Kada pogledate fotografije krilatih letjelica Burana i Shuttle, mogli biste steći dojam da su prilično identične. Barem ne bi trebalo biti temeljnih razlika. Unatoč vanjskoj sličnosti, ova dva svemirska sustava još uvijek se bitno razlikuju.
Shuttle i Buran
Čunak
Shuttle je transportna letjelica za višekratnu upotrebu (MTKK). Brod ima tri raketna motora na tekuće gorivo (LPRE), koji rade na vodiku. Oksidant - tekući kisik. Dolazak u orbitu s niskom zemljom zahtijeva ogromnu količinu goriva i oksidanta. Stoga je spremnik goriva najveći element sustava Space Shuttle. Svemirska letjelica nalazi se na ovom ogromnom spremniku i s njom je povezana sustavom cjevovoda kroz koje se gorivo i oksidans dovode do motora Shuttlea.
I svejedno, tri snažna motora krilatog broda nisu dovoljna za odlazak u svemir. Na središnji spremnik sustava pričvršćena su dva pojačala s čvrstim pogonom - najmoćnije rakete u povijesti čovječanstva do sada. Najveća snaga potrebna je upravo u startu za pomicanje višetonskog broda i podizanje na prva četiri i pol desetke kilometara. Čvrsti raketni pojačivači preuzimaju 83% tereta.
Polijeće još jedan "Shuttle"
Na nadmorskoj visini od 45 km, pojačivači na čvrsto gorivo, nakon što su potrošili sve gorivo, odvajaju se od broda i padobranom prskaju u ocean. Nadalje, na visinu od 113 km, "shuttle" se uzdiže uz pomoć tri raketna motora. Nakon odvajanja spremnika, brod leti još 90 sekundi po inerciji, a zatim se na kratko uključuju dva orbitalna manevarska motora pogonjena samozapaljivim gorivom. I "shuttle" odlazi u radnu orbitu. I tenk ulazi u atmosferu, gdje gori. Njegovi dijelovi padaju u ocean.
Odjel pojačivača čvrstog goriva
Motori za orbitalno manevriranje dizajnirani su, kako im naziv govori, za različite manevre u svemiru: za promjenu orbitalnih parametara, za pristajanje na ISS ili na druge svemirske letjelice u niskoj orbiti Zemlje. Tako su "šatlovi" nekoliko puta posjetili orbitalni teleskop Hubble radi servisiranja.
I na kraju, ti motori služe za stvaranje impulsa kočenja pri povratku na Zemlju.
Orbitalni stupanj izrađen je prema aerodinamičkoj konfiguraciji jednokrilca bez repa s niskim krilom delta s dvostrukim zamahom prednjeg ruba i s okomitim repom uobičajene sheme. Za kontrolu atmosfere koriste se dvodjelno kormilo na kobilici (ovdje je zračna kočnica), elevoni na stražnjem rubu krila i balansirajući preklop ispod krmenog trupa. Šasija na uvlačenje, tricikl, s nosnim kotačem.
Duljina 37, 24 m, raspon krila 23, 79 m, visina 17, 27 m. "Suha" masa vozila je oko 68 t, uzletna masa - od 85 do 114 t (ovisno o zadatku i nosivosti), slijetanje s povratni teret na brodu - 84, 26 t.
Najvažnija dizajnerska značajka okvira je njegova toplinska zaštita.
Na mjestima s najvećim opterećenjem toplinom (projektirana temperatura do 1430 ° C) koristi se višeslojni kompozit ugljik-ugljik. Malo je takvih mjesta, to je uglavnom nos trupa i prednji rub krila. Donja površina cijelog aparata (zagrijavanje od 650 do 1260 ° C) prekrivena je pločicama izrađenim od materijala na bazi kvarcnih vlakana. Gornja i bočna površina djelomično su zaštićene izolacijskim pločicama niske temperature - gdje je temperatura 315–650 ° C; na drugim mjestima, gdje temperatura ne prelazi 370 ° C, koristi se filcni materijal prekriven silikonskom gumom.
Ukupna težina sve četiri vrste toplinske zaštite iznosi 7164 kg.
Orbitalna pozornica ima dvokrilni kokpit za sedam astronauta.
Gornja paluba shuttlea
U slučaju produženog letačkog programa ili prilikom izvođenja spasilačkih operacija, na brodu može biti do deset ljudi. U kokpitu se nalaze kontrole leta, radna i spavaća mjesta, kuhinja, spremište, sanitarni odjeljak, zračna komora, kontrolni punktovi za operacije i nosivost te druga oprema. Ukupna zapremina kabine pod tlakom iznosi 75 kubnih metara. m, sustav za održavanje života održava u njemu tlak od 760 mm Hg. Umjetnost. i temperature u rasponu od 18, 3 - 26, 6 ° S.
Ovaj sustav izrađen je u otvorenoj verziji, odnosno bez upotrebe regeneracije zraka i vode. Ovaj je izbor posljedica činjenice da je trajanje shuttle letova postavljeno na sedam dana, s mogućnošću povećanja do 30 dana korištenjem dodatnih sredstava. S tako beznačajnom autonomijom, ugradnja opreme za regeneraciju značila bi neopravdano povećanje težine, potrošnje energije i složenosti ugrađene opreme.
Opskrba komprimiranim plinovima dovoljna je za vraćanje normalne atmosfere u kabini u slučaju jednog potpunog smanjenja tlaka ili za održavanje tlaka u njoj od 42,5 mm Hg. Umjetnost. unutar 165 minuta kada se ubrzo nakon starta u trupu napravi mala rupa.
Prtljažni prostor ima dimenzije 18, 3 x 4, 6 m i zapreminu od 339,8 kubičnih metara. m opremljen je manipulatorom "tri koljena" duljine 15, 3 m. Kad se otvore vrata pretinca, radijatori rashladnog sustava zajedno s njima prelaze u radni položaj. Odbojnost ploča radijatora je takva da ostaju hladne čak i kad ih obasja sunce.
Što svemirski šatl može učiniti i kako leti
Zamislimo li sastavljeni sustav koji leti vodoravno, vidjet ćemo vanjski spremnik goriva kao njegov središnji element; orbiter mu je usidren odozgo, a ubrzivači su sa strane. Ukupna duljina sustava je 56,1 m, a visina 23,34 m. Ukupna širina određena je rasponom krila orbitalnog stupnja, odnosno iznosi 23,79 m. Maksimalna težina lansiranja je oko 2 041 000 kg.
Nemoguće je tako jednoznačno govoriti o veličini korisnog tereta, jer to ovisi o parametrima orbite cilja i o mjestu lansiranja letjelice. Evo tri mogućnosti. Sustav Space Shuttle može prikazati:
- 29.500 kg pri lansiranju na istok s rta Canaveral (Florida, istočna obala) u orbitu s nadmorskom visinom od 185 km i nagibom od 28º;
- 11 300 kg pri lansiranju iz Centra za svemirske letove. Kennedyja u orbitu s nadmorskom visinom od 500 km i nagibom od 55º;
- 14.500 kg kada se lansira iz zračne baze Vandenberg (Kalifornija, zapadna obala) u cirkumpolarnu orbitu s nadmorskom visinom od 185 km.
Za shuttle su opremljene dvije trake za slijetanje. Kad bi shuttle sletio daleko od mjesta lansiranja, kući bi se vratio Boeingom 747
Boeing 747 prijevozi se do kozmodroma
Ukupno je izgrađeno pet šatlova (od kojih su dva poginula u nesrećama) i jedan prototip.
Prilikom razvoja bilo je predviđeno da će šatlovi izvoditi 24 lansiranja godišnje, a svaki od njih će obaviti do 100 letova u svemir. U praksi su se koristili mnogo manje - do kraja programa u ljeto 2011. obavljeno je 135 lansiranja, od čega Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 …
Posadu šatla čine dva astronauta - zapovjednik i pilot. Najveća posada šatla je osam astronauta (Challenger, 1985.).
Sovjetska reakcija na stvaranje Shuttle -a
Razvoj "shuttlea" ostavio je veliki dojam na čelnike SSSR -a. Smatralo se da Amerikanci razvijaju orbitalni bombarder naoružan raketama svemir-zemlja. Ogromna veličina šatla i njegova sposobnost da vrati teret do 14,5 tona na Zemlju tumačeni su kao jasna prijetnja otmicom sovjetskih satelita, pa čak i sovjetskih vojnih svemirskih postaja poput Almaza, koje su letjele u svemiru pod imenom Salyut. Ove su procjene bile pogrešne, budući da su Sjedinjene Američke Države 1962. odustale od ideje o svemirskom bombarderu u vezi s uspješnim razvojem nuklearne podmornice i balističkih projektila sa kopna.
Soyuz bi se lako mogao smjestiti u skladište tereta shuttlea
Sovjetski stručnjaci nisu mogli razumjeti zašto je potrebno 60 lansiranja shuttlea godišnje - jedno lansiranje tjedno! Odakle mnoštvo svemirskih satelita i stanica za koje bi Shuttle trebao? Sovjetski ljudi koji žive u drugačijem gospodarskom sustavu nisu mogli ni zamisliti da se vodstvo NASA -e, koje je u vladi i Kongresu uporno provlačilo novi svemirski program, vodi strahom od nezaposlenosti. Mjesečev program bio je pri kraju i tisuće visokokvalificiranih stručnjaka ostali su bez posla. I, što je najvažnije, cijenjeni i vrlo dobro plaćeni rukovoditelji NASA-e suočili su se s razočaravajućom mogućnošću rastajanja sa svojim naseljenim uredima.
Stoga je izrađena studija ekonomske izvedivosti o velikoj financijskoj koristi transportnih letjelica za višekratnu uporabu u slučaju napuštanja raketa za jednokratnu upotrebu. Ali za sovjetski narod bilo je apsolutno neshvatljivo da predsjednik i kongres mogu trošiti nacionalna sredstva samo uz veliko uvažavanje mišljenja svojih birača. S tim u vezi, u SSSR -u je vladalo mišljenje da Amerikanci stvaraju novi QC za neke buduće nerazumljive zadatke, najvjerojatnije vojne.
Svemirska letjelica "Buran" za višekratnu upotrebu
U Sovjetskom Savezu prvotno je bilo planirano stvaranje poboljšane kopije Shuttlea - orbitalnog aviona OS -120, težine 120 tona. (Američki šatl je težio 110 tona pri punom opterećenju). Za razliku od Shuttlea, planiralo se opremiti Buran s kokpitom za izbacivanje za dva pilota i turboreaktivnim motorima za slijetanje na aerodrom.
Vodstvo oružanih snaga SSSR -a inzistiralo je na gotovo potpunom kopiranju "šatla". Do tada je sovjetska obavještajna služba uspjela prikupiti mnogo podataka o američkoj letjelici. No pokazalo se da to nije tako jednostavno. Pokazalo se da su domaći raketni motori s vodikom i kisikom većih dimenzija i teži od američkih. Štoviše, u pogledu moći bili su lošiji od inozemnih. Stoga je umjesto tri raketna motora bilo potrebno ugraditi četiri. No na orbitalnoj ravnini jednostavno nije bilo mjesta za četiri pogonska motora.
Kod shuttlea 83% tereta na startu nosila su dva pojačala na čvrsto gorivo. U Sovjetskom Savezu nije bilo moguće razviti tako moćne rakete na kruto gorivo. Rakete ovog tipa korištene su kao balistički nosači nuklearnih naboja na moru i kopnu. Ali nisu dosegli potrebnu snagu jako, jako. Stoga su sovjetski dizajneri imali jedinu priliku - koristiti rakete s tekućim pogonom kao ubrzivače. U okviru programa Energia-Buran stvoreni su vrlo uspješni kerozin-kisik RD-170, koji su poslužili kao alternativa pojačivačima na kruto gorivo.
Sam položaj kozmodroma Baikonur natjerao je dizajnere da povećaju snagu svojih lansirnih vozila. Poznato je da što je lansirna rampa bliže ekvatoru, veće opterećenje jedna te ista raketa može staviti u orbitu. Američki kozmodrom na rtu Canaveral ima 15% prednosti u odnosu na Baikonur! Odnosno, ako raketa lansirana s Baikonura može podići 100 tona, tada će lansirati 115 tona u orbitu kada se lansira s rta Canaveral!
Zemljopisni uvjeti, razlike u tehnologiji, karakteristike stvorenih motora i drugačiji pristup dizajnu - sve je to utjecalo na izgled "Burana". Na temelju svih ovih realnosti razvijen je novi koncept i novo orbitalno vozilo OK-92, težine 92 tone. Četiri motora s kisikom i vodikom prebačena su u središnji spremnik goriva i dobivena je druga faza lansirne kuće Energia. Umjesto dva pojačala na čvrsto gorivo, odlučeno je koristiti četiri rakete na kerozin-kisik na tekuće gorivo s četverokomornim motorima RD-170. Četverokomorna znači četiri mlaznice; mlaznicu velikog promjera izuzetno je teško izraditi. Stoga dizajneri idu na kompliciranje i ponderiranje motora projektirajući ga s nekoliko manjih mlaznica. Mlaznica je onoliko koliko ima komora za izgaranje s hrpom opskrbljivih cjevovoda goriva i oksidansa i svim "vezovima". Ova je veza napravljena prema tradicionalnoj, "kraljevskoj" shemi, slično "savezima" i "istoku", postala je prva faza "Energije".
"Buran" u letu
Sam brod za krstarenje Buran postao je treća faza lansirnog vozila, slično Sojuzu. Jedina razlika je u tome što se Buran nalazio sa strane druge etape, dok je Soyuz bio na samom vrhu lansirnog vozila. Tako je dobivena klasična shema trostupanjskog svemirskog sustava za jednokratnu upotrebu, s jedinom razlikom što je orbitalni brod bio za višekratnu uporabu.
Ponovna upotreba bila je još jedan problem sustava Energia-Buran. Za Amerikance, shuttle su bili dizajnirani za 100 letova. Na primjer, orbitalni motori za manevriranje mogli su izdržati do 1000 okreta. Nakon preventivnog održavanja, svi elementi (osim spremnika za gorivo) bili su prikladni za lansiranje u svemir.
Pojačalo na čvrsto gorivo koje je pokupilo posebno plovilo
Pojačivači na kruto gorivo padobranima su spušteni u ocean, pokupljeni posebnim NASA-inim brodovima i isporučeni u tvornicu proizvođača, gdje su podvrgnuti preventivnom održavanju i napunjeni gorivom. I sam je shuttle također temeljito provjeren, spriječen i popravljen.
Ministar obrane Ustinov u ultimatumu je zatražio da se sustav Energia-Buran maksimalno reciklira. Stoga su dizajneri bili prisiljeni uhvatiti se u koštac s tim problemom. Formalno, bočni pojačivači smatrani su za višekratnu upotrebu, prikladni za deset lansiranja. No zapravo do toga nije došlo iz mnogo razloga. Uzmite barem činjenicu da su američki akceleratori uletjeli u ocean, a sovjetski u kazahstansku stepu, gdje uvjeti slijetanja nisu bili tako benigni kao tople oceanske vode. Raketa na tekuće gorivo je osjetljivija tvorevina. nego kruto gorivo. "Buran" je također projektiran za 10 letova.
Općenito, sustav za višekratnu uporabu nije radio, iako su postignuća bila očita. Sovjetski orbitalni brod, oslobođen velikih pogonskih motora, dobio je snažnije motore za manevriranje u orbiti. Što mu je, u slučaju korištenja kao svemirskog "lovca-bombardera", dalo velike prednosti. Plus turboreakti za atmosferski let i slijetanje. Osim toga, stvorena je snažna raketa s prvom fazom na petrolej, a drugom na vodiku. Bila je to takva raketa koja nije nedostajala SSSR -u za pobjedu u Mjesečevoj utrci. Po svojim karakteristikama, Energia je praktički bila ekvivalent američkoj raketi Saturn-5 koja je poslala Apollo-11 na Mjesec.
"Buran" ima veliku vanjsku pristupačnost s američkim "Shuttleom". Korabl poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka» c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie at pocadke pocle vozvrascheniya in plotnye cloi atmospherecferyya i elevony. Uspio je napraviti kontrolirano spuštanje u atmosferu bočnim manevrom do 2000 kilometara.
Duljina "Burena" je 36,4 metra, raspon krila oko 24 metra, visina broda na šasiji veća je od 16 metara. Stara masa broda je više od 100 tona, od čega se 14 tona koristi za gorivo. U nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina za ekipazha i bolshey chacti aparati za obecpecheniya poleta u coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnog poleta nA orbite, cpucka i pocadki. Zapremina kabine je preko 70 kubnih metara.
Kad vozvraschenii u plotnye cloi atmosferi naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevyshat. Stoga se "BURAN" odlikovao snažnom toplinskom zaštitom, osiguravajući normalne temperaturne uvjete za dizajn broda tijekom leta u zrakoplovu
Poklopac otporan na toplinu izrađen od više od 38 tisuća pločica, izrađen od posebnih materijala: kvarcno vlakno, jezgra visokih performansi, bez jezgre Keramičko drvo ima sposobnost akumuliranja topline, bez prenošenja u trup broda. Ukupna masa ovog oklopa bila je oko 9 tona.
Duljina teretnog prostora BURANA je oko 18 metara. U njegov opsežni prtljažni prostor moguće je smjestiti korisni teret mase do 30 tona. Tamo je bilo moguće postaviti velika svemirska vozila - velike satelite, blokove orbitalnih stanica. Sletna masa broda je 82 tone.
"BURAN" je korišten sa svim potrebnim sustavima i opremom za automatski i pilotirani let. Ovo i sredstva navigacije i upravljanja, radiotehnički i televizijski sustavi te automatsko upravljanje toplinom i snagom
Buranova kabina
Glavna instalacija motora, dvije skupine motora za manevriranje nalaze se na kraju repnog dijela i u prednjem dijelu okvira.
Ukupno je bilo planirano izgraditi 5 orbitalnih brodova. Osim Burana, Tempest je bio gotovo spreman i gotovo polovica Bajkala. Još dva broda koja su bila u početnoj fazi proizvodnje nisu dobila imena. Sustav Energia -Buran nije imao sreće - rođen je u nesretno vrijeme za to. Sovjetsko gospodarstvo više nije moglo financirati skupe svemirske programe. I neka vrsta sudbine progonila je kozmonaute koji su se pripremali za letove na "Buranu". Ispitni piloti V. Bukreev i A. Lysenko poginuli su u avionskim nesrećama 1977. godine, čak i prije nego što su se pridružili skupini kozmonauta. 1980. godine umro je pilot -pilot O. Kononenko. 1988. odnijela je živote A. Levčenka i A. Shchukina. Nakon leta "Buran" R. Stankevichus, kopilot za let krilne letjelice s ljudskom posadom, poginuo je u avionskoj nesreći. I. Volk imenovan je prvim pilotom.
Ni "Buran" nije imao sreće. Nakon prvog i jedinog uspješnog leta, brod je zadržan u hangaru na kozmodromu Baikonur. Dana 12. svibnja 2002. došlo je do urušavanja preklapanja radionice u kojoj su se nalazili model Buran i Energia. Na ovom tužnom akordu prestalo je postojanje krilate svemirske letjelice koja je pokazivala tako velike nade.
Nakon urušavanja poda
