Ha megnézi a Burana és a Shuttle szárnyas űrhajó fényképeit, az a benyomása támadhat, hogy ezek teljesen egyformák. Legalább nem lehetnek alapvető különbségek. A külső hasonlóság ellenére ez a két űrrendszer még mindig alapvetően különbözik.
Shuttle és Buran
Űrsikló
A Shuttle egy újrafelhasználható szállító űrhajó (MTKK). A hajó három folyékony hajtóanyagú rakétamotorral (LPRE) rendelkezik, amelyek hidrogénnel működnek. Oxidálószer - folyékony oxigén. Az alacsony földpályára való belépéshez hatalmas mennyiségű üzemanyag és oxidálószer szükséges. Ezért az üzemanyagtartály az űrsikló rendszer legnagyobb eleme. Az űrhajó ezen a hatalmas tartályon található, és egy csővezetékrendszer köti össze, amelyen keresztül üzemanyagot és oxidálószert szállítanak a Shuttle motorjaihoz.
Mindazonáltal a szárnyas hajó három erős motorja nem elegendő az űrbe való belépéshez. A rendszer központi tartályához két szilárd hajtógáz -erősítő csatlakozik - az emberiség eddigi történetének legerősebb rakétái. A legnagyobb erőre pontosan az induláskor van szükség a több tonnás hajó mozgatásához és az első négy és fél tíz kilométerre történő felemeléséhez. A szilárd rakétaerősítők a terhelés 83% -át viselik.
Újabb "sikló" száll fel
45 km-es magasságban a szilárd hajtógáz-fokozókat, miután elhasználták az összes üzemanyagot, elválasztják a hajótól, és ejtőernyővel lecsapnak az óceánba. Továbbá 113 km -es magasságba a "sikló" három rakétahajtómű segítségével emelkedik fel. A tartály szétválasztása után a hajó tehetetlenségből további 90 másodpercig repül, majd rövid időre két, öngyulladó üzemanyaggal hajtott orbitális manőverező motort kapcsolnak be. A "sikló" pedig működő pályára megy. És a tartály belép a légkörbe, ahol ég. Részei az óceánba esnek.
Szilárd hajtóanyag -fokozó osztály
Az orbitális manőverező motorokat, ahogy a nevük is mutatja, különféle manőverekre tervezték az űrben: a pálya paramétereinek megváltoztatására, az ISS-hez vagy más űrhajókhoz történő dokkoláshoz. Így a "transzferek" többször is jártak a Hubble keringő távcsőben szervizelés céljából.
És végül, ezek a motorok arra szolgálnak, hogy fékezési impulzust hozzanak létre, amikor visszatérnek a Földre.
A keringési szakasz a farok nélküli monoplán aerodinamikai konfigurációja szerint készül, alacsonyan fekvő delta szárnnyal, az él élének kettős söprésével és a szokásos séma szerinti függőleges farokkal. A légköri szabályozáshoz kétrészes kormányt használnak a gerincen (itt van egy légfék), elevonokat a szárny hátsó szélén és egy kiegyenlítő csappantyút a hátsó törzs alatt. Behúzható alváz, háromkerekű, orrkerékkel.
Hossza 37, 24 m, szárnyfesztávolsága 23, 79 m, magassága 17, 27 m. A jármű „száraz” tömege körülbelül 68 t, felszállási súlya - 85–114 t (a feladattól és a hasznos terheléstől függően), leszállás visszatérő terhelés a fedélzeten - 84, 26 t.
A repülőgép legfontosabb tervezési jellemzője a hővédelem.
A leghőterheltebb helyeken (tervezési hőmérséklet 1430 ° C-ig) többrétegű szén-szén kompozitot használnak. Kevés ilyen hely van, ez elsősorban a törzs orra és a szárny elülső éle. Az egész készülék alsó felülete (650 és 1260 ° C között melegszik) kvarcszálas anyagból készült burkolólapokkal van borítva. A felső és oldalsó felületeket részben alacsony hőmérsékletű szigetelőlapok védik - ahol a hőmérséklet 315–650 ° C; más helyeken, ahol a hőmérséklet nem haladja meg a 370 ° C -ot, szilikon gumival borított filc anyagot használnak.
Mind a négyféle hővédelem össztömege 7164 kg.
A keringési szakaszban kétszintes pilótafülke található hét űrhajós számára.
Transzfer felső szintje
Meghosszabbított repülési program vagy mentési műveletek esetén legfeljebb tíz ember tartózkodhat a sikló fedélzetén. A pilótafülkében repülésvezérlők, munka- és alvóhelyek, konyha, tárolóhelyiség, egészségügyi szoba, légzsilip, műveleti és hasznos teher -ellenőrző állások, valamint egyéb berendezések találhatók. A kabin teljes nyomás alatti térfogata 75 köbméter. m, az élettartó rendszer 760 Hgmm nyomást tart fenn benne. Művészet. és a hőmérséklet 18, 3 - 26, 6 ° С tartományban van.
Ez a rendszer nyílt változatban készül, azaz levegő és víz regenerálása nélkül. Ez a választás annak a ténynek köszönhető, hogy a transzferjáratok időtartamát hét napban határozták meg, és további pénzeszközök felhasználásával akár 30 napra is fel lehet hozni. Ilyen jelentéktelen önállóság mellett a regeneráló berendezések telepítése a súly, az energiafogyasztás és a fedélzeti berendezés összetettségének indokolatlan növekedését jelentené.
A sűrített gázok elegendőek ahhoz, hogy egy teljes nyomásmentesítés esetén helyreállítsák a kabin normál légkörét, vagy 42,5 Hgmm nyomást tartsanak benne. Művészet. 165 percen belül, amikor a hajótestben kis lyuk keletkezik röviddel a rajt után.
A csomagtér mérete 18, 3 x 4, 6 m, térfogata 339, 8 köbméter. m fel van szerelve egy "három térd" manipulátorral, 15, 3 m hosszú. A rekesz ajtajainak kinyitásakor a hűtőrendszer radiátorai velük együtt munkahelyzetbe fordulnak. A radiátorpanelek fényvisszaverő képessége olyan, hogy akkor is hidegek maradnak, ha a nap süt rájuk.
Mire képes az űrsikló és hogyan repül
Ha egy összeszerelt rendszert vízszintesen repülünk, akkor egy külső üzemanyagtartályt látunk központi elemként; egy keringő kötött ki hozzá felülről, és gyorsítók vannak az oldalakon. A rendszer teljes hossza 56,1 m, magassága 23,34 m. A teljes szélességet a keringési szakasz szárnyfesztávolsága határozza meg, azaz 23,79 m. A maximális kilövő tömeg körülbelül 2 041 000 kg.
Lehetetlen ilyen egyértelműen beszélni a hasznos teher nagyságáról, mivel ez függ a célpálya paramétereitől és az űrhajó indítási pontjától. Íme három lehetőség. Az űrsikló rendszer képes megjeleníteni:
- 29 500 kg a Canaveral -foktól (Florida, keleti part) kelet felé indítva 185 km magasságú és 28º -os dőlésszögű pályára;
- 11 300 kg az Űrrepülési Központból indítva. Kennedy 500 km magasságú és 55º -os dőlésszögű pályára;
- 14 500 kg, amikor a Vandenberg légierő támaszpontjáról (Kalifornia, nyugati part) 185 kilométeres körpólusú pályára indítják.
A transzferekhez két leszállócsíkot szereltek fel. Ha az űrsikló messze landolt a kilövési helytől, egy Boeing 747 -esen térne haza
A Boeing 747 transzferrel indul a kozmodromhoz
Összesen öt transzfert építettek (közülük ketten balesetben haltak meg) és egy prototípust.
A fejlesztés során azt tervezték, hogy a transzferek évente 24 indítást hajtanak végre, és mindegyik akár 100 repülést tesz lehetővé az űrbe. A gyakorlatban jóval kevesebbet használtak - a program végére, 2011 nyarára 135 indításra került sor, ebből Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 …
Az űrsikló legénysége két űrhajósból áll - a parancsnokból és a pilótából. Az űrsikló legnagyobb személyzete nyolc űrhajós (Challenger, 1985).
Szovjet reakció a Shuttle létrehozására
A "shuttle" fejlesztése nagy hatást tett a Szovjetunió vezetőire. Úgy vélték, hogy az amerikaiak egy űr-föld rakétákkal felfegyverzett orbitális bombázót fejlesztenek. Az űrsikló hatalmas méretét és képességét arra, hogy akár 14,5 tonna terhet visszajuttasson a Földre, egyértelmű fenyegetésként értelmezték a szovjet műholdak, sőt a szovjet katonai űrállomások, például az Almaz elrablásával, amelyek Szaljut néven repültek az űrben. Ezek a becslések tévesek voltak, mivel az Egyesült Államok 1962-ben elvetette az űrbombázó ötletét egy nukleáris tengeralattjáró és földi ballisztikus rakéták sikeres fejlesztése kapcsán.
A Szojuz könnyedén elfér a sikló rakterében
A szovjet szakértők nem tudták megérteni, hogy miért van szükség évente 60 repülőgép -indításra - hetente egy indításra! Honnan jött az űrszelvények és állomások sokasága, amelyekre a Shuttle -nek szüksége lenne? A más gazdasági rendszerben élő szovjet emberek el sem tudták képzelni, hogy a NASA vezetése, amely erőteljesen nyomott egy új űrprogramot a kormányban és a Kongresszusban, a munkanélküliségtől való félelemtől vezérelte. A holdprogram a végéhez közeledett, és több ezer magasan képzett szakember nem dolgozott. És ami a legfontosabb, a tekintélyes és nagyon jól fizetett NASA-vezetők csalódást keltő kilátásban voltak, hogy elválnak lakott irodáiktól.
Ezért gazdasági megvalósíthatósági tanulmány készült az újrafelhasználható szállító űreszközök nagy pénzügyi előnyeiről az eldobható rakéták elhagyása esetén. De a szovjet nép számára abszolút érthetetlen volt, hogy az elnök és a kongresszus csak szavazóik véleményének nagy figyelembevételével költhet országos pénzeszközöket. Ezzel kapcsolatban a Szovjetunióban az a vélemény uralkodott, hogy az amerikaiak új minőségi ellenőrzést hoznak létre néhány jövőbeli érthetetlen feladatra, valószínűleg katonai feladatokra.
Újrahasználható "Buran" űrhajó
A Szovjetunióban eredetileg a Shuttle továbbfejlesztett példányának létrehozását tervezték - egy OS -120 körpályás repülőgépet, amely 120 tonnát nyom. (Az amerikai sikló 110 tonnát nyomott teljes terheléssel). a Buran két pilóta pilótafülkéjével és a repülőtéren leszálló turboreaktív motorokkal.
A Szovjetunió fegyveres erőinek vezetése ragaszkodott a "sikló" szinte teljes másolásához. Ekkorra a szovjet hírszerzés sok információt tudott szerezni az amerikai űrhajóról. De kiderült, hogy nem ilyen egyszerű. A hazai hidrogén-oxigén rakéta hajtóművek nagyobb méretűek és nehezebbek lettek, mint az amerikaiak. Ráadásul hatalom tekintetében alacsonyabbak voltak a tengerentúlon. Ezért három rakétahajtómű helyett négyet kellett telepíteni. De a pályasíkon egyszerűen nem volt hely négy hajtóműnek.
A siklónál a rakomány 83% -át az induláskor két szilárd hajtóanyag-fokozó szállította. A Szovjetunióban nem lehetett ilyen erős szilárd hajtóanyagú rakétákat kifejleszteni. Az ilyen típusú rakétákat tengeri és szárazföldi nukleáris töltések ballisztikus hordozóiként használták. De nem nagyon érték el a szükséges teljesítményt. Ezért a szovjet tervezőknek volt az egyetlen lehetőségük - folyékony hajtóanyagú rakétákat használni gyorsítóként. Az Energia-Buran program keretében nagyon sikeres petróleum-oxigén RD-170-eseket hoztak létre, amelyek a szilárd tüzelőanyag-fokozók alternatívájaként szolgáltak.
A baikonuri kozmodróm elhelyezkedése arra kényszerítette a tervezőket, hogy növeljék hordozórakétaik teljesítményét. Ismeretes, hogy minél közelebb van a kilövőpálya az egyenlítőhöz, annál nagyobb a terhelés, amelyet egy és ugyanaz a rakéta pályára tud állítani. A Canaveral -fokon található amerikai kozmodromnak 15% előnye van Baikonurral szemben! Vagyis, ha egy Baikonurból indított rakéta 100 tonnát képes emelni, akkor 115 tonnát bocsát pályára a Canaveral -fokról!
A földrajzi feltételek, a technológiai különbségek, a létrehozott motorok jellemzői és az eltérő tervezési megközelítés - mind befolyásolták a "Buran" megjelenését. Mindezen realitások alapján kifejlesztettek egy új koncepciót és egy új, 92 tonna súlyú OK-92 pályás járművet. Négy oxigén-hidrogén motor került a központi üzemanyagtartályba, és megszerezték az Energia hordozórakéta második szakaszát. Két szilárd hajtógáz-fokozó helyett úgy döntöttek, hogy négy rakétát használnak folyékony üzemanyag kerozin-oxigénre, négykamrás RD-170 motorokkal. A négykamrás négy fúvókát jelent; a nagy átmérőjű fúvóka rendkívül nehéz gyártani. Ezért a tervezők a motor bonyolultságához és súlyozásához mennek, több kisebb fúvókával tervezve. Ahány fúvóka van, annyi égéskamra, ahol egy csomó üzemanyag- és oxidálószer -ellátó csővezeték van, és minden "kikötés". Ez a kapcsolat a hagyományos, "királyi" rendszer szerint jött létre, hasonlóan a "szövetségekhez" és a "kelethez", az "Energia" első szakaszává vált.
"Buran" repülés közben
Maga a Buran tengerjáró hajó lett a hordozórakéta harmadik állomása, hasonlóan a Szojuzhoz. Az egyetlen különbség az, hogy a Buran a második szakasz oldalán helyezkedett el, míg a Szojuz a hordozórakéta legtetején volt. Így megkaptuk a háromlépcsős eldobható űrrendszer klasszikus sémáját, azzal a különbséggel, hogy a pályahajó újrafelhasználható volt.
Az újrafelhasználhatóság az Energia-Buran rendszer másik problémája volt. Az amerikaiak számára a transzfert 100 járatra tervezték. Például az orbitális manőverező motorok akár 1000 fordulatot is kibírnak. A megelőző karbantartás után minden elem (az üzemanyagtartály kivételével) alkalmas volt az űrbe való indításra.
Szilárd hajtóanyag -emlékeztető, amelyet egy speciális edény vesz fel
A szilárd hajtógáz-fokozókat ejtőernyővel ejtőernyővel eresztették az óceánba, speciális NASA hajók vették fel és szállították a gyártó üzemébe, ahol megelőző karbantartáson estek át, és feltöltötték üzemanyaggal. Magát a siklót is alaposan ellenőrizték, megakadályozták és megjavították.
Ustinov védelmi miniszter ultimátumban követelte, hogy az Energia-Buran rendszer maximálisan újrahasznosítható legyen. Ezért a tervezők kénytelenek voltak foglalkozni ezzel a problémával. Formailag az oldalsó erősítőket újrafelhasználhatónak tekintették, és tíz indításra alkalmasak. De valójában ez sok okból nem jött össze. Vegyük legalább azt a tényt, hogy az amerikai gyorsítók az óceánba csaptak, a szovjetek pedig a kazah sztyeppbe estek, ahol a leszállási körülmények nem voltak olyan jóindulatúak, mint a meleg óceáni vizek. A folyékony hajtóanyagú rakéta pedig kényesebb alkotás. mint a szilárd hajtóanyag. A "Buran" -ot szintén 10 járatra tervezték.
Általában az újrafelhasználható rendszer nem működött, bár az eredmények nyilvánvalóak voltak. A nagy hajtómotoroktól megszabadult szovjet pályahajó erősebb motorokat kapott a pályán történő manőverezéshez. Ami űr "vadászbombázóként" történő használata esetén nagy előnyökkel járt. Plusz turboreaktorok a légköri repüléshez és leszálláshoz. Ezenkívül egy erőteljes rakétát hoztak létre, amelynek első lépcsője kerozin, a második pedig hidrogén. Ez olyan rakéta volt, amely a Szovjetunióból hiányzott a holdfutam megnyeréséhez. Jellemzőit tekintve az Energia gyakorlatilag egyenértékű volt az amerikai Saturn-5 rakétával, amely az Apollo-11-et a Holdra küldte.
A "Buran" nagyszerű külső hozzáférést biztosít az amerikai "Shuttle" -hoz. Korabl poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka» c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie and pocadke pocle vozvrascheniya in plotnye cloi atmolefery - wheel napravony. Ellenőrzött süllyedést tudott végezni a légkörben, akár 2000 kilométeres oldalmanőverrel.
A "Buren" hossza 36,4 méter, szárnyfesztávolsága körülbelül 24 méter, a hajó magassága az alvázon több mint 16 méter. A hajó régi tömege több mint 100 tonna, ebből 14 tonnát használnak fel üzemanyagként. In nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina for ekipazha and bolshey chacti appparatury for obecpecheniya poleta in coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka and pocadki. A kabin térfogata több mint 70 köbméter.
Amikor vozvraschenii in plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablea rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii koablya. Ne dolzhh Ezért a "BURAN" megkülönböztette erőteljes hővédelmét, amely normál hőmérsékleti feltételeket biztosít a hajó tervezéséhez repülőgépen történő repülés közben
Hőálló burkolat több mint 38 ezer csempeből, speciális anyagokból: kvarcszál, nagy teljesítményű mag, nincs mag A kerámia fa képes felhalmozni a hőt anélkül, hogy a hajótestre továbbítaná. Ennek a páncélnak a teljes tömege körülbelül 9 tonna volt.
A BURANA raktér hossza körülbelül 18 méter. Kiterjedt raktérében akár 30 tonna hasznos teher elhelyezésére is lehetőség van. Ott nagy űrjárműveket lehetett elhelyezni - nagy műholdakat, pályaállomások tömbjeit. A hajó leszállótömege 82 tonna.
A "BURAN" -ot az összes szükséges rendszerrel és berendezéssel együtt használták mind az automatikus, mind a pilótarepüléshez. Ez és a navigációs és vezérlési eszközök, valamint a rádiótechnikai és televíziós rendszerek, valamint a melegség és az energia automatikus vezérlése
Buran kabinja
A fő motor telepítése, a manőverezéshez szükséges két motorcsoport a farokrész végén és a keret elülső részén található.
Összesen 5 pályahajó építését tervezték. Buran mellett a Tempest már majdnem kész volt, és majdnem a Bajkál fele. További két, a gyártás kezdeti szakaszában lévő hajó nem kapott nevet. Az Energia -Buran rendszer nem volt szerencsés - szerencsétlen időben született. A szovjet gazdaság már nem tudta finanszírozni a drága űrprogramokat. És valamiféle sors üldözte a "Buran" -on repülésekre készülő űrhajósokat. V. Bukreev és A. Lysenko tesztpilóták 1977 -ben, még az űrhajóscsoporthoz való csatlakozás előtt, repülőgép -szerencsétlenségben meghaltak. 1980 -ban O. Kononenko tesztpilóta meghalt. 1988 megölte A. Levcsenko és A. Scsukin életét. A "Buran" R. Stankevichus repülése után a szárnyas űrhajó pilótafülke másodpilótája meghalt egy repülőbalesetben. I. Volkot nevezték ki az első pilótának.
A "Buran" sem volt szerencsés. Az első és egyetlen sikeres repülés után a hajót a baikonuri kozmodróm hangárjában tartották. 2002. május 12 -én összeomlott a műhely átfedése, amelyben a Buran és az Energia modell található. Ezen a szomorú akkordon véget ért a szárnyas űrhajó, amely ilyen nagy reményeket mutatott.
A padló összeomlása után
