Буран (космический корабль)
| Буран | |
|---|---|
 Буран на Ан-225 на Парижском авиасалоне 1989 года. | |
| Тип | «Буран» Орбитальный корабль класса |
| Строительный номер | 1.01 |
| Страна | Советский Союз |
| Назван в честь | По-русски «Метель». [1] или «Метель» |
| Статус | Разрушен 12 мая 2002 г [2] |
| Первый полет | 15 ноября 1988 г [1] |
| Количество миссий | 1 [1] |
| Члены экипажа | 0 [1] |
| Количество орбит | 2 [1] |
Buran ( Russian : Буран , IPA: [bʊˈran] , что означает «Метель» или «Метель»; ГРАУ, Индекс серийный номер : 11Ф35 1К , конструктивный номер: 1.01 ) — первый космический самолёт, производившийся в рамках советско-российской программы «Буран» . «Буран» совершил один беспилотный космический полет в 1988 году и был разрушен в 2002 году из-за обрушения ангара-хранилища. [3] Орбитальные аппараты класса «Буран» использовали одноразовую ракету «Энергия» — сверхтяжелую ракету-носитель . Помимо описания первого действующего советско-российского орбитального корабля-челнока, «Буран» также был обозначением всего проекта советско-российского космического самолета и его летных изделий, которые были известны как «орбитальные аппараты класса Буран».
Строительство
[ редактировать ]Строительство космического корабля «Буран» началось в 1980 году, а к 1984 году был запущен первый полномасштабный орбитальный аппарат. В строительстве и девелопменте участвовало более 1000 компаний по всему Советскому Союзу. Космический корабль «Буран» предназначался для запуска на советской сверхтяжелой ракете-носителе «Энергия». Программа «Буран» завершилась в 1993 году. [4]
| Дата | Веха [5] [6] |
|---|---|
| 1980 | Сборка началась |
| август 1983 г. | Доставка фюзеляжа в НПО «Энергия» |
| Март 1984 г. | Начало комплексных электрических испытаний |
| декабрь 1984 г. | Доставка на Байконур. |
| апрель 1986 г. | Начало окончательной сборки |
| 15 ноября 1987 г. | Окончательная сборка завершена |
| 15 ноября 1987 г. - 15 февраля 1988 г. | Тестирование в МИКе ОК |
| 19 мая - 10 июня 1988 г. | Тестовое внедрение |
| 15 ноября 1988 г. | Орбитальный полет (1К1) |
Техническое описание
[ редактировать ]
Орбитальный корабль «Буран» был построен вокруг планера, который был его основным конструктивным элементом, поскольку к нему крепились все остальные компоненты. Необходимые для полета компоненты составляли около 20% веса орбитального корабля, а еще 11% веса добавляли системы полезной нагрузки и съемные части. На крыльях орбитального корабля находились рули высоты, которые могли отклоняться от +35° до −20°. [7]
Экстерьер
[ редактировать ]
Нижняя поверхность орбитального корабля «Буран» была покрыта 38 600 углеродно-углеродными теплозащитными плитками, рассчитанными на 100 входов в атмосферу. [8] [9] Эти плитки были очень похожи на плитки американского космического корабля «Шаттл» . [10] Плитки имели антиоксидантное покрытие из дисилицида молибдена . Черное покрытие плиток способствовало рассеиванию тепла, и, как и плитки, используемые в космическом корабле, плитки Бурана были приклеены к орбитальному аппарату. Стороны тепловых плиток, обращенные к орбитальному аппарату, остались без покрытия, чтобы уравнять давление материала с окружающей средой и предотвратить дополнительные механические нагрузки. Между плитками были намеренно предусмотрены зазоры для обеспечения теплового расширения. Зазоры были заполнены кварцевым волокном , веревкой, щелочными элементами, вставками и щеточными уплотнителями, а также гидроизоляция плитки. [8] [11]
Орбитальные аппараты «Буран» и «Шаттл» подвергались воздействию одинаковых температур и оба имели одинаковый уровень изоляции. По сравнению с космическим шаттлом, «Буран» имел другое расположение плиток на нижней стороне, в котором все зазоры между тепловыми плитками параллельны или перпендикулярны направлению воздушного потока через нижнюю поверхность орбитального корабля. Эта компоновка была разработана для уменьшения нагрева между плитками и в пограничном слое между плитками и атмосферой, одновременно помогая поддерживать ламинарный поток воздуха вокруг орбитального аппарата. [9] [8]
Модуль экипажа
[ редактировать ]
Модуль экипажа представлял собой цельнометаллический сварной гермоотсек, в котором размещались рабочие места экипажа, системы управления и жизнеобеспечения. Он имел три палубы. Кабина экипажа, известная как командный отсек (КО), была рабочим пространством экипажа и служила для размещения сидений командира, пилота, инженера и специалиста по полету, а также оператора бортовой манипуляторной системы. Средняя палуба или жилой отсек (БО) служил жилым и спальным помещением для экипажа. В нем были шкафчики, камбуз, спальные мешки и туалет, а также три приборных отсека с радиооборудованием и системами терморегулирования. Во время запуска и входа в атмосферу на средней палубе могли разместиться до шести членов экипажа. На нижней палубе, известной как агрегатный отсек (АО), размещались системы жизнеобеспечения, системы электроснабжения и части системы терморегулирования. [12] Кабина по компоновке была аналогична кабине космического корабля с тремя ЭЛТ- дисплеями. [13]
Система стыковки
[ редактировать ]
модуль Стыковочный , предназначенный для «Бурана», должен был быть установлен в носовой части отсека полезной нагрузки. Это будет сферический отсек диаметром 2,67 м (8,8 фута) с цилиндрическим туннелем, ведущим к андрогинному периферийному стыковочному блоку (АПАС-89). В отличие от космического корабля «Шаттл», стыковочный отсек «Бурана» будет иметь выдвижной туннель для увеличения зазора между орбитальным кораблем и станцией. Еще один люк, обращенный в отсек полезной нагрузки, предназначался для обеспечения выхода в открытый космос. [14] Стыковочный модуль не был установлен для единственного космического полета "1К", однако "Кристалл" модуль орбитальной станции "Мир" был оборудован стыковочным узлом АПАС-89 для возможного посещения станции будущими полетами "Бурана" и позже использовался в программе "Шаттл-Мир" . [15]
Дистанционный манипулятор
[ редактировать ]Бортовая система-манипулятор ( Система Бортовых Манипуляторов ), аналогичная СРК космического корабля "Шаттл" , была разработана в Центральном научно-исследовательском институте робототехники и технической кибернетики для обеспечения операций с полезной нагрузкой. Работать можно было как в ручном, так и в автоматическом режиме. Орбитальный аппарат мог нести, в зависимости от миссии, один или два манипулятора. [14] [16] [17] Бортовая система манипулятора не была установлена для орбитального полета 1К. [15]
Лабораторные модули
[ редактировать ]Для расширения возможностей «Бурана » ЕКА были разработаны герметичные модули, аналогичные Spacelab на основе конструкции 37К . Эти модули должны были быть как отсеками для проведения экспериментов, так и логистическим объемом, и могли быть установлены либо в отсеке полезной нагрузки и соединены с кабиной экипажа через туннель, либо временно состыкованы с Мира « радиальным стыковочным узлом «Кристалл» » . Во время первого полета «Бурана » Вспомогательный блок ( Блок Дополнительных Приборов в отсек полезной нагрузки орбитального корабля был установлен ) 37КБ №37070. На нем было записывающее оборудование и аккумуляторы, обеспечивающие питание бортовых систем, поскольку обычная система питания на топливных элементах в то время не была готова. Второй агрегат, 37КБ №37071, был построен в 1987 году. Планировался третий агрегат 37КБ №37072, но этого не произошло из-за отмены программы. [18]
Движение
[ редактировать ]
Orbital maneuvering was provided by the Joint Propulsion System ( Объединенная Двигательная Установка ). [19] Первоначальная конструкция орбитального корабля включала два реактивных двигателя Сатурн АЛ-31 в специальных гондолах по обе стороны от хвостового плавника, которые можно было использовать на заключительном этапе входа в атмосферу для изменения траектории захода на посадку. Макеты мотогондол были установлены на опытных образцах ОК-МЛ1 и ОК-МТ, а аэродинамический аналог ОК-ГЛИ использовал четыре таких двигателя АЛ-31 для проведения летных испытаний в атмосфере с электроприводом, однако в конце 1987 - начале 1988 года было принято решение не использовать двигатели на летные изделия. Соответственно, для первого орбитального полета «Бурана» двигатели не устанавливались. [15]
Автоматическая система посадки
[ редактировать ]Система автоматической посадки была способна выполнять полностью автоматический спуск, заход на посадку и посадку из любой точки, расположенной в «зоне допустимых стартовых условий» на высоте 100 километров (62 мили), контролируя полет орбитального корабля во время спуска. Профиль снижения во время захода на посадку преодолел 8000 километров (4300 морских миль) в атмосфере и в конечном итоге замедлился с 28 000 километров в час (15 000 узлов) до нуля. [20]
Первый полет «Бурана» был примечателен тем, что система автоматической посадки решила выполнить маловероятный (вероятность примерно 3%) маневр в ключевой точке на высоте 20 километров (66 000 футов), который был необходим для увеличения дальности планирования и отвода избыточной энергии. Стандартный заход на посадку осуществлялся с юга и состоял из двух левых поворотов на последний курс захода на посадку. Вместо этого он выполнил дополнительные развороты в обоих направлениях и облетел поле к северной стороне, прежде чем развернуться направо на последний курс. Система приземления решила выполнить маневр, поскольку энергия орбитального аппарата не снизилась достаточно из-за сильного порывистого ветра в этом районе, измеряемого скоростью 15 метров в секунду (29 узлов) и порывами до 20 метров в секунду (39 узлов) на уровень земли. [21]
Технические характеристики
[ редактировать ]
Сухая масса орбитальных аппаратов класса «Буран» оценивалась в 62 тонны, максимальная полезная нагрузка — 30 тонн, а максимальная стартовая масса — 105 тонн. [22]
Массовая разбивка [3]
- Общая масса конструкции и посадочных систем: 42 000 кг (93 000 фунтов).
- Масса функциональных систем и силовой установки: 33 000 кг (73 000 фунтов)
- Максимальная полезная нагрузка: 30 000 кг (66 000 фунтов)
- Максимальный взлетный вес: 105 000 кг (231 000 фунтов)
- Длина: 36,37 м (119,3 фута)
- Размах крыла: 23,92 м (78,5 футов)
- Высота на шасси: 16,35 м (53,6 фута)
- Длина отсека полезной нагрузки: 18,55 м (60,9 футов)
- Диаметр отсека полезной нагрузки: 4,65 м (15,3 фута)
- Стреловидность скулы крыла: 78 градусов.
- Стреловидность крыла: 45 градусов
Движение [4]
- Суммарная тяга орбитального маневрирующего двигателя: 17 600 кгс (173 000 Н; 39 000 фунтов силы)
- двигателя орбитального маневрирования Удельный импульс : 362 секунды (3,55 км/с)
- Общий импульс маневрирования: неизвестен
- Общая тяга RCS : 14 866 кгс (145 790 Н; 32 770 фунтов силы)
- Средний удельный импульс ЭПР: 275–295 секунд (2,70–2,89 км/с).
- Нормальная максимальная пороховая нагрузка: 14 500 кг (32 000 фунтов)
В отличие от американского космического корабля «Шаттл» , который приводился в движение твердотопливными ускорителями и собственными жидкостными двигателями орбитального корабля, питаемыми из большого бака, советско-российская система запуска «Энергия» использовала тягу от РД-170 жидкокислородно-керосинового двигателя каждого ускорителя ( каждый с четырьмя соплами), разработки Валентина Глушко , и еще четыре РД-0120, прикрепленных к центральному блоку. жидкокислородно-водородных двигателя [23]
Операционная история
[ редактировать ]
Орбитальный полет
[ редактировать ]Единственный орбитальный запуск орбитального корабля 1К1 класса «Буран» (1К1: первый орбитальный корабль, первый полет [24] ) произошла в 03:00:02 UTC 15 ноября 1988 года со космодрома Байконур стартовой площадки 110/37 . [3] [25] «Буран» был доставлен в космос в беспилотном режиме с помощью специально разработанной ракеты «Энергия». Последовательность автоматического запуска была выполнена, как указано, и ракета «Энергия» подняла корабль на временную орбиту, прежде чем орбитальный аппарат отделился, как было запрограммировано. совершения двух витков вокруг Земли двигатели ODU автоматически чтобы начать запустили , высокую двигатели После вывода на более орбиту и спуск на атмосферу, возвращение на стартовую площадку и горизонтальную посадку на взлетно-посадочную полосу. [26]
После автоматического подхода к Зоне 251 , [3] «Буран» приземлился под своим контролем в 06:24:42 UTC и остановился в 06:25:24. [27] 206 минут после запуска. [28] При боковом ветре 61,2 километра в час (38,0 миль в час) «Буран» приземлился на расстоянии 3 метров (9,8 футов) по горизонтали и 10 метров (33 фута) по длине от целевой отметки. [28] [29] [ оспаривается – обсуждаем ] Это был первый космический самолет , совершивший беспилотный полет, в том числе приземлившийся в полностью автоматическом режиме. [30] Позже выяснилось, что за время полета «Буран» потерял восемь из 38 000 тепловых плиток. [29]
Прогнозируемые рейсы
[ редактировать ]В 1989 году планировалось, что к 1993 году «Буран» совершит второй беспилотный полет продолжительностью 15–20 суток. [24] Однако распад Советского Союза привел к прекращению финансирования, и программа «Буран» была официально отменена в 1993 году. [31]
См. также
[ редактировать ]
- Список миссий Бурана
- ОК-ГЛИ - испытательная машина «Буран Аналог БСТ-02»
- Buran shuttle 1.02 Ptichka
- Шаттл Буран 2.01
- Шаттл Буран 2.02
- Шаттл Буран 2.03
- МАКС (космический корабль) - концепция советского космического самолета воздушного базирования.
- Mikoyan-Gurevich MiG-105 – Soviet spaceplane test program
- Программа «Спейс шаттл» - программа американских космических самолетов.
- Туполев ООС - концепция советского космического самолета воздушного базирования.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и «Буран» . НАСА. 12 ноября 1997 года. Архивировано из оригинала 4 августа 2006 года . Проверено 15 августа 2006 г.
- ^ "Возможно, восемь человек погибли в результате обрушения ангара на Байконуре" . Космический полет сейчас . 16 мая 2002 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Зак, Анатолий (25 декабря 2018 г.). «Многоразовый орбитальный корабль «Буран» . Российская космическая паутина . Проверено 28 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Уэйд, Марк. «Буран» . Энциклопедия космонавтики . Архивировано из оригинала 20 августа 2016 года . Проверено 28 июня 2019 г.
- ^ " "Многоразовая космическая система "Энергия – Буран"" . Дата обращения 12 апреля 2020 .
- ^ «подготовка земли» . Проверено 12 апреля 2020 г.
- ^ "Конструкция "Бурана" " . www.buran.ru . Archived from the original on 27 April 2020 . Retrieved 29 November 2020 .
- ^ Jump up to: а б с "Раскрой плиток" . www.buran.ru . Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 29 November 2020 .
- ^ Jump up to: а б «Орбитальный корабль Буран» . Архивировано из оригинала 9 ноября 2020 года . Проверено 29 ноября 2020 г.
- ^ "Типы теплозащиты" . www.buran.ru . Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 29 November 2020 .
- ^ «Теплостойкий» . www.buran.ru . Архивировано из оригинала 30 апреля 2020 года . Проверено 29 ноября 2020 г.
- ^ "Модуль кабины (МК) орбитального корабля "Буран" (11Ф35)" . Buran.ru (in Russian). Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 13 April 2020 .
- ^ "Конструкция "Бурана" - система отображения информации (СОИ) в кабине" . www.buran.ru . Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 29 November 2020 .
- ^ Jump up to: а б "Сменные отсеки и универсальное оборудование" . Buran.ru (in Russian). Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 13 April 2020 .
- ^ Jump up to: а б с Хендрикс, Барт; Вис, Берт (2007). Энергия-Буран: советский космический корабль . Книги Springer-Praxis по освоению космоса. Берлин ; Нью-Йорк: Чичестер, Великобритания: Спрингер; Опубликовано совместно с Praxis Pub. стр. 139–142, 327–328, 298–300. ISBN 978-0-387-69848-9 . OCLC 153582339 .
- ^ "Средства обеспечения работ с полезным грузом: система бортовых манипуляторов "Аист" " . Buran.ru (in Russian). Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 13 April 2020 .
- ^ «История ЦНИИ РТК». РТК.ру. Архивировано из оригинала 13 мая 2020 года . Проверено 13 апреля 2020 г. .
- ^ " "Буран" - полет в никуда? (К 10-летию со дня запуска)" . Buran.ru (in Russian). Archived from the original on 30 April 2020 . Retrieved 13 April 2020 .
- ^ "Объединенная двигательная установка (ОДУ)" . Buran.ru (in Russian). Archived from the original on 17 April 2020 . Retrieved 13 April 2020 .
- ^ "Траектории спуска и посадки орбитального корабля "Буран". Алгоритмы автоматического управления" . Буран.ру . Archived from the original on 16 April 2022 . Retrieved 15 July 2022 .
- ^ "Полет орбитального корабля "Буран" 15 ноября 1988 г." Буран.ру . Archived from the original on 16 April 2022 . Retrieved 15 July 2022 .
- ^ Батурин Ю М.; Батурин, Юрий М., ред. Мировая пилотируемая космонавтика: история, техника, люди . Москва: Выпущено. РТСофт. ISBN 978-5-9900271-2-1 .
- ^ «Орбитальные аппараты и ракета-носитель» . Буран.su . Проверено 28 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б "Экипажи "Бурана" Несбывшиеся планы" . Buran.ru (in Russian) . Retrieved 5 August 2006 .
- ^ "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева провела торжественную церемонию..." Energia.ru . 14 ноября 2008 года . Проверено 3 сентября 2016 г.
- ^ Брайан Хандверк (12 апреля 2016 г.). «Забытый советский космический челнок мог летать сам» . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 15 апреля 2016 года . Проверено 12 апреля 2016 г.
- ^ «Буран-Энергия: 1-й полёт» . www.buran-energia.com . Проверено 20 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Boris Chertok (2005). Asif A. Siddiqi (ed.). Raketi i lyudi [ Rockets and People ]. History Series. NASA . p. 179.
- ^ Jump up to: а б «Россия начинает амбициозный проект сверхтяжелой космической ракеты» . Космическая газета . 19 ноября 2013 года . Проверено 13 декабря 2013 г.
- ^ «Самый большой беспилотный космический корабль, выведенный на орбиту и приземлившийся» . www.guinnessworldrecords.com . Книги рекордов Гиннесса . 15 ноября 1988 года . Проверено 10 марта 2017 г.
- ^ Марк Уэйд. «Буран» . Энциклопедия астронавтики . Проверено 2 июля 2006 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Хендрикс, Барт; Фиш, Берт (2007). Энергия-Буран: советский космический корабль . Спрингер Праксис. п. 526. Бибкод : 2007ebss.book.....H . ISBN 978-0-387-69848-9 .
- Эльзер, Хайнц; Эльзер-Хафт, Маргрит; Лукашевич, Владим (2008). История и транспортировка российского космического корабля "ОК-ГЛИ" в Технический музей Шпейера . Технический музей Шпейера. ISBN 978-3-9809437-7-2 .
«Спейс Шаттл» и «Буран» Орбитальные аппараты класса |
|---|
- Орбитальные аппараты класса «Буран»
- Самолет совершил первый полет в 1988 году.
- Пилотируемый космический корабль
- Техногенные катастрофы в Казахстане
- Частично многоразовые космические ракеты-носители
- Самолет с ракетным двигателем
- Советские изобретения
- Космический корабль, запущенный ракетами «Зенит» и «Энергия».
- Космический корабль запущен в 1988 году.
- Бесхвостый самолет с треугольным крылом
- 1988 год в Советском Союзе
- Катастрофы 2002 года в Казахстане
- 2002 г. в Казахстане.