A tartály belsejébe terelőlemezeket, csővezetékeket és egyéb szükséges alkatrészeket kell felszerelni.
Az első szakasz általános nézete
Javasoljuk, hogy az első szakasz farokrészébe szereljék fel a szükséges jellemzőkkel rendelkező egykamrás folyadékhajtóműves rakétamotort. A kerozint és folyékony oxigént használó erőműnek a gáz kiáramlási sebességét 3,4 km / s szinten kell mutatnia, ami lehetővé teszi a szükséges tolóerő -paraméterek elérését. Az első szakasz tervezési sebessége körülbelül 4720 m / s.
A teljes hossza 17,45 m, a Vyuga AKS első lépcsőjének száraz tömege 3,94 tonna, teljes indítási tömege pedig 30,4 tonna. A kiindulási tömeg nagy része üzemanyag: 7050 kg üzemanyag és 19 210 kg oxidálószer.
Az első szakasz hátsó törzséhez javasolt az ún. egy keringési szakasz, amely a hasznos teher szállítására és a szükséges pályára / pályára történő indítására szolgál. Az ilyen berendezések működésének jellegzetes jellemzői szokatlan típusú színpad kialakulásához vezettek. A "Blizzard" keringési szakaszának a repülőgép külső egységeinek áramvonalas formájúnak kell lennie, az orr felső részének orrnyílásával és a farokblokk oválishoz közeli részével. A hővédő bevonattal ellátott alsó rész enyhén ívelt alakú legyen.
A keringési szakasz hajótestének felső részében javasoljuk egy ejtőernyős rekesz, egy vezérlőberendezés -rekesz elhelyezését, amely mögött nagy térfogatnak kell lennie a hasznos teher befogadására. Ezeken a rekeszek alatt helyet kapnak az üzemanyag -alkatrészek gömb alakú és hengeres tartályainak felszerelésére. A hajótest farokrésze a motor alá kerül. A törzs felső részébe nyílászárók szerelhetők fel, amelyek a hasznos terhelés felszerelésére szolgálnak a színpad házába, valamint különféle munkák elvégzésekor kívülről történő eltávolítására. Különösen egy ilyen nyílás használható napelemek telepítésére, amikor az űrhajót keringési elrendezésben használják.
Az első szakasz leírása
Jelenlegi formájában a Vyuga projekt egy 5505 mm hosszú, 2604 mm széles és 1,5 m magas pályapálya építését foglalja magában, a keringési szakasz száraz tömege 950 kg. Terhelhetőség - 450 kg. Az üzemanyag- és oxidálószer -ellátással együtt a készülék súlya 4,8 tonna, ugyanakkor a számítások szerint a petróleum részaránya 914 kg, az oxidálószer pedig 2486 kg. A termék sebessége 4183 m / s legyen.
A Vyuga repülőgép -rendszer használatának elvei meglehetősen egyszerűnek tűnnek, és lehetővé teszik a hasznos teher elhelyezését a szükséges pályán vagy alacsony referenciapályára a minimális szükséges költségekkel. A feladatra való felkészülés során a keringési szakasz rakterében kell elhelyezni a szükséges hasznos teherbírást. Ezt a készüléket ezután az első fokozatra kell helyezni, és a teljes rendszert fel kell szerelni az emlékeztető repülőgép tartóira. Miután mindkét fokozat tartályait petróleummal és folyékony oxigénnel feltöltötte, a Vyuga AKS elkezdheti a munkát.
A rendszer működésének első szakasza megköveteli a szállító repülőgép személyzetének megfelelő működését. Az IL-76-nak a "Blizzard" elemeivel a törzsön 10 km magasságig kell emelkednie, és a kívánt irányt követve a rakétarendszer indítóterületére kell mennie. Továbbá javasoljuk a szétkapcsolást, majd az első szakasznak távolodnia kell a hordozótól, és be kell kapcsolnia a fenntartó folyékony motort. A hordozó repülőgép viszont lehetőséget kap arra, hogy visszatérjen repülőterére. A további repülést egymástól függetlenül, saját vezérlőrendszereink segítségével hajtjuk végre.
Az első szakaszban van egy üzemanyag -ellátás, amely szükséges a motor 185 másodperces működéséhez. Ez idő alatt a keringési szakasz felgyorsul egy adott magasságba való emelkedéssel. Az első szakasz segítségével a Vyuga AKS -nak 96 km magasságba kell emelkednie, és a keringési szakaszt a kívánt pályára kell hozni. Az üzemanyag kifogyása után a pálya szakasz leesik. A keringési szakasz tovább halad egy adott pálya mentén, míg az elsőnek bele kell kezdenie a tervezésbe, és be kell tartania az irányt a leszállóhelyre. A sebesség csökkentésével és lassításával az első szakasznak végül a meglévő futóművel kell leszállnia, "repülőgép" módszerrel. A leszállás után a színpadon elvégezhető a szükséges karbantartás, ami lehetővé teszi újbóli használatát.
A keringési szakasz általános nézete
Az elválasztás után a keringési szakasznak magában kell foglalnia saját motorját, és ki kell lépnie egy adott pályára. Teljes hasznos terhelés mellett a motort 334 másodpercig lehet működtetni 200 km magasságú pályára való emelkedéssel. Miután a szükséges paraméterekkel pályára lépett, a tudományos berendezések vagy más berendezések formájában hasznos teher megkezdheti munkáját. A kiosztott feladatok elvégzése után a keringési szakasz visszatérhet a Földre.
A torzításhoz javasoljuk egy fékezési impulzus alkalmazását, amely átviszi a keringési szakaszt a leszállási pályára. A színpad a hővédelem és az áramvonalas hajótest segítségével kockázat nélkül belép a légkör sűrű rétegeibe, és kilép a leszállóhelyre. Adott magasságban javasolt az ejtőernyő kinyitása, amely felelős a készülék lágy leszállásáért. A "repülőgépszerű" leszállás technikai és üzemeltetési okokból nem biztosított. A leszállás után a technikusok megkezdhetik a munkát a hasznos terheléssel. Ezenkívül a tervek szerint a keringési szakasz karbantartását is elvégezik, majd ezt követően új repülésre készülnek.
A Vyuga AKS használatához hasonló algoritmust javasolnak tudományos használatra. Ezenkívül mérlegelik annak lehetőségét, hogy ilyen technológiát a fegyveres erők érdekében használhassanak. Ebben az esetben a repülőgép -rendszer a keringési szakasz helyett képes fogadni a szükséges jellemzőkkel rendelkező harci felszerelést. A komplex ezen változatának pontos paramétereit azonban még nem határozták meg. Jelenleg csak a "Hóvihar" harci verziójának létrehozásának lehetőségét mérlegelik, és meghatározzák alkalmazásának lehetséges területeit.
A Vyuga AKS harci változata lehet egy csapásrendszer hordozója vagy az ellenséges űrhajó elfogásának eszköze. Ez utóbbi esetben a harci munka nagy hatékonysága érhető el, amelyet a harci felszerelések meglehetősen egyszerű, különböző paraméterekkel rendelkező pályákra történő telepítésének lehetősége biztosít. Az ilyen elképzelések megvalósítása azonban bizonyos nehézségekkel járhat. Mindenekelőtt a nehézségeket a hasznos terhelés korlátozásával kell összefüggésbe hozni. Még a keringési szakasz teljes cseréje speciális harci rendszerrel sem teszi lehetővé több tonna súlyú termék létrehozását.
Orbitális szakasz, alulnézet, alul nem látható. Fehér a hajótest, kék az üzemanyagtartályok, piros a motor, narancssárga az ejtőernyős rekesz, szürke a hasznos teher
Az űrkutatási rendszer javasolt architektúrája lehetővé teszi bizonyos előnyök megszerzését más hasonló célú komplexekkel szemben. A Vyuga projekt fő előnyei, amelyek jelentős pozitív gazdasági hatást eredményezhetnek, a meglévő hordozó repülőgépek használata (mindazonáltal észrevehető módosításokra szorulnak), valamint a visszatérő rakétafokozatok. Az első és a keringési szakasz többszöri felhasználásának lehetősége különleges követelményeket támaszt a kialakításukkal szemben, elsősorban a motorok jellemzőivel szemben, de az egyes indítások költségeinek észrevehető csökkenéséhez vezethet.
A projekt második jellemző előnye, hogy nincs meg a meglévő űrkikötőkhöz való "kötés". A Vyuga AKS indítópályája valójában bármely olyan repülőtér, amely képes fogadni az Il-76 típusú szállító repülőgépeket, és rendelkezik egy bizonyos felszereléskészlettel a rakétarendszerekkel való munkavégzéshez. Ennek köszönhetően a hasznos teher pályára állítása a bolygó szinte bárhonnan végrehajtható. Ennek eredményeként a hasznos teher viszonylag egyszerű pályára állítása a szükséges hajlásszöggel biztosított.
A rendelkezésre álló adatok szerint jelenleg a Lin Industrial cég Vyuga repülőgép -tervezési projektje az előzetes vizsgálatok szakaszában marad. A projekt általános jellemzőit meghatározták, de a műszaki dokumentációt még nem dolgozták ki. Vannak olyan információk, amelyek szerint a Vyuga projekt előzetes verziója nem kapta meg a fejlesztést kezdeményező ügyfél jóváhagyását, és ennek következtében finanszírozás nélkül maradt. A fejlesztő becslései szerint a kutatómunka első szakasza 3,2 millió rubel összegű finanszírozást igényel. A további munka új beruházásokat igényel. Ugyanakkor a projekt befejezéséhez szükséges idő és pénzügyi költségek becslései még nem tisztázottak.
Meg kell jegyezni, hogy a Vyuga AKS projekt nem az első ilyen hazai fejlesztés a kategóriájában. Az ez irányú munka hazánkban még a múlt század hatvanas éveiben kezdődött, és több OKB-155 vezette szervezet végezte. A Spiral projekt célja egy olyan komplexum létrehozása volt, amely alkalmas hiperszonikus emlékeztető repülőgép, emlékeztető blokk stb. repülőgépek körül keringő, hogy hasznos terhet bocsássanak pályára. A "Spirál" kész komplexumot különféle célokra lehetett használni, elsősorban a hadseregben.
A Vyuga repülőgép -rendszer használatának sémája
A hatvanas évek végétől a hetvenes évek közepéig számos ígéretes technológia prototípusa készült, amelyeket különböző tesztek során használtak fel. Különösen a BOR sorozatú járművek végeztek több szuborbitális és orbitális repülést. A légköri vizsgálatokhoz MiG-105.11 típusú repülőgépet használtak. A tesztek befejezése után a Spiral projekten végzett munka befejeződött. Az ügyfél ígéretesebbnek tartotta az új Energia-Buran projektet. Néhány, a Spirál program részeként épített prototípus később múzeumi kiállítás lett.
A nyolcvanas évek eleje óta a Molniya NPO fejlesztette a Multipurpose Aerospace System (MAKS) projektet. Javasolták, hogy egy An-225 hordozó repülőgépet és egy keringő repülőgépet, amely további üzemanyagtartállyal rendelkezik, beépítsék ebbe a rendszerbe. A konfigurációtól függően a MAKS komplex 7 vagy 18 tonna hasznos terhet tud szállítani a pályára. Figyelembe vették a rendszer automatikus rakományos és emberes verzióit is.
A kilencvenes évek elejének problémái miatt a MAKS projekt munkálatait leállították. Csak 2012 -ben érkeztek jelentések a munka esetleges újrakezdéséről és a komplexum modern verziójának megalkotásáról. Ezenkívül megemlítették annak lehetőségét, hogy a meglévő projektet más hordozó repülőgépekkel stb. Ismeretes, hogy azóta nem történt különösebb előrelépés a megújult MAKS projekt során.
A magánipari rakéta- és űrtársaság "Lin Industrial" jelenleg egy ígéretes repülőgép -komplexum új verzióját készíti, amely képes különféle tudományos és egyéb problémák megoldására. Mostanra kidolgozták a rendszer általános megjelenését, és meghatározták fő jellemzőit, jellemzőit stb. A munka azonban finanszírozás hiányában még nem tudott tovább haladni. Az idő megmutatja, hogy a fejlesztő cég talál -e befektetőt, és képes lesz -e érdekes projektet megvalósítani a gyakorlati megvalósításban. Ha az AKS "Vyuga" projektnek sikerül legalább teszteket elérnie a pálya pályájának elindításával az űrbe, akkor nagy sikert arat az egész hazai űripar számára, mind az állami, mind a magánszféra számára. Ez azonban még messze van az ilyen sikerektől: a projektnek még hosszú fejlesztésre van szüksége.
