I de siste årene har utviklingen av private selskaper som opererer i luftfartsindustrien tiltrukket spesialister og allmennheten særlig interesse. En rekke utenlandske organisasjoner av denne typen har allerede presentert flere forskjellige design av forskjellige klasser med forskjellige egenskaper. Lignende organisasjoner opererer også i landet vårt. Til dags dato har noen nye utviklinger på dette området blitt presentert. Dermed presenterte Lin Industrial -selskapet et prosjekt av luftfartssystemet Vyuga.
Prosjektet med Vyuga aerospace system (AKS) ble utviklet av Moskva -selskapet Lin Industrial, som jobbet med bistand fra Skolkovo Foundation, på forespørsel fra en ikke navngitt kunde. Målet med prosjektet var å regne ut utseendet til et gjenbrukbart totrinnssystem designet for å sette mennesker og forskjellige laster i bane. Samtidig, på grunn av systemets begrensede bæreevne, blir implementering av forskjellige vitenskapelige studier osv. Ansett som hovedoppgaven. I tillegg er ikke militær bruk av systemet med det formål å utføre rekognosering eller som bærer av våpen med høy presisjon, ikke utelukket.
I den foreslåtte formen har "Blizzard" -systemet en rekke karakteristiske fordeler. Det gir full gjenbruk av alle systemkomponenter, bruk av det eksisterende transportflyet, muligheten for å plassere lasten i baner i en rekke tilbøyeligheter, samt miljøsikkerhet. I tillegg gjør bruk av et transportfly det mulig å starte nyttelast fra forskjellige regioner på planeten, inkludert de som tar av fra kundelandets territorium.
Generelt syn på AKS "Blizzard" før start
Vyuga AKS -prosjektet innebærer bruk av et kompleks som består av tre hovedkomponenter. Hovedelementet som sikrer ytelsen til resten er transportflyet med et sett med fester for transport av resten av utstyret. Det foreslås også å bruke den første etappen med rakettmotorer, som er ansvarlig for akselerasjonen til den såkalte. banestadiet. Sistnevnte er et apparat som er i stand til å fly både i atmosfæren og utover. Alle elementer i "Blizzard" -komplekset må kunne gå tilbake til basen.
I følge organisasjonsutvikleren begynte opprettelsen av Vyuga AKS med studiet av tilgjengelige evner og bestemmelse av parametrene til nødvendig utstyr. Så nyttelasten til komplekset ble bestemt på et nivå på 450 kg, brakt til lav jordnær belastning. Det bemerkes at teknologiske satellitter av typen "Photon" har lignende parametere for bæreevne. Under hensyntagen til beregninger for forskjellige elementer i komplekset, ble rekkevidden av potensielle bærere av systemet bestemt.
Det ble besluttet å forlate det militære transportflyet An-124 "Ruslan" og An-225 "Mriya" på grunn av overdreven bæreevne. Tu-160 missilbæreren passet ikke på grunn av det lille antallet eksisterende kjøretøyer av denne typen. Som et resultat ble bare M-55X Geofizika, MiG-31 og Il-76 fly vurdert. Ytterligere beregninger viste at Geofizika og MiG-31 ikke kan brukes som et boosterfly for luftfartssystemet. Disse flyene har et høyt praktisk tak, men har utilstrekkelig nyttelast. Ved bruk kunne nyttelasten til "Blizzard" ikke overstige 50-60 kg, noe som ikke samsvarte med de opprinnelige beregningene.
Monteringsopplegg
Dermed var den eneste egnede transportøren for systemet Il-76 militære transportfly. Selv i dette tilfellet gjorde imidlertid ikke alle designfunksjoner det mulig å bruke teknikken uten noen endringer. Beregninger har vist at flyet trenger strukturell forsterkning og installasjon av noe nytt utstyr for transport og lansering av booster- og banetrinn. Slike modifikasjoner gjorde det mulig å fullt ut realisere de eksisterende fordelene i form av høy bæreevne, samt kompensere for det eksisterende høydetapet i sammenligning med andre potensielle bærere.
"Blizzard" -prosjektet i sin nåværende form sørger for modernisering av Il-76-flyet med bruk av noen nye enheter. I den sentrale delen av flyets lasterom er det foreslått å montere en spesiell støttestol som omfordeler vekten av missilsystemene til flyets kraftelementer. Dette produktet er en åpen struktur med en lengde på 12,9 m, en bredde på 3,3 m og en høyde på 2,7 m med utstående elementer i den øvre delen som strekker seg utover flykroppen. Opprinnelig ble fagverket foreslått å være laget av karbonfiberforsterket plast, men senere, av hensyn til styrke, ble prosjektet endret. Produktet skal nå bestå av titanelementer med en diameter på 85 mm. I dette tilfellet er massen på fagverket 6, 2 tonn. Enkel forenkling av strukturen er mulig ved å redusere tykkelsen på delene av den nedre delen av fagverket.
Etter å ha installert fagverket på flyet, vises flere noder på den øvre overflaten av flykroppen for dokking med den første fasen av rakettsystemet. Med deres hjelp er det foreslått å koble transportflyet med andre elementer i komplekset. Mounts må ha kontrollsystemer som tillater frigjøring av missilsystemer i det nødvendige øyeblikket.
Basert på resultatene av foreløpig designarbeid og forskning med bruk av datamodellering, dannet designerne av "Lin Industrial" det generelle utseendet på den første fasen av AKS "Vyuga". Dette produktet bør være et relativt stort rakettdrevet fly designet for å akselerere et bane-trinn etter atskillelse fra boosterflyet. Slike applikasjonsmetoder har ført til behovet for å trene noen av designfunksjonene. Spesielt var det nødvendig å utvikle en vinge og en stabilisator designet for å trekke missilsystemet tilbake fra transportflyet etter separasjon.
Truss -design foreslått for installasjon på et boosterfly
En ganske enkel design av det første trinnet er foreslått. Alle hovedenhetene i denne teknikken må monteres på et langstrakt fagverk, som er grunnlaget for strukturen. På toppen av fagverket er det foreslått å montere drivstoff- og oksidanttankene, bak hvilke motoren skal plasseres. I dette tilfellet må den bakre tanken, i motsetning til den fremre, ha en mer kompleks form, noe som er nødvendig for riktig plassering av banestadiet. På den nedre delen av fagverket er det festet til flyene. På grunn av de forventede mekaniske og termiske påkjenningene, bør det første trinnet motta termisk beskyttelse mot den nedre flykroppen.
For flyging i atmosfæren umiddelbart etter separasjon fra transportøren og under landing må den første etappen av "Blizzard" bruke et sett med forskjellige fly. Det foreslås å montere en lav vinge i den sentrale delen av flykroppen. En tofins haleenhet med relativt små stabilisatorer er også utviklet. Det foreslås å montere et landingsutstyr inne i flyrammen, som er nødvendig for å returnere det første trinnet til det nødvendige flyplassen.
Nå er det rapportert at formen til et av hovedelementene i det første trinnet, oksidanttanken, har blitt dannet. Det ble stilt høye krav til dette produktet når det gjelder styrke, volum, tetthet og andre parametere, opp til behovet for maksimal produksjon av den fylte væsken. Med tanke på disse kravene og egenskapene til flytende oksygen ble tankens generelle utforming bestemt. Tankens sylindriske sideoverflate skal være laget av karbonfiber med et epoksybindemiddel, og også motta et indre belegg i form av en PMF-352-film. Sistnevnte er nødvendig for å redusere den negative virkningen av en lavtemperatur oksydator på sammensatte deler. Rammer og bunner limt inn i den sammensatte delen foreslås laget av aluminium-magnesiumlegering. Baffler, rørledninger og andre nødvendige deler bør installeres inne i tanken.
Generelt syn på første etappe
Det foreslås å montere en enkeltkammer flytende drivstoffrakettmotor med de nødvendige egenskapene i haleseksjonen i det første trinnet. Kraftverket, som bruker parafin og flytende oksygen, skal vise gassutstrømningshastigheten i et nivå på 3,4 km / s, noe som gjør det mulig å oppnå de nødvendige skyveparametrene. Designhastigheten til den første etappen er ca 4720 m / s.
Med en total lengde på 17,45 m, bør første etappe av Vyuga AKS ha en tørrvekt på 3,94 tonn, og en full lanseringsvekt på 30,4 tonn. Mesteparten av startvekten er drivstoff: 7050 kg drivstoff og 19 210 kg oksidator.
Til akterkroppen i den første etappen foreslås det å feste den såkalte. et banetrinn designet for å transportere nyttelasten og skyte den inn i den nødvendige banen / bane. De karakteristiske trekk ved driften av slikt utstyr førte til dannelsen av en uvanlig type scene. Orbitalstadiet til "Blizzard" skal ha en strømlinjeformet form på de eksterne enhetene i flyrammen med den øvre delen av ogivalen av nesekåpen og delen av haleblokken nær oval. Bunnen med varmebeskyttende belegg skal ha en litt buet form.
I den øvre delen av banehullet er det foreslått å plassere et fallskjermrom, et kontrollutstyrsrom, bak hvilket det må være et stort volum for å ta imot nyttelasten. Steder for montering av sfæriske og sylindriske tanker for drivstoffkomponenter er gitt under disse rommene. Haleseksjonen på skroget er plassert under motoren. I den øvre delen av flykroppen kan lukeklaffer installeres, designet for montering av nyttelasten i scenehuset, samt for å fjerne den utenfor når du utfører forskjellige arbeider. Spesielt kan en slik luke brukes til å distribuere solcellepaneler ved bruk av romfartøyet i en banekonfigurasjon.
Beskrivelse av første etappe
I sin nåværende form innebærer Vyuga -prosjektet bygging av et bane -trinn 5505 mm langt, 2604 mm bredt og 1,5 m høyt. Tørrmassen på banetrinnet er 950 kg. Nyttelast - 450 kg. Sammen med tilførsel av drivstoff og oksydasjonsmiddel bør apparatet veie 4,8 tonn. Samtidig, ifølge beregninger, er andelen av parafin 914 kg, og oksydasjonsmidlet er 2486 kg. Produktets hastighet skal være opptil 4183 m / s.
Prinsippene for bruk av Vyuga luftfartssystem ser ganske enkle ut og gjør at nyttelasten kan plasseres på den nødvendige banen eller i en lav referansebane med minimum nødvendige kostnader. Som forberedelse til oppgaven må den nødvendige nyttelasten installeres i lasterommet på banestadiet. Dette apparatet plasseres deretter på det første trinnet, og det komplette systemet monteres på festene til boosterflyet. Etter å ha fylt tankene i begge trinn med parafin og flytende oksygen, kan Vyuga AKS begynne å fungere.
Den første fasen av systemoperasjonen krever riktig drift av luftfartøyets mannskap. IL-76 med elementer av "Blizzard" på flykroppen bør stige til en høyde på 10 km og med ønsket kurs gå til oppskytningsområdet til missilsystemet. Videre foreslås det å koble fra, hvoretter det første trinnet skal bevege seg bort fra bæreren og slå på opprettholdende væskemotor. Transportflyet får igjen muligheten til å gå tilbake til flyplassen. Ytterligere flytur utføres i etapper uavhengig av hverandre og ved bruk av våre egne kontrollsystemer.
Den første fasen har tilførsel av drivstoff som kreves for å drive motoren i 185 s. I løpet av denne tiden akselereres banestadiet med stigning til en gitt høyde. Ved hjelp av den første etappen bør Vyuga AKS stige til en høyde på 96 km og bringe orbitaletappen til den nødvendige banen. Etter at drivstoffet er tomt, faller banestadiet. Orbitalfasen fortsetter å bevege seg langs en gitt bane, mens den første må gå i planlegging og ta et kurs til landingsstedet. Redusere og senke farten, må den første etappen til slutt lande med det eksisterende landingsutstyret ved å bruke "fly" -metoden. Etter landing kan scenen gjennomgå nødvendig vedlikehold, som gjør at den kan brukes igjen.
Generelt syn på banestadiet
Etter atskillelsen, bør banestadiet inkludere sin egen motor og utføre en utgang til en gitt bane. Ved full nyttelast er det mulig å kjøre motoren i 334 sekunder med en stigning inn i en bane med en høyde på 200 km. Etter å ha kommet inn i bane med de nødvendige parameterne, kan nyttelasten i form av vitenskapelig utstyr eller annet utstyr begynne arbeidet. Etter å ha fullført de tildelte oppgavene, kan banestadiet gå tilbake til jorden.
For deorbiting foreslås det å bruke en bremseimpuls, som overfører banetrinnet til landingsbanen. Ved hjelp av termisk beskyttelse og et strømlinjeformet skrog kommer scenen inn i de tette lagene i atmosfæren uten risiko og går ut i landingsområdet. I en gitt høyde foreslås det å åpne fallskjermen, som er ansvarlig for den myke landingen av apparatet. Landing "flylignende" er ikke gitt av tekniske og operasjonelle årsaker. Etter landing kan teknikere begynne arbeidet med nyttelasten. I tillegg er det planlagt å utføre vedlikehold av banestadiet med påfølgende forberedelser til en ny flytur.
En lignende algoritme for bruk av Vyuga AKS er foreslått for vitenskapelig bruk. I tillegg vurderes muligheten for å bruke slik teknologi av hensyn til de væpnede styrkene. I dette tilfellet kan luftfartssystemet, i stedet for et banestadium, motta kamputstyr med de nødvendige egenskapene. Imidlertid er de eksakte parameterne for denne versjonen av komplekset ennå ikke bestemt. For øyeblikket vurderes bare muligheten for å lage en kampversjon av "Blizzard", og mulige områder av applikasjonen blir bestemt.
Kampversjonen av Vyuga AKS kan være bærer av et angrepssystem eller middel for å fange opp fiendtlige romfartøyer. I sistnevnte tilfelle kan man oppnå en høy effektivitet i kamparbeidet, gitt av muligheten for en ganske enkel utplassering av kamputstyr i baner med forskjellige parametere. Implementering av slike ideer kan imidlertid være forbundet med noen vanskeligheter. Først og fremst må vanskene knyttes til begrensningene på nyttelastens masse. Selv en fullstendig erstatning av banestadiet med et spesielt kampsystem vil ikke gjøre det mulig å lage et produkt som veier mer enn flere tonn.
Orbitalstadium, sett nedenfra, bunn ikke vist. Hvitt er skroget, blått er drivstofftankene, rød er motoren, oransje er fallskjermrommet, grått er nyttelastrommet
Den foreslåtte arkitekturen til luftfartssystemet gjør det mulig å oppnå noen fordeler i forhold til andre komplekser med lignende formål. De viktigste fordelene med Vyuga -prosjektet, som kan gi en betydelig positiv økonomisk effekt, er bruk av det eksisterende transportflyet (likevel behov for merkbare modifikasjoner), samt rakettetapper som kan returneres. Muligheten for flere ganger bruk av de første og banestadiene stiller spesifikke krav til deres design, først og fremst til motorens egenskaper, men kan føre til en merkbar reduksjon i kostnadene for individuelle lanseringer.
Den andre karakteristiske fordelen med prosjektet er fraværet av "tie" til de eksisterende romhavnene. Lanseringsplaten for Vyuga AKS kan faktisk være hvilken som helst flyplass som er i stand til å motta Il-76 transportfly og ha et visst sett utstyr for å arbeide med missilsystemer. Takket være dette kan lanseringen av nyttelasten i bane utføres fra nesten hvor som helst på planeten. Som et resultat tilbys en relativt enkel lansering av nyttelasten i bane med den nødvendige helling.
I henhold til tilgjengelige data, er prosjektet for Vyuga luftfartssystem fra Lin Industrial -selskapet foreløpig på stadiet med forundersøkelser. De generelle egenskapene til prosjektet er fastslått, men den tekniske dokumentasjonen er ennå ikke utviklet. Det er informasjon om at den foreløpige versjonen av Vyuga -prosjektet ikke mottok godkjenning fra kunden som startet utviklingen, og som et resultat ble det igjen uten finansiering. I følge utviklerens estimater krever den første fasen av forskningsarbeidet finansiering på 3,2 millioner rubler. Videre arbeid vil kreve nye investeringer. Samtidig er anslag over tid og økonomiske kostnader som kreves for å fullføre prosjektet ennå ikke avklart.
Det skal bemerkes at Vyuga AKS -prosjektet ikke er den første slike innenlandske utviklingen i sin klasse. Arbeid i denne retningen i vårt land startet tilbake på sekstitallet av forrige århundre og ble utført av flere organisasjoner ledet av OKB-155. Målet med Spiral -prosjektet var å lage et kompleks som kan bruke et hypersonisk boosterfly, en boosterblokk, etc. kretsende fly for å starte en nyttelast i bane. Det ferdige komplekset "Spiral" kan brukes til forskjellige formål, først og fremst i militæret.
Opplegget for bruk av luftfartssystemet Vyuga
Fra slutten av sekstitallet til midten av syttitallet ble det bygget flere prototyper av lovende teknologi, som ble brukt i forskjellige tester. Spesielt foretok kjøretøyene i BOR -serien flere suborbital- og orbitalflyvninger. For tester i atmosfæren ble det brukt et MiG-105.11-fly. Etter at testene var fullført, ble arbeidet med Spiral -prosjektet avsluttet. Kunden anså det nye Energia-Buran-prosjektet som mer lovende. Noen prototyper bygget som en del av Spiral -programmet ble senere museumsutstillinger.
Siden begynnelsen av åttitallet har NPO Molniya utviklet prosjektet Multipurpose Aerospace System (MAKS). Det ble foreslått å inkludere et fly av typen An-225 og et orbitalfly med en ekstra drivstofftank i dette systemet. Avhengig av konfigurasjonen kan MAKS -komplekset levere 7 eller 18 tonn nyttelast i bane. Både automatisk last og bemannede versjoner av systemet ble vurdert.
På grunn av problemene på begynnelsen av nittitallet ble arbeidet med MAKS -prosjektet avsluttet. Bare i 2012 ble det rapporter om en mulig gjenopptakelse av arbeidet og opprettelsen av en moderne versjon av komplekset. I tillegg ble muligheten for å fullføre det eksisterende prosjektet ved bruk av andre transportfly osv. Nevnt. Så langt det er kjent, har det ikke blitt gjort noen spesielle fremskritt i løpet av det fornyede MAKS -prosjektet siden den gang.
Det private rakett- og romfartsselskapet "Lin Industrial" lager for tiden en ny versjon av et lovende romfartskompleks som er i stand til å løse ulike problemer av vitenskapelig og annen art. Nå er systemets generelle utseende blitt utarbeidet og hovedtrekkene, egenskapene osv. Er bestemt. Imidlertid har arbeidet ennå ikke klart å gå videre på grunn av mangel på finansiering. Tiden vil vise om utviklerfirmaet vil finne en investor og om det vil kunne bringe et interessant prosjekt til praktisk implementering. Hvis prosjektet AKS "Vyuga" klarer å nå i det minste tester med lanseringen av et banescene ut i verdensrommet, vil det bli en stor suksess for hele den innenlandske romfartsindustrien, både offentlig og privat. Imidlertid er det fortsatt langt fra slik suksess: prosjektet trenger fortsatt en lang utvikling.
