ОК Буран
Введення.
1961,
двенадцатое квітня. Всім відомий цей день - день першого польоту в космос у
такий ще невідомий, загадковий світ. Всі громадяни Землі були здивовані
що 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 звичайною справою, але в 1961 році це було вселенським подією. У
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 і 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 літакової схемою: це
"бесхвостка" з низько розташованим трикутним крилом подвійний
стріловидності по передній кромці; аеродинамічні органи управління включають
елевони, балансування щиток, розташований в хвостовій частині фюзеляжу, і
кермо напряму, який, "відчеплений" по задній кромці, виконує
також функції повітряного гальма; посадку "по літаковому"
забезпечує трьох опорне (з носовою колесом) випускаються шасі.
На менш
піддану нагріву верхню поверхню встановлюється гнучка теплозахист, а
інші поверхні покриті теплозахисними плитками, виготовленими на основі
волокон кварцу і що витримують температуру до 1300 С. В особливо теплонапружених
зонах (в шкарпетках фюзеляжу і крила, де температура досягає 1500 - 1600 С)
застосований композиційний матеріал типу вуглець-вуглець. Етап найбільш інтенсивного
нагрівання ОК супроводжується утворенням навколо нього шару повітряної плазми,
однак 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 зменшення теплових навантажень вибрані також великі
значення радіусів затупленія шкарпеток крила і фюзеляжу. Розрахунковий ресурс
конструкції - 100 орбітальних польотів.
Рухова
установка і бортове обладнання.
Об'єднана
рухова установка (ОДУ) забезпечує довиведеніе ОК на опорну орбіту,
виконання межорбітальних 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
блоку (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, що 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 (в польоті на орбіті стулки відкриті).
Геометричні
і вагові характеристики.
Довжина
"Бурана" складає 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 "Бурана" утрудняють 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 "Бурана"
знімається кіль і маса доводиться до 50 т) або багатоцільовим транспортним
літаком Ан-225 в повністю зібраному вигляді.
Виведення
на орбіту.
Запуск
"Бурана" здійснюється за допомогою універсальної двоступеневої РН
«Енергія», до центрального блоку якої кріпиться пірозамкамі 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 пуск 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-й
ступені РН відділилися на 146-й сек. на висоті 52 км). Після відділення ОК від 2-й
ступені РН був здійснений дворазовий запуск його двигунів, що забезпечило необхідну
приріст швидкості до досягнення першої космічної і вихід на опорну кругову
орбіту. Розрахункова висота опорної орбіти "Бурана" становить 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
обігу 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 ЖРД 1-й або 2-го ступеня РН її ЕОМ "вибирає" залежно від
набраної висоти які варіанти виведення ОК на низьку орбіту або на
одновітковую траєкторію польоту з наступною посадкою на одному з запасних
аеродромів, або варіант виведення РН з ОК на траєкторію повернення в район
старту з подальшим відділенням ОК і посадкою його на основний аеродром. При
нормальному запуску ОК 2-й ступінь РН, кінцева швидкість якої менший за перший
космічній, продовжує політ по балістичної 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 ЖРД
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. Конструкція "Бурана"
забезпечує йому достатньо високий аеродинамічний якість, що дозволяє
здійснити керований що планує узвіз, виконати на трасі спуску бічній
маневр протяжністю до 2000 км для виходу в зону аеродрому посадки,
провести необхідне 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
близькою до орбітальної до посадочної, що дорівнює 300 - 360 км/ч. Довжина пробігу
становить 1100 - 1900 м, на пробігу використовується парашут. Для розширення
експлуатаційних можливостей "Бурана" передбачалося
використання трьох штатних аеродромів посадки (на космодромі (ЗПС посадкового
комплексу довжиною 5 км і шириною 84 м в 12 км від старту), а також у східній та
західній частинах країни). Комплекс радіотехнічних засобів аеродрому створює
радіонавігаційне і радіолокаційне поля (радіус останнього близько 500 км),
забезпечують далеке виявлення ОК, його виведення до аеродрому і всепогодний
високоточну (у тому числі автоматичне) посадку на ВПП. 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 з
створення ОК і його систем з великими теоретичними та експериментальними
дослідженнями з визначення аеродинамічних, акустичних, теплофізичних,
міцності та інших характеристик ОК, моделюванням роботи систем і 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,
виводити на орбіту і повертаються з неї методом аеродинамічного спуску, і
т. д.
Історія
створення ОК "Буран"
Роботи з
створення крилатих космічних кораблів в Радянському Союзі мають свою історію.
Ідея використовувати крила що повертається на космічному апараті виникла відразу ж
з початком польотів у космос. Це зумовлювалося бажанням використати
потенційні можливості земної атмосфери (у першу чергу, кероване
гальмування і точне маневрування) і тим авіаційним доробком, з яким перший
ракетники прийшли в космонавтику. Тому наявність крил на спускається
апараті, що рухаються в атмосфері, виглядало простим та логічним.
С. П. Корольов
вважав парашутну посадку безперспективною, і тому, на його замовлення,
паралельно зі Сходом, лапоток проектував П. В. Цибіна. Машина замислювалася
класичної аеродинамічної схеми, з трапецієвидним крилом і нормальним
хвостовим оперенням. Своє напівофіційне назва 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 розв'язуваним завданням 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 ч; 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 ВПП. Однак швидко
з'ясувався масштаб труднощів, що встають при створенні крилатих космічних
апаратів. Наприклад, що планує вхід в атмосферу вимагав точної орієнтації
вироби, а відповідні прилади з'явилися значно пізніше першого
польотів ... Крім того, за теплозахисту схема виявилася неоптимальною. Після
цього ракетники до крилатим апаратів охололи. З 1958-го повітряно-космічний
літак (ВКЗ) проектувався в ОКБ-23 В. М. Мясищева. Маса та ж під сімку.
Схема вже бесхвостка, з трикутним крилом великої площі. Конкретний ж зовнішність
неодноразово змінювався, відомо мінімум три варіанти. В останньому з них
Володимир Михайлович вперше запропонував застосувати керамічну плиткову
теплозахист, але ... в 1960-м Мясищева відправили керувати ЦАГІ, ОКБ-23 стало
філією фірми В. Н. Челомея. Тоді ж ракетопланів зайнявся і сам Володимир
Миколайович, його ОКБ-52. Уже 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 до 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 варіанти 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 О. М. Туполев, але поки що про них відомо дуже мало: досвідчений екземпляр
безпілотного ВКС 130 був побудований, а його пілотований варіант 136 повинен був
називатися Червона зірка.
До 1965 р. з
всіх 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" задумувався як військова система. Ось як згадував про це в
1994-му році директор головного в ракетно-космічної 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
Надалі вони звичайно підросли, як і у всіх буває, досягли 13 мільярдів
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 у
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, променевого
зброї, зброї на нових фізичних принципах, що теоретично дозволяє
знищувати ракети супротивника на відстані в кілька тисяч кілометрів. Як
раз ось створення такої системи і передбачалося для відпрацювання 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 засоби
стримування потенційного противника була виявлена в ході аналітичних
досліджень, проведених Інститутом проблем машинознавства АН СРСР та НУО
Енергія в період 1971 75 рр.. Було показано, що США, ввівши в експлуатацію свою
багаторазову систему Space Shuttle, зможуть отримати вирішальне військове
перевагу в плані нанесення превентивного ракетно-ядерного удару по
життєво-важливих об'єктів на території нашої країни.
У рішеннях НТС
Міністерства загального машинобудування та Міністерства оборони ставилося завдання:
виключити можливу технічну і 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. Який очолив у 1975 р. провідну ракетно-космічну фірму країни,
що отримала тоді ж назва НВО Енергія, академік В. П. Глушко дуже вподобав
до концепції універсальної системи з безлічі стандартних ракетних блоків.
Тим часом, п'ятнадцятьма роками раніше, на початку розробки легендарної Н1, таку
схему досліджував Корольов і відмовивсявід неї як від самої неефективною по
масі. 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
Можливо, було і прийнятно, але військові категорично не влаштовувало. Переміг
компроміс.
Корабель повинен
був складатися з трьох частин: носової (конічної), з кабіною екіпажу і керманичами
двигунами, середньої (циліндричної), з об'ємистим вантажним відсіком, і
кормової, з двигунами довиведенія, 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
аеродинамічний якість, ковзний керований спуск. Посадка ж
передбачалася з парашутно-ракетної системи, на висувні опори-амортизатори.
Запропонована
схема мала колосальну перевагу, були відсутні крила, більшу частину
часу колишні паразитної масою. До переваг запропонованої схеми можна також
віднести наступне:
• мався
серйозний практичний доробок по апаратів, що спускаються з невеликим
аеродинамічним якістю (КК "Союз", боєголовки балістичних
ракет);
• були й
давно використовувалися в Повітряно-десантних військах складні парашутні системи (з
гальмівними РДТТ), що дозволяють здійснювати м'яку посадку важких об'єктів;
• знімалися
жорсткі вимоги щодо 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), простіші
алгоритми управління, що в кінцевому підсумку призводить до більшої ефективності в
експлуатації
А до головного
нестачі малу дальність бічного маневру при спуску. Потрібна ж була велика,
що диктувалося елементарним міркуванням: на відміну від американців з їх
розкиданими по всьому світу авіабаза (а аварійні смуги для Шаттла споруджені
по всьому світу, від острова Пасхи до Марокко), у нас була тільки територія СРСР
- Багато, але недостатньо. І тільки три смуги (на Байконурі, в Криму і поблизу озера
Ханка на Далекому Сході) ... Сісти ж на них треба було з будь-якого витка!
Проблему
намагалися вирішити: корпус корабля став в перетині трикутний, однак це були
напівзаходи. Загалом, схема однокільовим бесхвосткі зі змінною стреловідность
передньої кромки крила напрошувалася, але вирішальним фактором стала не
аеродинаміка. Саме тут позначилося положення наздоганяючих: до цього часу
вигляд американської системи після багаторазових змін був, нарешті,
затверджений. І спрацювало класичне, на жаль, у нашій оборонці думку: 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 "Бурана" 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 дуже близька до території потенційного противника), або
підвищити енергооснащеність атмосферного ділянки за рахунок установки ВРД.
Конструктори вибрали другий шлях.
Надалі
(з технічних причин) від використання на штатному ОК "Буран" ТРДв
Врешті-решт, відмовилися (зазнавши повітряно-реактивну рухову установкув
реальних атмосферних польотах літака-аналога БТС-002), однак 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 року.
Основні
характеристики МКС "Енергія-Буран"
Орбітальний корабель
"Буран":
РН "Енергія"
(МКС у цілому):
Характеристики
Значення
Характеристики
Значення
Максимальна стартова маса (в першу
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, що виводиться 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
питома імпульс на рівні моря, з
308,5
Екіпаж, осіб:
питома імпульс у вакуумі, с
336,2
на етапі льотних випробувань (за наявності
катапульт крісел)
2
Двигун блоку "Ц" (4
шт.РД-0120, 11Д122):
>
максимальний (без катапульт крісел)
до 10
тяга на рівні моря, тс
147,6
Тривалість польоту:
тяга у вакуумі, тс
190
номінальна, сут
7
питома імпульс на рівні моря, з
353,2
максимальна (з додатковими баками),
сут
30
питома імпульс у вакуумі, с
454,7
Діапазон можливих нахил орбіти,
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 першим
ступені:
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 другу
ступені:
Посадочна швидкість:
довжина, м
58,765
середня (при посадочної масі 82т), км/год
312
діаметр баків (без теплоізоляції), м
7,75
максимальна, км/год
360
Кратність використання (ресурс):
в першому польоті, км/год
263
перший щабель, польотів
10
Маршовий двигун орбітального
маневрування 17Д12:
друга ступінь, польотів
1
тяга у вакуумі, тс
8,8
питома імпульс у вакуумі, с
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
"Бурана".
А) Бойові
космічні комплекси.
Наприкінці 60-х --
початку 70-х років у США були розпочаті роботи з дослідження можливості
використання космічного простору для ведення бойових дій в космосі і
з космосу. Уряд СРСР поруч спеціальних постанов (перше вийшло в
1976 р.) роботи в країні в цій області 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 коштів
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 великі по місткості
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 підтримання високої готовності космічних комплексів
передбачалася можливість відвідування об'єктів екіпажем (дві особи до 7
діб).
Бойова
самонавідні космічна ракета-перехоплювач
Менша маса
бортового комплексу озброєння з ракетної зброї, в порівнянні з комплексом з
лазерною зброєю, дозволяла мати на борту КА більший запас палива, тому
було доцільним створення системи з орбітальної угрупованням,
складається з бойових космічних апаратів, одна частина з яких оснащена
лазерним, а інша - ракетну зброю. При цьому перший тип КА повинен був
застосовуватися по низькоорбітальних об'єктах, а другий - по об'єктам, розташованим
на середньовисотних і геостаціонарних орбітах.
Для поразки
стартують балістичних ракет і їх головних блоків на пасивному ділянці
польоту в НВО "Енергія" був розроблений проект ракети-перехоплювачі
космічного базування. У практиці НВО "Енергія" це була сама
маленька, але сама енергоозброєних ракета. Досить сказати, що при
стартовою масі, що вимірюється усього десятками кілограмів, ракета-перехоплювач
володіла запасом характеристичної швидкості, яка відповідає характеристичної
швидкістю ракет, які виводять сучасні корисні навантаження на орбіту ШСЗ. Високі
характеристики досягалися за рахунок застосування технічних рішень, що базуються
на останні досягнення вітчизняної науки і техніки в галузі мініатюризації
приладобудування. Авторської розробкою НВО "Енергія" явилась
унікальна рухова установка, що використовує нетрадиційні НЕ криогенні
палива та надміцні композиційні матеріали. На початку 90-х років, у зв'язку з
зміною військово-політичної обстановки, роботи з бойовим космічним
комплексам в НВО "Енергія" були припинені. До робіт з бойових
космічних комплексів залучалися всі тематичні підрозділи Головного
конструкторського бюро і широка кооперація спеціалізованих
організацій-розробників військово-промислового комплексу країни, а також
провідні дослідні 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
спеціальної команді модулі відділялися від станції, за допомогою маневрування
вони повинні були займати необхідне положення в космічному просторі з
подальшим відділенням блоків по команді на бойове застосування. Конструкція і
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 (1976г.)
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, який став щитом" ( "Техніка-молоді", 4'98 ):"... Той же базовий модуль, як на орбітальної
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,
вибрані з 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 рухової установки й дуже гарна система
управління дозволяють активно маневрувати на орбіті, при цьому корисний вантаж бойові
блоки знаходяться 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 у тому випадку, якщо буде знищено все інше. Як
атомні підводні човни, вона здатна перечекати п?? рвий 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"
Згідно
технічним завданням Міністерства оборони та галузевих програм в НВО
"Енергія" були розроблені технічні пропозиції та ескізні проекти
за рішенням конкретних завдань в реальних напрямках застосування ОК
"Буран". Передбачалося використовувати ОК "Буран" для
транспортно-технічного обслуговування (ТТО) і ремонту орбітальних комплексів і
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 і
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 їхнього повернення з допомогою ОК
"Буран", а також оцінка можливості їх ремонту і повторного
використання. Стосовно до апаратів космічної розвідки досліджена
можливість повернення двох несправних апаратів і прийняття рішень з їх
подальшого використання. Детально опрацьовано використання ОК
"Буран" для розгортання і складання великих конструкцій. Це
напрям має принципове значення для створення космічних антен, сонячних
енергоустановок і ін Обгрунтовано експеримент з відпрацювання антени космічного
радіотелескопу КРТ-30 та експериментального космічного комплексу спостереження в
складі бортового модуля на ОК "Буран". Особливу роль ОК
"Буран" може мати для виведення та відпрацювання на орбіті особливо
дорогих КА.
Щоб зменшити
технічний ризик і запобігти значних збитків у разі втрати, наприклад,
унікального апарата 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 по
програмі відпрацювання кораблем "Буран". Таке рішення дозволяло
забезпечити:
--
контроль всіх основних етапів функціонування ЕКА;
--
контроль операцій з розкриття великогабаритної антени РАС і проведення
оперативного ремонту за її відмову;
--
перевірку працездатності ЕКА перед самостійним функціонуванням для
гарантованого виконання завдань експерименту;
--
проведення ремонтно-відновлювальних робіт на борту ЕКА;
- повернення на Землю особливо цінних ділянок
ЕКА для діагностики та повторного використання.
Аналоги
