Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?

Obsah:

Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?
Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?

Video: Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?

Video: Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?
Video: Inside China's Reusable Rocket Program 2024, Apríl
Anonim
Obrázok
Obrázok

. [1]

Obrázok
Obrázok

Myslíte si, že vám chcem ešte raz povedať o „mestských vrahoch“, týchto tajnostkárskych predátoroch hlbokého mora, že svojou salvou dokážu vymazať povrch porovnateľný s rozlohou viac ako 300 megacities na svete? Nie Presnejšie nie naozaj „nie“! „Porazme meče na radlice“[3]: budeme hovoriť o takmer mierumilovných nosných raketách „Swell“, „Volna“, „Calm“, „Priboy“a „Rickshaw“. Aby sme boli presní, pri narodení boli skutočnými bojovníkmi a dokázali vymazať z povrchu planéty takmer akúkoľvek krajinu na svete.

Námorné raketové a vesmírne systémy

Obrázok
Obrázok

Vzduch „voňal“… nie, nie búrka, ale ťahal ako hnoj (povedal by som - do prdele): „glasnosť“a „perestrojka“, „spolupráca“a „nové politické myslenie“, „pluralizmus“a „ odzbrojenie “.

Keďže sa ekonomická situácia v krajine zhoršovala, sovietske vedenie považovalo zníženie výzbroje a vojenských výdavkov za spôsob riešenia finančných problémov, preto od svojich partnerov nevyžadovalo záruky a adekvátne kroky, pričom stratilo svoje postavenie na medzinárodnej scéne.. [2]

Zameria sa na to, ako Štátne raketové centrum Design Bureau im. V. P. Makeeva (Miass) vyriešila otázku „konverzie“v ére „perestrojky“a po jej skončení.

Obrázok
Obrázok

V roku 1985 spoločnosť aktívne pokračovala vo vývoji vojenskej raketovej technológie pre potreby námorníctva ZSSR: úspešne modernizovala raketové systémy D9RM a D19, vyvinula a testovala nové bojové vybavenie a vykonávala práce na vytváraní a terénnych testoch nový strategický komplex Kôra R -39UTTKh / 3M91 -SS -NX -28.

Obrázok
Obrázok

S vojenskými výrobkami GRC a jeho výkonnostnými charakteristikami sa môžete zoznámiť pomocou týchto odkazov:

→ Bojové raketové systémy.

→ Hlavné charakteristiky.

→ Spustenie potápania. Výsledok činnosti Mechanical Engineering Design Bureau / Video review /.

V týchto časoch sa vedenie rozhodlo, že KBM potrebuje nájsť a dobyť svoje miesto v raketovej a vesmírnej téme. Jedným zo smerov tejto práce bol návrh použiť ponorkové balistické rakety (SLBM) na vynášanie užitočného zaťaženia do vesmíru. V prvom rade upozornili na SLBM, ktoré majú byť demontované po skončení ich životnosti a v súlade so Zmluvou o znížení a obmedzení strategických útočných zbraní.

Vyrábať hrnce a panvice alebo robiť to, v čom sme dobrí?

Práce boli vykonávané v nasledujúcich smeroch:

Priekopníkom v tejto oblasti bola prestavaná raketa RSM-25 (URAV VMF-4K10, NATO-SS-N-6 Mod 1, Srb): nosná raketa „Swell“, ktorá sa používala na vykonávanie jedinečných experimentov za krátkych podmienok. termín nulová gravitácia, poskytnutý na pasívnom úseku trajektórie (čas beztiaže 15 minút, úroveň mikrogravitácie 10-3g).

Obrázok
Obrázok

Jednotka sa skladala z 15 exotermických pecí, informačného meracieho a príkazového zariadenia a systému mäkkého pristátia. Do exotermických pecí sa umiestňovali rôzne východiskové materiály, najmä kremík-germánium, olovo hliníka, Al-Cu, vysokoteplotný supravodič a ďalšie, z ktorých v priebehu experimentu pri nulovej gravitácii pri teplotách v peciach od 600 ° C až 1500 ° C, mali by byť získané materiály s novými vlastnosťami.

Obrázok
Obrázok

18. decembra 1991 bol z jadrovej ponorky triedy Navaga (projekt 667A Navaga podľa klasifikácie ministerstva obrany USA a NATO - Yankee) prvýkrát v domácej praxi odpálená balistická nosná raketa s technologickým modulom Sprint. Uvedenie na trh bolo úspešné a vedecký zákazník, NPO Kompomash, dostal jedinečné vzorky nových materiálov. Prvý krok bol teda urobený v raketovom a vesmírnom predmete KBM.

Ale nie všetko išlo tak jednoducho: nastal núdzový štátny výbor, potom samotný ZSSR prestal existovať, zmenila sa vláda a jeho všeobecná línia, Chubais a Gaidar, Jeľcin a jeho generáli a ďalšie nové postavy

politická elita. Raketa a formovanie nových podnikateľských „elít“:

Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?
Podvodné štartovacie systémy: ako sa dostať spod vody na obežnú dráhu alebo do vesmíru?

Zníženie objemu problémov v oblasti obrany postavilo personál SRC „KB im. Akademik V. P. Makeev “je úloha zintenzívneného hľadania nových„ civilných “oblastí náročných na vedu, ktoré by umožnili udržať si vysoko kvalifikovaný personál, materiálnu a technologickú základňu, v skutočnosti poskytnúť príležitosť„ prežiť “.

Rýchla adaptabilita na nové trajektórie, energetická a hmotnostná dokonalosť SLBM v kombinácii s vysokými indikátormi spoľahlivosti a bezpečnosti umožňujú používať ich ako prostriedok na doručovanie užitočných zaťažení na rôzne účely do blízkeho vesmíru pri výcviku a praktickom odpaľovaní a štartoch na potvrdenie a predĺžiť životnosť.

V záujme vykonávania nových experimentov s nulovou gravitáciou bola vytvorená balistická biotechnologická jednotka „Éter“s vedeckým vybavením „Meduza“, určená na vysokorýchlostné čistenie počas letu špeciálnych lekárskych prípravkov v umelo vytvorenom elektrostatickom poli. 9. decembra 1992 pri pobreží Kamčatky úspešne odpálila jadrová ponorka tichomorskej flotily nosnú raketu Zyb vybavenú zariadením Meduza a v roku 1993 sa uskutočnil ďalší podobný štart. V priebehu týchto experimentov bola v podmienkach krátkodobej beztiaže demonštrovaná možnosť získania vysokokvalitných liečiv vrátane protinádorového interferónu „Alpha-2“.

V rokoch 1991-1993 Ponorka projektu 667BDR uskutočnila tri štarty nosných rakiet Zyb s vedeckými a technologickými blokmi Sprint a Efir, vyvinutými spoločne s NPO Kompozit a Centrom pre vesmírnu biotechnológiu.

Blok Sprint bol navrhnutý tak, aby vypracoval procesy získavania polovodičových materiálov so zlepšenou kryštálovou štruktúrou, supravodivých zliatin a ďalších materiálov v podmienkach nulovej gravitácie. Etherový blok s biotechnologickým vybavením Meduza bol použitý na štúdium technológie čistenia biologických materiálov a na získanie vysoko čistých biologických a lekárskych prípravkov elektroforézou.

Získali sa jedinečné vzorky kremíkových monokryštálov a niektorých zliatin (Sprint) a v experimentoch Meduza na základe výsledkov štúdií antivírusového a protinádorového interferónu Alpha-2 bolo možné potvrdiť možnosť vesmírneho čistenia biologických prípravkov pod podmienky krátkodobej beztiaže. V praxi je dokázané, že Rusko vyvinulo účinnú technológiu na vykonávanie experimentov v podmienkach krátkodobej nulovej gravitácie pomocou morských balistických rakiet.

Logickým pokračovaním tejto práce bolo uvedenie Volny LV na trh v roku 1995

Obrázok
Obrázok

Nosná raketa „Volna“, vytvorená na základe RSM-50 (SS-N-18) SLBM, s nosnou hmotnosťou asi 34 ton, sa používa predovšetkým na štarty pozdĺž balistických trajektórií na vyriešenie problémov vývoja technológií na získavanie materiálov v mikrogravitácii a ďalší výskum.

Bojové použitie RSM-50 SLBM z podmorskej polohy ponorky je zaistené, keď je more rozbúrené až do 8 bodov, t.j. bola dosiahnutá aplikácia prakticky za každého počasia pre vedecký výskum a štarty LV.

Obrázok
Obrázok

Začiatok komerčného používania SLBM možno považovať za spustenie Volny LV v roku 1995 z ponorky Kalmar project 667 BDRM v roku 1995. Štart sa uskutočnil po balistickej trase Barentsovo more - polostrov Kamčatka vo vzdialenosti 7500 km. Užitočným zaťažením tohto medzinárodného experimentu sa stal modul tepelnej konvekcie Univerzity v Brémach (Nemecko).

Obrázok
Obrázok

Pri štarte Volna LV sa používa zachránené lietadlo Volan. Je určený na vykonávanie vedeckého a aplikovaného výskumu v podmienkach nulovej gravitácie štartmi po suborbitálnych trajektóriách.

Za letu sa z lietadla prenášajú telemetrické informácie o monitorovaných parametroch. V záverečnej fáze letu zariadenie vykoná balistický zostup a pred pristátím sa aktivuje dvojstupňový záchranný systém s padákom. Po „mäkkom“pristátí je zariadenie rýchlo zistené a evakuované.

Obrázok
Obrázok

Na spustenie výskumného zariadenia so zvýšenou hmotnosťou (až 400 kg) sa používa vylepšená verzia zachráneného lietadla Volan-M. Okrem veľkosti a hmotnosti má tento variant aj originálne aerodynamické usporiadanie.

Záchranné vozidlo obsahuje okrem vedeckých prístrojov s hmotnosťou 105 kg aj palubný merací komplex. Poskytuje kontrolu nad experimentom a kontrolu letových parametrov. ALS „Volan“je vybavený trojstupňovým systémom pristátia na padáku a zariadením na operačné (nie viac ako 2 hodiny) vyhľadávanie vozidla po pristátí. Aby sa znížili náklady a doba vývoja, boli v maximálnej miere požičané technické riešenia, komponenty a zariadenia sériových raketových systémov.

Pri štarte v roku 1995 bola úroveň mikrogravitácie 10-4…10 -5g s nulovou gravitáciou 20,5 minúty. Začal sa výskum, ktorý ukazuje základnú možnosť vytvorenia zachráneného lietadla s vedeckým vybavením s hmotnosťou do 300 kg, ktoré raketa nosiča Volna vypustila po trajektórii s nulovým gravitačným časom 30 minút pri mikrogravitačnej úrovni 10-5…10-6 g.

Raketu Volna je možné použiť na štartovanie zariadení na suborbitálnych trajektóriách na štúdium geofyzikálnych procesov v horných vrstvách atmosféry a v blízkom vesmíre, monitorovanie povrchu Zeme a vykonávanie rôznych, vrátane aktívnych experimentov.

Plocha užitočného zaťaženia je zrezaný kužeľ s výškou 1670 mm, priemerom základne 1350 mm a tupým polomerom hornej časti kužeľa 405 mm. Raketa umožňuje vypustenie užitočného zaťaženia s hmotnosťou 600 … 700 kg na trajektóriu s maximálnou výškou 1200 … 1300 km a s hmotnosťou 100 kg - s maximálnou výškou až 3000 km. Na raketu je možné nainštalovať niekoľko prvkov užitočného zaťaženia a postupne ich oddeliť.

Na jar 2012 bola z ponorky v Tichom oceáne vypustená kapsula EXPERT pomocou konverznej rakety Volna a vesmírneho komplexu povereného Nemeckým leteckým centrom (DLR).

Projekt EXRERT sa realizuje pod vedením Európskej vesmírnej agentúry.

Obrázok
Obrázok

Stuttgartský ústav pre výskum stavebnej a konštrukčnej technológie a Nemecké letecké centrum vyvinuli a vyrobili nos z keramických vlákien pre kapsulu EXPERT.

Nos z keramických vlákien obsahuje senzory, ktoré zaznamenávajú environmentálne údaje pri návrate kapsuly do atmosféry, ako je povrchová teplota, tepelný tok a aerodynamický tlak. Navyše, v prove je okno, cez ktoré spektrometer zaznamenáva chemické procesy prebiehajúce v nárazovom fronte pri vstupe do atmosféry.

Obrázok
Obrázok

→ Technické vlastnosti nosnej rakety „Volna“.

Spustiť vozidlo „Pokojne“

Obrázok
Obrázok

Rodina nosných rakiet ľahkej triedy: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R bola vyvinutá na základe SLBM R-29RM a je určená na vynášanie malých vesmírnych lodí na obežné dráhy blízko Zeme. Nosná raketa „Shtil“nemá vo svete obdoby, pokiaľ ide o úroveň dosiahnutých energetických a hmotnostných ukazovateľov; poskytuje vypustenie užitočného zaťaženia do 100 kg na obežné dráhy s výškou perigee až 500 km so sklonom 78,9 º.

Pri finalizácii štandardného SLBM R-29RM na štart kozmickej lode boli vykonané niektoré zmeny. Bol pridaný špeciálny rám pre montáž kozmickej lode, ktorá má byť vypustená, a bol zmenený letový program. V tretej etape bol nainštalovaný špeciálny telemetrický kontajner s obslužným zariadením na riadenie sťahovania pozemnými službami. Konštruktéri museli vyriešiť aj problém spojený s vyhrievaním kapotáže hlavy počas štartu rakety a jej výstupu z vody, čo by mohlo viesť k poškodeniu kozmickej lode.

Obrázok
Obrázok

Kozmická loď je umiestnená v špeciálnej kapsule, ktorá chráni užitočné zaťaženie pred tepelnými, akustickými a inými vplyvmi z horného stupňa. Po vstupe na uvedenú obežnú dráhu sa kapsula s kozmickou loďou oddelí a posledný stupeň sa odstráni z dráhy letu kozmickej lode. Otvorenie kapsuly a uvoľnenie záťaže sa vykoná potom, čo krok prejde do vzdialenosti, ktorá vylučuje vplyv prevádzkových motorov na vesmírnu loď.

Prvý štart LV Shtil-1 sa uskutočnil 7. júla 1998 z jadrovej ponorky K-407 Novomoskovsk. Nákladom boli dva satelity Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N a Tubsat-Nl.

Obrázok
Obrázok

Najväčší zo satelitov Tubsat-N má celkové rozmery 320 x 320 x 104 mm a hmotnosť 8,5 kg. Menší zo satelitov Tubsat-Nl je nainštalovaný pri štarte na vrchole vesmírnej lode Tubsat-N. Jeho celkové rozmery sú 320 x 320 x 34 mm a hmotnosť je asi 3 kg.

Satelity boli vypustené na obežnú dráhu blízko vypočítanej. Parametre obežnej dráhy tretieho stupňa nosnej rakety po vystúpení z kozmickej lode boli:

Obrázok
Obrázok

Na treťom stupni nosiča je nainštalovaný špeciálny kontajner s hmotnosťou 72 kg. Kontajner obsahuje telemetrické zariadenie na monitorovanie radu parametrov a zariadenie na vedenie rádiového monitorovania obežnej dráhy.

Jadrová ponorka K-407, s ktorou bol štart spustený, je súčasťou tretej flotily Severnej flotily a sídli na námornej základni Sayda-Guba (námorná základňa) v zálive Olenyaya pri dedine Skalisty (predtým Gadzhievo, potom znova premenovaný na Gadzhievo) oblasť Murmanskaya.

Obrázok
Obrázok

Jedná sa o jednu zo siedmich lodí vyrobených podľa projektu 667BDRM „Dolphin“(Delta IV podľa klasifikácie NATO).

Obrázok
Obrázok

Nosná raketa „Shtil-1“umožňuje umiestniť užitočné zaťaženie s hmotnosťou 70 kg na kruhovú dráhu s nadmorskou výškou 400 km a sklonom 79 stupňov.

Konštrukcia horného stupňa prototypu je navrhnutá tak, aby pojala štyri kompaktné hlavice v izolovaných malých objemoch. Vzhľadom na skutočnosť, že moderné komerčné kozmické lode sa vyznačujú nízkou hustotou balenia a vyžadujú relatívne veľký integrálny priestor, úplné využitie energetických schopností LV je nemožné. To znamená, že konštrukcia LV ukladá obmedzenie priestoru obsadeného kozmickou loďou, ktorý je 0,183 m3… Energetika NN umožňuje vypustenie kozmickej lode s vyššou hmotnosťou.

Prestavba rakety R-29RM na nosnú raketu Shtil sa vykonáva s minimálnymi úpravami, vesmírna loď je umiestnená na mieste pristátia jednej z hlavíc v špeciálnej kapsule, ktorá poskytuje ochranu pred vonkajšími vplyvmi. Raketa je vypustená z ponorky alebo z povrchovej polohy ponorky. Let sa vykonáva v zotrvačnom režime.

Charakteristickým rysom tohto komplexu je využitie existujúcej infraštruktúry cvičiska „Nyonoksa“vrátane pozemných odpalovacích zariadení, ako aj sériových balistických rakiet R-29RM, odstránených z bojovej povinnosti. Minimálne úpravy rakety zaistia vysokú spoľahlivosť a presnosť umiestnenia užitočného zaťaženia na obežnú dráhu pri nízkych nákladoch na štart (4 … 5 miliónov dolárov).

Shtil-2 LV bol vyvinutý ako výsledok druhej etapy modernizácie balistickej rakety R-29RM. V tejto fáze je vytvorený priestor pre užitočné zaťaženie, ktorý sa skladá z aerodynamického kapotáže, ktoré je spustené za letu, a adaptéra, na ktorom je užitočné zaťaženie umiestnené. Adaptér umožňuje ukotvenie priestoru pre užitočné zaťaženie s nosičom. Objem priestoru pre užitočné zaťaženie je 1,87 m3.

Komplex bol vytvorený na základe balistických rakiet ponoriek R-29RM (RSM-54, SS-N-23) a existujúcej infraštruktúry severného dosahu Nyonoksa, ktorá sa nachádza v Archangelskej oblasti.

Obrázok
Obrázok

Infraštruktúra skládky obsahuje:

Raketový a vesmírny komplex „Shtil-2“

Komplex pozemného štartu

Ten zahŕňa technickú a štartovaciu pozíciu vybavenú skladovacím zariadením, operáciami pred štartom a štartom rakety.

Komplex riadiacich systémov poskytuje centralizované automatické riadenie systémov komplexu vo všetkých prevádzkových režimoch, riadenie prípravy pred štartom a štartom rakety, prípravu technických informácií a letovej úlohy, zadanie letovej úlohy a riadenie raketa na umiestnenie užitočného zaťaženia na danú obežnú dráhu.

Komplex na meranie informácií - zabezpečuje príjem a registráciu telemetrických informácií počas letu, spracovanie a doručovanie výsledkov meraní zákazníkovi štartu.

Obrázok
Obrázok

Početné štarty z pozemného testovacieho stanovišťa a ponoriek ukázali vysokú spoľahlivosť sériového prototypu rakety R-29RM (pravdepodobnosť úspešného štartu a letu je najmenej 0,96).

Komplex pozemného štartu umožňuje:

Štart z komplexu pozemného štartu zaisťuje tvorbu obežných dráh v rozsahu orbitálnych sklonov od 77 ° do 60 °, čo obmedzuje oblasť použitia komplexu.

Pri štartoch z podmorskej šachty je možné štartovať v rozsahu zemepisných šírok od 0 ° do 77 °. Rozsah možných sklonov je určený súradnicami východiskového bodu.

Súčasne zostáva možnosť používať ponorku na určený účel

Na zlepšenie podmienok pre umiestnenie užitočného zaťaženia bol vyvinutý variant nosnej rakety Shtil-2.1 s kapotážou hlavy.

Obrázok
Obrázok

Keď bola raketa vybavená väčšou kapotážou hlavy a malým horným stupňom (Shtil-2R), hmotnosť užitočného zaťaženia sa zvýšila na 200 kg a objem umiestnenia užitočného zaťaženia sa výrazne zvýšil.

Použitie ponorky ako štartovacieho komplexu umožňuje vypustiť nosné rakety Shtil prakticky na akékoľvek orbitálne sklony

Obrázok
Obrázok

Aerodynamická kapotáž bola utesnená, aby poskytovala ochranu užitočného zaťaženia pred prachom a vlhkosťou. Konštrukcia aerodynamickej kapotáže umožňovala prielezom na bočnom povrchu dodávať ďalšie prepojenia užitočného zaťaženia so zariadením komplexu pozemného štartu.

Spustenie bolo možné vykonať z komplexu pozemných odpalov alebo z podmorskej šachty na povrchu.

Hlavné charakteristiky komplexu LV "Shtil-2" sú uvedené v tabuľke.

Obrázok
Obrázok

Raketa Shtil-3A (RSM-54 s novým tretím stupňom a pretaktovacím motorom v prípade štartu z lietadla An-124 (podľa projektu Aerokosmos)) je schopná dopraviť užitočné zaťaženie o hmotnosti 950-730 kg do rovníka obežná dráha s nadmorskou výškou 200-700 km …

Na naliehavé požiadavky robotníkov (voyaka uh & Co) prerušujem, aby som nezamotal myseľ čitateľa. Nenechajte sa však odpojiť, systémy som ešte nepokryl „Surfujte“a „rikša“, a tiež o tom, ako môžete radlice radličiek opäť rýchlo premeniť na meče.

Primárne zdroje a citácie:

Fotografie, videá, grafika a odkazy:

Odporúča: