Apabila anda melihat foto-foto kapal angkasa bersayap Burana dan Shuttle, anda mungkin mendapat gambaran bahawa gambar itu serupa. Paling tidak seharusnya tidak ada perbezaan mendasar. Walaupun terdapat persamaan luaran, kedua sistem ruang ini masih berbeza.
Shuttle dan Buran
Ulang-alik
The Shuttle adalah kapal angkasa pengangkutan yang boleh digunakan semula (MTKK). Kapal ini mempunyai tiga enjin roket propelan cecair (LPRE), yang menggunakan hidrogen. Ejen pengoksidaan - oksigen cecair. Untuk memasuki orbit bumi rendah memerlukan sejumlah besar bahan bakar dan pengoksidaan. Oleh itu, tangki bahan api adalah elemen terbesar dalam sistem Space Shuttle. Kapal angkasa ini terletak di tangki besar ini dan dihubungkan dengannya melalui sistem saluran paip di mana bahan bakar dan pengoksidaan dibekalkan ke mesin Shuttle.
Sama sahaja, tiga enjin berkuasa kapal bersayap tidak cukup untuk masuk ke angkasa. Dilampirkan ke tangki tengah sistem adalah dua penguat propelan pepejal - roket paling kuat dalam sejarah umat manusia sehingga kini. Kekuatan terbesar diperlukan tepat pada awalnya untuk menggerakkan kapal berbilang ton dan mengangkatnya ke empat setengah puluhan kilometer pertama. Penguat roket pepejal mengambil 83% beban.
"Shuttle" yang lain bermula
Pada ketinggian 45 km, penguat bahan api pepejal, setelah menghabiskan semua bahan bakar, dipisahkan dari kapal dan, dengan payung terjun, terpercik di lautan. Selanjutnya, ke ketinggian 113 km, "pesawat ulang-alik" naik dengan bantuan tiga mesin roket. Setelah memisahkan tangki, kapal terbang selama 90 saat lagi dengan inersia dan kemudian, untuk waktu yang singkat, dua enjin manuver orbit yang digerakkan oleh bahan bakar menyala sendiri dihidupkan. Dan "ulang-alik" masuk ke orbit yang berfungsi. Dan tangki memasuki atmosfer, di mana ia terbakar. Sebahagian daripadanya jatuh ke laut.
Jabatan penggalak propelan pepejal
Enjin manuver orbital dirancang, seperti namanya, untuk pelbagai manuver di ruang angkasa: untuk mengubah parameter orbit, untuk berlabuh ke ISS atau ke kapal angkasa lain di orbit Bumi rendah. Oleh itu, "ulang-alik" membuat beberapa lawatan ke teleskop yang mengorbit Hubble untuk diservis.
Dan akhirnya, motor ini berfungsi untuk menghasilkan dorongan pengereman ketika kembali ke Bumi.
Tahap orbit dibuat mengikut konfigurasi aerodinamik monoplane tanpa tautan dengan sayap delta yang rendah dengan sapuan ganda dari tepi hadapan dan dengan ekor menegak dari skema biasa. Untuk kawalan atmosfera, kemudi dua keping pada keel (di sini adalah brek udara), ketinggian di tepi belakang sayap dan penutup pengimbang di bawah pesawat belakang. Casis yang dapat ditarik, roda tiga, dengan roda hidung.
Panjang 37, 24 m, lebar sayap 23, 79 m, tinggi 17, 27 m. Berat "kering" kenderaan adalah sekitar 68 t, berat lepas landas - dari 85 hingga 114 t (bergantung pada tugas dan muatan), mendarat dengan beban balik pada kapal - 84, 26 t.
Ciri reka bentuk kerangka udara yang paling penting adalah perlindungan termalnya.
Di tempat yang paling tertekan panas (suhu reka bentuk hingga 1430 ° C), komposit karbon-karbon pelbagai lapisan digunakan. Terdapat beberapa tempat seperti itu, terutama hidung fuselage dan bahagian depan sayap. Permukaan bawah keseluruhan alat (pemanasan dari 650 hingga 1260 ° C) ditutup dengan jubin yang terbuat dari bahan berdasarkan serat kuarza. Permukaan atas dan sisi sebahagian dilindungi oleh jubin penebat suhu rendah - dengan suhu 315-650 ° C; di tempat lain, di mana suhunya tidak melebihi 370 ° С, bahan yang dirasakan ditutup dengan getah silikon digunakan.
Berat keseluruhan keempat-empat jenis perlindungan termal ialah 7164 kg.
Pentas orbit mempunyai kokpit dua tingkat untuk tujuh angkasawan.
Dek atas kapal terbang
Sekiranya ada program penerbangan yang diperpanjang atau ketika melakukan operasi menyelamat, hingga sepuluh orang dapat menaiki pesawat ulang-alik. Di kokpit, terdapat kawalan penerbangan, tempat kerja dan tidur, dapur, ruang penyimpanan, ruang kebersihan, kunci udara, operasi dan pos kawalan muatan, dan peralatan lain. Jumlah kabin bertekanan keseluruhan ialah 75 meter padu. m, sistem sokongan hayat mengekalkan tekanan 760 mm Hg di dalamnya. Seni. dan suhu dalam lingkungan 18, 3 - 26, 6 ° С.
Sistem ini dibuat dalam versi terbuka, yakni tanpa penggunaan regenerasi udara dan air. Pilihan ini disebabkan oleh fakta bahawa tempoh penerbangan ulang-alik ditetapkan pada tujuh hari, dengan kemungkinan membawanya hingga 30 hari menggunakan dana tambahan. Dengan adanya autonomi yang tidak signifikan, pemasangan peralatan regenerasi bererti kenaikan berat badan, penggunaan kuasa dan kerumitan peralatan onboard yang tidak dibenarkan.
Bekalan gas termampat sudah cukup untuk memulihkan suasana normal di kabin sekiranya berlaku satu depresi sepenuhnya atau untuk mengekalkan tekanan 42.5 mm Hg di dalamnya. Seni. dalam masa 165 minit apabila lubang kecil terbentuk di lambung sejurus selepas permulaan.
Petak kargo berukuran 18, 3 x 4, 6 m dan isipadu 339, 8 meter padu. m dilengkapi dengan manipulator "tiga lutut" sepanjang 15, 3 m. Apabila pintu petak dibuka, radiator sistem penyejukan berubah menjadi kedudukan kerja bersamanya. Reflektifiti panel radiator sedemikian rupa sehingga tetap sejuk walaupun matahari bersinar di atasnya.
Apa yang boleh dilakukan oleh Space Shuttle dan bagaimana ia terbang
Sekiranya kita membayangkan sistem pemasangan terbang secara mendatar, kita akan melihat tangki bahan bakar luaran sebagai elemen utamanya; pengorbit terpasang ke atasnya dari atas, dan pemecut berada di sisi. Panjang keseluruhan sistem adalah 56.1 m, dan tingginya 23.34 m. Lebar keseluruhan ditentukan oleh lebar sayap tahap orbit, iaitu 23.79 m. Berat peluncuran maksimum adalah sekitar 2.041.000 kg.
Tidak mungkin berbicara begitu jelas tentang ukuran muatan, kerana bergantung pada parameter orbit sasaran dan titik pelancaran kapal angkasa. Berikut adalah tiga pilihan. Sistem Space Shuttle mampu menampilkan:
- 29,500 kg ketika dilancarkan ke arah timur dari Cape Canaveral (Florida, pantai timur) ke orbit dengan ketinggian 185 km dan kemiringan 28º;
- 11 300 kg ketika dilancarkan dari Space Flight Center. Kennedy memasuki orbit dengan ketinggian 500 km dan kemiringan 55º;
- 14,500 kg ketika dilancarkan dari Pangkalan Tentera Udara Vandenberg (California, pantai barat) ke orbit bundar dengan ketinggian 185 km.
Untuk perkhidmatan ulang-alik, dua jalur pendaratan dilengkapi. Sekiranya pesawat ulang-alik mendarat jauh dari tempat pelancaran, ia akan pulang dengan Boeing 747
Boeing 747 menggunakan perkhidmatan ulang-alik ke kosmodrom
Secara keseluruhan, lima pesawat ulang-alik dibina (dua daripadanya mati dalam kemalangan) dan satu prototaip.
Ketika berkembang, diperkirakan angkutan akan melakukan 24 peluncuran setahun, dan masing-masing akan membuat hingga 100 penerbangan ke angkasa. Dalam praktiknya, mereka digunakan lebih sedikit - menjelang akhir program pada musim panas 2011, 135 pelancaran dibuat, di antaranya Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 …
Kru pesawat terdiri daripada dua angkasawan - komandan dan juruterbang. Krew kapal ulang-alik terbesar adalah lapan angkasawan (Challenger, 1985).
Reaksi Soviet terhadap penciptaan Shuttle
Perkembangan "ulang-alik" memberi kesan hebat kepada para pemimpin USSR. Dianggap bahawa Amerika sedang mengembangkan pengebom orbit yang bersenjatakan peluru berpandu dari darat ke darat. Ukuran besar pesawat ulang-alik dan kemampuannya untuk mengembalikan muatan hingga 14,5 tan ke Bumi ditafsirkan sebagai ancaman jelas penculikan satelit Soviet dan bahkan stesen angkasa ketenteraan Soviet seperti Almaz, yang terbang di angkasa dengan nama Salyut. Anggaran ini salah, kerana Amerika Syarikat meninggalkan idea pengebom angkasa pada tahun 1962 sehubungan dengan kejayaan pengembangan kapal selam nuklear dan peluru berpandu balistik darat.
Soyuz boleh masuk dengan mudah di dalam kargo
Pakar Soviet tidak dapat memahami mengapa 60 pelancaran ulang-alik diperlukan setahun - satu pelancaran seminggu! Dari mana datangnya banyak satelit ruang dan stesen yang diperlukan oleh Shuttle? Orang-orang Soviet yang hidup dalam sistem ekonomi yang berbeza tidak dapat membayangkan bahawa kepemimpinan NASA, yang dengan gigih mendorong program ruang angkasa baru dalam pemerintahan dan Kongres, dipandu oleh rasa takut menganggur. Program lunar hampir selesai dan beribu-ribu pakar berkelayakan tinggi tidak bekerja. Dan yang paling penting, para eksekutif NASA yang dihormati dan dibayar dengan baik menghadapi prospek yang mengecewakan untuk berpisah dengan pejabat mereka yang dihuni.
Oleh itu, kajian kemungkinan ekonomi telah disiapkan mengenai keuntungan kewangan besar kapal angkasa pengangkutan yang boleh digunakan semula sekiranya ditinggalkan roket pakai buang. Tetapi bagi rakyat Soviet, sangat tidak dapat difahami bahawa presiden dan kongres dapat menghabiskan dana di seluruh negara hanya dengan mempertimbangkan pendapat pengundi mereka. Dalam hubungan ini, pendapat berkuasa di USSR bahawa Amerika membuat QC baru untuk beberapa tugas yang tidak dapat difahami di masa depan, kemungkinan besar adalah tugas ketenteraan.
Kapal angkasa yang boleh digunakan semula "Buran"
Di Kesatuan Soviet, pada awalnya dirancang untuk membuat salinan Shuttle yang lebih baik - pesawat orbit OS-120, seberat 120 tan. (Pesawat ulang-alik Amerika itu beratnya 110 tan dengan muatan penuh). Tidak seperti Shuttle, ia dirancang untuk melengkapkan Buran dengan kokpit pelepasan untuk dua juruterbang dan enjin turbojet untuk mendarat di lapangan terbang.
Kepimpinan angkatan bersenjata USSR menegaskan untuk menyalin "ulang-alik" yang hampir lengkap. Pada masa ini, perisik Soviet dapat memperoleh banyak maklumat mengenai kapal angkasa Amerika. Tetapi ternyata tidak begitu sederhana. Enjin roket hidrogen-oksigen domestik ternyata lebih besar saiznya dan lebih berat daripada mesin Amerika. Lebih-lebih lagi, dari segi kuasa, mereka lebih rendah dari luar negeri. Oleh itu, bukannya tiga enjin roket, perlu memasang empat. Tetapi di pesawat orbit tidak ada ruang untuk empat mesin pendorong.
Pada ulang-alik, 83% beban pada permulaan dibawa oleh dua penggalak padat. Di Kesatuan Soviet, tidak mungkin mengembangkan peluru berpandu padat yang kuat. Peluru berpandu jenis ini digunakan sebagai pembawa balistik muatan nuklear darat dan laut. Tetapi mereka tidak mencapai kekuatan yang diperlukan. Oleh itu, pereka Soviet mempunyai satu-satunya peluang - untuk menggunakan roket penggerak cecair sebagai pemecut. Di bawah program Energia-Buran, minyak tanah-oksigen RD-170 yang sangat berjaya dibuat, yang berfungsi sebagai alternatif untuk penggalak bahan bakar pepejal.
Lokasi kosmodrome Baikonur memaksa para pereka untuk meningkatkan kekuatan kenderaan pelancaran mereka. Telah diketahui bahawa semakin dekat landasan pelancaran ke khatulistiwa, semakin besar muatan dan roket yang sama dapat dimasukkan ke orbit. Kosmodrom Amerika di Cape Canaveral mempunyai kelebihan 15% berbanding Baikonur! Maksudnya, jika roket yang dilancarkan dari Baikonur dapat mengangkat 100 ton, maka akan meluncurkan 115 ton ke orbit ketika dilancarkan dari Cape Canaveral!
Keadaan geografi, perbezaan teknologi, ciri-ciri mesin yang dibuat dan pendekatan reka bentuk yang berbeza - semuanya mempengaruhi penampilan "Buran". Berdasarkan semua realiti ini, dikembangkan konsep baru dan kenderaan orbit baru OK-92, seberat 92 tan. Empat mesin oksigen-hidrogen dipindahkan ke tangki bahan bakar pusat dan tahap kedua kenderaan pelancaran Energia diperoleh. Alih-alih dua penguat propelan pepejal, diputuskan untuk menggunakan empat roket pada minyak tanah-oksigen bahan bakar cair dengan mesin RD-170 empat ruang. Empat ruang bermaksud empat muncung; muncung dengan diameter besar sangat sukar dibuat. Oleh itu, para pereka membuat komplikasi dan penimbangan mesin dengan merancangnya dengan beberapa muncung yang lebih kecil. Terdapat banyak muncung kerana terdapat ruang pembakaran dengan sekumpulan saluran paip bekalan bahan bakar dan pengoksidaan dan semua "tambatan". Pautan ini dibuat mengikut skema tradisional, "kerajaan", mirip dengan "pakatan" dan "timur", menjadi tahap pertama "Tenaga".
"Buran" dalam penerbangan
Kapal pesiar Buran itu sendiri menjadi tahap ketiga kenderaan pelancaran, mirip dengan Soyuz. Satu-satunya perbezaan adalah bahawa Buran terletak di sisi tahap kedua, sementara Soyuz berada di puncak kenderaan pelancaran. Oleh itu, skema klasik sistem ruang pakai tiga peringkat diperoleh, dengan satu-satunya perbezaan bahawa kapal orbit boleh digunakan semula.
Kebolehgunaan semula adalah masalah lain dari sistem Energia-Buran. Bagi orang Amerika, perkhidmatan ulang-alik dirancang untuk 100 penerbangan. Sebagai contoh, enjin manuver orbit boleh bertahan hingga 1000 putaran. Selepas penyelenggaraan pencegahan, semua elemen (kecuali tangki bahan bakar) sesuai untuk dilancarkan ke angkasa.
Penguat propelan pepejal diambil oleh kapal khas
Penguat propelan pepejal terjun payung ke laut, diambil oleh kapal NASA khas dan dikirim ke kilang pengeluar, di mana mereka menjalani penyelenggaraan pencegahan dan dipenuhi dengan bahan bakar. Shuttle itu sendiri juga diperiksa, dicegah dan diperbaiki dengan teliti.
Menteri Pertahanan Ustinov dalam ultimatum menuntut agar sistem Energia-Buran dapat dikitar semula secara maksimum. Oleh itu, para pereka terpaksa mengatasi masalah ini. Secara formal, penguat sisi dianggap dapat digunakan kembali, sesuai untuk sepuluh pelancaran. Tetapi pada hakikatnya, ini tidak berlaku kerana banyak sebab. Ambil sekurang-kurangnya kenyataan bahawa pemecut Amerika jatuh ke laut, dan kapal perang Soviet jatuh di padang rumput Kazakhstan, di mana keadaan pendaratan tidak begitu jinak seperti perairan lautan yang hangat. Dan roket penggerak cecair adalah ciptaan yang lebih halus. daripada bahan api pepejal. "Buran" juga dirancang untuk 10 penerbangan.
Secara umum, sistem yang dapat digunakan semula tidak berfungsi, walaupun pencapaiannya jelas. Kapal orbit Soviet, dibebaskan dari enjin pendorong besar, menerima enjin yang lebih kuat untuk bergerak di orbit. Yang, dalam hal penggunaannya sebagai "pesawat pengebom tempur" ruang, memberikannya kelebihan yang besar. Turbojet ditambah untuk penerbangan dan pendaratan atmosfera. Sebagai tambahan, roket kuat diciptakan dengan tahap pertama pada bahan bakar minyak tanah, dan yang kedua pada hidrogen. Ini adalah roket sehingga Uni Soviet tidak memenangi perlumbaan lunar. Dari segi ciri-cirinya, Energia hampir setara dengan roket Saturnus-5 Amerika yang menghantar Apollo-11 ke bulan.
"Buran" mempunyai aksesibilitas luaran yang hebat dengan "Shuttle" Amerika. Korabl poctroen Po cheme camoleta tipa "bechvoctka» c treugolnym krylom peremennoy ctrelovidnocti, imeet aerodinamicheckie organy upravleniya, rabotayuschie at pocadke pocle vozvrascheniya di plotnye cloi atmocfery - roda naprony Dia mampu membuat keturunan terkawal di atmosfer dengan manuver sisi hingga 2000 kilometer.
Panjang "Buren" ialah 36.4 meter, lebar sayap kira-kira 24 meter, ketinggian kapal di casis lebih dari 16 meter. Jisim lama kapal lebih dari 100 tan, di mana 14 tan digunakan untuk bahan bakar. Dalam nocovoy otcek vctavlena germetichnaya tselnocvarnaya kabina untuk ekipazha dan radas bolshey chacti untuk obecpecheniya poleta di koctave raketno-kocmicheckogo komplekca, ortit avtonomnogo poleta nA, cpucka dan pocadki. Isi padu kabin melebihi 70 meter padu.
Apabila vozvraschenii dalam plotnye cloi atmocfery naibolee teplonapryazhennye uchactki poverhnocti korablya rackalyayutcya do graducov 1600, zhe teplo, dohodyaschee nepocredctvenno do metallicheckoy konctruktsii korablya, ne dolzhno prevyshat 150 grad Oleh itu, "BURAN" membezakan perlindungan termal yang kuat, menyediakan keadaan suhu normal untuk reka bentuk kapal semasa penerbangan di dalam pesawat
Penutup tahan panas yang diperbuat daripada lebih daripada 38 ribu jubin, diperbuat daripada bahan khas: gentian kuarza, teras berprestasi tinggi, tanpa teras Kayu seramik mempunyai kemampuan untuk mengumpulkan haba, tanpa menyebarkannya ke lambung kapal. Jumlah jisim perisai ini sekitar 9 tan.
Panjang petak kargo BURANA adalah kira-kira 18 meter. Di ruang muatannya yang luas, adalah mungkin untuk menampung muatan dengan jisim hingga 30 tan. Di sana adalah mungkin untuk meletakkan kenderaan angkasa besar - satelit besar, blok stesen orbit. Jisim pendaratan kapal adalah 82 tan.
"BURAN" digunakan dengan semua sistem dan peralatan yang diperlukan untuk penerbangan automatik dan pilot. Ini dan kaedah navigasi dan kawalan, dan sistem radio dan teknikal televisyen, dan kawalan automatik untuk kehangatan dan kekuatan
Kabin Buran
Pemasangan enjin utama, dua kumpulan enjin untuk manuver terletak di hujung bahagian ekor dan di bahagian depan bingkai.
Secara keseluruhan, ia dirancang untuk membina 5 kapal orbit. Selain Buran, Tempest hampir siap dan hampir separuh dari Baikal. Dua kapal lagi yang berada di tahap awal pengeluaran tidak mendapat nama. Sistem Energia-Buran tidak bernasib baik - ia dilahirkan pada masa yang malang untuknya. Ekonomi Soviet tidak lagi dapat membiayai program ruang angkasa yang mahal. Dan semacam nasib mengejar para kosmonot yang sedang bersiap untuk penerbangan di "Buran". Juruterbang ujian V. Bukreev dan A. Lysenko meninggal dunia dalam nahas pesawat pada tahun 1977, bahkan sebelum menyertai kumpulan kosmonot. Pada tahun 1980, juruterbang ujian O. Kononenko meninggal dunia. 1988 meragut nyawa A. Levchenko dan A. Shchukin. Selepas penerbangan "Buran" R. Stankevichus, juruterbang penerbangan kapal angkasa bersayap berawak, mati dalam nahas pesawat. I. Volk dilantik sebagai juruterbang pertama.
"Buran" juga tidak bernasib baik. Selepas penerbangan pertama dan berjaya, kapal itu disimpan di hangar di kosmodrome Baikonur. Pada 12 Mei 2002, pertindihan bengkel di mana model Buran dan Energia terletak. Dengan nada sedih ini, keberadaan kapal angkasa bersayap, yang telah menunjukkan harapan besar, berakhir.
Selepas runtuhan lantai
