Når du ser på fotografiene av romfartøyene med vinger med Burana og Shuttle, kan du få inntrykk av at de er ganske identiske. Det bør i hvert fall ikke være noen grunnleggende forskjeller. Til tross for den eksterne likheten, er disse to romsystemene fremdeles fundamentalt forskjellige.
Shuttle og Buran
Skyttelbuss
The Shuttle er et gjenbrukbart romskip (MTKK). Skipet har tre rakettmotorer med flytende drivstoff (LPRE), som går på hydrogen. Oksidasjonsmiddel - flytende oksygen. Å komme inn i bane med lav jord krever en enorm mengde drivstoff og oksidasjonsmiddel. Derfor er drivstofftanken det største elementet i romfergen. Romfartøyet er plassert på denne enorme tanken og er koblet til det med et rørsystem som gir drivstoff og oksydasjonsmiddel til skyttelens motorer.
Og de tre kraftige motorene på det bevingede skipet er ikke nok til å gå ut i verdensrommet. Festet til den sentrale tanken i systemet er to fastdrevne boosters - de kraftigste rakettene i menneskehetens historie til nå. Den største kraften trengs nettopp i starten for å flytte fler-tonns skipet og løfte det til de fire og et halvt titalls kilometerene. Solid rakettforsterkere tar på seg 83% av lasten.
Nok en "Shuttle" tar av
I en høyde på 45 km skilles drivstoffforsterkere som har brukt opp alt drivstoffet fra skipet og faller med fallskjerm ned i havet. Videre, til en høyde på 113 km, stiger "skyttelen" ved hjelp av tre rakettmotorer. Etter å ha skilt tanken, flyr skipet i 90 sekunder med treghet, og deretter, for en kort stund, blir to orbitalmanøvreringsmotorer drevet av selvantennelig drivstoff slått på. Og "skyttelen" går inn i en fungerende bane. Og tanken kommer inn i atmosfæren, der den brenner. Deler av det faller i havet.
Avdeling for solide drivstoffforsterkere
Orbitalmanøvreringsmotorer er, som navnet tilsier, designet for forskjellige manøvrer i verdensrommet: for å endre baneparametere, for dokking til ISS eller til andre romfartøyer i bane med lav jord. Så "skyttelbussene" gjorde flere besøk til Hubbles bane teleskop for service.
Og til slutt tjener disse motorene til å skape en bremseimpuls når de kommer tilbake til jorden.
Orbitalstadiet er laget i henhold til den aerodynamiske konfigurasjonen av en halefri monoplan med en lavtliggende deltavinge med et dobbelt sveip av forkanten og med en vertikal hale av det vanlige opplegget. For atmosfærisk kontroll brukes et todelt ror på kjølen (her er en luftbremse), elevoner på vingens bakkant og en balanseringsklaff under akterskroget. Uttrekkbart understell, trehjulssykkel, med nesehjul.
Lengde 37, 24 m, vingespenn 23, 79 m, høyde 17, 27 m. "Tørr" vekt på kjøretøyet er ca 68 t, startvekt - fra 85 til 114 t (avhengig av oppgave og nyttelast), landing med en returlast om bord - 84, 26 t.
Den viktigste designfunksjonen til flyrammen er dens termiske beskyttelse.
På de mest varmestressede stedene (designtemperatur opp til 1430 ° C) brukes en flerlags karbon-karbon-kompositt. Det er få slike steder, det er hovedsakelig flykroppen og forkanten av vingen. Den nedre overflaten på hele apparatet (oppvarming fra 650 til 1260 ° C) er dekket med fliser laget av et materiale basert på kvartsfiber. Topp- og sideflater er delvis beskyttet av lavtemperaturisoleringsfliser - der temperaturen er 315–650 ° C; andre steder, hvor temperaturen ikke overstiger 370 ° C, brukes filtmateriale dekket med silikongummi.
Totalvekten til alle fire typer termisk beskyttelse er 7164 kg.
Orbitalstadiet har en to-dekk cockpit for syv astronauter.
Shuttle øvre dekk
I tilfelle av et utvidet flyprogram eller når du utfører redningsaksjoner, kan opptil ti personer være ombord på skyttelen. I cockpiten er det flykontroller, arbeids- og soveplasser, et kjøkken, et bod, et sanitærrom, en luftsluse, betjenings- og nyttelastkontrollposter og annet utstyr. Hyttens totale volum under trykk er 75 kubikkmeter. m, opprettholder livsstøttesystemet et trykk på 760 mm Hg i den. Kunst. og temperatur i området 18, 3 - 26, 6 ° С.
Dette systemet er laget i en åpen versjon, det vil si uten bruk av luft og vannregenerering. Dette valget skyldes det faktum at varigheten av skyttelflyvningene ble satt til syv dager, med mulighet for å bringe den opp til 30 dager ved hjelp av ekstra midler. Med så ubetydelig autonomi vil installasjon av regenereringsutstyr bety en uberettiget økning i vekt, strømforbruk og kompleksiteten til utstyret om bord.
Tilførselen av komprimerte gasser er nok til å gjenopprette den normale atmosfæren i kabinen i tilfelle en fullstendig trykkavlastning eller for å opprettholde et trykk på 42,5 mm Hg i den. Kunst. innen 165 minutter når et lite hull dannes i skroget kort tid etter starten.
Lastrommet måler 18, 3 x 4, 6 m og et volum på 339, 8 kubikkmeter. m er utstyrt med en "tre-kne" manipulator 15, 3 m lang. Når kammerdørene åpnes, svinger radiatorene i kjølesystemet til arbeidsstilling sammen med dem. Reflektiviteten til radiatorpanelene er slik at de forblir kalde selv når solen skinner på dem.
Hva romfergen kan gjøre og hvordan den flyr
Hvis vi forestiller oss at et samlet system flyr horisontalt, vil vi se en ekstern drivstofftank som det sentrale elementet; en orbiter er forankret til den ovenfra, og akseleratorer er på sidene. Den totale lengden på systemet er 56,1 m, og høyden er 23,34 m. Den totale bredden bestemmes av vingespennet på banestadiet, det vil si at det er 23,79 m. Maksimal lanseringsvekt er ca 2.041.000 kg.
Det er umulig å snakke så entydig om størrelsen på nyttelasten, siden det avhenger av parametrene til målbanen og av romfartøyets oppskytingspunkt. Her er tre alternativer. Space Shuttle -systemet er i stand til å vise:
- 29 500 kg når den ble skutt østover fra Cape Canaveral (Florida, østkysten) i en bane med en høyde på 185 km og en stigning på 28º;
- 11 300 kg når den ble skutt fra Space Flight Center. Kennedy inn i en bane med en høyde på 500 km og en helning på 55º;
- 14 500 kg når den ble skutt fra Vandenberg flyvåpenbase (California, vestkysten) inn i en sirkumpolær bane med en høyde på 185 km.
For transport ble det utstyrt to landingslister. Hvis skyttelen landet langt fra oppskytingsstedet, ville den returnere hjem på en Boeing 747
Boeing 747 tar transport til kosmodrom
Totalt ble det bygget fem skyttelbusser (to av dem døde i ulykker) og en prototype.
Ved utvikling ble det tenkt at skyttelbussene skulle foreta 24 oppskytninger i året, og hver av dem ville gjøre opptil 100 flyvninger ut i verdensrommet. I praksis ble de brukt mye mindre - ved slutten av programmet sommeren 2011 ble det gjort 135 lanseringer, hvorav Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 …
Skyttelens mannskap består av to astronauter - sjefen og piloten. Skyttelbussens største mannskap er åtte astronauter (Challenger, 1985).
Sovjetisk reaksjon på opprettelsen av skyttelbussen
Utviklingen av "skyttelbussen" gjorde et stort inntrykk på lederne av Sovjetunionen. Det ble ansett at amerikanerne utviklet et orbital bombefly bevæpnet med mellomrom-missiler. Skyttelens enorme størrelse og dens evne til å returnere en last på opptil 14,5 tonn til jorden ble tolket som en klar trussel om bortføring av sovjetiske satellitter og til og med sovjetiske militære romstasjoner som Almaz, som fløy i verdensrommet under navnet Salyut. Disse estimatene var feilaktige, siden USA forlot ideen om et rombomber i 1962 i forbindelse med den vellykkede utviklingen av en atomubåt og bakkebaserte ballistiske missiler.
Soyuz kunne lett passe inn i skyttelens lasterom
Sovjetiske eksperter kunne ikke forstå hvorfor 60 skyttelanseringer var nødvendig i året - en lansering i uken! Hvor kom mengden av romsatellitter og stasjoner som skyttelen ville trenge for? Sovjetfolk som lever i et annet økonomisk system, kunne ikke engang forestille seg at ledelsen i NASA, som anstrengte et nytt romprogram i regjeringen og kongressen, ble styrt av frykten for å være arbeidsledig. Måneprogrammet nærmet seg ferdigstillelse og tusenvis av høyt kvalifiserte spesialister var uten jobb. Og viktigst av alt, de respekterte og svært godt betalte NASA-lederne sto overfor det skuffende utsikten til å skille seg fra sine bebodde kontorer.
Derfor ble det utarbeidet en økonomisk mulighetsstudie om den store økonomiske fordelen med gjenbrukbare romfartøyer ved forlatelse av engangsraketter. Men for det sovjetiske folket var det helt uforståelig at presidenten og kongressen bare kunne bruke landsomfattende midler med stor hensyn til sine velgeres mening. I den forbindelse hersket oppfatningen i Sovjetunionen om at amerikanerne opprettet en ny QC for noen fremtidige uforståelige oppgaver, mest sannsynlig militære.
Gjenbrukbart romskip "Buran"
I Sovjetunionen var det opprinnelig planlagt å lage en forbedret kopi av Shuttle - et orbitalfly OS -120, som veide 120 tonn. (Den amerikanske skyttelen veide 110 tonn ved full last). I motsetning til Shuttle var det planlagt å utstyre Buran med cockpit for utkast for to piloter og turbojetmotorer for landing på flyplassen.
Ledelsen for de væpnede styrkene i USSR insisterte på nesten fullstendig kopiering av "skyttelbussen". På dette tidspunktet var sovjetisk etterretning i stand til å skaffe mye informasjon om det amerikanske romfartøyet. Men det viste seg ikke å være så enkelt. Innenlandske hydrogen-oksygen rakettmotorer viste seg å være større i størrelse og tyngre enn amerikanske. Videre, når det gjelder makt, var de dårligere enn i utlandet. Derfor, i stedet for tre rakettmotorer, var det nødvendig å installere fire. Men på orbitalplanet var det rett og slett ikke plass til fire fremdriftsmotorer.
På skyttelen ble 83% av lasten ved starten båret av to fastdrevne drivstoffforsterkere. I Sovjetunionen var det ikke mulig å utvikle slike kraftige raketter med fast drivstoff. Missiler av denne typen ble brukt som ballistiske bærere av sjø- og landbaserte atomavgifter. Men de nådde ikke den nødvendige kraften veldig, veldig mye. Derfor hadde de sovjetiske designerne den eneste muligheten - å bruke væskedrivende raketter som akseleratorer. Under Energia-Buran-programmet ble svært vellykkede RD-170er av parafin-oksygen opprettet, som tjente som et alternativ til boostere med fast brensel.
Selve plasseringen av Baikonur -kosmodromen tvang designerne til å øke kraften til lanseringskjøretøyene. Det er kjent at jo nærmere oppskytingsplaten er ekvator, desto større belastning kan en og samme rakett sette i bane. Den amerikanske cosmodrome ved Cape Canaveral har en 15% fordel i forhold til Baikonur! Det vil si at hvis en rakett som ble skutt fra Baikonur kan løfte 100 tonn, vil den skyte 115 tonn i bane når den blir skutt opp fra Cape Canaveral!
Geografiske forhold, forskjeller i teknologi, egenskaper til de opprettede motorene og en annen designtilnærming - alt påvirket utseendet til "Buran". Basert på alle disse realitetene ble det utviklet et nytt konsept og et nytt banebil OK-92, som veier 92 tonn. Fire oksygen-hydrogenmotorer ble overført til den sentrale drivstofftanken, og den andre fasen av Energia lanseringskjøretøy ble oppnådd. I stedet for to fastdrevne boostere ble det besluttet å bruke fire raketter på parafin-oksygen med flytende drivstoff med firekammer RD-170-motorer. Firkammer betyr fire dyser; en dyse med stor diameter er ekstremt vanskelig å produsere. Derfor går designerne til komplikasjonen og vektingen av motoren ved å designe den med flere mindre dyser. Det er like mange dyser som det er forbrenningskamre med en haug med drivstoff- og oksydasjonsrørledninger og alle "fortøyninger". Denne lenken ble gjort i henhold til den tradisjonelle, "kongelige" ordningen, i likhet med "alliansene" og "øst", ble den første fasen av "Energi".
"Buran" i flukt
Selve Buran -cruiseskipet ble tredje etappe i lanseringsbilen, i likhet med Soyuz. Den eneste forskjellen er at Buran lå på siden av den andre etappen, mens Soyuz var helt i toppen av oppskytningsbilen. Dermed ble den klassiske ordningen med et tretrinns engangsromsystem oppnådd, med den eneste forskjellen at baneskipet var gjenbrukbart.
Gjenbruk var et annet problem med Energia-Buran-systemet. For amerikanerne var skyttelbussene designet for 100 flyreiser. For eksempel kan orbitalmanøvreringsmotorer tåle opptil 1000 svinger. Etter forebyggende vedlikehold var alle elementene (bortsett fra drivstofftanken) egnet for å skyte ut i verdensrommet.
Solid drivstoffforsterker hentet av et spesialfartøy
Solid-drivstoffforsterkere ble hoppet i fallskjerm i havet, plukket opp av spesielle NASA-fartøyer og levert til produsentens anlegg, hvor de gjennomgikk forebyggende vedlikehold og ble fylt med drivstoff. Selve bussen ble også grundig sjekket, forhindret og reparert.
Forsvarsminister Ustinov krevde i et ultimatum at Energia-Buran-systemet var maksimalt resirkulerbart. Derfor ble designerne tvunget til å takle dette problemet. Formelt ble sideforsterkerne ansett som gjenbrukbare, egnet for ti lanseringer. Men faktisk kom det ikke til dette av mange grunner. Ta i det minste det faktum at amerikanske akseleratorer floppet i havet, og sovjetiske falt i den kasakhiske steppen, der landingsforholdene ikke var like godartede som det varme havvannet. Og en væskedrivende rakett er en mer delikat skapelse. enn solid drivstoff. "Buran" ble også designet for 10 flyvninger.
Generelt fungerte ikke det gjenbrukbare systemet, selv om prestasjonene var åpenbare. Det sovjetiske baneskipet, frigjort fra store fremdriftsmotorer, mottok kraftigere motorer for manøvrering i bane. Som, i tilfelle av bruk som et rom "jagerbomber", ga det store fordeler. Pluss turbojetter for atmosfærisk flyging og landing. I tillegg ble det laget en kraftig rakett med den første etappen på parafinbrensel, og den andre på hydrogen. Det var en sånn rakett at Sovjetunionen manglet for å vinne måneløpet. Når det gjelder egenskapene, var Energia praktisk talt ekvivalent med den amerikanske Saturn-5-raketten som sendte Apollo-11 til månen.
"Buran" har en stor ekstern tilgjengelighet 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 atmocfery - hjul. Han klarte å gjøre en kontrollert nedstigning i atmosfæren med en sidemanøver på opptil 2000 kilometer.
Lengden på "Buren" er 36,4 meter, vingespennet er omtrent 24 meter, skipets høyde på chassiset er mer enn 16 meter. Skipets gamle masse er mer enn 100 tonn, hvorav 14 tonn brukes til drivstoff. I nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina for ekipazha og bolshey chacti apparatury for obecpecheniya poleta i coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka og pocadki. Hyttens volum er over 70 kubikkmeter.
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 kjennetegnet "BURAN" sin kraftige termiske beskyttelse, som gir normale temperaturforhold for design av et skip under flyging i fly
Varmebestandig deksel laget av mer enn 38 tusen fliser, laget av spesielle materialer: kvartsfiber, kjerne med høy ytelse, ingen kjerne Keramisk tømmer har evnen til å akkumulere varme uten å føre det til skipets skrog. Den totale massen av denne rustningen var omtrent 9 tonn.
Lengden på BURANA -lasterommet er omtrent 18 meter. I det omfattende lasterommet er det mulig å ta imot en nyttelast med en masse på opptil 30 tonn. Der var det mulig å plassere store romfartøyer - store satellitter, blokker med banestasjoner. Skipets landingsmasse er 82 tonn.
"BURAN" ble brukt med alle nødvendige systemer og utstyr for både automatisk og pilotert flytur. Dette og navigasjons- og kontrollmidlene, og radiotekniske og TV -systemer, og automatiske kontroller for varmen og kraften
Burans hytte
Hovedmotorinstallasjonen, to grupper motorer for manøvrering er plassert på enden av haleseksjonen og i den fremre delen av rammen.
Totalt var det planlagt å bygge 5 baneskip. Foruten Buran var Tempest nesten klar og nesten halvparten av Baikal. Ytterligere to skip som var i den innledende produksjonsfasen fikk ikke navn. Energia -Buran -systemet var ikke heldig - det ble født på et uheldig tidspunkt for det. Den sovjetiske økonomien klarte ikke lenger å finansiere dyre romprogrammer. Og en slags skjebne forfulgte kosmonautene som forberedte seg på flyturer på "Buran". Testpiloter V. Bukreev og A. Lysenko døde i flyulykker i 1977, selv før de begynte i kosmonautgruppen. I 1980 døde testpilot O. Kononenko. 1988 tok livet av A. Levchenko og A. Shchukin. Etter flyturen til "Buran" døde R. Stankevichus, medpiloten for den bemannede flyturen til det bevingede romfartøyet, i en flyulykke. I. Volk ble utnevnt til den første piloten.
"Buran" var heller ikke heldig. Etter den første og eneste vellykkede flyturen ble skipet holdt i en hangar på Baikonur -kosmodromen. 12. mai 2002 kollapset overlappingen mellom verkstedet der Buran og Energia -modellen befant seg. På denne triste akkorden endte eksistensen av det bevingede romfartøyet, som hadde vist så store forhåpninger.
Etter at gulvet kollapset
