Sisteme de lansare subacvatice: cum să ajungeți de sub apă pe orbită sau spațiu?
Cercul se umflă ca o lentilă, se întinde, se ridică și, de fapt, devine ca o cupolă joasă. Se vede cum din centrul său, din „ochiul” conturat, curge de apă. Apoi se arată nasul tocit al rachetei, rupându-se rapid în sus, scoțând corpul de oțel albastru-alb-roșu din spatele ei... Mingea de foc albă a transformat pentru o clipă întunericul tulbure într-un zori tropical... Un vuiet puternic în creștere. . Racheta și-a scuturat coada abia vizibil, bâjbând după un curs, mișcarea de rotație axială s-a oprit, s-a înălțat rapid în sus, lăsând în spate un penaj gros și întunecat..
[1]
Crezi că vreau să povestesc încă o dată despre „ucigașii orașelor”, acești prădători secreti ai adâncurilor mării, că cu salva lor pot șterge în praf o suprafață comparabilă cu suprafața a peste 300 de megaorase ale lumii ? Nu. Ei bine, nu tocmai un „nu”! „Hai să batem săbiile în pluguri”[3]: vom vorbi despre vehiculele de lansare aproape pașnice Zyb, Volna, Calm, Surf și Rickshaw. Mai exact, la naștere au fost cele mai reale lupte și puteau șterge aproape orice țară din lume de pe fața planetei.
Rachete marine și sisteme spațiale
Martie 1985, după o serie de morți ale „bătrânilor de la Kremlin”, postul de secretar general al Comitetului Central al PCUS a fost preluat de M.S. Gorbaciov: fost organizator de partid al Administrației Teritoriale de Producție Agricolă Stavropol.
Era un „miros” în aer... nu, nu o furtună, ci un miros de gunoi de grajd (aș spune rahat): „glasnost” și „perestroika”, „cooperare” și „nouă gândire politică”, „pluralism”. „și „dezarmare”.
Pe măsură ce situația economică din țară s-a înrăutățit, conducerea sovietică a considerat reducerea cheltuielilor cu armamentul și armamentul ca pe o modalitate de rezolvare a problemelor financiare și, prin urmare, nu a cerut garanții și demersuri adecvate din partea partenerilor, pierzându-și în același timp pozițiile pe arena internațională.
[2]Va fi vorba despre cum Centrul de rachete de stat KB im. V.P. Makeeva (Miass) a rezolvat problema „conversiei” în epoca „perestroikei” și după aceasta.
În 1985, întreprinderea a continuat în mod activ dezvoltarea tehnologiei de rachete militare pentru nevoile marinei URSS: a modernizat cu succes sistemele de rachete D9RM și D19, a dezvoltat și testat noi echipamente militare, a desfășurat lucrări la crearea și testele la scară completă ale complex strategic nou R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.
Puteți face cunoștință cu produsele militare ale SRC și caracteristicile sale de performanță la linkurile:
→ Sisteme de rachete de luptă.
→ caracteristici principale.
→ Lansare sub apă. Rezultatul activității Biroului de Proiectare de Inginerie Mecanică /Recenzie video/.
În aceste vremuri, conducerea a decis că KBM trebuie să-și găsească și să-și cucerească nișa în tema rachetei și spațiului. Unul dintre domeniile acestei lucrări a fost propunerea de a utiliza rachete balistice lansate de submarine (SLBM) pentru a lansa încărcături utile în spațiu. În primul rând, am acordat atenție SLBM-urilor care sunt supuse eliminării la sfârșitul duratei de viață și în conformitate cu Tratatul privind reducerea și limitarea armelor strategice ofensive.
Producem oale și tigăi sau facem ceea ce suntem buni?
Lucrările au fost efectuate în următoarele direcții:
— efectuarea de lansări din submarine reechipate cu rachete de luptă, vehicule de salvare în straturile superioare ale atmosferei sau în spațiu în scopul cercetării științifice, obținerea de materiale și preparate biologice în condiții de microgravitație;
- crearea de rachete purtătoare pe baza SLBM pentru lansarea de nave spațiale de dimensiuni mici;
— proiectarea complexelor de rachete și spațiale pe baza soluțiilor tehnice elaborate pe rachete militare maritime și terestre;
- dezvoltarea navelor spațiale mici („Busola”);
— Crearea de complexe de măsurare a informațiilor („Miass”).
Pionierul în acest domeniu au fost rachetele convertite RSM-25 (URAV VMF - 4K10, NATO - SS-N-6 Mod 1, sârb): vehicul de lansare Zyb, care a fost folosit pentru a efectua experimente unice de imponderabilitate pe termen scurt prevăzute pe partea pasivă a traiectoriei (timp de imponderabilitate 15 minute, microgravitație) nivelul zece-3Domnul).
Unitatea includea 15 cuptoare exoterme, echipamente de măsurare a informațiilor și de comandă și un sistem de parașută de aterizare moale. Diverse materiale inițiale au fost plasate în cuptoare exoterme, în special, siliciu-germaniu, aluminiu-plumb, Al-Cu, supraconductor de înaltă temperatură și altele, dintre care, în timpul experimentului de imponderabilitate la temperaturi în cuptoare de la 600°C la 1500° C, ar trebui să existe materiale cu proprietăți noi au fost obținute.
La 18 decembrie 1991, pentru prima dată în practica internă, un vehicul de lansare balistică cu modul tehnologic Sprint a fost lansat dintr-un submarin nuclear de tip Navaga (proiectul 667A Navaga, conform clasificării Ministerului Apărării SUA și NATO - Yankee). Lansarea a avut succes, iar clientul științific, NPO Kompomash, a primit mostre unice de materiale noi. Astfel, primul pas a fost făcut în tema rachetei și spațiului KBM.
Dar nu totul a mers atât de simplu: s-a întâmplat GKChP, apoi URSS însăși a încetat să mai existe, guvernul și linia generală a acesteia s-au schimbat, Chubais și Gaidar, Elțin și generalii săi și alte figuri noi
beau monde politic. Rachetul și formarea de noi „elite” de afaceri:
Reducerea volumului subiectelor de apărare puse în fața personalului SRC „KB im. Academician V.P. Makeev" sarcina de a intensifica căutarea de noi domenii "civile" intensive în știință care să permită reținerea personalului înalt calificat, a bazei materiale și tehnologice, de fapt, oferă posibilitatea de a "supraviețui".
În iunie 1992, după lungi încercări și vicisitudințe, a fost emis un nou decret al „noului” guvern (rus), care a permis întreprinderii să lanseze lucrările la crearea de rachete civile și sisteme spațiale bazate pe SLBM convertite folosind sol, aer și lansări pe mare.
Adaptabilitate rapidă la noi traiectorii, perfecțiunea energiei-masă a SLBM combinată cu fiabilitate și siguranță ridicate face posibilă utilizarea lor ca mijloc de livrare a diferitelor sarcini utile în spațiul apropiat pentru a confirma și extinde durata de viață în timpul tragerii și lansărilor practice.
În interesul efectuării de noi experimente în imponderabilitate, a fost creată o unitate biotehnologică balistică „Efir” cu echipament științific „Medusa”, concepută pentru curățarea de mare viteză în timpul zborului preparatelor medicale speciale într-un câmp electrostatic creat artificial. 9 decembrie 1992 în largul coastei Kamchatka dintr-un submarin nuclear din Pacific flota S-a realizat o lansare cu succes a vehiculului de lansare Zyb echipat cu echipamente Meduza, iar în 1993 a fost efectuată o altă lansare similară. În timpul acestor experimente, a fost demonstrată posibilitatea obținerii unor medicamente de înaltă calitate, inclusiv interferonul antitumoral Alpha-2, în condiții de imponderabilitate pe termen scurt.
În 1991–1993 Submarinul Proiectul 667BDR a efectuat trei lansări de rachete transportoare Zyb cu unitățile științifice și tehnologice Sprint și Efir dezvoltate în comun cu NPO Composite și Centrul pentru Biotehnologie Spațială.
Blocul „Sprint” a fost destinat testării proceselor de obținere a materialelor semiconductoare cu o structură cristalină îmbunătățită, aliaje supraconductoare și alte materiale în condiții de lipsă de greutate. Blocul Efir cu echipamentul biotehnologic Meduza a fost utilizat pentru studiul tehnologiei de purificare a materialelor biologice și producerea de preparate biologice și medicale ultrapure prin electroforeză.
Au fost obținute mostre unice de monocristale de siliciu și unele aliaje (Sprint), iar în experimentele Meduza, pe baza rezultatelor studiilor interferonului antiviral și antitumoral Alpha-2, a fost posibilă confirmarea posibilității de purificare a spațiului biologic preparate sub imponderabilitate pe termen scurt. În practică, s-a dovedit că Rusia a dezvoltat o tehnologie eficientă pentru efectuarea de experimente în imponderabilitate pe termen scurt folosind rachete balistice pe mare.
Continuarea logică a acestei lucrări a fost lansarea vehiculului de lansare Volna în 1995.
Vehiculul de lansare Volna, bazat pe RSM-50 (SS-N-18) SLBM, cu o greutate de lansare de aproximativ 34 de tone, este utilizat în principal pentru lansări de-a lungul traiectoriilor balistice pentru a rezolva problemele dezvoltării tehnologiilor de producție a materialelor pe termen scurt. condiţii.microgravitaţia şi alte cercetări.
Utilizarea în luptă a RSM-50 SLBM din poziția scufundată a submarinului este prevăzută cu valuri de mare până la 8 puncte, adică. aplicație practic realizată în orice vreme pentru cercetare științifică și lansări LV.
Începerea utilizării comerciale a SLBM poate fi considerată lansarea în 1995 a vehiculului de lansare Volna de pe submarinul Kalmar al proiectului 667 BDRM. Lansarea a fost efectuată de-a lungul rutei balistice a Mării Barents - Peninsula Kamchatka la o distanță de 7500 km. Sarcina utilă pentru acest experiment internațional a fost modulul de termoconvecție al Universității din Bremen (Germania).
La lansarea vehiculului de lansare Volna se folosește aeronava recuperabilă Volan. Este destinat efectuarii de cercetari stiintifice si aplicative in conditii de imponderabilitate prin lansari de-a lungul traiectoriilor suborbitale.
În zbor, informațiile telemetrice despre parametrii controlați sunt transmise de la vehicul. În etapa finală a zborului, dispozitivul efectuează o coborâre balistică, iar înainte de aterizare este activat un sistem de salvare cu parașuta în două etape. După o aterizare „moale”, dispozitivul este rapid detectat și evacuat.
Pentru a lansa echipamente de cercetare cu masă crescută (până la 400 kg), se utilizează o versiune îmbunătățită a aeronavei recuperabile Volan-M. Pe lângă dimensiune și greutate, această versiune se distinge prin aspectul aerodinamic original.
Pe lângă instrumentele științifice cu o greutate de 105 kg, vehiculul de salvare conține un complex de măsurare la bord. Oferă controlul experimentului și controlul parametrilor de zbor. ALS "Volan" este echipat cu un sistem de aterizare cu parașută în trei etape și echipamente pentru căutarea operațională (nu mai mult de 2 ore) a dispozitivului după aterizare. Pentru a reduce costurile și timpul de dezvoltare, soluțiile tehnice, componentele și dispozitivele sistemelor de rachete în serie au fost împrumutate în maximum.
În timpul lansării în 1995, nivelul de microgravitație a fost 10-4... 10 -5g pentru un timp fără greutate de 20.5 minute. Au început studii care arată posibilitatea fundamentală de a crea o aeronavă de salvare cu echipament științific cu o greutate de până la 300 kg, lansată de vehiculul de lansare Volna pe o traiectorie cu un timp de imponderabilitate de 30 de minute la un nivel de microgravitație de 10.-5... 10-6 g.
Racheta Volna poate fi folosită pentru a lansa echipamente pe traiectorii suborbitale pentru studierea proceselor geofizice din atmosfera superioară și în spațiul apropiat, monitorizarea suprafeței Pământului și efectuarea diferitelor experimente, inclusiv active.
Zona de sarcină utilă este un trunchi de con cu o înălțime de 1670 mm, un diametru de bază de 1350 mm și o rază netă a vârfului conului de 405 mm. Racheta asigură încărcături utile de lansare cu o masă de 600...700 kg pe traiectorii cu o altitudine maximă de 1200...1300 km și cu o masă de 100 kg - cu o altitudine maximă de până la 3000 km. Este posibilă instalarea mai multor elemente de sarcină utilă pe rachetă și separarea lor secvențială.
În primăvara lui 2012, o capsulă EXPERT a fost lansată dintr-un submarin din Oceanul Pacific folosind complexul spațial și rachetă rusesc de conversie Volna, comandat de Centrul Aerospațial German (DLR).
Proiectul EXPERT este implementat sub conducerea Agenției Spațiale Europene.
Institutul pentru Cercetare Tehnologică de Proiectare și Inginerie din Stuttgart și Centrul Aerospațial German au proiectat și fabricat nasul din fibră ceramică pentru capsula EXPERT.
Nasul din fibră ceramică conține senzori care înregistrează date de mediu în timpul reintrarii, cum ar fi temperatura suprafeței, fluxul de căldură și presiunea aerodinamică. În plus, în prova există o fereastră prin care spectrometrul înregistrează procesele chimice care au loc în fața undei de șoc la intrarea în atmosferă.
→ Caracteristicile tehnice ale vehiculului de lansare "Volna".
Lansați vehiculul „Shtil”
Familia de vehicule ușoare de lansare: „Shtil”, „Shtil-2.1”, „Shtil-2R” a fost dezvoltată pe baza R-29RM SLBM și este destinată lansării de nave spațiale mici pe orbite apropiate de Pământ. Vehiculul de lansare „Shtil” nu are analogi în lume în ceea ce privește nivelul de energie atins și indicatorii de masă, acesta asigură lansarea sarcinilor utile cu o greutate de până la 100 kg pe orbite cu o înălțime a perigeului de până la 500 km la o înclinație de 78,9º.
La finalizarea standardului R-29RM SLBM, au fost făcute unele modificări pentru lansarea navei spațiale. A fost adăugat un cadru special pentru instalarea navei spațiale lansate și programul de zbor a fost modificat. La a treia etapă a fost instalat un container special de telemetrie cu echipamente de service pentru a controla retragerea de către serviciile terestre. De asemenea, proiectanții au trebuit să rezolve problema asociată cu încălzirea carenului capului în timpul lansării rachetei și ieșirea acesteia de sub apă, ceea ce ar putea duce la deteriorarea navei spațiale.
Nava spațială este plasată într-o capsulă specială care protejează sarcina utilă de influențele termice, acustice și de altă natură din etapa superioară. După atingerea unei anumite orbite, capsula cu nava spațială este separată, iar ultima etapă este retrasă din calea de zbor a vehiculului. Deschiderea capsulei și eliberarea încărcăturii se efectuează după ce etapa a trecut la o distanță care exclude impactul motoarelor în funcțiune asupra navei spațiale.
Prima lansare a vehiculului de lansare Shtil-1 a fost făcută pe 7 iulie 1998 de la submarinul nuclear K-407 Novomoskovsk. Sarcina utilă a fost de doi sateliți ai Universității Tehnice din Berlin (Technische Universitat Berlin, TUB)-Tubsat-N și Tubsat-Nl.
Cel mai mare dintre sateliții Tubsat-N are dimensiuni totale de 320x320x104 mm și o masă de 8.5 kg. Nava spațială mai mică Tubsat-Nl este instalată deasupra navei spațiale Tubsat-N în timpul lansării. Dimensiunile sale totale sunt 320x320x34 mm, greutatea - aproximativ 3 kg.
Sateliții au fost lansați pe o orbită apropiată de cea calculată. Parametrii orbitei celei de-a treia etape a vehiculului de lansare după retragerea din navă spațială au fost:
— înclinație orbitală 78.96°;
— distanța minimă de la suprafața Pământului este de 405.7 km;
- distanta maxima fata de suprafata Pamantului este de 832.2 km;
— perioada orbitală 96.83 min.
Pe a treia treaptă a transportorului este instalat un container special cu o greutate de 72 kg. Containerul conține echipamente de telemetrie pentru monitorizarea unui număr de parametri și echipamente pentru monitorizarea radio a orbitei.
Submarinul nuclear K-407, de la care a fost efectuată lansarea, face parte din a treia flotilă a Flotei de Nord și are sediul la baza navală (Baza Navală) Saida-Guba din Golful Olenya, lângă satul Skalisty (fostul Gadzhiyevo). , apoi din nou redenumit Gadzhiyevo) din zonele Murmansk.
Aceasta este una dintre cele șapte nave construite conform proiectului 667BDRM „Dolphin” (Delta IV conform clasificării NATO).
Vehiculul de lansare Shtil-1 face posibilă lansarea unei sarcini utile cu o greutate de 400 kg pe o orbită circulară cu o înălțime de 79 km și o înclinare de 70 de grade.
Designul etapei superioare a prototipului este conceput pentru a găzdui patru focoase compacte în volume izolate de dimensiuni mici. Datorită faptului că navele spațiale comerciale moderne se caracterizează printr-o densitate scăzută de ambalare și necesită un spațiu integral relativ mare, utilizarea deplină a capacităților de putere ale vehiculului de lansare este imposibilă. Adică, designul vehiculului de lansare impune o limitare a volumului ocupat de navă spațială, care este de 0.183 m.3. Energia vehiculului de lansare permite lansarea navelor spațiale cu o masă mai mare.
Reechiparea rachetei R-29RM în vehiculul de lansare Shtil este efectuată cu modificări minime, nava spațială este plasată pe scaunul unuia dintre focoase într-o capsulă specială, care oferă protecție împotriva influențelor externe. Racheta este lansată din pozițiile subacvatice sau de suprafață ale submarinului. Zborul se efectuează în regim inerțial.
O trăsătură distinctivă a acestui complex este utilizarea infrastructurii existente a terenului de antrenament Nyonoksa, inclusiv a instalațiilor de lansare la sol, precum și a rachetelor balistice seriale R-29RM, scoase din serviciul de luptă. Îmbunătățirile minime aduse rachetei vor asigura fiabilitate și precizie ridicate la lansarea sarcinii utile pe orbită la un cost redus de lansare (4...5 milioane USD).
Vehiculul de lansare Shtil-2 a fost dezvoltat ca urmare a celei de-a doua etape de modernizare a rachetei balistice R-29RM. În această etapă, pentru a găzdui sarcina utilă, se creează un compartiment de sarcină utilă, constând dintr-un caren aerodinamic, care este aruncat în zbor, și un adaptor, pe care este plasată sarcina utilă. Adaptorul asigură andocarea compartimentului de încărcare utilă cu suportul de transport. Volumul compartimentului de sarcină utilă este de 1.87 m3.
Complexul a fost creat pe baza rachetelor balistice ale submarinelor R-29RM (RSM-54, SS-N-23) și a infrastructurii existente a site-ului de testare Nenoksa Northern, situat în regiunea Arhangelsk.
Infrastructura depozitului de deșeuri include:
Complexul de rachete și spațiu „Shtil-2”.
Complex de lansare la sol.
Acesta din urmă include poziții tehnice și de lansare, dotate cu echipamente pentru depozitare, operațiuni pre-lansare și lansare de rachete.
Complexul de sisteme de control asigură controlul automat centralizat al sistemelor complexului în toate modurile de operare, controlul pregătirii înainte de lansare și lansării rachetei, pregătirea informațiilor tehnice și sarcinii de zbor, introducerea sarcinii de zbor și controlul rachetei pentru a pune sarcina utilă pe o orbită dată.
Complex de informare și măsurare - asigură recepția și înregistrarea informațiilor telemetrice în timpul zborului, procesarea și livrarea rezultatelor măsurătorilor către clientul de lansare.
Numeroase lansări de la un banc de testare la sol și submarine au demonstrat fiabilitatea ridicată a rachetei prototip R-29RM în serie. (probabilitatea unei lansări și zbor de succes de cel puțin 0.96 a fost atinsă).
Complexul de lansare la sol permite:
Efectuați până la 10 lansări pe an.
Lansați o serie de nave spațiale cu un interval minim de până la 15 zile.
Asigurați un mod de așteptare pentru o lungă perioadă de timp cu o pregătire ridicată a rachetei pentru lansare.
Primiți informații telemetrice de la bord în timpul zborului rachetei folosind mijloacele de informare ale locului de testare și punctele de măsurare la distanță.
Lansările din complexul de lansare la sol asigură formarea de orbite în intervalul de înclinații orbitale de la 77° la 60°, ceea ce limitează aria de utilizare a complexului.
La lansarea dintr-o mină submarină, este posibilă o lansare în intervalul de latitudini de la 0 ° la 77 °. Gama de înclinații posibile este determinată de coordonatele punctului de plecare.
În același timp, rămâne posibilitatea de a utiliza submarinul în scopul propus.
Pentru a îmbunătăți condițiile de amplasare a încărcăturii utile, a fost dezvoltată o versiune a vehiculului de lansare Shtil-2.1 cu carena de cap.
Când racheta a fost echipată cu un caren de cap mai mare și o treaptă superioară mică (Shtil-2R), masa sarcinii utile a crescut la 200 kg, iar volumul pentru a găzdui sarcina utilă a crescut semnificativ.
Utilizarea unui submarin ca complex de lansare face posibilă lansarea vehiculelor de lansare Shtil practic la orice înclinare orbitală
Carenul aerodinamic a fost realizat etanș pentru a oferi protecție împotriva prafului și umidității încărcăturii utile. Designul carenului aerodinamic a permis implementarea trapelor pe suprafața laterală pentru furnizarea de conexiuni suplimentare de sarcină utilă cu echipamentele complexului de lansare la sol.
Lansările ar putea fi efectuate dintr-un complex de lansare la sol sau dintr-un puț de submarin aflat la suprafață.
Principalele caracteristici ale complexului de vehicule de lansare Shtil-2 sunt prezentate în tabel.
Racheta Shtil-3A (RSM-54 cu o nouă etapă a treia și un motor de overclocking în cazul lansării dintr-o aeronavă An-124 (conform proiectului Aerocosmos)) este capabilă să livreze o sarcină utilă cu o greutate de 200-700 kg unui ecuatorial. orbita cu o înălțime de 950-730 km .
La cererea urgentă a muncitorilor (voyaka uh & Co), întrerup, pentru a nu înnebuni mintea cititorului. Cu toate acestea, nu vă deconectați, încă nu am spus despre sisteme „Surf” și „Ricksaw”, precum și cât de repede poți din nou să „reforgeți plugurile în săbii”.
Se termină să fie...
Surse si citate:
[1]Rock and roll lângă Kremlin. Cartea 4. Un alt spion / Koretsky D.A.
[2]Politica externă a URSS în a doua jumătate a anilor 1980. / Voloshina V. Yu., Bykova A. G. Perioada sovietică a rusului povestiri (1917-1993)
[3]Biblie. Vechiul Testament, Isaia (cap. 2, v. 4)
*Nu am scris nimic nou, nu am cercetat, ci doar am pus împreună și am adăugat fotografii și videoclipuri. În mare parte împrumutat de la:
SRC „KB im. Academician V.P. Makeev” I.I. Velichko, N.A. Obukhov, G.G. Syty, A.P. Shalnev „RACHETE MARITIME ȘI SISTEM SPATIAL”
Serviciul de presă al SRC „KB im. Academician V.P. Makeev"
„Vehicule de lansare bazate pe rachete balistice ale submarinelor” © Ivan Tikhiy 2002
* Nu văd rostul distorsionării termenilor tehnici și a unui text bun.
Fotografii video, grafice și link-uri:
Canalul TV ZVEZDA
www.miasskiy.ru
www.navsource.org
www.makeyev.msk.ru
www.img-fotki.yandex.ru
www.niskgd.ru
www.cableman.ru
www.habrastorage.org
www.studfiles.ru
www.ntpo.com
www.rosatomflot.ru
www.navsource.narod.ru
www.arms-expo.ru
www.fishki.net
www.makeyev.ru
www.topwar.ru
www.zonwar.ru
www.igordiksa.com
www.sovtime.ru
www.yaplakal.com
www.militaryrussia.ru
www.fas.org/nuke/guide/russia/slbm
www.directory.eoportal.org
informații