Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)

Sisällysluettelo:

Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)
Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)

Video: Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)

Video: Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)
Video: Kuudennen sukupolven hävittäjä - Hävittäjä, joka voi tappaa kaiken 2024, Huhtikuu
Anonim
Kuva
Kuva

Jatkoa ensimmäiselle osalle:

Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen?

-> Lyhyt esipuhe-selitys toiseen osaan (joka ei ole kiinnostunut spoilerin alla, ei ehkä lue sitä)

Sivu 1 + Sivu 2

Priboi -meren raketti ja avaruusjärjestelmä

LEO -markkinoiden kattavuuden parantamiseksi suoritettiin tutkimus uusista kantoraketeista. Yksi niistä oli luoma tehosteraketti hanke "Surf".

Priboy-raketti käyttää aiemmin kehitettyjen SLBM-tekniikoiden tekniikkaa: ensimmäisessä vaiheessa-RSM-52-raketin moottori, toisessa ja kolmannessa vaiheessa käytetään RSM-54-raketin (R-29RMU2 Sineva (START-koodi RSM-) 54, Naton luokituksen mukaan -SS -N -23 Skiff)), neljäs ylläpitovaihe ja viides kehitysvaihe luodaan myös RSM -54 -rakettitekniikan perusteella.

Kuva
Kuva

Videoleike, joka on omistettu "maailman parhaille (energia- ja massaominaisuuksiltaan)" ballistisille ohjuksille RSM-54 "Sineva":

Pääkuljetusalus: Project 667 BDRM -sukellusveneet. Ohjuksen laukaisu R-29RMU Sineva-ohjuksen laukaisuvideo.

Priboy -raketin energiset ominaisuudet täyttävät LEO -hyötykuormien ylemmän alueen. Alustavien arvioiden mukaan se laskee päiväntasaajan alueilta käynnistettäessä hyötykuorman, jonka massa (kilogrammoina) on esitetty kiertoradan korkeudesta riippuen taulukossa.

Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)
Vedenalaiset laukaisujärjestelmät: miten päästä veden alla kiertoradalle tai avaruuteen? (Loppu)

Priboy -kantoraketin ilmoitetut ominaisuudet tekevät sen kehityksestä lupaavan.

Vuonna 1993 Priboi -työssä ilmestyi uusi impulssi, joka ensinnäkin nopeutti työn etenemistä ja toiseksi täydensi aiemmin harkittuja vaihtoehtoja laukaisemiseksi maasta ja liikkuvasta kelluvasta veneestä. Tällainen impulssi oli amerikkalaisen Investors in Sea Launches, Inc. -yrityksen (presidentti - amiraali Thomas H. Moorer) ehdotus kehittää hyvin lyhyessä ajassa kaupallinen kantoraketti, joka laukaisee suoraan meren pinnalta, käynnistää punnittava avaruusalus 2000-2500 kg asti. Veden pinta on monipuolinen laukaisualusta, joka tarjoaa monesta näkökulmasta parhaat parametrit laukaisujärjestelmille. Tämän aloitusmenetelmän käytännön toteuttamiseen liittyy kuitenkin vakavia teknisiä vaikeuksia.

Yhteinen venäläis-amerikkalainen kaupallinen hanke perustui Priboy-kantorakettiin, jonka yhteydessä hanke säilytti nimen "Surf". Kehityksestä päästiin sopimukseen kolmen kuukauden kuluessa konseptisuunnittelusta rakettia ja koko järjestelmää varten. Suunnittelutoimiston tehtävänä oli ratkaista lyhyessä ajassa monimutkaiset tekniset ongelmat, jotka liittyvät kantorakettiin, sen kuljettamiseen laukaisupaikkaan, raketin kokoamiseen ja sen laukaisuun veden pinnalta. Koska rakettia ei voida käyttää kootussa tilassa maassa, ehdotettiin sen lataamista osina alukseen ja jo alukseen kaikkien järjestelmien lopullisen kokoonpanon ja testauksen suorittamiseksi. laiva oli muutettava kokoonpanoksi. Alustavien tutkimusten tuloksena valittiin kahdenlaisia aluksia: Ivan Rogov -tyyppinen amfibiohyökkäysalus tai Sevmorput -tyyppinen konttilaiva (kuvat 2, 3).

