Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?

Spisu treści:

Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?
Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?

Wideo: Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?

Wideo: Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?
Wideo: Angara-A5 launch, 2021 2024, Listopad
Anonim
Obraz
Obraz

. [1]

Obraz
Obraz

Czy myślisz, że chcę jeszcze raz opowiedzieć o „zabójcach miast”, tych skrytych drapieżnikach głębinowych, którzy swoimi salwami potrafią wymazać powierzchnię porównywalną z obszarem ponad 300 megamiast na świecie? Nie. Dokładniej, nie do końca „nie”! „Przebijmy miecze na lemiesze”[3]: porozmawiamy o prawie pokojowych rakietach nośnych „Swell”, „Volna”, „Calm”, „Priboy” i „Rickshaw”. Mówiąc ściślej, od urodzenia byli prawdziwymi bojownikami i mogli zmieść z powierzchni planety niemal każdy kraj na świecie.

Rakiety morskie i systemy kosmiczne

Obraz
Obraz

Powietrze „pachniało”… nie, nie burzą, ale ciągnęło jak nawóz (powiedziałbym – gówno): „głasnost” i „pieriestrojka”, „współpraca” i „nowe myślenie polityczne”, „pluralizm” i „ rozbrojenie.

W miarę pogarszania się sytuacji gospodarczej w kraju kierownictwo sowieckie uważało redukcję uzbrojenia i wydatków wojskowych za sposób na rozwiązanie problemów finansowych, dlatego nie wymagało od partnerów gwarancji i odpowiednich kroków, tracąc przy tym pozycję na arenie międzynarodowej. [2]

Skoncentruje się na tym, jak Państwowe Centrum Rakietowe Biura Projektowego im. wiceprezes Makeeva (Miass) rozwiązał problem „nawrócenia” w dobie „pierestrojki” i po jej zakończeniu.

Obraz
Obraz

W 1985 roku firma aktywnie kontynuowała rozwój technologii rakiet wojskowych na potrzeby Marynarki Wojennej ZSRR: z powodzeniem modernizowała systemy rakietowe D9RM i D19, opracowywała i testowała nowy sprzęt bojowy oraz prowadziła prace nad tworzeniem i próbami polowymi nowy kompleks strategiczny R-39UTTKh/3M91 Bark - SS-NX-28.

Obraz
Obraz

Możesz zapoznać się z produktami wojskowymi GRC i ich charakterystyką działania, korzystając z linków:

→ Systemy rakietowe bojowe.

→ Główne cechy.

→ Start nurkowania. Wynik działalności Biura Projektów Mechanicznych /Przegląd wideo/.

W tych czasach kierownictwo zdecydowało, że KBM musi znaleźć i podbić swoją niszę w temacie rakiet i kosmosu. Jednym z kierunków tych prac była propozycja wykorzystania podwodnych rakiet balistycznych (SLBM) do wystrzeliwania ładunków w kosmos. Przede wszystkim zwrócili uwagę na demontaż SLBM po zakończeniu ich służby i zgodnie z Traktatem o ograniczeniu i ograniczeniu strategicznej broni ofensywnej.

Produkować garnki i patelnie czy robić to, w czym jesteśmy dobrzy?

Prace prowadzono w następujących kierunkach:

Pionierem w tej dziedzinie była przebudowana rakieta RSM-25 (URAV VMF - 4K10, NATO - SS-N-6 Mod 1, Serb): rakieta „Swell”, która służyła do przeprowadzania unikalnych eksperymentów w warunkach krótkotrwałych. termin zero grawitacji, podany na pasywnym odcinku trajektorii (czas w stanie nieważkości 15 minut, poziom mikrograwitacji 10-3g).

Obraz
Obraz

Jednostka składała się z 15 pieców egzotermicznych, aparatury informacyjno-pomiarowej i dowodzenia, systemu spadochronowego miękkiego lądowania. W piecach egzotermicznych umieszczono różne materiały wyjściowe, w szczególności krzem-german, aluminium-ołów, Al-Cu, nadprzewodnik wysokotemperaturowy i inne, z których w trakcie eksperymentu w warunkach zerowej grawitacji w temperaturach w piecach od 600 °C do 1500 °C, powinny być uzyskane materiały o nowych właściwościach.

Obraz
Obraz

18 grudnia 1991 r. po raz pierwszy w praktyce krajowej wystrzelono balistyczny pojazd nośny z modułem technologicznym Sprint z atomowego okrętu podwodnego typu Navaga (Projekt 667A Navaga, według klasyfikacji Ministerstwa Obrony USA i NATO - Yankee). Uruchomienie zakończyło się sukcesem, a klient naukowy, NPO Kompomash, otrzymał unikalne próbki nowych materiałów. Tak więc pierwszy krok został zrobiony w rakietowym i kosmicznym temacie KBM.

Ale nie wszystko poszło tak prosto: wydarzył się Państwowy Komitet Wyjątkowy, potem sam ZSRR przestał istnieć, zmienił się rząd i jego ogólna linia, Czubajs i Gajdar, Jelcyn i jego generałowie oraz inne nowe postacie

elita polityczna. Rakieta i tworzenie nowych biznesowych „elitów”:

Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?
Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?

Zmniejszenie ilości spraw obronnych postawiło przed sztabem CBK „KB im. Akademik W. P. Makiejew”zadanie zintensyfikowanych poszukiwań nowych„ cywilnych”intensywnych obszarów nauki, które umożliwiłyby utrzymanie wysoko wykwalifikowanego personelu, bazy materiałowej i technologicznej, w rzeczywistości dając szansę„ przetrwania”.

Szybka adaptacja do nowych trajektorii, doskonałość pod względem energii i masy SLBM, w połączeniu z wysokimi wskaźnikami niezawodności i bezpieczeństwa, pozwalają na ich wykorzystanie jako środka dostarczania ładunków o różnym przeznaczeniu w bliską przestrzeń podczas szkolenia i praktycznego strzelania oraz startów w celu potwierdzenia i przedłużyć żywotność.

W celu przeprowadzenia nowych eksperymentów w stanie nieważkości stworzono balistyczną jednostkę biotechnologiczną „Eter” z aparaturą naukową „Meduza”, przeznaczoną do szybkiego czyszczenia podczas lotu specjalnych preparatów medycznych w sztucznie wytworzonym polu elektrostatycznym. 9 grudnia 1992 r. u wybrzeży Kamczatki atomowy okręt podwodny Floty Pacyfiku z powodzeniem wystrzelił rakietę nośną Zyb wyposażoną w sprzęt Meduza, a w 1993 r. przeprowadzono kolejny podobny start. W trakcie tych eksperymentów wykazano możliwość uzyskania wysokiej jakości leków, w tym interferonu przeciwnowotworowego „Alfa-2”, w warunkach krótkotrwałej nieważkości.

W latach 1991-1993 Okręt podwodny projektu 667BDR wykonał trzy starty rakiet nośnych Zyb z blokami naukowo-technologicznymi Sprint i Efir, opracowanymi wspólnie z NPO Kompozit i Centrum Biotechnologii Kosmicznej.

Blok Sprint został zaprojektowany do opracowania procesów otrzymywania materiałów półprzewodnikowych o ulepszonej strukturze krystalicznej, stopów nadprzewodzących i innych materiałów w warunkach zerowej grawitacji. Blok Ether z aparaturą biotechnologiczną Meduza posłużył do badania technologii oczyszczania materiałów biologicznych oraz do otrzymywania preparatów biologicznych i medycznych o wysokiej czystości metodą elektroforezy.

Uzyskano unikalne próbki monokryształów krzemu i niektórych stopów (Sprint), a w eksperymentach Meduza, na podstawie wyników badań interferonu Alpha-2 o działaniu przeciwwirusowym i przeciwnowotworowym, można było potwierdzić możliwość oczyszczania kosmicznego preparatów biologicznych pod warunki krótkotrwałej nieważkości. W praktyce udowodniono, że Rosja opracowała skuteczną technologię prowadzenia eksperymentów w warunkach krótkotrwałej nieważkości przy użyciu morskich rakiet balistycznych.

Logiczną kontynuacją tej pracy było uruchomienie Volna LV w 1995 roku

Obraz
Obraz

Rakieta nośna „Wolna”, stworzona na bazie SLBM RSM-50 (SS-N-18), o masie startowej około 34 ton, służy przede wszystkim do startów wzdłuż trajektorii balistycznych w celu rozwiązania problemów opracowania technologii otrzymywania materiałów w mikrograwitacji i innych badaniach.

Użycie bojowe RSM-50 SLBM z pozycji podwodnej łodzi podwodnej jest zapewnione przy wzburzonym morzu do 8 punktów, tj. praktycznie w każdych warunkach pogodowych do badań naukowych i startów LV.

Obraz
Obraz

Rozpoczęcie komercyjnego wykorzystania SLBM można uznać za wystrzelenie w 1995 roku Volna LV z okrętu podwodnego projektu Kalmar 667 BDRM. Wodowanie przeprowadzono wzdłuż balistycznej trasy Morze Barentsa - Półwysep Kamczatka na odległość 7500 km. Moduł termokonwekcyjny Uniwersytetu w Bremie (Niemcy) stał się ładunkiem dla tego międzynarodowego eksperymentu.

Obraz
Obraz

Podczas wodowania Volna LV używany jest uratowany samolot Volan. Przeznaczony jest do prowadzenia badań naukowych i stosowanych w warunkach zerowej grawitacji poprzez starty po trajektoriach suborbitalnych.

W locie z samolotu przesyłane są informacje telemetryczne o monitorowanych parametrach. W końcowej fazie lotu urządzenie wykonuje zniż balistyczny, a przed lądowaniem uruchamiany jest dwustopniowy spadochronowy system ratunkowy. Po „miękkim” lądowaniu urządzenie jest szybko wykrywane i ewakuowane.

Obraz
Obraz

Do uruchomienia sprzętu badawczego o zwiększonej masie (do 400 kg) wykorzystywana jest ulepszona wersja uratowanego samolotu Volan-M. Poza rozmiarami i wagą wariant ten ma oryginalny układ aerodynamiczny.

Oprócz przyrządów naukowych o wadze 105 kg uratowany pojazd zawiera pokładowy kompleks pomiarowy. Zapewnia kontrolę eksperymentu i kontrolę parametrów lotu. ALS „Volan” jest wyposażony w trzystopniowy spadochronowy system lądowania oraz sprzęt do operacyjnego (nie dłuższego niż 2 godziny) poszukiwania pojazdu po wylądowaniu. W celu skrócenia kosztów i czasu opracowania w maksymalnym stopniu zapożyczono rozwiązania techniczne, komponenty i urządzenia seryjnych systemów rakietowych.

Podczas startu w 1995 roku poziom mikrograwitacji wynosił 10-4…10 -5gz czasem zerowej grawitacji 20,5 minuty. Rozpoczęły się badania, które wskazują na fundamentalną możliwość stworzenia uratowanego samolotu z wyposażeniem naukowym o wadze do 300 kg, wystrzelonego przez rakietę nośną Volna po trajektorii o czasie zerowej grawitacji 30 minut na poziomie mikrograwitacji 10-5…10-6 g.

Rakietę Volna można wykorzystać do wystrzeliwania sprzętu na trajektorie suborbitalne do badania procesów geofizycznych w górnej atmosferze i bliskiej przestrzeni kosmicznej, monitorowania powierzchni Ziemi i przeprowadzania różnych, w tym aktywnych eksperymentów.

Powierzchnia ładunkowa to ścięty stożek o wysokości 1670 mm, średnicy podstawy 1350 mm i tępym promieniu wierzchołka stożka 405 mm. Rakieta zapewnia wystrzeliwanie ładunków o masie 600…700 kg na trajektorii o maksymalnej wysokości 1200…1300 km, ao masie 100 kg - o maksymalnej wysokości do 3000 km. Możliwe jest zainstalowanie na rakiecie kilku elementów ładunku i ich sekwencyjne rozdzielanie.

Wiosną 2012 roku kapsuła EXPERT została wystrzelona z łodzi podwodnej na Oceanie Spokojnym za pomocą rakiety konwersyjnej Volna i kompleksu kosmicznego na zlecenie Niemieckiego Centrum Lotniczego (DLR).

Projekt EXRERT realizowany jest pod przewodnictwem Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Obraz
Obraz

Stuttgart Institute for Research in Construction and Design Technology oraz Niemieckie Centrum Lotnicze opracowały i wyprodukowały nos z włókna ceramicznego do kapsuły EXPERT.

Nos z włókna ceramicznego zawiera czujniki, które rejestrują dane środowiskowe podczas powrotu kapsuły do atmosfery, takie jak temperatura powierzchni, strumień ciepła i ciśnienie aerodynamiczne. Dodatkowo na dziobie znajduje się okienko, przez które spektrometr rejestruje procesy chemiczne zachodzące w czole wstrząsu podczas wchodzenia do atmosfery.

Obraz
Obraz

→ Charakterystyka techniczna rakiety nośnej „Wolna”.

Uruchom pojazd „Spokój”

Obraz
Obraz

Rodzina lekkich rakiet nośnych: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R została opracowana na bazie rakiety R-29RM SLBM i jest przeznaczona do wystrzeliwania małych statków kosmicznych na orbity bliskie Ziemi. Pojazd nośny „Sztil” nie ma odpowiednika na świecie pod względem poziomu osiąganych wskaźników energii i masy, umożliwia wystrzeliwanie ładunków o masie do 100 kg na orbity o wysokości perygeum do 500 km przy nachyleniu 78,9 º.

Podczas finalizowania standardowego R-29RM SLBM do wystrzeliwania statku kosmicznego wprowadzono pewne zmiany. Dodano specjalną ramę do montażu statku kosmicznego, który ma zostać wystrzelony, a program lotu został zmieniony. W trzecim etapie zainstalowano specjalny kontener telemetryczny z wyposażeniem serwisowym do kontroli wycofania przez służby naziemne. Projektanci musieli również rozwiązać problem związany z nagrzewaniem się owiewki głowicy podczas startu rakiety i jej wychodzeniem z wody, co mogło doprowadzić do uszkodzenia statku kosmicznego.

Obraz
Obraz

Statek kosmiczny jest umieszczony w specjalnej kapsule, która chroni ładunek przed wpływami termicznymi, akustycznymi i innymi z górnej sceny. Po wejściu na określoną orbitę kapsuła ze statkiem kosmicznym zostaje oddzielona, a ostatni stopień jest usuwany z toru lotu statku kosmicznego. Otwarcie kapsuły i uwolnienie ładunku odbywa się po przebyciu stopnia na odległość, która wyklucza wpływ pracujących silników na statek kosmiczny.

Pierwszego startu Shtil-1 LV dokonano 7 lipca 1998 r. Z atomowego okrętu podwodnego K-407 Nowomoskowsk. Ładunkiem były dwa satelity Technische Universitat Berlin (TUB) – Tubsat-N i Tubsat-Nl.

Obraz
Obraz

Największy z satelitów Tubsat-N ma gabaryty 320x320x104 mm i masę 8,5 kg. Mniejszy z satelitów Tubsat-Nl jest zainstalowany podczas startu na szczycie statku kosmicznego Tubsat-N. Jego gabaryty to 320x320x34 mm, a jego waga to około 3 kg.

Satelity zostały wystrzelone na orbitę zbliżoną do wyliczonej. Parametry orbity trzeciego stopnia rakiety po wycofaniu ze statku kosmicznego były następujące:

Obraz
Obraz

Na trzecim stopniu nośnika montowany jest specjalny kontener o wadze 72 kg. Kontener zawiera sprzęt telemetryczny do monitorowania szeregu parametrów oraz sprzęt do prowadzenia radiowego monitoringu orbity.

Atomowy okręt podwodny K-407, za pomocą którego przeprowadzono start, wchodzi w skład trzeciej flotylli Floty Północnej i jest stacjonowany w bazie morskiej Sayda-Guba (baza marynarki wojennej) w Zatoce Olenyaya w pobliżu wsi Skalisty (dawniej Gadżiewo)., a następnie ponownie przemianowany na obszar Gadzhievo) Murmanskaya.

Obraz
Obraz

Jest to jeden z siedmiu statków zbudowanych według projektu 667BDRM „Dolphin” (Delta IV według klasyfikacji NATO).

Obraz
Obraz

Pojazd nośny „Shtil-1” umożliwia umieszczenie ładunku ważącego 70 kg na orbicie kołowej o wysokości 400 km i nachyleniu 79 stopni.

Konstrukcja górnego stopnia prototypu została zaprojektowana tak, aby pomieścić cztery kompaktowe głowice bojowe w odizolowanych niewielkich objętościach. Ze względu na fakt, że nowoczesne komercyjne statki kosmiczne charakteryzują się niską gęstością upakowania i wymagają stosunkowo dużej przestrzeni integralnej, pełne wykorzystanie możliwości energetycznych LV jest niemożliwe. Oznacza to, że konstrukcja LV nakłada ograniczenie przestrzeni zajmowanej przez statek kosmiczny, która wynosi 0,183 m3… Energetyka niskiego napięcia umożliwia wystrzelenie statku kosmicznego o większej masie.

Konwersja rakiety R-29RM na rakietę nośną Shtil odbywa się przy minimalnych modyfikacjach, statek kosmiczny jest umieszczany na lądowisku jednej z głowic bojowych w specjalnej kapsule, która zapewnia ochronę przed wpływami zewnętrznymi. Pocisk jest wystrzeliwany z okrętu podwodnego lub z pozycji naziemnej okrętu podwodnego. Lot odbywa się w trybie inercyjnym.

Charakterystyczną cechą tego kompleksu jest wykorzystanie istniejącej infrastruktury poligonu „Nyonoksa”, w tym wyrzutni naziemnych, a także wycofanych ze służby bojowej seryjnych pocisków balistycznych R-29RM. Minimalne modyfikacje rakiety zapewnią wysoką niezawodność i dokładność umieszczenia ładunku na orbicie przy niskim koszcie startu (4 … 5 milionów USD).

Sztil-2 LV powstał w wyniku drugiego etapu modernizacji pocisku balistycznego R-29RM. Na tym etapie tworzony jest przedział ładunkowy, aby pomieścić ładunek, który składa się z aerodynamicznej owiewki upuszczanej w locie i adaptera, na którym znajduje się ładunek. Adapter umożliwia dokowanie przedziału ładunkowego do bagażnika. Objętość przedziału ładunkowego wynosi 1,87 m3.

Kompleks powstał na bazie pocisków balistycznych okrętów podwodnych R-29RM (RSM-54, SS-N-23) oraz istniejącej infrastruktury Pasma Północnego Nyonoksa, znajdującego się w obwodzie archangielskim.

Obraz
Obraz

Infrastruktura składowiska obejmuje:

Kompleks rakietowo-kosmiczny „Shtil-2”

Kompleks startowy naziemny

Ta ostatnia obejmuje stanowisko techniczne i startowe, wyposażone w sprzęt do przechowywania, operacji przedstartowych i startu rakiet.

Kompleks systemów sterowania zapewnia scentralizowaną automatyczną kontrolę systemów kompleksu we wszystkich trybach pracy, kontrolę przygotowania do startu i startu rakiety, przygotowanie informacji technicznych i zadania lotu, wprowadzenie zadania lotu i kontrolę rakieta do umieszczenia ładunku na danej orbicie.

Kompleks informacyjno-pomiarowy - zapewnia odbiór i rejestrację informacji telemetrycznych podczas lotu, przetwarzanie i dostarczanie wyników pomiarów do klienta startowego.

Obraz
Obraz

Liczne starty z naziemnego stanowiska testowego i okrętów podwodnych wykazały wysoką niezawodność seryjnego prototypu rakiety R-29RM (prawdopodobieństwo udanego startu i lotu wynosi co najmniej 0,96).

Kompleks startu naziemnego umożliwia:

Wyrzutnie z naziemnego kompleksu startowego zapewniają formowanie orbit w zakresie pochyleń orbity od 77° do 60°, co ogranicza obszar użytkowania kompleksu.

Podczas startu z szybu łodzi podwodnej można wystartować w zakresie szerokości geograficznej od 0 ° do 77 °. Zakres możliwych inklinacji jest określony przez współrzędne punktu startowego.

Jednocześnie pozostaje możliwość wykorzystania łodzi podwodnej zgodnie z jej przeznaczeniem

Aby poprawić warunki umieszczania ładunku, opracowano wariant rakiety nośnej Shtil-2.1 z owiewką czołową.

Obraz
Obraz

Gdy rakieta została wyposażona w większą owiewkę głowicy i mały górny stopień (Shtil-2R), masa ładunku wzrosła do 200 kg, a objętość do umieszczenia ładunku znacznie wzrosła.

Wykorzystanie okrętu podwodnego jako kompleksu startowego umożliwia wystrzelenie rakiet nośnych Shtil praktycznie do dowolnych pochyleń orbity

Obraz
Obraz

Owiewka aerodynamiczna została uszczelniona, aby zapewnić ochronę ładunku przed pyłem i wilgocią. Konstrukcja aerodynamicznej owiewki pozwoliła na włazy na bocznej powierzchni, aby zapewnić dodatkowe połączenia ładunku z wyposażeniem kompleksu startu naziemnego.

Starty mogły być przeprowadzane z kompleksu startowego naziemnego lub z szybu łodzi podwodnej na powierzchni.

Główne cechy kompleksu LV „Shtil-2” podano w tabeli.

Obraz
Obraz

Rakieta Shtil-3A (RSM-54 z nowym trzecim stopniem i silnikiem podkręcającym w przypadku startu z samolotu An-124 (według projektu Aerokosmos)) jest w stanie dostarczyć ładunek o wadze 950-730 kg do równika orbita o wysokości 200-700 km …

Na natarczywe prośby pracowników (voyaka uh & Co) przerywam, aby nie zamącić umysłu czytelnika. Jednak nie odłączaj się, nie omówiłem jeszcze systemów „Surfowanie” i „Riksza”, a także jak szybko można ponownie przekuć lemiesze w miecze.

Źródła podstawowe i cytaty:

Zdjęcia wideo, grafiki i linki:

Zalecana: