Реферат Буран

Страница 1 из 4 | Следующая страница

"" - радянський крилатий орбітальний корабель багаторазового використання. Предназначен виведення на орбіту навколо Землі різних космічних об'єктів та його обслуговування; доставки модулів і персоналу для складання на орбіті великогабаритних споруд й міжпланетних комплексів; повернення на Землю несправних чи виробили свій ресурс супутників; освоєння устаткування та технологій космічного виробництва та доставки своєї продукції Землю; виконання інших вантажопасажирських перевезень маршрутом Земля-космос-Земля, рішення низки оборонних завдань.


Зовнішня конфігурація. Орбитальный корабель (ОК) "Буран" виконано по літаковій схемою: це "бесхвостка" з низкорасположенным трикутним крилом подвійний стреловидности по передній крайці; аеродинамічні керівні органи включають элевоны, балансировочный щиток, що у хвостовій частини фюзеляжу, і кермо напрями, який, "расшепляясь" по задньої крайці (рис. справа), виконує також функції повітряного гальма; посадку "по-самолетному" забезпечує трехопорное (з носовою колесом) выпускаюшееся шасі.

Внутрішня компонування, конструкція. У носовій частини "Бурана" розташовані герметична вставна кабіна обсягом 73 кубічних метрів для екіпажу (2 - 4 чол.) і пасажирів (до 6 чол.), відсіки бортового устаткування й носовій блок двигунів управління.

Середню частина займає вантажний відсік з які відкриваються вгору стулками, у якому розміщуються маніпулятори до виконання навантажувально-розвантажувальних і монтажно-сборочных робіт і різних операцій із обслуговування космічних об'єктів. Під вантажним відсіком розташовані агрегати систем енергопостачання і забезпечення температурного режиму. У хвостовому відсіку (рис. справа) встановлено агрегати рухової установки, паливні баки, агрегати гідросистеми. У конструкції "Бурана" використані алюминевые сплави, титан, сталь та інші матеріали. Щоб протистояти аэродинамическому нагріванню При спуску з орбіти, зовнішня поверхню ОК має теплозащитное покриття, інтерв'ю, розраховане багаторазове використання.

На менш піддатливу нагріванню верхню поверхню встановлюється гнучка теплозащита, інші поверхні вкриті теплозащитными плитками, виготовленими з урахуванням волокон кварцу і витримують температуру до 1300 З. У особливо теплонапряженных зонах (в шкарпетках фюзеляжу і крила, де температура сягає 1500 - 1600 З) застосований композиційний матеріал типу углерод-углерод. Етап найбільш інтенсивного нагрівання ОК супроводжується освітою навколо неї шару повітряної плазми, проте конструкція ОК не прогрівається до кінця польоту більш як на 160 З. Кожна з 36000 плиток має конкретне місце установки, обумовлене теоретичними обводами корпусу ОК. Для зниження теплових навантажень обрані також великі значення радіусів затупления шкарпеток крила і фюзеляжу. Розрахунковий ресурс конструкції - 100 орбітальних польотів.

Двигательная установка і бортове устаткування. Об'єднана рухова установка (ОДУ) забезпечує довыведение ОК на опорну орбіту, виконання межорбитальных переходів (корекцій), точне маневрування поблизу обслуговуваних орбітальних комплексів, орієнтацію і стабілізацію ОК, його гальмування для сходу з орбіти. ОДУ і двох двигунів орбітального маневрування (на рис.справа), працівників вуглеводневому пальному і рідкому кисні, і 46 двигунів газодинамического управління, сгрупированных у трьох блоку (один носовій блок і двоє хвостових). Більше 50 бортових систем, які включають радіотехнічні, ТБ і телеметричні комплекси, системи життєзабезпечення, терморегулювання, навігації, енергопостачання та інші, об'єднані з урахуванням ЕОМ у єдиний бортовий комплекс, що забезпечує тривалість перебування "Бурана" на орбіті до 30 діб

Теплота, що виділятимуться бортовим устаткуванням, з допомогою теплоносія підводиться до радіаційним теплообменникам, встановленим внутрішній боці стулок вантажного відсіку, і випромінюється в навколишнє простір (у польоті на орбіті стулки відкриті).

Геометрические і вагові характеристики. Довжина "Бурана" становить 35,4 м, висота 16,5 м (при випущеному шасі), розмах крила близько 24 м, площа крила 250 кв. 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, доставляемого на орбіту, до 30 т, возвращаемого з орбіти - до 15 т. Максимальний запас палива до 14 т.


Великі габаритні розміри "Бурана" ускладнюють використання наземних коштів транспортування, на космодром він (як і, як і блоки РН) доставляється повітрям модифікованим цих цілей літаком ВМ-Т Експериментального машинобудівного заводу їм. В.М.Мясищева (цьому з "Бурана" знімається кіль і безліч доводиться до 50 т) чи багатоцільовим транспортним літаком Ан-225 у цілком складеному вигляді.

Виведення на орбіту. Запуск "Бурана" здійснюється з допомогою універсальної двоступінчастої РН "Енергія", до блоку якої кріпиться пирозамками ОК. Двигуни 1-ї та 2-ї щаблів РН запускаються водночас і розвивають сумарну тягу 34840 кН при стартовою масі РН з "Бураном" близько 2400 т (їх близько 90 відсотків% становить паливо). У першому випробувальному запуску безпілотного варіанта ОК, що відбувся космодромі Байконур 15 листопада 1988 року, РН "Енергія" вивела ОК за 476 сек. на висоту близько 150 км (блоки 1-ї щаблі РН відокремились на 146-й сік. в розквіті 52 км). Після відділення ОК від 2-ї щаблі РН було здійснено двухкратный запуск його двигунів, що дало необхідний приріст швидкості до першою космічною і вихід на опорну кругову орбіту. Розрахункова висота опорною орбіти "Бурана" становить 250 км (при вантаж 30 т і заправці паливом 8 т). У першому польоті "Буран" було виведено на орбіту висоту 250,7/260,2 км (нахил орбіти 51,6 ) з періодом звернення 89,5 хв. При заправці паливом у кількості 14 т можливий перехід на орбіту заввишки 450 км із вантажем 27 т.

При відмову на етапі виведення однієї з маршових РРД 1-ї чи 2-ї щаблі РН її ЕОМ "вибирає" залежно від набраної висоти або варіанти виведення ОК на низьку орбіту чи одновитковую траєкторію польоту із наступною посадкою одному з запасних аеродромів, або варіант виведення РН з ОК на траєкторію повернення район старту з наступним відділенням ОК і посадкою його за основний аеродром. За нормального запуску ОК 2-га щабель РН, кінцева швидкість якої менше першою космічною, продовжує політ по балістичної траєкторії до падіння Тихий океан.

Повернення з орбіти. Для сходу з орбіти ОК розгортається двигунами газодинамического управління на 180 (хвостом вперед), після чого на недовго 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 газодинамическое і аэродинамическое управління, але в завершальний етап польоту задіяні лише аеродинамічні керівні органи. Аеродинамічна схема "Бурана" забезпечує йому досить висока аэродинамическое якість, що дозволяє здійснити керований планеруючий спуск, виконати на трасі спуску бічний маневр протяжністю до 2000 км для виходу до зони аеродрому посадки, зробити необхідне предпосадочное маневрування і зробити посадку на аеродром. У той самий час конфігурація ЛА і прийнята траєкторія спуску (крутість планування) дозволяють аеродинамічним гальмуванням погасити швидкість ОК від близька до орбітальної до посадкової, рівної 300 - 360 км/год. Довжина пробігу становить 1100 - 1900 м, пробігу використовується гальмівний парашут. Для розширення експлуатаційних можливостей "Бурана" передбачалося використання трьох штатних аеродромів посадки (на космодромі (ЗПС посадкового комплексу довжиною 5 км і завширшки 84 метрів за 12 кілометрів від старту), соціальній та східної (Хороль Приморського краю) й західної (Сімферополь) частинах країни). Комплекс радіотехнічних коштів аеродрому створює радионавигационное і радіолокаційне поля (радіус останнього близько 500 км), щоб забезпечити далеке виявлення ОК, його виведення до аеродрому і всепогодную високоточну (зокрема автоматичну) посадку на ЗПС.

Історія створення ОК "Буран"

А роботи з створенню крилатих космічних кораблів на у Радянському Союзі мають історичні підвалини.

Ідея використовувати крила на возвращаемом космічному апараті виникла відразу ж потрапляє з початком польотів до космосу. Це зумовлювався бажанням використовувати потенційні можливості земної атмосфери (насамперед, керовану гальмування і точне маневрування) і тих авіаційним заділом, з яким перші ракетники прийшли о космонавтику. Тому наявність крил на спускаемом апараті, які йшли у атмосфері, виглядало простою й логічним.

С.П. Корольов вважав парашутну посадку безперспективною, і тому за його замовлення, паралельно на Схід , лапоток проектував П.В.Цыбин. Машина замислювалася класичної аеродинамічній схеми, з трапецієподібним крилом і нормальним хвостовим оперенням. Своє напівофіційне назва апарат отримав через характерною форми фюзеляжу, в аеродинамічну тінь якого які мають площині прибиралися біля входу до щільні верстви атмосфери.

По способу виведення (на 3-ступенчатой Р-7, сімці ), масі і вирішуваним завданням лапоток було б аналогічним Сходу . (Праворуч - перший радянський "човник" - "лапоток" С.П.Королева і П.В.Цыбина: стартова маса 4,7 т; екіпаж 1 чол.; тривалість польоту до 27 год; длиан 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. Проте швидко з'ясувався масштаб труднощів, що постають під час створення крилатих космічних апаратів. Наприклад, планеруючий вхід у повітря вимагав точнейшей орієнтації вироби , а відповідні прилади з'явилися значно пізніше перших польотів... З іншого боку, по теплозащите схема виявилася неоптимальною. Після цього ракетники до крилатим апаратам охололи.


Умовні позначення: 1 - кабіна космонавтів; 2 - ілюмінатори; 3 - вхідний люк; 4 - приладовий відсік; 5 - консолі крила біля входу до щільні верстви атмосфери; 6 - хвостове оперення



ВКА-23 В.М.Мясищева, третій варіант (1960): стартова маса - 4,5 т під час запуску на орбіту заввишки 400 км, корисний вантаж 700 кг; екіпаж 1 людина; довжина 9,0 м, розмах крила 6,5 м, висота 2 м.

З 1958-го повітряно-космічний літак (ВКС) проектувався в ОКБ-23 В.М.Мясищева. Маса той самий під сімку . Схема вже бесхвостка , з трикутним крилом великої площі. Конкретний ж образ неодноразово змінювався, відомо щонайменше трьох варіанта. У цьому їх Володимире Михайловичу вперше запропонував застосувати керамічну плиточную теплозащиту, але... 1960-го М'ясищева відправили керувати ЦАГІ, ОКБ-23 стало філією фірми В.Н.Челомея. Тоді ж ракетопланами зайнявся і саме Володимире Миколайовичу, його ОКБ-52.


Вже 1961-му пройшли випробувальні пуски апарату, названого МП-1 (перший пуск 21.03.1963 з допомогою балістичної ракети "Р-12"). 1,8-метровый конус масою 1,75 т, керувався на гиперзвуковых швидкостях вісьмома аеродинамічними щитками. Баллистическая ракета піднімала зразок на 405 км, у повітря заходив в 1760 кілометрів від місця старту зі швидкістю 3,8 км/с. Два роки випробування пройшов М-12 той самий конус, але з чотирма стабілізаторами.


За результатами цих пусків ОКБ-52 представило проект 6,3-тонного безпілотного ракетоплана Р-1, оснащеного М-образным складним (середня частина вгору, кінці вниз) крилом перемінної стреловидности, та її пілотованого варіанта Р-2. Перевантаження узвозі мала становити всього 3,5-4 g, на відміну 9-11 g на СА Схід . Зробили вже макети машин, тільки після зняття благоволившего до Челомею Н.С.Хрущева воздушно-космическую тематику у ОКБ-52 відібрали.

Займався крилатими кораблями і А.Н.Туполев, але ще про неї відомо взагалі обмаль: досвідчений примірник безпілотного ВКС 130 побудували, яке пілотований варіант 136 мав називатися Червона До 1965 р. із усіх минавиапромовских програм залишилася лише відома сьогодні під назвами 50-50 і Спіраль , разрабатывавшаяся в ОКБ Мікояна під керівництвом Г.Е.Лозино-Лозинским.звезда .

ОК "Буран" замислювався як військова система. Ось як згадував це у 1994-му року директор головного в ракетно-космічної промисловості Центрального НДІ машинобудування Ю.А.Мозжорин:

Програма має власну передісторію. 1972-го р. Ніксон оголосив, що у США починає розроблятися програма Space Shuttle . Вона стала оголошено як національна, розрахована на 60 пусків човника на рік, передбачалося створити 4 такі кораблі; видатки програму планувалися в розмірі 5 мільярдів 150 мільйонів доларів у цінах 1971 р. Надалі їх звісно підросли, як і всіх буває, досягли 13 мільярдів 400 мільйонів. Програма була серйозна, оскільки створювалися 4 стартових комплексу, з урахуванням Ванденберг і мисі Кеннеді, створювалися спеціальні виробництва.

Челнок виводив на навколоземну орбіту 29,5 т, і як міг спускати з орбіти вантаж до кінцевого 14,5 т. Це дуже серйозно, і ми розпочали вивчати, з якою метою він створюється? Адже всі було досить незвичайно: вагу, виведений на орбіту з допомогою одноразових носіїв і в Америці, навіть сягав 150 т/рік, а ви тут замислювалося удванадцятеро більше; з орбіти не спускалося, а ви тут передбачалося повертати 820 т/рік... Це була просто Програма створення якийсь космічної системи під гаслом зниження витрат за транспортні витрати (наші, нашого інституту проробки показали, що ніякого зниження фактично нічого очікувати спостерігатися), вона мала явне цільове військове призначення.

І це дійсно, тим часом почали казати з приводу створення потужних лазерів, променевого зброї, зброї на нових фізичних принципах, яке теоретично дозволяє знищувати ракети противника за кілька тисячі кілометрів. Саме ось створення такої системи та передбачалося для відпрацювання цієї нової зброї в космічних умовах .

Слова Юрія Олександровича підтверджує заступник головного конструктора МКС Буран В.М.Филин:

Необхідність створення вітчизняної багаторазової космічної системи як засобу стримування потенційного противника було виявлено під час аналітичних досліджень, проведених Інститутом проблем машиноведения АН СРСР і НВО

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація