Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?

Inhoudsopgave:

Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?
Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?

Video: Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?

Video: Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?
Video: SpaceX reusable rocket breaks new record shock everyone! No one did it before... 2024, December
Anonim
Afbeelding
Afbeelding

. [1]

Afbeelding
Afbeelding

Denk je dat ik je nog een keer wil vertellen over de "stadsmoordenaars", deze geheimzinnige roofdieren van de diepzee, dat ze met hun salvo een oppervlak kunnen wissen dat vergelijkbaar is met het gebied van meer dan 300 megasteden in de wereld? Nee. Om precies te zijn, niet echt "nee"! "Laten we zwaarden tot ploegscharen smeden"[3]: we zullen het hebben over de bijna vreedzame draagraketten "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" en "Rickshaw". Om precies te zijn, bij hun geboorte waren ze echte strijders en konden ze bijna elk land ter wereld van de aardbodem wegvagen.

Mariene raket- en ruimtesystemen

Afbeelding
Afbeelding

De lucht "stonk" … nee, geen onweer, maar trok als een mest (ik zou zeggen - shit): "glasnost" en "perestrojka", "samenwerking" en "nieuw politiek denken", "pluralisme" en " ontwapening".

Toen de economische situatie in het land verslechterde, beschouwde het Sovjetleiderschap de vermindering van bewapening en militaire uitgaven als een manier om financiële problemen op te lossen, daarom eiste het geen garanties en adequate stappen van zijn partners, terwijl het zijn posities in de internationale arena verloor. [2]

Het zal zich richten op hoe het State Missile Center van het Design Bureau im. VP Makeeva (Miass) loste de kwestie van "bekering" op in het tijdperk van "perestrojka" en na het einde ervan.

Afbeelding
Afbeelding

In 1985 zette het bedrijf de ontwikkeling van militaire rakettechnologie voor de behoeften van de USSR-marine actief voort: het moderniseerde met succes de D9RM- en D19-raketsystemen, ontwikkelde en testte nieuwe gevechtsuitrusting en voerde werkzaamheden uit aan de creatie en veldtests van de nieuw strategisch complex R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.

Afbeelding
Afbeelding

U kunt kennis maken met de militaire producten van de GRC en zijn prestatiekenmerken door de links te volgen:

→ Bestrijd raketsystemen.

→ Belangrijkste kenmerken.

→ Duikstart. Het resultaat van de activiteit van het Mechanical Engineering Design Bureau / Video review /.

Gedurende deze tijd besloot de leiding dat KBM zijn niche in het raket- en ruimtethema moest vinden en veroveren. Een van de richtingen van dit werk was het voorstel om onderzeese ballistische raketten (SLBM's) te gebruiken om payloads de ruimte in te lanceren. Allereerst vestigden zij de aandacht op de SLBM's die na het verstrijken van hun levensduur en in overeenstemming met het Verdrag inzake de vermindering en beperking van strategische aanvalswapens moeten worden ontmanteld.

Potten en pannen maken of doen waar we goed in zijn?

De werkzaamheden zijn uitgevoerd in de volgende richtingen:

De pionier op dit gebied was de omgebouwde RSM-25-raket (URAV VMF - 4K10, NAVO - SS-N-6 Mod 1, Servisch): het "Swell" -lanceervoertuig, dat werd gebruikt om unieke experimenten uit te voeren onder omstandigheden van korte term nul zwaartekracht, geleverd op een passief gedeelte van het traject (gewichtloosheidstijd 15 minuten, microzwaartekrachtniveau 10-3G).

Afbeelding
Afbeelding

De eenheid bestond uit 15 exotherme ovens, informatie-meet- en commando-apparatuur, een zachte landing parachutesysteem. Verschillende uitgangsmaterialen werden in exotherme ovens geplaatst, met name silicium-germanium, aluminium-lood, Al-Cu, hoge-temperatuur-supergeleider en andere, waarvan in de loop van het experiment onder nul zwaartekracht bij temperaturen in ovens vanaf 600 ° C tot 1500 ° C, moeten materialen met nieuwe eigenschappen zijn verkregen.

Afbeelding
Afbeelding

Op 18 december 1991 werd voor het eerst in de binnenlandse praktijk een ballistisch lanceervoertuig met de Sprint-technologiemodule gelanceerd vanaf een nucleaire onderzeeër van de Navaga-klasse (Project 667A Navaga, volgens het Amerikaanse ministerie van Defensie en de NAVO-classificatie - Yankee). De lancering was succesvol en de wetenschappelijke klant, NPO Kompomash, ontving unieke stalen van nieuwe materialen. Zo werd de eerste stap gezet in het raket- en ruimtevak van KBM.

Maar niet alles ging zo eenvoudig: het State Emergency Committee gebeurde, toen hield de USSR op te bestaan, de regering en haar algemene lijn veranderden, Chubais en Gaidar, Jeltsin en zijn generaals, en andere nieuwe figuren

politieke elite. Racket en de vorming van nieuwe zakelijke "elites":

Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?
Onderwaterlanceersystemen: hoe kom je van onder water in een baan of in de ruimte?

De vermindering van het volume van defensiekwesties heeft de staf van de SRC “KB im. Academicus V. P. Makeev "de taak van intensiever zoeken naar nieuwe" civiele "wetenschapsintensieve gebieden die het mogelijk zouden maken om hooggekwalificeerd personeel, materiële en technologische basis te behouden, in feite om een kans te geven om" te overleven ".

Snelle aanpassing aan nieuwe trajecten, energie en massaperfectie van SLBM's, gecombineerd met hoge betrouwbaarheids- en veiligheidsindicatoren, maken het mogelijk om ze te gebruiken als een middel om nuttige ladingen voor verschillende doeleinden in de buurt van de ruimte te brengen bij het uitvoeren van training en praktisch schieten en lanceringen om te bevestigen en de levensduur verlengen.

In het belang van het uitvoeren van nieuwe experimenten zonder zwaartekracht, werd een ballistische biotechnologische eenheid "Ether" met wetenschappelijke apparatuur "Meduza" gemaakt, ontworpen voor snelle reiniging tijdens de vlucht van speciale medische preparaten in een kunstmatig gecreëerd elektrostatisch veld. Op 9 december 1992, voor de kust van Kamchatka, lanceerde een nucleair aangedreven onderzeeër van de Pacific Fleet met succes de Zyb-draagraket uitgerust met de Meduza-apparatuur, en in 1993 werd een andere soortgelijke lancering uitgevoerd. In de loop van deze experimenten werd de mogelijkheid aangetoond om geneesmiddelen van hoge kwaliteit te verkrijgen, waaronder het antitumor interferon "Alpha-2", onder omstandigheden van kortdurende gewichtloosheid.

In 1991-1993 Project 667BDR-onderzeeër voerde drie lanceringen uit van de Zyb-draagraketten met de wetenschappelijke en technologische blokken Sprint en Efir, ontwikkeld in samenwerking met de NPO Kompozit en het Center for Space Biotechnology.

Het Sprint-blok is ontworpen om de processen uit te werken voor het verkrijgen van halfgeleidermaterialen met een verbeterde kristalstructuur, supergeleidende legeringen en andere materialen in omstandigheden zonder zwaartekracht. Het Ether-blok met de biotechnologische apparatuur van Meduza werd gebruikt om de technologie van de zuivering van biologische materialen te bestuderen en om door middel van elektroforese zeer zuivere biologische en medische preparaten te verkrijgen.

Er werden unieke monsters van siliciummonokristallen en enkele legeringen (Sprint) verkregen, en in de Meduza-experimenten, gebaseerd op de resultaten van studies van het antivirale en antitumor interferon Alpha-2, was het mogelijk om de mogelijkheid van ruimtezuivering van biologische preparaten onder omstandigheden van kortdurende gewichtloosheid. In de praktijk is bewezen dat Rusland een effectieve technologie heeft ontwikkeld voor het uitvoeren van experimenten onder omstandigheden van korte zwaartekracht met behulp van ballistische zeeraketten.

De logische voortzetting van dit werk was de lancering van de Volna LV in 1995

Afbeelding
Afbeelding

De draagraket "Volna", gemaakt op basis van de RSM-50 (SS-N-18) SLBM, met een lanceringsgewicht van ongeveer 34 ton, wordt in de eerste plaats gebruikt voor lanceringen langs ballistische trajecten om de problemen op te lossen van het ontwikkelen van technologieën voor het verkrijgen van materialen in microzwaartekracht en ander onderzoek.

Het gevechtsgebruik van de RSM-50 SLBM vanuit de onderwaterpositie van de onderzeeër is gegarandeerd wanneer de zee ruw is tot 8 punten, d.w.z. praktisch alle weersomstandigheden toepassing voor wetenschappelijk onderzoek en lanceringen van LV is bereikt.

Afbeelding
Afbeelding

De start van commercieel gebruik van SLBM's kan worden beschouwd als de lancering in 1995 van de Volna LV van de Kalmar-project 667 BDRM-onderzeeër. De lancering werd uitgevoerd langs de ballistische route Barentszzee - schiereiland Kamtsjatka op een afstand van 7500 km. De thermische convectiemodule van de Universiteit van Bremen (Duitsland) werd de payload voor dit internationale experiment.

Afbeelding
Afbeelding

Bij het lanceren van de Volna LV wordt het geredde Volan-vliegtuig gebruikt. Het is bedoeld voor het uitvoeren van wetenschappelijk en toegepast onderzoek in zwaartekrachtloze omstandigheden door lanceringen langs suborbitale trajecten.

Tijdens de vlucht wordt telemetrische informatie over bewaakte parameters verzonden vanuit het vliegtuig. In de laatste fase van de vlucht maakt het apparaat een ballistische afdaling en vóór de landing wordt een tweetraps parachute-reddingssysteem geactiveerd. Na een "zachte" landing wordt het toestel snel gedetecteerd en geëvacueerd.

Afbeelding
Afbeelding

Om onderzoeksapparatuur met een verhoogd gewicht (tot 400 kg) te lanceren, wordt een verbeterde versie van het geredde Volan-M-vliegtuig gebruikt. Naast formaat en gewicht heeft deze variant een originele aerodynamische indeling.

Naast wetenschappelijke instrumenten met een gewicht van 105 kg, bevat het geredde voertuig een meetcomplex aan boord. Het biedt controle over het experiment en controle over vluchtparameters. ALS "Volan" is uitgerust met een drietraps parachutelandingssysteem en apparatuur voor operationeel (niet meer dan 2 uur) zoeken naar het voertuig na de landing. Om de kosten en ontwikkelingstijd te verminderen, werden technische oplossingen, componenten en apparaten van seriële raketsystemen maximaal geleend.

Tijdens de lancering in 1995 was het microzwaartekrachtniveau 10-4…10 -5g met een zwaartekracht van 20,5 minuten. Er is een onderzoek gestart dat de fundamentele mogelijkheid aantoont om een gered vliegtuig te maken met wetenschappelijke apparatuur met een gewicht tot 300 kg, gelanceerd door de Volna-draagraket langs een baan met een zwaartekracht van 30 minuten bij een microzwaartekrachtniveau van 10-5…10-6 G.

De Volna-raket kan worden gebruikt om apparatuur te lanceren op suborbitale banen voor het bestuderen van geofysische processen in de bovenste atmosfeer en in de nabije ruimte, het bewaken van het aardoppervlak en het uitvoeren van verschillende, waaronder actieve, experimenten.

Het laadoppervlak is een afgeknotte kegel met een hoogte van 1670 mm, een basisdiameter van 1350 mm en een stompe straal van de bovenkant van de kegel van 405 mm. De raket biedt lancering van nuttige ladingen met een massa van 600 … 700 kg op een traject met een maximale hoogte van 1200 … 1300 km, en met een massa van 100 kg - met een maximale hoogte van maximaal 3000 km. Het is mogelijk om meerdere payload-elementen op de raket te installeren en deze achtereenvolgens te scheiden.

In het voorjaar van 2012 werd een EXPERT-capsule gelanceerd vanaf een onderzeeër in de Stille Oceaan met behulp van het Volna-conversieraket en ruimtecomplex in opdracht van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR).

Het EXRERT-project wordt uitgevoerd onder leiding van de European Space Agency.

Afbeelding
Afbeelding

Het Stuttgart Institute for Research in Construction and Design Technology en het German Aerospace Center ontwikkelden en vervaardigden een neus van keramische vezels voor de EXPERT-capsule.

De neus van keramische vezels bevat sensoren die omgevingsgegevens registreren wanneer de capsule terugkeert naar de atmosfeer, zoals oppervlaktetemperatuur, warmteflux en aerodynamische druk. Bovendien is er in de boeg een venster waardoor de spectrometer de chemische processen registreert die plaatsvinden in het schokfront bij het binnenkomen van de atmosfeer.

Afbeelding
Afbeelding

→ Technische kenmerken van het draagraket "Volna".

Draagraket "Calm"

Afbeelding
Afbeelding

De familie van lichte draagraketten: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R is ontwikkeld op basis van de R-29RM SLBM en is bedoeld voor het lanceren van kleine ruimtevaartuigen in banen nabij de aarde. Het lanceervoertuig "Shtil" heeft geen analogen ter wereld wat betreft het niveau van bereikte energie- en massa-indicatoren; het biedt lancering van nuttige ladingen met een gewicht tot 100 kg in banen met een perigeumhoogte tot 500 km bij een helling van 78,9.

Bij het finaliseren van de standaard R-29RM SLBM voor de lancering van het ruimtevaartuig werden enkele wijzigingen aangebracht. Er is een speciaal frame toegevoegd voor het monteren van het te lanceren ruimtevaartuig en het vliegprogramma is gewijzigd. In de derde fase werd een speciale telemetriecontainer met serviceapparatuur geïnstalleerd om de terugtrekking door gronddiensten te controleren. De ontwerpers moesten ook het probleem oplossen dat verband houdt met de verwarming van de hoofdkuip tijdens de lancering van de raket en het verlaten van het water, wat tot schade aan het ruimtevaartuig zou kunnen leiden.

Afbeelding
Afbeelding

Het ruimtevaartuig is gehuisvest in een speciale capsule die de lading beschermt tegen thermische, akoestische en andere invloeden van de bovenste trap. Na het betreden van de gespecificeerde baan, wordt de capsule met het ruimtevaartuig gescheiden en wordt de laatste trap verwijderd van de vliegbaan van het ruimtevaartuig. Het openen van de capsule en het vrijgeven van de lading wordt uitgevoerd nadat de stap naar een afstand is gegaan die het effect van de werkende motoren op het ruimtevaartuig uitsluit.

De eerste lancering van de Shtil-1 LV vond plaats op 7 juli 1998 vanaf de nucleaire onderzeeër K-407 Novomoskovsk. De lading was twee satellieten van de Technische Universitat Berlin (TUB) - Tubsat-N en Tubsat-Nl.

Afbeelding
Afbeelding

De grootste van de Tubsat-N-satellieten heeft totale afmetingen van 320x320x104 mm en een massa van 8,5 kg. De kleinste van de Tubsat-Nl-satellieten wordt bij de lancering op de bovenkant van het Tubsat-N-ruimtevaartuig geïnstalleerd. De totale afmetingen zijn 320x320x34 mm en het gewicht is ongeveer 3 kg.

De satellieten werden in een baan om de aarde gelanceerd dicht bij de berekende. De parameters van de baan van de derde fase van het draagraket na terugtrekking uit het ruimtevaartuig waren:

Afbeelding
Afbeelding

Op de derde trap van de drager is een speciale container van 72 kg geïnstalleerd. De container bevat telemetrie-apparatuur voor het bewaken van een aantal parameters en apparatuur voor het uitvoeren van radiomonitoring van de baan.

De kernonderzeeër K-407, waarmee de lancering werd uitgevoerd, maakt deel uit van de derde vloot van de Noordelijke Vloot en is gestationeerd op de marinebasis Sayda-Guba (marinebasis) in de baai van Olenyaya nabij het dorp Skalisty (voorheen Gadzhievo, dan weer omgedoopt tot Gadzhievo) Murmanskaya gebied.

Afbeelding
Afbeelding

Dit is een van de zeven schepen gebouwd volgens het project 667BDRM "Dolphin" (Delta IV volgens NAVO-classificatie).

Afbeelding
Afbeelding

De "Shtil-1" draagraket maakt het mogelijk om een lading van 70 kg in een cirkelvormige baan te plaatsen met een hoogte van 400 km en een helling van 79 graden.

Het ontwerp van de bovenste trap van het prototype is ontworpen om plaats te bieden aan vier compacte kernkoppen in geïsoleerde kleine volumes. Vanwege het feit dat moderne commerciële ruimtevaartuigen worden gekenmerkt door een lage pakkingsdichtheid en een relatief grote integrale ruimte vereisen, is het volledige gebruik van de energiemogelijkheden van de LV onmogelijk. Dat wil zeggen, het LV-ontwerp legt een beperking op aan de ruimte die door het ruimtevaartuig wordt ingenomen, namelijk 0,183 m3… De LV-energietechniek maakt het mogelijk om een ruimtevaartuig met een grotere massa te lanceren.

De conversie van de R-29RM-raket naar de Shtil-draagraket gebeurt met minimale aanpassingen, het ruimtevaartuig wordt op de landingsplaats van een van de kernkoppen geplaatst in een speciale capsule die bescherming biedt tegen invloeden van buitenaf. De raket wordt gelanceerd vanaf de onderzeeër of oppervlaktepositie van de onderzeeër. De vlucht wordt uitgevoerd in inertiële modus.

Een onderscheidend kenmerk van dit complex is het gebruik van de bestaande infrastructuur van het oefenterrein "Nyonoksa", inclusief grondlanceerfaciliteiten, evenals seriële ballistische raketten R-29RM, die uit de gevechtsdienst zijn verwijderd. Minimale aanpassingen aan de raket zorgen voor een hoge betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van het in een baan brengen van de lading tegen lage lanceringskosten ($ 4 … 5 miljoen).

De Shtil-2 LV is ontwikkeld als resultaat van de tweede fase van modernisering van de R-29RM ballistische raket. In dit stadium wordt een laadruimte gecreëerd om de lading op te vangen, die bestaat uit een aerodynamische stroomlijnkap die tijdens de vlucht wordt neergelaten en een adapter waarop de lading zich bevindt. De adapter zorgt voor het koppelen van het laadcompartiment aan de drager. Het volume van de laadruimte is 1,87 m3.

Het complex is gemaakt op basis van ballistische raketten van onderzeeërs R-29RM (RSM-54, SS-N-23) en de bestaande infrastructuur van de Nyonoksa Northern Range, gelegen in de regio Arkhangelsk.

Afbeelding
Afbeelding

De vuilstortinfrastructuur omvat:

Raket- en ruimtecomplex "Shtil-2"

Grondlanceringscomplex

De laatste omvat een technische en lanceerpositie, uitgerust met apparatuur voor opslag, pre-lanceringsoperaties en raketlancering.

Het complex van besturingssystemen zorgt voor gecentraliseerde automatische besturing van de systemen van het complex in alle bedrijfsmodi, besturing van de voorbereiding voor de lancering en lancering van een raket, voorbereiding van technische informatie en een vluchttaak, invoer van een vluchttaak en besturing van een raket voor het plaatsen van een lading in een bepaalde baan.

Informatie-meetcomplex - zorgt voor ontvangst en registratie van telemetrische informatie tijdens de vlucht, verwerking en levering van meetresultaten aan de launch customer.

Afbeelding
Afbeelding

Talloze lanceringen vanaf een grondtestbank en onderzeeërs hebben de hoge betrouwbaarheid van de R-29RM seriële prototyperaket aangetoond (de kans op een succesvolle lancering en vlucht is minimaal 0,96).

Het grondlanceringscomplex maakt het volgende mogelijk:

Lanceringen vanaf het grondlanceringscomplex zorgen voor de vorming van banen in het bereik van orbitale hellingen van 77 ° tot 60 °, wat het gebruiksgebied van het complex beperkt.

Bij lanceringen vanaf de onderzeeërschacht is het mogelijk om te starten in het breedtegraadbereik van 0 ° tot 77 °. Het bereik van mogelijke hellingen wordt bepaald door de coördinaten van het startpunt.

Tegelijkertijd blijft de mogelijkheid om de onderzeeër te gebruiken voor het beoogde doel

Om de omstandigheden voor het plaatsen van de lading te verbeteren, werd een variant van het Shtil-2.1-draagraket met een hoofdkuip ontwikkeld.

Afbeelding
Afbeelding

Toen de raket was uitgerust met een grotere kopkuip en een kleine boventrap (Shtil-2R), nam de massa van de lading toe tot 200 kg en nam het volume voor het plaatsen van de lading aanzienlijk toe.

Het gebruik van de onderzeeër als lanceercomplex maakt het mogelijk om Shtil-draagraketten praktisch naar elke baanhelling te lanceren

Afbeelding
Afbeelding

De aerodynamische stroomlijnkap is afgedicht gemaakt om de lading tegen stof en vocht te beschermen. Het ontwerp van de aerodynamische stroomlijnkap maakte het mogelijk om luiken op het zijoppervlak te voorzien van extra ladingverbindingen met de uitrusting van het grondlanceringscomplex.

Lanceringen kunnen worden uitgevoerd vanaf een grondlanceringscomplex of vanaf een onderzeese schacht aan de oppervlakte.

De belangrijkste kenmerken van het complexe LV "Shtil-2" worden gegeven in de tabel.

Afbeelding
Afbeelding

De Shtil-3A-raket (RSM-54 met een nieuwe derde trap en een overklokmotor in geval van lancering vanuit een An-124-vliegtuig (volgens het Aerokosmos-project)) kan een nuttige lading van 950-730 kg naar een equatoriale baan met een hoogte van 200-700 km …

Op aandringend verzoek van de arbeiders (voyaka uh & Co), onderbreek ik, om de geest van de lezer niet te verwarren. Verbreek de verbinding echter niet, ik heb nog geen systemen behandeld "Surf" en "riksja", en hoe je de ploegscharen snel weer tot zwaarden kunt smeden.

Primaire bronnen en citaten:

Foto's video's, afbeeldingen en links:

Aanbevolen: