«Бурана» және «Шаттл» қанатты ғарыш кемесінің фотосуреттеріне қарасаңыз, олар бір -біріне ұқсамайтын әсерге ие болады. Кем дегенде, түбегейлі айырмашылықтар болмауы керек. Сыртқы ұқсастығына қарамастан, бұл екі ғарыштық жүйе әлі де түбегейлі ерекшеленеді.
Шаттл мен Буран
«Шаттл»
Шаттл - бұл қайта пайдалануға болатын көлік ғарыш кемесі (МТКК). Кемеде сутегіде жұмыс істейтін үш сұйық отынды зымыран қозғалтқышы (LPRE) бар. Тотықтырғыш - сұйық оттегі. Жердің төменгі орбитасына шығу үшін көп мөлшерде отын мен тотықтырғыш қажет. Сондықтан жанармай багыны - ғарыш кемесінің ең үлкен элементі. Ғарыш кемесі осы үлкен резервуарда орналасқан және оған Шатлдың қозғалтқыштарына отын мен тотықтырғыш жеткізілетін құбырлар жүйесімен қосылған.
Және бәрібір, қанатты кеменің үш қуатты қозғалтқышы ғарышқа шығу үшін жеткіліксіз. Жүйенің орталық резервуарына екі қатты оттегіш қосылды - адамзат тарихындағы осы уақытқа дейін ең қуатты зымырандар. Көп тонналық кемені жылжыту және оны алғашқы төрт жарым шақырымға көтеру үшін ең үлкен қуат қажет. Қатты зымыран күшейткіштері жүктің 83% -ын алады.
Тағы бір «Шаттл» ұшады
45 км биіктікте қатты отынды күшейткіштер барлық отынды пайдаланып, кемеден бөлініп, парашютпен мұхитқа құлады. Әрі қарай 113 км биіктікке дейін «шаттл» үш зымыран қозғалтқышының көмегімен көтеріледі. Резервуарды бөлгеннен кейін кеме инерциямен тағы 90 секунд ұшады, содан кейін қысқа уақыт ішінде өздігінен жанатын отынмен жұмыс істейтін екі орбиталық маневрлік қозғалтқыш қосылады. Ал «шаттл» жұмыс орбитасына шығады. Ал цистерна атмосфераға енеді, онда ол жанып кетеді. Оның бір бөлігі мұхитқа түседі.
Қатты отынды күшейткіштер бөлімі
Орбиталық маневрлік қозғалтқыштар, олардың аты айтып тұрғандай, ғарышта әр түрлі маневр жасауға арналған: орбиталық параметрлерді өзгертуге, ХҒС-қа немесе Жердің төменгі орбитасындағы басқа ғарыш аппараттарына қондыру үшін. Осылайша, «шаттлдар» қызмет көрсету үшін Хаббл орбиталық телескопына бірнеше рет барды.
Ақырында, бұл қозғалтқыштар Жерге оралғанда тежегіш импульс жасауға қызмет етеді.
Орбитальды саты жетекші жиекті екі рет сыпырумен және кәдімгі сызбаның тік құйрығымен төмен дельта қанаты бар, құйрығы жоқ монопланның аэродинамикалық конфигурациясына сәйкес жасалған. Атмосфералық бақылау үшін кильде екі бөлікті руль (мұнда ауа тежегіші), қанаттың артқы шетіндегі элевондар және артқы фюзеляждың астындағы теңдестіру қақпағы қолданылады. Қайтарылатын шасси, үш дөңгелекті, мұрынды дөңгелегі бар.
Ұзындығы 37, 24 м, қанаттарының ұзындығы 23, 79 м, биіктігі 17, 27 м. «Құрғақ» көліктің салмағы шамамен 68 т, ұшу салмағы - 85 -тен 114 т -ге дейін (тапсырма мен жүктемеге байланысты), қону борттағы кері жүктеме - 84, 26 т.
Ұшақтың ең маңызды дизайн ерекшелігі - оның термиялық қорғанысы.
Ең ыстық әсер ететін жерлерде (есептік температурасы 1430 ° С дейін) көп қабатты көміртекті-көміртекті композиция қолданылады. Мұндай жерлер аз, бұл негізінен фюзеляж мұрны мен қанаттың алдыңғы шеті. Бүкіл аппараттың төменгі беті (650 -ден 1260 ° С -қа дейін қыздыру) кварц талшығына негізделген материалдан жасалған плиткамен қапталған. Үстіңгі және бүйірлік беттер төмен температуралы оқшаулағыш плиталармен жартылай қорғалған - мұнда температура 315–650 ° С; температурасы 370 ° С аспайтын басқа жерлерде силикон резеңкемен қапталған киіз материал қолданылады.
Термиялық қорғаныстың барлық төрт түрінің жалпы салмағы 7164 кг құрайды.
Орбиталық сатыда жеті ғарышкерге арналған екі қабатты кабинасы бар.
Шаттлдың жоғарғы палубасы
Ұшу бағдарламасы ұзартылған жағдайда немесе құтқару жұмыстарын жүргізгенде шаттлда он адамға дейін бола алады. Кабинада ұшуды басқару, жұмыс және ұйықтайтын орындар, ас үй, қойма, санитарлық бөлім, пленка, операциялар мен жүктемені бақылау бекеттері және басқа да жабдықтар бар. Кабинаның жалпы қысымы 75 текше метрді құрайды. м, тіршілікті қамтамасыз ету жүйесі оның қысымын 760 мм сынап бағанасын ұстап тұрады. Өнер және температура 18, 3 - 26, 6 ° С.
Бұл жүйе ашық нұсқада, яғни ауа мен су регенерациясын пайдаланбай жасалған. Бұл таңдау шаттлдық рейстердің ұзақтығы қосымша қаражатты пайдалана отырып, оны 30 күнге дейін жеткізу мүмкіндігімен жеті күнге белгіленгеніне байланысты. Мұндай елеусіз автономиямен регенерациялық қондырғыларды орнату салмақтың, қуат тұтынудың және борттық жабдықтың күрделілігінің негізсіз өсуін білдіреді.
Сығылған газбен қамтамасыз ету бір толық қысымды төмендету жағдайында салондағы қалыпты атмосфераны қалпына келтіру үшін немесе онда 42,5 мм сынап бағанының қысымын ұстап тұру үшін жеткілікті. Өнер басталғаннан кейін көп ұзамай корпуста кішкене тесік пайда болған кезде 165 минут ішінде.
Жүк бөлімінің көлемі 18, 3 х 4, 6 м және көлемі 339, 8 текше метр. м ұзындығы 15, 3 м болатын «үш тізе» манипуляторымен жабдықталған. Купе есіктері ашылғанда, салқындату жүйесінің радиаторлары олармен бірге жұмыс күйіне айналады. Радиатор панельдерінің шағылысу қабілеті соншалықты, олар күн сәулесі түскенде де суық болып қалады.
Ғарыш кемесі не істей алады және ол қалай ұшады
Егер біз көлденеңінен ұшатын жинақталған жүйені елестететін болсақ, оның орталық элементі ретінде сыртқы отын багын көреміз; оған жоғарыдан орбита бекітілген, ал үдеткіштер бүйірінде. Жүйенің жалпы ұзындығы 56,1 м, ал биіктігі 23,34 м Жалпы ені орбиталық сатының қанаттарының ұзындығымен анықталады, яғни 23,79 м. Максималды ұшыру салмағы шамамен 2 041 000 кг.
Пайдалы жүктеменің көлемі туралы біржақты айту мүмкін емес, өйткені ол мақсатты орбитаның параметрлеріне және ғарыш кемесінің ұшырылу нүктесіне байланысты. Мұнда үш нұсқа бар. Ғарыш кемесінің жүйесі мыналарды көрсете алады:
- Канаверал мүйісінен (Флорида, шығыс жағалауы) шығысқа қарай 185 км биіктікте және 28º көлбеу орбитаға шығарылғанда 29 500 кг;
- Ғарыштық ұшу орталығынан ұшырылған кезде 11 300 кг. Кеннеди биіктігі 500 км және көлбеуі 55º болатын орбитаға;
- Ванденберг әуе күштерінің базасынан (Калифорния, батыс жағалауы) 185 км биіктіктегі циркулярлы орбитаға жіберілгенде 14 500 кг.
Шатлдар үшін екі қону жолағы жабдықталған. Егер шаттл ұшу алаңынан алыс жерге қонса, ол Боинг 747 ұшағымен үйге қайтады
Боинг 747 ғарыш айлағына ұшып барады
Барлығы бес шаттл (олардың екеуі апаттан қайтыс болды) және бір прототипі салынды.
Дамыта отырып, шаттлдар жылына 24 ұшырылым жасайды және олардың әрқайсысы ғарышқа 100 рейске дейін ұшады деп жоспарланған. Іс жүзінде олар әлдеқайда аз қолданылды - 2011 жылдың жазында бағдарламаның соңында 135 ұшырылым жасалды, оның ішінде Discovery - 39, Атлантис - 33, Колумбия - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10 …
Шаттл экипажы екі ғарышкерден тұрады - командир мен ұшқыш. Шатлдың ең үлкен экипажы - сегіз ғарышкер (Challenger, 1985).
Шаттлдың құрылуына кеңестік реакция
«Шатлдың» дамуы КСРО басшыларына үлкен әсер қалдырды. Америкалықтар ғарыштық-жерлік зымырандармен қаруланған орбиталық бомбалаушы жасап шығарады деп есептелді. Шаттлдың үлкен көлемі мен оның Жерге 14,5 тоннаға дейінгі жүкті қайтару қабілеті кеңестік спутниктерді, тіпті «Салют» деген атпен ғарышқа ұшқан Алмаз сияқты кеңестік әскери ғарыш станцияларын ұрлаудың айқын қаупі ретінде түсіндірілді.. Бұл есептеулер қате болды, өйткені АҚШ 1962 жылы ядролық сүңгуір қайықтың және жердегі баллистикалық зымырандардың сәтті дамуына байланысты ғарыштық бомбалаушы идеясынан бас тартты.
«Союз» жүк тасымалдайтын орынға оңай сыйып кетеді
Кеңес мамандары түсіне алмады, неге жылына 60 шаттл ұшыру қажет - аптасына бір рет ұшыру! Шаттл қажет болатын көптеген ғарыштық спутниктер мен станциялар қайдан пайда болды? Басқа экономикалық жүйеде өмір сүретін кеңестік адамдар үкімет пен Конгресте жаңа ғарыштық бағдарламаны қарқынды түрде жүргізіп келе жатқан НАСА басшылығы жұмыссыз қалудан қорқады деп ойлады. Ай бағдарламасы аяқталуға жақын болды және мыңдаған жоғары білікті мамандар жұмыссыз қалды. Және, ең бастысы, құрметті және өте жақсы төленетін NASA басшылары өздерінің тұратын кеңселерімен қоштасудың үмітсіз болашағына тап болды.
Сондықтан, бір реттік зымыраннан бас тартқан жағдайда, қайта пайдалануға болатын көлік ғарыш аппараттарының үлкен қаржылық пайдасы туралы экономикалық ТЭН дайындалды. Бірақ кеңес халқы үшін президент пен конгрестің жалпыұлттық қаржыны тек өз сайлаушыларының пікірін ескере отырып шығындауы мүлде түсініксіз болды. Осыған байланысты КСРО -да американдықтар болашақта түсініксіз кейбір тапсырмалар үшін жаңа QC құрады деген пікір басым болды.
Қайта пайдалануға болатын «Буран» ғарыш аппараты
Кеңес Одағында бастапқыда Shuttle - 120 тонналық OS -120 орбиталық ұшағының жетілдірілген көшірмесін жасау жоспарланған болатын. әуежайға қонуға арналған екі ұшқышқа арналған турбиналы қозғалтқышы бар ұшатын кабинасы бар Буран.
КСРО қарулы күштерінің басшылығы «шаттлды» толық дерлік көшіруді талап етті. Бұл уақытта кеңестік барлау американдық ғарыш кемесі туралы көптеген ақпарат ала алды. Бірақ бұл соншалықты қарапайым емес болып шықты. Отандық сутегі-оттегі зымыран қозғалтқыштары американдықтарға қарағанда үлкенірек және ауыр болып шықты. Оның үстіне билік тұрғысынан олар шетелден төмен болды. Сондықтан үш зымыран қозғалтқышының орнына төртеуін орнату қажет болды. Бірақ орбиталық ұшақта төрт қозғалтқышқа орын болмады.
Шаттлда жүктеменің 83% -ы екі қатты отынмен күшейтілді. Кеңес Одағында мұндай қуатты қатты отынды зымырандарды жасау мүмкін болмады. Бұл типтегі зымырандар теңіздегі және құрлықтағы ядролық зарядтардың баллистикалық тасымалдаушылары ретінде қолданылды. Бірақ олар қажетті қуатқа жете алмады. Сондықтан кеңестік дизайнерлердің жалғыз мүмкіндігі болды - үдеткіш ретінде сұйық отынды зымырандарды қолдану. Energia-Buran бағдарламасы бойынша қатты отынды күшейткіштерге балама ретінде қызмет ететін өте табысты керосин-оттегі RD-170s құрылды.
Байқоңыр ғарыш айлағының орналасуы дизайнерлерді зымыран тасығыштарының қуатын арттыруға мәжбүр етті. Белгілі болғандай, ұшыру алаңы экваторға неғұрлым жақын болса, соғұрлым бір зымыран орбитаға үлкен жүктеме түсіре алады. Канаверал мүйісіндегі американдық космодромның Байқоңырдан 15% артықшылығы бар! Яғни, егер Байқоңырдан ұшырылған зымыран 100 тоннаны көтере алатын болса, онда ол Канаверал мүйісінен ұшырылған кезде орбитаға 115 тоннаны жібереді!
Географиялық жағдайлар, технологиядағы айырмашылықтар, жасалған қозғалтқыштардың сипаттамалары мен басқа да конструктивті тәсіл - бәрі «Буранның» пайда болуына әсер етті. Барлық осы шындықтардың негізінде жаңа тұжырымдама мен салмағы 92 тонна ОК-92 орбиталық жаңа көлік құрылды. Оттегі-сутегі бойынша төрт қозғалтқыш орталық отын багына ауыстырылды және Energia зымыран тасығышының екінші сатысы алынды. Қатты отынмен жұмыс істейтін екі күшейткіштің орнына төрт камералы RD-170 қозғалтқыштары бар керосин-оттегі сұйық отынына төрт зымыранды қолдану туралы шешім қабылданды. Төрт камералы төрт саптаманы білдіреді; үлкен диаметрлі саптаманы дайындау өте қиын. Сондықтан дизайнерлер қозғалтқышты бірнеше кіші саптамалармен жобалау арқылы олардың күрделілігі мен салмағына барады. Отын мен тотықтырғышты жеткізу құбырлары бар барлық жану камералары мен барлық «шнурлар» бар қанша шүмек бар. Бұл сілтеме «альянстарға» және «шығысқа» ұқсас дәстүрлі «корольдік» схемаға сәйкес жасалған, «Энергияның» бірінші кезеңі болды.
«Буран» ұшуда
«Буран» круиздік кемесінің өзі «Союз» сияқты ұшыру қондырғысының үшінші кезеңі болды. Жалғыз айырмашылық - «Буран» екінші кезеңнің жағында орналасқан, ал «Союз» зымыран тасығыштың жоғарғы жағында болды. Осылайша, үш сатылы бір реттік ғарыштық жүйенің классикалық схемасы алынды, айырмашылығы-орбиталық кемені қайта пайдалануға болатын.
Қайта пайдалану Энергия-Буран жүйесінің тағы бір мәселесі болды. Американдықтар үшін шаттлдар 100 рейске есептелген. Мысалы, орбиталық маневрлік қозғалтқыштар 1000 айналымға төтеп бере алады. Профилактикалық қызмет көрсетуден кейін барлық элементтер (жанармай багынан басқа) ғарышқа ұшуға жарамды болды.
Қатты отынды күшейткіш арнайы ыдыспен жиналады
Қатты отынмен күшейткіштер парашютпен мұхитқа жіберілді, NASA-ның арнайы кемелерімен жиналды және өндірушінің зауытына жеткізілді, онда олар профилактикалық жөндеуден өтіп, отынмен толтырылды. Шаттлдың өзі де мұқият тексерілді, алдын алынды және жөнделді.
Қорғаныс министрі Устинов ультиматумда Energia-Buran жүйесін максималды түрде қайта өңдеуге болатынын талап етті. Сондықтан дизайнерлер бұл мәселені шешуге мәжбүр болды. Ресми түрде, бүйірлік күшейткіштер қайта пайдалануға жарамды, он ұшыруға жарамды деп саналды. Бірақ іс жүзінде бұл көптеген себептерге байланысты келмеді. Кем дегенде, американдық үдеткіштердің мұхитқа құлағанын, ал кеңестік қондырулар мұхиттың жылы суларындай қолайлы емес қазақ даласына құлағанын алыңыз. Ал сұйық отынды зымыран-бұл әлдеқайда нәзік туынды. қатты отынға қарағанда. «Буран» сонымен қатар 10 ұшуға арналған.
Жалпы, қайта пайдалануға болатын жүйе жұмыс істемеді, дегенмен жетістіктер айқын болды. Үлкен қозғалтқыштардан босатылған кеңестік орбиталық кеме орбитада маневр жасау үшін неғұрлым қуатты қозғалтқыштарды алды. Бұл, егер ол ғарыш ретінде қолданылса «истребитель-бомбалаушы», оған үлкен артықшылықтар берді. Плюс атмосфералық ұшуға және қонуға арналған турбожеттер. Сонымен қатар, керосин отынының бірінші сатысы бар қуатты зымыран, ал екіншісі сутегі бойынша жасалды. Бұл КСРО -ға ай жарысында жеңіске жету үшін жетіспейтін зымыран болды. Энергия өзінің сипаттамалары бойынша Аполлон-11ді айға жіберген американдық Сатурн-5 зымыранына іс жүзінде тең болды.
«Буран» американдық «Shuttle» -мен керемет сыртқы қол жетімділікке ие. 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 - дөңгелекті нравравления мен элеврон. Ол 2000 километрге дейінгі бүйірлік маневрмен атмосферада басқарылатын түсуді жасай алды.
«Бүреннің» ұзындығы 36,4 метр, қанатының ұзындығы шамамен 24 метр, шассидегі кеменің биіктігі 16 метрден асады. Кеменің ескі массасы 100 тоннадан асады, оның 14 тоннасы отынға жұмсалады. Nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina үшін ekipajha және bolecy chacti аппаратурасы обекпечения полетасы үшін коктавалық ракета-коцмичекко комплексінде, автономды полета nA орбитасында, cpucka және pocadki. Кабинаның көлемі 70 текше метрден асады.
Кезде plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya жылы graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevyshat 150 graducov. Сондықтан «БУРАН» ұшақтарда ұшу кезінде кемені жобалау үшін қалыпты температуралық жағдайды қамтамасыз ететін өзінің қуатты термиялық қорғанысын ерекшелендірді
38 мыңнан астам плиткадан жасалған ыстыққа төзімді қақпақ, арнайы материалдардан жасалған: кварц талшығы, өнімділігі жоғары ядро, өзегі жоқ Керамикалық ағаш жылуды жинақтай алады, оны кеме корпусына өткізбейді. Бұл броньдың жалпы массасы шамамен 9 тоннаны құрады.
BURANA жүк бөлімінің ұзындығы шамамен 18 метр. Оның кең жүк бөлімінде массасы 30 тоннаға дейінгі пайдалы жүктемені орналастыруға болады. Онда үлкен ғарыштық көлік құралдарын - үлкен спутниктерді, орбиталық станция блоктарын орналастыруға мүмкіндік болды. Кеменің қону массасы 82 тоннаны құрайды.
«БУРАН» автоматты және пилоттық ұшуға қажетті барлық жүйелермен және жабдықтармен бірге қолданылды. Бұл және навигация мен басқару құралдары, радиотехникалық және теледидарлық жүйелер, жылу мен қуатты автоматты басқару.
Буранның кабинасы
Қозғалтқыштың негізгі қондырғысы, маневр жасауға арналған қозғалтқыштардың екі тобы құйрық бөлігінің соңында және жақтаудың алдыңғы бөлігінде орналасқан.
Барлығы 5 орбиталық кеме салу жоспарланды. Бураннан басқа, Темпест дайын болды және Байкалдың жартысына жуығы. Өндірістің бастапқы сатысында тұрған тағы екі кемеге ат берілмеді. Energia -Buran жүйесінің жолы болмады - ол үшін сәтсіз уақытта туылды. Кеңес экономикасы қымбат ғарыштық бағдарламаларды қаржыландыра алмады. Ал «Буранда» ұшуға дайындалып жатқан ғарышкерлерді тағдырдың бір түрі қуып жетті. Сынақ ұшқыштары В. Букреев пен А. Лысенко 1977 жылы, тіпті ғарышкерлер тобына қосылмай тұрып, ұшақ апатынан қайтыс болды. 1980 жылы сынақшы -ұшқыш О. Кононенко қайтыс болды. 1988 жыл А. Левченко мен А. Щукиннің өмірін қиды. «Буран» ұшқаннан кейін қанатты ғарыш аппаратын басқаратын екінші ұшқыш Р. Станкевичус ұшақ апатынан қаза тапты. И. Волк бірінші ұшқыш болып тағайындалды.
«Буранның» да жолы болмады. Бірінші және жалғыз сәтті ұшудан кейін кеме Байқоңыр ғарыш айлағында ангарда ұсталды. 2002 жылы 12 мамырда Buran және Energia моделі орналасқан шеберхананың қабаттасуы құлады. Бұл қайғылы аккордта осындай үлкен үміт көрсеткен қанатты ғарыш кемесінің өмір сүруі аяқталды.
Еден құлағаннан кейін
