Kapag tiningnan mo ang mga larawan ng Burana at Shuttle na may pakpak na spacecraft, maaari kang magkaroon ng impression na magkatulad ang mga ito. Hindi bababa sa dapat mayroong anumang pangunahing mga pagkakaiba. Sa kabila ng panlabas na pagkakapareho, ang dalawang mga sistemang puwang na ito ay magkakaiba pa rin sa panimula.
Shuttle at Buran
Shuttle
Ang Shuttle ay isang magagamit muli na transport spacecraft (MTKK). Ang barko ay mayroong tatlong mga liquid-propellant rocket engine (LPRE), na tumatakbo sa hydrogen. Ahente ng oxidizing - likido oxygen. Ang pagpunta sa orbit ng mababang lupa ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng gasolina at oxidizer. Samakatuwid, ang fuel tank ay ang pinakamalaking elemento ng Space Shuttle system. Ang spacecraft ay matatagpuan sa malaking tangke na ito at konektado dito ng isang sistema ng mga pipeline kung saan ang fuel at oxidizer ay ibinibigay sa mga engine ng Shuttle.
At pareho, ang tatlong makapangyarihang makina ng may pakpak na barko ay hindi sapat upang pumunta sa kalawakan. Nakalakip sa gitnang tangke ng system ay dalawang solid-propellant boosters - ang pinakamalakas na mga rocket sa kasaysayan ng sangkatauhan hanggang ngayon. Ang pinakadakilang lakas ay kinakailangan nang tumpak sa simula upang ilipat ang multi-toneladang barko at iangat ito sa unang apat at kalahating sampung sampung kilometro. Ang mga solidong rocket booster ay kukuha ng 83% ng karga.
Ang isa pang "Shuttle" ay nag-aalis
Sa taas na 45 km, ang mga solidong propeller na boosters, na naubos ang lahat ng gasolina, ay nahiwalay mula sa barko at, sa pamamagitan ng parasyut, sumabog sa dagat. Dagdag dito, sa taas na 113 km, ang "shuttle" ay tumataas sa tulong ng tatlong mga rocket engine. Matapos paghiwalayin ang tangke, ang barko ay lilipad ng isa pang 90 segundo sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw at pagkatapos, sa loob ng maikling panahon, dalawang orbital na maneuvering na makina na pinapatakbo ng self-igniting fuel ang nakabukas. At ang "shuttle" ay papunta sa isang gumaganang orbit. At ang tanke ay pumapasok sa kapaligiran, kung saan ito nasusunog. Ang mga bahagi nito ay nahuhulog sa karagatan.
Kagawaran ng solidong propellant boosters
Ang mga orbital maneuvering engine ay dinisenyo, tulad ng ipinahihiwatig ng kanilang pangalan, para sa iba't ibang mga maneuver sa kalawakan: para sa pagbabago ng mga parameter ng orbital, para sa pag-dock sa ISS o sa iba pang spacecraft sa orbit ng mababang Earth. Kaya't ang "shuttles" ay gumawa ng maraming mga pagbisita sa Hubble na umiikot na teleskopyo para sa paglilingkod.
At sa wakas, ang mga motor na ito ay nagsisilbi upang lumikha ng isang pagpepreno ng braking kapag bumalik sa Earth.
Ang yugto ng orbital ay ginawa alinsunod sa aerodynamic na pagsasaayos ng isang tailless monoplane na may isang mababang-nakahiga na delta wing na may isang dobleng pag-sweep ng nangungunang gilid at may isang patayong buntot ng karaniwang pamamaraan. Para sa pagkontrol sa atmospera, ginagamit ang isang dalawang piraso na timon sa keel (narito ang isang preno ng hangin), mga elevator sa trailing edge ng pakpak at isang balancing flap sa ilalim ng aft fuselage ay ginagamit. Naibabalik na chassis, traysikel, na may wheel ng ilong.
Haba 37, 24 m, wingpan 23, 79 m, taas 17, 27 m. Ang "tuyong" bigat ng sasakyan ay halos 68 t, pagbaba ng timbang - mula 85 hanggang 114 t (depende sa gawain at kargamento), pag-landing sa bumalik sa pagkarga sa board - 84, 26 t.
Ang pinakamahalagang tampok sa disenyo ng airframe ay ang thermal protection nito.
Sa mga lugar na pinapagaling ng init (temperatura ng disenyo hanggang 1430 ° C), ginagamit ang isang multilayer carbon-carbon composite. Mayroong ilang mga naturang lugar, higit sa lahat ang fuselage na ilong at ang nangungunang gilid ng pakpak. Ang mas mababang ibabaw ng buong patakaran ng pamahalaan (pag-init mula 650 hanggang 1260 ° C) ay natatakpan ng mga tile na gawa sa isang materyal batay sa quartz fiber. Ang mga tuktok at gilid na ibabaw ay bahagyang protektado ng mga tile ng pagkakabukod ng mababang temperatura - kung saan ang temperatura ay 315-650 ° C; sa ibang mga lugar, kung saan ang temperatura ay hindi hihigit sa 370 ° С, ginamit ang materyal na naramdaman na natatakpan ng silicone rubber.
Ang kabuuang bigat ng lahat ng apat na uri ng thermal protection ay 7164 kg.
Ang yugto ng orbital ay may isang double-deck na sabungan para sa pitong mga astronaut.
Shuttle sa itaas na deck
Sa kaganapan ng isang pinalawig na programa ng paglipad o kapag gumaganap ng mga operasyon sa pagsagip, hanggang sa sampung tao ang maaaring makasakay sa shuttle. Sa sabungan, may mga kontrol sa paglipad, lugar ng trabaho at pagtulog, kusina, silid ng imbakan, isang sanitary kompartimento, isang airlock, operasyon at mga post sa pagkontrol sa payload, at iba pang kagamitan. Ang kabuuang presyur na dami ng cabin ay 75 metro kubiko. m, ang sistema ng suporta sa buhay ay nagpapanatili ng presyon ng 760 mm Hg dito. Art. at temperatura sa saklaw na 18, 3 - 26, 6 ° С.
Ang sistemang ito ay ginawa sa isang bukas na bersyon, iyon ay, nang walang paggamit ng pagbabagong-buhay ng hangin at tubig. Ang pagpipiliang ito ay dahil sa ang katunayan na ang tagal ng mga flight ng shuttle ay itinakda sa pitong araw, na may posibilidad na dalhin ito hanggang 30 araw gamit ang karagdagang mga pondo. Sa gayong walang gaanong awtonomiya, ang pag-install ng kagamitan sa pagbabagong-buhay ay nangangahulugang isang hindi makatarungang pagtaas ng timbang, pagkonsumo ng kuryente at ang pagiging kumplikado ng mga kagamitan sa onboard.
Ang supply ng mga naka-compress na gas ay sapat upang maibalik ang normal na kapaligiran sa cabin sa kaganapan ng isang kumpletong depressurization o upang mapanatili ang presyon ng 42.5 mm Hg dito. Art. sa loob ng 165 minuto kapag ang isang maliit na butas ay nabuo sa katawan ng barko ilang sandali pagkatapos ng pagsisimula.
Ang kargamento ng kargamento ay sumusukat sa 18, 3 x 4, 6 m at dami ng 339, 8 cubic meter. Ang m ay nilagyan ng manipulator na "tatlong tuhod" na 15, 3 m ang haba. Kapag binuksan ang mga pintuan ng kompartimento, ang mga radiator ng sistema ng paglamig ay naging posisyon ng pagtatrabaho kasama nila. Ang pagsasalamin ng mga radiator panel ay tulad na nanatili silang malamig kahit na ang araw ay sumisikat sa kanila.
Ano ang magagawa ng Space Shuttle at kung paano ito lilipad
Kung naiisip namin ang isang binuo system na lumilipad nang pahalang, makakakita kami ng isang panlabas na tangke ng gasolina bilang gitnang elemento nito; ang isang orbiter ay naka-dock dito mula sa itaas, at ang mga accelerator ay nasa gilid. Ang kabuuang haba ng system ay 56.1 m, at ang taas ay 23.34 m. Ang pangkalahatang lapad ay natutukoy ng wingpan ng yugto ng orbital, iyon ay, ito ay 23.79 m. Ang maximum na bigat ng paglunsad ay tungkol sa 2,041,000 kg.
Imposibleng magsalita nang hindi malinaw tungkol sa laki ng payload, dahil depende ito sa mga parameter ng target na orbit at sa launch point ng spacecraft. Narito ang tatlong mga pagpipilian. Ang sistema ng Space Shuttle ay may kakayahang ipakita:
- 29,500 kg kapag inilunsad pasilangan mula sa Cape Canaveral (Florida, silangang baybayin) sa isang orbit na may altitude na 185 km at isang hilig na 28º;
- 11 300 kg kapag inilunsad mula sa Space Flight Center. Kennedy sa isang orbit na may altitude na 500 km at isang hilig na 55º;
- 14,500 kg noong inilunsad mula sa Vandenberg Air Force Base (California, kanlurang baybayin) patungo sa isang circumpolar orbit na may altitude na 185 km.
Para sa mga shuttle, dalawang mga landing strip ang nilagyan. Kung ang shuttle ay nakarating sa malayo mula sa site ng paglulunsad, uuwi ito sa isang Boeing 747
Ang Boeing 747 ay tumatagal ng shuttle papunta sa cosmodrome
Sa kabuuan, limang shuttle ang itinayo (dalawa sa kanila ang namatay sa mga aksidente) at isang prototype.
Kapag nagkakaroon ng pag-unlad, ipinapalagay na ang shuttles ay gagawa ng 24 na paglulunsad sa isang taon, at ang bawat isa sa kanila ay makakakuha ng hanggang sa 100 mga flight sa kalawakan. Sa pagsasagawa, ginamit sila nang mas kaunti - sa pagtatapos ng programa sa tag-init ng 2011, 135 paglunsad ang ginawa, kung saan ang Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10 …
Ang mga tauhan ng shuttle ay binubuo ng dalawang mga astronaut - ang kumander at ang piloto. Ang pinakamalaking tauhan ng shuttle ay walong mga astronaut (Challenger, 1985).
Reaksyon ng Soviet sa paglikha ng Shuttle
Ang pagbuo ng "shuttle" ay gumawa ng isang mahusay na impression sa mga pinuno ng USSR. Ito ay isinasaalang-alang na ang mga Amerikano ay bumubuo ng isang orbital bomber na armado ng mga space-to-ground missile. Ang malaking sukat ng shuttle at ang kakayahang ibalik ang isang karga hanggang 14.5 tonelada sa Earth ay binigyang kahulugan bilang isang malinaw na banta ng pagdukot ng mga satellite ng Soviet at maging ang mga istasyon ng kalawakan ng Soviet tulad ng Almaz, na lumipad sa kalawakan sa ilalim ng pangalang Salyut. Ang mga pagtantya na ito ay nagkamali, dahil inabandona ng Estados Unidos ang ideya ng isang pambobomba sa kalawakan noong 1962 na may kaugnayan sa matagumpay na pagpapaunlad ng isang nuclear submarine at mga ground-based ballistic missile.
Madaling magkasya si Soyuz sa hawak ng cargo
Hindi maintindihan ng mga eksperto ng Sobyet kung bakit 60 paglulunsad ng shuttle ang kinakailangan sa isang taon - isang paglunsad sa isang linggo! Saan nagmula ang maraming mga space satellite at istasyon kung saan magmula ang Shuttle? Ang mga taong Soviet na naninirahan sa isang iba't ibang sistemang pang-ekonomiya ay hindi maisip na ang pamumuno ng NASA, na masigasig na nagtulak ng isang bagong programa sa kalawakan sa gobyerno at Kongreso, ay ginabayan ng takot na maging walang trabaho. Ang lunar na programa ay malapit nang matapos at libu-libong mga kwalipikadong dalubhasa ay wala nang trabaho. At, pinakamahalaga, ang respetado at napakahusay na suweldo ng mga ehekutibo ng NASA ay humarap sa nakakadismayang pag-asang humiwalay sa kanilang mga tinitirhang tanggapan.
Samakatuwid, isang pag-aaral ng pagiging posible sa ekonomiya ay inihanda sa malaking pakinabang sa pananalapi ng magagamit muli na transport spacecraft sakaling talikdan ang mga hindi magagamit na rocket. Ngunit para sa mamamayan ng Soviet ganap na hindi maintindihan na ang pangulo at ang kongreso ay maaaring gumastos ng mga pondo sa buong bansa lamang na may pag-aalala sa opinyon ng kanilang mga botante. Sa koneksyon na ito, naghari ang opinyon sa USSR na ang mga Amerikano ay lumilikha ng isang bagong QC para sa ilang mga hindi maunawaan na gawain sa hinaharap, malamang na ang mga militar.
Reusable spacecraft "Buran"
Sa Unyong Sobyet, orihinal na pinlano na lumikha ng isang pinabuting kopya ng Shuttle - isang orbital na eroplano na OS-120, na may bigat na 120 tonelada. (Ang American shuttle ay tumimbang ng 110 tonelada sa buong karga). Hindi tulad ng Shuttle, binalak nitong magbigay ng kagamitan ang Buran na may isang eject cockpit para sa dalawang piloto at turbojet engine para sa landing sa paliparan.
Giit ng pamunuan ng sandatahang lakas ng USSR ang halos kumpletong pagkopya ng "shuttle". Sa oras na ito, ang katalinuhan ng Soviet ay nakakuha ng maraming impormasyon sa American spacecraft. Ngunit ito ay naging hindi gaanong simple. Ang mga domestic hydrogen-oxygen rocket engine ay naging mas malaki ang sukat at mas mabigat kaysa sa mga Amerikano. Bukod dito, sa mga tuntunin ng kapangyarihan, sila ay mas mababa kaysa sa ibang bansa. Samakatuwid, sa halip na tatlong mga rocket engine, kinakailangan na mag-install ng apat. Ngunit sa orbital na eroplano walang simpleng lugar para sa apat na mga makina ng propulsyon.
Sa shuttle, 83% ng load sa simula ay dala ng dalawang solid-propellant boosters. Sa Unyong Sobyet, hindi posible na bumuo ng tulad ng malakas na missile na solid-propellant. Ang mga misil ng ganitong uri ay ginamit bilang mga ballistic carrier ng dagat at mga land-based na singil sa nukleyar. Ngunit hindi nila masyadong naabot ang hinihiling na lakas. Samakatuwid, ang mga taga-disenyo ng Soviet ay may tanging pagkakataon - upang magamit ang mga rocket-propellant rocket bilang mga accelerator. Sa ilalim ng programa ng Energia-Buran, isang matagumpay na petrolyo-oxygen RD-170 ay nilikha, na nagsilbing isang kahalili sa mga solid-fuel boosters.
Ang lokasyon mismo ng Baikonur cosmodrome ay pinilit ang mga taga-disenyo na dagdagan ang lakas ng kanilang mga sasakyang pang-ilunsad. Alam na mas malapit ang launch pad sa equator, mas malaki ang load ng isa at ang parehong rocket ay maaaring ilagay sa orbit. Ang American cosmodrome sa Cape Canaveral ay may 15% na kalamangan kaysa kay Baikonur! Iyon ay, kung ang isang rocket na inilunsad mula sa Baikonur ay maaaring magtaas ng 100 tonelada, pagkatapos ay ilulunsad nito ang 115 tonelada sa orbit kapag inilunsad mula sa Cape Canaveral!
Mga kundisyong geograpiko, pagkakaiba-iba sa teknolohiya, mga katangian ng mga nilikha engine at isang iba't ibang diskarte sa disenyo - lahat naiimpluwensyahan ang hitsura ng "Buran". Batay sa lahat ng mga katotohanang ito, isang bagong konsepto at isang bagong orbital na sasakyan na OK-92, na may bigat na 92 tonelada, ay binuo. Apat na oxygen-hydrogen engine ang inilipat sa gitnang fuel tank at nakuha ang ikalawang yugto ng paglunsad ng Energia na sasakyan. Sa halip na dalawang solid-propellant boosters, napagpasyahan na gumamit ng apat na rocket sa likidong fuel petrolyo-oxygen na may apat na silid na RD-170 engine. Ang ibig sabihin ng apat na silid ay apat na mga nozel; ang isang nguso ng gripo na may malaking lapad ay lubhang mahirap gawin. Samakatuwid, ang mga taga-disenyo ay nagpupunta sa komplikasyon at pagtimbang ng engine sa pamamagitan ng pagdidisenyo nito ng maraming mas maliit na mga nozel. Mayroong maraming mga nozzles tulad ng may mga pagkasunog kamara na may isang bungkos ng fuel at oxidizer supply pipelines at lahat ng mga "moorings". Ang link na ito ay ginawa alinsunod sa tradisyonal, "maharlikang" pamamaraan, na katulad ng "mga alyansa" at "silangan", ay naging unang yugto ng "Enerhiya".
"Buran" sa paglipad
Ang Buran cruise ship mismo ay naging pangatlong yugto ng paglulunsad ng sasakyan, katulad ng Soyuz. Ang pagkakaiba lamang ay ang Buran ay matatagpuan sa gilid ng ikalawang yugto, habang ang Soyuz ay nasa pinaka tuktok ng ilunsad na sasakyan. Kaya, ang klasikong pamamaraan ng isang tatlong yugto na disposable space system ay nakuha, na may pagkakaiba lamang na muling magagamit ang orbital ship.
Ang kakayahang magamit muli ay isa pang problema ng sistemang Energia-Buran. Para sa mga Amerikano, ang mga shuttle ay dinisenyo para sa 100 flight. Halimbawa, ang makina ng orbital maneuvering ay maaaring makatiis ng hanggang sa 1000 pagliko. Pagkatapos ng pagpapanatili ng pag-iingat, ang lahat ng mga elemento (maliban sa fuel tank) ay angkop para sa paglulunsad sa kalawakan.
Solid propellant booster na kinuha ng isang espesyal na sisidlan
Ang mga solid-propellant boosters ay na-parachute sa karagatan, kinuha ng mga espesyal na sisidlan ng NASA at inihatid sa halaman ng gumawa, kung saan sumailalim sila sa pagpapanatili ng pag-iingat at napuno ng gasolina. Ang Shuttle mismo ay lubusang nasuri, pinipigilan at naayos.
Ang Ministro sa Depensa na si Ustinov sa isang ultimatum ay humiling na ang sistemang Energia-Buran ay dapat na muling ma-recycle. Samakatuwid, pinilit ang mga taga-disenyo na harapin ang problemang ito. Pormal, ang mga boosters sa gilid ay itinuturing na magagamit muli, na angkop para sa sampung paglulunsad. Ngunit sa katunayan, hindi ito dumating sa maraming kadahilanan. Dalhin kahit papaano ang katotohanan na ang mga Amerikanong tagabilis ay bumagsak sa karagatan, at ang mga Sobyet ay nahulog sa steppe ng Kazakh, kung saan ang mga kondisyon sa pag-landing ay hindi kasing ganda ng mainit na tubig sa karagatan. At ang isang likido-propellant na rocket ay isang mas maselan na paglikha. kaysa sa solidong propellant. Ang "Buran" ay dinisenyo din para sa 10 flight.
Sa pangkalahatan, hindi gumana ang reusable system, kahit na halata ang mga nakamit. Ang barkong orbital ng Soviet, na napalaya mula sa malalaking engine ng propulsyon, ay nakatanggap ng mas maraming makapangyarihang makina para sa pagmamaniobra sa orbit. Alin, sa kaso ng paggamit nito bilang isang puwang na "fighter-bomber", binigyan ito ng mahusay na mga kalamangan. Plus turbojets para sa atmospheric flight at landing. Bilang karagdagan, isang malakas na rocket ay nilikha na may unang yugto sa gasolina ng petrolyo, at ang pangalawa sa hydrogen. Ito ay isang rocket na kulang ang USSR upang manalo sa karera ng buwan. Sa mga tuntunin ng mga katangian nito, ang Energia ay halos katumbas ng American Saturn-5 rocket na nagpadala ng Apollo-11 sa buwan.
Ang "Buran" ay may mahusay na panlabas na kakayahang mai-access sa American "Shuttle". Korabl poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka» c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie at pocadke pocle vozvrascheniya in plotnye cloi atmocfery - wheel napravleniya and elevator. Nagawa niyang makontrol ang isang pagbaba sa himpapawid na may isang maneuver sa gilid na hanggang sa 2000 kilometro.
Ang haba ng "Buren" ay 36.4 metro, ang wingpan ay halos 24 metro, ang taas ng barko sa chassis ay higit sa 16 metro. Ang lumang masa ng barko ay higit sa 100 tonelada, kung saan 14 tonelada ang ginagamit para sa gasolina. Sa nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina para sa ekipazha at bolshey chacti aparatury para sa obecpecheniya poleta sa coctave raketno-kocmicheckogo komplekca, avtonomnogo poleta nA orbite, cpucka at pocadki. Ang dami ng cabin ay higit sa 70 metro kubiko.
Kapag vozvraschenii in plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki[hnocti korablya rakalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevyshat 150. Samakatuwid, ang "BURAN" ay nakikilala ang malakas na thermal protection nito, na nagbibigay ng normal na kondisyon sa temperatura para sa disenyo ng isang barko habang nasa flight sa sasakyang panghimpapawid
Ang takip na lumalaban sa init na gawa sa higit sa 38 libong mga tile, na gawa sa mga espesyal na materyales: hibla ng kuwarts, pangunahing pagganap ng mataas, walang core Ang ceramic timber ay may kakayahang makaipon ng init, nang hindi ito ipinapasa sa katawan ng barko. Ang kabuuang masa ng sandatang ito ay humigit-kumulang na 9 tonelada.
Ang haba ng BURANA cargo compartment ay halos 18 metro. Sa malawak na kompartimento nito, posible na tumanggap ng isang kargamento na may bigat na hanggang 30 tonelada. Doon posible na maglagay ng malalaking sasakyan sa kalawakan - malalaking satellite, mga bloke ng mga istasyon ng orbital. Ang landing mass ng barko ay 82 tonelada.
Ginamit ang "BURAN" sa lahat ng kinakailangang mga system at kagamitan para sa parehong awtomatiko at naka-pilot na paglipad. Ito at ang paraan ng pag-navigate at kontrol, at radiotechnical at mga sistema ng telebisyon, at awtomatikong mga kontrol para sa init at lakas
Cabin ni Buran
Ang pangunahing pag-install ng makina, dalawang pangkat ng mga engine para sa pagmamaniobra ay matatagpuan sa dulo ng seksyon ng buntot at sa harap na bahagi ng frame.
Sa kabuuan, pinlano na magtayo ng 5 mga orbital ship. Bukod sa Buran, ang Tempest ay halos handa na at halos kalahati ng Baikal. Dalawang iba pang mga barko na nasa paunang yugto ng paggawa ay hindi nakatanggap ng mga pangalan. Ang sistemang Energia-Buran ay hindi pinalad - ipinanganak ito sa isang kapus-palad na oras para dito. Ang ekonomiya ng Sobyet ay hindi na nakapagpamahalaan ng mga mamahaling programa sa kalawakan. At ang ilang uri ng kapalaran ay hinabol ang mga cosmonaut na naghahanda para sa mga flight sa "Buran". Ang mga piloto ng pagsubok na sina V. Bukreev at A. Lysenko ay namatay sa mga pag-crash ng eroplano noong 1977, bago pa man sumali sa cosmonaut group. Noong 1980, namatay ang test pilot na si O. Kononenko. Pinatay ng 1988 sina A. Levchenko at A. Shchukin. Matapos ang flight ng "Buran" R. Stankevichus, ang co-pilot para sa manned flight ng winged spacecraft, namatay sa isang pagbagsak ng eroplano. Si Volk ay hinirang na unang piloto.
Ang "Buran" ay hindi rin pinalad. Matapos ang una at tanging matagumpay na paglipad, ang barko ay itinago sa isang hangar sa Baikonur cosmodrome. Noong Mayo 12, 2002, ang overlap ng pagawaan na kung saan matatagpuan ang modelo ng Buran at ang Energia ay gumuho. Sa malungkot na kuwerdas na ito, natapos ang pagkakaroon ng may pakpak na spacecraft, na nagpakita ng labis na pag-asa.
Matapos ang pagbagsak ng sahig
