Žiūrint į sparnuotų erdvėlaivių „Burana“ir „Shuttle“nuotraukas, gali susidaryti įspūdis, kad jos yra visiškai identiškos. Bent jau neturėtų būti esminių skirtumų. Nepaisant išorinio panašumo, šios dvi kosmoso sistemos vis dar iš esmės skiriasi.
Shuttle ir Buranas
Pervežimas
„Shuttle“yra daugkartinio naudojimo erdvėlaivis (MTKK). Laivas turi tris skystuosius raketinius raketinius variklius (LPRE), veikiančius vandeniliu. Oksidatorius - skystas deguonis. Norint patekti į žemos žemės orbitą, reikia daug degalų ir oksidatoriaus. Todėl degalų bakas yra didžiausias „Space Shuttle“sistemos elementas. Erdvėlaivis yra ant šio didžiulio bako ir yra prijungtas prie jo vamzdynų sistema, per kurią į „Shuttle“variklius tiekiamas kuras ir oksidatorius.
Ir vis dėlto trijų galingų sparnuoto laivo variklių nepakanka patekti į kosmosą. Prie centrinio sistemos rezervuaro yra pritvirtinti du kietojo raketinio kuro stiprintuvai - galingiausios raketos žmonijos istorijoje iki šiol. Didžiausios galios reikia būtent pradžioje, norint perkelti kelių tonų laivą ir pakelti jį į pirmuosius keturis su puse dešimties kilometrų. Tvirti raketų stiprintuvai užima 83% apkrovos.
Pakyla dar vienas „Shuttle“
45 km aukštyje kietojo kuro kuro stiprintuvai, sunaudoję visą kurą, yra atskirti nuo laivo ir parašiutu patenka į vandenyną. Toliau į 113 km aukštį „šaudyklė“pakyla trijų raketų variklių pagalba. Atskyrus baką, laivas dar 90 sekundžių skrenda iš inercijos, o tada trumpam įjungiami du orbitiniai manevriniai varikliai, varomi savaiminio užsidegimo degalais. Ir „šaudyklė“eina į veikiančią orbitą. Ir bakas patenka į atmosferą, kur dega. Dalis jo patenka į vandenyną.
Kietųjų raketų stiprintuvų skyrius
Orbitiniai manevriniai varikliai yra sukurti, kaip rodo jų pavadinimas, įvairiems manevrams kosmose: orbitos parametrų keitimui, prijungimui prie TKS ar kitų erdvėlaivių žemos Žemės orbitoje. Taigi „keleiviai“kelis kartus apsilankė „Hubble“skriejantį teleskopą techninei priežiūrai.
Galiausiai, šie varikliai padeda sukurti stabdymo impulsą grįžus į Žemę.
Orbitinė pakopa yra pagaminta pagal aerodinaminę monoplano be uodegos konfigūraciją su žemai gulinčiu delta sparnu su dvigubu priekinio krašto šlavimu ir su įprasta schema. Atmosferos valdymui naudojami dviejų dalių vairas ant kilio (čia yra oro stabdys), pakilimai ant galinio sparno krašto ir balansavimo atvartas po galiniu korpusu. Ištraukiama važiuoklė, triratis, su nosies ratuku.
Ilgis 37, 24 m, sparnų plotis 23, 79 m, aukštis 17, 27 m. „Sausas“transporto priemonės svoris yra apie 68 t, kilimo svoris - nuo 85 iki 114 t (priklausomai nuo užduoties ir naudingos apkrovos), nusileidimas su grįžtamoji apkrova laive - 84, 26 t.
Svarbiausia orlaivio konstrukcijos ypatybė yra jo šiluminė apsauga.
Labiausiai karščio patiriamose vietose (projektinė temperatūra iki 1430 ° C) naudojamas daugiasluoksnis anglies-anglies kompozitas. Tokių vietų yra nedaug, tai daugiausia fiuzeliažo nosis ir priekinis sparno kraštas. Apatinis viso aparato paviršius (kaitinant nuo 650 iki 1260 ° C) yra padengtas plytelėmis, pagamintomis iš kvarco pluošto medžiagos. Viršutinis ir šoninis paviršiai iš dalies apsaugoti žemos temperatūros izoliacinėmis plytelėmis - ten, kur temperatūra 315–650 ° C; kitose vietose, kur temperatūra neviršija 370 ° С, naudojama veltinio medžiaga, padengta silikonine guma.
Bendras visų keturių šiluminės apsaugos tipų svoris yra 7164 kg.
Orbitinėje stadijoje yra dviaukštė kabina, skirta septyniems astronautams.
Pervežimo viršutinis denis
Jei pratęsiama skrydžio programa arba atliekami gelbėjimo darbai, šaudykloje gali būti iki dešimties žmonių. Piloto kabinoje yra skrydžio valdikliai, darbo ir miegojimo vietos, virtuvė, sandėliavimo patalpa, sanitarinis skyrius, oro užraktas, operacijų ir naudingos apkrovos valdymo postai bei kita įranga. Bendras salono slėgis yra 75 kubiniai metrai. m, gyvybės palaikymo sistema palaiko 760 mm Hg slėgį. Art. ir temperatūra yra 18, 3 - 26, 6 ° С.
Ši sistema pagaminta atviroje versijoje, tai yra nenaudojant oro ir vandens regeneracijos. Tokį pasirinkimą lėmė tai, kad maršrutinių autobusų skrydžių trukmė buvo nustatyta septynios dienos, naudojant papildomas lėšas - iki 30 dienų. Esant tokiai nereikšmingai autonomijai, regeneravimo įrangos montavimas reikštų nepagrįstą borto įrangos svorio, energijos suvartojimo ir sudėtingumo padidėjimą.
Suslėgtų dujų tiekimo pakanka, kad vieno visiško slėgio sumažėjimo atveju būtų atkurta normali atmosfera salone arba išlaikytas 42,5 mm Hg slėgis. Art. per 165 minutes, kai netrukus po starto korpuse susidaro maža skylė.
Krovinių skyriaus matmenys yra 18, 3 x 4, 6 m, o tūris - 339, 8 kub. m yra sumontuotas „trijų kelių“manipuliatorius 15, 3 m ilgio. Atidarius skyriaus duris, aušinimo sistemos radiatoriai kartu su jais virsta darbine padėtimi. Radiatorių skydų atspindys yra toks, kad jie išlieka šalti net tada, kai ant jų šviečia saulė.
Ką gali padaryti ir kaip skrenda „Space Shuttle“
Jei įsivaizduosime sumontuotą sistemą, skrendančią horizontaliai, pamatysime išorinį degalų baką kaip jo centrinį elementą; orbiteris yra prijungtas prie jo iš viršaus, o greitintuvai yra šonuose. Bendras sistemos ilgis yra 56,1 m, o aukštis - 23,34 m. Bendras plotis nustatomas pagal orbitos stadijos sparnų plotį, tai yra, 23,79 m. Maksimalus paleidimo svoris yra apie 2 041 000 kg.
Neįmanoma taip vienareikšmiškai kalbėti apie naudingosios apkrovos dydį, nes tai priklauso nuo tikslinės orbitos parametrų ir erdvėlaivio paleidimo taško. Štai trys variantai. „Space Shuttle“sistema gali rodyti:
- 29 500 kg paleidžiant į rytus nuo Kanaveralo kyšulio (Floridos, rytinės pakrantės) į orbitą, kurios aukštis 185 km, o kampas 28º;
- 11 300 kg paleidžiant iš kosminių skrydžių centro. Kennedy į orbitą, kurios aukštis 500 km, o nuolydis 55º;
- 14 500 kg paleidžiant iš Vandenbergo oro pajėgų bazės (Kalifornija, vakarinė pakrantė) į 185 km aukščio cirkuliarinę orbitą.
Pervežimams buvo įrengtos dvi nusileidimo juostos. Jei šaudyklė nusileistų toli nuo paleidimo vietos, ji grįžtų namo „Boeing 747“
„Boeing 747“keliauja į kosmodromą
Iš viso buvo pastatyti penki autobusai (du iš jų žuvo per avarijas) ir vienas prototipas.
Kuriant buvo numatyta, kad pervežimai per metus atliks 24 paleidimus, ir kiekvienas iš jų atliks iki 100 skrydžių į kosmosą. Praktiškai jie buvo naudojami daug mažiau - iki programos pabaigos 2011 m. Vasarą buvo paleista 135 paleidimai, iš kurių „Discovery“- 39, „Atlantis“- 33, „Columbia“- 28, „Endeavour“- 25, „Challenger“- 10 …
Šautuvo įgulą sudaro du astronautai - vadas ir pilotas. Didžiausia šaudyklės įgula yra aštuoni astronautai (Challenger, 1985).
Sovietų reakcija į šaudyklės sukūrimą
„Šatlo“sukūrimas padarė didelį įspūdį SSRS vadovams. Buvo manoma, kad amerikiečiai kuria orbitinį bombonešį, ginkluotą raketomis nuo kosmoso iki žemės. Didžiulis šaudyklės dydis ir galimybė į Žemę grąžinti iki 14,5 tonų krovinį buvo aiškinama kaip aiški grėsmė sovietų palydovų ir net sovietinių karinių kosminių stočių, tokių kaip „Almaz“, kurios kosmose skrido „Salyut“, pagrobimui.. Šie skaičiavimai buvo klaidingi, nes JAV 1962 m. Atsisakė kosminio bombonešio idėjos dėl sėkmingo branduolinio povandeninio laivo ir antžeminių balistinių raketų kūrimo.
„Sojuz“lengvai tilptų į šaudyklės bagažinę
Sovietų ekspertai negalėjo suprasti, kodėl per metus reikia paleisti 60 šaudyklų - vieną kartą per savaitę! Iš kur atsirado daugybė kosminių palydovų ir stočių, kurioms reikės „Shuttle“? Sovietų žmonės, gyvenantys kitoje ekonominėje sistemoje, net negalėjo įsivaizduoti, kad NASA vadovybė, įtemptai stumianti naują kosmoso programą vyriausybėje ir Kongrese, vadovaujasi baime likti bedarbiu. Mėnulio programa artėjo prie pabaigos ir tūkstančiai aukštos kvalifikacijos specialistų nedirbo. Ir, svarbiausia, gerbiami ir labai gerai apmokami NASA vadovai susidūrė su liūdna perspektyva išsiskirti su gyvenamomis įstaigomis.
Todėl buvo parengta ekonominio pagrįstumo studija apie didelę daugkartinio transporto erdvėlaivio finansinę naudą atsisakius vienkartinių raketų. Tačiau sovietų žmonėms buvo visiškai nesuprantama, kad prezidentas ir kongresas gali išleisti visos šalies lėšas tik labai atsižvelgdami į savo rinkėjų nuomonę. Šiuo atžvilgiu SSRS vyravo nuomonė, kad amerikiečiai kuria naują QC kai kurioms nesuprantamoms užduotims, greičiausiai karinėms.
Daugkartinio naudojimo erdvėlaivis „Buran“
Sovietų Sąjungoje iš pradžių buvo planuojama sukurti patobulintą „Shuttle“kopiją - orbitinį lėktuvą OS -120, sveriantį 120 tonų. (Amerikos šaudyklė svėrė 110 tonų esant pilnai apkrovai). Skirtingai nuo „Shuttle“, buvo planuojama įrengti „Buran“su išmetimo kabina dviem pilotams ir turboreaktyviniais varikliais nusileisti oro uoste.
SSRS ginkluotųjų pajėgų vadovybė reikalavo beveik visiškai nukopijuoti „šaudyklę“. Iki to laiko sovietų žvalgyba sugebėjo gauti daug informacijos apie Amerikos erdvėlaivį. Tačiau paaiškėjo, kad tai nėra taip paprasta. Vidaus vandenilio deguonies raketų varikliai pasirodė didesnio dydžio ir sunkesni nei amerikietiški. Be to, galia jie buvo prastesni už užsienį. Todėl vietoj trijų raketinių variklių reikėjo sumontuoti keturis. Tačiau orbitinėje plokštumoje tiesiog nebuvo vietos keturiems varomiesiems varikliams.
Šatle 83% apkrovos pradžioje buvo nešami dviem kietojo kuro kuro stiprintuvais. Sovietų Sąjungoje nebuvo įmanoma sukurti tokių galingų kietųjų raketų raketų. Šio tipo raketos buvo naudojamos kaip balistiniai jūrų ir sausumos branduolinių užtaisų nešėjai. Bet jie nepasiekė reikiamos galios labai, labai. Todėl sovietų dizaineriai turėjo vienintelę galimybę - naudoti greitojo kuro raketas kaip greitintuvus. Pagal programą „Energia-Buran“buvo sukurti labai sėkmingi žibalo ir deguonies RD-170, kurie buvo alternatyva kietojo kuro stiprintuvams.
Pati Baikonūro kosmodromo vieta privertė dizainerius padidinti savo raketų galią. Yra žinoma, kad kuo arčiau paleidimo aikštelės yra pusiaujas, tuo didesnę apkrovą viena ir ta pati raketa gali patekti į orbitą. Amerikos kosmodromas Kanaveralo kyšulyje turi 15% pranašumą prieš Baikonūrą! Tai yra, jei raketa, paleista iš Baikonūro, gali pakelti 100 tonų, tada ji paleis 115 tonų į orbitą, kai bus paleista iš Kanaveralo kyšulio!
Geografinės sąlygos, technologijų skirtumai, sukurtų variklių charakteristikos ir kitoks dizaino požiūris - visa tai turėjo įtakos „Buran“išvaizdai. Remiantis visomis šiomis realijomis, buvo sukurta nauja koncepcija ir nauja orbitinė transporto priemonė OK-92, sverianti 92 tonas. Keturi deguonies-vandenilio varikliai buvo perkelti į centrinį degalų baką ir buvo gautas antrasis raketos „Energia“etapas. Vietoj dviejų kietojo kuro stiprintuvų buvo nuspręsta naudoti keturias raketas ant skysto kuro žibalo-deguonies su keturių kamerų RD-170 varikliais. Keturių kamerų reiškia keturis purkštukus; labai sunku pagaminti didelio skersmens antgalį. Todėl dizaineriai susiduria su variklio sudėtingumu ir svoriu, suprojektuodami jį keliais mažesniais purkštukais. Purkštukų yra tiek, kiek yra degimo kamerų su krūva kuro ir oksidatorių tiekimo vamzdynų ir visų „švartavimosi vietų“. Ši sąsaja buvo sukurta pagal tradicinę, „karališką“schemą, panašią į „aljansus“ir „rytus“, tapo pirmuoju „Energijos“etapu.
„Buran“skrydžio metu
Pats kruizinis laivas „Buran“tapo trečiuoju raketos etapu, panašiu į „Sojuz“. Vienintelis skirtumas yra tas, kad „Buran“buvo antrojo etapo šone, o „Sojuz“buvo paleidimo raketos viršuje. Taigi buvo gauta klasikinė trijų pakopų vienkartinės erdvės sistemos schema, vienintelis skirtumas buvo tas, kad orbitinis laivas buvo pakartotinai naudojamas.
Pakartotinis naudojimas buvo dar viena „Energia-Buran“sistemos problema. Amerikiečiams maršrutiniai autobusai buvo skirti 100 skrydžių. Pavyzdžiui, orbitiniai manevriniai varikliai gali atlaikyti iki 1000 apsisukimų. Po profilaktinės priežiūros visi elementai (išskyrus degalų baką) buvo tinkami paleisti į kosmosą.
Kietosios raketos stiprintuvas, paimtas specialiu indu
Kietųjų raketų stiprintuvai buvo nuskraidinti parašiutu į vandenyną, paimti specialiais NASA laivais ir pristatyti į gamintojo gamyklą, kur jiems buvo atlikta profilaktinė priežiūra ir jie buvo pripildyti degalų. Pats maršrutinis autobusas taip pat buvo kruopščiai patikrintas, užkirstas kelias ir suremontuotas.
Gynybos ministras Ustinovas ultimatumu reikalavo, kad „Energia-Buran“sistema būtų maksimaliai perdirbama. Todėl dizaineriai buvo priversti spręsti šią problemą. Formaliai šoniniai stiprintuvai buvo laikomi daugkartiniais, tinkamais dešimt paleidimų. Tačiau iš tikrųjų tai įvyko ne dėl daugelio priežasčių. Paimkite bent tai, kad amerikietiški greitintuvai nukrito į vandenyną, o sovietiniai - Kazachstano stepėje, kur nusileidimo sąlygos nebuvo tokios palankios kaip šilti vandenyno vandenys. O skystą kurą kurianti raketa yra subtilesnis kūrinys. nei kietasis raketinis kuras. „Buran“taip pat buvo skirtas 10 skrydžių.
Apskritai daugkartinio naudojimo sistema neveikė, nors pasiekimai buvo akivaizdūs. Sovietinis orbitinis laivas, išlaisvintas iš didelių varomųjų variklių, manevravimui orbitoje gavo galingesnius variklius. Tai, jei jis buvo naudojamas kaip „naikintuvas-bombonešis“, suteikė jam daug privalumų. Plius turboreaktyviniai lėktuvai, skirti skristi ir nusileisti. Be to, buvo sukurta galinga raketa, kurios pirmasis etapas buvo naudojamas žibalo kurui, o antrasis - vandeniliui. Tai buvo tokia raketa, kurios SSRS trūko, kad laimėtų Mėnulio lenktynes. Pagal savo charakteristikas „Energia“praktiškai prilygo amerikiečių raketei „Saturn-5“, kuri išsiuntė „Apollo-11“į mėnulį.
„Buran“turi puikų išorinį prieinamumą su amerikietišku „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 atmocfya - ratas napravony. Jis sugebėjo kontroliuojamai nusileisti atmosferoje atlikdamas šoninį manevrą iki 2000 kilometrų.
„Buren“ilgis yra 36,4 metro, sparnų plotis apie 24 metrus, laivo aukštis ant važiuoklės - daugiau nei 16 metrų. Senoji laivo masė yra daugiau nei 100 tonų, iš kurių 14 tonų sunaudojama degalams. In nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina for ekipazha and bolshey chacti apparatury for obecpecheniya poleta in coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka and pocadki. Kabinos tūris yra daugiau nei 70 kubinių metrų.
Kai vozvraschenii į plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablea rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii koablya, ne dolzhh Todėl „BURAN“išsiskyrė galinga šilumine apsauga, užtikrinančia normalias temperatūros sąlygas laivo konstrukcijai skrendant lėktuvu
Karščiui atsparus dangtelis, pagamintas iš daugiau nei 38 tūkstančių plytelių, pagamintas iš specialių medžiagų: kvarco pluošto, aukštos kokybės šerdies, be šerdies Keraminė mediena gali kaupti šilumą, neperduodama jos laivo korpusui. Bendra šių šarvų masė siekė apie 9 tonas.
BURANA krovinių skyriaus ilgis yra apie 18 metrų. Dideliame krovinių skyriuje galima sutalpinti naudingą krovinį, kurio masė yra iki 30 tonų. Ten buvo galima patalpinti dideles kosmines transporto priemones - didelius palydovus, orbitinių stočių blokus. Laivo tūpimo masė yra 82 tonos.
„BURAN“buvo naudojamas su visomis reikalingomis sistemomis ir įranga tiek automatiniam, tiek pilotuojamam skrydžiui. Tai ir navigacijos bei valdymo priemonės, radiotechninės ir televizijos sistemos bei automatinis šilumos ir galios valdymas
Burano kabina
Pagrindinis variklio įrenginys, dvi manevravimo variklių grupės yra uodegos dalies gale ir priekinėje rėmo dalyje.
Iš viso buvo planuojama pastatyti 5 orbitinius laivus. Be Burano, „Tempest“buvo beveik pasiruošęs ir beveik pusė Baikalo. Dar du laivai, kurie buvo pradiniame gamybos etape, negavo pavadinimų. „Energia -Buran“sistemai nepasisekė - ji gimė jai netinkamu laiku. Sovietų ekonomika nebegalėjo finansuoti brangių kosmoso programų. O kažkoks likimas persekiojo kosmonautus, kurie ruošėsi skrydžiams „Buran“. Bandomieji pilotai V. Bukreevas ir A. Lysenko žuvo lėktuvo katastrofoje 1977 m., Dar prieš prisijungdami prie kosmonautų grupės. 1980 metais mirė bandomasis lakūnas O. Kononenko. 1988 nusinešė A. Levčenko ir A. Ščiukino gyvybes. Po „Buran“skrydžio R. Stankevičius, sparnuoto erdvėlaivio pilotuojamo skrydžio antrasis pilotas, žuvo lėktuvo katastrofoje. I. Volkas buvo paskirtas pirmuoju pilotu.
„Buranui“taip pat nepasisekė. Po pirmojo ir vienintelio sėkmingo skrydžio laivas buvo laikomas Baikonūro kosmodromo angare. 2002 m. Gegužės 12 d. Dirbtuvės, kuriose buvo „Buran“ir „Energia“modelis, sutapo. Šiuo liūdnu akordu baigėsi sparnuotojo erdvėlaivio, kuris rodė tokias dideles viltis, egzistavimas.
Po grindų griūties
