מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)

תוכן עניינים:

מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)
מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)

וִידֵאוֹ: מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)

וִידֵאוֹ: מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)
וִידֵאוֹ: China’s reusable spacecraft returned to earth after 276-day orbital journey 2024, נוֹבֶמבֶּר
Anonim
תמונה
תמונה

המשך החלק הראשון:

מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל?

-> הסבר מקדים קצר לחלק השני (שלא מעניין אותו מתחת לספוילר, לא יכול לקרוא אותו)

עמוד 1 + עמוד 2

רקטה ומערכת חלל ימיים של פריבוי

לסיקור מלא יותר של שוק ה- LEO, נערך מחקר על רקטות נושאות חדשות. אחד מהם היה רקטת הגבהה שנוצרה על ידי פרויקט "גלישה".

רקטת פריבוי משתמשת בטכנולוגיות של מכשירי SLBM שפותחו בעבר: בשלב הראשון-מנוע רקטת RSM-52, השלב השני והשלישי משתמשים במערכות ההנעה של רקטת RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (קוד START RSM- 54, על פי סיווג נאט ו -SS -N -23 סקיף)), שלב הרביעי הרביעי ושלב הפיתוח החמישי נוצרים גם על בסיס טכנולוגיית הרקטות RSM -54.

תמונה
תמונה

קליפ וידאו המוקדש ל"טובים בעולם (מבחינת אנרגיה ומאפייני מסה) "טיל בליסטי RSM-54" סינבה ":

המוביל העיקרי: צוללות BDRM של פרויקט 667. סרטון שיגור טילים R-29RMU טילים סינבה.

היכולות האנרגטיות של רקטת פריבוי מספקות את הטווח העליון של מטעני LEO. על פי הערכות ראשוניות, בעת השיגור מהאזורים המשווניים, הוא מסיק עומס, שמסתו (בק ג), בהתאם לגובה המסלול, ניתנת בטבלה.

מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)
מערכות שיגור מתחת למים: איך מגיעים מתחת למים למסלול או לחלל? (הסוף)

היכולות המצוינות של רכב ההשקה של פריבוי הופכות את הפיתוח שלו למבטיח.

בשנת 1993 הופיע דחף חדש בעבודת פריבוי, אשר, ראשית, האיץ את התקדמות העבודות, ושנית, הוסיף את האפשרויות שנחשבו בעבר לשיגור ממעמד קרקע ומכלי צף ניידים. דחף כזה היה הצעתה של החברה האמריקאית Investors in Sea Launches, Inc (נשיא - אדמירל תומאס ה. מורר) לפתח תוך זמן קצר מאוד רכב שיגור מסחרי, המשוגר ישירות מפני הים, לשיגור חלליות במשקל עד 2000 - 2500 ק ג. משטח המים הוא משטח שיגור רב תכליתי המספק מבחינות רבות את הפרמטרים הטובים ביותר למערכות שיגור. עם זאת, היישום המעשי של שיטת התחלה זו קשור לקשיים טכניים חמורים.

הפרויקט המסחרי הרוסי-אמריקאי המשותף התבסס על רקטת נושאת פריבוי, שבקשר אליה שמר הפרויקט על השם "גלישה". הושג הסכם על הפיתוח תוך שלושה חודשים של פרויקט הנדסי קונספטואלי עבור הרקטה והמערכת כולה. לשכת התכנון עמדה בפני המשימה לפתור בעיות טכניות מורכבות תוך זמן קצר בנוגע לרכב השיגור, הובלתו לאתר השיגור, הרכבת הרקטה ושיגורה מעל פני המים. מכיוון שלא ניתן להפעיל את הרקטה במצב המורכב על הקרקע, הוצע להעמיס אותה בחלקים על הספינה וכבר על הספינה לביצוע ההרכבה הסופית ובדיקת כל המערכות, כלומר. היה צריך להפוך את הספינה לחנות הרכבה. כתוצאה ממחקרים מקדימים נבחרו שני סוגי ספינות: ספינת תקיפה אמפיבית מסוג איוון רוגוב או ספינת מכולות מסוג Sevmorput (איור 2, 3).

תמונה
תמונה

ספינות אלה, עם השינויים הדרושים, יוכלו לקחת על החלקים המרכיבים של מספר טילים, את הציוד המורכב ואת ציוד הטכנולוגיה וההרכבה הדרושים לטילים.

תמונה
תמונה

כדי ליישם את הטכנולוגיה המוצעת, היה צורך לפתח יחידה ייחודית - פלטפורמת הובלה ושיגור, הכוללת מכשירים מיוחדים להעמסת חלקים בודדים של הרקטה והרכבתם לאחר מכן.לכל אחד מהמכשירים, בנוסף לאלמנטים ההידוק והשיכוך, יש שלוש דרגות חופש, הדרושות למרכז החלקים האישיים של הרקטה ביחס אחד לשני בעת ההרכבה למבנה אחד.

רעיון כללי של פלטפורמת התחבורה וההשקה ניתן באיור. 4. ניתן להעביר רקטה שהורכבה על רציף זה באונייה כמעט לכל נקודה באוקיינוס העולמי.

תמונה
תמונה

במהלך המחקר נבדקו מספר רב של אפשרויות להבטחת הציפה החיובית הדרושה של הרקטה: החל מבלונים אלסטיים בלחץ ועד מכשירי קטמרן הזזה מיוחדים. כתוצאה מכך, נמצא פתרון די פשוט: מכיוון שממילא היה צריך להגן על המטען על ידי יריד, הוא פתר חלקית גם את הבעיה הזו (נפח אוויר חופשי מתחת לגובה). מאידך גיסא, להבטחת השקת מנוע הרקטות במים, הגיעה לשכת העיצוב לצורך בהתקנת מזרן מיוחד בזנב הרקטה, שבשילוב עם מכסה המגן הקדמי הבטיחה את הציפה החיובית הדרושה. של הרקטה.

היה צורך לבחור את הדרך הטובה ביותר לפנות את הטיל המוכן מהספינה אל פני המים. שתיים מהאפשרויות הרבות נותרו להמשך ניתוח ובחירה.

השיטה הראשונה היא עבור ספינת Sevmorput (איור 5). הרקטה המורכבת על רציף ההובלה והשיגור הוזנה לטרטר שהותקן בחלקו האחורי של הספינה, הרציף נפתח על הטרטר. הטרטור העביר את הרציף ממיקום אופקי לאנכי ואז הוריד את הרציף במעלית מיוחדת לרמת המיקום הטבעי של רקטת פריבוי על המים. לאחר מכן הופרדה הרקטה מהרציף לצפה חופשית על פני המים.

הדרך השנייה היא להשתמש במנעול האוויר של הספינה מסוג איוון רוגוב. מנעול האוויר, שבו נמצאת פלטפורמת שיגור התחבורה עם הרקטה המורכבת והמוכנת, מוצפת במי ים. כאשר מגיעים לרמה מסוימת של הצפה של מנעול האוויר, הרקטה מופרדת מהרציף (צפה למעלה), ולאחר מכן היא מתפנה מהספינה אל משטח ים חופשי באמצעות מתכת.

תמונה
תמונה

השיטה השנייה נבחרה כעיקרית.

תמונה
תמונה

ניסיון רוסי וזר בפיתוח מערכות טילים עם שיגור מתחת למים מראה כי שיגור יחידת הכוח של הרקטה בעת השיגור מתבצעת לנפח אוויר (או חלל) מסוים. כרך זה אורגן מוקדם יותר (במהלך הכנה לפני ההתחלה) או נוצר ישירות בהתחלה, כלומר בעת השקת אלמנטים בודדים של מערכת ההנעה. נסיבה זו הובילה לצורך בהתקנת משטח מיוחד על החלק האחורי של הרקטה (איור 6), שכבר הוזכר לעיל. לניווט אופקי רגיל של הרקטה והעברתה לאחר מכן ממיקום אופקי לאנכי, מספיק נפח מזרן של 8 - 15 m³.

תמונה
תמונה

כדי להבטיח את התנעת המנוע, המזרן היה צריך להיות מסובך ברצינות. כתוצאה מכך, הוא מבצע מספר פונקציות על רקטת פריבוי:

פתרונות מערכת השיגור וארגון שיגור הרקטות פריבוי מהמים מוצגים באיור. 7, 8.

מספר לא מבוטל של בעיות בעייתיות נפתרו ברכב השיגור של פריבוי עצמו. בעיות אלה נובעות הן מהמיוחדות של תוכנית פריסת הרקטות והן ממקוריות ערכת המעבר שלה, ובעיקר מהשיגור. די להגביל את עצמנו לרשימת השאלות הבאות:

- פיתוח מערכת ללחץ על שלבי הרקטות ותא הביניים (1 ו -2), המבטיחה את בטיחות הרקטה, את יכולת הפעולה של המנועים של השלב השני והשלישי ואת חוזק המבנה;

- הבטחת אטימות רשת הכבלים המשולבת;

- יצירת מגן אף אטום ומערכת ההפרדה שלו, המספקים את העומס האקוסטי הנדרש על המטען;

- פתרון סוגיות הבטחת תפקודה של מערכת בקרת הטילים על הסיפון במהלך פעולות שהיו חסרות בעבר בהגיון התפקוד (פינוי הטיל ממנעול האוויר של הספינה, הבאת הטיל למצב אנכי), שבוצע ב ניווט אוטונומי ונמשך עד 10 דקות;

- פיתוח מערכת שיגור טילים מרחוק.

במהלך פיתוח הפרויקט ההנדסי הקונספטואלי ניתן היה לפתור את הבעיות הטכניות העיקריות ולהראות את האפשרות ליצור מערכת טילים וחלל ימיים מסחריים עם תוכניות חדשות ביסוד של אלמנטים של רקטת המוביל, מערכת השיגור וארגון השיגור.

תמונה
תמונה

בעתיד, היה צריך לסגור את התוכנית ליצירת רכב השיגור של פריבוי בגלל חוסר מימון.

תמונה
תמונה

מאותה סיבה, הופסק הציוד מחדש למשימות שטח של ה- NSC באתר הניסויים Nyonoksa, שם נבדקו בעבר שינויים חדשים של SLBM.

הערה: על פי ה- ROC "Priboy" פותח והונפק פטנט של RU2543436 הפדרציה הרוסית "סימולטור פסאודו של מתחם השיגור".

סימולטור הפסאודו של מתחם השיגור, להלן המתחם, מתייחס לטכנולוגיית טילים, כלומר למתחמי שיגור טילים צבאיים מבוססי ים. המתחם אוטונומי, סמוי, נייד ומתת ימי, מספק שיגור של טילים בליסטיים או שיוטים המסוגלים לשאת מטען גרעיני או אלמנטים פוגעים כדי לדכא מערכות הגנה נגד טילים (ABM). המתחם יכול לשמש כמגדלור להתמצאות הצוללות ולדמות צוללת.

החסרונות של אב הטיפוס ("גלישה") כוללים את העובדה כי הספינה "איוון רוגוב" היא ספינת נחיתה צבאית, והאפשרות למצוא טילים בליסטיים על הסיפון מרמזת כי מיקומה נמצא במעקב, ולכן, ספינה זו. יותקף ראשון.תור. לוקח הרבה זמן לפנות רקטה ולהכין אותה לשיגור, בעוד שהרקטה תהיה קרובה יחסית לאונייה, וככל הנראה, כאשר תוקפים את הספינה, יהיה בלתי אפשרי לשגר את הרקטה.

מהות ההמצאה נעוצה בעובדה שמבנה המתחם מורכב ממודול עמיד למים עם מיכל הובלה ושיגור ובו רקטה מונחת בו. המודול מועבר על ידי מטען, דיג או כל דבר אחר, כולל על ידי צוללת, להלן ספינת הובלה, במיקום התת-ימי ומשטח, על הסיפון או בתוך גוף הספינה. בזמן הנדרש, המודול מופרד מהובלת הספינות והופך לאוטונומי. במקביל נוצר חיקוי של צוללת, כל השאר: מתחם השיגור, שיגור הרקטה, הרקטה עם ראש הקרב הם אמיתיים. ראש הקרב יכול לשאת לא רק מטען גרעיני, תכונה של ההמצאה היא היכולת לשאת אלמנטים הרסניים להרוס את יסודות ההגנה מפני טילים של אויב פוטנציאלי כדי להגן על ראשי נפץ אחרים, למשל, נושאת מטען גרעיני ושוגרה על ידי מתחמי שיגור אחרים.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

תחמושת סימולטור:

תמונה
תמונה

באמת הם אומרים:

מהרוסים, כאן תן לפחות חלקי חילוף מהמרצדס -

ברגע שהם מתחילים להתאסף, ממילא יוצא רובה סער קלצ'ניקוב או טנק. /בדיחה סובייטית מזוקנת.

תמונה
תמונה

יצוין כי בברית המועצות הושקה תוכנית דומה כבר באוגוסט 1964 - ספינת הרקטות, שתוכננה על בסיס פרויקט 550 ניווט הקרח Aguema, קיבלה את שם העבודה "עקרב" (פרויקט 909):

תמונה
תמונה

שמונה משגרי טילים מסוג R-29 היו אמורים להיות על הסיפון, והמראה שונה רק בנוכחות אנטנות נוספות. על פי החישובים שבוצעו, סיור במים הארקטיים של ברית המועצות, ספינה כזו יכול לפגוע במטרות כמעט בכל רחבי ארצות הברית בעזרת הטילים שלה.

תמונה
תמונה

בנוסף, TSKB-17, שכבר מיוזמתו, תכנן גם נושאת רקטות שהתחפשה לכלי הידרוגרפי (פרויקט 1111, "ארבע סטים"). הראשון בסדרה של ספינות של פרויקטים אלה בשנת 1964 המחירים יעלה בתקציב המדינה 18, 9 ו -15, 5 מיליון רובל, בהתאמה.

זה מצחיק, אבל "שומרי השלום" שהאמריקאים כבר ב -1963 הציעו למדינות נאט"ו ליצור משט שלם של "ספינות עם הפתעה" על בסיס הובלות מסוג "מרינר".

תמונה
תמונה

/ שוב "זז" מהנושא /

טיל ים ומערכת חלל "ריקשה"

עם ציפייה ל SRC פוטנציאלי לטווח ארוך "KB im. האקדמאי V. P. Makeev "במשותף עם NPO Energomash, לשכת התכנון להנדסה כללית, NPO אוטומציה ומכשור ומפעל המדינה" מפעל לבניית מכונות Krasnoyarsk "החל בפיתוח מתחם הרקטות והחלל של Riksha שנועד לשגר חלליות קטנות - זהו הכיוון השלישי של שלנו פעילות בחלל.

תמונה
תמונה

ניתוח השוק המבטיח לשירותי חלל מראה כי חלליות קטנות שולטות בתוכניות חלל זרות ורוסיות המיועדות למערכות תקשורת במסלול נמוך, חישת כדור הארץ, חקר חלל קרוב לכדור הארץ והטמעת טכנולוגיות חלל. העניין הגובר בחלליות קטנות נובע במידה רבה מהיתרונות שלהן כמו עלות נמוכה, יעילות ביצירה ופריסה, היכולת להגיב במהירות להתקדמות המדעית והטכנולוגית האחרונה וצרכי השוק.

על מנת להיות המבוקש ביותר בשוק רכבי השיגור (10 - 15 שיגורים בשנה), על רכב השיגור להבטיח שיגור לווייני תקשורת (שידור קולי) במשקל של כ -800 ק"ג למסלולים בגובה של עד 800 ק"מ, לווייני תצפית במשקל 350 - 500 ק"ג למסלולים בגובה 500 - 800 ק"מ, לוויינים שהוחזרו כ -1000 ק"ג למסלולים בגובה 350 ק"מ.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

חלליות ממעמד קטן, בשל מגוון המשימות שנפתרות, דורשות שיגור למסלולים ממחסור לשמש סינכרוני. זה בעייתי לכסות מגוון כה רחב של נטיות מסלוליות על ידי מתחמים נייחים משטחה של רוסיה. את המשימה ניתן לפתור על ידי מתחם נייד המבוסס על רכב שיגור ברמה קלה. בנוסף, יש לציין את הדרישות שהוגדלו לאחרונה לבטיחות הסביבה של טכנולוגיות רקטות וחלל, עלות יצירתה והפעלתה. מנקודת מבט זו, השימוש בגז טבעי נוזלי בצמד עם חמצן נוזלי כמחמצן לרכבי שיגור מבטיח מאוד, מה שמאפשר:

- להבטיח את העומס הסביבתי המינימלי על הסביבה במהלך נפילות השלבים שבוצעו ובמצבי חירום;

- להשגת אנרגיות גבוהות ומאפייני המסה הכוללת של הרקטה;

- שימוש בגזים טבעיים מנוזלים ממדינות אחרות - צרכנים פוטנציאליים, מה שיגדיל את האטרקטיביות בשוק של רכב שיגור מסחרי.

מתחם הריקשה מפותח כאמצעי שיגור למסלולי אדמה נמוכים ומסלולים תת-קרקעיים של חלליות ברמה קלה למטרות שונות מכל אזורי יבשה וים.

הרעיון המרכזי לפיתוח מתחם הריקשה הוא שביעות הרצון המרבית של צרכי לקוחות ההשקה. על בסיס זה, המתחם נבנה בעיצוב נייד, המאפשר מימוש מגוון רחב של נטיות מסלוליות בעלויות אנרגיה אופטימליות לשיגור מטענים ושימוש בשטח מדינות הלקוח (לבקשתן) לשיגור. עבור מתחם ריקשה ישנן שתי אפשרויות להשקת מערכות עם תת -מערכות מאוחדות (איור 2):

תמונה
תמונה

לרכב ההשקה יש שני שלבי תחזוקה. בהתאם למשימות שיש לפתור, ניתן להצטייד במערכת הנעה אפוגית. בשלבי הקיימים משתמשים בשינויים של אותו מנוע דוחף נוזלים. חבילה של שישה מנועים מורכבת בשלב הראשון, ומנוע אחד מותקן בשלב השני. מיכלי דלק מהשלבים הראשונים והשניים-מבנה פרוסות מרותכות כולן מסגסוגת אלומיניום-מגנזיום. תחתיות מתחלקות בשכבה אחת. ייצור מבנים כאלה נשלט על ידי מפעל בניית המכונות של קרסנויארסק.הציוד המשולב של מערכת הבקרה ממוקם בתא מכשירים אטום עם אפשרות להחליפו בעמדת השיגור. מערכת בקרת הטילים אינרציאלית עם תיקון לנקודות התייחסות חיצוניות (מערכות Navstar ו- Glonass). המטען ממוקם מתחת לתחתון, שתכנוןו מבטיח את הגנת האבק והלחות שלו ויש בו פתחים לאספקת קווים פנאומטיים והידראוליים למערכות המטען ויצירת חיבורים חשמליים עם ציוד קרקעי. נפח שטח המטען הוא 9 מ ק.

תמונה
תמונה

מספר פתרונות טכניים מקוריים (היעדר תאים בין טנקים ובין שלבים, הצבת מנועים במיכלי דלק) הוכנסו לעיצוב הרקטה, שאורכה 24.5 מ ', קוטר 2.4 מ', משקל שיגור 64 טון, שהצדיקו את עצמם בטילים בליסטיים של צוללות של כמה דורות ומאפשרים: להפחית את המסה הפסיבית של הרקטה ובכך להגדיל את יחס הכוח-משקל שלה; לפשט את תהליך קירור המנועים לפני ההתחלה; לשפר את פרמטרי הנוקשות של הרקטה כאובייקט ייצוב; להשתמש בכלי רכב קיימים להובלת רכב השיגור; להקטין את גודל הרקטה והרכבים.

באיור. 3 מציג את יכולות האנרגיה של רכב השיגור:

תמונה
תמונה

רכב השיגור ריקשה -1 יכול לשגר הן חלליות זרות והן חלק משמעותי מחלליות מודרניות ומבטיחות מתוצרת רוסית. במהלך יצירתו של רכב השיגור ריקשה -1, מונחות יכולות המודרניזציה. כך, הצטיידות הרקטה בשני מאיצים רוחביים המבוססים על מיכלי השלב הראשון מבטיחה שיגור מטען במשקל של עד 4 טון למסלול קרקע נמוך.

תמונה
תמונה

מילת מפתח:

חבל (מבחינה הנדסית וכלכלית) שמערכות הרקטות והחלל הללו לא יושמו במלואן.

היו לכך שלוש סיבות:

1. מרכיב סביבתי:

"סאגת דלק הרקטות היא הצד השני של המטבע"

אני יכול לדמיין כיצד נלקחות נפיחות בגרינפיס ובבלונה, והאחרון היה מיילל כמו בלוגה מהסיכוי הזה.

ובכל זאת, SLBM "התחלה רטובה" אינו מספיק ידידותי לסביבה.

2. קריסת ברית המועצות וירידה בצורך לשגר מספר רב של לוויינים צבאיים ואזרחיים למסלול.

3. לוויינים ורכיבים מסוימים ניתנים לשיגור אך ורק משטח היצרן / לקוח השיגורים.

וכידוע, רכב ההשקה מוכן אך ורק על ידי מומחי היצרן.

"לשים בידיים" את המומחים של אחד המפעלים האימתניים ביותר של המתחם הצבאי -תעשייתי של הטכנולוגיות הגבוהות של ברית המועצות - לא כולם יעזו לעשות זאת.

… לא רק כולם יכולים, מעט מאוד אנשים יכולים לעשות זאת. [3]

4. תחרות גדולה של יצרני טילים רוסיים ואוקראינים.

תמונה
תמונה

כל האמור לעיל מסביר מדוע "GRTs Makeeva" חוגג לא רק את יום ההולדת של רקטות ביתיות מודרניות, בוני מכונות, כוחות טילים ותותחים, ימי צוללות וכימאים, אלא שבאופן ראוי בוני הרקטות של מיאס רואים ב -12 באפריל את החג המקצועי שלהם.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

איתה אני מברך אותם בלב שלם ומראש

תמונה
תמונה

מקורות וציטוטים עיקריים:

[1]

[2]

[3]

© איוואן טיקי 2002

סרטוני תמונות, גרפיקה וקישורים:

מוּמלָץ: