Pokračovanie prvej časti:
Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?
-> Krátke predhovor k druhej časti (kto nemá záujem pod spojlerom, nemusí si ho prečítať)
Stránka 1 + strana 2
Námorná raketa Priboi a vesmírny systém
Aby sa dosiahlo úplnejšie pokrytie trhu s LEO, bola vykonaná štúdia nových nosných rakiet. Jednou z nich bola podporná raketa, ktorú vytvoril projekt „Surf“.
Raketa Priboy využíva technológie predtým vyvinutých SLBM: v prvom stupni-motor rakety RSM-52, v druhom a treťom stupni sú pohonné systémy rakety RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (ŠTART kód RSM- 54, podľa klasifikácie NATO -SS -N -23 Skiff)), štvrtý udržiavací stupeň a piaty vývojový stupeň sú tiež vytvorené na základe raketovej technológie RSM -54.
Videoklip venovaný balistickej rakete RSM-54 „Sineva“„najlepšia na svete (z hľadiska energetických a hmotnostných charakteristík):
Hlavný dopravca: ponorky projektu 667 BDRM. Video o odpálení rakety R-29RMU Sineva.
Energetické schopnosti rakety Priboy uspokojujú vyšší rozsah užitočného zaťaženia LEO. Podľa predbežných odhadov pri štarte z rovníkových oblastí odvodí užitočné zaťaženie, ktorého hmotnosť (v kg) v závislosti od výšky obežnej dráhy je uvedená v tabuľke.
Uvedené schopnosti nosnej rakety Priboy robia jej vývoj sľubným.
V roku 1993 sa v práci Priboi objavil nový impulz, ktorý po prvé urýchlil postup prác a po druhé doplnil predtým zvažované možnosti štartu z pozemného stojana a mobilného plávajúceho plavidla. Takýmto impulzom bol návrh americkej spoločnosti Investors in Sea Launches, Inc. (prezident - admirál Thomas H. Moorer) vyvinúť vo veľmi krátkom čase komerčnú nosnú raketu, ktorá bude štartovať priamo z morskej hladiny, na vypustenie kozmických lodí s hmotnosťou do 2 000 - 2 500 kg. Vodná hladina je všestranná štartovacia plocha, ktorá z mnohých hľadísk poskytuje najlepšie parametre pre štartovacie systémy. Praktická implementácia tejto východiskovej metódy je však spojená s vážnymi technickými ťažkosťami.
Spoločný rusko-americký komerčný projekt bol založený na nosnej rakete Priboy, v súvislosti s ktorou si projekt zachoval názov „Surf“. Do troch mesiacov bola dosiahnutá dohoda o vývoji koncepčného inžinierskeho projektu rakety a systému ako celku. Konštrukčná kancelária stála pred úlohou vyriešiť v krátkom čase komplexné technické problémy týkajúce sa nosnej rakety, jej prepravy na miesto štartu, montáže rakety a štartu z vodnej hladiny. Pretože raketu nemožno prevádzkovať v zostavenom stave na zemi, bolo navrhnuté naložiť ju po častiach na loď a už na loď, aby sa vykonala konečná montáž a testovanie všetkých systémov, t.j. loď sa musela zmeniť na montážnu dielňu. Na základe predbežných štúdií boli vybrané dva typy lodí: obojživelná útočná loď typu Ivan Rogov alebo kontajnerová loď typu Sevmorput (obr. 2, 3).
Tieto lode s potrebnými úpravami budú schopné vziať na palubu súčiastky niekoľkých rakiet, komplexné vybavenie a potrebné technologické a montážne vybavenie rakiet.
Na implementáciu navrhovanej technológie bolo potrebné vyvinúť unikátnu jednotku - dopravnú a štartovaciu platformu, ktorá má špeciálne zariadenia na nakladanie jednotlivých častí rakety a ich následnú montáž. Každé zo zariadení má okrem upevňovacích a tlmiacich prvkov tri stupne voľnosti, ktoré sú potrebné na vzájomné vycentrovanie jednotlivých častí rakety pri montáži do jednej konštrukcie.
Všeobecná predstava o dopravnej a štartovacej platforme je uvedená na obr. 4. Raketu zostavenú na tejto platforme je možné prepraviť loďou takmer do akéhokoľvek bodu Svetového oceánu.
Počas výskumu sa zvažovalo veľké množstvo možností na zaistenie potrebného pozitívneho vztlaku rakety: od tlakových elastických balónov po špeciálne posuvné katamaránové zariadenia. V dôsledku toho sa našlo celkom jednoduché riešenie: pretože užitočné zaťaženie v každom prípade muselo byť chránené kapotážou, čiastočne vyriešil aj tento problém (voľný objem vzduchu pod kapotou). Na druhej strane, pri zaisťovaní štartu raketového motora vo vode, konštrukčná kancelária dospela k potrebe nainštalovať do chvosta rakety špeciálnu paletu, ktorá v spojení s predným ochranným krytom zaručovala potrebný pozitívny vztlak. rakety.
Bolo potrebné zvoliť najlepší spôsob evakuácie pripravenej rakety z lode na vodnú hladinu. Dve z mnohých možností boli ponechané na ďalšiu analýzu a výber.
Prvá metóda je pre loď Sevmorput (obr. 5). Zostavená raketa na dopravnej a štartovacej plošine bola privádzaná k výklopníku inštalovanému v zadnej časti lode, plošina bola na výklopníku odopnutá. Vyklápač presunul plošinu z horizontálnej polohy do vertikálnej a potom platformu spustil špeciálnym zdvihom na úroveň prirodzenej polohy rakety Priboy na vode. Následne bola raketa oddelená od plošiny pre voľné plávanie na vodnej hladine.
Druhým spôsobom je použiť vzduchovú komoru lode triedy Ivan Rogov. Vzduchová komora, v ktorej sa nachádza transportno-štartovacia plošina so zostavenou a pripravenou raketou, je zaplavená morskou vodou. Keď sa dosiahne určitá úroveň zaplavenia prechodovej komory, raketa sa oddelí od plošiny (vznáša sa) a potom sa pomocou huty evakuuje z lode na voľnú morskú hladinu.
Druhá metóda bola zvolená ako hlavná.
Ruské a zahraničné skúsenosti s vývojom raketových systémov s podvodným štartom ukazujú, že štart raketovej pohonnej jednotky pri štarte sa vykonáva do určitého objemu vzduchu (alebo dutiny). Tento zväzok bol organizovaný skôr (počas prípravy pred spustením) alebo bol vytvorený priamo na začiatku, t.j. pri spúšťaní jednotlivých prvkov pohonného systému. Táto okolnosť viedla k potrebe nainštalovať špeciálnu paletu na zadnú časť rakety (obr. 6), ktorá už bola spomenutá vyššie. Na bežnú horizontálnu navigáciu rakety a jej následné prenášanie z horizontálnej polohy do vertikálnej postačuje objem palety 8 - 15 m³.
Aby sa zabezpečilo naštartovanie motora, paleta musela byť vážne komplikovaná. Výsledkom je, že na rakete Priboy plní niekoľko funkcií:
Riešenia systému štartu a organizácie štartu rakety Priboy z vody sú znázornené na obr. 7, 8.
Značný počet problematických problémov bol vyriešený na samotnej nosnej rakete Priboi. Tieto problémy sú spôsobené jednak zvláštnosťami schémy usporiadania rakety, jednak originalitou schémy jej prechodu a čo je najdôležitejšie, štartu. Stačí sa obmedziť na zoznam týchto otázok:
- vývoj systému na pretlakovanie raketových stupňov a medzistupňového (1 a 2) priestoru, ktorý zaisťuje bezpečnosť rakety, prevádzkyschopnosť motorov druhého a tretieho stupňa a pevnosť konštrukcie;
- zabezpečenie tesnosti palubnej káblovej siete;
- vytvorenie utesnenej kapotáže nosa a jej separačného systému, ktoré zabezpečia požadované akustické zaťaženie užitočného zaťaženia;
- riešenie problémov zabezpečenia prevádzkyschopnosti systému riadenia rakiet na palube počas operácií, ktoré predtým v logike fungovania neboli (evakuácia rakety zo vzduchového uzáveru lode, uvedenie rakety do zvislej polohy), vykonávané v autonómna navigácia a trvajúca až 10 minút;
- vývoj systému vzdialeného štartu rakety.
Počas vývoja koncepčného inžinierskeho projektu bolo možné vyriešiť hlavné technické problémy a ukázať možnosť vytvorenia komerčnej námornej rakety a vesmírneho systému so zásadne novými schémami prvkov nosnej rakety, štartovacieho systému a organizácie spustenie.
V budúcnosti musel byť program na vytvorenie nosnej rakety Priboy uzavretý pre nedostatok financií.
Z rovnakého dôvodu bolo ukončené aj nové vybavenie vesmírnych úloh NSC na testovacom mieste Nyonoksa, kde boli predtým testované nové modifikácie SLBM.
Poznámka: podľa ROC „Priboy“bol vyvinutý a vydaný patent Ruskej federácie RU2543436 „Pseudo simulátor štartovacieho komplexu“.
Pseudosimulátor odpaľovacieho komplexu, ďalej len komplex, sa týka raketovej technológie, konkrétne námorných vojenských odpaľovacích komplexov. Komplex je autonómny, skrytý, mobilný a podvodný, poskytuje odpálenie balistických alebo riadených striel schopných niesť jadrovú nálož alebo úderné prvky na potlačenie systémov protiraketovej obrany (ABM). Komplex môže slúžiť ako maják na orientáciu ponoriek a simulovať ponorku.
K nevýhodám prototypu („Surf“) patrí skutočnosť, že loď „Ivan Rogov“je vojenská povrchová pristávacia loď, a možnosť nájsť balistické rakety na palube znamená, že sa monitoruje jej poloha, a preto je táto loď bude napadnutý ako prvý. Evakuácia rakety a jej príprava na štart trvá dlho, zatiaľ čo raketa bude relatívne blízko lode a s najväčšou pravdepodobnosťou pri útoku na loď bude nemožné raketu vypustiť.
Podstata vynálezu spočíva v tom, že štruktúra komplexu pozostáva z vodotesného modulu s transportným a štartovacím kontajnerom, v ktorom je umiestnená raketa. Modul sa presúva nákladom, rybolovom alebo akýmkoľvek iným, vč. ponorkou, ďalej len dopravná loď, v podmorských a povrchových polohách, na palube alebo vo vnútri trupu prepravnej lode. V požadovanom čase je modul oddelený od lodnej dopravy a stáva sa autonómnym. Súčasne je vytvorená napodobenina ponorky, všetko ostatné: štartovací komplex, štart rakety, raketa s hlavicou sú skutočné. Hlavica môže niesť nielen jadrovú nálož, rysom vynálezu je schopnosť niesť ničivé prvky na zničenie prvkov protiraketovej obrany potenciálneho nepriateľa na ochranu iných hlavíc, napríklad nesúcich jadrovú nálož a odpálených inými štartovacími komplexmi.
Simulátorová munícia:
Skutočne hovoria:
Od Rusov tu dajte aspoň náhradné diely z Mercedesu -
Len čo sa začnú montovať, tak či tak vyjde útočná puška Kalašnikov alebo tank. /Bradatý sovietsky vtip.
Je potrebné poznamenať, že v ZSSR bol podobný program spustený už v auguste 1964 - raketová loď, navrhnutá na základe projektu ľadového navigačného plavidla 550 Aguema, dostala pracovný názov „Scorpion“(projekt 909):
Na palube malo byť osem odpaľovacích zariadení rakiet R-29 a vzhľad sa líšil iba v prítomnosti ďalších antén. Podľa vykonaných výpočtov bola taká loď hliadkovaná v arktických vodách Sovietskeho zväzu mohol svojimi raketami zasiahnuť ciele takmer v celých Spojených štátoch.
TsKB-17 navyše už z vlastnej iniciatívy navrhol aj raketový nosič maskovaný ako hydrografické plavidlo (projekt 1111, „štyri kolíky“). Prvá zo série lodí týchto projektov v cenách roku 1964 by stála štátny rozpočet 18, 9 a 15, 5 milióna rubľov.
Je to smiešne, ale „mierové sily“, ktoré Američania už v roku 1963 navrhovali krajinám NATO, aby vytvorili celú flotilu takýchto „lodí s prekvapením“na základe transportov typu „Mariner“.
/ opäť "presunuté" mimo tému /
Morská raketa a vesmírny systém „Rickshaw“
S očakávaním dlhodobej perspektívy SRC „KB im. Akademik V. P. Makeev "spoločne s NPO Energomash, projekčným úradom všeobecného strojárstva, automatizáciou a prístrojovou technikou NPO a štátnym podnikom" závod na stavbu strojov Krasnojarsk "začal vývoj rakety a vesmírneho komplexu Riksha určeného na štart malých kozmických lodí - to je tretí smer nášho vesmírna aktivita.
Analýza sľubného trhu s vesmírnymi službami ukazuje, že malé vesmírne plavidlá prevažujú v zahraničných a ruských vesmírnych programoch určených pre komunikačné systémy s nízkou obežnou dráhou, snímanie Zeme, prieskum vesmíru v blízkosti Zeme a implementáciu vesmírnych technológií. Rastúci záujem o malé vesmírne lode je do značnej miery spôsobený ich výhodami, akými sú nízke náklady, efektivita pri vytváraní a nasadzovaní, schopnosť rýchlo reagovať na najnovší vedecký a technologický pokrok a potreby trhu.
Aby bol štartovací vozeň na trhu s nosnými raketami najžiadanejší (10 - 15 štartov za rok), musí zabezpečiť vypustenie komunikačných satelitov (prenos hlasu) s hmotnosťou asi 800 kg na obežné dráhy vysoké až 800 km, pozorovacie satelity s hmotnosťou 350 - 500 kg na dráhy s nadmorskou výškou 500 - 800 km, vrátené satelity s hmotnosťou asi 1000 kg na dráhy s nadmorskou výškou 350 km.
Vesmírne lode malej triedy vzhľadom na množstvo úloh, ktoré sa riešia, vyžadujú štart na obežnú dráhu od rovníkovej po slnečnú. Pokrytie tak širokého spektra orbitálnych sklonov stacionárnymi komplexmi z územia Ruska je problematické. Úlohu môže vyriešiť prepravovateľný komplex založený na nosnej rakete ľahkej triedy. Okrem toho je potrebné poznamenať nedávno zvýšené požiadavky na environmentálnu bezpečnosť raketovej a vesmírnej technológie, náklady na jej vytvorenie a prevádzku. Z tohto hľadiska je použitie skvapalneného zemného plynu v páre s kvapalným kyslíkom ako okysličovadla pre nosné rakety veľmi sľubné, čo umožňuje:
- zaistiť minimálne environmentálne zaťaženie životného prostredia počas pádov vyhorených etáp a v núdzových situáciách;
- dosiahnuť vysokú energetickú a celkovú hmotnosť rakety;
- používať skvapalnené zemné plyny z iných krajín - potenciálnych spotrebiteľov, čo zvýši atraktivitu komerčného nosného vozidla na trhu.
Komplex Rickshaw sa vyvíja ako prostriedok na štart na obežné dráhy nízkych Zeme a suborbitálne trajektórie vesmírnych lodí ľahkej triedy na rôzne účely z akýchkoľvek predtým dohodnutých oblastí pevniny a mora.
Hlavnou koncepciou rozvoja komplexu Rickshaw je maximálne uspokojenie potrieb zákazníkov uvedenia na trh. Na základe toho je komplex postavený v prenosnom prevedení, ktoré umožňuje realizáciu širokého spektra orbitálnych sklonov s optimálnymi nákladmi na energiu na spustenie užitočného zaťaženia a využitie územia zákazníckych krajín (na ich žiadosť) na spustenie. Pre komplex Rickshaw existujú dve možnosti spustenia systémov s jednotnými subsystémami (obr. 2):
Nosná raketa má dve udržiavacie stupne. V závislosti od úloh, ktoré je potrebné vyriešiť, môže byť vybavený pohonným systémom apogee. Na udržiavacích stupňoch sa používajú úpravy rovnakého motora na kvapalné palivo. V prvom stupni je zostavený balík šiestich motorov a v druhom stupni je nainštalovaný jeden motor. Palivové nádrže prvého a druhého stupňa-zváraná oblátková konštrukcia zo zliatiny hliníka a horčíka. Jednovrstvové deliace dno. Výrobu takýchto štruktúr zvládol závod na výrobu strojov Krasnojarsk. Palubné zariadenie riadiaceho systému je umiestnené v zapečatenom prístrojovom priestore s možnosťou jeho výmeny v štartovacej polohe. Riadiaci systém rakety je zotrvačný s korekciou na vonkajšie referenčné body (systémy Navstar a Glonass). Užitočné zaťaženie je umiestnené pod kapotážou, ktorej konštrukcia zaisťuje ochranu pred prachom a vlhkosťou a má otvory pre napájanie pneumatických a hydraulických vedení do systémov užitočného zaťaženia a vytváranie elektrických spojení s pozemným zariadením. Objem oblasti užitočného zaťaženia je 9 m³.
Do konštrukcie rakety bolo zavedených množstvo originálnych technických riešení (absencia medzizásobníkových a medzistupňových oddelení, umiestnenie motorov v palivových nádržiach), ktorých dĺžka je 24,5 m, priemer 2,4 m, hmotnosť štartu 64 ton, ktoré sa ospravedlnili v balistických raketách ponoriek niekoľkých generácií a umožnili: znížiť pasívnu hmotnosť rakety, a tým zvýšiť jej pomer výkonu k hmotnosti; zjednodušiť proces chladenia motorov pred štartom; zlepšiť parametre tuhosti rakety ako objektu stabilizácie; používať existujúce vozidlá na prepravu nosnej rakety; zmenšiť veľkosť rakety a vozidiel.
Na obr. 3 ukazuje energetické schopnosti nosnej rakety:
Nosná raketa Ricksha-1 môže vypustiť zahraničné kozmické lode a značnú časť moderných a sľubných kozmických lodí ruskej výroby. Pri vytváraní nosnej rakety Rickshaw-1 sú stanovené možnosti modernizácie. Vybavenie rakety dvoma bočnými posilňovačmi založenými na nádržiach prvého stupňa zaisťuje vynesenie užitočného zaťaženia s hmotnosťou až 4 t na obežnú dráhu Zeme.
Doslov:
Je škoda (z inžinierskeho a ekonomického hľadiska), že tieto raketové a vesmírne systémy neboli úplne implementované.
Mali na to tri dôvody:
1. Environmentálna zložka:
„Sága o raketovom palive je druhou stranou mince“
Viem si predstaviť, ako by sa Greenpeace a Bellona trhali prdy a ten druhý by z takej perspektívy zavýjal ako beluga.
Napriek tomu, „mokrý štart“SLBM nie je dostatočne šetrný k životnému prostrediu.
2. Rozpad ZSSR a zníženie potreby vypustiť na obežnú dráhu veľký počet vojenských a civilných satelitov.
3. Niektoré satelity a komponenty je možné vypúšťať výlučne z územia výrobcu / zákazníka štartov.
A ako viete, nosnú raketu pripravujú výlučne špecialisti výrobcu.
„Vkladanie do rúk“špecialistov jedného z najstrašnejších podnikov vojensko -priemyselného komplexu vysokých technológií ZSSR - nie každý si na to trúfne.
… nielen každý to dokáže, ale len veľmi málo ľudí to dokáže. [3]
4. Veľká konkurencia ruských a ukrajinských výrobcov raketovej techniky.
Všetko vyššie uvedené vysvetľuje, prečo „GRTs Makeeva“oslavuje nielen narodeniny modernej domácej rakety, stavačov strojov, raketových síl a delostrelectva, ponoriek a chemikov, ale zaslúžene stavitelia rakiet Miass považujú 12. apríl za svoj profesionálny sviatok.
S čím im srdečne a vopred blahoželám
Primárne zdroje a citácie:
[1]
[2]
[3]
© Ivan Tikhiy 2002
Fotografie, videá, grafika a odkazy:
