БуранРефераты >> Авиация и космонавтика >> Буран
Корабль должен был состоять из трех частей: носовой (конической), с кабиной экипажа и рулевыми двигателями, средней (цилиндрической), с объемистым грузовым отсеком, и кормовой, с двигателями довыведения, орбитального маневрирования и топливом для них. В атмосферу аппарат должен был входить вперед коническим носом, с некоторым углом атаки этого достаточно, чтобы на тех скоростях получить определенное аэродинамическое качество, скользящий управляемый спуск. Посадка же предполагалась по парашютно-ракетной системе, на выдвижные опоры-амортизаторы.
Предложенная схема имела колоссальное преимущество, отсутствовали крылья, большую часть времени бывшие паразитной массой. К достоинствам предложенной схемы можно также отнести следующее:
- имелся серьезный практический задел по спускаемым аппаратам с небольшим аэродинамическим качеством (КК "Союз", боеголовки баллистических ракет);
- имелись и давно использовались в Воздушно-десантных войсках сложные парашютные системы (с тормозными РДТТ), позволяющие осуществлять мягкую посадку тяжелых объектов;
- снимались жесткие требования по точности приземления;
- отпадала необходимость в дорогой и сложной наземной инфраструктуре (в первую очередь аэродромов);
- конструкция космического корабля без крыльев и оперения по сравнению с крылатым ОК конструктивно является более простой и легкой при равной прочности, имеет меньшую омываемую площадь (что снижает массу теплозащиты), более простые алгоритмы управления, что в конечном итоге приводит к большей эффективности в эксплуатации.
А к главному недостатку малую дальность бокового маневра при спуске. Нужна же была большая, что диктовалось элементарным соображением: в отличие от американцев с их раскиданными по всему миру авиабазами (а аварийные полосы для Шаттла сооружены по всему миру, от острова Пасхи до Марокко), у нас была только территория СССР - много, но недостаточно. И только три полосы (на Байконуре, в Крыму и у озера Ханка на Дальнем Востоке) . Сесть же на них нужно было с любого витка!
Проблему пытались решить: корпус корабля стал в сечении треугольным, однако это были полумеры. В общем, схема однокилевой бесхвостки с переменной стреловидностью передней кромки крыла напрашивалась, но решающим фактором стала не аэродинамика. Как раз здесь сказалось положение догоняющих: к этому времени облик американской системы после многократных изменений был, наконец, утвержден. И сработало классическое, увы, в нашей оборонке мнение: американцы не глупее, делайте, как у них!
Промежуточный вариант ОК "Буран" предусматривал установку воздушно-реактивных двигателей (ВРД). Это обуславливалось следующим: в связи с тем, что все аэродромы для посадки "Бурана" расположены на территории бывшего СССР, в течение суток возникало достаточно много витков, посадка с которых невозможна. Из этой ситуации могло быть два принципиальных выхода: расширить количество аэродромов (но "Буран" создавался как военный объект, а стратегические союзники были расположены "компактно" к границам СССР, Куба же была слишком близка к территории потенциального противника), либо повысить энерговооруженность атмосферного участка за счет установки ВРД. Конструкторы выбрали второй путь.
В дальнейшем (по техническим причинам) от использования на штатном ОК "Буран" ТРД в конце концов, отказались (испытав воздушно-реактивную двигательную установку в реальных атмосферных полетах самолета-аналога БТС-002), однако в связи с тем, что изготовление и оборудование летных образцов (первой серии) уже шло полным ходом, конструктивно-силовую схему планера менять было поздно и ниши в ХЧФ под установку двигателей зашили панелями обшивки и закрыли гибким теплозащитным покрытием.
После необходимых доработок, транспортировки на космодром, испытаний и подготовки к старту, напряженный труд десятков тысяч людей завершился триумфом 15 ноября 1988 года.
Основные характеристики МКС "Энергия-Буран"
Орбитальный корабль "Буран": |
РН "Энергия" (МКС в целом): | |||
Характеристики |
Значение |
Характеристики |
Значение | |
Максимальная стартовая масса (в первом полете), т |
105 (79,4) |
Стартовая масса МКС, т |
2375 | |
В т.ч.: запас окислителя (кислород), т запас горючего (циклин), т |
10,4 4,1 |
Масса ракеты-носителя, т |
2270 | |
Первая ступень (блок "А", 4 шт.), т |
1490,4 | |||
Масса полезного груза, выводимого в ОК на орбиту H=200 км: с наклонением i=50.7 , т с наклонением i=97 , т |
30 16 |
В т.ч.: запас окислителя (кислород), т запас горючего (керосин РГ-1), т |
886,8 341,2 | |
Вторая ступень (блок "Ц", 1 шт.), т |
776,2 | |||
Посадочная масса ОК: номинальная, т максимальная, т |
82 87 |
в т.ч.: запас окислителя (кислород), т запас горючего (водород), т |
602,3 100,7 | |
Двигатель блока "А" (РД-171, 11Д521): тяга на уровне моря, тс тяга в вакууме, тс удельный импульс на уровне моря, с удельный импульс в вакууме, с |
740 806 308,5 336,2 | |||
Масса полезного груза, возвращаемого с орбиты в ОК: максимальная, т номинальная, т |
20 15 | |||
Экипаж, человек: на этапе летных испытаний (при наличии катапультных кресел) максимальный (без катапультных кресел) |
2 до 10 | |||
Двигатель блока "Ц" (4 шт.РД-0120,11Д122): тяга на уровне моря, тс тяга в вакууме, тс удельный импульс на уровне моря, с удельный импульс в вакууме, с | ||||
147,6 | ||||
Продолжительность полета: номинальная, сут максимальная (с дополнительными баками), сут |
7 30 |
190 353,2 454,7 | ||
Диапазон возможных наклонений орбит |
50,7 .110 |
Геометрические характеристики МКС: общая длина, м максимальная ширина, м максимальная ширина на установщике, м |
58,765 23,92 24,50 | |
Высота орбиты: рабочая круговая, км максимальная, км |
250 . 500 1000 | |||
Перегрузки, g: при выведении на орбиту (максимальная) при спуске в атмосферу (по номинальной траектории) |
3 1,6 |
Геометрические характеристики РН в целом: длина, м максимальный поперечный размер, м |
58,765 17,65 | |
Аэродинамическое качество: на гиперзвуковых скоростях при посадке |
1,5 5 |
Геометрические характеристики первой ступени: длина, м диаметр баков, м |
39,46 3,92 | |
Максимальная величина бокового маневра при спуске, км |
1700 |
Геометрические характеристики второй ступени: длина, м |
58,765 | |
Посадочная скорость: средняя (при посадочной массе 82т), км/ч максимальная, км/ч в первом полете, км/ч |
312 360 263 | |||
диаметр баков (без теплоизоляции), м |
7,75 | |||
Кратность использования (ресурс): первая ступень, полетов вторая ступень, полетов |
10 1 | |||
Маршевый двигатель орбитального маневрирования 17Д12: тяга в вакууме, тс удельный импульс в вакууме, с |
8,8 362 | |||
Геометрические характеристики: | ||||
общая длина, м |
36,37 | |||
в том числе фюзеляжа, м |
30,85 | |||
ширина фюзеляжа (максимальная), м |
5,50 | |||
Размах крыла, м |
23,92 | |||
высота на стоянке, м |
16,35 | |||
шасси, база/колея, м |
7,00/12,79 | |||
длина отсека полезного груза, м |
18,55 | |||
диаметр отсека полезного груза, м |
4,70? | |||
Кратность использования (ресурс), полетов |
100 |