Введення.
1961 рік, 12 квітня. Усім відомий цей день - день першого польоту в космос в такій ще невідомий, загадковий світ. Всі громадяни Землі були здивовані відкрилася для людини можливістю подолати силу гравітації Землі, піднятися на недосяжні досі висоти і, нарешті, відвідати нові таємничі світи - простір на ім'я "космос". Так почалося дослідження Всесвіту, а день цей закарбувався в пам'яті людській назавжди, і в Росії став щорічно відзначатися як свято - день Космонавтики. Зараз польоти космонавтів є більш звичною справою, але в 1961 році це було вселенським подією. В умовах існування двох антагоністичних формацій - соціалізму і капіталізму - це подія стала предметом національної гордості СРСР і всього соціалістичного табору.
"БУРАН" - радянський крилатий орбітальний корабель багаторазового використання. Призначений для виведення на орбіту навколо Землі різних космічних об'єктів та їх обслуговування; доставки модулів і персоналу для зборки на орбіті великогабаритних споруд і міжпланетних комплексів; повернення на Землю несправних або виробили свій ресурс супутників; освоєння устаткування і технологій космічного виробництва і доставки продукції на Землю; виконання інших вантажопасажирських перевезень за маршрутом Земля-космос-Земля, вирішення ряду оборонних завдань.
Зовнішня конфігурація.
Орбітальний корабель (ОК) "Буран" виконаний за літаковою схемою: це "бесхвостка" з низько розташованим трикутним крилом подвійний стріловидності по передній кромці; аеродинамічні органи управління містять елевони, балансувальний щиток, розташований в хвостовій частині фюзеляжу, і кермо напрямку, який, " розчіплюючи "по задній кромці, виконує також функції повітряного гальма; посадку" з літакового "забезпечує трьох опорне (з носовим колесом) випускається шасі.
На менш піддану нагріванню верхню поверхню встановлюється гнучка теплозахист, а інші поверхні покриті теплозахисними плитками, виготовленими на основі волокон кварцу і витримують температуру до 1300 С. В особливо теплонапружених зонах (в шкарпетках фюзеляжу і крила, де температура досягає 1500 - 1600 С) застосовано композиційний матеріал типу вуглець-вуглець. Етап найбільш інтенсивного нагрівання ОК супроводжується утворенням навколо нього шару повітряної плазми, проте конструкція ОК не прогрівається до кінця польоту більш ніж до 160 С. Кожна з 36000 плиток має конкретне місце установки, обумовлене теоретичними обводами корпусу ОК. Для зниження теплових навантажень обрані також великі значення радіусів затуплення шкарпеток крила і фюзеляжу. Розрахунковий ресурс конструкції - 100 орбітальних польотів.
Рухова установка і бортове обладнання.
Об'єднана рухова установка (ОДУ) забезпечує довиведення ОК на опорну орбіту, виконання міжорбітальних переходів (корекцій), точне маневрування поблизу обслуговуються орбітальних комплексів, орієнтацію і стабілізацію ОК, його гальмування для сходу з орбіти. ОДУ складається з двох двигунів орбітального маневрування (на рис. Праворуч), що працюють на вуглеводневому пальному і рідкому кисні, і 46 двигунів газодинамічного управління, згрупованих у три блоки (один носовий блок і два хвостових). Більше 50 бортових систем, що включають радіотехнічні, ТБ і телеметричні комплекси, системи життєзабезпечення, терморегулювання, навігації, енергопостачання та інші, об'єднані на основі ЕОМ в єдиний бортовий комплекс, який забезпечує тривалість перебування "Бурана" на орбіті до 30 діб. Теплота, що виділяється бортовим устаткуванням, за допомогою теплоносія підводиться до радіаційним теплообмінникам, встановленим на внутрішній стороні стулок вантажного відсіку, і випромінюється в навколишній простір (у польоті на орбіті стулки відкриті).
Геометричні і вагові характеристики.
Довжина "Бурану" становить 35,4 м, висота 16,5 м (при випущеному шасі), розмах крила близько 24 м, площа крила 250 квадратних метрів, ширина фюзеляжу 5,6 м, висота 6,2 м; діаметр вантажного відсіку 4 , 6 м, його довжина 18 м. Стартова маса ОК до 105 т, маса вантажу, що доставляється на орбіту, до 30 т, що повертається з орбіти - до 15 т. Максимальний запас палива до 14 т. Великі габаритні розміри "Бурану" ускладнюють використання наземних засобів транспортування, тому на космодром він (так само, як і блоки РН доставляється по повітрю модифікованим для цих цілей літаком ВМ - Т експериментального машинобудівного заводу ім. В. М. Мясищева (при цьому з "Бурану" знімається кіль і маса доводиться до 50 т) або багатоцільовим транспортним літаком Ан-225 у повністю зібраному вигляді.
Виведення на орбіту.
Запуск "Бурану" здійснюється за допомогою універсальної двоступеневої РН «Енергія», до центрального блоку якої кріпиться пирозамков ОК. Двигуни 1-й і 2-й ступенів РН запускаються практично одночасно і розвивають сумарну тягу 34840 кН при стартовій масі РН з "Бураном" близько 2400 т (з них близько 90% становить паливо). У першому випробувальному пуску безпілотного варіанту ОК, що відбувся на космодромі Байконур 15 листопада 1988, РН "Енергія" вивела ОК за 476 сек. на висоту близько 150 км (блоки 1-го ступеня РН відділилися на 146-й сек. на висоті 52 км). Після відділення ОК від 2-го ступеня РН був здійснений дворазовий запуск його двигунів, що забезпечило необхідний приріст швидкості до досягнення першої космічної та вихід на опорну кругову орбіту. Розрахункова висота опорної орбіти "Бурану" складає 250 км (при вантаж 30 т і заправці паливом 8 т). У першому польоті "Буран" був виведений на орбіту висоту 250,7 / 260,2 км (нахил орбіти 51,6) з періодом обертання 89,5 хв. При заправці паливом у кількості 14 т можливий перехід на орбіту висотою 450 км з вантажем 27 т. При відмові на етапі виведення одного з маршових РРД 1-й або 2-го ступеня РН її ЕОМ "вибирає" залежно від набраної висоти які варіанти виведення ОК на низьку орбіту або на одновитковим траєкторію польоту з наступною посадкою на одному із запасних аеродромів, або варіант виведення РН з ОК на траєкторію повернення в район старту з наступним відділенням ОК і посадкою його на основний аеродром. При нормальному запуску ОК 2-й ступінь РН, кінцева швидкість якої менше першої космічної, продовжує політ по балістичній траєкторії до падіння в Тихий океан.
Повернення з орбіти.
Для сходу з орбіти ОК розгортається двигунами газодинамічного управління на 180 (хвостом вперед), після чого на нетривалий час включаються основні РРД і повідомляють йому необхідний гальмівний імпульс. ОК переходить на траєкторію спуску, знову розгортається на 180 (носом вперед) і виконує планування з великим кутом атаки. До висоти 20 км здійснюється спільне газодинамічне і аеродинамічний управління, а на заключному етапі польоту використовуються тільки аеродинамічні органи управління. Аеродинамічна схема "Бурану" забезпечує йому достатньо високий аеродинамічний якість, що дозволяє здійснити керований плануючий спуск, виконати на трасі спуску бічний маневр протяжністю до 2000 км для виходу в зону аеродрому посадки, виробити необхідну Передпосадкове маневрування і здійснити посадку на аеродром. У той же час конфігурація ЛА і прийнята траєкторія спуску (крутизна планування) дозволяють аеродинамічним гальмуванням погасити швидкість ОК від близької до орбітальної до посадочної, рівної 300 - 360 км / ч. Довжина пробігу складає 1100 - 1900 м, на пробігу використовується парашут. Для розширення експлуатаційних можливостей "Бурану" передбачалося використання трьох штатних аеродромів посадки (на космодромі (ВПП посадочного комплексу довжиною 5 км та шириною 84 м в 12 км від старту), а також у східній і західній частинах країни). Комплекс радіотехнічних засобів аеродрому створює радіонавігаційне і радіолокаційне поля (радіус останнього близько 500 км), що забезпечують раннє попередження ОК, його виведення до аеродрому і всепогодную високоточну (у тому числі автоматичну) посадку на ЗПС. Перший випробувальний полетбеспілотного варіанту ОК завершився після виконання трохи більше двох витків навколо Землі успішної автоматичної посадкойна аеродром у районі космодрому. Гальмівний імпульс був даний на висоті Н = 250 км, на відстані близько 20000 км від аеродрому приземлення, бічна дальність на трасі спуску склала близько 550 км, відхилення від розрахункової точки дотику на ВПП виявилося рівним 15 м в поздовжньому напрямку і 3 м від осі смуги .
Розробка ОК "Буран" тривала понад 10 років. Першому запуску передував великий обсяг науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт зі створення ОК і його систем з великими теоретичними та експериментальними дослідженнями з визначення аеродинамічних, акустичних, теплофізичних, міцності та інших характеристик ОК, моделюванням роботи систем та динаміки польоту ОК на повнорозмірному стенді оборудованіяі на пілотажних стендах, розробкою нових матеріалів, відпрацюванням методів і засобів автоматичної посадки на літаках - літаючих лабораторіях, льотними випробуваннями в атмосфері пілотованого літака-аналога (в моторному варіанті) БТС-02, натурними випробуваннями теплозахисту на експериментальних апаратах БОР-4 і БОР-5 , виведення на орбіту і повертаються з неї методом аеродинамічного спуску, і т. д.
Історія створення ОК "Буран"
Роботи зі створення крилатих космічних кораблів у Радянському Союзі мають свою історію. Ідея використовувати крила на возвращаемом космічному апараті виникла одразу ж з початком польотів у космос. Це обумовлювалося бажанням використовувати потенційні можливості земної атмосфери (у першу чергу, кероване гальмування і точне маневрування) і тим авіаційним доробком, з яким перші ракетники прийшли в космонавтику. Тому наявність крил на спусковому апараті, що рухаються в атмосфері, виглядало простим і логічним.
С. П. Корольов вважав парашутну посадку безперспективною, і тому, на його замовлення, паралельно зі Сходом, лапоток проектував П. В. Цибін. Машина замислювалася класичної аеродинамічної схеми, з трапецієподібним крилом і нормальним хвостовим оперенням. Своє напівофіційну назву апарат отримав з-за характерної форми фюзеляжу, в аеродинамічну тінь якого несучі площини прибиралися при вході в щільні шари атмосфери. За способом виведення (на 3-ступінчастою Р-7, сімці), масі і завдань, лапоток був би аналогічним Сходу. (Праворуч - перший радянський "човник" - "лапоток" С. П. Корольова і П. В. Цибіна: стартова маса 4,7 т; екіпаж 1 чол.; Тривалість польоту до 27 год; довжина 9,4 м; розмах крила 5,5 м, висота по оперенню 4 м, ширина фюзеляжу 3 м.) Розглядалася навіть можливість катапультування космонавта безпосередньо перед посадкою на ЗПС. Однак швидко з'ясувався масштаб труднощів, що постають при створенні крилатих космічних апаратів. Наприклад, що планує вхід в атмосферу вимагав точнейшей орієнтації виробу, а відповідні прилади з'явилися значно пізніше перших польотів ... Крім того, по теплозахисту схема виявилася неоптимальною. Після цього ракетники до крилатих апаратам охололи. З 1958-го повітряно-космічний літак (ВКС) проектувався в ОКБ-23 В. М. Мясищева. Маса та ж під сімку. Схема вже бесхвостка, з трикутним крилом великої площі. Конкретний же вигляд неодноразово змінювався, відомо мінімум три варіанти. В останньому з них Володимир Михайлович вперше запропонував застосувати керамічну плиткову теплозахист, але ... в 1960-му Мясищева відправили керувати ЦАГІ, ОКБ-23 стало філією фірми В. Н. Челомея. Тоді ж ракетоплані зайнявся і сам Володимир Миколайович, його ОКБ-52. Вже в 1961-му пройшли випробувальні пуски апарату, названого МП-1 (перший пуск 21.03.1963 з використанням балістичної ракети "Р-12"). 1,8-метровий конус масою 1,75 т, управлявся на гіперзвукових швидкостях вісьмома аеродинамічними щитками. Балістична ракета піднімала зразок на 405 км, в атмосферу він входив в 1760 км від місця старту зі швидкістю 3,8 км / с. Два роки по тому випробування пройшов М-12 такий же конус, але з чотирма стабілізаторами. За результатами цих пусків ОКБ-52 представило проект 6,3-тонного безпілотного ракетоплана Р-1, оснащеного М-образним складним (середня частина вгору, кінці вниз) крилом змінної стріловидності, і його пілотованого варіанту Р-2. Перевантаження на спуску повинна була скласти всього 3,5-4 g, на відміну від 9-11 g на СА Схід. Зробили вже макети машин, але після зняття прихильним до Челомею Н. С. Хрущова повітряно-космічну тематику у ОКБ-52 відібрали. Займався крилатими кораблями і А. Н. Туполев, але поки про них відомо вкрай мало: досвідчений екземпляр безпілотного ВКС 130 був побудований, а його пілотований варіант 136 повинен був називатися Червона зірка.
До 1965 р. з усіх мінавіапромовскіх програм залишилася одна відома сьогодні під назвами 50-50 і спіраль, що розроблялася в ОКБ Мікояна під керівництвом Г.Е.Лозіно-Лозинським.
ОК "Буран" замислювався як військова система. Ось як згадував про це в 1994-му році директор головного в ракетно-космічній промисловості Центрального НДІ машинобудування Ю. А. Мозжорін:
Програма має свою передісторію. У 1972 р. Ніксон оголосив, що в США починає розроблятися програма Space Shuttle. Вона була оголошена як національна, розрахована на 60 пусків човника на рік, передбачалося створити 4 таких корабля; витрати на програму планувалися в 5 мільярдів 150 мільйонів доларів у цінах 1971 р. В подальшому вони звичайно підросли, як і у всіх буває, досягли 13 млрд 400 мільйонів доларів. Програма була серйозна, оскільки створювалися 4 стартових комплексу, на базі Ванденберг і на мисі Кеннеді, створювалися спеціальні виробництва.
Човник виводив на навколоземну орбіту 29,5 т, і міг спускати з орбіти вантаж до 14,5 т. Це дуже серйозно, і ми почали вивчати, для яких цілей він створюється? Адже все було дуже незвично: вага, виведений на орбіту за допомогою одноразових носіїв в Америці, навіть не досягав 150 т / рік, а тут замислювалося в 12 разів більше; нічого з орбіти не спускалося, а тут передбачалося повертати 820 т / рік .. . Це була не просто програма створення якоїсь космічної системи під девізом зниження витрат на транспортні витрати (наші, нашого інституту опрацювання показали, що ніякого зниження фактично не буде спостерігатися), вона мала явне цільове військове призначення.
І дійсно, в цей час почали говорити про створення потужних лазерів, променевої зброї, зброї на нових фізичних принципах, яка теоретично дозволяє знищувати ракети противника на відстані в кілька тисяч кілометрів. Якраз ось створення такої системи і передбачалося для відпрацьовування цього нового зброї в космічних умовах.
Слова Юрія Олександровича підтверджує заступник Головного конструктора МКС Буран В. М. Філін:
Необхідність створення вітчизняної багаторазової космічної системи як засобу стримування потенційного противника була виявлена в ході аналітичних досліджень, проведених Інститутом проблем машинознавства АН СРСР і НВО Енергія в період тисяча дев'ятсот сімдесят один 75 мм. Було показано, що США, ввівши в експлуатацію свою багаторазову систему Space Shuttle, зможуть отримати вирішальне військову перевагу в плані нанесення превентивного ракетно-ядерного удару по життєво-важливих об'єктів на території нашої країни.
У рішеннях НТР Міністерства загального машинобудування та Міністерства оборони ставилося завдання: виключити можливу технічну та військову раптовість, пов'язану з появою у потенційного противника багаторазової транспортної космічної системи Space Shuttleпрінціпіально нового технічного засобу доставки на навколоземні орбіти і повернення на Землю значних мас корисних вантажів.
Перший варіант вітчизняного відповіді на американський виклик виглядав наступним чином: досить традиційна схема, що включає двоступінчастий носій з пакетним поділом ступенів, у верхній частині якого розміщувався транспортний корабель.
Зовнішність носія в існуючому вигляді визначився теж далеко не відразу, і пакетна його компонування не випадкова. Очолив у 1975 р. провідну ракетно-космічну фірму країни, що отримала тоді ж назву НВО Енергія, академік В. П. Глушко дуже уподобав до концепції універсальної системи з безлічі стандартних ракетних блоків. Між тим, п'ятнадцятьма роками раніше, на початку розробки легендарної Н1, таку схему досліджував Корольов і відмовився від неї як від самої неефективною за масою. З іншого боку, реалізований Сергієм Павловичем моноблочний варіант, по-перше, вимагав складних, довгих і дорогих наземних випробувань. По-друге, головне він виключав перевезення готових блоків із заводів у Москві, Дніпропетровську і Куйбишеві на космодром; на Байконурі довелося б будувати новий гігантський виробничий комплекс. Для майбутніх програм це, може бути, було і прийнятно, але військових категорично не влаштовувало. Переміг компроміс.
Корабель повинен був складатися з трьох частин: носовий (конічної), з кабіною екіпажу і керманичами двигунами, середньої (циліндричної), з об'ємистим вантажним відсіком, і кормовий, з двигунами довиведення, орбітального маневрування і паливом для них. В атмосферу апарат повинен був входити вперед конічним носом, з деяким кутом атаки цього достатньо, щоб на тих швидкостях отримати певну аеродинамічна якість, ковзний керований спуск. Посадка ж передбачалася з парашутно-ракетної системи, на висувні опори-амортизатори.
Запропонована схема мала колосальну перевагу, були відсутні крила, велику частину часу колишні паразитної масою. До переваг запропонованої схеми можна також віднести наступне:
• був серйозний практичний доробок з спусковий апарат з невеликим аеродинамічним якістю (КК "Союз", боєголовки балістичних ракет);
• були й давно використовувалися в Повітряно-десантних військах складні парашутні системи (з гальмівними РДТП), що дозволяють здійснювати м'яку посадку важких об'єктів;
• знімалися жорсткі вимоги по точності приземлення;
• відпадала необхідність у дорогій і складній наземної інфраструктури (в першу чергу аеродромів);
• конструкція космічного корабля без крил і оперення у порівнянні з крилатим ОК конструктивно є більш простою і легкою при рівній міцності, має меншу омивається площа (що знижує масу теплозахисту), більш прості алгоритми управління, що в кінцевому підсумку призводить до більшої ефективності в експлуатації
А до головного недоліку малу дальність бічного маневру при спуску. Потрібна ж була велика, що диктувалося елементарним розумінням: на відміну від американців з їх розкиданими по всьому світу авіабазами (а аварійні смуги для Шаттла споруджено по всьому світу, від острова Пасхи до Марокко), у нас була тільки територія СРСР - багато, але недостатньо . І лише три смуги (на Байконурі, в Криму та біля озера Ханка на Далекому Сході) ... Сісти ж на них потрібно було з будь-якого витка!
Проблему намагалися вирішити: корпус корабля став у перерізі трикутним, однак це були напівзаходи. Загалом, схема однокільове бесхвостка зі змінною стреловидностью передньої кромки крила напрошувалася, але вирішальним фактором стала не аеродинаміка. Як раз тут позначилося положення наздоганяючих: до цього часу образ американської системи після багаторазових змін був, нарешті, затверджений. І спрацювало класичне, на жаль, в нашій оборонці думка: американці не дурніші, робіть, як у них!
Проміжний варіант ОК "Буран" передбачав встановлення повітряно-реактивних двигунів (ВРД). Це зумовлювалося наступним: у зв'язку з тим, що всі аеродроми для посадки "Бурану" розташовані на території колишнього СРСР, протягом доби виникало досить багато витків, посадка з яких неможлива. З цієї ситуації могло бути два принципових виходу: розширити кількість аеродромів (але "Буран" створювався як військовий об'єкт, а стратегічні союзники були розташовані "компактно" до кордонів СРСР, Куба ж була занадто близька до території потенційного противника), або підвищити енергоозброєність атмосферного ділянки за рахунок установки ВРД. Конструктори вибрали другий шлях.
В подальшому (з технічних причин) від використання на штатному ОК "Буран" ТРДв зрештою, відмовилися (випробувавши повітряно-реактивну рухову установкув реальних атмосферних польотах літака-аналога БТС-002), проте у зв'язку з тим, що виготовлення та обладнання льотних зразків (першої серії) вже йшло повним ходом, конструктивно-силову схему планера міняти було пізно і ніші в ХЧФпод установку двигунів зашили панелями обшивки і закрили гнучким теплозахисним покриттям.
Після необхідних доробок, транспортування на космодром, випробувань і підготовки до старту, напружена праця десятків тисяч людей завершився тріумфом 15 листопада 1988.
Основні характеристики МКС "Енергія-Буран"
| Орбітальний корабель "Буран": | РН "Енергія" (МКС у цілому): | |||
| Характеристики | Значення | Характеристики | Значення | |
| Максимальна стартова маса (у першому польоті), т | 105 (79,4) | Стартова маса МКС, т | 2375 * | |
| в т.ч.: запас окислювача (кисень), т | 10,4 | Маса ракети-носія, т | 2270 | |
| запас пального (циклін), т | 4,1 | перший ступінь (блок "А", 4 шт.), т | 1490,4 | |
| Маса корисного вантажу, виведеного в ОК на орбіту H = 200 км: | в т.ч.: запас окислювача (кисень), т | 886,8 | ||
| з нахилом i = 50.7, т | 30 | запас пального (гас РГ-1), т | 341,2 | |
| з нахилом i = 97, т | 16 | другий ступінь (блок "Ц", 1 шт.), т | 776,2 | |
| Посадочна маса ОК: | в т.ч.: запас окислювача (кисень), т | 602,3 | ||
| номінальна, т | 82 | запас пального (водень), т | 100,7 | |
| максимальна, т | 87 | Двигун блоку "А" (РД-171, 11Д521): | ||
| Маса корисного вантажу, що повертається з орбіти в ОК: | тяга на рівні моря, тс | 740 | ||
| максимальна, т | 20 | тяга у вакуумі, тс | 806 | |
| номінальна, т | 15 | питомий імпульс на рівні моря, з | 308,5 | |
| Екіпаж, осіб: | питомий імпульс у вакуумі, з | 336,2 | ||
| на етапі льотних випробувань (за наявності катапультних крісел) | 2 | Двигун блоку "Ц" (4 шт.РД-0120, 11Д122): | > | |
| максимальний (без катапультних крісел) | до 10 | тяга на рівні моря, тс | 147,6 | |
| Тривалість польоту: | тяга у вакуумі, тс | 190 | ||
| номінальна, діб | 7 | питомий імпульс на рівні моря, з | 353,2 | |
| максимальна (з додатковими баками), діб | 30 | питомий імпульс у вакуумі, з | 454,7 | |
| Діапазон можливих нахилень орбіт, | 50,7 ... 110 | Геометричні характеристики МКС: | ||
| Висота орбіти: | загальна довжина, м | 58,765 | ||
| робоча кругова, км | 250 ... 500 | максимальна ширина, м | 23,92 | |
| максимальна, км | 1000 | максимальна ширина на установнику, м | 24,50 | |
| Перевантаження, g: | Геометричні характеристики РН в цілому: | |||
| при виведенні на орбіту (максимальна) | 3 | довжина, м | 58,765 | |
| при спуску в атмосферу (за номінальною траєкторії) | 1,6 | максимальний поперечний розмір, м | 17,65 | |
| Аеродинамічний якість: | Геометричні характеристики першого ступеню: | |||
| на гіперзвукових швидкостях | 1,5 | довжина, м | 39,46 | |
| при посадці | 5 | діаметр баків, м | 3,92 | |
| Максимальна величина бічного маневру при спуску, км | 1700 | Геометричні характеристики другого ступеню: | ||
| Посадочна швидкість: | довжина, м | 58,765 | ||
| середня (при посадочної маси 82Т), км / год | 312 | діаметр баків (без теплоізоляції), м | 7,75 | |
| максимальна, км / год | 360 | Кратність використання (ресурс): | ||
| у першому польоті, км / год | 263 | перший ступінь, польотів | 10 | |
| Маршовий двигун орбітального маневрування 17Д12: | другий ступінь, польотів | 1 | ||
| тяга у вакуумі, тс | 8,8 | |||
| питомий імпульс у вакуумі, з | 362 | |||
| Геометричні характеристики: | ||||
| загальна довжина, м | 36,37 | > | ||
| в тому числі фюзеляжу, м | 30,85 | |||
| ширина фюзеляжу (максимальна), м | 5,50 | |||
| Розмах крила, м | 23,92 | |||
| висота на стоянці, м | 16,35 | |||
| шасі, база / колія, м | 7,00 / 12,79 | |||
| довжина відсіку корисного вантажу, м | 18,55 | |||
| діаметр відсіку корисного вантажу, м | 4,70? | |||
| Кратність використання (ресурс), польотів | 100 |
Застосування "Бурану".
А) Бойові космічні комплекси.
В кінці 60-х - початку 70-х років у США було розпочато роботи з дослідження можливості використання космічного простору для ведення бойових дій в космосі і з космосу. Уряд СРСР низкою спеціальних постанов (перше вийшло в 1976 р.) роботи в країні в цій галузі доручив кооперації організацій-розробників на чолі з НВО "Енергія". У 70-80-і роки був проведений комплекс досліджень з визначення можливих шляхів створення космічних засобів, здатних вирішувати завдання поразки космічних апаратів військового призначення, балістичних ракет у польоті, а також особливо важливих повітряних, морських і наземних цілей. При цьому ставилося завдання досягнення необхідних характеристик зазначених коштів на основі використання наявного на той час науково-технічного доробку з перспективою розвитку цих засобів при обмеженні за виробничими потужностями і фінансуванню. Для поразки військових космічних об'єктів були розроблені два бойових космічних апарати на єдиній конструктивній основі, оснащені різними типами бортових комплексів озброєння - лазерним і ракетним. Основою обох апаратів з'явився уніфікований службовий блок, створений на базі конструкції, службових систем і агрегатів орбітальної станції серії ДОС-7К.
На відміну від станції службовий блок повинен був мати істотно більші за місткістю паливні баки рухової установки для забезпечення маневрування на орбіті.
Бойові космічні комплекси - корисне навантаження ОК "Буран"
Позначення: 1 - приладно-паливний відсік; 2 - агрегатний відсік, 3 - бортовий комплекс спеціального озброєння
Виведення космічних апаратів на орбіту передбачалося здійснювати у вантажному відсіку орбітального корабля МКС "Буран" (ракетою-носієм "Протон" на експериментальному етапі). Передбачалася дозаправка баків на орбіті за допомогою засобів, також доставляються до апаратів в ОК МКС "Буран". Для забезпечення тривалого терміну бойового чергування на орбіті і підтримки високої готовності космічних комплексів передбачалася можливість відвідування об'єктів екіпажем (дві особи до 7 діб).
Бойова космічна самонавідна ракета-перехоплювач
Менша маса бортового комплексу озброєння з ракетною зброєю, в порівнянні з комплексом з лазерною зброєю, дозволяла мати на борту КА більший запас палива, тому було доцільним створення системи з орбітальної угрупованням, що складається з бойових космічних апаратів, одна частина з яких оснащена лазерним, а інша - ракетною зброєю. При цьому перший тип КА мав застосовуватися за низькоорбітальних об'єктах, а другий - по об'єктам, розташованим на середньовисотних та геостаціонарних орбітах.
Для поразки стартують балістичних ракет і їх головних блоків на пасивному ділянці польоту в НВО "Енергія" був розроблений проект ракети-перехоплювача космічного базування. У практиці НВО "Енергія" це була найменша, але сама енергоозброєна ракета. Досить сказати, що при стартовій масі, вимірюваної всього десятками кілограмів, ракета-перехоплювач володіла запасом характеристичної швидкості, сумірною з характеристичної швидкістю ракет, які виводять сучасні корисні навантаження на орбіту ШСЗ. Високі характеристики досягалися за рахунок застосування технічних рішень, заснованих на останніх досягненнях вітчизняної науки і техніки в області мініатюризації приладобудування. Авторською розробкою НВО "Енергія" з'явилася унікальна рухова установка, що використовує нетрадиційні НЕ криогенні палива та надміцні композиційні матеріали. На початку 90-х років, у зв'язку зі зміною військово-політичної обстановки, роботи з бойових космічним комплексам в НВО "Енергія" були припинені. До робіт з бойовим космічним комплексам залучалися всі тематичні підрозділи Головного конструкторського бюро і широка кооперація спеціалізованих організацій-розробників військово-промислового комплексу країни, а також провідні дослідницькі організації Міністерства оборони та Академії наук.
Для поразки особливо важливих наземних цілей розроблялася космічна станція, основу якої становила станція серії ДОС-7К і на якій повинні були базуватися автономні модулі з бойовими блоками балістичного або планує типу. За спеціальною команді модулі відділялися від станції, за допомогою маневрування вони повинні були займати необхідне положення в космічному просторі з наступним відділенням блоків по команді на бойове застосування. Конструкція та основні системи автономних модулів були запозичені з орбітального корабля "Буран". Як варіант бойового блоку розглядалося апарат на базі експериментальної моделі ОК "Буран" (апарати сімейства "Бор"). Військова цільова навантаження для ОК "Буран" розроблялася на підставі спеціального секретного постанови ЦК КПРС і Ради Міністрів. Про дослідження можливості створення зброї для ведення бойових дій в космосі і з космосу (1976 р.)
Бойова космічна станція з ударними блоками на базі ОК "Буран" 1 - базовий блок; 2 - центр управління бойовими блоками; 3 - багаторазовий транспортний корабель "Зоря"; 4 - модулі бойової станції з прицільними комплексами, 5 - бойові модулі (на базі фюзеляжу ОК «Буран»)
Ось як описує застосування бойової космічної станції С. Александров у своїй статті "Меч, що став щитом" ("Техніка-молоді", 4'98 ):"... Той же базовий модуль, як на орбітальній станції Мир, ті ж бічні ( вже не секрет, що на Спектрі, наприклад, передбачалися випробування оптичної системи виявлення ракетних пусків ... А стабілізована платформа з теле-і фотокамерами на Кристалі чому не приціл?), але замість астрофізичного Кванта модуль з комплексом бойового управління. Під кулькою перехідного відсіку ще один перехідник, на якому висять чотири модулі (на основі бурановского фюзеляжу) з бойовими блоками. Це, так би мовити, вихідне положення. По тривозі вони відокремлюються і розходяться на робочі орбіти, що обираються зі наступного міркування: щоб кожен блок вийшов на свою мету в той момент, коли над нею буде пролітати центр управління. Фюзеляж Бурана використовується в цьому проекті за принципом не пропадати ж добру: великі запаси палива в об'єднаній руховій установці і дуже хороша система управління дозволяють активно маневрувати на орбіті, при цьому корисний вантаж бойові блоки перебувають у контейнері, приховані від цікавих очей, а так само несприятливих факторів космічного польоту. Що істотно в контексті стратегічного стримування ця система зброї завдасть прицільний, хірургічний удар навіть в тому випадку, якщо буде знищено все інше. Як атомні підводні човни, вона здатна перечекати перший залп ! "
Бойовий ударний модуль космічного базування:
1 - стикувальний вузол;
2 - носова частина фюзеляжу (НЧФ);
3 - перехідний відсік;
4 - герметичний модуль кабіни;
5 - носової блок двигунів управління;
6 - середня частина фюзеляжу (СЧФ);
7 - хвостова частина фюзеляжу (ХЧФ);
8 - стулки відсіку корисного вантажу з панелями радіаційного теплообмінника
Б) Проекти цільового використання орбітального корабля "Буран"
Відповідно до технічних завдань Міністерства оборони та галузевих програм в НВО "Енергія" були розроблені технічні пропозиції та ескізні проекти щодо вирішення конкретних завдань в реальних напрямки застосування ОК "Буран". Передбачалося використовувати ОК "Буран" для транспортно-технічного обслуговування (ТТО) і ремонту орбітальних комплексів та космічних апаратів. Так, наприклад, транспортно-технічне обслуговування орбітальним кораблем "Буран" комплексу "Мир" - його дооснащення (доставка модулів, енергоустановок та ін), багаторазове використання модулів і устаткування (їх повернення для профілактики й ремонту), доставка на Землю результатів робіт - дозволяє істотно підвищити ефективність комплексу. Як різновиди завдання ТТО були розглянуті діагностування несправних апаратів, як на орбіті, так і після їх повернення за допомогою ОК "Буран", а також оцінка можливості їх ремонту і повторного використання. Стосовно до апаратів космічної розвідки досліджено можливість повернення двох несправних апаратів і прийняття рішень щодо їх подальшого використання. Детально опрацьовано використання ОК "Буран" для розгортання і складання великих конструкцій. Цей напрямок має принципове значення для створення космічних антен, сонячних енергоустановок та ін Обгрунтовано експеримент з відпрацювання антени космічного радіотелескопу КРТ-30 і експериментального космічного комплексу спостереження у складі бортового модуля на ОК "Буран". Особливу роль ОК "Буран" може мати для виведення та відпрацювання на орбіті особливо дорогих КА.