Ko pogledate fotografije vesoljskih plovil Burana in Shuttle, lahko dobite vtis, da sta si povsem enaki. Vsaj temeljnih razlik ne bi smelo biti. Kljub zunanji podobnosti sta ta dva vesoljska sistema še vedno bistveno različna.
Shuttle in Buran
Shuttle
Shuttle je transportno vesoljsko plovilo za večkratno uporabo (MTKK). Ladja ima tri raketne motorje na tekoče gorivo (LPRE), ki delujejo na vodiku. Oksidant - tekoči kisik. Za vstop v nizko zemeljsko orbito je potrebna velika količina goriva in oksidanta. Zato je rezervoar za gorivo največji element sistema Space Shuttle. Vesoljsko plovilo se nahaja na tem ogromnem rezervoarju in je z njim povezano s sistemom cevovodov, po katerih gorivo in oksidant dovajata do motorjev Shuttlea.
In vseeno trije močni motorji krilate ladje ne zadostujejo za odhod v vesolje. Na osrednji rezervoar sistema sta pritrjena dva ojačevalca s trdnim pogonom - najmočnejša raketa v zgodovini človeštva do danes. Največja moč je potrebna ravno na začetku, da se večtonska ladja premakne in dvigne na prve štiri desetine kilometrov in pol. Trdni raketni ojačevalniki prevzamejo 83% obremenitve.
Še en "Shuttle" vzleti
Na nadmorski višini 45 km se ojačevalniki na trda goriva, ki so porabili vse gorivo, ločijo od ladje in s padalom pljuskajo v ocean. Nadalje se na višino 113 km "shuttle" dvigne s pomočjo treh raketnih motorjev. Po ločitvi rezervoarja ladja po vztrajnosti leti še 90 sekund, nato pa se za kratek čas prižgeta dva orbitalna manevrirajoča motorja, ki ju poganja samovžigalno gorivo. In "shuttle" gre v delovno orbito. In rezervoar vstopi v ozračje, kjer gori. Njeni deli padejo v ocean.
Oddelek za ojačevalnike trdnega goriva
Orbitalni manevrski motorji so, kot pove že njihovo ime, zasnovani za različne manevre v vesolju: za spreminjanje orbitalnih parametrov, za pristajanje na ISS ali na druga vesoljska plovila v nizki zemeljski orbiti. Tako so "šatli" večkrat obiskali Hubblov orbitni teleskop za servisiranje.
In nazadnje ti motorji služijo za ustvarjanje zavornega impulza pri vrnitvi na Zemljo.
Orbitalna stopnja je izdelana v skladu z aerodinamično konfiguracijo enokrilca brez repa z nizko ležečim krilom z dvojnim zamahom sprednjega roba in z navpičnim repom običajne sheme. Za nadzor atmosfere se uporablja dvodelno krmilo na kobilici (tukaj je zračna zavora), elevoni na zadnjem robu krila in izravnalna loputa pod zadnjim trupom. Zložljivo podvozje, tricikel, z nosnim kolesom.
Dolžina 37, 24 m, razpon kril 23, 79 m, višina 17, 27 m. "Suha" teža vozila je približno 68 t, vzletna teža - od 85 do 114 t (odvisno od naloge in nosilnosti), pristanek z povratna obremenitev na krovu - 84, 26 t.
Najpomembnejša konstrukcijska značilnost ogrodja je njegova toplotna zaščita.
Na mestih z največjo toplotno obremenitvijo (načrtovana temperatura do 1430 ° C) se uporablja večplastni kompozit ogljik-ogljik. Takih mest je malo, gre predvsem za nos trupa in prednji rob krila. Spodnja površina celotnega aparata (ogrevanje od 650 do 1260 ° C) je prekrita s ploščicami iz materiala na osnovi kremenčevih vlaken. Zgornja in stranska površina sta delno zaščiteni z nizkotemperaturnimi izolacijskimi ploščicami - kjer je temperatura 315–650 ° C; na drugih mestih, kjer temperatura ne presega 370 ° C, se uporablja filc, prekrit s silikonsko gumo.
Skupna teža vseh štirih vrst toplotne zaščite je 7164 kg.
Orbitalni oder ima dvonadstropno kabino za sedem astronavtov.
Zgornja paluba prevoza
V primeru podaljšanega programa letenja ali pri izvajanju reševalnih operacij je lahko na ladji do deset ljudi. V pilotski kabini so kontrole letenja, delovna in spalna mesta, kuhinja, shramba, sanitarni prostor, zračna zapora, kontrolna mesta za operacije in nosilnost ter druga oprema. Skupna prostornina kabine pod pritiskom je 75 kubičnih metrov. m, sistem za vzdrževanje življenja vzdržuje tlak 760 mm Hg. Umetnost. in temperaturo v območju 18, 3 - 26, 6 ° S.
Ta sistem je izdelan v odprti različici, torej brez uporabe regeneracije zraka in vode. Ta izbira je posledica dejstva, da je bilo trajanje prevoza določeno na sedem dni, z možnostjo podaljšanja do 30 dni z dodatnimi sredstvi. S tako zanemarljivo avtonomijo bi namestitev opreme za regeneracijo pomenila neupravičeno povečanje teže, porabe energije in kompleksnosti vgrajene opreme.
Zaloga stisnjenih plinov zadostuje za obnovitev normalnega ozračja v kabini v primeru enega popolnega tlaka ali za vzdrževanje tlaka v njej 42,5 mm Hg. Umetnost. v 165 minutah, ko se v trupu kmalu po štartu oblikuje majhna luknja.
Tovorni prostor meri 18, 3 x 4, 6 m in prostornino 339,8 kubičnih metrov. m je opremljen z manipulatorjem "tri kolena" dolžine 15, 3 m. Ko se odprejo vrata predelka, se radiatorji hladilnega sistema skupaj z njimi obrnejo v delovni položaj. Odbojnost radiatorskih plošč je takšna, da ostanejo hladne tudi, ko na njih sije sonce.
Kaj zmore vesoljski šatl in kako leti
Če si predstavljamo sestavljen sistem, ki leti vodoravno, bomo kot osrednji element videli zunanji rezervoar za gorivo; nanj je od zgoraj priklopljen orbiter, pospeševalniki pa ob straneh. Skupna dolžina sistema je 56,1 m, višina pa 23,34 m. Celotna širina je določena z razponom kril orbitalne stopnje, to je 23,79 m. Največja izstrelitvena teža je približno 2 041 000 kg.
O velikosti nosilnosti ni mogoče govoriti tako nedvoumno, saj je to odvisno od parametrov ciljne orbite in od točke izstrelitve vesoljskega plovila. Tu so tri možnosti. Sistem Space Shuttle lahko prikaže:
- 29.500 kg pri izstrelitvi proti vzhodu z rta Canaveral (Florida, vzhodna obala) v orbito z nadmorsko višino 185 km in nagibom 28 °;
- 11 300 kg pri izstrelitvi iz centra za vesoljske polete. Kennedyja v orbito z nadmorsko višino 500 km in naklonom 55 °;
- 14.500 kg pri izstrelitvi iz letalske baze Vandenberg (Kalifornija, zahodna obala) v krožno polarno orbito z nadmorsko višino 185 km.
Za shuttle sta bila opremljena dva pristajalna pasu. Če bi shuttle pristal daleč od izstrelitve, bi se domov vrnil z Boeingom 747
Boeing 747 se odpelje na kozmodrom
Skupno je bilo zgrajenih pet shuttleov (dva sta umrla v nesrečah) in en prototip.
Pri razvoju je bilo predvideno, da bodo shuttle na leto izvedli 24 izstrelitev, vsak od njih pa bo opravil do 100 letov v vesolje. V praksi so jih uporabljali veliko manj - do konca programa poleti 2011 je bilo izvedenih 135 izstrelitev, od tega Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 …
Posadko shuttlea sestavljata dva astronavta - poveljnik in pilot. Največja posadka shuttlea je osem astronavtov (Challenger, 1985).
Sovjetska reakcija na nastanek Shuttlea
Razvoj "shuttlea" je naredil velik vtis na voditelje ZSSR. Veljalo je, da Američani razvijajo orbitalni bombnik, oborožen z raketami vesolje-zemlja. Ogromna velikost šatla in njegova zmožnost, da na Zemljo vrne obremenitev do 14,5 ton, so bili interpretirani kot jasna grožnja ugrabitve sovjetskih satelitov in celo sovjetskih vojaških vesoljskih postaj, kot je Almaz, ki je v vesolju letela pod imenom Salyut. Te ocene so bile napačne, saj so ZDA leta 1962 opustile idejo o vesoljskem bombniku v povezavi z uspešnim razvojem jedrske podmornice in balističnih izstrelkov na zemlji.
Soyuz bi se zlahka prilegal v skladišče tovora
Sovjetski strokovnjaki niso mogli razumeti, zakaj je potrebno 60 izstrelkov shuttle na leto - en izlet na teden! Od kod množica vesoljskih satelitov in postaj, za katere bi potreboval Shuttle? Sovjetski ljudje, ki živijo v drugačnem gospodarskem sistemu, si niso mogli niti predstavljati, da je vodstvo Nase, ki je v vladi in kongresu močno zagovarjala nov vesoljski program, vodil strah pred brezposelnostjo. Lunin program se je približeval koncu in na tisoče visoko usposobljenih strokovnjakov je bilo brez dela. In kar je najpomembneje, spoštovani in zelo dobro plačani vodje NASA so se soočili z razočarajočo možnostjo ločitve od svojih naseljenih pisarn.
Zato je bila pripravljena študija ekonomske izvedljivosti o veliki finančni koristi transportnih vesoljskih plovil za večkratno uporabo v primeru opustitve raket za enkratno uporabo. Toda za sovjetske ljudi je bilo popolnoma nerazumljivo, da bi lahko predsednik in kongres porabila nacionalna sredstva le z velikim upoštevanjem mnenja svojih volivcev. V zvezi s tem je v ZSSR vladalo mnenje, da Američani ustvarjajo nov QC za nekatere prihodnje nerazumljive naloge, najverjetneje vojaške.
Vesoljsko plovilo za večkratno uporabo "Buran"
V Sovjetski zvezi so prvotno načrtovali izdelavo izboljšane kopije Shuttlea - orbitalnega letala OS -120, ki tehta 120 ton (ameriški shuttle je tehtal 110 ton pri polni obremenitvi). Buran z izstrelitveno kabino za dva pilota in turboreaktivnimi motorji za pristanek na letališču.
Vodstvo oboroženih sil ZSSR je vztrajalo pri skoraj popolnem kopiranju "shuttlea". Do takrat je sovjetska obveščevalna služba lahko pridobila veliko informacij o ameriškem vesoljskem plovilu. Vendar se je izkazalo, da ni tako preprosto. Domači raketni motorji na vodikov kisik so se izkazali za večje in težje od ameriških. Poleg tega so bili po moči slabši od tujih. Zato je bilo treba namesto treh raketnih motorjev namestiti štiri. Toda na orbitalni ravnini preprosto ni bilo prostora za štiri pogonske motorje.
Pri shuttlu sta 83% bremena na startu nosila dva ojačevalca na trda goriva. V Sovjetski zvezi ni bilo mogoče razviti tako močnih raket na trda goriva. Rakete te vrste so bile uporabljene kot balistični nosilci jedrskih nabojev na morju in kopnem. Niso pa dosegli zahtevane moči zelo, zelo veliko. Zato so imeli sovjetski oblikovalci edino priložnost - uporabiti rakete s tekočim pogonom kot pospeševalnike. V okviru programa Energia-Buran so nastali zelo uspešni kerozin-kisikovi RD-170, ki so služili kot alternativa ojačevalcem na trda goriva.
Že sama lokacija kozmodroma Baikonur je oblikovalce prisilila, da povečajo moč svojih raketnih nosilcev. Znano je, da bolj ko je izstrelitvena ploščad bližje ekvatorju, večjo obremenitev lahko ena in ista raketa postavi v orbito. Ameriški kozmodrom na rtu Canaveral ima 15% prednost pred Baikonurjem! To pomeni, da če lahko raketa, izstreljena iz Baikonurja, dvigne 100 ton, potem bo izstrelila 115 ton v orbito, ko bo izstreljena z rta Canaveral!
Geografske razmere, razlike v tehnologiji, značilnosti ustvarjenih motorjev in drugačen oblikovalski pristop - vse je vplivalo na videz "Burana". Na podlagi vseh teh realnosti so razvili nov koncept in novo orbitalno vozilo OK-92, ki tehta 92 ton. V osrednji rezervoar za gorivo so prenesli štiri motorje s kisikom in vodikom in dobili drugo stopnjo nosilne rakete Energia. Namesto dveh ojačevalcev na trdno gorivo je bilo odločeno, da se uporabijo štiri rakete na kerozin-kisik na tekoče gorivo s štirikomornimi motorji RD-170. Štiri komore pomeni štiri šobe; šobo z velikim premerom je izjemno težko izdelati. Zato se oblikovalci lotijo zapletenosti in tehtanja motorja tako, da ga oblikujejo z več manjšimi šobami. Šob je toliko, kot je zgorevalnih komor s kopico dovodnih cevi za gorivo in oksidant ter vsemi "privezi". Ta povezava je bila narejena po tradicionalni, "kraljevski" shemi, podobno kot "zavezništva" in "vzhod", je postala prva stopnja "energije".
"Buran" v letu
Sama križarka Buran je postala tretja stopnja rakete, podobno kot Soyuz. Edina razlika je v tem, da se je Buran nahajal na strani druge stopnje, medtem ko je bil Soyuz na samem vrhu rakete. Tako je bila pridobljena klasična shema tristopenjskega vesoljskega sistema za enkratno uporabo, z edino razliko, da je bila orbitalna ladja za večkratno uporabo.
Ponovna uporaba je bila še en problem sistema Energia-Buran. Za Američane so bili shuttle zasnovani za 100 letov. Na primer, orbitalni manevrski motorji lahko prenesejo do 1000 obratov. Po preventivnem vzdrževanju so bili vsi elementi (razen rezervoarja za gorivo) primerni za izstrelitev v vesolje.
Ojačevalnik trdnega goriva, ki ga je pobralo posebno plovilo
Ojačevalci na trda goriva so bili s padalom spuščeni v ocean, pobrana s posebnimi plovili NASA in dostavljena v tovarno proizvajalca, kjer so bili preventivno vzdrževani in napolnjeni z gorivom. Tudi sam šatl je bil temeljito pregledan, preprečen in popravljen.
Obrambni minister Ustinov je v ultimatu zahteval, da se sistem Energia-Buran maksimalno reciklira. Zato so bili oblikovalci prisiljeni rešiti to težavo. Formalno so stranski ojačevalci veljali za večkratno uporabo, primerni za deset izstrelitev. Toda v resnici do tega ni prišlo iz več razlogov. Vzemimo vsaj dejstvo, da so ameriški pospeševalniki padli v ocean, sovjetski pa v kazahstansko stepo, kjer razmere za pristanek niso bile tako prijazne kot tople oceanske vode. Raketa s tekočim pogonom je občutljivejša stvaritev. kot trdno gorivo. "Buran" je bil zasnovan tudi za 10 letov.
Na splošno sistem za večkratno uporabo ni deloval, čeprav so bili dosežki očitni. Sovjetska orbitalna ladja, osvobojena velikih pogonskih motorjev, je prejela močnejše motorje za manevriranje v orbiti. Kar mu je v primeru uporabe kot vesoljskega "lovca-bombnika" dalo velike prednosti. Plus turboreakti za atmosferski let in pristanek. Poleg tega je bila ustvarjena močna raketa s prvo stopnjo na kerozinsko gorivo, drugo pa na vodiku. To je bila takšna raketa, ki ji ZSSR ni manjkalo, da bi zmagala na lunarni tekmi. Po svojih lastnostih je bila Energia praktično enakovredna ameriški raketi Saturn-5, ki je poslala Apollo-11 na Luno.
"Buran" ima odlično zunanjo dostopnost z ameriškim "Shuttleom". Korabl poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka" c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie in pocadke pocle vozvrascheniya in plotnye cloi atmoscfery - elevony. Zmožen je bil nadzorovan spust v ozračje s stranskim manevrom do 2000 kilometrov.
Dolžina "Burena" je 36,4 metra, razpon kril približno 24 metrov, višina ladje na podvozju je več kot 16 metrov. Stara masa ladje je več kot 100 ton, od tega 14 ton za gorivo. V nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina za ekipazha in bolshey chacti aparature za obecpecheniya poleta v coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnega poleta nA orbite, cpucka in pocadki. Prostornina kabine je več kot 70 kubičnih metrov.
Ko vozvraschenii v plotnye cloi atmosferi naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevyshat. Zato je "BURAN" odlikoval svojo močno toplotno zaščito, ki zagotavlja normalne temperaturne pogoje za oblikovanje ladje med letom v letalu
Toplotno odporen pokrov iz več kot 38 tisoč ploščic, izdelan iz posebnih materialov: kremenčevo vlakno, visoko zmogljivo jedro, brez jedra Keramični les ima sposobnost kopičenja toplote, ne da bi jo prenašal v trup ladje. Skupna masa tega oklepa je bila približno 9 ton.
Dolžina tovornega prostora BURANA je približno 18 metrov. V obsežen tovorni prostor je mogoče namestiti tovor do 30 ton. Tam je bilo mogoče postaviti velika vesoljska vozila - velike satelite, bloke orbitalnih postaj. Pristajalna masa ladje je 82 ton.
"BURAN" je bil uporabljen z vsemi potrebnimi sistemi in opremo za avtomatski in pilotiran let. To in sredstva za navigacijo in nadzor ter radiotehnične in televizijske sisteme ter avtomatske kontrole za toploto in moč
Buranova kabina
Glavna namestitev motorja, dve skupini motorjev za manevriranje se nahajata na koncu repnega dela in v sprednjem delu okvirja.
Skupaj je bilo načrtovano zgraditi 5 orbitalnih ladij. Poleg Burana je bila Tempest skoraj pripravljena in skoraj polovica Bajkala. Še dve ladji, ki sta bili v začetni fazi proizvodnje, nista dobili imen. Sistem Energia -Buran ni imel sreče - rodil se je v nesrečnem času zanj. Sovjetsko gospodarstvo ni moglo več financirati dragih vesoljskih programov. In nekakšna usoda je zasledovala kozmonavte, ki so se pripravljali na polete na "Buranu". Testna pilota V. Bukreev in A. Lysenko sta leta 1977 umrla v letalskih nesrečah, še preden sta se pridružila skupini kozmonavtov. Leta 1980 je umrl testni pilot O. Kononenko. 1988 je vzelo življenje A. Levčenka in A. Shchukina. Po letu "Burana" R. Stankevichus, kopilot za let krilate vesoljske ladje s posadko, je umrl v letalski nesreči. I. Volk je bil imenovan za prvega pilota.
Tudi "Buran" ni imel sreče. Po prvem in edinem uspešnem letu so ladjo hranili v hangarju na kozmodromu Baikonur. 12. maja 2002 se je prekrilo prekrivanje delavnice, v kateri sta bila model Buran in Energia. Na tem žalostnem akordu se je končal obstoj krilatega vesoljskega plovila, ki je kazalo tako velike upanje.
Po propadu tal