Kuva
Kuva

Nämä alukset voivat tarvittavin muutoksin ottaa vastaan useiden ohjusten osia, monimutkaisia laitteita ja tarvittavia teknisiä ja kokoonpanolaitteita ohjuksia varten.

Kuva
Kuva

Ehdotetun tekniikan toteuttamiseksi oli välttämätöntä kehittää ainutlaatuinen yksikkö - kuljetus- ja laukaisualusta, jossa on erityislaitteita raketin yksittäisten osien lataamiseen ja niiden myöhempään kokoonpanoon. Kullakin laitteella on kiinnitys- ja vaimennuselementtien lisäksi kolme vapausastetta, mikä on välttämätöntä rakettien yksittäisten osien keskittämiseksi toisiinsa nähden, kun ne kootaan yhteen rakenteeseen.

Yleinen idea kuljetus- ja laukaisualustasta on kuvassa. 4. Tällä alustalla koottu raketti voidaan kuljettaa laivalla melkein mihin tahansa kohtaan maailman valtamerellä.

Kuva
Kuva

Tutkimuksen aikana harkittiin useita vaihtoehtoja raketin tarvittavan positiivisen kelluvuuden varmistamiseksi: paineistetuista elastisista ilmapalloista erityisiin liukuviin katamaraanilaitteisiin. Tämän seurauksena löydettiin melko yksinkertainen ratkaisu: koska hyötykuorma oli joka tapauksessa suojattava päällysteellä, hän ratkaisi osittain myös tämän ongelman (vapaata ilmamäärää päällysteen alla). Toisaalta suunnittelutoimisto varmisti rakettimoottorin käynnistämisen vedessä, että raketin häntään on asennettava erityinen kuormalava, joka yhdessä etuosan suojuksen kanssa takaa tarvittavan positiivisen kelluvuuden. raketista.

Oli tarpeen valita paras tapa evakuoida valmistettu ohjus alukselta veden pintaan. Kaksi monista vaihtoehdoista jätettiin jatkoanalyysiin ja valintaan.

Ensimmäinen menetelmä on Sevmorput -alukselle (kuva 5). Kuljetus- ja laukaisualustalla koottu raketti syötettiin laivan peräosaan asennettuun kallistimeen, taso avattiin kipparilla. Kääntölaite siirsi korin vaakasuorasta asennosta pystysuoraan ja laski sitten työtasoa erikoisnostolla Priboy -raketin luonnollisen asennon tasolle vedessä. Myöhemmin raketti erotettiin alustasta vapaasti kellumaan veden pinnalla.

Toinen tapa on käyttää Ivan Rogov -luokan aluksen ilmalukkoa. Ilmalukko, jossa kuljetus- ja laukaisualusta sekä koottu ja valmistettu raketti sijaitsee, on täytetty merivedellä. Kun ilmalukon tietty tulvavuus saavutetaan, raketti erotetaan alustasta (kelluu ylös), minkä jälkeen se evakuoidaan aluksesta sulattolaitetta käyttäen vapaalle merenpinnalle.

Kuva
Kuva

Toinen menetelmä valittiin päämenetelmäksi.

Kuva
Kuva

Venäjän ja ulkomaiden kokemus vedenalaisella laukaisulla varustettujen ohjusjärjestelmien kehittämisestä osoittaa, että raketin voimayksikön laukaisu käynnistettäessä suoritetaan tiettyyn ilmamäärään (tai onteloon). Tämä osa on järjestetty aiemmin (ennen käynnistystä valmistelun aikana) tai luotu heti alussa, ts. käynnistettäessä käyttövoimajärjestelmän yksittäisiä osia. Tämä seikka johti tarpeeseen asentaa erityinen lava raketin peräosaan (kuva 6), joka on jo mainittu edellä. Raketin normaaliin vaakasuuntaiseen navigointiin ja sen siirtämiseen vaakasuorasta asennosta pystysuoraan lava -tilavuus 8 - 15 m³ riittää.

Kuva
Kuva

Moottorin käynnistymisen varmistamiseksi kuormalavan piti olla vakavasti monimutkainen. Tämän seurauksena se suorittaa useita toimintoja Priboy -raketilla:

Ratkaisut Priboy -raketin laukaisujärjestelmään ja organisointiin vedestä on esitetty kuvassa. 7, 8.

Merkittävä osa ongelmallisista ongelmista ratkaistiin itse Priboi -kantoraketilla. Nämä ongelmat johtuvat sekä rakettien asettelujärjestelmän erityispiirteistä että sen kulkujärjestelmän omaperäisyydestä ja ennen kaikkea laukaisusta. Riittää, kun rajoitamme luetteloon näistä kysymyksistä:

- järjestelmän kehittäminen rakettivaiheiden ja välivaiheen (1 ja 2) osaston paineistamiseksi, mikä varmistaa raketin turvallisuuden, toisen ja kolmannen vaiheen moottoreiden toimivuuden ja rakenteen lujuuden;

- junan kaapeliverkon tiiviyden varmistaminen;

- sinetöity nenäsuojus ja sen erotusjärjestelmä, jotka tuottavat tarvittavan akustisen kuormituksen hyötykuormalle;

- ratkaistaan kysymykset, jotka koskevat aluksen ohjusohjausjärjestelmän toimivuuden varmistamista sellaisten operaatioiden aikana, jotka eivät aiemmin olleet toimintalogiikassa (ohjuksen evakuointi aluksen ilmalukosta, ohjuksen saattaminen pystyasentoon) itsenäinen navigointi ja kestää jopa 10 minuuttia;

- etärakettien laukaisujärjestelmän kehittäminen.

Konseptisuunnitteluprojektin kehittämisen aikana oli mahdollista ratkaista tärkeimmät tekniset ongelmat ja osoittaa mahdollisuus luoda kaupallinen merivoimaraketti ja avaruusjärjestelmä, jossa on pohjimmiltaan uusia kantorakettin elementtejä, laukaisujärjestelmää ja laukaisu.

Kuva
Kuva

Tulevaisuudessa Priboy -kantoraketin luomisohjelma oli lopetettava rahoituksen puutteen vuoksi.

Kuva
Kuva

Samasta syystä NSC: n avaruustehtävien uudelleenvarustus Nyonoksan testialueella, jossa SLBM: ien uusia muutoksia testattiin aiemmin, lopetettiin.

Huomaa: ROC: n "Priboy" mukaan kehitettiin ja myönnettiin Venäjän federaation patentti RU2543436 "Käynnistyskompleksin pseudosimulaattori".

Käynnistyskompleksin, jäljempänä "kompleksi", pseudosimulaattori viittaa ohjusteknologiaan, nimittäin meripohjaisiin sotilasohjusten laukaisukomplekseihin. Kompleksi on itsenäinen, peitetty, liikkuva ja vedenalainen, ja se laukaisee ballistisia tai risteilyohjuksia, jotka kykenevät kuljettamaan ydinvarausta tai iskeviä elementtejä ohjuspuolustusjärjestelmien (ABM) tukahduttamiseksi. Kompleksi voi toimia majakkana sukellusveneiden suunnannäyttämisessä ja sukellusveneen simuloinnissa.

Prototyypin ("Surf") haittapuolia ovat se, että alus "Ivan Rogov" on sotilaspinnalla laskeutuva alus, ja mahdollisuus löytää ballistisia ohjuksia alukselta merkitsee, että sen sijaintia tarkkaillaan, ja siksi tämä alus hyökkää ensin. jono. Raketin evakuointi ja sen valmisteleminen laukaisuun kestää kauan, kun taas raketti on suhteellisen lähellä alusta ja todennäköisimmin raketin laukaiseminen tulee mahdottomaksi, kun se hyökkää alukseen.

Keksinnön ydin on se, että kompleksin rakenne koostuu vedenpitävästä moduulista, jossa on kuljetus- ja laukaisusäiliö, johon on sijoitettu raketti. Moduulia liikutetaan lastilla, kalastuksella tai muulla, mm. sukellusveneen, jäljempänä "kuljetusalus", vedenalaisessa ja pinta-asennossa, kannella tai kuljetusaluksen rungon sisällä. Tarvittaessa moduuli erotetaan laivaliikenteestä ja siitä tulee itsenäinen. Samaan aikaan luodaan sukellusveneen jäljitelmä, kaikki muu: laukaisukompleksi, raketin laukaisu, raketti taistelupään kanssa ovat todellisia. Taistelukärjessä ei voi olla pelkästään ydinvarausta, vaan keksinnön piirteenä on kyky kuljettaa tuhoisia elementtejä tuhotakseen mahdollisen vihollisen ohjuspuolustusosat suojaamaan muita taistelukärkiä, esimerkiksi kantamalla ydinvarausta ja laukaistuna muiden laukaisukompleksien avulla

Kuva
Kuva
Kuva
Kuva

Simulaattorin ammukset:

Kuva
Kuva

Totisesti he sanovat:

Venäläisiltä täältä ainakin varaosia Mercedesiltä -

Heti kun he alkavat koota, Kalashnikov -rynnäkkökivääri tai säiliö tulee joka tapauksessa ulos. /Parrakas Neuvostoliiton vitsi.

Kuva
Kuva

On huomattava, että Neuvostoliitossa vastaava ohjelma käynnistettiin jo elokuussa 1964 - rakettilaiva, joka on suunniteltu hankkeen 550 Aguema jäänavigointialuksen perusteella, sai toiminimen "Scorpion" (projekti 909):

Kuva
Kuva

Kahdeksan R-29-ohjusten kantoraketin piti olla aluksella, ja ulkonäkö erosi vain lisäantennien läsnä ollessa. Tehtyjen laskelmien mukaan partioi Neuvostoliiton arktisilla vesillä, tällainen alus voisi osua ohjuksilla lähes koko Yhdysvaltoihin.

Kuva
Kuva

Lisäksi TsKB-17 suunnitteli jo omasta aloitteestaan myös hydrografialukseksi naamioidun raketinkannattimen (projekti 1111, "neljä panosta"). Ensimmäinen näiden hankkeiden alusten sarjasta vuonna 1964 maksoi valtion budjetille 18, 9 ja 15, 5 miljoonaa ruplaa.

Se on hassua, mutta amerikkalaiset "rauhanturvaajat" ehdottivat jo vuonna 1963 Naton maille luomaan koko laivaston tällaisia "yllätyslaivoja" "Mariner" -tyyppisten kuljetusten perusteella.

Kuva
Kuva

/ "siirretty" taas pois aiheesta /

Meriraketti ja avaruusjärjestelmä "Rickshaw"

Odotettaessa pitkän aikavälin näkymää SRC”KB im. Akateemikko V. P. Makeev "yhdessä NPO Energomashin, Suunnittelutoimiston, NPO -automaation ja -instrumenttien sekä valtionyrityksen" Krasnojarskin konepajatehtaan "kanssa aloitti Rikshan raketti- ja avaruuskompleksin kehittämisen, joka on suunniteltu pienten avaruusalusten laukaisemiseen - tämä on kolmas suunnamme. avaruusaktiviteetti.

Kuva
Kuva

Avaruuspalvelujen lupaavien markkinoiden analyysi osoittaa, että pienet avaruusalukset ovat hallitsevia ulkomaisten ja Venäjän avaruusohjelmissa, jotka on suunniteltu matalan kiertoradan viestintäjärjestelmiin, maan tunnistamiseen, maanläheisen avaruuden tutkimiseen ja avaruusteknologioiden toteuttamiseen. Kasvava kiinnostus pieniä avaruusaluksia kohtaan johtuu suurelta osin niiden eduista, kuten alhaisista kustannuksista, tehokkuudesta luomisessa ja käyttöönotossa, kyvystä reagoida nopeasti uusimpaan tieteelliseen ja teknologiseen kehitykseen sekä markkinoiden tarpeisiin.

Jotta kantorakettimarkkinoilla olisi eniten kysyntää (10-15 laukaisua vuodessa), kantoraketin on varmistettava noin 800 kg painavien viestintäsatelliittien (puheensiirto) laukaisu jopa 800 km korkeille kiertoradille, 350–500 kg kiertoradalle, jonka korkeus on 500–800 km, ja palasi noin 1000 kg painavat satelliitit 350 km: n korkeuteen.

Kuva
Kuva
Kuva
Kuva

Pienen luokan avaruusalukset vaativat ratkaistavien tehtävien moninaisuuden vuoksi laukaisua kiertoradalle päiväntasaajan ja auringon synkronisen välillä. On ongelmallista kattaa niin laaja valikoima kiertoradan kaltevuuksia Venäjän alueella olevista kiinteistä komplekseista. Tehtävä voidaan ratkaista kuljetettavalla kompleksilla, joka perustuu kevyen luokan kantorakettiin. Lisäksi on otettava huomioon äskettäin lisääntyneet raketti- ja avaruusteknologian ympäristöturvallisuusvaatimukset, sen luomisen ja käytön kustannukset. Tästä näkökulmasta nesteytetyn maakaasun käyttö parina nestemäisen hapen kanssa kantorakettien hapettimena on erittäin lupaavaa, mikä mahdollistaa:

- varmistaa ympäristöön kohdistuva vähimmäiskuormitus ympäristöön käytettyjen vaiheiden putoamisen aikana ja hätätilanteissa;

- saavuttaa raketin suuret energia- ja kokonaismassaominaisuudet;

- käyttää muiden maiden nesteytettyjä maakaasuja - mahdollisia kuluttajia, mikä lisää kaupallisen kantoraketin houkuttelevuutta markkinoilla.

Rickshaw-kompleksia kehitetään keinona laskea matalan maan kiertoradalle ja kevyen luokan avaruusalusten suborbitaalisiin ratoihin eri tarkoituksiin mistä tahansa aiemmin sovitusta maa- ja merialueesta.

Rickshaw -kompleksin kehittämisen pääkonsepti on lanseerausasiakkaiden tarpeiden maksimaalinen tyydyttäminen. Tämän perusteella kompleksi on rakennettu kuljetettavaksi, mikä mahdollistaa laajan valikoiman kiertoradan kaltevuuksia optimaalisilla energiakustannuksilla hyötykuormien käynnistämiseen ja asiakasmaiden alueen (niiden pyynnöstä) käyttöönottoon. Rickshaw -kompleksille on kaksi vaihtoehtoa järjestelmien käynnistämiseksi yhtenäisillä alijärjestelmillä (kuva 2):

Kuva
Kuva

Kantoraketissa on kaksi tukivaihetta. Ratkaistavista tehtävistä riippuen se voidaan varustaa apogee -propulsiojärjestelmällä. Kestävissä vaiheissa käytetään saman nestepolttoainemoottorin muutoksia. Kuuden moottorin paketti kootaan ensimmäisessä vaiheessa ja yksi moottori asennetaan toisessa vaiheessa. Ensimmäisen ja toisen vaiheen polttoainesäiliöt-kaikki hitsatut kiekkorakenteet, jotka on valmistettu alumiini-magnesiumseoksesta. Yksikerroksiset jakavat pohjat. Tällaisten rakenteiden tuotanto on hallittu Krasnojarskin konepajatehtaalla. Ohjausjärjestelmän sisäiset laitteet sijaitsevat suljetussa mittaritilassa, ja ne on mahdollista vaihtaa käynnistysasennossa. Ohjusten ohjausjärjestelmä on inertia ja korjaa ulkoiset vertailupisteet (Navstar- ja Glonass -järjestelmät). Hyötykuorma sijaitsee suojapellin alla, jonka rakenne takaa sen pöly- ja kosteussuojauksen ja jossa on luukut pneumaattisten ja hydraulisten putkien syöttämiseksi hyötykuormitusjärjestelmiin ja sähköliitäntöjen tekeminen maalaitteiden kanssa. Hyötykuorma -alueen tilavuus on 9 m³.

Kuva
Kuva

Raketin suunnitteluun on sisällytetty useita alkuperäisiä teknisiä ratkaisuja (säiliöiden välisten ja välivaihtoehtojen puuttuminen, moottorien sijoittaminen polttoainesäiliöihin), jonka pituus on 24,5 m, halkaisija 2,4 m, laukaisupaino 64 tonnia, jotka oikeuttivat itsensä useiden sukupolvien sukellusveneiden ballistisiin ohjuksiin ja mahdollistavat: vähentää raketin passiivista massaa ja siten lisätä sen teho-paino-suhdetta; yksinkertaistaa moottorin jäähdytysprosessia ennen käynnistystä; parantaa raketin jäykkyysparametreja vakauttamisen kohteena; käyttää olemassa olevia ajoneuvoja kantoraketin kuljettamiseen; pienentää raketin ja ajoneuvojen kokoa.

Kuviossa 1 3 esittää kantoraketin energiakykyä:

Kuva
Kuva

Ricksha-1-kantoraketti voi laukaista sekä ulkomaisia avaruusaluksia että merkittävän osan nykyaikaisista ja lupaavista venäläisistä avaruusaluksista. Rickshaw-1-kantoraketin luomisen aikana esitetään modernisointivalmiuksia. Siten rakettien varustaminen kahdella ensimmäisen vaiheen säiliöihin perustuvalla sivuttaisella vahvistimella varmistaa jopa 4 tonnin painoisen hyötykuorman laukaisun matalan maan kiertoradalle.

Kuva
Kuva

Jälkisana:

On sääli (tekniseltä ja taloudelliselta kannalta), että näitä raketti- ja avaruusjärjestelmiä ei otettu täysin käyttöön.

Tähän oli kolme syytä:

1. Ympäristökomponentti:

"Rakettien polttoainesaaga on kolikon toinen puoli"

Voin kuvitella, kuinka pieru repeytyisi Greenpeacessa ja Bellonassa, ja jälkimmäinen ulvoisi kuin beluga tällaisesta mahdollisuudesta.

Silti "märkäkäynnistys" SLBM ei ole tarpeeksi ympäristöystävällinen.

2. Neuvostoliiton romahtaminen ja tarve vähentää suurta määrää sotilas- ja siviili -satelliitteja kiertoradalle.

3. Jotkut satelliitit ja komponentit voidaan laukaista yksinomaan laukaisun valmistajan / asiakkaan alueelta.

Ja kuten tiedätte, kantorakettin valmistavat yksinomaan valmistajan asiantuntijat.

"Käsien asettaminen" asiantuntijoille, jotka ovat yhden Neuvostoliiton sotilaallisen teollisuuskompleksin suurimpien yritysten huipputeknologian suurimpia yrityksiä - kaikki eivät uskalla tehdä tätä.

… ei vain kaikki voi, hyvin harvat ihmiset voivat tehdä sen. [3]

4. Venäläisten ja ukrainalaisten rakettivalmistajien suuri kilpailu.

Kuva
Kuva

Kaikki yllä oleva selittää, miksi "GRT Makeeva" ei juhli vain kotimaisen modernin raketti-, koneenrakentaja-, ohjusjoukkojen ja tykistö-, sukellusvene- ja kemistipäivien syntymäpäiviä, vaan ansaitusti Miass -rakettien rakentajat pitävät 12. huhtikuuta ammattilomansa.

Kuva
Kuva
Kuva
Kuva

Tällä onnittelen heitä lämpimästi ja etukäteen

Kuva
Kuva

Ensisijaiset lähteet ja viitteet:

[1]

[2]

[3]

© Ivan Tikhiy 2002

Kuvia videoita, grafiikkaa ja linkkejä:

Suositeltava: