Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?

Sisukord:

Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?
Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?

Video: Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?

Video: Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?
Video: Maailma suurima lennuki An-225 "Mriya" ajalugu 2024, Mai
Anonim
Pilt
Pilt

. [1]

Pilt
Pilt

Kas arvate, et tahan teile veel kord rääkida "linnamõrvaritest", neist süvamere salajastest röövloomadest, et nad suudavad oma võrkpalliga kustutada pinna, mis on võrreldav enam kui 300 megalinna pindalaga maailmas? Ei. Täpsemalt, mitte päris "ei"! "Lööme mõõgad adraharudeks"[3]: räägime peaaegu rahumeelsetest kanderakettidest "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" ja "Rickshaw". Kui täpne olla, siis sündides olid nad tõelised võitlejad ja suutsid planeedi näolt pühkida peaaegu kõik maailma riigid.

Mererakettide ja kosmosesüsteemid

Pilt
Pilt

Õhk "lõhnas" … ei, mitte äikesetorm, vaid tõmbas nagu sõnnik (ma ütleks - pask): "glasnost" ja "perestroika", "koostöö" ja "uus poliitiline mõtlemine", "pluralism" ja " desarmeerimine ".

Kuna riigi majanduslik olukord halvenes, pidas Nõukogude juhtkond relvastus- ja sõjaliste kulutuste vähendamist finantsprobleemide lahendamise viisiks, mistõttu ei nõudnud ta partneritelt tagatisi ja piisavaid samme, kaotades samal ajal oma positsiooni rahvusvahelisel areenil.. [2]

See keskendub sellele, kuidas Disainibüroo riiklik raketikeskus im. V. P. Makeeva (Miass) lahendas "pöördumise" küsimuse "perestroika" ajastul ja pärast selle lõppu.

Pilt
Pilt

1985. aastal jätkas ettevõte aktiivselt sõjaliste raketitehnoloogiate arendamist NSV Liidu mereväe vajadusteks: moderniseeris edukalt raketisüsteeme D9RM ja D19, töötas välja ja katsetas uut lahingutehnikat ning viis läbi sõjaväe rakettide loomise ja katsetamise. uus strateegiline kompleks R -39UTTKh / 3M91 Bark -SS -NX -28.

Pilt
Pilt

GRC sõjaväetoodete ja selle tööomadustega saate tutvuda järgmiste linkide kaudu:

→ Võitlusraketisüsteemid.

→ Peamised omadused.

→ Akvalangi algus. Masinaehitusliku projekteerimisbüroo tegevuse tulemus / Videoülevaade /.

Nendel aegadel otsustas juhtkond, et KBM peab leidma ja vallutama oma niši raketi- ja kosmoseteemal. Selle töö üks suund oli ettepanek kasutada allveelaevade ballistilisi rakette (SLBM) kandevõime kosmosesse laskmiseks. Esiteks juhtisid nad tähelepanu SLBM -ide demonteerimisele pärast nende kasutusiga ja vastavalt strateegiliste ründerelvade vähendamise ja piiramise lepingule.

Kas toota potte ja panne või teha seda, milles oleme head?

Töö viidi läbi järgmistes suundades:

Selle valdkonna pioneeriks oli ümberehitatud RSM-25 rakett (URAV VMF-4K10, NATO-SS-N-6 Mod 1, serb): kanderakett "Swell", mida kasutati ainulaadsete katsete läbiviimiseks lühikese aja jooksul. mõiste nullgravitatsioon, esitatud trajektoori passiivsel lõigul (kaaluta oleku aeg 15 minutit, mikrogravitatsioonitase 10-3g).

Pilt
Pilt

Üksus koosnes 15 eksotermilisest ahjust, teabe mõõtmise ja juhtimise seadmetest, pehme maandumisega langevarjusüsteemist. Eksotermilistesse ahjudesse paigutati mitmesuguseid lähteaineid, eelkõige räni-germaaniumi, alumiinium-pliid, Al-Cu, kõrgtemperatuurset ülijuhti jt, millest katse käigus nullgravitatsiooni all ahjude temperatuuridel alates 600 ° C kuni 1500 ° C, tuleks saada uute omadustega materjale.

Pilt
Pilt

18. detsembril 1991 lasti esmakordselt kodumaises praktikas välja Navaga -klassi tuumaallveelaevast ballistiline kanderakett koos Sprint -tehnoloogia mooduliga (projekt 667A Navaga, vastavalt USA kaitseministeeriumi ja NATO klassifikatsioonile - Yankee). Käivitamine oli edukas ja teaduslik klient, mittetulundusühing Kompomash, sai ainulaadseid uute materjalide proove. Nii astuti esimene samm KBM -i raketi- ja kosmoseteemal.

Kuid mitte kõik ei läinud nii lihtsalt: juhtus riiklik hädaolukomitee, siis lakkas olemast NSV Liit, muutus valitsus ja selle üldjoon, Chubais ja Gaidar, Jeltsin ja tema kindralid ning muud uued tegelased

poliitiline eliit. Reket ja uue äri "eliidi" moodustamine:

Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?
Veealused stardisüsteemid: kuidas pääseda vee alt orbiidile või kosmosesse?

Kaitseküsimuste mahu vähendamine on SRC töötajate ette pannud “KB im. Akadeemik V. P. Makeev”ülesanne on intensiivselt otsida uusi„ tsiviil-”teadusmahukamaid valdkondi, mis võimaldaksid säilitada kõrgelt kvalifitseeritud personali, materiaalset ja tehnoloogilist baasi ning tegelikult anda võimaluse„ ellu jääda”.

Kiire kohanemisvõime uute trajektooridega, SLBM -ide energia ja massi täiuslikkus koos kõrgete töökindluse ja ohutusnäitajatega võimaldavad neid kasutada mitmesuguste otstarvetega kandevõimalustena kosmosesse lähitulevikus koolituse, praktilise laskmise ja käivitamise käigus. pikendada kasutusiga.

Uute katsete tegemiseks nullgravitatsioonis loodi teadusliku varustusega "Meduza" ballistiline biotehnoloogiline üksus "Eeter", mis on mõeldud kiireks puhastamiseks spetsiaalsete meditsiiniliste preparaatide lennu ajal kunstlikult loodud elektrostaatilises valdkonnas. 9. detsembril 1992 käivitas Kamtšatka ranniku lähedal Vaikse ookeani laevastiku tuumajõul töötav allveelaev edukalt Meduza varustusega varustatud kanderaketi Zyb ning 1993. aastal sooritati teine sarnane vettelaskmine. Nende katsete käigus demonstreeriti lühiajalise kaalutaoleku tingimustes kvaliteetsete ravimite, sealhulgas kasvajavastase interferooni "Alpha-2" saamise võimalust.

Aastatel 1991-1993 Projekti 667BDR allveelaev käivitas kolm Zyb kanderaketti koos Sprinti ja Efiri teaduslike ja tehnoloogiliste plokkidega, mis töötati välja koos MTÜ Kompozit ja Kosmosebiotehnoloogia Keskusega.

Sprinti plokk oli kavandatud töötama välja protsessid, kuidas saada täiustatud kristallstruktuuriga pooljuhtmaterjale, ülijuhtivaid sulameid ja muid materjale nullgravitatsioonitingimustes. Bioloogiliste materjalide puhastamise tehnoloogia uurimiseks ja elektroforeesi abil väga puhaste bioloogiliste ja meditsiiniliste preparaatide saamiseks kasutati Meduza biotehnoloogiliste seadmetega eetriplokki.

Saadi ainulaadsed räni monokristallide ja mõnede sulamite proovid (Sprint) ning Meduza katsetes, viirus- ja kasvajavastase interferoon Alfa-2 uuringute tulemuste põhjal, oli võimalik kinnitada bioloogiliste preparaatide kosmosepuhastamise võimalust. lühiajalise kaalutaoleku tingimused. Praktikas on tõestatud, et Venemaa on välja töötanud tõhusa tehnoloogia katsete tegemiseks lühiajalise nullgravitatsiooni tingimustes, kasutades mere ballistilisi rakette.

Selle töö loogiline jätk oli Volna LV turuletoomine 1995. aastal

Pilt
Pilt

Kandurraketti "Volna", mis on loodud RSM-50 (SS-N-18) SLBM baasil ja mille stardimass on umbes 34 tonni, kasutatakse kõigepealt probleemide lahendamiseks ballistilistel trajektooridel stardiks. tehnoloogiate väljatöötamiseks materjalide saamiseks mikrogravitatsioonis ja muudes uuringutes.

RSM-50 SLBM võitluslik kasutamine allveelaeva veealusest asendist on tagatud, kui meri on karm kuni 8 punkti, s.t. praktiliselt iga ilmaga rakendus teadusuuringuteks ja LV käivitamiseks.

Pilt
Pilt

SLBMide kaubandusliku kasutamise alustamist võib pidada Volna LV käivitamiseks 1995. aastal Kalmar projekti 667 BDRM allveelaevast. Lend viidi läbi ballistilisel marsruudil Barentsi meri - Kamtšatka poolsaar 7500 km kaugusel. Bremeni ülikooli (Saksamaa) termokonvektsioonimoodulist sai selle rahvusvahelise katse kasulik koormus.

Pilt
Pilt

Volna LV käivitamisel kasutatakse päästetud lennukit Volan. See on ette nähtud teaduslike ja rakendusuuringute läbiviimiseks nullgravitatsioonitingimustes, stardides mööda suborbitaalseid trajektoore.

Lennu ajal edastatakse lennukilt telemeetriline teave jälgitavate parameetrite kohta. Lennu lõppfaasis teeb seade ballistilise laskumise ja enne maandumist aktiveeritakse kaheastmeline langevarju päästesüsteem. Pärast "pehmet" maandumist tuvastatakse seade kiiresti ja evakueeritakse.

Pilt
Pilt

Suurema kaaluga (kuni 400 kg) uurimisseadmete käivitamiseks kasutatakse Volan-M päästetud lennuki täiustatud versiooni. Lisaks suurusele ja kaalule on sellel variandil originaalne aerodünaamiline paigutus.

Päästetud sõiduk sisaldab lisaks 105 kg kaaluvatele teadusinstrumentidele ka pardal olevat mõõtmiskompleksi. See tagab kontrolli katse ja lennuparameetrite üle. ALS "Volan" on varustatud kolmeastmelise langevarjuga maandumissüsteemiga ja varustusega sõiduki operatiivseks (mitte üle 2 tunni) otsimiseks pärast maandumist. Kulude ja arendusaja vähendamiseks laenati seeriaraketisüsteemide tehnilisi lahendusi, komponente ja seadmeid maksimaalselt.

1995. aasta turuletoomisel oli mikrogravitatsiooni tase 10-4…10 -5g nullgravitatsiooniajaga 20,5 minutit. Alanud on uuringud, mis näitavad põhimõttelist võimalust luua päästetud õhusõiduk teadusliku varustusega, mis kaalub kuni 300 kg ja mille käivitab Volna kanderakett mööda trajektoori, mille gravitatsiooniaeg on 30 minutit mikrogravitatsioonitasemel 10.-5…10-6 g.

Raketit Volna saab kasutada suborbitaalsetel trajektooridel seadmete käivitamiseks geofüüsikaliste protsesside uurimiseks atmosfääri ülemises osas ja kosmoses, jälgides Maa pinda ja viies läbi erinevaid, sealhulgas aktiivseid katseid.

Kasulik koormusala on kärbitud koonus, mille kõrgus on 1670 mm, aluse läbimõõt 1350 mm ja koonuse ülaosa nüri raadius 405 mm. Rakett võimaldab 600 … 700 kg massiga kandevõime käivitamist trajektooril, mille maksimaalne kõrgus on 1200 … 1300 km, ja massiga 100 kg - maksimaalse kõrgusega kuni 3000 km. Raketile on võimalik paigaldada mitu kandevõime elementi ja need järjestikku eraldada.

2012. aasta kevadel käivitati Vaikse ookeani allveelaevast EXPERT -kapsel, kasutades Saksa lennunduskeskuse (DLR) tellitud Volna konversioonraketti ja kosmosekompleksi.

Projekti EXRERT viiakse ellu Euroopa Kosmoseagentuuri juhtimisel.

Pilt
Pilt

Stuttgarti ehitus- ja projekteerimistehnoloogia uurimisinstituut ja Saksa lennunduskeskus töötasid välja ja valmistasid kapsli EXPERT jaoks keraamilisest kiust nina.

Keraamilisest kiust nina sisaldab andureid, mis salvestavad keskkonnaandmeid, kui kapsel atmosfääri naaseb, nagu pinnatemperatuur, soojusvoog ja aerodünaamiline rõhk. Lisaks on vööris aken, mille kaudu spektromeeter salvestab löögirindel atmosfääri sisenedes toimuvad keemilised protsessid.

Pilt
Pilt

→ Kanderaketi "Volna" tehnilised omadused.

Käivitage sõiduk "Calm"

Pilt
Pilt

Kergklassi kanderakettide perekond: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R töötati välja R-29RM SLBM baasil ja see on ette nähtud väikeste kosmoselaevade maapealsetele orbiitidele laskmiseks. Raketil "Shtil" pole saavutatud energia- ja massinäitajate tasemel maailmas analooge; see võimaldab kuni 100 kg kaaluvate kandevõimete saatmist orbiitidele, mille perigee kõrgus on kuni 500 km, kaldega 78,9 º.

Kosmoseaparaadi käivitamiseks standardse R-29RM SLBM-i viimistlemisel tehti mõningaid muudatusi. Starditava kosmoselaeva paigaldamiseks on lisatud spetsiaalne raam ja muudetud on lennuprogrammi. Kolmandas etapis paigaldati spetsiaalne telemeetriakonteiner koos teenindusseadmetega, et kontrollida maapealsete teenistuste tagasivõtmist. Disainerid pidid lahendama ka probleemi, mis oli seotud peaümbrise kuumutamisega raketi käivitamisel ja selle veest väljumisega, mis võib põhjustada kosmoselaeva kahjustusi.

Pilt
Pilt

Kosmoselaev on paigutatud spetsiaalsesse kapslisse, mis kaitseb kasulikku koormust ülemise astme termiliste, akustiliste ja muude mõjude eest. Pärast määratud orbiidile sisenemist eraldatakse kosmoselaevaga kapsel ja viimane etapp eemaldatakse kosmoseaparaadi lennutrajektoorist. Kapsli avamine ja koorma vabastamine toimub pärast seda, kui samm on läinud kaugele, mis välistab töötavate mootorite mõju kosmoselaevale.

Shtil-1 LV esimene vettelaskmine toimus 7. juulil 1998 tuumaallveelaevast K-407 Novomoskovsk. Kasulik koormus oli kaks Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N ja Tubsat-Nl satelliiti.

Pilt
Pilt

Suurima satelliidi Tubsat-N üldmõõtmed on 320x320x104 mm ja mass 8,5 kg. Väiksem satelliitidest Tubsat-Nl paigaldatakse stardis kosmoselaeva Tubsat-N ülaosale. Selle üldmõõtmed on 320x320x34 mm ja kaal umbes 3 kg.

Satelliidid saadeti orbiidile arvutusliku lähedusse. Kanderaketi kolmanda astme orbiidi parameetrid pärast kosmoselaevast väljaastumist olid järgmised:

Pilt
Pilt

Kanduri kolmandale astmele on paigaldatud spetsiaalne konteiner kaaluga 72 kg. Konteiner sisaldab telemeetriaseadmeid mitmete parameetrite jälgimiseks ja seadmeid orbiidi raadio jälgimiseks.

Tuumaallveelaev K-407, millega vettelaskmine viidi läbi, on osa Põhjalaevastiku kolmandast flotillast ja asub Sayda-Guba mereväebaasis (mereväebaas) Olenyaya lahes Skalisty küla lähedal (endine Gadzhievo), siis uuesti ümber Gadzhievo) Murmanskaja piirkonnaks.

Pilt
Pilt

See on üks seitsmest laevast, mis on ehitatud projekti 667BDRM "Dolphin" (NATO klassifikatsiooni järgi Delta IV) järgi.

Pilt
Pilt

Rakett "Shtil-1" võimaldab paigutada 70 kg kaaluva kandevõime ringikujulisele orbiidile, mille kõrgus on 400 km ja kalle 79 kraadi.

Prototüübi ülemise astme disain on kavandatud mahutama nelja kompaktset lõhkepead eraldatud väikestes kogustes. Tulenevalt asjaolust, et tänapäevaseid kaubanduslikke kosmoselaevu iseloomustab väike pakkitihedus ja nad nõuavad suhteliselt suurt lahutamatut ruumi, on LV energiavõimaluste täielik kasutamine võimatu. See tähendab, et LV konstruktsioon seab piirangu kosmoseaparaadi poolt hõivatud ruumile, mis on 0,183 m3… LV -energiatehnika võimaldab käivitada suurema massiga kosmoselaeva.

Raketi R-29RM muundamine kanderakettiks Shtil viiakse läbi minimaalsete muudatustega, kosmoseaparaat paigutatakse ühe lõhkepea maandumiskohale spetsiaalsesse kapslisse, mis kaitseb väliste mõjude eest. Rakett lastakse allveelaevalt või allveelaeva pinnapositsioonilt. Lend viiakse läbi inertsiaalses režiimis.

Selle kompleksi eripära on "Nyonoksa" harjutusväljaku olemasoleva infrastruktuuri, sealhulgas maapealsete stardirajatiste, samuti lahingukohustusest kõrvaldatud seeria ballistiliste rakettide R-29RM kasutamine. Raketi minimaalsed muudatused tagavad suure koormuse orbiidile paigutamise madala usaldusväärsuse (4 … 5 miljonit dollarit) suure usaldusväärsuse ja täpsuse.

Shtil-2 LV töötati välja ballistilise raketi R-29RM moderniseerimise teise etapi tulemusena. Selles etapis luuakse kandevõime mahutamiseks kasulik koormusruum, mis koosneb aerodünaamilisest ümbrisest, mis kukub lennu ajal maha ja adapterist, millel kasulik koormus asub. Adapter ühendab kanduriga kasulikku koormusruumi. Kasuliku koormusruumi maht on 1,87 m3.

Kompleks loodi allveelaevade R-29RM (RSM-54, SS-N-23) ballistiliste rakettide ja Arhangelski oblastis asuva Nyonoksa põhjapiirkonna olemasoleva infrastruktuuri baasil.

Pilt
Pilt

Prügila infrastruktuur sisaldab:

Rakett- ja kosmosekompleks "Shtil-2"

Maapealne stardikompleks

Viimane hõlmab tehnilist ja stardipositsiooni, mis on varustatud varustusega ladustamiseks, stardieelseteks toiminguteks ja raketiheitmiseks.

Juhtimissüsteemide kompleks pakub kompleksi süsteemide tsentraliseeritud automaatset juhtimist kõikides töörežiimides, raketi stardieelse ettevalmistuse ja stardi juhtimist, tehnilise teabe ja lennuülesande koostamist, lennuülesande sisestamist ja lennujuhtimise juhtimist. rakett kandevõime paigutamiseks antud orbiidile.

Teabe mõõtmise kompleks - tagab telemeetrilise teabe vastuvõtmise ja registreerimise lennu ajal, mõõtmistulemuste töötlemise ja edastamise stardikliendile.

Pilt
Pilt

Arvukad stardid maapealsest katsestendist ja allveelaevadelt on näidanud R-29RM seeriaraketi suurt usaldusväärsust (eduka stardi ja lennu tõenäosus on vähemalt 0,96).

Maapealne stardikompleks võimaldab:

Maapealse stardikompleksi stardid tagavad orbiitide moodustumise orbiidi kalde vahemikus 77 ° kuni 60 °, mis piirab kompleksi kasutusala.

Allveelaeva võllilt vettelaskmisel on võimalik alustada laiuskraadides vahemikus 0 ° kuni 77 °. Võimalike kallete ulatuse määravad lähtepunkti koordinaadid.

Samal ajal jääb võimalus kasutada allveelaeva sihtotstarbeliselt

Kasuliku koormuse paigutamise tingimuste parandamiseks töötati välja kanderaketi Shtil-2.1 variant, millel on peaümbris.

Pilt
Pilt

Kui rakett oli varustatud suurema peaümbrisega ja väikese suurusega ülemise astmega (Shtil-2R), kasvas kandevõime mass 200 kg-ni ja kandevõime paigutamise maht suurenes oluliselt.

Allveelaeva kasutamine stardikompleksina võimaldab Shtili kanderakette lasta praktiliselt igale orbiidi kaldele

Pilt
Pilt

Aerodünaamiline ümbris suleti, et tagada kasulik koormus tolmu ja niiskuse eest. Aerodünaamilise katte konstruktsioon võimaldas külgpinnal asuvatel luukidel varustada täiendavaid kandevõimeühendusi maapealse stardikompleksi seadmetega.

Käivitusi saab teha maapealsest vettelaskekompleksist või allveelaeva pinnalt.

Kompleksi LV "Shtil-2" peamised omadused on toodud tabelis.

Pilt
Pilt

Rakett Shtil-3A (RSM-54 uue kolmanda astme ja kiirendusmootoriga An-124 lennuki käivitamise korral (vastavalt Aerokosmose projektile)) on võimeline kandma ekvatoriaalile 950–730 kg kaaluva kandevõime orbiit kõrgusega 200-700 km …

Tööliste (voyaka uh & Co) nõudlikel nõudmistel katkestan, et mitte lugeja meelt sassi ajada. Kuid ärge katkestage ühendust, ma pole veel süsteeme katnud "Surf" ja "Rickshaw", samuti seda, kuidas saate adrad kiiresti mõõkadeks ümber ehitada.

Peamised allikad ja viited:

Fotod videod, graafika ja lingid:

Soovitan: