Burana və Shuttle qanadlı kosmik gəmilərin fotoşəkillərinə baxdığınız zaman, onların tamamilə eyni olduğu təəssüratı yarana bilər. Heç olmasa əsas fərqlər olmamalıdır. Xarici oxşarlığa baxmayaraq, bu iki kosmik sistem hələ də kökündən fərqlidir.
Shuttle və Buran
Servis
Shuttle, təkrar istifadə edilə bilən bir nəqliyyat kosmik gəmisidir (MTKK). Gəminin hidrogenlə işləyən üç maye yanacaqlı raket mühərriki (LPRE) var. Oksidləşdirici maddə - maye oksigen. Aşağı torpaq orbitinə çıxmaq üçün çox miqdarda yanacaq və oksidləşdirici lazımdır. Buna görə də yanacaq çəni Space Shuttle sisteminin ən böyük elementidir. Kosmik gəmi bu nəhəng tankın üzərində yerləşir və ona Shuttle mühərriklərinə yanacaq və oksidləşdiricinin verildiyi boru kəmərləri sistemi ilə bağlıdır.
Və yenə də qanadlı gəminin üç güclü mühərriki kosmosa çıxmaq üçün kifayət deyil. Sistemin mərkəzi tankına iki bərk hərəkət edən gücləndirici - bəşəriyyət tarixinin bu günə qədərki ən güclü raketləri əlavə edilmişdir. Çox tonluq gəmini hərəkətə gətirmək və onu ilk dörd yarım kilometrə qaldırmaq üçün ən böyük gücə ehtiyac var. Qatı raket gücləndiriciləri yükün 83% -ni götürür.
Daha bir "Shuttle" uçur
45 km yüksəklikdə, bütün yanacaq sərf edən bərk yanacaq gücləndiriciləri gəmidən ayrılır və paraşütlə okeana düşür. Bundan əlavə, 113 km yüksəkliyə qədər "servis" üç raket mühərrikinin köməyi ilə qalxır. Tankı ayırdıqdan sonra gəmi ətalətlə 90 saniyə daha uçur və sonra qısa müddət ərzində öz-özünə alışan yanacaqla işləyən iki orbital manevr mühərriki işə düşür. Və "servis" işləyən bir orbitə çıxır. Və tank yandığı atmosferə daxil olur. Bir hissəsi okeana düşür.
Bərk yanacaq gücləndiriciləri şöbəsi
Orbital manevr mühərrikləri, adından da göründüyü kimi, kosmosda müxtəlif manevrlər üçün nəzərdə tutulmuşdur: orbital parametrlərin dəyişdirilməsi, ISS-ə və ya aşağı Yer orbitindəki digər kosmik gəmilərə yerləşdirilməsi üçün. Beləliklə, "servislər" xidmət göstərmək üçün Hubble orbital teleskopuna bir neçə dəfə səfər etdilər.
Və nəhayət, bu mühərriklər Yerə dönərkən əyləc impulsu yaratmağa xidmət edir.
Orbital mərhələ, aparıcı kənarın ikiqat süpürülməsi ilə alçaq uzanmış delta qanadlı və adi sxem üzrə şaquli quyruğu olan bir quyruqsuz monoplanın aerodinamik konfiqurasiyasına uyğun olaraq hazırlanır. Atmosferi idarə etmək üçün kürəkdə iki hissəli sükan (burada hava əyləci var), qanadın arxa kənarında liftlər və arxa gövdənin altındakı balanslaşdırıcı qapaq istifadə olunur. Geri çəkilə bilən şassi, üç təkərli velosiped, burun təkərli.
Uzunluğu 37, 24 m, qanadları 23, 79 m, hündürlüyü 17, 27 m. "Quru" vasitənin çəkisi təxminən 68 t, uçuş çəkisi - 85 ilə 114 t arasında (vəzifədən və yükdən asılı olaraq), enişlə gəmidəki geri yük - 84, 26 t.
Çərçivənin ən əhəmiyyətli dizayn xüsusiyyəti istilik qorunmasıdır.
Ən çox istilik keçirən yerlərdə (dizayn temperaturu 1430 ° C-ə qədər) çox qatlı karbon-karbon kompozitindən istifadə olunur. Belə yerlər azdır, əsasən gövdənin burnu və qanadın aparıcı kənarıdır. Bütün aparatın alt səthi (650 ilə 1260 ° C arasında qızdırılır) kvars lifinə əsaslanan materialdan hazırlanmış plitələrlə örtülmüşdür. Üst və yan səthlər aşağı temperaturlu izolyasiya plitələri ilə qismən qorunur - burada temperatur 315-650 ° C -dir; temperaturun 370 ° C -dən yuxarı olmadığı digər yerlərdə silikon kauçukla örtülmüş keçə materialı istifadə olunur.
Dörd növ istilik qorunmasının ümumi çəkisi 7164 kq -dır.
Orbital mərhələdə yeddi astronavt üçün ikiqat göyərtəli kokpit var.
Üst göyərtəyə servis
Uzadılmış bir uçuş proqramı halında və ya xilasetmə işləri həyata keçirərkən, servisdə on nəfərə qədər adam ola bilər. Kokpitdə uçuş idarələri, iş və yuxu yerləri, mətbəx, saxlama otağı, sanitar qovşağı, hava kilidi, əməliyyatlar və yüklərin idarə edilməsi postları və digər avadanlıqlar var. Kabinənin ümumi təzyiqli həcmi 75 kubmetrdir. m, həyat dəstək sistemi içərisində 760 mm Hg təzyiq saxlayır. İncəsənət. və temperatur 18, 3 - 26, 6 ° C aralığında.
Bu sistem açıq bir versiyada, yəni hava və su bərpası istifadə edilmədən hazırlanır. Bu seçim, əlavə pul istifadə edərək 30 günə çatdırma imkanı ilə, servis uçuşlarının müddətinin yeddi gün olaraq təyin edilməsi ilə əlaqədardır. Bu qədər əhəmiyyətsiz bir muxtariyyət ilə, rejenerasiya avadanlıqlarının quraşdırılması, çəkinin, enerji istehlakının və təyyarə avadanlığının mürəkkəbliyinin əsassız artması deməkdir.
Sıxılmış qazların tədarükü, bir dəfə tam bir təzyiqdən çıxma halında kabindəki normal atmosferi bərpa etmək və ya içərisində 42,5 mm Hg təzyiqi saxlamaq üçün kifayətdir. İncəsənət. başladıqdan qısa müddət sonra gövdədə kiçik bir çuxur əmələ gəldikdə 165 dəqiqə ərzində.
Yük bölməsinin ölçüləri 18, 3 x 4, 6 m və həcmi 339, 8 kubmetrdir. m, 3 m uzunluğunda "üç dizli" manipulyator 15 ilə təchiz olunmuşdur. Bölmə qapıları açıldıqda, soyutma sisteminin radiatorları onlarla birlikdə iş vəziyyətinə keçir. Radiator panellərinin əks etdirmə qabiliyyəti elədir ki, günəş onlara işıq saçanda belə soyuq qalır.
Space Shuttle nə edə bilər və necə uçur
Üfüqi olaraq uçan yığılmış bir sistem təsəvvür etsək, onun mərkəzi elementi olaraq xarici bir yanacaq çənini görərik; orbiter ona yuxarıdan bağlanır və sürətləndiricilər yan tərəfdədir. Sistemin ümumi uzunluğu 56.1 m, hündürlüyü isə 23.34 m -dir. Ümumi eni orbital mərhələnin qanadları ilə müəyyən edilir, yəni 23.79 m -dir. Məqaləmin maksimum çəkisi təxminən 2.041.000 kq -dır.
Hədəf orbitinin parametrlərindən və kosmik gəminin buraxılış nöqtəsindən asılı olduğu üçün faydalı yükün ölçüsü haqqında birmənalı danışmaq mümkün deyil. Burada üç seçim var. Space Shuttle sistemi aşağıdakıları göstərə bilər:
- Canaveral burnundan (Florida, şərq sahili) şərqə doğru 185 km yüksəklikdə və 28º meylli bir orbitə buraxıldıqda 29.500 kq;
- Kosmik Uçuş Mərkəzindən buraxıldıqda 11 300 kq. Kennedy 500 km yüksəklikdə və 55º meylli bir orbitə çıxdı;
- Vandenberg Hərbi Hava Qüvvələri Bazasından (Kaliforniya, qərb sahili) 185 km yüksəklikdə bir dairəvi orbitə buraxıldıqda 14.500 kq.
Maşınlar üçün iki enmə zolağı təchiz edildi. Maşın, buraxılış yerindən çox uzağa ensəydi, Boeing 747 ilə evə dönərdi
Boeing 747 kosmodroma servislə gedir
Ümumilikdə beş servis (ikisi qəza nəticəsində öldü) və bir prototip inşa edildi.
İnkişaf etdirilərkən, servislərin ildə 24 dəfə uçuş həyata keçirəcəyi və hər birinin kosmosa 100 -ə qədər uçuş edəcəyi nəzərdə tutulmuşdu. Təcrübədə daha az istifadə edildi - 2011 -ci ilin yayında proqramın sonunda 135 buraxılış edildi, onlardan Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10 …
Servisin ekipajı iki astronavtdan ibarətdir - komandir və pilot. Servisin ən böyük ekipajı səkkiz astronavtdır (Challenger, 1985).
Servisin yaradılmasına Sovet reaksiyası
"Servis" in inkişafı SSRİ rəhbərlərində böyük təəssürat yaratdı. Amerikalıların kosmosdan yerə raketlərlə silahlanmış bir orbital bombardmançı hazırladığı düşünülürdü. Servisin nəhəng ölçüsü və 14,5 tona qədər yükü Yerə qaytarmaq qabiliyyəti, Sovet peyklərinin və hətta Salyut adı altında kosmosda uçan Almaz kimi Sovet hərbi kosmik stansiyalarının qaçırılmasının açıq təhdidi kimi şərh edildi.. Bu hesablamalar səhv idi, çünki Amerika Birləşmiş Ştatları 1962-ci ildə nüvə sualtı qayığının və yerüstü ballistik raketlərin uğurlu inkişafı ilə əlaqədar olaraq kosmik bombardmançı ideyasından imtina etdi.
Soyuz, servisin yük bölməsinə asanlıqla yerləşə bilər
Sovet mütəxəssisləri başa düşə bilmədilər ki, niyə ildə 60 servis gəmisinə ehtiyac var - həftədə bir dəfə! Servisin lazım olacağı çoxlu kosmik peyklər və stansiyalar haradan gəldi? Fərqli bir iqtisadi sistemdə yaşayan sovet adamları, hökumətdə və Konqresdə yeni bir kosmik proqram tətbiq edən NASA rəhbərliyinin işsiz qalmaq qorxusunu rəhbər tutduğunu ağlına belə gətirə bilməzdi. Ay proqramı başa çatmaq üzrə idi və minlərlə yüksək ixtisaslı mütəxəssis işsiz qaldı. Və ən başlıcası, hörmətli və çox yaxşı maaş alan NASA rəhbərləri yaşadıqları ofislərlə ayrılma ümidləri ilə üzləşdilər.
Buna görə də, birdəfəlik raketlərin atılması halında təkrar istifadə edilə bilən nəqliyyat kosmik gəmilərinin böyük maliyyə faydasına dair iqtisadi texniki -iqtisadi əsaslandırma hazırlanmışdır. Ancaq sovet xalqı üçün prezidentin və konqresin ümummilli vəsaiti yalnız öz seçicilərinin rəyi nəzərə alınmaqla xərcləyə bilməsi tamamilə anlaşılmaz idi. Bununla əlaqədar olaraq, SSRİ -də amerikalıların gələcəkdə anlaşılmaz olan bəzi vəzifələr, çox güman ki, hərbi vəzifələr üçün yeni bir QC yaratdıqlarına dair fikir hökm sürürdü.
Yenidən istifadə edilə bilən "Buran" kosmik gəmisi
Sovet İttifaqında əvvəlcə Shuttle -ın 120 ton ağırlığında bir OS -120 orbital təyyarəsinin təkmilləşdirilmiş bir nüsxəsinin yaradılması planlaşdırılırdı. (Amerika maşını tam yükdə 110 ton ağırlığında idi). Buran, iki pilot üçün boşaltma kokpiti və hava limanına enmək üçün turbojet mühərrikləri ilə.
SSRİ Silahlı Qüvvələrinin rəhbərliyi "servis" in demək olar ki, tam surətini çıxarmaqda israr etdi. Bu vaxta qədər Sovet kəşfiyyatı Amerika kosmik gəmisi haqqında çoxlu məlumatlar əldə edə bildi. Ancaq o qədər də sadə olmadığı ortaya çıxdı. Yerli hidrogen-oksigenli raket mühərriklərinin ölçüləri daha böyük və Amerikalılardan daha ağır olduğu ortaya çıxdı. Üstəlik, güc baxımından xarici ölkələrdən aşağı idi. Buna görə də, üç raket mühərriki yerinə dörd qurğunun quraşdırılması lazım idi. Ancaq orbital təyyarədə dörd təkərli mühərrik üçün yer yox idi.
Maşında, başlanğıcdakı yükün 83% -i iki qatı itələyici gücləndirici tərəfindən daşındı. Sovet İttifaqında bu qədər güclü bomba atan raketlər hazırlamaq mümkün deyildi. Bu tip raketlər dəniz və quru nüvə yüklərinin ballistik daşıyıcıları kimi istifadə olunurdu. Ancaq lazım olan gücə çox, çox da çatmadılar. Buna görə də, sovet dizaynerlərinin yeganə imkanı var idi - sürətləndirici kimi maye yanacaqlı raketlərdən istifadə etmək. Energia-Buran proqramı çərçivəsində, qatı yanacaq gücləndiricilərinə alternativ olaraq xidmət edən çox uğurlu kerosin-oksigenli RD-170-lər yaradıldı.
Baykonur kosmodromunun yerləşməsi dizaynerləri buraxılış vasitələrinin gücünü artırmağa məcbur etdi. Məlumdur ki, buraxılış meydançası ekvatora nə qədər yaxındırsa, eyni raketin orbitə çıxa biləcəyi yük daha çoxdur. Canaveral burnundakı Amerika kosmodromu, Baykonurdan 15% üstünlüyə malikdir! Yəni, əgər Baykonurdan atılan bir raket 100 ton qaldıra bilirsə, o zaman Canaveral Burnundan orbitə 115 ton buraxacaq!
Coğrafi şərtlər, texnologiyadakı fərqlər, yaradılan mühərriklərin xüsusiyyətləri və fərqli bir dizayn yanaşması - hamısı "Buran" ın görünüşünə təsir etdi. Bütün bu reallıqlara əsaslanaraq yeni bir konsepsiya və 92 ton ağırlığında yeni bir OK-92 orbital vasitəsi hazırlanmışdır. Dörd oksigen-hidrogen mühərriki mərkəzi yanacaq çəninə köçürüldü və Energia raketinin ikinci mərhələsi alındı. İki bərk itələyici gücləndirici əvəzinə, dörd kameralı RD-170 mühərrikləri olan maye yanacaq kerosin-oksigen üzərində dörd raketdən istifadə edilməsinə qərar verildi. Dörd kameralı dörd nozzle deməkdir; böyük diametrli bir burun istehsal etmək olduqca çətindir. Buna görə də, dizaynerlər bir neçə kiçik nozzle ilə dizayn edərək mühərrikin ağırlaşmasına və ağırlaşmasına gedirlər. Bir dəstə yanacaq və oksidləşdirici təchizatı boru kəmərləri olan yanma kameraları və bütün "dayaqlar" olduğu qədər çox nozzle var. Bu əlaqə "ittifaqlar" və "şərq" ə bənzər ənənəvi "kral" sxeminə görə quruldu və "Enerji" nin ilk mərhələsi oldu.
"Buran" uçuşdadır
Buran kruiz gəmisinin özü, Soyuza bənzər buraxılış raketinin üçüncü mərhələsi oldu. Yeganə fərq buran ikinci mərhələnin tərəfində olmasıdır, Soyuz isə raketin ən üstündə idi. Beləliklə, üç mərhələli birdəfəlik kosmik sistemin klassik sxemi əldə edildi, orbital gəminin təkrar istifadə olunmasının yeganə fərqi var idi.
Yenidən istifadə etmək Energia-Buran sisteminin başqa bir problemi idi. Amerikalılar üçün servislər 100 uçuş üçün nəzərdə tutulmuşdu. Məsələn, orbital manevr mühərrikləri 1000 döngəyə qədər dayana bilərdi. Profilaktik baxımdan sonra bütün elementlər (yanacaq çəni istisna olmaqla) kosmosa buraxmaq üçün uyğun idi.
Qatı itələyici gücləndirici xüsusi bir gəmi ilə alındı
Qatı itələyici gücləndiricilər okeana paraşütlə atıldı, NASA-nın xüsusi gəmiləri tərəfindən götürüldü və istehsalçının zavoduna təhvil verildi, burada profilaktik baxımdan keçdi və yanacaqla dolduruldu. Servisin özü də hərtərəfli yoxlanıldı, qarşısı alındı və təmir edildi.
Müdafiə naziri Ustinov bir ultimatumda Energia-Buran sisteminin maksimum geri çevrilə bilən olmasını tələb etdi. Buna görə dizaynerlər bu problemi həll etmək məcburiyyətində qaldılar. Formal olaraq, yan gücləndiricilər on buraxılış üçün uyğun olaraq təkrar istifadə edilə bilər. Amma əslində buna bir çox səbəbdən gəlmədi. Heç olmasa Amerika sürətləndiricilərinin okeana düşdüyünü və Sovetlərin enmə şəraitinin isti okean suları qədər yaxşı olmayan Qazax çölünə düşdüyünü götürün. Və bir maye itələyici raket daha incə bir yaradılışdır. "Buran" da 10 uçuş üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Ümumiyyətlə, əldə edilə bilən nailiyyətlər açıq olsa da, təkrar istifadə edilə bilən sistem işləmirdi. Böyük itələyici mühərriklərdən azad olan Sovet orbital gəmisi, orbitdə manevr etmək üçün daha güclü mühərriklər aldı. Bir kosmik "qırıcı-bombardmançı" olaraq istifadə edildiyi təqdirdə, ona böyük üstünlüklər verdi. Atmosfer uçuşu və eniş üçün turbojetlər. Bundan əlavə, birinci mərhələdə kerosin yanacağı, ikincisi hidrogen üzərində güclü bir raket yaradıldı. SSRİ -nin ay yarışını qazanmaq üçün çatışmadığı bir raket idi. Xüsusiyyətləri baxımından, Energia, Apollo-11'i Aya göndərən Amerika Saturn-5 raketi ilə praktik olaraq bərabər idi.
"Buran", Amerikalı "Shuttle" ilə böyük bir xarici əlçatanlığa malikdir. 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 - wheel napravleniya and liftony. Yan manevrlə 2000 kilometrə qədər atmosferdə idarə olunan bir eniş edə bildi.
"Buren" in uzunluğu 36,4 metr, qanadları təxminən 24 metr, gəminin şassi üzərindəki hündürlüyü 16 metrdən çoxdur. Gəminin köhnə kütləsi 100 tondan çoxdur, bunun 14 tonu yanacaq üçün istifadə olunur. Nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina üçün ekipajha və bolecy chacti aparatı obecpecheniya poleta üçün coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka və pocadki. Kabinənin həcmi 70 kubmetrdən çoxdur.
Zaman vozvraschenii in plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevyshat 150 graducov. Buna görə də "BURAN", güclü təyyarələrdə uçuş zamanı bir gəminin dizaynı üçün normal temperatur şəraiti təmin edərək güclü istilik qorunmasını fərqləndirdi
Xüsusi materiallardan hazırlanmış 38 mindən çox plitədən hazırlanmış istiliyədavamlı örtük: kvars lifi, yüksək performanslı özəyi, özəyi yoxdur Seramik taxta, gəminin gövdəsinə keçmədən istilik yığma qabiliyyətinə malikdir. Bu zirehin ümumi kütləsi təxminən 9 tondur.
BURANA yük bölməsinin uzunluğu təxminən 18 metrdir. Geniş yük bölməsində, kütləsi 30 tona qədər olan bir yükü yerləşdirmək mümkündür. Orada böyük kosmik vasitələr - böyük peyklər, orbital stansiyalar blokları yerləşdirmək mümkün idi. Gəminin eniş kütləsi 82 tondur.
"BURAN" həm avtomatik, həm də pilot uçuşlar üçün lazım olan bütün sistem və avadanlıqlarla birlikdə istifadə edilmişdir. Bu və naviqasiya və idarəetmə vasitələri, radiotexniki və televiziya sistemləri və istilik və güc üçün avtomatik idarəetmə
Buranın kabinəsi
Əsas mühərrik qurğusu, manevr üçün iki qrup mühərrik quyruq hissəsinin sonunda və çərçivənin ön hissəsində yerləşir.
Ümumilikdə 5 orbital gəminin inşası planlaşdırılırdı. Burandan başqa, Tempest demək olar ki, hazır idi və Baykalın demək olar ki, yarısı. İstehsalın ilkin mərhələsində olan daha iki gəmi ad almadı. Energia -Buran sisteminin bəxti gətirmədi - bunun üçün uğursuz bir vaxtda doğuldu. Sovet iqtisadiyyatı artıq bahalı kosmik proqramları maliyyələşdirə bilmirdi. Və bir növ tale "Buran" da uçuşlara hazırlaşan kosmonavtları təqib etdi. Test pilotları V. Bukreev və A. Lysenko 1977 -ci ildə, hətta kosmonavt qrupuna qoşulmazdan əvvəl təyyarə qəzalarında öldü. 1980 -ci ildə sınaq pilotu O. Kononenko öldü. 1988 A. Levçenko və A. Şuçinin həyatını aldı. "Buran" ın uçuşundan sonra qanadlı kosmik gəminin insanlı uçuşunun ikinci pilotu R. Stankevichus təyyarə qəzasında öldü. I. Volk ilk pilot təyin edildi.
"Buran" ın da bəxti gətirmədi. İlk və yeganə uğurlu uçuşdan sonra gəmi Baykonur kosmodromunda anqarda saxlanıldı. 12 May 2002 -ci ildə Buran və Energia modelinin yerləşdiyi atelye üst -üstə düşdü. Bu kədərli akkord üzərində bu qədər böyük ümidlər göstərən qanadlı kosmik gəminin varlığı sona çatdı.
Döşəmə yıxıldıqdan sonra
