Літопис про космічні ваги. Зареєструватися 2. "Park" багаторазовий період

У 1971 році до останнього місячного експедиції Аполлона Rockwell, від імені НАСА, розпочав розробку нової багаторазової космічної системи. Програма, яка була представлена урядом США як комерційна програма, і повинна використовувати роботу попередньої, чисто «ідеологічної» програми «Аполлон».

У той же час, з іншого боку Землі, радянські експерти відзначили, що космічна система Shuttle не має суттєвих переваг над одноразовими. Тим не менш, проект був в змозі доповнювати існуючі транспортні системи.
На тлі загальної невизначеності про цілі американського проекту було прийнято рішення розробити свій авторитетний корабель для забезпечення військового парності з США.


У 1972 році космічна система Shuttle складається з трьох основних частин:

1,1 км Двосторонні твердопаливні ракетні прискорювачі Тіокола подаються першим етапом, облік на 60% загальної ваги космічної системи (і 80% від загальної пускової тяги).
Кожен блок ТРУ (SRB) важить 580 тонн і з початковою тягу 1200 тонн (U. імпульс 242 к), згортають 500 тонн амонію перхлорат (окислювач), алюміній (паливо) і оксид заліза (каталізатор) в цілому, до висоти 45 км. Після цього кожна з блоків висотою 50 м і діаметром 3,7 м, виконана плавна попадання в океані за допомогою парачутів. На практиці допускається використання блоків TRU.

Стрілка бокових блоків ТРУ (СРБ) та їх посадка


2,2 км Потім батон був прийнятий на трьох рідких ракетних двигунів (ЛН) основного компонента багаторазової системи - Orbiter (або Shuttle). Цей спільний мозковий зв'язок Rocketdyne, Rockwell і Boeing вагою близько 80 тонн (без корисного навантаження), довжиною 37 метрів і крилицею 24 метрів, був першим багаторазовим космічним апаратом в історії. На орбіті може мати екіпаж до 7 осіб, а в вантажному відсіку з розмірами 18 м/4.6 м, щоб довести до 25т на низькоземну орбіту (або повернути на землю 14 т).

Технологічні умови, пов'язані з Shuttle Cargo BayСпочатку розмір затоки вантажу НАСА було накладено Міністерством оборони США, переважно за розмірами перспективних супутників оптичної розвідки в режимі реального часу - серія KH 11 (голова - "Keyhole"). Оптика цих супутників вважається «парентним» щодо відомого орбітального телескопа Hubble.
радянські фахівці, які дізналися про КХ 11 тільки в кінці 70-х років, були дуже стурбовані схожістю вантажних відсіків маршруту і розмірами радянських орбітальних станцій Almaz і Salyut. Це мав великий вплив на вибір розмірів вантажного відсіку Буран. У зв'язку з тим, що НАСА «малий» перебільшила комерційні переваги маршрутів (але з заявленою частотою запуску в 20 / рік), запустив супутники в основному за допомогою ракетного ряду «Титан». 28 лютого 1990 року відбувся єдиний відомий екземпляр супутника KH 11 (Atlantis, STS 36).
За допомогою трьох основних РС 25 водневих двигунів, загальною тягаркою 540 тонн, ресурсом 1200 c і y. імпульс 363 c (450 c в недійсному стані), Orbiter прогорає в потікі 8,5 хвилин (6.5 після поділу TRU) 700 тонн палива від зовнішнього паливного бака (третє елемент системи з розмірами 47/8.4 м) до висоти його відсіку - 105 км. Далі Орбітер перейшов на даній орбіті, використовуючи енергію власної орбітальної маневреної паливної системи (ОМС), щоб уникнути введення ТБ на орбіту човна.
Загальна тяга всіх двигунів системи на старті становить 2900 тонн, маса системи – 2030 тонн.

Монтаж двигунів RS 25 на Orbiter


Схема багаторазової системи


Перший рейс Space Shuttle, 12 квітня 1981 р. Tragally відомий Shuttle Columbia


Один з перших радянських зразків багаторазового корабля - МТК-ВП, може використовуватися разом з тим ракетою ракетою Н 1 (ліворуч), або з блоковою ракетою Глушко після закриття проекту N 1 в середині 70-х років (праворуч).


Однак через невелику (зварювальну до ваги корабля) зону стійкості до повітряного потоку при в'їзді в атмосферу тепловий захист мав занадто високі температури. Генеральний дизайнер радянських суден багаторазовий Г.Є. Лозино-Лозинський назвав таку систему "семі-багатоплиць" через занадто високі обсяги міжсвітлової роботи.

У той же час, у 75 році було прийнято рішення піти найкоротший спосіб і повністю скопіювати американську систему, яка зробила форму в проекті OS 120.
Тим не менш, через те, що радянський проект був переважно військовим, ОС 120 мав два основних недоліки:

1,1 км Розвиток такої техніки був занадто трудомістким для радянської космонавтики, і необхідний додатковий час, значний лаг для військових неприпустимо.

2,2 км орбітатор був єдиним великим «пасажиром» для такої супер-гайової та технологічної системи. Заробляючи його в окрему РН в майбутньому потрібно додатково



Починаючи з проекту OK 92 в 76, і до затвердження остаточної схеми багаторазової системи в 78 (з трансфером "Buran" розроблений НПО "Lightning"), 4 бічні акселератори першого етапу (Block A) "завантажені" від RD 123 з тягаром 600 тонн, в 4 примусових RD 170, вагою 9,7 тонн, тяга 740 тонн кожен і з фантастичним (для kerosene LRD) імпульсом 310 c. на рівні моря! Всі чотири блоки з розмірами 38/4 м повинні працювати 140 c, під час якого гасове / кисневе паливо загальною вагою 1230 тонн, до висоти 53 км, що дає другий етап з прискоренням навантаження 1,8 км / с. Хоча кожен двигун RD 170 був сертифікований для використання 10x, всі 4 одиниці, а також весь "енергетичний" PH, були одноразові.

Блоки першого етапу РН "Енергія"


Багатокамерні двигуни РД 171 (ліво, версія РД 170 для ракети Zenit) і РД 108 (праворуч, другий етап ракети Союз) здійснюють своєрідну техніку «підпис» рідного КБ 476 / НПО Енергомаш під керівництвом В.П. Глушка


Три водневі двигуни 11D122 (трикут 200-250 тонн), також замінені на 4 RD 0120 з тягаром 155-200 тонн, а також імпульсом U 353-455s (рівень-вакуум) розроблений Воронеж КБХ. Заміна їх з хвоста корабля під паливним баком, хоча це кладе кінець для багаторазового використання, але значно спрощено виробництво двигунів і поліпшення аеродинаміки корабля. Але найголовніше, це дозволило створити абсолютно нову і універсальну ракету супергерої.

Радянський гідроген ЗРД 0120


Отриманий блок другого етапу "С" мав висоту 57 м, діаметр 7,7 м і зберігав запас палива, схожий на TB Space Shuttle - 700 тонн кисню і водню. Крок відокремлюється на 480 секунд польоту, досягаючи висоти 115 км. Додаткове видалення вантажу забезпечується власними двигунами орбітатора або третій етап з перевантаженням.

203006

Енергетика була частиною універсальної космічної системи. Таким чином, вибравши певну кількість блоків першого етапу і змінивши обсяг резервуарів другого етапу, можна було добитися необхідної вантажопідйомності в відносно короткий період часу.
Загальна вага ракети Energia склала 2400 тонн, загальна тяга всіх двигунів на старті була рекордом 3550 тонн! Ракета здійснила перший рейс 15 травня 1987 року з космодрому Байконур з великою кількістю моделі супутника Поліуса.


Базова версія дозволила використовувати один з блоків, як перший етап ракети Zenit (застосування використаних) з вантажопідйомністю 15 тонн на додану низьку орбіту. Підбір двох блоків дозволило виводити вже 30 тонн корисного навантаження (РН "Енергія М").

Модель "Енергетика М" на Байконур


Підбір 8 армованих блоків першого етапу з примусовими двигунами RD 170 (до більш 800 тонн тяги кожен!) і другого етапу «Енергетика М» в якості третього етапу дозволили проект ракети - гігант «Вулькан» вагою 3800 тонн, щоб принести 170 тонн на орбіту!



Сам орбітальний радянський маршрут, незважаючи на кардиналну чергування базового проекту OS 120, в цілому зберігали масу і розміри параметрів її американського "брофора" - 80 тонн, довжиною 35 метрів, крилицею 24 метрів і розміром вантажного відсіку 18м/4.6. Вага вантажу становить 30 тонн, вага повернутого вантажу становить 14 тонн.
р.

Деталі перельоту з Энергія-Бурань системи


Трансформація проекту OS 120 в Energia-Buran була добре описана одним із своїх дизайнерів G.E. Лозино-Лозинський:
«Копіювання, (...), звичайно, повністю свідомо та виправдано в процесі розробки дизайну, які проводилися і в процесі яких, як зазначено вище, багато змін були внесені до конфігурації і дизайну. Головною політичною вимогою було забезпечення габаритів розвантажувального відсіку, так само, як і розвантажувального відсіку Shuttle. Усього, програма American Space Shuttle була побудована 5 орбітаторів: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis і Endeavour. 12 квітня 1981 р. відбувся перший рейс за програмою. Атлантіс зробив останній рейс 8 липня 2011 року. Загалом, до 1 300 тонн вантажу додали до 1 300 тонн.


У першому і останньому польоті радянського багаторазового корабля Буран, 15 листопада 1988 р., що здавалося б, підтвердило загальний тренд світового космоноетика для багаторазових систем, вже згвалився перший загін відхиленої епохи.

28 січня 1986 р., за 73 секундами рейсу, перехід Викликача вибухнула через проблеми з одним із прискорювачів ТРУ. Смерть 7 членів екіпажу зробили його найгіршим космічним нещасним випадокм в історії космосу.

Icy “soul” багаторазової астронавтики. Трагічний рейс Shuttle Challenger


Трансфери все ще летять протягом 22 років (89 по 2011), і навіть трансфер Endeavour був побудований для заміни Challenger. Програма Energia-Buran нарешті була відключена в 1993 році на тлі економічного хаосу в Росії.

Проте, вже наприкінці 80-х, контури майбутнього світової космонавтики почали з'являтися, а точніше, наш подарунок. У фінальній частині цього огляду буде обговорюватися об'єднання російських, китайських та американських ракет-носіїв.

Частина 1. Лунар динозавр.

Джерело: habrahabr.ru/post/225895/