Når du ser på fotografierne af rumfartøjerne Burana og Shuttle, kan du få indtryk af, at de er ret identiske. Der burde i hvert fald ikke være nogen grundlæggende forskelle. På trods af den eksterne lighed er disse to rumsystemer stadig fundamentalt forskellige.
Shuttle og Buran
Shuttle
The Shuttle er et genanvendeligt transportrumfartøj (MTKK). Skibet har tre flydende drivraketmotorer (LPRE), der kører på brint. Oxidationsmiddel - flydende ilt. At komme i kredsløb med lav jord kræver en enorm mængde brændstof og oxidationsmiddel. Derfor er brændstoftanken det største element i Space Shuttle -systemet. Rumfartøjet er placeret på denne enorme tank og er forbundet til det med et rørsystem, hvorigennem brændstof og oxidationsmiddel tilføres Shuttles motorer.
Og ikke desto mindre er de tre kraftfulde motorer på det vingede skib ikke nok til at gå ud i rummet. Til systemets centrale tank er der fastmonteret to fastdrevne boostere - de hidtil mest kraftfulde raketter i menneskehedens historie. Den største kraft er nødvendig lige i starten for at flytte multi-ton skibet og løfte det til de første fire og et halvt snes kilometer. Massive raketforstærkere påtager sig 83% af belastningen.
En anden "Shuttle" tager fart
I 45 km's højde adskilles fastdrevne boostere, der har brugt alt brændstof, fra skibet og sprøjter ved faldskærm ned i havet. Yderligere, i en højde på 113 km, stiger "skytten" ved hjælp af tre raketmotorer. Efter adskillelse af tanken flyver skibet i yderligere 90 sekunder med inerti, og derefter tændes der i kort tid to orbitalmanøvreringsmotorer, der drives af selvantændeligt brændstof. Og "shuttle" går ind i en fungerende bane. Og tanken kommer ind i atmosfæren, hvor den brænder. Dele af det falder i havet.
Afdeling for solide drivmidler
Orbitalmanøvreringsmotorer er, som deres navn antyder, designet til forskellige manøvrer i rummet: til ændring af kredsløbsparametre, til dokning til ISS eller til andre rumfartøjer i lav jordbane. Så "shuttles" foretog flere besøg i Hubbles kredsløbsteleskop for service.
Og endelig tjener disse motorer til at skabe en bremseimpuls, når de vender tilbage til Jorden.
Orbitaltrinnet udføres i henhold til den aerodynamiske konfiguration af en halefri monoplan med en lavtliggende deltavinge med en dobbelt svejning af forkanten og med en lodret hale af det sædvanlige skema. Til atmosfærisk kontrol bruges et todelt ror på kølen (her er en luftbremse), elevoner på vingens bagkant og en balanceklap under den bageste skrog. Udtrækkeligt chassis, trehjulet cykel, med næsehjul.
Længde 37, 24 m, vingefang 23, 79 m, højde 17, 27 m. Køretøjets "tørre" vægt er omkring 68 t, startvægt - fra 85 til 114 t (afhængigt af opgaven og nyttelast), lander med en returlast om bord - 84, 26 t.
Den vigtigste designfunktion i flyrammen er dens termiske beskyttelse.
På de mest varmebelastede steder (konstruktionstemperatur op til 1430 ° C) bruges en kulstof-kulstofkomposit i flere lag. Der er få sådanne steder, det er hovedsageligt skrognæsen og vingens forkant. Den nederste overflade af hele apparatet (opvarmning fra 650 til 1260 ° C) er dækket med fliser lavet af et materiale baseret på kvartsfiber. Top- og sideoverfladerne er delvist beskyttet af lavtemperaturisoleringsfliser - hvor temperaturen er 315–650 ° C; andre steder, hvor temperaturen ikke overstiger 370 ° С, bruges filtmateriale dækket med silikongummi.
Den samlede vægt af alle fire typer af termisk beskyttelse er 7164 kg.
Orbitalstadiet har et dobbeltdækket cockpit til syv astronauter.
Shuttle øverste dæk
I tilfælde af et udvidet flyveprogram eller ved udførelse af redningsaktioner kan op til ti personer være ombord på bussen. I cockpittet er der flyvekontroller, arbejds- og sovepladser, et køkken, et opbevaringsrum, et sanitetsrum, en luftlås, betjenings- og nyttelastkontrolposter og andet udstyr. Det samlede trykvolumen i kabinen er 75 kubikmeter. m, opretholder livsstøttesystemet et tryk på 760 mm Hg i det. Kunst. og temperatur i området 18, 3 - 26, 6 ° С.
Dette system er lavet i en åben version, det vil sige uden brug af luft og vandgenerering. Dette valg skyldes, at varigheden af shuttle -flyvningerne blev sat til syv dage, med mulighed for at bringe det op til 30 dage ved hjælp af ekstra midler. Med en så ubetydelig autonomi ville installationen af regenereringsudstyr betyde en uberettiget stigning i vægt, strømforbrug og kompleksiteten af det indbyggede udstyr.
Tilførslen af komprimerede gasser er nok til at genoprette den normale atmosfære i kabinen i tilfælde af en fuldstændig trykfald eller for at opretholde et tryk på 42,5 mm Hg i den. Kunst. inden for 165 minutter, når der dannes et lille hul i skroget kort efter starten.
Lastrummet måler 18, 3 x 4, 6 m og et volumen på 339, 8 kubikmeter. m er udstyret med en "tre-knæ" manipulator 15, 3 m lang. Når rumdørene åbnes, vender radiatorerne i kølesystemet til arbejdspositionen sammen med dem. Radiatorpanelernes refleksivitet er sådan, at de forbliver kolde, selv når solen skinner på dem.
Hvad rumfærgen kan, og hvordan den flyver
Hvis vi forestiller os et samlet system, der flyver vandret, vil vi se en ekstern brændstoftank som dets centrale element; en orbiter er sat til den ovenfra, og acceleratorer er på siderne. Systemets samlede længde er 56,1 m, og højden er 23,34 m. Den samlede bredde bestemmes af kredsløbets vingspænd, det vil sige 23,79 m. Den maksimale affyringsvægt er omkring 2.041.000 kg.
Det er umuligt at tale så entydigt om nyttelastens størrelse, da det afhænger af parametrene for målbanen og af rumfartøjets affyringspunkt. Her er tre muligheder. Space Shuttle -systemet kan vise:
- 29.500 kg ved lancering østpå fra Cape Canaveral (Florida, østkysten) i en bane med en højde på 185 km og en hældning på 28º;
- 11 300 kg ved opsendelse fra Space Flight Center. Kennedy i en bane med en højde på 500 km og en hældning på 55º;
- 14.500 kg, når den blev lanceret fra Vandenberg Air Force Base (Californien, vestkysten) i en cirkumpolær bane med en højde på 185 km.
Til shuttles var der udstyret med to landingsstrimler. Hvis bussen landede langt fra opsendelsesstedet, ville den vende hjem med en Boeing 747
Boeing 747 tager shuttle til cosmodrome
I alt blev der bygget fem shuttles (to af dem døde i ulykker) og en prototype.
Ved udviklingen blev det overvejet, at shuttles ville foretage 24 opsendelser om året, og hver af dem ville foretage op til 100 flyvninger ud i rummet. I praksis blev de brugt meget mindre - ved programmets afslutning i sommeren 2011 blev der foretaget 135 lanceringer, hvoraf Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 …
Shuttleens besætning består af to astronauter - kommandanten og piloten. Shuttleens største besætning er otte astronauter (Challenger, 1985).
Sovjetisk reaktion på oprettelsen af Shuttle
Udviklingen af "shuttle" gjorde et stort indtryk på lederne af USSR. Det blev anset for, at amerikanerne udviklede et orbital bombefly bevæbnet med rum-til-jord missiler. Shuttles enorme størrelse og dens evne til at returnere en last på op til 14,5 tons til Jorden blev fortolket som en klar trussel om bortførelse af sovjetiske satellitter og endda sovjetiske militære rumstationer som Almaz, der fløj i rummet under navnet Salyut. Disse skøn var fejlagtige, siden USA opgav tanken om et rumbomber i 1962 i forbindelse med den vellykkede udvikling af en atomubåd og jordbaserede ballistiske missiler.
Soyuz kunne let passe ind i shuttleens lastrum
Sovjetiske eksperter kunne ikke forstå, hvorfor 60 shuttle -lanceringer var nødvendige om året - en lancering om ugen! Hvor kom mængden af rumsatellitter og stationer, som pendulbilen skulle bruge til? Sovjetfolk, der levede i et andet økonomisk system, kunne ikke engang forestille sig, at ledelsen af NASA, der ihærdigt skubbede et nyt rumprogram i regeringen og kongressen, var styret af frygten for at være arbejdsløs. Måneprogrammet var ved at være færdigt, og tusinder af højt kvalificerede specialister var arbejdsløse. Og vigtigst af alt stod de respekterede og meget vellønnede NASA-ledere over for den skuffende udsigt til at skille sig fra deres beboede kontorer.
Derfor blev der udarbejdet en økonomisk forundersøgelse af de store økonomiske fordele ved genanvendelige rumfartøjer til transport i tilfælde af opgivelse af engangsraketter. Men for det sovjetiske folk var det helt uforståeligt, at præsidenten og kongressen kun kunne bruge landsdækkende midler med stor hensyntagen til deres vælgeres mening. I den forbindelse herskede den opfattelse i Sovjetunionen, at amerikanerne skabte en ny QC til nogle fremtidige uforståelige opgaver, sandsynligvis militære.
Genanvendeligt rumfartøj "Buran"
I Sovjetunionen var det oprindeligt planlagt at oprette en forbedret kopi af Shuttle - et orbitalplan OS -120, der vejer 120 tons. (Den amerikanske shuttle vejede 110 tons ved fuld belastning). I modsætning til Shuttle var det planlagt at udstyre Buran med et udkastcockpit til to piloter og turbojetmotorer til landing i lufthavnen.
Ledelsen for de væbnede styrker i USSR insisterede på næsten fuldstændig kopiering af "shuttle". På dette tidspunkt var sovjetisk efterretningstjeneste i stand til at indhente mange oplysninger om det amerikanske rumfartøj. Men det viste sig ikke at være så enkelt. Indenlandske brint-ilt-raketmotorer viste sig at være større i størrelse og tungere end amerikanske. Desuden var de magtmæssigt ringere end i udlandet. Derfor var det i stedet for tre raketmotorer nødvendigt at installere fire. Men på orbitalplanet var der simpelthen ikke plads til fire fremdriftsmotorer.
Ved shuttlen blev 83% af belastningen i starten båret af to fastdrevne boostere. I Sovjetunionen var det ikke muligt at udvikle sådanne kraftige solide missiler. Missiler af denne type blev brugt som ballistiske bærere af sø- og landbaserede atomafgifter. Men de nåede ikke den krævede kraft særlig meget. Derfor havde de sovjetiske designere den eneste mulighed - at bruge flydende drivraketter som acceleratorer. Under Energia-Buran-programmet blev der udviklet meget succesrige petroleum-oxygen RD-170'er, der tjente som et alternativ til fastbrændstof-boostere.
Selve placeringen af Baikonur -kosmodromen tvang designerne til at øge kraften i deres affyringsbiler. Det vides, at jo tættere affyringspladen er på ækvator, jo større belastning kan en og samme raket sætte i kredsløb. Den amerikanske cosmodrome ved Cape Canaveral har en 15% fordel i forhold til Baikonur! Det vil sige, at hvis en raket, der blev opsendt fra Baikonur, kan løfte 100 tons, så vil den skyde 115 tons i kredsløb, når den sendes fra Cape Canaveral!
Geografiske forhold, forskelle i teknologi, egenskaber ved de oprettede motorer og en anderledes designtilgang - alt påvirkede udseendet af "Buran". Baseret på alle disse realiteter blev der udviklet et nyt koncept og et nyt kredsløbskøretøj OK-92, der vejer 92 tons. Fire oxygen-brintmotorer blev overført til den centrale brændstoftank, og anden fase af Energia-affyringsvognen blev opnået. I stedet for to fastdrevne boostere blev det besluttet at bruge fire raketter på petroleum-ilt med flydende brændstof med firekammer-RD-170-motorer. Fire-kammer betyder fire dyser; en dyse med en stor diameter er ekstremt vanskelig at fremstille. Derfor går designerne til motorens komplikation og vægtning ved at designe den med flere mindre dyser. Der er lige så mange dyser, som der er forbrændingskamre med en flok brændstof- og oxidationsforsyningsrørledninger og alle "fortøjninger". Dette link blev foretaget i henhold til den traditionelle, "kongelige" ordning, der lignede "alliancer" og "øst", blev den første fase af "Energi".
"Buran" under flyvning
Buran -krydstogtskibet blev selv tredje etape af affyringsvognen, der ligner Soyuz. Den eneste forskel er, at Buran var placeret på siden af den anden etape, mens Soyuz var helt i toppen af affyringsvognen. Således blev den klassiske opbygning af et tretrins engangsrumsystem opnået, med den eneste forskel, at kredsløbsskibet var genanvendeligt.
Genanvendelighed var et andet problem ved Energia-Buran-systemet. For amerikanerne var shuttleerne designet til 100 flyvninger. For eksempel kunne orbitalmanøvreringsmotorer modstå op til 1000 omdrejninger. Efter forebyggende vedligeholdelse var alle elementer (undtagen brændstoftanken) egnede til at starte i rummet.
Fast drivstofforstærker hentet af et specielt fartøj
Fastdrevne boostere blev faldskærm i havet, hentet af særlige NASA-skibe og leveret til producentens fabrik, hvor de gennemgik forebyggende vedligeholdelse og blev fyldt med brændstof. Selve Shuttle blev også grundigt kontrolleret, forhindret og repareret.
Forsvarsminister Ustinov krævede i et ultimatum, at Energia-Buran-systemet maksimalt kunne genanvendes. Derfor blev designerne tvunget til at tackle dette problem. Formelt blev side -boosterne anset for genanvendelige, velegnede til ti lanceringer. Men faktisk kom det ikke til dette af mange grunde. Tag i det mindste det faktum, at amerikanske acceleratorer floppede i havet, og sovjetiske faldt i den kasakhiske steppe, hvor landingsforholdene ikke var så godartede som det varme havvand. Og en væske-drivende raket er en mere sart skabelse. end fast drivmiddel. "Buran" var også designet til 10 flyvninger.
Generelt fungerede det genanvendelige system ikke, selvom resultaterne var indlysende. Det sovjetiske baneskib, frigjort fra store fremdriftsmotorer, modtog kraftigere motorer til manøvrering i kredsløb. Hvilket i tilfælde af dets anvendelse som rum "jagerbomber" gav det store fordele. Plus turbojets til atmosfærisk flyvning og landing. Derudover blev der skabt en kraftig raket med den første etape om petroleum og den anden om brint. Det var sådan en raket, at USSR manglede at vinde månens løb. Med hensyn til dens egenskaber var Energia praktisk talt ækvivalent med den amerikanske Saturn-5-raket, der sendte Apollo-11 til månen.
"Buran" har en stor ekstern tilgængelighed med den amerikanske "Shuttle". Korabl poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka» c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie at pocadke pocle vozvrascheniya in plotnye cloi atmocferyi - wheel Han var i stand til at foretage en kontrolleret nedstigning i atmosfæren med en sidemanøvre på op til 2000 kilometer.
Længden af "Buren" er 36,4 meter, vingefanget er omkring 24 meter, skibets højde på chassiset er mere end 16 meter. Skibets gamle masse er mere end 100 tons, hvoraf 14 tons bruges til brændstof. I nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina til ekipazha og bolshey chacti apparatury til obecpecheniya poleta i coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka og pocadki. Kabinen har en volumen på over 70 kubikmeter.
Når vozvraschenii i plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevhat. Derfor udmærkede "BURAN" sin kraftige termiske beskyttelse, hvilket giver normale temperaturforhold for design af et skib under flyvning i fly
Varmebestandigt dæksel lavet af mere end 38 tusinde fliser, lavet af specielle materialer: kvartsfiber, højtydende kerne, ingen kerne Keramisk træ har evnen til at akkumulere varme uden at føre det til skibets skrog. Den samlede masse af denne rustning var omkring 9 tons.
BURANAs lastrums længde er cirka 18 meter. I sit omfattende lastrum er det muligt at rumme en nyttelast med en masse på op til 30 tons. Der var det muligt at placere store rumkøretøjer - store satellitter, blokke af banestationer. Skibets landingsmasse er 82 tons.
"BURAN" blev brugt med alle de nødvendige systemer og udstyr til både automatisk og pilotflyvning. Dette og midlerne til navigation og kontrol, og radiotekniske og fjernsynssystemer, og automatiske kontroller for varmen og kraften
Burans hytte
Hovedmotorinstallationen, to grupper af motorer til manøvrering er placeret for enden af halesektionen og i den forreste del af rammen.
I alt var det planlagt at bygge 5 kredsløb. Udover Buran var Tempest næsten klar og næsten halvdelen af Baikal. Yderligere to skibe, der var i den indledende produktionsfase, modtog ikke navne. Energia -Buran -systemet var ikke heldigt - det blev født på et uheldig tidspunkt for det. Den sovjetiske økonomi var ikke længere i stand til at finansiere dyre rumprogrammer. Og en slags skæbne forfulgte de kosmonauter, der forberedte sig på flyvninger på "Buran". Testpiloter V. Bukreev og A. Lysenko døde i flyulykker i 1977, selv før de sluttede sig til kosmonautgruppen. I 1980 døde testpilot O. Kononenko. 1988 tog livet af A. Levchenko og A. Shchukin. Efter flyvningen af "Buran" døde R. Stankevichus, co-piloten for det bemandede fly i det vingede rumfartøj, i et flystyrt. I. Volk blev udnævnt til den første pilot.
"Buran" var heller ikke heldig. Efter den første og eneste vellykkede flyvning blev skibet opbevaret i en hangar ved Baikonur -kosmodromet. Den 12. maj 2002 kollapsede overlapningen af værkstedet, hvor Buran og Energia -modellen befandt sig. På denne triste akkord sluttede eksistensen af det vingede rumfartøj, der havde vist så store forhåbninger.
Efter gulvets sammenbrud
