Burana ve Shuttle kanatlı uzay aracının fotoğraflarına baktığınızda oldukça benzer oldukları izlenimini edinebilirsiniz. En azından temel farklılıklar olmamalıdır. Dış benzerliğe rağmen, bu iki uzay sistemi hala temelde farklıdır.
Shuttle ve Buran
Servis aracı
Shuttle, yeniden kullanılabilir bir nakliye uzay aracıdır (MTKK). Gemide hidrojenle çalışan üç adet sıvı yakıtlı roket motoru (LPRE) bulunuyor. Oksitleyici ajan - sıvı oksijen. Alçak dünya yörüngesine girmek, büyük miktarda yakıt ve oksitleyici gerektirir. Bu nedenle yakıt deposu, Uzay Mekiği sisteminin en büyük elemanıdır. Uzay aracı bu devasa tankın üzerine yerleştirilmiştir ve ona, Mekik'in motorlarına yakıt ve oksitleyicinin beslendiği bir boru hattı sistemi ile bağlıdır.
Ve yine de kanatlı geminin üç güçlü motoru uzaya gitmek için yeterli değil. Sistemin merkezi tankına, insanlık tarihinin bugüne kadarki en güçlü roketleri olan iki katı yakıtlı güçlendirici eklenmiştir. Çok tonlu gemiyi hareket ettirmek ve ilk dört buçuk on kilometreye kaldırmak için en büyük güce tam olarak başlangıçta ihtiyaç vardır. Katı roket güçlendiriciler, yükün %83'ünü alır.
Bir "Mekik" daha kalkıyor
45 km yükseklikte, tüm yakıtı tüketen katı yakıtlı güçlendiriciler gemiden ayrılır ve paraşütle okyanusa düşer. Ayrıca, 113 km yüksekliğe kadar, "mekik" üç roket motorunun yardımıyla yükselir. Tankı ayırdıktan sonra, gemi atalet ile 90 saniye daha uçar ve ardından kısa bir süre için kendiliğinden tutuşan yakıtla çalışan iki yörüngesel manevra motoru çalıştırılır. Ve "mekik" çalışan bir yörüngeye giriyor. Ve tank, yandığı atmosfere girer. Bir kısmı okyanusa düşüyor.
Katı yakıtlı güçlendiriciler bölümü
Yörüngesel manevra motorları, adından da anlaşılacağı gibi, uzayda çeşitli manevralar için tasarlanmıştır: yörünge parametrelerini değiştirmek, ISS'ye veya düşük Dünya yörüngesindeki diğer uzay araçlarına yerleştirmek için. Bu yüzden "mekikler" servis için Hubble yörüngesindeki teleskopa birkaç ziyaret yaptı.
Ve son olarak, bu motorlar Dünya'ya dönerken bir frenleme itkisi yaratmaya hizmet eder.
Yörünge aşaması, ön kenarı çift süpürme ve normal şemanın dikey kuyruğu ile alçakta uzanan bir delta kanadı olan kuyruksuz bir tek kanatlı uçağın aerodinamik konfigürasyonuna göre yapılır. Atmosferik kontrol için, omurgada iki parçalı bir dümen (burada bir hava freni), kanadın arka kenarında yükseltiler ve kıç gövdenin altında bir dengeleme klapesi kullanılır. Geri çekilebilir şasi, üç tekerlekli bisiklet, burun tekerleği ile.
Uzunluk 37, 24 m, kanat açıklığı 23, 79 m, yükseklik 17, 27 m Aracın "kuru" ağırlığı yaklaşık 68 t, kalkış ağırlığı - 85 ila 114 t (görev ve yüke bağlı olarak), iniş gemide dönüş yükü - 84, 26 t.
Gövdenin en önemli tasarım özelliği termal korumasıdır.
En çok ısı stresi olan yerlerde (tasarım sıcaklığı 1430 ° C'ye kadar), çok katmanlı bir karbon-karbon kompoziti kullanılır. Böyle birkaç yer var, esas olarak gövde burnu ve kanadın ön kenarı. Tüm aparatın alt yüzeyi (650'den 1260 ° C'ye ısıtma), kuvars elyafı esaslı bir malzemeden yapılmış karolarla kaplanmıştır. Üst ve yan yüzeyler, sıcaklığın 315–650 ° C olduğu yerlerde, düşük sıcaklıklı yalıtım karoları ile kısmen korunur; sıcaklığın 370 °C'yi geçmediği diğer yerlerde ise silikon kauçuk ile kaplanmış keçe malzeme kullanılır.
Dört tip termal korumanın toplam ağırlığı 7164 kg'dır.
Yörünge aşaması, yedi astronot için çift katlı bir kokpite sahiptir.
Servis üst güverte
Uzatılmış bir uçuş programı durumunda veya kurtarma operasyonları gerçekleştirilirken, mekikte en fazla on kişi bulunabilir. Kokpitte uçuş kontrolleri, çalışma ve uyku yerleri, mutfak, depo, sıhhi kompartıman, hava kilidi, operasyon ve faydalı yük kontrol noktaları ve diğer ekipmanlar bulunmaktadır. Kabinin toplam basınçlı hacmi 75 metreküptür. m, yaşam destek sistemi içinde 760 mm Hg'lik bir basınç tutar. Sanat. ve 18, 3 - 26, 6 ° С aralığında sıcaklık.
Bu sistem açık bir versiyonda, yani hava ve su rejenerasyonu kullanılmadan yapılır. Bu seçim, servis uçuşlarının süresinin yedi gün olarak belirlenmiş olması ve ek fonlar kullanılarak 30 güne çıkarılması olasılığından kaynaklanmaktadır. Bu kadar önemsiz bir özerklikle, rejenerasyon ekipmanının kurulumu, ağırlıkta, güç tüketiminde ve yerleşik ekipmanın karmaşıklığında haksız bir artış anlamına gelecektir.
Sıkıştırılmış gazların sağlanması, tam bir basınçsızlaştırma durumunda kabindeki normal atmosferi eski haline getirmek veya kabinde 42,5 mm Hg'lik bir basıncı korumak için yeterlidir. Sanat. 165 dakika içinde, başlangıçtan kısa bir süre sonra gövdede küçük bir delik oluştuğunda.
Kargo bölmesi 18, 3 x 4, 6 m ölçülerinde ve 339, 8 metreküp hacmindedir. m, 15, 3 m uzunluğunda bir "üç diz" manipülatörü ile donatılmıştır. Bölme kapıları açıldığında, soğutma sisteminin radyatörleri onlarla birlikte çalışma konumuna geçer. Radyatör panellerinin yansıtma özelliği, güneş üzerlerine vurduğunda bile soğuk kalmalarını sağlar.
Uzay Mekiği neler yapabilir ve nasıl uçar?
Montajlı bir sistemin yatay olarak uçtuğunu hayal edersek, merkezi elemanı olarak harici bir yakıt deposu görürüz; ona yukarıdan bir yörünge aracı kenetlendi ve hızlandırıcılar yanlarda. Sistemin toplam uzunluğu 56,1 m ve yüksekliği 23,34 m'dir. Toplam genişlik, yörünge aşamasının kanat açıklığı ile belirlenir, yani 23,79 m'dir. Maksimum fırlatma ağırlığı yaklaşık 2.041.000 kg'dır.
Hedef yörüngenin parametrelerine ve uzay aracının fırlatma noktasına bağlı olduğundan, yükün boyutu hakkında net bir şekilde konuşmak imkansızdır. İşte üç seçenek. Uzay Mekiği sistemi şunları gösterebilir:
- Cape Canaveral'dan (Florida, doğu kıyısı) doğuya doğru 185 km yükseklikte ve 28º eğimli bir yörüngeye fırlatıldığında 29.500 kg;
- Uzay Uçuş Merkezinden fırlatıldığında 11 300 kg. Kennedy'yi 500 km yükseklikte ve 55º eğimli bir yörüngeye;
- Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü'nden (Kaliforniya, batı kıyısı) 185 km yükseklikte dairesel bir yörüngeye fırlatıldığında 14.500 kg.
Mekikler için iki iniş pisti donatıldı. Mekik fırlatma alanından uzağa inerse, eve bir Boeing 747 ile dönecekti.
Boeing 747 kozmodroma mekik alır
Toplamda beş mekik inşa edildi (ikisi kazada öldü) ve bir prototip.
Gelişirken, mekiklerin yılda 24 fırlatma yapması ve her birinin uzaya 100 uçuş yapması öngörülmüştü. Uygulamada, çok daha az kullanıldılar - 2011 yazında programın sonunda, Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10 …
Mekiğin mürettebatı iki astronottan oluşur - komutan ve pilot. Mekiğin en büyük mürettebatı sekiz astronottur (Challenger, 1985).
Mekik yaratılmasına Sovyet tepkisi
"Mekiğin" gelişimi, SSCB liderleri üzerinde büyük bir etki yarattı. Amerikalıların uzaydan yere füzelerle donanmış bir yörünge bombacısı geliştirdiği düşünülüyordu. Mekiğin devasa boyutu ve 14,5 tona kadar yükü Dünya'ya geri döndürme yeteneği, Sovyet uydularının ve hatta Salyut adı altında uzayda uçan Almaz gibi Sovyet askeri uzay istasyonlarının kaçırılmasının açık bir tehdidi olarak yorumlandı.. Bu tahminler hatalıydı, çünkü Amerika Birleşik Devletleri 1962'de bir nükleer denizaltı ve kara tabanlı balistik füzelerin başarılı bir şekilde geliştirilmesiyle bağlantılı olarak bir uzay bombacısı fikrini terk etti.
Soyuz, mekiğin kargo bölümüne kolayca sığabilir
Sovyet uzmanları neden yılda 60 mekik fırlatmaya ihtiyaç duyulduğunu anlayamadı - haftada bir fırlatma! Mekiğin ihtiyaç duyacağı çok sayıda uzay uydusu ve istasyonu nereden geldi? Farklı bir ekonomik sistemde yaşayan Sovyet halkı, hükümette ve Kongre'de yeni bir uzay programını şiddetle zorlayan NASA liderliğinin işsiz kalma korkusuyla yönlendirildiğini hayal bile edemezdi. Ay programı tamamlanmak üzereydi ve binlerce yüksek nitelikli uzman işsizdi. Ve en önemlisi, saygın ve çok iyi maaş alan NASA yöneticileri, yerleşik ofislerinden ayrılmanın hayal kırıklığı yaratan ihtimaliyle karşı karşıya kaldılar.
Bu nedenle, tek kullanımlık roketlerin terk edilmesi durumunda yeniden kullanılabilir nakliye uzay aracının büyük mali faydası üzerine bir ekonomik fizibilite çalışması hazırlandı. Ancak Sovyet halkı için, cumhurbaşkanı ve kongrenin ülke çapında fonları ancak seçmenlerinin görüşüne büyük saygı göstererek harcayabilmesi kesinlikle anlaşılmazdı. Bu bağlamda, SSCB'de, Amerikalıların gelecekteki bazı anlaşılmaz görevler, büyük olasılıkla askeri olanlar için yeni bir QC oluşturduğu görüşü hüküm sürdü.
Yeniden kullanılabilir uzay aracı "Buran"
Sovyetler Birliği'nde, başlangıçta 120 ton ağırlığındaki bir OS-120 yörünge uçağı olan Shuttle'ın geliştirilmiş bir kopyasının oluşturulması planlandı (Amerikan mekiği tam yükte 110 ton ağırlığındaydı). Mekiğin aksine, donatılması planlandı. iki pilot için bir fırlatma kokpiti ve havaalanına iniş için turbojet motorları olan Buran.
SSCB silahlı kuvvetlerinin liderliği, "mekiğin" neredeyse tamamen kopyalanmasında ısrar etti. Bu zamana kadar, Sovyet istihbaratı Amerikan uzay aracı hakkında birçok bilgi elde edebildi. Ama o kadar basit olmadığı ortaya çıktı. Yerli hidrojen-oksijen roket motorlarının, Amerikan motorlarından daha büyük ve daha ağır olduğu ortaya çıktı. Dahası, güç açısından denizaşırı ülkelerden daha düşüktüler. Bu nedenle, üç roket motoru yerine dört tane takmak gerekiyordu. Ancak yörünge düzleminde dört tahrik motoru için yer yoktu.
Mekikte, başlangıçtaki yükün %83'ü iki katı yakıtlı güçlendirici tarafından taşındı. Sovyetler Birliği'nde bu kadar güçlü katı yakıtlı füzeler geliştirmek mümkün değildi. Bu tip füzeler, deniz ve kara tabanlı nükleer yüklerin balistik taşıyıcıları olarak kullanıldı. Ama gereken güce çok ama çok ulaşamadılar. Bu nedenle, Sovyet tasarımcılarının tek fırsatı vardı - sıvı yakıtlı roketleri hızlandırıcı olarak kullanmak. Energia-Buran programı kapsamında, katı yakıt güçlendiricilere alternatif olarak hizmet eden çok başarılı gazyağı-oksijen RD-170'ler oluşturuldu.
Baykonur kozmodromunun konumu, tasarımcıları fırlatma araçlarının gücünü artırmaya zorladı. Fırlatma rampası ekvatora ne kadar yakınsa, aynı roketin yörüngeye koyabileceği yükün o kadar büyük olduğu bilinmektedir. Cape Canaveral'daki Amerikan kozmodromu Baikonur'a göre %15 avantaja sahip! Yani, Baykonur'dan fırlatılan bir roket 100 ton kaldırabiliyorsa, Cape Canaveral'dan fırlatıldığında yörüngeye 115 ton fırlatacak!
Coğrafi koşullar, teknolojideki farklılıklar, oluşturulan motorların özellikleri ve farklı bir tasarım yaklaşımı - hepsi "Buran" ın görünümünü etkiledi. Tüm bu gerçeklerden yola çıkarak yeni bir konsept ve 92 ton ağırlığında yeni bir yörünge aracı OK-92 geliştirildi. Dört adet oksijen-hidrojen motoru merkezi yakıt deposuna aktarılarak Energia fırlatma aracının ikinci aşaması elde edildi. İki katı yakıtlı güçlendirici yerine, dört odacıklı RD-170 motorlu sıvı yakıtlı gazyağı-oksijen üzerinde dört roket kullanılmasına karar verildi. Dört odacık, dört meme anlamına gelir; büyük çaplı bir memenin üretilmesi son derece zordur. Bu nedenle tasarımcılar, motoru birkaç daha küçük nozul ile tasarlayarak karmaşıklığa ve ağırlığa giderler. Bir grup yakıt ve oksitleyici besleme boru hattına ve tüm "demirlemelere" sahip yanma odaları olduğu kadar çok meme vardır. Bu bağlantı geleneksel, "kraliyet" şemasına göre yapıldı, "ittifaklar" ve "doğu" gibi, "Enerji" nin ilk aşaması oldu.
"Buran" uçuşta
Buran yolcu gemisi, Soyuz'a benzer şekilde fırlatma aracının üçüncü aşaması oldu. Tek fark, Buran'ın ikinci etabın yan tarafında, Soyuz ise fırlatma aracının en tepesinde yer almasıydı. Böylece, yörünge gemisinin yeniden kullanılabilir olması arasındaki tek farkla, üç aşamalı tek kullanımlık uzay sisteminin klasik şeması elde edildi.
Yeniden kullanılabilirlik, Energia-Buran sisteminin bir başka sorunuydu. Amerikalılar için mekikler 100 uçuş için tasarlandı. Örneğin, yörüngesel manevra motorları 1000 dönüşe kadar dayanabilir. Önleyici bakımdan sonra, tüm elemanlar (yakıt deposu hariç) uzaya fırlatılmaya uygun hale getirildi.
Özel bir gemi tarafından alınan katı yakıtlı güçlendirici
Katı yakıtlı güçlendiriciler okyanusa paraşütle atıldı, özel NASA gemileri tarafından alındı ve üreticinin fabrikasına teslim edildi, burada önleyici bakım yapıldı ve yakıtla dolduruldu. Shuttle'ın kendisi de kapsamlı bir şekilde kontrol edildi, önlendi ve onarıldı.
Savunma Bakanı Ustinov bir ültimatomda Energia-Buran sisteminin maksimum düzeyde geri dönüştürülebilir olmasını talep etti. Bu nedenle, tasarımcılar bu sorunu çözmek zorunda kaldılar. Resmi olarak, yan güçlendiriciler yeniden kullanılabilir, on fırlatma için uygun kabul edildi. Ama aslında, birçok nedenden dolayı bu noktaya gelmedi. En azından Amerikan hızlandırıcılarının okyanusa düştüğünü ve Sovyet hızlandırıcılarının iniş koşullarının ılık okyanus suları kadar iyi olmadığı Kazak bozkırlarına düştüğünü alın. Ve sıvı yakıtlı bir roket daha hassas bir yaratımdır. katı yakıttan daha "Buran" da 10 uçuş için tasarlandı.
Genel olarak, yeniden kullanılabilir sistem, başarılar açık olmasına rağmen çalışmadı. Büyük tahrik motorlarından kurtulan Sovyet yörünge gemisi, yörüngede manevra yapmak için daha güçlü motorlar aldı. Bu, bir uzay "savaş-bombardıman uçağı" olarak kullanılması durumunda, ona büyük avantajlar sağladı. Ayrıca atmosferik uçuş ve iniş için turbojetler. Ek olarak, ilk aşamada gazyağı yakıtında, ikincisi ise hidrojende güçlü bir roket yaratıldı. Öyle bir roketti ki, SSCB ay yarışını kazanamadı. Özellikleri açısından, Energia, Apollo-11'i aya gönderen Amerikan Satürn-5 roketine pratik olarak eşdeğerdi.
"Buran", Amerikan "Shuttle" ile büyük bir dış erişilebilirliğe sahiptir. Pocadke poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka» c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie pocadke pocle vozvrascheniya ve naponye cloi atmonyravleniya içinde tekerlek rabotayuschie. 2000 kilometreye kadar yan manevra ile atmosferde kontrollü iniş yapabildi.
"Buren" in uzunluğu 36.4 metre, kanat açıklığı yaklaşık 24 metre, geminin şasi üzerindeki yüksekliği 16 metreden fazla. Geminin eski kütlesi 100 tondan fazladır ve bunun 14 tonu yakıt olarak kullanılmaktadır. Nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina ekipazha ve bolshey chacti için coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka ve pocadki'de obecpecheniya poleta için aparat. Kabinin hacmi 70 metreküpün üzerindedir.
Ne zaman vozvraschenii arsa içinde cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rafalyayutcya graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno yapmak metallicheckoy konctruktsiidolzhnogrado prevıya, Bu nedenle, "BURAN", uçakta uçuş sırasında bir geminin tasarımı için normal sıcaklık koşulları sağlayan güçlü termal korumasını ayırt etti.
Özel malzemelerden yapılmış 38 binden fazla karodan oluşan ısıya dayanıklı kaplama: kuvars elyafı, yüksek performanslı çekirdek, çekirdeksiz Seramik kereste, ısıyı gemi gövdesine geçirmeden biriktirme özelliğine sahiptir. Bu zırhın toplam kütlesi yaklaşık 9 tondu.
BURANA kargo bölümünün uzunluğu yaklaşık 18 metredir. Geniş kargo bölmesinde, 30 tona kadar kütleye sahip bir yük taşımak mümkündür. Orada büyük uzay araçları yerleştirmek mümkündü - büyük uydular, yörünge istasyonları blokları. Geminin iniş ağırlığı 82 tondur.
"BURAN", hem otomatik hem de pilotlu uçuş için gerekli tüm sistem ve ekipmanlarla birlikte kullanıldı. Bu ve navigasyon ve kontrol araçları ve radyoteknik ve televizyon sistemleri ve sıcaklık ve güç için otomatik kontroller
Buran'ın kulübesi
Ana motor montajı, manevra için iki grup motor, kuyruk bölümünün sonunda ve çerçevenin ön kısmında bulunur.
Toplamda 5 yörünge gemisi inşa edilmesi planlandı. Buran'ın yanı sıra Tempest neredeyse hazırdı ve Baykal'ın neredeyse yarısı vardı. Üretimin ilk aşamasında olan iki gemiye daha isim verilmedi. Energia-Buran sistemi şanslı değildi - bunun için talihsiz bir zamanda doğdu. Sovyet ekonomisi artık pahalı uzay programlarını finanse edemiyordu. Ve bir tür kader, "Buran" da uçuşlara hazırlanan kozmonotları takip etti. Test pilotları V. Bukreev ve A. Lysenko, 1977'de, kozmonot grubuna katılmadan önce bile uçak kazalarında öldüler. 1980 yılında test pilotu O. Kononenko öldü. 1988, A. Levchenko ve A. Shchukin'in hayatını aldı. "Buran" uçuşundan sonra, kanatlı uzay aracının insanlı uçuşunun yardımcı pilotu R. Stankevichus bir uçak kazasında öldü. I. Volk ilk pilot olarak atandı.
"Buran" da şanslı değildi. İlk ve tek başarılı uçuşun ardından gemi, Baykonur kozmodromunda bir hangarda tutuldu. 12 Mayıs 2002'de Buran ve Energia modelinin bulunduğu atölyenin üst üste binmesi çöktü. Bu üzücü akorda, bu kadar büyük umutlar gösteren kanatlı uzay aracının varlığı sona erdi.
Zeminin çökmesinden sonra
