Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengembangan syarikat swasta yang beroperasi di industri aeroangkasa telah menarik minat para pakar dan masyarakat umum. Sebilangan organisasi asing seperti ini telah mengemukakan beberapa reka bentuk kelas yang berbeza dengan ciri yang berbeza. Organisasi serupa juga beroperasi di negara kita. Sehingga kini, beberapa perkembangan baru di kawasan ini telah dikemukakan. Oleh itu, syarikat Lin Industrial mengemukakan projek sistem aeroangkasa Vyuga.
Projek sistem aeroangkasa Vyuga (AKS) dikembangkan oleh syarikat Moscow Lin Industrial, bekerja dengan bantuan Yayasan Skolkovo, atas permintaan pelanggan yang tidak disebutkan namanya. Objektif projek ini adalah untuk menentukan penampilan sistem dua tahap yang dapat digunakan kembali yang dirancang untuk menempatkan orang dan pelbagai kargo ke orbit. Pada masa yang sama, kerana daya dukung sistem yang terbatas, pelaksanaan pelbagai kajian ilmiah dan sebagainya dianggap sebagai tugas utama. Selain itu, penggunaan sistem ketenteraan untuk tujuan pengintaian atau sebagai pembawa senjata berketepatan tinggi tidak dikecualikan.
Dalam bentuk yang dicadangkan, sistem "Blizzard" mempunyai sejumlah kelebihan ciri. Ini menyediakan penggunaan kembali sepenuhnya semua komponen sistem, penggunaan pesawat pengangkut yang ada, kemungkinan menempatkan beban ke dalam orbit dalam berbagai kecenderungan, serta keselamatan lingkungan. Selain itu, penggunaan pesawat pengangkut memungkinkan untuk melancarkan muatan dari berbagai wilayah di planet ini, termasuk yang berangkat dari wilayah negara pelanggan.
Pandangan umum AKS "Blizzard" sebelum lepas landas
Projek Vyuga AKS melibatkan penggunaan kompleks yang terdiri daripada tiga komponen utama. Elemen utama yang memastikan prestasi selebihnya adalah pesawat pengangkut dengan satu set pemasangan untuk mengangkut selebihnya peralatan. Juga diusulkan untuk menggunakan tahap pertama dengan mesin roket, yang bertanggung jawab untuk percepatan yang disebut. tahap orbit. Yang terakhir adalah alat yang mampu terbang di atmosfera dan di luarnya. Semua elemen kompleks "Blizzard" mesti dapat kembali ke pangkalan.
Menurut pemaju organisasi, penciptaan Vyuga AKS dimulakan dengan kajian mengenai kemampuan yang ada dan penentuan parameter peralatan yang diperlukan. Jadi, muatan kompleks ditentukan pada tahap 450 kg, dibawa ke beban dekat bumi yang rendah. Telah diperhatikan bahawa satelit teknologi dari jenis "Photon" mempunyai parameter daya dukung yang serupa. Selanjutnya, dengan mempertimbangkan perhitungan untuk pelbagai elemen kompleks, julat pembawa sistem berpotensi ditentukan.
Diputuskan untuk meninggalkan pesawat pengangkutan tentera An-124 "Ruslan" dan An-225 "Mriya" kerana daya dukung yang berlebihan. Pengangkut peluru berpandu Tu-160 tidak sesuai kerana jumlah kenderaan sedia ada jenis ini. Akibatnya, hanya pesawat M-55X Geofizika, MiG-31 dan Il-76 yang dipertimbangkan. Pengiraan lebih lanjut menunjukkan bahawa Geofizika dan MiG-31 tidak dapat digunakan sebagai pesawat pendorong untuk sistem aeroangkasa. Pesawat ini mempunyai siling praktikal yang tinggi, tetapi mempunyai muatan yang tidak mencukupi. Dengan penggunaannya, muatan "Blizzard" tidak dapat melebihi 50-60 kg, yang tidak sesuai dengan pengiraan asalnya.
Skim pemasangan
Oleh itu, satu-satunya syarikat penerbangan yang sesuai untuk sistem ini ialah pesawat pengangkutan ketenteraan Il-76. Namun, walaupun dalam hal ini, tidak semua fitur reka bentuk memungkinkan untuk menggunakan teknik ini tanpa pengubahsuaian. Pengiraan telah menunjukkan bahawa untuk pengangkutan dan pelancaran tahap booster dan orbital, pesawat memerlukan peneguhan struktur dan pemasangan beberapa peralatan baru. Pengubahsuaian sedemikian memungkinkan untuk mewujudkan sepenuhnya kelebihan yang ada dalam bentuk daya dukung yang tinggi, serta mengimbangi kerugian ketinggian yang ada dibandingkan dengan kapal induk lain yang berpotensi.
Projek "Blizzard" dalam bentuknya sekarang menyediakan pemodenan pesawat Il-76 dengan penggunaan beberapa unit baru. Di bahagian tengah ruang kargo pesawat, dicadangkan untuk memasang rangka sokongan khas yang mengagihkan semula berat sistem peluru berpandu ke elemen kekuatan pesawat. Produk ini adalah struktur kerja terbuka dengan panjang 12.9 m, lebar 3.3 m dan ketinggian 2.7 m dengan elemen yang menonjol di bahagian atas yang melangkaui badan pesawat. Pada mulanya, rangka dicadangkan untuk dibuat dari plastik yang diperkuat dengan serat karbon, tetapi kemudian, atas sebab kekuatan, projek itu diubah. Produk sekarang harus terdiri daripada elemen titanium dengan diameter 85 mm. Dalam kes ini, jisim kekuda adalah 6, 2 tan. Beberapa penyederhanaan struktur mungkin dilakukan dengan mengurangkan ketebalan bahagian-bahagian bahagian bawah kekuda.
Setelah memasang kekuda di pesawat, beberapa nod muncul di permukaan atas pesawat untuk berlabuh dengan tahap pertama sistem roket. Dengan bantuan mereka, dicadangkan untuk menghubungkan pesawat pengangkut dengan elemen lain dari kompleks. Gunung mesti mempunyai sistem kawalan yang memungkinkan pelepasan sistem peluru berpandu pada masa yang diperlukan.
Berdasarkan hasil kerja dan penyelidikan reka bentuk awal dengan penggunaan pemodelan komputer, pereka "Lin Industrial" membentuk penampilan umum tahap pertama AKS "Vyuga". Produk ini mestilah pesawat berkuasa roket yang agak besar yang dirancang untuk mempercepat tahap orbit setelah terpisah dari pesawat penggalak. Kaedah penggunaan seperti ini menyebabkan perlunya mencari beberapa ciri reka bentuk. Khususnya, perlu dikembangkan sayap dan penstabil yang dirancang untuk menarik kembali sistem peluru berpandu dari pesawat pengangkut setelah pemisahan.
Reka bentuk kekuda dicadangkan untuk dipasang pada pesawat penggalak
Reka bentuk tahap pertama yang agak sederhana dicadangkan. Semua unit utama teknik ini mesti dipasang pada kekuda yang memanjang, yang merupakan asas strukturnya. Di bahagian atas kekuda, dicadangkan memasang tangki bahan bakar dan pengoksidaan, di belakang mesin harus diletakkan. Dalam kes ini, tangki belakang, berbeza dengan yang depan, mesti mempunyai bentuk yang lebih kompleks, yang diperlukan untuk penempatan tahap orbit yang betul. Di bahagian bawah kekuda, pengancing pesawat disediakan. Oleh kerana tekanan mekanikal dan terma yang diharapkan, tahap pertama harus mendapat perlindungan termal dari badan pesawat bawah.
Untuk penerbangan di atmosfer sebaik sahaja berpisah dari kapal induk dan semasa mendarat, tahap pertama "Blizzard" mesti menggunakan satu set pesawat yang berbeza. Dianjurkan untuk memasang sayap rendah di bahagian tengah badan pesawat. Unit ekor dua sirip dengan penstabil yang relatif kecil juga telah dibangunkan. Dianjurkan untuk memasang roda pendaratan di dalam kerangka udara, yang diperlukan untuk mengembalikan tahap pertama ke lapangan udara yang diperlukan.
Sekarang, dilaporkan bahawa bentuk salah satu elemen utama tahap pertama, tangki pengoksidasi, telah terbentuk. Keperluan tinggi dikenakan pada produk ini dari segi kekuatan, kelantangan, ketegangan dan parameter lain, hingga keperluan pengeluaran maksimum cecair yang diisi. Dengan mengambil kira keperluan ini dan ciri-ciri oksigen cair, reka bentuk umum tangki telah ditentukan. Permukaan sisi silinder tangki hendaklah dibuat dari serat karbon dengan pengikat epoksi, dan juga menerima lapisan dalaman dalam bentuk filem PMF-352. Yang terakhir ini diperlukan untuk mengurangkan kesan negatif pengoksidaan suhu rendah pada bahagian komposit. Bingkai dan bahagian bawah yang terpaku pada bahagian komposit dicadangkan dibuat dari aloi aluminium-magnesium. Baffles, saluran paip dan bahagian lain yang diperlukan harus dipasang di dalam tangki.
Pandangan umum tahap pertama
Dianjurkan untuk memasang enjin roket pendorong cecair satu ruang dengan ciri yang diperlukan di bahagian ekor tahap pertama. Loji janakuasa, menggunakan minyak tanah dan oksigen cair, harus menunjukkan halaju aliran keluar gas pada tingkat 3.4 km / s, yang memungkinkan untuk mencapai parameter tujahan yang diperlukan. Kelajuan reka bentuk tahap pertama adalah sekitar 4720 m / s.
Dengan panjang keseluruhan 17.45 m, tahap pertama AKS Vyuga harus mempunyai berat kering 3.94 tan, dan berat pelancaran penuh 30.4 tan. Sebilangan besar berat permulaan adalah bahan bakar: 7050 kg bahan bakar dan 19.210 kg pengoksidaan.
Untuk badan belakang tahap pertama, dicadangkan untuk melampirkan yang disebut. tahap orbit yang dirancang untuk mengangkut muatan dan melancarkannya ke lintasan / orbit yang diperlukan. Ciri khas pengoperasian peralatan tersebut menyebabkan terbentuknya tahap panggung yang tidak biasa. Tahap orbit "Blizzard" harus mempunyai bentuk yang ramping dari unit luaran kerangka udara dengan bahagian atas ogival dari fairing hidung dan bahagian blok ekor dekat dengan bujur. Bahagian bawah dengan lapisan pelindung panas harus mempunyai bentuk yang sedikit melengkung.
Di bahagian atas lambung pentas orbit, diusulkan untuk meletakkan petak parasut, petak peralatan kawalan, di belakangnya mesti ada jumlah yang besar untuk menampung muatan. Tempat untuk memasang tangki sfera dan silinder untuk komponen bahan bakar disediakan di bawah petak ini. Bahagian ekor lambung diletakkan di bawah mesin. Di bahagian atas badan pesawat, penutup kapak dapat dipasang, dirancang untuk memasang muatan di perumahan panggung, dan juga untuk mengeluarkannya di luar ketika melakukan berbagai pekerjaan. Khususnya, penetasan seperti itu dapat digunakan untuk menggunakan panel surya ketika menggunakan kapal angkasa dalam konfigurasi orbit.
Penerangan tahap pertama
Dalam bentuknya yang sekarang, projek Vyuga melibatkan pembinaan tahap orbit panjang 5505 mm, lebar 2604 mm dan tinggi 1.5 m. Jisim kering tahap orbit adalah 950 kg. Muatan - 450 kg. Bersama dengan bekalan bahan bakar dan pengoksidaan, alat ini harus berat 4.8 tan. Pada masa yang sama, menurut perhitungan, bahagian minyak tanah adalah 914 kg, dan pengoksidasi adalah 2486 kg. Kelajuan produk mestilah hingga 4183 m / s.
Prinsip penggunaan sistem aeroangkasa Vyuga kelihatan cukup sederhana dan memungkinkan muatan diletakkan di lintasan yang diperlukan atau ke orbit rujukan rendah dengan kos minimum yang diperlukan. Sebagai persediaan untuk tugas itu, muatan yang diperlukan mesti dipasang di penahan kargo tahap orbit. Alat ini kemudian diletakkan pada tahap pertama, dan sistem lengkap dipasang di dudukan pesawat penggalak. Setelah mengisi tangki kedua-dua peringkat dengan minyak tanah dan oksigen cair, Vyuga AKS dapat mula berfungsi.
Tahap pertama operasi sistem memerlukan operasi yang betul dari kru pesawat pengangkut. IL-76 dengan elemen "Blizzard" di badan pesawat harus naik ke ketinggian 10 km dan dengan arah yang diinginkan pergi ke kawasan pelancaran sistem peluru berpandu. Selanjutnya, diusulkan untuk mencabut, setelah itu tahap pertama harus menjauh dari pembawa dan menghidupkan mesin cair penahan. Pesawat pengangkut, pada gilirannya, mendapat peluang untuk kembali ke lapangan terbangnya. Penerbangan lebih jauh dilakukan secara berperingkat dan menggunakan sistem kawalan kita sendiri.
Tahap pertama mempunyai bekalan bahan bakar yang diperlukan untuk mengoperasikan enjin selama 185 s. Selama ini, tahap orbit dipercepat dengan pendakian ke ketinggian tertentu. Dengan bantuan tahap pertama, AKS Vyuga harus naik ke ketinggian 96 km dan membawa tahap orbit ke lintasan yang diperlukan. Setelah kehabisan bahan bakar, tahap orbit dijatuhkan. Tahap orbit terus bergerak di sepanjang lintasan yang diberikan, sementara yang pertama mesti membuat perancangan dan mengikuti kursus ke lokasi pendaratan. Menurunkan dan menurunkan kecepatan, tahap pertama akhirnya harus mendarat dengan alat pendaratan yang ada, menggunakan kaedah "kapal terbang". Setelah mendarat, panggung dapat menjalani pemeliharaan yang diperlukan, yang memungkinkan untuk digunakan lagi.
Pandangan umum tahap orbit
Selepas pemisahan, tahap orbit harus merangkumi enjinnya sendiri dan melakukan jalan keluar ke orbit tertentu. Pada muatan penuh, adalah mungkin untuk mengoperasikan mesin selama 334 saat dengan pendakian ke orbit dengan ketinggian 200 km. Setelah memasuki orbit dengan parameter yang diperlukan, muatan berupa peralatan saintifik atau peralatan lain dapat memulakan kerjanya. Setelah menyelesaikan tugas yang diberikan, tahap orbit dapat kembali ke Bumi.
Untuk penyedotan, disarankan untuk menggunakan impuls pengereman, yang memindahkan tahap orbit ke lintasan pendaratan. Dengan bantuan perlindungan termal dan lambung yang ramping, panggung memasuki lapisan atmosfer yang padat tanpa risiko dan keluar ke kawasan pendaratan. Pada ketinggian tertentu, diusulkan untuk membuka payung terjun, yang bertanggung jawab untuk pendaratan lembut alat. Pendaratan "seperti kapal terbang" tidak disediakan untuk alasan teknikal dan operasi. Setelah mendarat, juruteknik dapat memulakan kerja dengan muatan. Di samping itu, ia dirancang untuk melakukan penyelenggaraan tahap orbit dengan persiapan seterusnya untuk penerbangan baru.
Algoritma yang serupa untuk menggunakan AKS Vyuga dicadangkan untuk penggunaan saintifik. Selain itu, kemungkinan menggunakan teknologi tersebut untuk kepentingan angkatan bersenjata sedang dipertimbangkan. Dalam kes ini, sistem aeroangkasa, bukannya tahap orbit, dapat menerima peralatan tempur dengan ciri-ciri yang diperlukan. Walau bagaimanapun, parameter sebenar kompleks versi ini belum ditentukan. Pada masa ini, hanya kemungkinan membuat versi pertempuran dari "Blizzard" yang sedang dipertimbangkan dan kemungkinan wilayah penerapannya sedang ditentukan.
Versi tempur dari Vyuga AKS dapat menjadi pembawa sistem serangan atau cara memintas kapal angkasa musuh. Dalam kes terakhir, kecekapan tinggi pekerjaan tempur dapat diperoleh, disediakan oleh kemungkinan penyebaran peralatan tempur yang cukup sederhana ke orbit dengan parameter yang berbeza. Walau bagaimanapun, pelaksanaan idea-idea tersebut dapat dikaitkan dengan beberapa kesulitan. Pertama sekali, kesukaran mesti dikaitkan dengan batasan jisim muatan. Malah penggantian tahap orbit yang lengkap dengan sistem tempur khas tidak akan memungkinkan untuk membuat produk dengan berat lebih dari beberapa tan.
Tahap orbit, pandangan bawah, bawah tidak ditunjukkan. Putih adalah lambung kapal, biru adalah tangki bahan bakar, merah adalah mesin, oren adalah petak payung terjun, kelabu adalah petak muatan
Seni bina sistem aeroangkasa yang dicadangkan membolehkan memperoleh beberapa kelebihan berbanding kompleks lain dengan tujuan serupa. Kelebihan utama projek Vyuga, yang dapat memberikan kesan ekonomi positif yang signifikan, adalah penggunaan pesawat pengangkut yang ada (bagaimanapun, memerlukan pengubahsuaian yang nyata), dan juga tahap roket yang dapat dikembalikan. Kemungkinan penggunaan pelbagai peringkat pertama dan orbital membebankan keperluan khusus pada reka bentuknya, terutamanya pada ciri-ciri mesin, tetapi dapat menyebabkan penurunan ketara dalam peluncuran individu.
Kelebihan ciri kedua projek ini adalah ketiadaan "ikatan" dengan lapangan terbang yang ada. Pad pelancaran untuk Vyuga AKS sebenarnya boleh menjadi lapangan terbang yang mampu menerima pesawat pengangkutan Il-76 dan mempunyai set peralatan tertentu untuk bekerja dengan sistem peluru berpandu. Berkat ini, pelancaran muatan ke orbit dapat dilakukan dari hampir semua tempat di planet ini. Hasilnya, pelancaran muatan yang agak sederhana ke orbit dengan kecenderungan yang diperlukan disediakan.
Menurut data yang ada, pada masa ini projek sistem aeroangkasa Vyuga dari syarikat Lin Industrial masih berada pada tahap kajian awal. Ciri-ciri umum projek telah ditentukan, tetapi dokumentasi teknikal belum dikembangkan. Terdapat maklumat yang menyatakan versi awal proyek Vyuga tidak mendapat persetujuan pelanggan yang memulai pengembangannya, dan, sebagai hasilnya, dibiarkan tanpa dana. Menurut anggaran pemaju, peringkat pertama kerja penyelidikan memerlukan dana dalam jumlah 3.2 juta rubel. Kerja lebih lanjut akan memerlukan pelaburan baru. Pada masa yang sama, anggaran masa dan kos kewangan yang diperlukan untuk menyelesaikan projek tersebut belum dijelaskan.
Harus diingat bahawa projek Vyuga AKS bukanlah pembangunan domestik pertama kelasnya. Kerja ke arah ini di negara kita bermula pada tahun enam puluhan abad yang lalu dan dilakukan oleh beberapa organisasi yang diketuai oleh OKB-155. Matlamat projek Spiral adalah untuk membuat kompleks yang mampu menggunakan pesawat booster hipersonik, blok penguat, dll. mengorbit pesawat untuk melancarkan muatan ke orbit. Kompleks siap pakai "Spiral" dapat digunakan untuk pelbagai tujuan, terutama dalam tentera.
Skema penggunaan sistem aeroangkasa Vyuga
Dari akhir tahun enam puluhan hingga pertengahan tahun tujuh puluhan, beberapa prototaip teknologi menjanjikan telah dibina, yang digunakan dalam pelbagai ujian. Khususnya, kenderaan siri BOR melakukan beberapa penerbangan suborbital dan orbital. Untuk ujian di atmosfer, pesawat MiG-105.11 digunakan. Setelah selesai ujian, kerja pada projek Spiral ditamatkan. Pelanggan menganggap projek Energia-Buran baru lebih menjanjikan. Beberapa prototaip yang dibina sebagai sebahagian daripada program Spiral kemudian menjadi pameran muzium.
Sejak awal tahun lapan puluhan, NPO Molniya telah mengembangkan projek Sistem Aeroangkasa Serbaguna (MAKS). Diusulkan untuk memasukkan pesawat pengangkut An-225 dan pesawat orbit dengan tangki bahan bakar tambahan dalam sistem ini. Bergantung pada konfigurasi, kompleks MAKS dapat membawa muatan 7 atau 18 tan ke orbit. Kedua-dua versi sistem kargo automatik dan berawak dipertimbangkan.
Kerana masalah pada awal tahun sembilan puluhan, kerja-kerja projek MAKS ditamatkan. Hanya pada tahun 2012, ada laporan kemungkinan penyambungan semula pekerjaan dan penciptaan kompleks versi moden. Sebagai tambahan, kemungkinan untuk menyelesaikan projek yang ada menggunakan pesawat pengangkut lain, dll. Sejauh yang diketahui, tidak ada kemajuan tertentu yang dibuat dalam projek MAKS yang diperbaharui sejak itu.
Syarikat roket dan angkasa lepas "Lin Industrial" kini mencipta versi baru kompleks aeroangkasa yang menjanjikan yang mampu menyelesaikan pelbagai masalah yang bersifat saintifik dan lain-lain. Pada masa ini, penampilan umum sistem telah dikerjakan dan ciri-ciri utamanya, ciri-ciri, dan lain-lain telah ditentukan. Walau bagaimanapun, pekerjaan tersebut masih belum dapat dilanjutkan kerana kekurangan dana. Masa akan memberitahu sama ada syarikat pemaju akan mencari pelabur dan adakah ia dapat membawa projek yang menarik untuk pelaksanaan praktikal. Sekiranya projek AKS "Vyuga" berjaya mencapai sekurang-kurangnya ujian dengan pelancaran pentas orbit ke angkasa, ia akan menjadi kejayaan besar bagi seluruh industri angkasa domestik, baik awam dan swasta. Walau bagaimanapun, masih jauh dari kejayaan seperti itu: projek ini masih memerlukan kesinambungan pembangunan yang panjang.
