כשאתה מסתכל על התצלומים של החללית המכונפת בוראנה ושאטל, אתה עשוי להתרשם שהם די זהים. לפחות לא אמורים להיות הבדלים מהותיים. למרות הדמיון החיצוני, שתי מערכות החלל הללו עדיין שונות מהותית.
שאטל ובוראן
הסעה
המעבורת היא חללית תחבורה רב פעמית (MTKK). לאונייה שלושה מנועי רקטות המניעים נוזלים (LPRE), הפועלים על מימן. חומר חמצון - חמצן נוזלי. כניסה למסלול כדור הארץ נמוך דורשת כמות עצומה של דלק וחמצון. לכן, מיכל הדלק הוא המרכיב הגדול ביותר במערכת מעבורת החלל. החללית ממוקמת במיכל הענק הזה ומחוברת אליה באמצעות מערכת צינורות שדרכה מסופקים דלק וחמצון למנועי המעבורת.
ובכל זאת, שלושת המנועים החזקים של הספינה המכונפת אינם מספיקים כדי לצאת לחלל. אל הטנק המרכזי של המערכת מצורפים שני מאיצי הנעה מוצקים - הרקטות החזקות ביותר בהיסטוריה של האנושות עד כה. הכוח הגדול ביותר דרוש בדיוק בהתחלה כדי להזיז את הספינה הרב טון ולהרים אותה לארבעת וחצי עשרות הקילומטרים הראשונים. מגביר טילים מוצק לוקח על עצמו 83% מהעומס.
עוד "מעבורת" ממריאה
בגובה של 45 ק"מ, מאיצי הנעה מוצקה, לאחר שגמרו את כל הדלק, מופרדים מהספינה ובמצנח, ניתזים באוקיינוס. בהמשך, לגובה של 113 ק"מ, "המעבורת" עולה בעזרת שלושה מנועי רקטות. לאחר הפרדת המיכל, הספינה טסה למשך 90 שניות נוספות באינרציה ולאחר מכן, לזמן קצר, מופעלים שני מנועי תמרון מסלולי המונעים על ידי דלק המצית עצמו. וה"מעבורת "נכנסת למסלול עבודה. והטנק נכנס לאטמוספירה, שם הוא בוער. חלקים ממנו נופלים לאוקיינוס.
מחלקת מאיצי דלק מוצקים
מנועי תמרון מסלולי מיועדים, כשמם, לתמרונים שונים בחלל: לשינוי פרמטרים מסלולי, לעגינה ל- ISS או לחלליות אחרות במסלול כדור הארץ הנמוך. אז "המעבורות" ערכו מספר ביקורים בטלסקופ המקיף האבל לצורך שירות.
ולבסוף, מנועים אלה משמשים ליצירת דחף בלימה בעת החזרה לכדור הארץ.
שלב המסלול נעשה בהתאם לתצורה האווירודינמית של חד-מטוס חסר זנב עם כנף דלתא נמוכה עם טאטא כפול של הקצה המוביל ועם זנב אנכי של התוכנית הרגילה. לבקרה אטמוספרית, משתמשים בהגה דו-חלקי על הכנף (להלן בלם אוויר), מעליות בקצה הנגב של הכנף ודש איזון מתחת לגוף המטוס האחורי. שלדה נשלפת, תלת אופן, עם גלגל אף.
אורך 37, 24 מ ', מוטת כנפיים 23, 79 מ', גובה 17, 27 מ '. משקל "יבש" של הרכב הוא כ 68 ט', משקל ההמראה - מ 85 עד 114 ט (בהתאם למשימה ולמטען), נחיתה עם עומס החזרה על הלוח - 84, 26 ט.
המאפיין העיצובי החשוב ביותר של מסגרת המטוס הוא ההגנה התרמית שלו.
במקומות הלחוצים ביותר בחום (טמפרטורת עיצוב עד 1430 מעלות צלזיוס), משתמשים בתרכובת פחמן-פחמן רב שכבתית. יש מעט מקומות כאלה, זה בעיקר אף המטוס והקצה המוביל של הכנף. המשטח התחתון של המכשיר כולו (חימום מ -650 עד 1260 מעלות צלזיוס) מכוסה באריחים העשויים מחומר המבוסס על סיבי קוורץ.המשטחים העליונים והצדיים מוגנים חלקית על ידי אריחי בידוד בטמפרטורה נמוכה - כאשר הטמפרטורה היא 315–650 ° C; במקומות אחרים, בהם הטמפרטורה אינה עולה על 370 ° C, משתמשים בחומר לבד המכוסה גומי סיליקון.
המשקל הכולל של כל ארבעת סוגי ההגנה התרמית הוא 7164 ק ג.
שלב המסלול כולל תא טייס לסיפון כפול לשבעה אסטרונאוטים.
מעבורת סיפון עליון
במקרה של תוכנית טיסה מורחבת או בעת ביצוע פעולות חילוץ, יכולים להיות עד עשרה אנשים על הסיפון. בתא הטייס יש בקרות טיסה, מקומות עבודה ושינה, מטבח, מחסן, תא סניטרי, מנעול אוויר, עמודי בקרה ותפעול וציוד אחר. נפח הלחץ הכולל של תא הנוסעים הוא 75 קוב. מ ', מערכת תמיכת החיים שומרת בה לחץ של 760 מ מ כספית. אומנות. וטמפרטורה בטווח של 18, 3 - 26, 6 ° С.
מערכת זו מיוצרת בגרסה פתוחה, כלומר ללא שימוש בהתחדשות אוויר ומים. בחירה זו נובעת מכך שמשך טיסות ההסעות נקבע על שבעה ימים, עם אפשרות להעלותה עד 30 יום באמצעות כספים נוספים. עם אוטונומיה כה לא משמעותית, התקנת ציוד התחדשות פירושה עלייה לא מוצדקת במשקל, בצריכת החשמל ובמורכבות הציוד המשולב.
אספקת גזים דחוסים מספיקה כדי לשקם את האווירה הרגילה בתא הנוסעים במקרה של לחץ אחד מוחלט או לשמור על לחץ של 42.5 מ מ כספית. אומנות. תוך 165 דקות כאשר נוצר חור קטן בגוף זמן קצר לאחר ההתחלה.
תא המטען 18, 3 x 4, 6 מ 'והנפח של 339, 8 קוב. m מצויד במניפולטור "שלוש ברכיים" באורך של 3 מ '. כאשר דלתות התא נפתחות, הרדיאטורים של מערכת הקירור הופכים יחד איתם למצב העבודה. רפלקטיביות של לוחות הרדיאטור היא כזו שהם נשארים קרים גם כשהשמש זורחת עליהם.
מה מעבורת החלל יכולה לעשות וכיצד היא טסה
אם נדמיין מערכת מורכבת שטסה אופקית, נראה במיכל דלק חיצוני כאלמנט המרכזי שלה; מסלול עוגן אליו מלמעלה, ומאיצים נמצאים בצדדים. אורכה הכולל של המערכת הוא 56.1 מ ', והגובה הוא 23.34 מ'. הרוחב הכולל נקבע על ידי מוטת הכנפיים של שלב המסלול, כלומר הוא 23.79 מ '. משקל השיגור המרבי הוא כ -2,041,000 ק ג.
אי אפשר לדבר בצורה כל כך חד משמעית על גודל המטען, מכיוון שהוא תלוי בפרמטרים של מסלול המטרה ובנקודת השיגור של החללית. להלן שלוש אפשרויות. מערכת מעבורת החלל מסוגלת להציג:
- 29,500 ק"ג בהשקה מזרחה מקייפ קנוורל (פלורידה, החוף המזרחי) למסלול בגובה 185 ק"מ ושיפוע של 28º;
- 11 300 ק"ג בעת שיגורו ממרכז טיסות החלל. קנדי למסלול בגובה של 500 ק"מ ושיפוע של 55º;
- 14,500 ק"ג כאשר שוגרו מבסיס חיל האוויר ונדנברג (קליפורניה, החוף המערבי) למסלול מעגלי בקוטר בגובה של 185 ק"מ.
לשאטלים הצטיידו שתי פסי נחיתה. אם המעבורת תנחת רחוק מאתר השיגור, היא תחזור הביתה במטוס בואינג 747
בואינג 747 לוקח מעבורת לקוסמודרום
בסך הכל נבנו חמש הסעות (שתיים מהן מתו בתאונות) ואב טיפוס אחד.
בעת הפיתוח, היה צפוי כי ההסעות יבצעו 24 שיגורים בשנה, וכל אחת מהן תבצע עד 100 טיסות לחלל. בפועל, הם היו בשימוש הרבה פחות - עד סוף התוכנית בקיץ 2011 בוצעו 135 שיגורים, מתוכם דיסקברי - 39, אטלנטיס - 33, קולומביה - 28, אנדאבור - 25, צ'לנג'ר - 10 …
צוות המעבורת מורכב משני אסטרונאוטים - המפקד והטייס. הצוות הגדול ביותר של המעבורת הוא שמונה אסטרונאוטים (צ'לנג'ר, 1985).
תגובה סובייטית ליצירת המעבורת
פיתוח "המעבורת" עשה רושם רב על מנהיגי ברית המועצות. נחשב כי האמריקאים מפתחים מפציץ מסלולי חמוש בטילים שטח-קרקע.גודלו העצום של המעבורת ויכולתו להחזיר עומס של עד 14.5 טון לכדור הארץ נתפרשו כאיום מובהק על חטיפת לוויינים סובייטיים ואפילו תחנות חלל צבאיות סובייטיות כגון אלמז, שטסו בחלל בשם סלויות. הערכות אלה היו שגויות, שכן ארצות הברית נטשה את הרעיון של מפציץ חלל בשנת 1962 בקשר לפיתוח מוצלח של צוללת גרעינית וטילים בליסטיים קרקעיים.
סויוז יכול להיכנס בקלות לתא המטען של המעבורת
מומחים סובייטים לא יכלו להבין מדוע יש צורך ב -60 שיגורי הסעות בשנה - שיגור אחד בשבוע! מהיכן הגיע ריבוי לווייני התחנות והתחנות שאליהן תזדקק המעבורת? אנשים סובייטים החיים במערכת כלכלית אחרת לא יכלו אפילו לדמיין שהנהגת נאס"א, שדחפה במרץ תוכנית חלל חדשה בממשלה ובקונגרס, מונחה על ידי הפחד להיות מובטל. תוכנית הירח הייתה לקראת סיום ואלפי מומחים מוסמכים מאוד היו ללא עבודה. והכי חשוב, בכירי נאס"א המכובדים והמשלמים מאוד עמדו בפני הסיכוי המאכזב להיפרד מהמשרדים המיושבים שלהם.
לכן, נערך מחקר היתכנות כלכלית על התועלת הכספית הגדולה של חלליות תחבורה רב פעמיות במקרה של נטישה של רקטות חד פעמיות. אך עבור העם הסובייטי לא היה מובן לחלוטין שהנשיא והקונגרס יכולים להוציא כספים בפריסה ארצית רק מתוך התייחסות רבה לדעתם של בוחריהם. בהקשר זה שלטה בברית המועצות הדעה כי האמריקאים יוצרים QC חדש לכמה משימות בלתי מובנות עתידיות, ככל הנראה צבאיות.
חללית רב פעמית "בוראן"
בברית המועצות תוכנן במקור ליצור עותק משופר של המעבורת - מטוס מסלולי OS -120, במשקל 120 טון. (המעבורת האמריקאית שוקלת 110 טון בעומס מלא). בניגוד למעבורת, תוכנן להצטייד הבוראן עם תא הטייס לשני טייסים ומנועי טורבו לנחיתה בשדה התעופה.
הנהגת הכוחות המזוינים של ברית המועצות התעקשה להעתיק כמעט מלא את "המעבורת". בשלב זה, המודיעין הסובייטי הצליח להשיג מידע רב על החללית האמריקאית. אבל התברר שזה לא כל כך פשוט. מנועי רקטות מימן-חמצן מקומיים התבררו כגדולים יותר וכבדים יותר מאלו האמריקאים. יתר על כן, מבחינת כוח, הם היו נחותים מעבר לים. לכן, במקום שלושה מנועי רקטות, היה צורך להתקין ארבעה. אבל במטוס המסלול פשוט לא היה מקום לארבעה מנועי הנעה.
במעבורת, 83% מהעומס בהתחלה נישא על ידי שני מאיצי הנעה מוצקים. בברית המועצות לא ניתן היה לפתח טילים כה חזקים של הנעה מוצקה. טילים מסוג זה שימשו נשאים בליסטיים של מטענים גרעיניים ימיים ויבשתיים. אבל הם לא הגיעו לעוצמה הנדרשת מאוד מאוד. לכן, למעצבים הסובייטים הייתה ההזדמנות היחידה - להשתמש ברקטות מונעות נוזלים כמאיצים. במסגרת תוכנית אנרג'יה-בוראן, נוצרו מכשירי RD-170 מסוג נפט-חמצן מוצלחים ביותר, ששימשו חלופה למגביר דלק מוצק.
עצם המיקום של הקוסמודרום של באיקנור אילץ את המעצבים להגדיל את כוחם של רכבי השיגור שלהם. ידוע שככל שכרית השיגור קרובה יותר לקו המשווה, כך העומס אחד ואותה רקטה יכול להעלות למסלול גדול יותר. לקוסמודרום האמריקאי בקייפ קנוורל יש יתרון של 15% ביחס לבייקונור! כלומר, אם רקטה ששוגרה מבייקונור יכולה להרים 100 טון, אז היא תשיק 115 טון למסלול כאשר היא משוגרת מקייפ קנוורל!
תנאים גיאוגרפיים, הבדלים בטכנולוגיה, מאפייני המנועים שנוצרו וגישה עיצובית אחרת - כולם השפיעו על מראהו של "בוראן". בהתבסס על כל המציאות הזו, פותחו קונספט חדש ורכב מסלול חדש OK-92, במשקל 92 טון. ארבעה מנועי חמצן-מימן הועברו למיכל הדלק המרכזי והשלב השני של רכב השיגור של אנרג'יה התקבל.במקום שני מאיצי הנעה מוצקים, הוחלט להשתמש בארבע רקטות על נפט-חמצן דלק נוזלי עם מנועי RD-170 ארבעה תאים. ארבעה תאים פירושו ארבעה חרירים; זרבובית בקוטר גדול קשה במיוחד לייצור. לכן, המעצבים הולכים לסיבוך ולמשקל המנוע על ידי עיצובו עם מספר חרירים קטנים יותר. ישנם חרירים רבים כמו תאי בעירה עם צרור צינורות אספקת דלק וחמצון וכל ה"עגינות ". קישור זה נעשה על פי התוכנית המסורתית, "המלכותית", בדומה ל"בריתות "ו"מזרח", הפכה לשלב הראשון של "אנרגיה".
"בוראן" בטיסה
ספינת השייט בוראן עצמה הפכה לשלב השלישי של רכב השיגור, בדומה לסויוז. ההבדל היחיד הוא שהבוראן היה ממוקם בצד השלב השני, בעוד שהסויוז היה בחלקו העליון של רכב השיגור. לפיכך, התקבלה התוכנית הקלאסית של מערכת חלל חד פעמית בת שלושה שלבים, בהבדל היחיד שניתנה לשימוש חוזר בספינת המסלול.
שימוש חוזר היה בעיה נוספת של מערכת אנרג'יה-בוראן. עבור האמריקאים, ההסעות נועדו ל -100 טיסות. לדוגמה, מנועי תמרון מסלולי יכולים לעמוד עד 1000 סיבובים. לאחר תחזוקה מונעת, כל האלמנטים (למעט מיכל הדלק) התאימו לשיגור לחלל.
מגביר דחף מוצק שנאסף על ידי כלי מיוחד
מאיצי הנעה מוצקים הוצנחו באוקיינוס, נאספו על ידי כלי נאס א מיוחדים ונמסרו למפעל היצרן, שם הם עברו תחזוקה מונעת והתמלאו בדלק. המעבורת עצמה נבדקה היטב, מונעה ותיקנה.
שר הביטחון אוסטינוב באולטימטום דרש ממערכת האנרגיה-בוראן להיות ממוחזרת באופן מקסימלי. לכן, המעצבים נאלצו להתמודד עם בעיה זו. רשמית, מגביר הצד נחשב לשימוש חוזר, מתאים לעשר שיגורים. אבל למעשה, זה לא הגיע לזה מסיבות רבות. קח לפחות את העובדה שמאיצים אמריקאים צנחו לאוקיינוס, וסובייטים נפלו בערבות הקזחית, שם תנאי הנחיתה לא היו שפירים כמו מי האוקיינוס החמים. ורקטה מונעת נוזלים היא יצירה עדינה יותר. מאשר דוח מוצק. "בוראן" תוכנן גם ל -10 טיסות.
באופן כללי, המערכת הניתנת לשימוש חוזר לא עבדה, למרות שההישגים היו ברורים. ספינת המסלול הסובייטית, ששוחררה ממנועי הנעה גדולים, קיבלה מנועים חזקים יותר לתמרון במסלול. מה שבמקרה השימוש בו כ"מחבל-קרב "בחלל, העניק לו יתרונות גדולים. בנוסף טורבו -ג'יטים לטיסה ונחיתה אטמוספרית. בנוסף, נוצרה רקטה עוצמתית עם השלב הראשון בדלק נפט, והשנייה על מימן. זו הייתה רקטה כזאת שחסרה לברית המועצות לנצח במירוץ הירח. מבחינת המאפיינים שלה, אנרג'יה הייתה כמעט שווה ערך לרקטת השבתאי 5 האמריקאית ששלחה את אפולו -11 לירח.
ל"בוראן "יש נגישות חיצונית נהדרת עם" המעבורת "האמריקאית. 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 - wheelyya הוא הצליח לבצע ירידה מבוקרת באטמוספירה עם תמרון צדדי של עד 2000 קילומטרים.
אורכו של ה"בורן "הוא 36.4 מטר, מוטת הכנפיים כ -24 מטר, גובה הספינה על השלדה יותר מ -16 מטרים. המסה הישנה של הספינה היא יותר מ -100 טון, מתוכם 14 טון משמשים לדלק. ב- nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina עבור ekipazha ו- bolshey chacti apparatury עבור obecpecheniya poleta ב- coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka and pocadki. נפח תא הנוסעים הוא מעל 70 מטר מעוקב.
כאשר vozvraschenii ב plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevhat. לכן, "BURAN" הבחין בהגנה התרמית החזקה שלה, המספקת תנאי טמפרטורה רגילים לעיצוב ספינה במהלך טיסה במטוסים.
כיסוי עמיד בחום עשוי יותר מ -38 אלף אריחים, מחומרים מיוחדים: סיבי קוורץ, ליבה בעלת ביצועים גבוהים, ללא ליבה לעץ קרמיקה יש יכולת לצבור חום מבלי להעביר אותו לגוף הספינה. המסה הכוללת של שריון זה הייתה כ -9 טון.
אורכו של תא המטען של BURANA הוא כ -18 מטרים. בתא המטען הנרחב שלה אפשר להכיל מטען במסה של עד 30 טון. שם ניתן היה להציב כלי שטח גדולים - לוויינים גדולים, גושי תחנות מסלול. מסת הנחיתה של הספינה היא 82 טון.
"BURAN" שימש עם כל המערכות והציוד הדרושים הן לטיסה אוטומטית והן לטיסה. זה ואמצעי הניווט והבקרה, ומערכות רדיו -טכניות וטלוויזיה, ובקרות אוטומטיות לחום והעוצמה
התא של בוראן
התקנת המנוע הראשית, שתי קבוצות מנועים לתמרון ממוקמות בקצה קטע הזנב ובחלקו הקדמי של המסגרת.
בסך הכל תוכנן לבנות 5 ספינות מסלול. מלבד בוראן, הסופה הייתה כמעט מוכנה וכמעט מחצית מבייקאל. שתי ספינות נוספות שהיו בשלב הראשוני של הייצור לא קיבלו שמות. למערכת אנרג'יה -בוראן לא היה מזל - היא נולדה בזמן מצער עבורה. הכלכלה הסובייטית לא הצליחה עוד לממן תוכניות חלל יקרות. ואיזה גורל רדף אחרי הקוסמונאוטים שהתכוננו לטיסות ב"בוראן ". טייסי הניסוי V. Bukreev ו- A. Lysenko מתו בתאונות מטוסים בשנת 1977, עוד לפני שהצטרפו לקבוצת הקוסמונאוטים. בשנת 1980 מת טייס הניסוי א 'קונוננקו. 1988 לקחה את חייהם של א 'לבצ'נקו וא' שצ'וקין. לאחר טיסתו של "בוראן" מת ר 'סטנקביצ'וס, טייס המשנה לטיסה המאוישת של החללית המכונפת, בהתרסקות מטוס. I. וולק מונה לטייס הראשון.
גם ל"בוראן "לא היה מזל. לאחר הטיסה הראשונה והמוצלחת, הספינה הוחזקה בהאנגר בקוסמודרום באיקונור. ב- 12 במאי 2002 התמוטטה חפיפת הסדנה בה נמצאו דגם בוראן ודגם אנרג'יה. באקורד עצוב זה הסתיים קיומה של החללית המכונפת, שהציגה תקוות כה גדולות.
לאחר קריסת הרצפה
