Щоб зменшити технічний ризик і запобігти значних збитків у разі втрати, наприклад, унікального апарату космічної розвідки або виходу з ладу його цільової апаратури, було запропоновано та опрацьовано рішення про створення за принципом максимальної наступності конструктивних, компонувальних і технічних рішень експериментального зразка (ЕКА), що виводиться і обслуговується за програмою відпрацювання кораблем "Буран". Таке рішення дозволяло забезпечити:
- Контроль всіх основних етапів функціонування ЕКА;
- Контроль операцій з розкриття великогабаритної антени РАС і проведення оперативного ремонту при її відмові;
- Перевірку працездатності ЕКА перед самостійним функціонуванням для гарантованого виконання завдань експерименту;
- Проведення ремонтно-відновлювальних робіт на борту ЕКА;
- Повернення на Землю особливо цінних частин ЕКА для діагностики та повторного використання.
Аналогічно досліджено використання ОК "Буран" для виведення на орбіту і відпрацювання важкої експериментальної енергоємної радіолокаційної станції 91А6-П. Незамінна роль ОК "Буран" при проведенні спеціальних досліджень, а також ряду наукових і технологічних експериментів.
В якості початкового етапу практичного використання ОК "Буран" для наукових досліджень планувалася постановка і проведення на його борту вже під час другого польоту експериментів з дослідження мікроатмосфери, мікроускореній і характеристик випромінювань за допомогою наукової апаратури багаторазового використання. Цей напрямок оцінювався як дуже значний, особливо при комплексному вирішенні науково-дослідних і технічних завдань. Унікальні енергетичні можливості ОК "Буран" (до 60 кВт), рівень мікрогравітації (10-4 ... 10-5g) та інші характеристики функціонування на орбіті, а також можливість повернення та багаторазового використання обладнання дозволили організувати на борту промислове виробництво і доставку на Землю біопрепаратів і напівпровідникових матеріалів високої вартості. Проектні дослідження цього напрямку на основі конкретних біоустановок ("Рекомб-2", "Струмок-2", "Потік") і технологічних установок ("Кратер-АГ", "Малахіт") показали доцільність його реалізації вже у ході льотних випробувань.
У результаті цих розробок і досліджень були розроблені принципи та науково-технічні напрями створення та експлуатації будь-яких багаторазових космічних апаратів.
Розробкою і дослідженнями цільового застосування ОК "Буран" займалися В. Г. Алієв, Б. І. Сотников, П. М. Воробйов, В. Ф. Садовий, А. В. Єгоров, С. І. Александров, Н.А. Брюханов, В. В. Антонов, В. І. Бержатий, О. В. Мітічкін, Ю. П. Улибишев та ін
Спроба запуску МТКК "Буран" 29 жовтня 1988 року.
На заключному етапі передстартової підготовки ракети-носія "Енергія" з орбітальним кораблем "Буран" виникли відхилення у роботі однієї з систем забезпечення пуску. У зв'язку з цим автоматично була видана команда на припинення подальших робіт. В даний час ведеться усунення виниклих зауважень. Про дату і час старту буде повідомлено додатково.
Що ж сталося?
За 51 секунду до старту один із майданчиків обслуговування (відзначена на малюнку справа) не відійшла від ракети-носія. Точніше, час відведення майданчика перевищило допустиме, і сигнал про успішне завершення операції відводу не надійшов на ЕОМ, що перевіряє пускову готовність всіх систем. Цей майданчик до останніх секунд тримає платформу прицілювання, регулюючу гіроскопи. Автоматика після опитування всіх сигналів не знайшла відгук цього кінцевика і миттєво дала "стоп» програмі пуску.
Спеціальна комісія встановила, що стартове споруда з його майданчиком не при чому. Вона з'ясувала, що блок приладів платформи прицілювання, отстиковивался від ракети майже 40 секунд замість 3. Ферма ж, зобов'язана відвести блок після його відстиковки, не отримала на це команду і згідно з програмою залишилася на місці, так як автоматика видала старту загальний відбій.
ПОЛІТ
До цього польоту готувалися більше 12 років. І ще 17 днів через скасування старту 29 жовтня 1988р., Коли за 51 с. до нього не пройшло нормальне відведення майданчика з приладами прицілювання і була видана команда на скасування старту. А потім злив компонентів палива, профілактика, виявлення причин відмови та їх усунення. "Не поспішати! - Попереджав голова Державної комісії В. Х. Догужіев. - Перш за все, безпека!» Все відбувалося на очах мільйонів телеглядачів ... Дуже високо напруга очікування ...
Завданням першого польоту МРКК «Енергія-Буран» були продовження льотної відпрацювання РН «Енергія» і перевірка функціонування конструкції і бортових систем ОК «Буран» на найбільш напружених ділянках польоту (виведення і спуск з орбіти) з мінімальною тривалістю орбітальної ділянки. З міркувань безпеки перший випробувальний політ ОК «Буран» був визначений як безпілотний, що традиційно для вітчизняної космонавтики, з повною автоматизацією всіх динамічних операцій аж до руління по ЗПС.
Перший безпілотний політ ОК «Буран» був запланований нетривалим: два витки, або 206 хвилин польоту. Відповідно до його завданнями та програмою були задіяні склад і режими роботи бортових і наземних систем.
Наземний комплекс управління, мозковим центром якого є ЦУП, у першому польоті ОК «Буран» задіяв шість наземних станцій спостереження, чотири плавучі станції і систему зв'язку і передачі даних, що складається з мережі наземних і супутникових широкосмугових і телефонних каналів зв'язку.
Космодром Байконур 15 листопада 1988 На старті МРКК «Енергія-Буран». Циклограма передстартової підготовки проходить без зауважень. Але погодні умови погіршуються. Голова Державної комісії отримує чергову доповідь метеорологічної служби з прогнозом: «Штормове попередження». Враховуючи важливість моменту, синоптики зажадали письмово підтвердити отримання тривожного прогнозу. В авіації посадка-найвідповідальніший етап польоту, особливо в складних метеорологічних умовах. ОК «Буран» не має двигунів для польоту в атмосфері, в першому польоті на його борту не було екіпажу, а посадка передбачалася з першого і єдиного заходу. Фахівці, які створили ОК «Буран», запевнили членів Державної комісії, що вони впевнені в успіху: для системи автоматичної посадки цей випадок не граничний. Рішення на пуск було прийнято.
О 6 годині 00 хвилин за московським часом МРКК «Енергія-Буран» відривається від стартового столу і майже відразу ж іде в низьку хмарність. Проходить 8 хвилин ділянки виведення. У 6 год 08 хвилин 03 секунди завершується робота РН, і ОК «Буран» розпочинає перший самостійний політ. Висота над поверхнею Землі становить близько 150 км, і, як це передбачено балістичної схемою польоту, виконується довиведення ОК на орбіту власними коштами. Протягом наступних 40 хвилин проводяться два маневри довиведення ОК на робочу орбіту нахилом 51,6 і висотою 250 ... 260 км. Параметри цих маневрів (величину, напрям і момент відпрацювання імпульсу ОДУ) автоматично розраховує БЦВК відповідно до закладених польотним завданням і реальними параметрами руху на момент відділення від РН.
Перший маневр відбувається в зоні зв'язку наземних станцій спостереження, другий - над Тихим океаном. Передача телеметричної інформації про другий маневрі проходить по трасі «ОК - плавуча станція стеження в Тихому океані - стаціонарний супутник зв'язку - ретрансляційна станція« Орбіта »у Петропавловську-Камчатському - високоеліптичних супутник зв'язку - підмосковний ретрансляційних пункт - ЦУП» протяжністю понад 120000 км.
Поза ділянок маневрів для дотримання теплового режиму ОК рухається в орбітальній орієнтації лівим крилом до Землі. Правильність заданої орієнтації підтверджується як прийнятої телеметричної інформацією, так і «картинкою» з бортовою телекамери, розміщеної по поздовжній осі ОК за склінням кабіни. Чітко працює командна радіолінія, виконуються передаються з ЦУП команди на управління телеметричної і телевізійної системами ОК.
Настає одна з завершальних операцій - перезавантаження оперативної пам'яті БЦВК для роботи на ділянці спуску і перекачування палива з носових баків у кормові для забезпечення посадкової центрування.
Проходить півтори години польоту, БЦВК розраховує і повідомляє в ЦУП параметри гальмівного маневру для сходу з орбіти.
Уточнені дані про швидкість і напрям вітру передаються на борт і закладаються в банк даних системи. ОК стабілізується кормою вперед і вгору. О 8 годині 20 хвилин в останній раз включається маршовий двигун і відпрацьовує задану величину швидкості. ОК починає знижуватися і через 30 хв «чіпляє» атмосферу. За час зниження до висоти 100 км реактивна система управління розгорнула ОК носом вперед, і, «протиснувшись» у вузьку щілину обмежень, він входить в атмосферу. О 8 годині 53 хвилин на висоті 90 км з ним припиняється зв'язок з-за плазмових утворень. Рух ОК у плазмі більш ніж у три разапродолжітельнее, ніж при спуску одноразових космічних кораблів типу «Союз», і з розрахунку становить 16 ... 19 хвилин.
О 9 годині 11 хвилин, коли ОК перебував на висоті 50 км, почали надходити доповіді: "Є прийом телеметрії!", "Є виявлення корабля засобами посадкових локаторів!", "Системи корабля працюють нормально!". У цей момент він знаходився в 550 км від ВПС, і, хоча його швидкість зменшилась, вона все ж у 10 разів перевищувала швидкість звуку. До посадки залишалося трохи більше 10 хвилин ...
"Буран" прийшов у прицільну зону - на рубіж 20 км - з мінімальними відхиленнями, що було дуже до речі при посадці в поганих погодних умовах. Реактивна система управління та її виконавчі органи відключилися, і тільки аеродинамічні рулі, задіяні ще на висоті 90 км, ведуть ОК до наступного орієнтиру - ключовий точці.
Інтенсивно гаситься в атмосфері швидкість. Політ проходить строго за розрахунковою траєкторії зниження, на контрольних дисплеях ЦУП його відмітка змішається до ЗПС посадкового комплексу практично в середині допустимого коридору повернення. "Буран" наближається до аеродрому трохи правіше осі посадкової смуги, все йде до того, що він буде "розсіювати" залишок енергії на ближньому «циліндрі». Так думали фахівці і льотчики-випробувачі, що чергували на об'єднаному командно-диспетчерському пункті. Включаються бортові та наземні засоби радіомаячной системи. Після позначки 10 км "Буран" летить, можна сказати, по знайомій дорозі, второваною літаючої лабораторією Ту-154ЛЛ і аналогом ОК.
На об'єднаному командно-диспетчерському пункті (ОКДП) вища ступінь напруги: "Буран" круто змінив курс і летить майже поперек осі ЗПС. У чому справа? Проаналізувавши ситуацію, служба управління доповідає: "Все в порядку! Система не помилилася, а просто цього разу виявилася" розумнішими "." Буран "буде заходити на смугу не лівим колом, як передбачалося, а правим. Вихід у ключову точку проходить за оптимальною для даних початкових умов траєкторії при практично граничному зустрічно-бічному вітрі. Хвилювання на ОКДП зменшилася. Орбітальний корабель, зробивши "свій" маневр, загасив енергію, подолав усі зустрілися йому збурення на "циліндрі вивірки курсу" і правим віражем вийшов у ключову крапку.
Ще на висоті близько 7 км, незважаючи на складнощі цілевказівки, на зближення з "Бураном" вилетів літак супроводу МіГ-25, пілотований льотчиком-випробувачем М. Толбоевим. Завдяки мистецтву пілота на екрані впевнено спостерігалося чітке телевізійне зображення корабля - цілого і як ніби неушкодженого. На висоті 4 км - вихід на посадкову глісаду. Зображення в ЦУП починають передавати аеродромні телекамери. Ще хвилина - і випуск шасі ...
І в 9 годин 24 хвилини 42 секунди після виконання орбітального польоту і проходження майже 8000 км у верхніх шарах атмосфери, випереджаючи лише на 1 секунду розрахунковий час, "Буран", борючись з сильним зустрічно-бічним вітром, м'яко торкнувся злітно-посадкової смуги і після невеликого пробігу о 9 годині 25 хвилин 24 секунд завмер в її центрі. Над ним, прощаючись, пронісся літак супроводу ... Незвично гарна, правильна і витончена посадка 80-тонного корабля! Просто не віриться, що політ безпілотний. Здається, що найкращий льотчик не зміг би посадити "Буран" краще. Скрізь, де фахівці і просто причетні до цього польоту люди спостерігали посадку "Бурану", вибух емоцій. Величезна напруга, з яким велася підготовка першого польоту, посилене до того ж попередньої скасуванням старту, знайшло свій вихід. Неприхована радість і гордість, захоплення і сум'яття, полегшення і величезна втома - все можна було бачити на обличчях у ці хвилини. Так склалося, що космос вважається технологічної вітриною світу. І ця посадка дозволила людям на ЗПС біля остигаючого "Бурану" або біля екранів телевізорів в ЦУП знову відчути незвичайний за гостроті почуття національної гордості, радості. Радості за свою державу, потужний інтелектуальний потенціал нашого народу. Велика, складна і важка робота зроблена! Після зупинки "Бурану" на ЗПС протягом 10 хвилин контролюється приведення бортових систем у вихідний стан і їх виключення. На прохання групи післяпольотного обслуговування з ЦУП через супутник зв'язку видається остання команда на борт: системи корабля знеструмлені. Все! Програма першого випробувального польоту виконана повністю!
Після завершення орбітального польоту відбувається гальмування орбітального корабля (ОК) за допомогою двигунів орбітального маневрування (ДІМ) і перехід на траєкторію сходження з орбіти з урахуванням входу в атмосферу під кутом атаки a = 39, що забезпечує допустимий тепловий режим. Після досягнення умовної межі атмосфери на висоті 100 км починається ділянка спуску ОК.
За допомогою керуючих двигунів (УД) ОК розгортається по крену таким чином, щоб зменшити бічну дальність до злітно-посадочної смуги (ЗПС) посадочного комплексу (ПК). На початку спуску, коли відсутня управління поздовжньої дальністю польоту, ОК рухається з постійним швидкісним кутом крену, при цьому кути атаки, ковзання і крену стабілізуються за допомогою 20 УД, розміщених в хвостовій частині фюзеляжу (у двох кормових блоків), а після входу в атмосферу - аеродинамічними органами управління (елевонамі, що працюють в режимі керма висоти і в режимі елевонов, і балансувальним щитком).
На початку спуску аеродинамічні органи управління забезпечують тільки балансування ОК, а при досягненні швидкісним натиском значення q = 10 кг/м2подключаются і до управління кутовим рухом, причому в міру зростання ефективності аеродинамічних органів управління і швидкісного напору вони поступово беруть на себе функції керуючих двигунів. Для мінімізації витрат палива УД відключаються при q = 50 кг/м2в каналі крену і при q = 100 кг/м2в поздовжньому каналі.
При досягненні поздовжньої перевантаженням заданого значення починається ділянка спуску з управлінням дальністю, при цьому на основі прогнозу руху ОК відшукується "потрапляє" в район ВПП ПК траєкторія, на якій прогнозована дальність спуску дорівнює залишилася дальності при виконанні обмежень по нагріванню, швидкісного напору і перевантажень.
Спеціальний алгоритм управління виробляє командне значення швидкісного кута крену, що забезпечує рух ОК по траєкторії, близькій до "потрапляє". Для того щоб не допустити великих помилок за курсом, при заданому неузгодженості по курсу видаються команди на зміну знака командного значення кута крену, тобто команди на розвороти по крену.
При досягненні швидкості, відповідної М = 12, кут атаки поступово зменшується з 39 до 10 до кінця ділянки спуску, що дозволяє збільшити аеродинамічний якість ОК. Починаючи з М = 10 для забезпечення необхідної балансування і збільшення стійкості руху розкриваються стулки повітряного гальма, кут розкриття яких до швидкості, відповідної М не менше 0.8, змінюється за заданою програмою. При М = 5 стає досить ефективним кермо напряму, за допомогою якого здійснюється балансування в бічному каналі з переходом при швидкості, відповідної М не більше 3, в режим управління. УД нишпорення працюють на узвозі до висоти 20 км - початку ділянки передпосадкового маневрування, до моменту якого виконуються обмеження на координати, величину і напрям вектора швидкості ОК: ОК повинен знаходитися в кільці на відстані L = (32 13) км, вимірюваному по дотичній до циліндра розсіювання енергії (ЦРЕ), мати швидкість (520 60) м / с, напрямок вектора якої повинне співпадати з дотичною до ЦРЕ (східному або західному) з допустимою помилкою не більше 15 (див. схему передпосадкового маневрування). Східний чи західний ЦРЕ вибирається залежно від напрямку вітру на ЗПС так, щоб забезпечити політ ОК на завершальній ділянці траєкторії в умовах зустрічного вітру.
Завданням передпосадкового маневрування є виведення ОК до початку траєкторії заходу на посадку в ключову точку (КТ), розташовану на висоті 4 км у вертикальній площині, що проходить через вісь ВПП, з орієнтацією в ній (в площині) вектора швидкості. Параметри руху ОК в КТ жорстко обмежені за координатами, швидкості, куту нахилу траєкторії і відхилення від посадкового курсу. Їх реалізація досягається схемою руху, що забезпечує відповідність між розташовуваної енергією ОК і енергією, потрібної для приведення його у КТ. Енергія регулюється зміною довжини траєкторії і програмного швидкісного напору (управління аеродинамічною якістю), а в дозвуковій області - ще і зміною кута розкриття повітряного гальма. Управління рухом ОК здійснюється формуванням на початку ділянки передпосадкового маневрування у відповідності з поточним станом ОК просторової опорної траєкторії (і подальшим її відображенням), яка може перебудовуватися в ході польоту, якщо енергетичний стан ОК не задовольняє заданим вимогам.
"Слід" опорної траєкторії в горизонтальній площині представляє собою систему геометричних ліній (див. схему передпосадкового маневрування): спіраль одворота - спіраль повороту - дотична до циліндра вивірки курсу (ЦВК) - дуга окружності ЦВК - фінішна пряма, при цьому спіралі одворота і повороту відповідають польоту ОК з постійним кутом крену = 45, координати КТ, центрів ЦВК і радіуси ЦВК постійні, а спіраль одворота реалізується у разі надлишку енергії.
У вертикальній площині на швидкостях, відповідних М не менше 0.8, опорна траєкторія формується побудова програмної залежності висоти, відповідної номінальному швидкісного напору, від залишилася дальності за. На режимах при
Будь ласка, не зберігайте тестовий текст. Ваш ip: 3.135.246.193 буде збережений.