بوران سفينة الفضاء القابلة لإعادة الاستخدام. السفينة المدارية السوفيتية القابلة لإعادة الاستخدام "بوران" (11F35). المركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام "بوران"

سفينة مدارية قابلة لإعادة الاستخدام (في مصطلحات وزارة صناعة الطيران – الطائرات المدارية) "بوران"

(المنتج 11F35)

"ب أورانوس"هي سفينة مدارية مجنحة سوفيتية قابلة لإعادة الاستخدام. مصممة لحل عدد من المهام الدفاعية، وإطلاق أجسام فضائية مختلفة في مدار حول الأرض وخدمتها؛ وتسليم الوحدات والأفراد لتجميع الهياكل كبيرة الحجم والمجمعات بين الكواكب في المدار؛ وإرجاع الوحدات المعيبة أو المنهكة للأقمار الصناعية الأرضية؛ تطوير المعدات والتقنيات لإنتاج الفضاء وتسليم المنتجات إلى الأرض، وتنفيذ نقل البضائع والركاب الأخرى على طول طريق الأرض والفضاء والأرض؛

التصميم الداخلي، التصميم. يوجد في مقدمة "بوران" مقصورة داخلية محكمة الغلق بحجم 73 مترًا مكعبًا للطاقم (2 - 4 أشخاص) والركاب (حتى 6 أشخاص)، ومقصوراتالمعدات الموجودة على متن الطائرة وكتلة الأنف لمحركات التحكم.

الجزء الأوسط مشغول بحجرة الشحنمع أبواب تفتح للأعلى، والتي تضم مناورات للتحميل والتفريغ، وأعمال التركيب والتجميع ومختلفعمليات خدمة الأجسام الفضائية. يوجد أسفل حجرة الشحن وحدات إمداد الطاقة وأنظمة الدعم نظام درجة الحرارة. تحتوي حجرة الذيل (انظر الشكل) على وحدات الدفع وخزانات الوقود ووحدات النظام الهيدروليكي. يتم استخدام سبائك الألومنيوم والتيتانيوم والصلب وغيرها من المواد في تصميم بوران. لمقاومة التسخين الديناميكي الهوائي أثناء الهبوط من المدار، يحتوي السطح الخارجي للمركبة الفضائية على طبقة واقية من الحرارة مصممة للاستخدام القابل لإعادة الاستخدام.

يتم تثبيت حماية حرارية مرنة على السطح العلوي، وهو أقل عرضة للتدفئة، ويتم تغطية الأسطح الأخرى ببلاط واقي من الحرارة مصنوع على أساس ألياف الكوارتز ويتحمل درجات حرارة تصل إلى 1300 درجة مئوية. في المناطق المعرضة للحرارة بشكل خاص (في جسم الطائرة وأصابع الجناح، حيث تصل درجة الحرارة إلى 1500 درجة - 1600 درجة مئوية)، يتم استخدام مادة مركبة من الكربون والكربون. مرحلة التسخين الأكثر كثافة للمركبة يصاحبها تكوين طبقة من بلازما الهواء حولها، لكن تصميم المركبة لا ترتفع درجة حرارته إلى أكثر من 160 درجة مئوية بنهاية الرحلة. تتمتع كل قطعة من البلاطات البالغ عددها 38,600 بموقع تركيب محدد، يتم تحديده من خلال الخطوط النظرية لجسم OK. لتقليل الأحمال الحرارية، تم أيضًا اختيار قيم كبيرة لأنصاف أقطار الجناح ونصائح جسم الطائرة. العمر التصميمي للهيكل هو 100 رحلة مدارية.

التصميم الداخلي للبوران على ملصق لشركة NPO Energia (الآن شركة Rocket and Space Corporation Energia). شرح تسمية السفينة: جميع السفن المدارية تحمل الرمز 11F35. كانت الخطط النهائية هي بناء خمس سفن طائرة في سلسلتين. نظرًا لكونه الأول، حصل "بوران" على تصنيف الطيران (في NPO Molniya ومصنع Tushinsky لبناء الآلات) 1.01 (السلسلة الأولى - السفينة الأولى). كان لدى NPO Energia نظام تسمية مختلف، والذي بموجبه تم تحديد Buran على أنه 1K - السفينة الأولى. نظرًا لأنه كان على السفينة القيام بمهام مختلفة في كل رحلة، تمت إضافة رقم الرحلة إلى فهرس السفينة - 1K1 - أول سفينة، أول رحلة.

نظام الدفع والمعدات الموجودة على متن الطائرة. يضمن نظام الدفع المتكامل (UPS) إدخالًا إضافيًا للمركبة المدارية في المدار المرجعي، وأداء التحولات (التصحيحات) بين المدارات، والمناورة الدقيقة بالقرب من المجمعات المدارية المخدومة، وتوجيه المركبة المدارية واستقرارها، وكبحها عند الخروج من المدار. . تتكون وحدة ODU من محركين للمناورة المدارية (على اليمين)، يعملان بالوقود الهيدروكربوني والأكسجين السائل، و46 محرك تحكم ديناميكي غازي، مجمعين في ثلاث كتل (كتلة مقدمة واحدة وكتلان خلفيتان). يتم دمج أكثر من 50 نظامًا على متن الطائرة، بما في ذلك أنظمة الهندسة اللاسلكية والتلفزيون والقياس عن بعد، وأنظمة دعم الحياة، والتحكم الحراري، والملاحة، وإمدادات الطاقة وغيرها، على أساس حاسوبي في مجمع واحد على متن الطائرة، مما يضمن بقاء بوران في المدار لمدة تصل إلى 30 دقيقة. إلى 30 يومًا.

يتم توفير الحرارة الناتجة عن المعدات الموجودة على متن الطائرة بمساعدة مبرد إلى المبادلات الحرارية الإشعاعية المثبتة داخل أبواب حجرة الشحن وتشعها في الفضاء المحيط (الأبواب مفتوحة أثناء الطيران في المدار).

الخصائص الهندسية والوزن. يبلغ طول بوران 35.4 مترًا، وارتفاعه 16.5 مترًا (مع تمديد جهاز الهبوط)، ويبلغ طول جناحيه حوالي 24 مترًا، ومساحة الجناح 250 مترًا مربعًا، وعرض جسم الطائرة 5.6 مترًا، وارتفاعه 6.2 مترًا؛ يبلغ قطر حجرة الشحن 4.6 مترًا، وطولها 18 مترًا، وتصل كتلة الإطلاق إلى 105 طنًا، وتصل كتلة البضائع التي يتم تسليمها إلى المدار إلى 30 طنًا، وتبلغ كتلة البضائع المعادة من المدار 15 طنًا كحد أقصى يصل احتياطي الوقود إلى 14 طنًا.

الأبعاد الإجمالية الكبيرة لمركبة بوران تجعل من الصعب استخدام وسائل النقل الأرضية، لذلك يتم تسليمها (وكذلك وحدات مركبة الإطلاق) إلى قاعدة الفضاء عن طريق الجو بواسطة طائرة VM-T معدلة لهذه الأغراض من الآلة التجريبية- بناء مصنع اسمه. V.M.Myasishchev (في هذه الحالة، تتم إزالة العارضة من بوران ويزداد الوزن إلى 50 طنًا) أو بواسطة طائرة النقل متعددة الأغراض An-225 في شكل مجمع بالكامل.

كانت سفن السلسلة الثانية هي تاج الفن الهندسي لصناعة الطائرات لدينا، ذروة رواد الفضاء المأهولة المحلية. كان الهدف من هذه السفن أن تكون طائرات مدارية مأهولة تعمل في جميع الأحوال الجوية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مع أداء محسّن وقدرات متزايدة بشكل كبير من خلال مجموعة متنوعة من تغييرات وتعديلات التصميم. على وجه الخصوص، زاد عدد محركات التحويل بسبب الجديد -يمكنك معرفة المزيد عن سفن الفضاء المجنحة من كتابنا (انظر الغلاف على اليسار) "أجنحة الفضاء"، (M.: LLC "LenTa Strastviy"، 2009. - 496 صفحة: مريض.) حتى الآن، هذا هو الأكثر اكتمالا باللغة الروسية رواية موسوعية عن العشرات من المشاريع المحلية والأجنبية. وإليك كيف تقول دعاية الكتاب:
" الكتاب مخصص لمرحلة ظهور وتطوير صواريخ كروز وأنظمة الفضاء، التي ولدت عند "تقاطع ثلاثة عناصر" - الطيران والصواريخ والملاحة الفضائية، ولم تستوعب فقط ميزات التصميم لهذه الأنواع من المعدات، ولكن أيضًا مجموعة كاملة من المعدات التقنية والعسكرية المصاحبة لهم.
يتم وصف تاريخ إنشاء المركبات الفضائية في العالم بالتفصيل - من أول طائرة بمحركات صاروخية خلال الحرب العالمية الثانية إلى بداية تنفيذ برامج المكوك الفضائي (الولايات المتحدة الأمريكية) وبرنامج Energia-Buran (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية).
يحتوي الكتاب، المصمم لمجموعة واسعة من القراء المهتمين بتاريخ الطيران والملاحة الفضائية، وميزات التصميم والتحولات غير المتوقعة في مصير المشاريع الأولى لأنظمة الطيران، على حوالي 700 رسم توضيحي في 496 صفحة، تم نشر جزء كبير منها لـ المرة الأولى."
تم تقديم المساعدة في إعداد المنشور من قبل شركات مجمع الطيران الروسي مثل NPO Molniya، وNPO Mashinostroeniya، والمؤسسة الفيدرالية الحكومية الوحدوية RSK MiG، ومعهد أبحاث الطيران الذي يحمل اسم M.M Gromov، وTsAGI، بالإضافة إلى متحف الفضاء البحري سريع. المقالة التمهيدية كتبها الجنرال في.إي.غوديلين، وهو شخصية أسطورية في مجال الملاحة الفضائية.
يمكنك الحصول على صورة أكثر اكتمالا للكتاب وسعره وخيارات الشراء في صفحة منفصلة. هناك يمكنك أيضًا التعرف على محتواه وتصميمه والمقال التمهيدي الذي كتبه فلاديمير جوديلين ومقدمة المؤلفين والبصمةالمنشورات

المكوك وبوران

عندما تنظر إلى صور المركبة الفضائية المجنحة "بوران" و"المكوك"، قد يكون لديك انطباع بأنهما متطابقان تمامًا. على الأقل لا ينبغي أن يكون هناك أي اختلافات جوهرية. وعلى الرغم من التشابه الخارجي بينهما، فإن هذين النظامين الفضائيين لا يزالان مختلفين بشكل أساسي.

"خدمة النقل"

"المكوك" - وسيلة نقل قابلة لإعادة الاستخدام سفينة فضائية(إم تي كيه كيه). تحتوي السفينة على ثلاثة محركات صاروخية تعمل بالوقود السائل (LPREs) تعمل بالهيدروجين. العامل المؤكسد هو الأكسجين السائل. يتطلب الدخول إلى مدار أرضي منخفض كمية هائلة من الوقود والمواد المؤكسدة. ولذلك فإن خزان الوقود هو العنصر الأكبر في نظام المكوك الفضائي. وتقع المركبة الفضائية على هذا الخزان الضخم وتتصل به عن طريق نظام خطوط أنابيب يتم من خلالها إمداد محركات المكوك بالوقود والمؤكسد.

ومع ذلك، فإن ثلاثة محركات قوية لسفينة مجنحة لا تكفي للذهاب إلى الفضاء. يوجد بالخزان المركزي للنظام معززان يعملان بالوقود الصلب، وهما أقوى صاروخين في تاريخ البشرية حتى الآن. هناك حاجة إلى أكبر قدر من القوة عند الإطلاق لتحريك سفينة متعددة الأطنان ورفعها إلى أول أربعة كيلومترات ونصف. تتولى معززات الصواريخ الصلبة 83% من الحمولة.

مكوك آخر يقلع

على ارتفاع 45 كم، يتم فصل معززات الوقود الصلب عن السفينة، بعد أن استنفدت كل الوقود، ويتم إنزالها في المحيط باستخدام المظلات. علاوة على ذلك، إلى ارتفاع 113 كم، يرتفع المكوك بمساعدة ثلاثة محركات صاروخية. بعد فصل الخزان، تطير السفينة لمدة 90 ثانية أخرى بالقصور الذاتي، وبعد ذلك، لفترة قصيرة، يتم تشغيل محركين للمناورة المدارية يعملان بوقود الإشعال الذاتي. ويدخل المكوك في المدار التشغيلي. ويدخل الخزان الغلاف الجوي حيث يحترق. ويسقط بعض أجزائه في المحيط.

قسم تعزيز الوقود الصلب

تم تصميم محركات المناورة المدارية، كما يوحي اسمها، للقيام بمناورات مختلفة في الفضاء: لتغيير المعلمات المدارية، أو للرسو في محطة الفضاء الدولية أو في المركبات الفضائية الأخرى الموجودة في مدار أرضي منخفض. لذا قامت المكوكات بزيارة تلسكوب هابل المداري عدة مرات لإجراء أعمال الصيانة.

وأخيرًا، تعمل هذه المحركات على خلق قوة كبح عند العودة إلى الأرض.

تتم المرحلة المدارية وفقا ل التصميم الديناميكي الهوائيطائرة أحادية السطح بدون ذيل مع جناح دلتا منخفض مع حافة أمامية مزدوجة وذيل عمودي للتصميم المعتاد. للتحكم في الغلاف الجوي، يتم استخدام دفة مكونة من قسمين على الزعنفة (توجد أيضًا فرامل هوائية)، وأجنحة مرتفعة على الحافة الخلفية للجناح ورفرف موازنة أسفل جسم الطائرة الخلفي. جهاز الهبوط قابل للسحب، ثلاثي الأعمدة، بعجلة مقدمة.

الطول 37.24 م، جناحيها 23.79 م، الارتفاع 17.27 م، الوزن الجاف للجهاز حوالي 68 طن، الإقلاع - من 85 إلى 114 طن (حسب المهمة والحمولة)، الهبوط مع البضائع العائدة على متن الطائرة - 84.26 طن.

الميزة الأكثر أهمية في تصميم هيكل الطائرة هي الحماية الحرارية.

في المناطق الأكثر تعرضًا للإجهاد الحراري (درجة حرارة التصميم تصل إلى 1430 درجة مئوية)، يتم استخدام مركب كربون-كربون متعدد الطبقات. لا يوجد الكثير من هذه الأماكن، فهي بشكل أساسي مقدمة جسم الطائرة والحافة الأمامية للجناح. السطح السفلي للجهاز بأكمله (التسخين من 650 إلى 1260 درجة مئوية) مغطى ببلاط مصنوع من مادة تعتمد على ألياف الكوارتز. الأسطح العلوية والجانبية محمية جزئيًا ببلاط عازل للحرارة المنخفضة - حيث تتراوح درجة الحرارة بين 315-650 درجة مئوية؛ وفي أماكن أخرى حيث لا تتجاوز درجة الحرارة 370 درجة مئوية، يتم استخدام مادة اللباد المغلفة بمطاط السيليكون.

الوزن الإجمالي للحماية الحرارية لجميع الأنواع الأربعة هو 7164 كجم.

تحتوي المرحلة المدارية على مقصورة ذات طابقين لسبعة رواد فضاء.

السطح العلوي لمقصورة المكوك

في حالة وجود برنامج طيران ممتد أو أثناء عمليات الإنقاذ، يمكن أن يكون على متن المكوك ما يصل إلى عشرة أشخاص. يوجد في المقصورة أدوات التحكم في الطيران، وأماكن العمل والنوم، ومطبخ، ومخزن، وحجرة صحية، وغرفة معادلة الضغط، ومراكز التحكم في العمليات والحمولة، وغيرها من المعدات. الحجم الإجمالي المختوم للمقصورة هو 75 متر مكعب. م، يحافظ نظام دعم الحياة على ضغط قدره 760 ملم زئبق. فن. ودرجة الحرارة في حدود 18.3 - 26.6 درجة مئوية.

تم صنع هذا النظام في نسخة مفتوحةأي بدون استخدام تجديد الهواء والماء. ويعود هذا الاختيار إلى أن مدة الرحلات المكوكية تم تحديدها بسبعة أيام، مع إمكانية زيادتها إلى 30 يوما باستخدام أموال إضافية. مع مثل هذا الاستقلالية الضئيلة، فإن تركيب معدات التجديد يعني زيادة غير مبررة في الوزن واستهلاك الطاقة وتعقيد المعدات الموجودة على متن الطائرة.

يعد إمداد الغازات المضغوطة كافياً لاستعادة الجو الطبيعي في المقصورة في حالة انخفاض الضغط الكامل أو الحفاظ على ضغط يبلغ 42.5 ملم زئبق. فن. لمدة 165 دقيقة مع تشكل ثقب صغير في الهيكل بعد وقت قصير من الإطلاق.

تبلغ أبعاد حجرة الشحن 18.3 × 4.6 م ويبلغ حجمها 339.8 مترًا مكعبًا. م مجهز بمناور "ثلاثي الأرجل" بطول 15.3 مترًا عند فتح أبواب المقصورة تدور معًا موقف العملمشعات نظام التبريد. إن انعكاسية ألواح الرادياتير تجعلها تظل باردة حتى عندما تسطع الشمس عليها.

ما الذي يمكن أن يفعله مكوك الفضاء وكيف يطير

فإذا تخيلنا أن النظام المجمع يطير أفقياً، فإننا نرى أن خزان الوقود الخارجي هو العنصر المركزي فيه؛ يتم إرساء مركبة مدارية عليه في الأعلى، وتوجد المسرعات على الجانبين. يبلغ الطول الإجمالي للنظام 56.1 مترًا، والارتفاع 23.34 مترًا، ويتم تحديد العرض الإجمالي من خلال جناحي المرحلة المدارية، أي 23.79 مترًا، وتبلغ كتلة الإطلاق القصوى حوالي 2041000 كجم.

من المستحيل التحدث بشكل لا لبس فيه عن حجم الحمولة، لأنه يعتمد على معلمات المدار المستهدف وعلى نقطة إطلاق السفينة. دعونا نعطي ثلاثة خيارات. نظام المكوك الفضائي قادر على عرض:

29.500 كجم عند إطلاقها شرقًا من كيب كانافيرال (فلوريدا، الساحل الشرقي) إلى مدار على ارتفاع 185 كم وميل قدره 28 درجة؛

11.300 كجم عند إطلاقه من مركز رحلات الفضاء. كينيدي إلى مدار على ارتفاع 500 كيلومتر وميل قدره 55 درجة؛

14500 كجم عند إطلاقها من قاعدة فاندنبرج الجوية (كاليفورنيا، الساحل الغربي) إلى مدار قطبي على ارتفاع 185 كم.

تم تجهيز مدرجين للهبوط للمكوكات. إذا هبط المكوك بعيدًا عن الميناء الفضائي، فإنه يعود إلى المنزل على متن طائرة بوينج 747

طائرة بوينج 747 تحمل المكوك إلى الميناء الفضائي

تم بناء ما مجموعه خمس مكوكات (توفي اثنان منهم في الكوارث) ونموذج أولي واحد.

أثناء التطوير، كان من المتصور أن تقوم المكوكات بـ 24 عملية إطلاق سنويًا، وسيقوم كل منها بما يصل إلى 100 رحلة إلى الفضاء. في الممارسة العملية، تم استخدامها أقل بكثير - بحلول نهاية البرنامج في صيف عام 2011، تم إجراء 135 عملية إطلاق، منها ديسكفري - 39، أتلانتس - 33، كولومبيا - 28، إنديفور - 25، تشالنجر - 10.

يتكون طاقم المكوك من رائدي فضاء - القائد والطيار. كان أكبر طاقم مكوك هو ثمانية رواد فضاء (تشالنجر، 1985).

رد الفعل السوفييتي على إنشاء المكوك

كان لتطوير المكوك تأثير على قادة اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية انطباع عظيم. كان يُعتقد أن الأمريكيين كانوا يطورون قاذفة مدارية مسلحة بصواريخ أرض-أرض. تم تفسير الحجم الضخم للمكوك وقدرته على إعادة حمولة تصل إلى 14.5 طنًا إلى الأرض على أنها تهديد واضح لسرقة الأقمار الصناعية السوفيتية وحتى محطات الفضاء العسكرية السوفيتية مثل ألماز التي طارت في الفضاء تحت اسم ساليوت. وكانت هذه التقديرات خاطئة، حيث تخلت الولايات المتحدة عن فكرة القاذفة الفضائية في عام 1962 بسبب التطوير الناجح لأسطول الغواصات النووية والصواريخ الباليستية الأرضية.

يمكن وضع سويوز بسهولة في حجرة الشحن الخاصة بالمكوك.

لم يتمكن الخبراء السوفييت من فهم سبب الحاجة إلى 60 عملية إطلاق مكوكية سنويًا - عملية إطلاق واحدة في الأسبوع! من أين ستأتي الأقمار الصناعية والمحطات الفضائية العديدة التي ستكون هناك حاجة للمكوك من أجلها؟ الشعب السوفييتي يعيش في مكان آخر نظام اقتصادي، لم أستطع حتى أن أتخيل أن إدارة ناسا، التي تدفع بقوة برنامج الفضاء الجديد في الحكومة والكونغرس، كانت مدفوعة بالخوف من تركها بدون وظيفة. كان البرنامج القمري على وشك الانتهاء ووجد الآلاف من المتخصصين المؤهلين تأهيلا عاليا أنفسهم عاطلين عن العمل. والأهم من ذلك أن قادة وكالة ناسا المحترمين والذين يتقاضون أجورًا جيدة واجهوا احتمالًا مخيبًا للآمال بالتخلي عن مكاتبهم التي يعيشون فيها.

ولذلك تم إعداد مبرر اقتصادي حول الفوائد المالية الكبيرة لمركبات النقل الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام في حالة التخلي عن الصواريخ التي يمكن التخلص منها. ولكن لم يكن من المفهوم على الإطلاق بالنسبة للشعب السوفييتي أن الرئيس والكونغرس لا يستطيعان إنفاق الأموال الوطنية إلا مع مراعاة آراء ناخبيهما. فيما يتعلق بهذا، ساد الرأي في الاتحاد السوفياتي بأن الأمريكيين يقومون بإنشاء مركبة فضائية جديدة لبعض المهام غير المعروفة في المستقبل، على الأرجح عسكرية.

المركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام "بوران"

في الاتحاد السوفيتي، تم التخطيط في البداية لإنشاء نسخة محسنة من المكوك - الطائرة المدارية OS-120، التي تزن 120 طنًا (كان وزن المكوك الأمريكي عند تحميله بالكامل 110 أطنان). بوران مع مقصورة طرد للطيارين ومحركات نفاثة للهبوط في المطار.

أصرت قيادة القوات المسلحة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية على نسخ شبه كامل للمكوك. بحلول هذا الوقت، تمكنت المخابرات السوفيتية من الحصول على الكثير من المعلومات حول المركبة الفضائية الأمريكية. ولكن اتضح أن ليس كل شيء بهذه البساطة. تبين أن المحركات الصاروخية السائلة الهيدروجين والأكسجين المحلية أكبر حجمًا وأثقل من المحركات الأمريكية. بالإضافة إلى ذلك، كانوا أقل شأنا من الخارج. لذلك، بدلا من ثلاثة محركات صاروخية تعمل بالوقود السائل، كان من الضروري تثبيت أربعة. لكن على المستوى المداري لم يكن هناك ببساطة مكان لأربعة محركات دفع.

بالنسبة للمكوك، تم حمل 83% من الحمولة عند الإطلاق بواسطة معززين يعملان بالوقود الصلب. فشل الاتحاد السوفييتي في تطوير مثل هذه الصواريخ القوية التي تعمل بالوقود الصلب. تم استخدام الصواريخ من هذا النوع كحاملات باليستية للشحنات النووية البحرية والبرية. لكنهم كانوا أقل بكثير من القوة المطلوبة. لذلك، كان لدى المصممين السوفييت الخيار الوحيد - لاستخدام الصواريخ السائلة كمسرعات. في إطار برنامج Energia-Buran، تم إنشاء RD-170s الناجحة للغاية من الكيروسين والأكسجين، والتي كانت بمثابة بديل لمسرعات الوقود الصلب.

أجبر موقع قاعدة بايكونور الفضائية المصممين على زيادة قوة مركبات الإطلاق الخاصة بهم. ومن المعروف أنه كلما كان موقع الإطلاق أقرب إلى خط الاستواء، زادت الحمولة التي يمكن أن يطلقها نفس الصاروخ إلى مداره. يتمتع مركز الفضاء الأمريكي في كيب كانافيرال بميزة 15٪ على بايكونور! أي أنه إذا كان الصاروخ المنطلق من بايكونور يمكنه رفع 100 طن، فعند إطلاقه من كيب كانافيرال سيطلق 115 طنًا إلى المدار!

كان للظروف الجغرافية والاختلافات في التكنولوجيا وخصائص المحركات التي تم إنشاؤها وأساليب التصميم المختلفة تأثير على مظهر بوران. بناءً على كل هذه الحقائق، تم تطوير مفهوم جديد ومركبة مدارية جديدة OK-92 تزن 92 طنًا. تم نقل أربعة محركات أكسجين-هيدروجين إلى خزان الوقود المركزي وتم الحصول على المرحلة الثانية من مركبة الإطلاق Energia. بدلا من اثنين من معززات الوقود الصلب، تقرر استخدام أربعة صواريخ تعمل بالوقود السائل الكيروسين والأكسجين مع محركات RD-170 ذات الأربع غرف. من الصعب للغاية تصنيع الوسائل المكونة من أربع غرف بأربع فوهات. لذلك، يتجه المصممون إلى تعقيد المحرك وجعله أثقل من خلال تصميمه بعدة فوهات أصغر. يوجد عدد كبير من الفوهات مثل غرف الاحتراق التي تحتوي على مجموعة من خطوط أنابيب إمداد الوقود والمؤكسد وجميع "المراسي". وتم هذا الارتباط وفق المخطط «الملكي» التقليدي، على غرار «النقابات» و«المشرقين»، وأصبح المرحلة الأولى من «الطاقة».

"بوران" في الرحلة

أصبحت سفينة بوران المجنحة نفسها هي المرحلة الثالثة من مركبة الإطلاق، مثل نفس سويوز. والفرق الوحيد هو أن بوران كان موجودًا على جانب المرحلة الثانية، وسويوز في الجزء العلوي من مركبة الإطلاق. وهكذا، تم الحصول على المخطط الكلاسيكي لنظام فضائي ثلاثي المراحل يمكن التخلص منه، مع الاختلاف الوحيد وهو أن السفينة المدارية كانت قابلة لإعادة الاستخدام.

كانت إمكانية إعادة الاستخدام مشكلة أخرى لنظام Energia-Buran. بالنسبة للأمريكيين، تم تصميم المكوكات لـ 100 رحلة. على سبيل المثال، يمكن لمحركات المناورة المدارية أن تصمد أمام ما يصل إلى 1000 عملية تنشيط. وبعد الصيانة الوقائية، أصبحت جميع العناصر (باستثناء خزان الوقود) صالحة للإطلاق إلى الفضاء.

تم اختيار مسرع الوقود الصلب بواسطة سفينة خاصة

تم إنزال معززات الوقود الصلب بالمظلة في المحيط، وتم التقاطها بواسطة سفن خاصة تابعة لناسا وتسليمها إلى مصنع الشركة المصنعة، حيث خضعت للصيانة وتم ملؤها بالوقود. كما خضع المكوك نفسه لفحص وصيانة وإصلاح شامل.

وطالب وزير الدفاع أوستينوف، في إنذار نهائي، بإعادة استخدام نظام إنيرجيا-بوران قدر الإمكان. ولذلك اضطر المصممون إلى معالجة هذه المشكلة. رسميًا، تم اعتبار المعززات الجانبية قابلة لإعادة الاستخدام ومناسبة لعشر عمليات إطلاق. لكن في الواقع، لم تصل الأمور إلى هذا الحد لأسباب عديدة. لنأخذ على سبيل المثال حقيقة أن الصواريخ المعززة الأمريكية سقطت في المحيط، وسقطت الصواريخ السوفيتية في السهوب الكازاخستانية، حيث لم تكن ظروف الهبوط حميدة مثل مياه المحيط الدافئة. والصاروخ السائل هو خلق أكثر حساسية. من الوقود الصلب. كما تم تصميم "بوران" لعشر رحلات جوية.

بشكل عام، لم ينجح النظام القابل لإعادة الاستخدام، على الرغم من أن الإنجازات كانت واضحة. تلقت السفينة المدارية السوفيتية، التي تم تحريرها من محركات الدفع الكبيرة، محركات أكثر قوة للمناورة في المدار. والتي، إذا ما استخدمت كـ”قاذفة مقاتلة” فضائية، أعطتها مزايا كبيرة. بالإضافة إلى المحركات النفاثة للطيران والهبوط في الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك، تم إنشاء صاروخ قوي، تستخدم المرحلة الأولى وقود الكيروسين، والثانية باستخدام الهيدروجين. هذا هو بالضبط نوع الصاروخ الذي يحتاجه الاتحاد السوفييتي للفوز بالسباق القمري. وكانت "إنرجيا" في خصائصها تعادل تقريبًا الصاروخ الأمريكي "ساتورن 5" الذي أرسل أبولو 11 إلى القمر.

"بوران" له تشابه خارجي كبير مع "المكوك" الأمريكي. تم بناء السفينة وفقًا لتصميم طائرة عديمة الذيل ذات جناح دلتا ذو اكتساح متغير ولديها أدوات تحكم هوائية تعمل أثناء الهبوط بعد العودة إلى الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي - الدفة والارتفاعات. كان قادرًا على الهبوط بشكل متحكم فيه في الغلاف الجوي بمناورة جانبية تصل إلى 2000 كيلومتر.

يبلغ طول "بوران" 36.4 مترًا، ويبلغ طول جناحيها حوالي 24 مترًا، ويبلغ ارتفاع السفينة على الهيكل أكثر من 16 مترًا. ويبلغ وزن السفينة عند الإطلاق أكثر من 100 طن، منها 14 طنًا من الوقود. يتم إدخال مقصورة محكمة الغلق للطاقم ومعظم معدات دعم الطيران كجزء من مجمع الصواريخ الفضائية في مقصورة مقدمة الطائرة في المدار والهبوط. حجم المقصورة أكثر من 70 متر مكعب.

عند العودة إلى طبقات الغلاف الجوي الكثيفة فإن المناطق الأكثر كثافة للحرارة في سطح السفينة تصل حرارتها إلى 1600 درجة، وتصل الحرارة مباشرة إلى السطح حسب تصميم السفينة، ويجب ألا تتجاوز 150 درجة. لذلك، تميز "بوران" بحماية حرارية قوية، مما يضمن ظروف درجة الحرارة العادية لتصميم السفينة عند المرور عبر طبقات كثيفة من الغلاف الجوي أثناء الهبوط.

يتكون الطلاء الواقي من الحرارة لأكثر من 38 ألف بلاط من مواد خاصة: ألياف الكوارتز، والألياف العضوية عالية الحرارة، وأساس الكربون جزئيًا. يتمتع الدرع الخزفي بالقدرة على تجميع الحرارة دون السماح لها بالمرور إلى هيكل السفينة. وكان الوزن الإجمالي لهذا الدرع حوالي 9 طن.

يبلغ طول مقصورة الشحن في بوران حوالي 18 مترًا. يمكن أن تستوعب مقصورة الشحن الفسيحة حمولة يصل وزنها إلى 30 طنًا. كان من الممكن وضع مركبات فضائية كبيرة الحجم هناك - أقمار صناعية كبيرة وكتل من المحطات المدارية. ويبلغ وزن هبوط السفينة 82 طنا.

تم تجهيز "بوران" بجميع الأنظمة والمعدات اللازمة للطيران الآلي والمأهول. وتشمل هذه معدات الملاحة والتحكم، وأنظمة الراديو والتلفزيون، وأجهزة التحكم الحراري التلقائي، ونظام دعم حياة الطاقم وأكثر من ذلك بكثير.

كابينة بوران

يقع تركيب المحرك الرئيسي، وهو مجموعتان من محركات المناورة، في نهاية مقصورة الذيل وفي الجزء الأمامي من الهيكل.

في 18 نوفمبر 1988، انطلق بوران في رحلته إلى الفضاء. تم إطلاقه باستخدام مركبة الإطلاق Energia.

بعد دخوله مدارًا أرضيًا منخفضًا، قام بوران بدورتين حول الأرض (في 205 دقيقة)، ثم بدأ هبوطه إلى بايكونور. تم الهبوط في مطار يوبيليني خاص.

وكانت الرحلة أوتوماتيكية ولم يكن هناك طاقم على متنها. تم تنفيذ الرحلة المدارية والهبوط باستخدام كمبيوتر على متن الطائرة وبرنامج خاص. كان وضع الطيران التلقائي هو الاختلاف الرئيسي عن المكوك الفضائي، حيث يقوم رواد الفضاء بالهبوط اليدوي. تم إدراج رحلة بوران في كتاب غينيس للأرقام القياسية باعتبارها فريدة من نوعها (في السابق، لم يهبط أحد بمركبة فضائية في الوضع التلقائي بالكامل).

يعد الهبوط التلقائي لعملاق يبلغ وزنه 100 طن أمرًا معقدًا للغاية. لم نصنع أي أجهزة، فقط برنامج وضع الهبوط - من لحظة وصولنا (أثناء النزول) إلى ارتفاع 4 كيلومترات حتى التوقف على مدرج الهبوط. سأحاول أن أخبرك بإيجاز شديد عن كيفية إنشاء هذه الخوارزمية.

أولا، يكتب المنظر خوارزمية في اللغة مستوى عالويتحقق من عملها على أمثلة الاختبار. هذه الخوارزمية، التي كتبها شخص واحد، هي "مسؤولة" عن عملية واحدة صغيرة نسبيًا. ثم يتم دمجها في نظام فرعي، ويتم سحبها إلى منصة النمذجة. يوجد في الحامل "حول" الخوارزمية العاملة على متن الطائرة نماذج - نموذج لديناميات الجهاز والنماذج الهيئات التنفيذيةوأنظمة الاستشعار وما إلى ذلك. كما أنها مكتوبة بلغة عالية المستوى. وبالتالي، يتم اختبار النظام الفرعي الخوارزمي في "رحلة رياضية".

ثم يتم تجميع الأنظمة الفرعية معًا واختبارها مرة أخرى. وبعد ذلك يتم "ترجمة" الخوارزميات من لغة عالية المستوى إلى لغة الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة. لاختبارها، بالفعل في شكل برنامج على متن الطائرة، هناك حامل نمذجة آخر، والذي يتضمن جهاز كمبيوتر على متن الطائرة. ويتم بناء نفس الشيء حوله - النماذج الرياضية. يتم، بالطبع، تعديلها بالمقارنة مع النماذج في موقف رياضي بحت. النموذج "يدور" في جهاز كمبيوتر كبير هدف عام. لا تنسوا، كان ذلك في الثمانينيات، وكانت أجهزة الكمبيوتر الشخصية في بدايتها للتو وكانت ضعيفة للغاية. لقد كان وقت الحواسيب المركزية، وكان لدينا زوج من اثنين من طراز EC-1061. ولربط المركبة الموجودة على متن السيارة بالنموذج الرياضي في الكمبيوتر الرئيسي، فإنك تحتاج إلى معدات خاصة؛ كما أنها ضرورية كجزء من الحامل لمختلف المهام.

لقد أطلقنا على هذا الحامل اسم شبه طبيعي - لأنه بالإضافة إلى كل الرياضيات، كان لديه جهاز كمبيوتر حقيقي على متن الطائرة. لقد طبقت طريقة تشغيل البرامج الموجودة على متن الطائرة والتي كانت قريبة جدًا من الوقت الفعلي. يستغرق شرح الأمر وقتًا طويلاً، ولكن بالنسبة للكمبيوتر الموجود على متن الطائرة، لم يكن من الممكن تمييزه عن الوقت الحقيقي "الحقيقي".

يومًا ما سأجتمع معًا وأكتب كيفية عمل وضع النمذجة شبه الطبيعي - لهذه الحالة وغيرها. في الوقت الحالي، أريد فقط أن أشرح تكوين قسمنا - الفريق الذي قام بكل هذا. كان لديها قسم شامل يتعامل مع أجهزة الاستشعار و الأنظمة التنفيذيةالمشاركة في برامجنا. كان هناك قسم خوارزمي - لقد كتبوا بالفعل خوارزميات على متن الطائرة وعملوا عليها على طاولة رياضية. كان قسمنا يعمل على أ) ترجمة البرامج إلى لغة الكمبيوتر، ب) إنشاء معدات خاصة للحامل شبه الطبيعي (هذا هو المكان الذي عملت فيه) و ج) برامج لهذه المعدات.

حتى أن قسمنا كان لديه مصممين خاصين به لإنشاء وثائق لتصنيع الكتل الخاصة بنا. وكان هناك أيضًا قسم يشارك في تشغيل التوأم EC-1061 المذكور أعلاه.

كان المنتج الناتج للقسم، وبالتالي لمكتب التصميم بأكمله في إطار الموضوع "العاصف"، عبارة عن برنامج على شريط مغناطيسي (الثمانينيات!) ، والذي كان من المفترض أن يتم تطويره بشكل أكبر.

التالي هو موقف مطور نظام التحكم. ومن الواضح أن نظام التحكم الطائرات- هذا ليس مجرد جهاز كمبيوتر على متن الطائرة. تم إنشاء هذا النظام بواسطة مؤسسة أكبر بكثير منا. لقد كانوا المطورين و"أصحاب" الكمبيوتر الرقمي الموجود على متن الطائرة، وقد ملأوه بالعديد من البرامج التي تؤدي مجموعة كاملة من المهام للتحكم في السفينة بدءًا من الإعداد قبل الإطلاق وحتى إيقاف تشغيل الأنظمة بعد الهبوط. وبالنسبة لنا، فإن خوارزمية الهبوط الخاصة بنا، في هذا الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة، تم تخصيص جزء فقط من وقت الكمبيوتر؛ وعملت أنظمة البرامج الأخرى بالتوازي (بتعبير أدق، أود أن أقول، شبه متوازي). بعد كل شيء، إذا قمنا بحساب مسار الهبوط، فهذا لا يعني أننا لم نعد بحاجة إلى تثبيت الجهاز، وتشغيل وإيقاف جميع أنواع المعدات، والحفاظ على الظروف الحرارية، وتوليد القياس عن بعد، وما إلى ذلك، وما إلى ذلك، وما إلى ذلك على...

ومع ذلك، دعونا نعود إلى العمل على وضع الهبوط. بعد الاختبار على جهاز كمبيوتر قياسي زائد عن الحاجة على متن الطائرة كجزء من مجموعة البرامج الكاملة، تم نقل هذه المجموعة إلى منصة المؤسسة التي طورت مركبة بوران الفضائية. وكان هناك موقف يسمى الحجم الكامل، والذي سفينة كاملة. وعندما كانت البرامج قيد التشغيل، كان يلوح بالارتفاعات، ويدندن بمحركات الأقراص، وما إلى ذلك. وجاءت الإشارات من مقاييس التسارع والجيروسكوبات الحقيقية.

ثم رأيت ما يكفي من كل هذا على مسرع Breeze-M، لكن دوري كان متواضعا للغاية في الوقت الحالي. لم أسافر خارج مكتب التصميم الخاص بي..

لذلك، مررنا بالحامل بالحجم الكامل. هل تعتقد أن هذا كل شيء؟ لا.

التالي كان مختبر الطيران. هذه طائرة من طراز Tu-154، تم تكوين نظام التحكم الخاص بها بحيث تتفاعل الطائرة مع مدخلات التحكم الناتجة عن الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة، كما لو أنها ليست طائرة من طراز Tu-154، بل من طراز Buran. بالطبع، من الممكن "العودة" بسرعة إلى الوضع العادي. تم تشغيل "Buransky" فقط طوال مدة التجربة.

وكانت ذروة الاختبارات هي 24 رحلة لنموذج بوران الأولي، المصممة خصيصًا لهذه المرحلة. كانت تسمى BTS-002، وكان لديها 4 محركات من نفس طراز Tu-154 ويمكن أن تقلع من المدرج نفسه. لقد هبطت أثناء الاختبار، بالطبع، مع إيقاف تشغيل المحركات - بعد كل شيء، "في الحالة" تهبط المركبة الفضائية في وضع الانزلاق، ولا تحتوي على أي محركات جوية.

يمكن توضيح مدى تعقيد هذا العمل، أو بشكل أكثر دقة، مجمع خوارزمياتنا البرمجية، من خلال هذا. في إحدى رحلات BTS-002. طار "في البرنامج" حتى لامس جهاز الهبوط الرئيسي المدرج. ثم تولى الطيار السيطرة وخفض ترس الأنف. ثم تم تشغيل البرنامج مرة أخرى وتشغيل الجهاز حتى توقف تماما.

بالمناسبة، هذا أمر مفهوم تماما. أثناء وجود الجهاز في الهواء، لا يوجد لديه أي قيود على الدوران حول المحاور الثلاثة. ويدور، كما هو متوقع، حول مركز الكتلة. هنا لمس الشريط بعجلات الرفوف الرئيسية. ماذا يحدث؟ أصبح دوران اللفة الآن مستحيلاً على الإطلاق. ولم يعد دوران الملعب يدور حول مركز الكتلة، بل يدور حول محور يمر عبر نقاط تلامس العجلات، ولا يزال حرا. ويتم الآن تحديد الدوران على طول المسار بطريقة معقدة من خلال نسبة عزم دوران التحكم من الدفة وقوة احتكاك العجلات على الشريط.

هذا الوضع صعب جدًا، ويختلف جذريًا عن الطيران والجري على طول المدرج "عند ثلاث نقاط". لأنه عندما تسقط العجلة الأمامية على المدرج، كما في النكتة: لا أحد يدور في أي مكان...

في المجموع، تم التخطيط لبناء 5 سفن مدارية. بالإضافة إلى "بوران"، كانت "العاصفة" وما يقرب من نصف "بايكال" جاهزة تقريبًا. توجد سفينتان أخريان في المرحلة الأوليةلم يتم استلام أسماء الإنتاج. كان نظام Energia-Buran سيئ الحظ - فقد ولد في وقت مؤسف بالنسبة له. لم يعد اقتصاد الاتحاد السوفييتي قادرًا على تمويل برامج الفضاء الباهظة الثمن. وكان هناك نوع من المصير يطارد رواد الفضاء الذين يستعدون للرحلات الجوية على متن بوران. توفي طيارو الاختبار V. Bukreev و A. Lysenko في حوادث تحطم طائرة في عام 1977، حتى قبل الانضمام إلى مجموعة رواد الفضاء. في عام 1980، توفي طيار الاختبار O. Kononenko. عام 1988 أودى بحياة أ. ليفتشينكو وأ. شتشوكين. بعد رحلة بوران، توفي ر. ستانكيفيسيوس، الطيار الثاني للرحلة المأهولة للمركبة الفضائية المجنحة، في حادث تحطم طائرة. تم تعيين I. Volk كطيار أول.

وكان بوران أيضا سيئ الحظ. بعد الرحلة الأولى والوحيدة الناجحة، تم تخزين السفينة في حظيرة في قاعدة بايكونور الفضائية. في 12 مايو 2012، انهار سقف الورشة التي كان يوجد فيها نموذج بوران وإنيرجيا. وعلى هذا الوتر الحزين، انتهى وجود سفينة الفضاء المجنحة، التي أظهرت الكثير من الأمل.

بعد انهيار السقف

مصادر

سلف البوران

تم تطوير بوران تحت تأثير تجربة الزملاء الأجانب الذين ابتكروا "مكوكات الفضاء" الأسطورية. تم تصميم مركبات مكوك الفضاء القابلة لإعادة الاستخدام كجزء من برنامج مكوك الفضاء التابع لناسا. نظام النقل"، وتم إطلاق المكوك الأول لأول مرة في 12 أبريل 1981 - في ذكرى رحلة جاجارين. يمكن اعتبار هذا التاريخ نقطة البداية في تاريخ المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام.

وكان العيب الرئيسي للمكوك هو سعره. كلفت عملية الإطلاق الواحدة دافعي الضرائب الأمريكيين 450 مليون دولار. وعلى سبيل المقارنة، فإن سعر إطلاق مركبة سويوز لمرة واحدة هو 35-40 مليون دولار. فلماذا سلك الأمريكيون طريق إنشاء مثل هذه السفن الفضائية؟ ولماذا اهتمت القيادة السوفيتية بالتجربة الأمريكية إلى هذا الحد؟ الأمر كله يتعلق بسباق التسلح.

إن المكوك الفضائي هو نتاج الحرب الباردة، أو بشكل أكثر دقة، برنامج مبادرة الدفاع الاستراتيجي الطموح (SDI)، الذي كانت مهمته إنشاء نظام لمواجهة الصواريخ السوفييتية العابرة للقارات. أدى النطاق الهائل لمشروع SDI إلى تسميته بـ "حرب النجوم".

لم يمر تطوير المكوك دون أن يلاحظه أحد في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. في أذهان الجيش السوفيتي، ظهرت السفينة كسلاح خارق قادر على توجيه ضربة نووية من أعماق الفضاء. في الواقع، تم إنشاء السفينة القابلة لإعادة الاستخدام فقط لتوصيل عناصر نظام الدفاع الصاروخي إلى المدار. لقد ظهرت بالفعل فكرة استخدام المكوك كحاملة صواريخ مدارية، لكن الأميركيين تخلوا عنها حتى قبل الرحلة الأولى للمركبة الفضائية.

كما خشي الكثيرون في الاتحاد السوفييتي من إمكانية استخدام المكوكات لسرقة المركبات الفضائية السوفيتية. لم تكن المخاوف بلا أساس: كان للمكوك ذراع آلية مثيرة للإعجاب على متنه، ويمكن لحجرة الشحن أن تستوعب بسهولة حتى الأقمار الصناعية الفضائية الكبيرة. ومع ذلك، لا يبدو أن خطط الأمريكيين تتضمن اختطاف السفن السوفيتية. وكيف يمكن تفسير مثل هذا التوجه على الساحة الدولية؟

ومع ذلك، في أرض السوفييت بدأوا بالتفكير في بديل للاختراع الخارجي. كان من المفترض أن تخدم السفينة المحلية الأغراض العسكرية والسلمية. يمكن استخدامه للتنفيذ الأعمال العلميةوتسليم البضائع إلى المدار وإعادتها إلى الأرض. لكن الغرض الرئيسي من بوران كان القيام بمهام عسكرية. كان يُنظر إليه على أنه العنصر الرئيسي في نظام القتال الفضائي، المصمم لمواجهة العدوان المحتمل من الولايات المتحدة وتنفيذ الهجمات المضادة.

في الثمانينيات، تم تطوير المركبات المدارية القتالية Skif وCascade. لقد كانوا موحدين إلى حد كبير. يعتبر إطلاقها في المدار أحد المهام الرئيسية لبرنامج Energia-Buran. أنظمة القتالكان من المفترض تدمير الصواريخ الباليستية الأمريكية والمركبات الفضائية العسكرية بالليزر أو الأسلحة الصاروخية. لتدمير الأهداف على الأرض، تم التخطيط لاستخدام الرؤوس الحربية المدارية لصاروخ R-36orb، والتي سيتم وضعها على متن بوران. كان للرأس الحربي شحنة نووية حرارية بقوة 5 ملايين طن. في المجموع، يمكن لبوران أن يأخذ على متنه ما يصل إلى خمسة عشر من هذه الكتل. ولكن كانت هناك مشاريع أكثر طموحا. على سبيل المثال، تم النظر في خيار بناء محطة فضائية تكون وحداتها القتالية هي وحدات المركبة الفضائية "بوران". كانت كل وحدة من هذه الوحدات تحمل عناصر مدمرة في حجرة الشحن، وفي حالة الحرب كان من المفترض أن تسقط على رأس العدو. كانت العناصر عبارة عن حاملات أسلحة نووية منزلقة، موجودة على ما يسمى بمنشآت المسدس داخل حجرة الشحن. يمكن لوحدة بورانا أن تستوعب ما يصل إلى أربع حوامل دوارة، كل منها يحمل ما يصل إلى خمس ذخائر صغيرة. في وقت الإطلاق الأول للسفينة، كانت كل هذه العناصر القتالية في مرحلة التطوير.

مع كل هذه الخطط، بحلول وقت الرحلة الأولى للسفينة، لم يكن هناك فهم واضح لمهامها القتالية. كما لم تكن هناك وحدة بين المتخصصين المشاركين في المشروع. من بين قادة البلاد كان هناك مؤيدون ومعارضون متحمسون لإنشاء بوران. لكن المطور الرائد لبوران، جليب لوزينو لوزينسكي، كان دائمًا يدعم مفهوم الأجهزة القابلة لإعادة الاستخدام. لعب دور وزير الدفاع ديمتري أوستينوف، الذي رأى في المكوكات تهديدًا لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وطالب برد مناسب على البرنامج الأمريكي، دورًا في ظهور بوران.

كان الخوف من "أسلحة الفضاء الجديدة" هو الذي أجبر القيادة السوفيتية على اتباع طريق المنافسين في الخارج. في البداية، لم يتم تصميم السفينة كبديل بقدر ما هي نسخة طبق الأصل من المكوك. حصلت مخابرات اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية على رسومات للسفينة الأمريكية في منتصف السبعينيات، والآن كان على المصممين بناء رسوماتهم الخاصة. لكن الصعوبات التي نشأت أجبرت المطورين على البحث عن حلول فريدة.

لذا، كانت إحدى المشاكل الرئيسية هي المحركات. لم يكن لدى اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية محطة لتوليد الطاقة مساوية في خصائصها لمحطة SSME الأمريكية. تبين أن المحركات السوفيتية كانت أكبر وأثقل وكانت قوة دفعها أقل. لكن الظروف الجغرافية لقاعدة بايكونور الفضائية تتطلب، على العكس من ذلك، قوة دفع أكبر مقارنة بظروف كيب كانافيرال. والحقيقة هي أنه كلما كانت منصة الإطلاق أقرب إلى خط الاستواء، زادت كتلة الحمولة التي يمكن إطلاقها إلى المدار بواسطة نفس نوع مركبة الإطلاق. وقدرت ميزة قاعدة الفضاء الأمريكية على بايكونور بحوالي 15٪. كل هذا أدى إلى حقيقة أن تصميم السفينة السوفيتية كان لا بد من تغييره في اتجاه تقليل الوزن.

في المجموع، عملت 1200 شركة في البلاد على إنشاء بوران، وخلال تطويرها 230 فريدة من نوعها
التقنيات.

الرحلة الأولى

حصلت السفينة على اسمها "بوران" حرفيًا قبل الإطلاق الأول - والأخير كما تبين فيما بعد - والذي حدث في 15 نوفمبر 1988. تم إطلاق "بوران" من قاعدة بايكونور الفضائية، وبعد 205 دقيقة، بعد أن دار حول الكوكب مرتين، هبط هناك. يمكن لشخصين فقط في العالم رؤية إقلاع السفينة السوفيتية بأعينهما - طيار المقاتلة MiG-25 ومشغل الرحلة الفضائية: طار بوران بدون طاقم، ومنذ لحظة إقلاعه حتى لمست الأرض وتم التحكم فيها بواسطة كمبيوتر على متنها.

كانت رحلة السفينة حدثًا فريدًا. لأول مرة في تاريخ الرحلات الفضائية، تمكنت مركبة قابلة لإعادة الاستخدام من العودة بشكل مستقل إلى الأرض. وفي الوقت نفسه، كان انحراف السفينة عن خط الوسط ثلاثة أمتار فقط. وبحسب شهود عيان، فإن بعض كبار المسؤولين لم يؤمنوا بنجاح المهمة، معتقدين أن السفينة ستصطدم عند هبوطها. وبالفعل، عندما دخل الجهاز الغلاف الجوي، كانت سرعته 30 ألف كيلومتر في الساعة، لذلك اضطر بوران إلى المناورة لإبطاء السرعة - ولكن في النهاية انطلقت الرحلة بقوة.

كان لدى المتخصصين السوفييت ما يفخرون به. وعلى الرغم من أن الأمريكيين لديهم خبرة أكبر بكثير في هذا المجال، إلا أن مكوكاتهم لم تتمكن من الهبوط بمفردها. ومع ذلك، فإن الطيارين ورواد الفضاء ليسوا دائمًا على استعداد لتكليف حياتهم بالطيار الآلي، وبالتالي برمجةومع ذلك، أضاف بورانا القدرة على الهبوط يدويًا.

الخصائص

تم بناء بوران وفقًا للتصميم الديناميكي الهوائي "بلا ذيل" وكان له جناح دلتا. مثل نظيراتها في الخارج، كانت كبيرة جدًا: يبلغ طولها 36.4 مترًا، ويبلغ طول جناحيها 24 مترًا، ووزن الإطلاق 105 أطنان، ويمكن أن تستوعب المقصورة الفسيحة الملحومة ما يصل إلى عشرة أشخاص.

كانت الحماية الحرارية من أهم عناصر تصميم بوران. وفي بعض أماكن الجهاز أثناء الإقلاع والهبوط يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 1430 درجة مئوية. تم استخدام مركبات الكربون والكربون وألياف الكوارتز والمواد اللبادية لحماية السفينة وطاقمها. تجاوز الوزن الإجمالي للمواد الواقية من الحرارة 7 طن.

مكنت حجرة الشحن الكبيرة من استيعاب البضائع الكبيرة، على سبيل المثال، الأقمار الصناعية الفضائية. ولإطلاق مثل هذه الأجهزة إلى الفضاء، كان بإمكان بوران استخدام مناور ضخم، مشابه لذلك الموجود على متن المكوك. وبلغت القدرة الاستيعابية الإجمالية للبوران 30 طنا.

شاركت مرحلتان في إطلاق المركبة الفضائية. على المرحلة الأوليةأثناء الرحلة، انفصلت عن بوران أربعة صواريخ مزودة بمحركات تعمل بالوقود السائل من طراز RD-170، وهي أقوى محركات تعمل بالوقود السائل على الإطلاق. كان دفع RD-170 806.2 طنًا، وكان وقت تشغيله 150 ثانية. كان لكل محرك أربع فوهات. تتكون المرحلة الثانية من السفينة من أربعة محركات أكسجين-هيدروجين سائل RD-0120 مثبتة على خزان الوقود المركزي. وصلت مدة تشغيل هذه المحركات إلى 500 ثانية. وبعد نفاد الوقود، انفصلت السفينة عن الخزان الضخم وواصلت طيرانها بشكل مستقل. يمكن اعتبار المكوك نفسه المرحلة الثالثة من المجمع الفضائي. بشكل عام، كانت مركبة الإطلاق Energia واحدة من أقوى المركبات في العالم، وكانت تتمتع بإمكانيات كبيرة جدًا.

ربما كان المطلب الرئيسي لبرنامج Energia-Buran هو الحد الأقصى من قابلية إعادة الاستخدام. وبالفعل: كان من المفترض أن يكون الجزء الوحيد القابل للتصرف في هذا المجمع هو خزان وقود عملاق. ومع ذلك، على عكس محركات المكوكات الأمريكية، التي هبطت بلطف في المحيط، هبطت المعززات السوفيتية في السهوب بالقرب من بايكونور، لذا فإن إعادة استخدامها كانت مشكلة كبيرة.

ميزة أخرى لبوران هي أن محركات الدفع الخاصة بها لم تكن جزءًا من المركبة نفسها، ولكنها كانت موجودة على مركبة الإطلاق - أو بالأحرى، على خزان الوقود. بمعنى آخر، احترقت جميع محركات RD-0120 الأربعة في الغلاف الجوي، بينما عادت معها المحركات المكوكية. في المستقبل، أراد المصممون السوفييت جعل RD-0120 قابلاً لإعادة الاستخدام، وهذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من تكلفة برنامج Energia-Buran. بالإضافة إلى ذلك، كان من المفترض أن تحتوي السفينة على طائرتين مدمجتين المحركات النفاثةللمناورات والهبوط، ولكن في رحلته الأولى لم يكن الجهاز مجهزًا بها وكان في الواقع طائرة شراعية "عارية". مثل نظيرتها الأمريكية، لم يتمكن بوران من الهبوط إلا مرة واحدة، وفي حالة حدوث خطأ، لم تكن هناك فرصة ثانية.

كانت الميزة الكبرى هي أن المفهوم السوفيتي جعل من الممكن إطلاق ليس فقط سفينة في المدار، ولكن أيضًا حمولة إضافية يصل وزنها إلى 100 طن، وكان للمكوك المحلي بعض المزايا على المكوكات. على سبيل المثال، يمكنها حمل ما يصل إلى عشرة أشخاص (مقابل سبعة من أفراد طاقم المكوك) وكانت قادرة على قضاء المزيد من الوقت في المدار - حوالي 30 يومًا، في حين أن أطول رحلة للمكوك كانت 17 يومًا فقط.

على عكس المكوك، كان لديه نظام بوران ونظام إنقاذ الطاقم. على ارتفاع منخفض، يمكن للطيارين القفز، وإذا حدث موقف غير متوقع في الأعلى، فسوف تنفصل السفينة عن مركبة الإطلاق وتهبط مثل الطائرة.

ما هي النتيجة؟

كان مصير "بوران" منذ ولادته صعباً، ولم يؤدي انهيار الاتحاد السوفييتي إلا إلى تفاقم الصعوبات. وبحلول أوائل التسعينيات، تم إنفاق 16.4 مليار روبل سوفياتي (حوالي 24 مليار دولار) على برنامج إنيرجيا-بوران، على الرغم من أن آفاقه المستقبلية كانت غامضة للغاية. لذلك قررت القيادة الروسية في عام 1993 التخلي عن المشروع. بحلول ذلك الوقت، تم بناء سفينتين فضائيتين، وكانت أخرى في مرحلة الإنتاج، وكانت الرابعة والخامسة في طور البناء.

في عام 2002، توفي بوران، الذي قام بالرحلة الفضائية الأولى والوحيدة، عندما انهار سقف أحد مباني قاعدة بايكونور الفضائية. السفينة الثانية باقية في متحف الفضاء وهي ملك لكازاخستان. ويمكن رؤية العينة الثالثة نصف المطلية في المعرض الجوي MAKS-2011. لم يعد الجهازان الرابع والخامس مكتملين.

يقول بافيل بولات، اختصاصي الطيران والمرشح للعلوم الفيزيائية: "عند الحديث عن المكوك الأمريكي وبوران، عليك أولاً أن تفهم أن هذه البرامج كانت عسكرية على حد سواء". - كان مخطط بوران أكثر تقدمية. بشكل منفصل الصاروخ، بشكل منفصل الحمولة. تحدث عن أي شئ الكفاءة الاقتصاديةلم يكن من الضروري، ولكن من الناحية الفنيةكان مجمع Buran-Energia أفضل بكثير. لا يوجد شيء قسري في حقيقة أن المهندسين السوفييت رفضوا وضع المحركات على السفينة. لقد صممنا صاروخًا منفصلاً بحمولة مثبتة على الجانب. كان للصاروخ خصائص محددة لم يسبق لها مثيل سواء من قبل أو من بعده. كان من الممكن إنقاذها. لماذا يتم تركيب محرك على السفينة في مثل هذه الظروف؟... إنها مجرد زيادة في التكلفة وانخفاض في الوزن الناتج. ومن الناحية التنظيمية: الصاروخ من صنع شركة RSC Energia، وهيكل الطائرة من صنع شركة NPO Molniya. بل على العكس من ذلك، بالنسبة للولايات المتحدة كان هذا قراراً قسرياً، وليس قراراً فنياً، بل سياسياً. تم تصنيع المعززات بمحرك صاروخي صلب لتحميل الشركات المصنعة. "بوران"، على الرغم من أنه تم تصنيعه بناءً على أوامر مباشرة من أوستينوف، "مثل المكوك"، تم التحقق منه من الناحية الفنية. لقد اتضح حقًا أنه أكثر كمالا. تم إغلاق البرنامج - إنه أمر مؤسف، ولكن، بموضوعية، لم تكن هناك حمولة للصاروخ أو الطائرة. لقد استعدوا للإطلاق الأول لمدة عام. ولذلك، فإنهم سوف يفلسون في مثل هذه عمليات الإطلاق. لتوضيح الأمر، كانت تكلفة إطلاق واحد مساوية تقريبًا للتكلفة طراد الصواريخفئة "سلافا".

وبطبيعة الحال، تبنى بوران العديد من سمات سلفه الأمريكي. لكن من الناحية الهيكلية، كان المكوك وبوران مختلفين تمامًا. تتمتع كلتا السفينتين بمزايا لا يمكن إنكارها وعيوب موضوعية. على الرغم من المفهوم التقدمي لبوران، إلا أن السفن التي تستخدم لمرة واحدة كانت وستظل في المستقبل المنظور سفنًا أرخص بكثير. ولذلك، يبدو أن إغلاق مشروع بوران، وكذلك التخلي عن المكوكات، هو القرار الصحيح.

إن تاريخ إنشاء المكوك وبوران يجعلنا نفكر مرة أخرى في مدى خداع تلك التي تبدو مربحة. التقنيات الواعدة. وبطبيعة الحال، فإن المركبات الجديدة القابلة لإعادة الاستخدام سوف ترى النور عاجلاً أم آجلاً، ولكن أي نوع من السفن ستكون هو سؤال مختلف.

هناك جانب آخر لهذه القضية. أثناء إنشاء بوران، اكتسبت صناعة الفضاء خبرة لا تقدر بثمن، والتي يمكن استخدامها في المستقبل لإنشاء مركبات فضائية أخرى قابلة لإعادة الاستخدام. إن حقيقة التطوير الناجح لبوران تتحدث عن أعلى مستوى تكنولوجي في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

عربة الثلج بوران هي عربة ثلجية محلية. يمكننا القول أن هذه أسطورة الصناعة السوفيتية. إنه ينتمي إلى فئة ما يسمى بالعمل. يتم إنتاج عربة الثلج بوران، التي تظهر صورتها أدناه، في مدينة ريبينسك بمنطقة ياروسلافل. ظهرت لأول مرة على خط التجميع في عام 1971. ومنذ ذلك الحين، لم يتغير تصميمه على الإطلاق.

عربة الثلوج "بوران" ، التي تسبب خصائصها الفنية الكثير المشاعر الايجابيةتم بناؤه بالكامل في روسيا بواسطة مهندسين محليين باستخدام وحداتنا. إنه موجود في نسختين: قاعدة عجلات قصيرة وقاعدة عجلات طويلة.

خلفية

في فترة ما بعد الحرب، كان سكان المناطق الشمالية من الاتحاد السوفياتي وسيبيريا في حاجة ماسة إلى وسائل النقل الصغيرة القادرة على التغلب على أي اختناقات ثلجية. كانت نتيجة تطورات المهندسين السوفييت هي عربة الثلج بوران. محرك هذا عربةيتيح لك معرفة أشياء كثيرة عن التطورات في ذلك الوقت. كان سلف بوران هو عربة الثلج التي استخدمها الجيش الأحمر حتى قبل الحرب. لكن مؤسس هذا النوع من وسائل النقل يعتبر شركة بومباردييه.

المحرك والوقود

يحتوي بوران على محرك ثنائي الشوط. سمح التصميم الناجح لها بالوجود لمدة أربعة عقود تقريبًا والوصول إلى يومنا هذا دون أي تعديلات كبيرة. يعمل على خليط الزيت والوقود. يسكب البنزين مع الزيت. لا يوجد نظام تزييت منفصل متوفر هنا.

الوصول إلى حجرة المحرك مريح للغاية. كل شيء بسيط جدا. كل ما عليك فعله هو فتح غطاء عربة الثلج ويمكنك الوصول إلى أي وحدة. حجرة المحرك كبيرة جدًا. تجدر الإشارة إلى أن غطاء المحرك مثبت بشكل مريح للغاية ومثبت بمدخلين واسعين للهواء في الجزء العلوي. إنها تعمل على تبريد الهواء بشكل جيد للمحرك الذي ينتج 34 حصانًا. حوالي 60-70 كم / ساعة. "بوران" لديه نظام فرامل قرصية.

خزان الوقود كبير جدًا ويقع في المقدمة. إذا قارنتها بالسيارة فهي في مكان الرادياتير. السعة - 35 لترًا. يمكن تسمية عربة الثلج بوران، التي تحتوي على حوالي 15-20 لترًا لكل 100 كيلومتر، بوحدة شرهة للغاية. يستخدم البنزين AI-92. مليئة بالزيت. مخفف بنسبة 1:50 - 1 لتر زيت مقابل 50 لترًا من البنزين. يتم استخدامه بنفس طريقة استخدام المناشير المستوردة. توجد فتحة التزود بالوقود لعربة الثلج في الأمام أسفل المصباح الأمامي.

الجسم وانتقال العدوى

يقع مقعد السائق أيضًا خلف غطاء المحرك. في النسخة المزدوجة يوجد مقعد للراكب خلفه. هناك مسند الظهر لذلك في الخلف. يوجد أسفل المقعد بطارية وصندوق أمتعة بحجم مثير للإعجاب. لذلك، من الأفضل شراء عربة الثلوج بوران ذات قاعدة العجلات الطويلة. المواصفات الفنيةيبدو الإرسال بالطريقة الآتية: ناقل الحركة CVT، سرعتان فقط، أمامي وخلفي. هناك أيضا موقف محايد.
يوجد في الخلف مصباح أمامي وقضيب سحب يمكنك ربط مزلجة به. أبعاد عربة الثلج صغيرة، مما يجعلها مدمجة للغاية ومريحة للنقل.

الهيكل

يوجد على لوحة العدادات عداد السرعة وعنصر تحكم لتشغيل الشعاع المنخفض والعالي. يقع دواسة الوقود على المقود الأيمن، بجوار الفرامل لمسارين. يوجد تزلج واحد في المقدمة، مما يوفر إمكانية التحكم في عربة الثلج. لديها تعليق عبارة عن زنبرك مقلوب. لقد تم أخذها من بعض السيارات المحلية. يوفر المساران قدرة جيدة على المناورة. أفضل بكثير من بعض عربات الثلوج المستوردة باهظة الثمن. وهذا ما يميزها عن منافسيها الأجانب.

يمكن لعربة الثلج بوران، التي يكون سعرها أقل بكثير، التنافس مع ياماها أو بولاريس. ولكن لا يزال هناك تزلج واحد يؤدي إلى تفاقم القدرة على المناورة لعربة الثلج بشكل كبير. للالتفاف عليك القيام بالعديد من المناورات. وهذا يضعه خلف منافسيه. هذا ليس مناسبًا بشكل خاص على الجليد.

بداية الحركة

بدء تشغيل المحرك مريح للغاية. من الضروري تبديل الوضع إلى وضع التشغيل، وسحب "الاختناق" وسحب سلك البداية نحوك. وهي تقع في أسفل اليمين، تحت عجلة القيادة. كل شيء يبدأ. بالمناسبة، يتم استخدام مفاتيح الإشعال من سيارات GAZ، لذلك في حالة حدوث عطل، لن تكون هناك مشاكل في العثور على قطع الغيار المتوافقة.

هناك أيضًا تكوينات مع بداية، ولكن غالبًا ما تواجه مشاكل مرتبطة بالتفريغ المستمر للبطارية و"الاحتراق" الأبدي للمشغل المحلي، والذي يتم استخدامه من إحدى سياراتنا. لبدء التحرك، تحتاج إلى تحريك مقبض ناقل الحركة إلى الموضع المطلوب: للأمام أو للخلف. ثم كل ما تبقى هو الضغط على ذراع التسريع. عربة الثلج "كافية" على الفور. لديه أدنى مستويات جيدة جدا.

الحد الأدنى

من المعدات التي لا غنى عنها في مساحات سيبيريا الشاسعة هي بالطبع عربة الثلج بوران. تسمح الخصائص التقنية لناقل الحركة بالتغلب حتى على أكثر الاختناقات الثلجية صعوبة. ميزتها الإضافية هي صندوق كبير، وهو مفيد جدًا في التايغا، عندما تكون كل قطعة من المساحة الحرة تستحق وزنها بالذهب. سيكون هناك الكثير من الأسماك أو الوقود الإضافي أو المؤن. توجد أيضًا مساحة كافية لقطع الغيار، نظرًا لأنها لا تزال معدات، وقد تتعطل أحيانًا.

لذلك، فإن الحل الجيد للتغلب على المساحات الثلجية المحلية هو عربة ثلج بوران. سعره هو الأقل بين جميع العروض المعروضة عليه السوق الروسيةعارضات ازياء. صحيح أن هناك مشكلة أبدية التكنولوجيا المحلية- هذه هي نوعية البناء، ولكن هذه قصة مختلفة تماما.