Реферат: Буран

наземных испытаний. Во-вторых, главное он исключал пере­возку готовых блоков

с заводов в Москве, Днепропетровске и Куйбышеве на космодром; на Байконуре

пришлось бы строить новый гигантский производственный комплекс. Для будущих

программ это, может быть, было и приемлемо, но военных категорически не

устраивало. Победил компромисс.

Корабль должен был состоять из трех частей: носовой (конической), с ка­биной

экипажа и рулевыми двигателями, средней (цилиндрической), с объемистым

грузовым отсеком, и кормовой, с двигателями довыведения, орбитального

маневрирования и топливом для них. В атмосферу аппарат должен был входить

вперед коническим носом, с некоторым углом атаки этого достаточно, чтобы на

тех скоростях получить определенное аэроди­намическое качество, скользящий

управляемый спуск. Посадка же пред­полагалась по парашютно-ракетной системе,

на выдвижные опоры-амор­тизаторы.

Предложенная схема имела колоссальное преимущество, отсутствовали крылья,

большую часть времени бывшие паразитной массой. К достоин­ствам предложенной

схемы можно также отнести следующее:

- имелся серьезный практический задел по спускаемым аппаратам с небольшим

аэродинамическим качеством (КК "Союз", боеголовки баллистических ракет);

- имелись и давно использовались в Воздушно-десантных войсках сложные

парашютные системы (с тормозными РДТТ), позволяю­щие осуществлять мягкую

посадку тяжелых объектов;

- снимались жесткие требования по точности приземления;

- отпадала необходимость в дорогой и сложной наземной инфраструк­туре (в

первую очередь аэродромов);

- конструкция космического корабля без крыльев и оперения по срав­нению с

крылатым ОК конструктивно является более простой и легкой при равной

прочности, имеет меньшую омываемую пло­щадь (что снижает массу теплозащиты),

более простые алгоритмы управления, что в конечном итоге приводит к большей

эффектив­ности в эксплуатации.

А к главному недостатку малую дальность бокового маневра при спуске. Нужна же

была большая, что диктовалось элементарным соображением: в отличие от

американцев с их раскиданными по всему миру авиабазами (а аварийные полосы

для Шаттла сооружены по всему миру, от острова Пасхи до Марокко), у нас была

только территория СССР - много, но не­достаточно. И только три полосы (на

Байконуре, в Крыму и у озера Ханка на Дальнем Востоке)... Сесть же на них

нужно было с любого витка!

Проблему пытались решить: корпус корабля стал в сечении треугольным, однако

это были полумеры. В общем, схема однокилевой бесхвостки с переменной

стреловидностью передней кромки крыла напрашивалась, но решающим фактором

стала не аэродинамика. Как раз здесь сказалось по­ложение догоняющих: к этому

времени облик американской системы по­сле многократных изменений был,

наконец, утвержден. И сработало клас­сическое, увы, в нашей оборонке мнение:

американцы не глупее, делайте, как у них!

Промежуточный вариант ОК "Буран" предусматривал установку воздушно-реактивных

двигателей (ВРД). Это обуславливалось следую­щим: в связи с тем, что все

аэродромы для посадки "Бурана" расположены на территории бывшего СССР, в

течение суток возникало достаточно много витков, посадка с которых

невозможна. Из этой ситуации могло быть два принципиальных выхода: расширить

количество аэродромов (но "Буран" создавался как военный объект, а

стратегические союзники были расположены "компактно" к границам СССР, Куба же

была слишком близка к территории потенциального противника), либо повысить

энерго­вооруженность атмосферного участка за счет установки ВРД. Конструкторы

выбрали второй путь.

В дальнейшем (по техническим причинам) от использования на штатном ОК "Буран"

ТРД в конце концов, отказались (испытав воздушно-реактив­ную двигательную

установку в реальных атмосферных полетах самолета-аналога БТС-002), однако в

связи с тем, что изготовление и оборудование летных образцов (первой серии)

уже шло полным ходом, конструктивно-силовую схему планера менять было поздно

и ниши в ХЧФ под установку двигателей зашили панелями обшивки и закрыли

гибким теплозащитным покрытием.

После необходимых доработок, транспортировки на космодром, испыта­ний и

подготовки к старту, напряженный труд десятков тысяч людей завер­шился

триумфом 15 ноября 1988 года.

Основные характеристики МКС "Энергия-Буран"

Орбитальный корабль "Буран":			РН "Энергия" (МКС в целом):
Характеристики	Зна­чение		Характеристики	Зна­чение
Максимальная стартовая масса (в первом полете), т	105 (79,4)		Стартовая масса МКС, т	2375
В т.ч.: запас окислителя (кислород), т запас горючего (циклин), т	10,4 4,1		Масса ракеты-носителя, т	2270
			Первая ступень (блок "А", 4 шт.), т	1490,4
Масса полезного груза, выводи­мого в ОК на орбиту H=200 км: с наклонением i=50.7 , т с наклонением i=97 , т	30 16		В т.ч.: запас окислителя (кисло­род), т запас горючего (керосин РГ-1), т	886,8 341,2
			Вторая ступень (блок "Ц", 1 шт.), т	776,2
Посадочная масса ОК: номинальная, т максимальная, т	82 87		в т.ч.: запас окислителя (кисло­род), т запас горючего (водород), т	602,3 100,7
			Двигатель блока "А" (РД-171, 11Д521): тяга на уровне моря, тс тяга в вакууме, тс удельный импульс на уровне моря, с удельный импульс в вакууме, с	740 806 308,5 336,2
Масса полезного груза, возвращае­мого с орбиты в ОК: максимальная, т номинальная, т	20 15
Экипаж, человек: на этапе летных испытаний (при наличии катапультных кресел) максимальный (без катапультных кресел)	2 до 10
			Двигатель блока "Ц" (4 шт.РД-0120,11Д122): тяга на уровне моря, тс тяга в вакууме, тс удельный импульс на уровне моря, с удельный импульс в вакууме, с
				147,6
Продолжительность полета: номинальная, сут максимальная (с дополнительными баками), сут	7 30			190 353,2 454,7
Диапазон возможных наклонений орбит	50,7...110		Геометрические характеристики МКС: общая длина, м максимальная ширина, м максимальная ширина на уста­новщике, м	58,765 23,92 24,50
Высота орбиты: рабочая круговая, км максимальная, км	250 ... 500 1000
Перегрузки, g: при выведении на орбиту (макси­мальная) при спуске в атмосферу (по номи­нальной траектории)	3 1,6		Геометрические характеристики РН в целом: длина, м максимальный поперечный раз­мер, м	58,765 17,65
Аэродинамическое качество: на гиперзвуковых скоростях при посадке	1,5 5		Геометрические характеристики первой ступени: длина, м диаметр баков, м	39,46 3,92
Максимальная величина бокового маневра при спуске, км	1700		Геометрические характеристики второй ступени: длина, м	58,765
Посадочная скорость: средняя (при посадочной массе 82т), км/ч максимальная, км/ч в первом полете, км/ч	312 360 263
			диаметр баков (без теплоизоля­ции), м	7,75
			Кратность использования (ресурс): первая ступень, полетов вторая ступень, полетов	10 1
Маршевый двигатель орбитального маневрирования 17Д12: тяга в вакууме, тс удельный импульс в вакууме, с	8,8 362
Геометрические характеристики:
общая длина, м	36,37
в том числе фюзеляжа, м	30,85
ширина фюзеляжа (максимальная), м	5,50
Размах крыла, м	23,92
высота на стоянке, м	16,35
шасси, база/колея, м	7,00/12,79
длина отсека полезного груза, м	18,55
диаметр отсека полезного груза, м	4,70?
Кратность использования (ресурс), полетов	100

Применение "Бурана"

Боевые космические комплексы

В конце 60-х - начале 70-х годов в США были начаты работы по исследо­ванию

возможности использования космического пространства для веде­ния боевых

действий в космосе и из космоса. Правительство СССР рядом специальных

постановлений (первое вышло в 1976 г.) работы в стране в этой области

поручило кооперации организаций-разработчиков во главе с НПО "Энергия". В 70-

80-е годы был проведен комплекс исследований по определению возможных путей

создания космических средств, способ­ных решать задачи поражения космических

аппаратов военного назначе­ния, баллистических ракет в полете, а также особо

важных воздушных, морских и наземных целей. При этом ставилась задача

достижения необ­ходимых характеристик указанных средств на основе

использования имевшегося к тому времени научно-технического задела с

перспективой развития этих средств при ограничении по производственным

мощностям и финансированию. Для поражения военных космических объектов были

разработаны два боевых космических аппарата на единой конструктивной основе,

оснащенные различными типами бортовых комплексов вооруже­ния - лазерным и

ракетным. Основой обоих аппаратов явился унифициро­ванный служебный блок,

созданный на базе конструкции, служебных систем и агрегатов орбитальной

станции серии ДОС-7К.

В отличие от станции служебный блок должен был иметь существенно большие по

вместимости топливные баки двигательной установки для обеспечения

маневрирования на орбите.

Боевые космические комплексы - полезная нагрузка ОК "Бу­ран"

Обозначения:

1 - приборно-топ­ливный отсек;

2 - агрегатный от­сек;

3 - бортовой комплекс специ­ального вооружения.

Выведение космических аппаратов на орбиту предполагалось осуществ­лять в

грузовом отсеке орбитального ко­рабля МКС "Буран" (ракетой-носителем "Протон"

на экс­периментальном этапе). Предусматривалась дозаправка баков на орбите

при помощи средств, также доставляемых к аппаратам в ОК МКС "Бу­ран". Для

обес­печения длительного срока боевого дежурства на ор­бите и поддержания

высокой готовности космических комплексов преду­сматри­валась воз­можность

по­сещения объектов экипажем (два человека до 7 су­ток).

Боевая космическая самонаводящаяся ракета-перехватчик

Меньшая масса бортового комплекса вооружения с ракетным оружием, по сравнению

с комплексом с лазерным оружием, позволяла иметь на борту КА больший запас

топлива, поэтому представлялось целесообраз­ным создание системы с

орбитальной группировкой, состоящей из бое­вых космических аппаратов, одна

часть из которых оснащена лазерным, а другая - ракетным оружием. При этом

первый тип КА должен был при­меняться по низкоорбитальным объектам, а второй

- по объектам, распо­ложенным на средневысотных и геостационарных орбитах.

Для поражения стартующих баллистических ракет и их головных блоков на

пассивном участке полета в НПО "Энергия" был разработан проект ра­кеты-

перехватчика космического базирования. В практике НПО "Энер­гия" это была

самая маленькая, но самая энерговооруженная ракета. Дос­таточно сказать, что

при стартовой массе, измеряемой всего десятками килограммов, ракета-

перехватчик обладала запасом характеристической скорости, соизмеримой с

характеристической скоростью ракет, выводя­щих современные полезные нагрузки

на орбиту ИСЗ. Высокие характери­стики достигались за счет применения

технических решений, основанных на последних достижениях отечественной науки

и техники в области ми­ниатюризации приборостроения. Авторской разработкой

НПО "Энергия" явилась уникальная двигательная установка, использующая

нетрадицион­ные не криогенные топлива и сверхпрочные композиционные

материалы. В начале 90-х годов, в связи с изменением военно-политической

обста­новки, работы по боевым космическим комплексам в НПО "Энергия" были

прекращены. К работам по боевым космическим комплексам при­влекались все

тематические подразделения Головного конструкторского бюро и широкая

кооперация специализированных организаций-разработ­чиков военно-промышленного

комплекса страны, а также ведущие иссле­довательские организации Министерства

обороны и Академии наук.

Для поражения особо важных наземных целей разрабатывалась космиче­ская

станция, основу которой составляла станция серии ДОС-7К и на ко­торой должны

были базироваться автономные модули с боевыми блоками баллистического или

планирующего типа. По специальной команде мо­дули отделялись от станции,

посредством маневрирования они должны были занимать необходимое положение в

космическом пространстве с последующим отделением блоков по команде на боевое

применение. Конструкция и основные системы автономных модулей были

заимство­ваны с орбитального корабля "Буран". В качестве варианта боевого

блока рассматривался аппарат на базе экспериментальной модели ОК "Буран"

(аппараты семейства "Бор"). Военная целевая нагрузка для ОК "Буран"

разрабатывалась на основании специального секретного постановления ЦК КПСС и

Совета Министров. Об исследовании возможности созда­ния оружия для ведения

боевых действий в космосе и из космоса (1976г.)

Боевая космическая станция с ударными блоками на базе ОК "Буран"

1 - базовый блок; 2 - центр управле­ния боевыми блоками; 3 - многоразовый

транспорт­ный корабль "Заря"; 4 - модули боевой станции с прицельными

комплек­сами; 5 - боевые модули (на базе фюзеляжа ОК «Буран»)

Вот как описывает при­менение боевой космической станции С.Александров в своей

статье "Меч, ставший щитом" ("Техника-моло­дежи",4'98):"...Тот же

базовый мо­дуль, как на орбиталь­ной станции Мир, те же бо­ковые (уже не

секрет, что на Спектре, например, предполагались испы­тания оптической сис­темы

обнаружения ракетных пусков... А ста­били­зированная платформа с теле- и

фотокамерами на Кристалле чем не прицел?), но вместо аст­рофизического Кванта

модуль с комплексом бое­вого управ­ления. Под ша­риком переходного отсека еще

один переход­ник, на котором висят че­тыре модуля (на основе бурановского

фюзе­ляжа) с боевыми блоками. Это, так сказать, исходное положение. По тревоге

они отде­ляются и расходятся на рабочие орбиты, выбираемые из сле­дующего

со­ображе­ния: чтобы каждый блок вышел на свою цель в тот момент, ко­гда над

ней будет пролетать центр управления. Фюзеляж Бурана используется в этом

проекте по принципу не пропа­дать же добру: большие запасы топ­лива в

объединенной двигательной установке и очень хорошая система управления

позволяют активно ма­неврировать на орбите, при этом по­лезный груз боевые

блоки находятся в контейнере, скрытые от любо­пытных глаз, а так же

неблагоприятных факторов космического по­лета. Что существенно в контексте

страте­гического сдерживания эта сис­тема оружия нанесет прицельный,

хирур­гический удар даже в том слу­чае, если будет уничтожено все остальное.

Как атомные подводные лодки, она способна переждать первый залп!"

Проекты целевого использования орбитального корабля "Буран"

Согласно техническим заданиям Министерства обороны и отраслевым программам в

НПО "Энергия" были разработаны технические предложе­ния и эскизные проекты по

решению конкретных задач в реальных на­правлениях применения ОК "Буран".

Предусматривалось использовать ОК "Буран" для транспортно-технического

обслуживания (ТТО) и ре­монта орбитальных комплексов и космических аппаратов.

Так, например, транспортно-техническое обслуживание орбитальным кораблем

"Буран" комплекса "Мир" - его дооснащение (доставка модулей, энергоустановок

и др.), многоразовое использование модулей и оборудования (их возвра­щение

для профилактики и ремонта), доставка на Землю результатов ра­бот - позволяет

существенно повысить эффективность комплекса. Как разновидности задачи ТТО

были рассмотрены диагностирование неис­правных аппаратов, как на орбите, так

и после их возвращения с помо­щью ОК "Буран", а также оценка возможности их

ремонта и повторного использования. Применительно к аппаратам космической

разведки иссле­дована возможность возвращения двух неисправных аппаратов и

приня­тия решений по их дальнейшему использованию. Детально проработано

использование ОК "Буран" для развертывания и сборки больших конст­рукций. Это

направление имеет принципиальное значение для создания космических антенн,

солнечных энергоустановок и др. Обоснован экспе­римент по отработке антенны

космического радиотелескопа КРТ-30 и экспериментального космического

комплекса наблюдения в составе бор­тового модуля на ОК "Буран". Особую роль

ОК "Буран" может иметь для выведения и отработки на орбите особо

дорогостоящих КА.

Чтобы уменьшить технический риск и предотвратить значительный ущерб в случае

потери, например, уникального аппарата космической разведки или выхода из

строя его целевой аппаратуры, было предложено и проработано решение о

создании по принципу максимальной преемст­венности конструктивных,

компоновочных и технических решений экс­периментального образца (ЭКА),

выводимого и обслуживаемого по про­грамме отработки кораблем "Буран". Такое

решение позволяло обеспе­чить:

- контроль всех основных этапов функционирования ЭКА;

- контроль операций по раскрытию крупногабаритной антенны РАС и проведение

оперативного ремонта при ее отказе;

- проверку работоспособности ЭКА перед самостоятельным функцио­нированием для

гарантированного выполнения задач эксперимента;

- проведение ремонтно-восстановительных работ на борту ЭКА;

- возвращение на Землю особо ценных частей ЭКА для диагностики и повторного

использования.

Аналогично исследовано использование ОК "Буран" для выведения на орбиту и

отработки тяжелой экспериментальной энергоемкой радиолока­ционной станции

91А6-П. Незаменима роль ОК "Буран" при проведении специальных исследований, а

также ряда научных и технологических экспериментов.

В качестве начального этапа практического использования ОК "Буран" для научных

исследований планировалась постановка и проведение на его борту уже во время

второго полета экспериментов по исследованию мик­роатмосферы, микроускорений и

характеристик излучений с помощью научной аппаратуры многоразового

использования. Это направление оце­нивалось как весьма значительное, особенно

при комплексном решении научно-исследовательских и технических задач.

Уникальные энергетиче­ские возможности ОК "Буран" (до 60 кВт), уровень

микрогравитации (10-4...10-5g) и другие характеристики

функционирования на орбите, а также возможность возвращения и многократного

использования оборудования позволили организовать на борту промышленное

производство и дос­тавку на Землю биопрепаратов и полупроводниковых материалов

высо­кой стоимости. Проектные исследования этого направления на основе

конкретных биоустановок ("Рекомб-2", "Ручей-2", "Поток") и технологи­ческих

установок ("Кратер-АГ", "Малахит") показали целесообразность его реализации уже

в ходе летных испытаний.

В результате этих разработок и исследований были разработаны прин­ципы и

научно-технические направления создания и эксплуатации любых многоразовых

космических аппаратов.

Разработкой и исследованиями целевого применения ОК "Буран" занима­лись

В.Г.Алиев, Б.И.Сотников, П.М.Воробьев, В.Ф.Садовый, А.В.Егоров,

С.И.Александров, Н.А.Брюханов, В.В.Антонов, В.И.Бержатый, О.В.Митичкин,

Ю.П.Улыбышев и др.

Перспективы Бурана

В середине 60-х годов прошлого века в СССР активно разрабатывался новый

принцип доставки космический кораблей ни орбиту с последующей посадкой

возвращаемого модуля. Авиационно-космическая транспортная система "Спираль" -

так полностью называлось детище ОКБ им. А. И. Микояна - состояла из двух

ступеней. Первой являлся гиперзвуковой самолет-разгонщик класса ТУ-95, второй

- многоразовый пилотируемый космический самолет с отделяемым ракетным

ускорителем.

По сложившемуся тогда в мировой космонавтике мнению, будущее многоразовых

систем представлялось радужным. Запуск американцами ракетоплана Х-15,

достигшего высоты 108 километров, только подтолкнул наших военных к

постановке задачи перед инженерами. Миконовским конструкторам под

руководством Глеба Лозино-Лозинского предстояло создать одноместный

орбитальный самолет массой 10 тонн, который предусматривал бы возможность

инспекции военных объектов и мог садиться на специальные "лыжи" под

фюзеляжем. Пилотируемый запуск "Спирали" в космос планировался на вторую

половину 1970-х, после чего советская космонавтика плавно бы перешла от

дорогих одноразовых "Союзов" к многоразовым орбитальным аппаратам.

Но этим планам не суждено было сбыться. В самый разгар работы над "Спиралью"

Соединенные Штаты, несомненно, осведомленные о наших работах, официально

объявили о начале создания своей многоразовой системы "Спейс-Шаттл".

Тактический ход вероятного противника принес плоды. Выслушав доклад

раздосадованного Устинова о том, что американцы готовят чертежи космической

повозки для доставки на орбиту лазерной пушки (а значит, звездные войны

вполне возможны), Брежнев одобрил "симметричный ответ". Это значило

свертывание работ по теме "Спираль", в отсек которой лазер для стрельбы по

летящим боеголовкам противника никак не влезал.

Нет нужды пересказывать, что случилось в стране в начале девяностых.

Поговаривают, "Энергия - Буран" пала жертвой сепаратного договора Горбачева с

Бушем-ст., по которому мы прекращали многоразовую космическую программу, а

американцы отказывались от стратегической оборонной инициативы. Так или

иначе, второй беспилотный полет отменили, "операцию спасения" перенесли

сначала на 1992-й, потом - на 1993-94 годы. Министерство обороны приняло

новую военную доктрину, в которую орбитальный самолет никак не вписывался.

Одно из экспериментальных изделий "Бурана" стало "умным" аттракционом в Парке

Горького (разбирать оказалось очень дорого, а расплавлять и продавать лом за

границу в "Молнии" не решились). Изделие 1.01 - "Буран", летавший в космос, -

по межгосударственным соглашениям отошел к Казахстану и до сих пор стоит в

байконуровском ангаре. Заросла травой полоса аэродрома "Юбилейный". "Буран"

больше никогда не оторвется от земли, хотя - примечательный факт - ни

российское правительство, ни Росавиакосмос так и не издали официальных

распоряжений о закрытии этой программы. Наверное, ни у кого просто рука не

поднялась.

Так что же, эту страницу советской космонавтики - красивую и драматичную -

следует закрыть и навсегда забыть? Нет. Глеб Лозино-Лозинский успел начать

еще одну - третью по счету - попытку создания многоразовой авиационно-

космической системы, дальнейшее развитие идеи “Спирали”. Назвали ее по первым

буквам этих слов - МАКС.

МАКС - это летающий космодром АН-225 "Мрия", с которого орбитальный самолет в

воздухе самостоятельно стартует в космос. Здесь использовано очень многое из

того, что было найдено при создании "Спирали" и "Бурана", а главное

достоинство - невероятная дешевизна доставки груза на орбиту. По сравнению с

нынешними "Шаттлами" денег можно потратить в 20-50 раз меньше! При этом,

заметьте, американцы нынче не доставляют тяжелые грузы на Международную

космическую станцию, предпочитая использовать для этих целей старые добрые

"Союзы". Экономят!

Конечно, США параллельно работают над своим аналогом МАКСа. Несмотря на то,

что в России государственное финансирование этой программы. Почти

отсутствует, за последние пять лет обе космические сверхдержавы продвинулись

в этом направлении примерно одинаково. У нас уже есть один самолет "Мрия",

еще один строится на Украине. Изготовлен топливный бак для орбитального

самолета, а сам возвращаемый самолет выполнен в полноразмерном металлическом

макете.

Авиационно-космические специалисты считают, что Глеб Лозино-Лозинский дважды

- со "Спиралью" и "Бураном" - опережал время, и не его вина, а беда

политического руководства, что обе эти программы обрывались на полпути.

Теперь России благодаря бывшему генеральному конструктору "Молнии" третий раз

выпал шанс не отпустить конкурентов в создании многоразовых возвращаемых

космических систем далеко вперед. Пожалуй, использование этого шанса станет

лучшей памятью Глебу Евгеньевичу.

Список использованной литературы:

1. "Буран", под ред.члена-корр.РАН Ю.П.Семенова, М.:Машиностроение, 1995г.;

2. Журнал "Новости Космонавтики", М.:Видеокосмос, 1994-1998гг. (в

частности, 11/152 1997, материалы о "Скиф-ДМ");

3. "Космонавтика", энциклопедия, М.:Советская энциклопедия, 1985г.;

4. "Авиационно-космические системы", сборник статей под ред. Г.Е.Лозино-

Лозинского и А.Г.Братухина, М.:Изд-во МАИ, 1997г.;

5. Сборник статей под ред. Г.Е.Лозино-Лозинского и А.Г.Братухина,

М.:Изд-во МАИ, 1997г.;

6. "Ракетно-космическая корпорация ЭНЕРГИЯ имени С.П.Королева",

Менонсовполиграф, 1996г.;

7. Статья С.Александрова в журнале "Техника-молодежи" 1998г.

Страницы: 1, 2, 3