Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?

Innehållsförteckning:

Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?
Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?

Video: Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?

Video: Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?
Video: SpaceX Hardcore Starbase and Starship Surge, Nauka Causes ISS Tilt, SpaceX Wins Europa Clipper 2024, April
Anonim
Bild
Bild

. [1]

Bild
Bild

Tror du att jag än en gång vill berätta om "stadsmördarna", dessa hemliga rovdjur i djuphavet, att de med sin volley kan radera en yta som är jämförbar med området med mer än 300 megastäder i världen? Nej. Mer exakt, inte riktigt "nej"! "Låt oss slå svärd till plogdelar"[3]: vi kommer att prata om de nästan fredliga bärraketerna "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" och "Rickshaw". För att vara exakt, vid födseln var de riktiga stridande och kunde torka nästan alla länder i världen från planetens yta.

Marinraket och rymdsystem

Bild
Bild

Luften "luktade" … nej, inte ett åskväder, utan drog som en gödsel (jag skulle säga - skit): "glasnost" och "perestroika", "samarbete" och "nytt politiskt tänkande", "pluralism" och " nedrustning".

När den ekonomiska situationen i landet försämrades, ansåg den sovjetiska ledningen att minska beväpningen och militära utgifter som ett sätt att lösa ekonomiska problem, därför krävde det inte garantier och adekvata steg från sina partner, samtidigt som de förlorade sina positioner på den internationella arenan. [2]

Det kommer att fokusera på hur State Missile Center of Design Bureau im. V. P. Makeeva (Miass) löste frågan om "konvertering" i tiden med "perestrojka" och efter slutet av den.

Bild
Bild

1985 fortsatte företaget aktivt utvecklingen av militär missilteknik för Sovjetunionens marina behov: det moderniserade framgångsrikt missilsystemen D9RM och D19, utvecklade och testade ny stridsutrustning och utförde arbete med skapande och fälttester av nytt strategiskt komplex R -39UTTKh / 3M91 Bark -SS -NX -28.

Bild
Bild

Du kan bekanta dig med GRC: s militära produkter och dess prestandaegenskaper genom att följa länkarna:

→ Bekämpa missilsystem.

→ Huvudegenskaper.

→ Dykstart. Resultatet av verksamheten vid Maskinteknikens designbyrå / Videogranskning /.

Under dessa tider beslutade ledarskapet att KBM behövde hitta och erövra sin nisch inom raket- och rymdtemat. En av riktningarna för detta arbete var förslaget att använda ballistiska ubåtar (SLBM) för att skjuta nyttolast i rymden. Först och främst uppmärksammade de SLBM: er som ska demonteras efter utgången av deras livstid och i enlighet med fördraget om minskning och begränsning av strategiska offensiva vapen.

Att producera grytor och pannor eller att göra det vi är bra på?

Arbetet utfördes i följande riktningar:

Pionjären inom detta område var den konverterade RSM-25-missilen (URAV VMF-4K10, NATO-SS-N-6 Mod 1, Serb): "Swell" -bilen som användes för att utföra unika experiment under korta förhållanden term noll gravitation, tillhandahålls på en passiv sektion av banan (viktlöshetstid 15 minuter, mikrogravitation nivå 10-3g).

Bild
Bild

Enheten bestod av 15 exotermiska ugnar, informationsmätnings- och kommandoutrustning, ett mjukt landningsskärm. Olika utgångsmaterial placerades i exoterma ugnar, i synnerhet kisel-germanium, aluminium-bly, Al-Cu, högtemperatur supraledare och andra, varav, under experimentets gång under tyngdkraft vid temperaturer i ugnar från 600 ° C till 1500 ° C, bör material med nya egenskaper erhållits.

Bild
Bild

Den 18 december 1991, för första gången i inhemsk praxis, lanserades ett ballistiskt uppskjutningsfordon med Sprint -teknologimodulen från en atomubåt i Navaga -klass (Project 667A Navaga, enligt USA: s försvarsdepartement och NATO -klassificering - Yankee). Lanseringen var framgångsrik och den vetenskapliga kunden, NPO Kompomash, fick unika prover av nytt material. Så det första steget togs i KBM: s raket- och rymdämne.

Men allt gick inte så enkelt: Statens nödkommitté hände, då upphörde Sovjetunionen själv att existera, regeringen och dess allmänna linje förändrades, Chubais och Gaidar, Jeltsin och hans generaler och andra nya siffror

politisk elit. Racket och bildandet av nya företag "eliter":

Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?
Lanseringssystem under vattnet: hur kommer man under vatten till en bana eller ut i rymden?

Minskningen av volymen av försvarsfrågor har lagt till personalen vid SRC”KB im. Akademiker V. P. Makeev”uppgiften att intensifiera sökandet efter nya” civila”vetenskapsintensiva områden som skulle göra det möjligt att behålla högkvalificerad personal, material och teknisk bas, i själva verket för att ge en möjlighet att” överleva”.

Snabb anpassning till nya banor, energi och massa perfektion av SLBM, i kombination med höga tillförlitlighets- och säkerhetsindikatorer, gör det möjligt att använda dem som ett sätt att leverera nyttolast för olika ändamål till nära rymden vid utbildning och praktisk avfyrning och lanseringar för att bekräfta och förlänga livslängden.

För att utföra nya experiment med noll gravitation skapades en ballistisk bioteknologisk enhet "Ether" med vetenskaplig utrustning "Meduza", utformad för höghastighetsrengöring under flygning av speciella medicinska preparat i ett artificiellt skapat elektrostatiskt fält. Den 9 december 1992, utanför Kamtjatkas kust, lanserade en kärnkraftsbåt från Stilla havet flottan framgångsrikt Zyb-raketten utrustad med Meduza-utrustning, och 1993 genomfördes ytterligare en liknande uppskjutning. Under dessa experiment demonstrerades möjligheten att erhålla högkvalitativa läkemedel, inklusive antitumörinterferonet "Alpha-2", under förhållanden med kortsiktig viktlöshet.

1991-1993 Project 667BDR ubåt genomförde tre sjösättningar av Zyb -bärraketerna med Sprint och Efir -vetenskapliga och tekniska block, utvecklade tillsammans med NPO Kompozit och Center for Space Biotechnology.

Sprint -blocket var utformat för att utarbeta processerna för att erhålla halvledarmaterial med en förbättrad kristallstruktur, supraledande legeringar och andra material i förhållanden utan tyngdkraft. Ether -blocket med Meduza bioteknisk utrustning användes för att studera tekniken för rening av biologiska material och för att erhålla mycket rena biologiska och medicinska preparat genom elektrofores.

Unika prover av kiselmonokristaller och några legeringar (Sprint) erhölls, och i Meduza-experimenten, baserat på resultaten av studier av antiviralt och antitumörinterferon Alpha-2, var det möjligt att bekräfta möjligheten till rymdrening av biologiska preparat under tillstånd av kortsiktig viktlöshet. I praktiken har det bevisats att Ryssland har utvecklat en effektiv teknik för att genomföra experiment under förhållanden med kortvarig noll gravitation med hjälp av havsballistiska missiler.

Den logiska fortsättningen av detta arbete var lanseringen av Volna LV 1995

Bild
Bild

Bärraketten "Volna", skapad på grundval av RSM-50 (SS-N-18) SLBM, med en lanseringsvikt på cirka 34 ton, används först och främst för sjösättningar längs ballistiska banor för att lösa problemen för att utveckla teknik för att erhålla material inom mikrogravitation och annan forskning.

Bekämpning av RSM-50 SLBM från ubåtens undervattensläge säkerställs när havet är grovt upp till 8 punkter, d.v.s. praktiskt taget alla väderapplikationer för vetenskaplig forskning och lanseringar av LV har uppnåtts.

Bild
Bild

Starten för kommersiell användning av SLBM kan betraktas som lanseringen 1995 av Volna LV från Kalmar -projektet 667 BDRM -ubåt. Lanseringen genomfördes längs den ballistiska vägen Barentshavet - Kamchatkahalvön på ett avstånd av 7500 km. Termisk konvektionsmodul vid University of Bremen (Tyskland) blev nyttolasten för detta internationella experiment.

Bild
Bild

Vid lansering av Volna LV används det räddade Volan -flygplanet. Den är avsedd för att utföra vetenskaplig och tillämpad forskning i förhållanden med noll gravitation genom sjösättningar längs suborbitalbanor.

Under flygning överförs telemetrisk information om övervakade parametrar från flygplanet. I sista fasen av flygningen gör enheten en ballistisk nedstigning, och innan landning aktiveras ett tvåstegs fallskärmsräddningssystem. Efter en "mjuk" landning upptäcks enheten och evakueras snabbt.

Bild
Bild

För att lansera forskningsutrustning med ökad vikt (upp till 400 kg) används en förbättrad version av Volan-M-räddade flygplan. Förutom storlek och vikt har denna variant en original aerodynamisk layout.

Förutom vetenskapliga instrument som väger 105 kg innehåller det räddade fordonet ett inbyggt mätkomplex. Det ger kontroll över experimentet och kontroll av flygparametrar. ALS "Volan" är utrustat med ett trestegs fallskärmslandningssystem och utrustning för operativ (högst 2 timmar) sökning efter fordonet efter landning. För att minska kostnader och utvecklingstid lånades tekniska lösningar, komponenter och anordningar för seriemissilsystem i största möjliga utsträckning.

Under lanseringen 1995 var mikrogravitationsnivån 10-4…10 -5g med en tyngdpunkt noll på 20,5 minuter. Forskning har påbörjats som visar den grundläggande möjligheten att skapa ett räddat flygplan med vetenskaplig utrustning som väger upp till 300 kg, som sjösattes av Volna -bärraketen längs en bana med en tyngdpunkt på 30 minuter vid en mikrogravitationsnivå på 10-5…10-6 g.

Volna -raketen kan användas för att skjuta upp utrustning på suborbitalbanor för att studera geofysiska processer i den övre atmosfären och i nära rymden, övervaka jordens yta och genomföra olika, inklusive aktiva, experiment.

Nyttolastområdet är en stympad kon med en höjd av 1670 mm, en basdiameter på 1350 mm och en trubbig radie på toppen av konen på 405 mm. Raketen ger uppskjutning av nyttolaster med en massa på 600 … 700 kg på en bana med en maximal höjd av 1200 … 1300 km och med en massa på 100 kg - med en maximal höjd på upp till 3000 km. Det är möjligt att installera flera nyttolastelement på raketen och separera dem i följd.

Under våren 2012 lanserades en EXPERT -kapsel från en ubåt i Stilla havet med hjälp av Volna -konverteringsraketen och rymdkomplexet på uppdrag av German Aerospace Center (DLR).

EXRERT -projektet genomförs under ledning av European Space Agency.

Bild
Bild

Stuttgart Institute for Research in Construction and Design Technology och German Aerospace Center utvecklade och tillverkade en keramisk fibernos för EXPERT -kapseln.

Den keramiska fibernosen innehåller sensorer som registrerar miljödata när kapseln återvänder till atmosfären, till exempel yttemperatur, värmeflöde och aerodynamiskt tryck. Dessutom finns det i fönstret ett fönster genom vilket spektrometern registrerar de kemiska processerna som uppstår i chockfronten när de kommer in i atmosfären.

Bild
Bild

→ Tekniska egenskaper för lanseringsfordonet "Volna".

Lanseringsfordon "Lugn"

Bild
Bild

Familjen av lanseringsfordon av lättklass: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R utvecklades på grundval av R-29RM SLBM och är avsedd för att skjuta upp små rymdfarkoster till jordbana. "Shtil" lanseringsfordon har inga analoger i världen när det gäller nivån på uppnådda energi- och massindikatorer; det ger lansering av nyttolaster som väger upp till 100 kg i banor med en perigehöjd på upp till 500 km i en lutning av 78,9 º.

När färdigställandet av standard R-29RM SLBM för uppskjutning av rymdfarkosten gjordes några ändringar. En speciell ram har lagts till för att montera rymdfarkosten som ska sjösättas och flygprogrammet har ändrats. I den tredje etappen installerades en speciell telemetribehållare med serviceutrustning för att kontrollera marktjänstens uttag. Konstruktörerna var också tvungna att lösa problemet i samband med uppvärmning av huvudkåpan under raketuppskjutningen och dess utträde ur vattnet, vilket kan leda till skador på rymdfarkosten.

Bild
Bild

Rymdfarkosten är inrymd i en speciell kapsel som skyddar nyttolasten från termisk, akustisk och annan påverkan från översteget. Efter att ha angett den angivna banan separeras kapseln med rymdfarkosten och det sista steget avlägsnas från rymdfarkostens flygbana. Kapslens öppning och lossning av lasten utförs efter att steget har gått till ett avstånd som utesluter effekten av de drivande motorerna på rymdfarkosten.

Den första lanseringen av Shtil-1 LV gjordes den 7 juli 1998 från atomubåten K-407 Novomoskovsk. Nyttolasten var två satelliter från Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N och Tubsat-Nl.

Bild
Bild

Den största av Tubsat-N-satelliterna har övergripande dimensioner på 320x320x104 mm och en vikt på 8,5 kg. Den minsta av Tubsat-Nl-satelliterna installeras vid lanseringen på toppen av Tubsat-N-rymdfarkosten. Dess övergripande dimensioner är 320x320x34 mm och dess vikt är cirka 3 kg.

Satelliterna lanserades i en bana nära den beräknade. Parametrarna för omloppsbanan för uppskjutningsfordonets tredje etapp efter utträde från rymdfarkosten var:

Bild
Bild

En särskild behållare som väger 72 kg installeras på bärarens tredje etapp. Behållaren innehåller telemetriutrustning för övervakning av ett antal parametrar och utrustning för att utföra radioövervakning av banan.

Kärningsubåten K-407, med vilken sjösättningen genomfördes, är en del av den norra flottans tredje flottilj och är baserad vid marinbasen Sayda-Guba (marinbasen) i Olenyaya Bay nära byn Skalisty (tidigare Gadzhievo, därefter igen bytt namn till Gadzhievo) Murmanskaya -området.

Bild
Bild

Detta är ett av sju fartyg byggda enligt projektet 667BDRM "Dolphin" (Delta IV enligt NATO -klassificering).

Bild
Bild

Skjutbilen "Shtil-1" gör det möjligt att placera en nyttolast som väger 70 kg i en cirkelbana med en höjd av 400 km och en lutning på 79 grader.

Utformningen av prototypens översta steg är utformad för att rymma fyra kompakta stridsspetsar i isolerade små volymer. På grund av det faktum att moderna kommersiella rymdfarkoster kännetecknas av en låg packningstäthet och kräver ett relativt stort integrerat utrymme är full användning av LV: s energikapacitet omöjlig. Det vill säga, LV -designen innebär en begränsning av rymden som ryms av rymdfarkosten, som är 0,183 m3… LV -krafttekniken gör det möjligt att skjuta upp ett rymdfarkoster med större massa.

Omvandlingen av R-29RM-raketen till Shtil-bärraketen utförs med minimala modifieringar, rymdfarkosten placeras på landningsplatsen för ett av stridsspetsarna i en speciell kapsel som ger skydd mot yttre påverkan. Missilen skjuts upp från ubåten eller ubåtens position. Flygningen utförs i tröghetsläge.

Ett särdrag hos detta komplex är användningen av den befintliga infrastrukturen på "Nyonoksa" träningsplan, inklusive markuppskjutningsanläggningar, liksom seriella ballistiska missiler R-29RM, borttagna från stridstjänst. Minimala modifieringar av raketen kommer att säkerställa hög tillförlitlighet och noggrannhet för att placera nyttolasten i omloppsbana till en låg startkostnad (4 … 5 miljoner dollar).

Shtil-2 LV utvecklades som ett resultat av den andra etappen av moderniseringen av R-29RM ballistiska missil. I detta skede skapas ett nyttolastfack för att rymma nyttolasten, som består av en aerodynamisk kåpa som tappas under flygning och en adapter på vilken nyttolasten är placerad. Adaptern ger dockning av nyttolastfacket med bäraren. Nyttolastfackets volym är 1,87 m3.

Komplexet skapades på grundval av ballistiska missiler från ubåtar R-29RM (RSM-54, SS-N-23) och den befintliga infrastrukturen i Nyonoksa Northern Range, som ligger i Arkhangelsk-regionen.

Bild
Bild

Deponeringsinfrastrukturen inkluderar:

Raket- och rymdkomplex "Shtil-2"

Markstartskomplex

Det senare inkluderar en teknisk och uppskjutande position, utrustad med utrustning för lagring, före lansering och raketuppskjutning.

Komplexet av styrsystem ger centraliserad automatisk styrning av komplexets system i alla driftlägen, kontroll av förberedelser före lansering och uppskjutning av en raket, förberedelse av teknisk information och en flyguppgift, inmatning av en flyguppgift och kontroll av en raket för att placera en nyttolast i en given bana.

Informationsmätningskomplex - tillhandahåller mottagning och registrering av telemetrisk information under flygningen, bearbetning och leverans av mätresultat till lanseringskunden.

Bild
Bild

Många uppskjutningar från ett marktestställ och ubåtar har visat den höga tillförlitligheten hos R-29RM seriell prototypraket (sannolikheten för en lyckad lansering och flygning är minst 0,96).

Markstartskomplexet tillåter:

Uppskjutningar från markstartskomplexet säkerställer bildandet av banor inom intervallet av lutningar från 77 ° till 60 °, vilket begränsar komplexets användningsområde.

Vid sjösättningar från ubåtsaxeln är det möjligt att starta i latitudområdet från 0 ° till 77 °. Området för möjliga lutningar bestäms av startpunktens koordinater.

Samtidigt kvarstår möjligheten att använda ubåten för sitt avsedda ändamål

För att förbättra förutsättningarna för att placera nyttolasten utvecklades en variant av lanseringsfordonet Shtil-2.1 med huvudkåpa.

Bild
Bild

När raketen var utrustad med en större huvudkåpa och ett litet översteg (Shtil-2R) ökade nyttolastmassan till 200 kg och volymen för att placera nyttolasten ökade betydligt.

Användningen av ubåten som ett uppskjutningskomplex gör det möjligt att skjuta upp Shtil -bärraketer praktiskt taget till alla orbitallutningar

Bild
Bild

Den aerodynamiska kåpan gjordes tätad för att ge damm- och fuktskydd för nyttolasten. Utformningen av den aerodynamiska kåpan gjorde det möjligt för luckor på sidoytan att förse ytterligare nyttolastanslutningar med utrustningen för markstartskomplexet.

Uppskjutningar kan utföras från ett markstartskomplex eller från en ubåtskaft på ytan.

De viktigaste egenskaperna hos komplexet LV "Shtil-2" ges i tabellen.

Bild
Bild

Raketen Shtil-3A (RSM-54 med ett nytt tredje steg och en överklockningsmotor vid start från ett An-124-flygplan (enligt Aerokosmos-projektet)) kan leverera en nyttolast som väger 950-730 kg till en ekvatorial bana med en höjd av 200-700 km …

På arbetarnas krävande begäran (voyaka uh & Co) avbryter jag, för att inte förvirra läsarens sinne. Koppla dock inte bort, jag har inte täckt system än "Surf" och "Rickshaw", liksom hur du snabbt kan förnya plogdelarna till svärd igen.

Primära källor och citat:

Foton videor, grafik och länkar:

Rekommenderad: