Koszmar sowieckich kosmonautów - Soczewkowy pojazd powrotny

4
Ten statek do niedawna był uważany za bardzo mało znany. Niewiele źródeł pisało o tym samochodzie - jedynym w swoim rodzaju.

Ale do tej pory projekt LRV uderza w swoim wyrafinowaniu, co korzystnie odróżnia go od innych projektów wojskowych statków kosmicznych (w większości reprezentujących tylko szkice)



Wszystko zaczęło się w 1959 r. w NASA, kiedy to podczas dyskusji nad programem budowy zwrotnego (zdolnego do kontrolowanego zejścia z orbity) statku kosmicznego zaproponowano formę w kształcie dysku jako najbardziej spełniającą wymagania stabilności termicznej. W trakcie analizy okazało się, że aparat w kształcie tarczy byłby korzystniejszy pod względem ochrony termicznej niż konstrukcja konwencjonalna.

Program został opracowany przez North American Aviation w bazie lotniczej Wright-Patterson w latach 1959-1963.

Efektem programu był samolot w kształcie dysku o średnicy około 12,2 metra i wysokości w środku 2,29 metra. Masa pustego aparatu wynosiła 7730 kg, maksymalna masa aparatu umieszczonego na orbicie 20 411 kg, masa ładunku 12 681 kg, w tym masa rakiet 3650 kg. W skład aparatury wchodziły: kapsuła ratunkowa, przedział mieszkalny, przedział roboczy, przedział zbrojeniowy, napęd główny, elektrownia, zbiorniki tlenu i helu. Na krawędzi spływu LRV znajdowały się pionowe i poziome powierzchnie sterowe, za pomocą których po zejściu z orbity przeprowadzono kontrolowane zanurzanie w atmosferze. Lądowanie typu samolotowego przeprowadzono na wysuwanym czterokołowym podwoziu narciarskim.

Z założenia LRV miał być bombowcem orbitalnym, sposobem na wykonanie pierwszego i rozbrajającego uderzenia na wroga. Założono, że w przededniu konfliktu ten pojazd bojowy zostanie wystrzelony na orbitę za pomocą rakiety Saturn C-3. Mając możliwość przebywania na orbicie do 7 tygodni, LRV mógł patrolować przez długi czas, w pełnej gotowości do ataku.

W przypadku konfliktu LRV miała zmniejszyć wysokość orbity i zaatakować cel 4 pociskami nuklearnymi. Każda rakieta miała zapas paliwa, aby zapewnić zejście z orbity LRV i atak na obiekt naziemny. Zakładano, że LRV może przeprowadzić atak szybciej niż jakakolwiek inna ofensywna broń w arsenale USA, a czyniąc to, wróg będzie miał mało czasu na reakcję.

Zaletami projektu były doskonałe zabezpieczenia LRV. W 1959 r. okręty podwodne z rakietami balistycznymi wciąż były zmuszane do zbliżania się do wybrzeża wroga. Z kolei LRV mógłby zaatakować w dowolnym miejscu na planecie, pozostając całkowicie bezpiecznym – pociskom operującym z powierzchni byłoby bardzo trudno go zaatakować ze względu na dużą manewrowość urządzenia.

Założono, że LRV będzie działać w połączeniu z orbitalnymi myśliwcami przechwytującymi Dyna Soar. Przechwytujące miały zapewnić zniszczenie wrogich satelitów i systemów antysatelitarnych, po czym LRV przystąpią do ataku.

Atuty projektu obejmowały najwyższy stopień zapewnienia przetrwania załogi. LRV, ze względu na kontrolowane zejście, był znacznie bardziej obiecujący niż Gemini.

Na wypadek, gdyby zejście z orbity było niemożliwe, projekt LRV przewidywał unikalny element – ​​manewrującą kapsułę do lądowania, która mogła uratować załogę.



Opis techniczny statku LRV:

Aparat LRV ustawiono w następujący sposób. Załoga podczas wystrzeliwania aparatu na orbitę i jego zejścia z orbity musiała znajdować się w kapsule w kształcie klina przed aparatem. Zadaniem kapsuły jest sterowanie z niej LRV w normalnym locie i ratowanie załogi w sytuacji awaryjnej podczas startu i lądowania. W tym celu kapsuła zawierała cztery fotele dla członków załogi oraz panel sterowania, znajdowały się systemy podtrzymywania życia i zasilania awaryjnego. Na szczycie kapsuły znajdował się właz, przez który załoga wchodziła do kapsuły przed startem. W sytuacji awaryjnej oddzielenie kapsuły od konstrukcji aparatu głównego odbywało się poprzez podważanie piroboltów, po czym wszedł silnik rakietowy na paliwo stałe o ciągu około 23 000 kg, znajdujący się w tylnej części kapsuły. operacja. Czas pracy silnika awaryjnego wynosił 10 sekund, co wystarczyło na odsunięcie kapsuły od opuszczonego pojazdu na bezpieczną odległość, a przeciążenie nie przekroczyło 8,5 g. Stabilizację kapsuły po oddzieleniu od głównego aparatu przeprowadzono za pomocą czterech opuszczanych
powierzchnie ogona. Po ustabilizowaniu się kapsuły opuszczono jej stożek nosowy i otworzono znajdujący się pod nią spadochron, co dało prędkość opadania kapsuły 7,6 m/s.

W normalnym trybie lądowania LRV, tj. podczas lądowania samolotu stożek nosowy kapsuły przesunął się w dół i otworzył płaski iluminator, zapewniając w ten sposób pilotowi ogólny widok. To okno w nosie może być również używane do obserwacji do przodu, gdy LRV znajdował się na orbicie. Po prawej stronie kapsuły znajdował się przedział mieszkalny dla załogi, a po lewej - przedział roboczy urządzenia. Dostęp do tych przedziałów odbywał się przez boczne włazy kapsuły. Włazy boczne zostały uszczelnione na całym obwodzie. Podczas awaryjnego oddzielenia kapsuły od głównego aparatu urządzenia uszczelniające uległy zniszczeniu. Długość kapsuły wynosiła 5,2 m, szerokość 1,8 m, masa własna 1322 kg, szacunkowa masa wraz z załogą w trybie awaryjnego lądowania 1776 kg.

Przedział mieszkalny przeznaczony był dla załogi do odpoczynku i utrzymania kondycji fizycznej na wymaganym poziomie. Na tylnej ścianie przedziału znajdowały się trzy półki sypialne oraz kabina sanitarna. Przestrzeń na dole półek służyła do przechowywania rzeczy osobistych członków załogi. Z przodu i po prawej stronie znajdowały się przyrządy do ćwiczeń fizycznych, blok do przechowywania i przygotowywania posiłków oraz stół do jedzenia. W narożniku utworzonym przez tylną ścianę przedziału i prawą ścianę kapsuły ratunkowej znajdowała się szczelna śluza powietrzna, która umożliwiała wyjście aparatu w przestrzeń kosmiczną lub do przedziału uzbrojenia.

W przedziale roboczym, znajdującym się po lewej stronie aparatu, znajdowała się konsola dowodzenia z urządzeniami łączności i śledzenia oraz konsola operatora broń, z którego realizowano zarówno odpalanie ich pocisków, jak i zdalne sterowanie bronią bezzałogowego satelity. W rogu przedziału znajdowała się również brama na spacery kosmiczne lub do przedziału z bronią. W trybie normalnym ciśnienie powietrza w kapsule, pomieszczeniach mieszkalnych i roboczych utrzymywane było na poziomie 0,7 atmosfery, aby załoga mogła pracować i odpoczywać bez skafandrów.

Koszmar sowieckich kosmonautów - Soczewkowy pojazd powrotny


Bezciśnieniowa komora uzbrojenia zajmowała prawie całą tylną połowę LRV, jej objętość wystarczała zarówno na przechowywanie czterech pocisków z głowicami nuklearnymi, jak i na pracę członków załogi w celu sprawdzenia i przygotowania pocisków do wystrzelenia. Rakiety (dwie po lewej i dwie po prawej) zostały zamontowane na dwóch równoległych szynach. Manipulator znajdował się pomiędzy parami pocisków wzdłuż osi wzdłużnej aparatu. Nad nim znajdował się właz, przez który za pomocą manipulatora pociski były naprzemiennie wystawiane i mocowane z tyłu LRV w pozycji bojowej. Wszystkie prace nad instalacją pocisków w pozycji bojowej były wykonywane ręcznie. W przypadku, gdy LRV otrzymał pilny rozkaz powrotu na ziemię przed bojowym użyciem pocisków, pociski zostały oddzielone od głównego pojazdu i pozostawione na orbicie do późniejszego użycia. Porzucone pociski mogą być wystrzeliwane zdalnie lub przechwycone przez inne pojazdy, a następnie normalnie używane.

W skład standardowego zestawu LRV wchodził również wahadłowiec przeznaczony dla dwóch osób. Był przechowywany w przedziale broni i miał odwiedzić bezzałogowego satelitę w celu jego konserwacji i naprawy. Aby poruszać się w kosmosie, prom miał własny LRE o ciągu 91 kg.

Jako paliwo do silnika głównego o ciągu 907 kg, przeznaczonego do manewrowania i zejścia z orbity, do silnika wahadłowca oraz silnika bezzałogowego satelity, zastosowano tetratlenek azotu N2O4 i hydrazynę N2H4. Ponadto to samo paliwo było używane w silnikach rakietowych bezzałogowego satelity. Główny zapas paliwa (4252 kg) był przechowywany w zbiornikach LRV, zapas paliwa w wahadłowcu wynosił 862 kg, w satelicie bezzałogowym - 318 kg, w rakietach - 91 kg. Wahadłowiec uzupełnił paliwo, gdy zabrakło mu paliwa z głównego pojazdu. Paliwo promu było używane do uzupełniania paliwa w zbiornikach bezzałogowego satelity podczas prac konserwacyjnych i naprawczych. Systemy paliwowe rakiet w trybie bojowym były stale podłączone do zbiorników satelity. Jeśli pociski zostały wystrzelone lub odłączone w celu konserwacji lub naprawy, rurociągi w punkcie odłączenia były blokowane przez automatyczne zawory, aby zapobiec wyciekowi paliwa. Całkowite wycieki paliwa za sześć tygodni służby bojowej oszacowano na 23 kg.



LRV posiadał dwa oddzielne systemy zasilania: jeden zapewniający działanie odbiorników podczas startu na orbitę i zejścia z orbity, drugi zapewniający normalne funkcjonowanie wszystkich systemów pojazdu przez 6 tygodni na orbicie.

Zasilanie aparatu w trybach startu na orbitę i zejścia z orbity odbywało się za pomocą baterii srebrno-cynkowych, co pozwoliło na utrzymanie obciążenia szczytowego 12 kW przez 10 minut i obciążenia średniego 7 kW przez 2 godziny. Waga akumulatora wynosiła 91 kg, jego objętość nie przekraczała 0,03 m3. Po zakończeniu misji planowano wymienić zużytą baterię na nową.

Elektrownia na orbitalną fazę lotu została opracowana w dwóch wersjach: w oparciu o miniaturowe źródło energii atomowej oraz w oparciu o koncentrator energii słonecznej typu Słonecznik. Całkowita moc odbiorników podczas pracy na orbicie wynosiła 7 kW.

W pierwszej wersji konieczne było zapewnienie niezawodnej ochrony radiologicznej dla załogi pojazdu, co było dość trudnym problemem. Źródło energii jądrowej miało zostać uruchomione po wejściu na orbitę. Zanim pojazd został wystrzelony z orbity, źródło atomowe miało pozostać na orbicie i być wykorzystane w innych wystrzeliwanych pojazdach.

Elektrownia słoneczna miała masę 362 kg, średnica koncentratora promieniowania słonecznego, który otwierał się na orbicie, wynosiła 8,2 m. Orientację koncentratora względem Słońca przeprowadzono za pomocą systemu sterowania strumieniem i systemu śledzenia. Koncentrator skupiał promieniowanie słoneczne na odbiorniku-grzejniku obiegu pierwotnego, w którym czynnikiem roboczym była rtęć. Obwód wtórny (parowy) miał turbinę, generator elektryczny i pompę zainstalowane na tym samym wale. Ciepło odpadowe z obiegu wtórnego było wyrzucane w przestrzeń kosmiczną za pomocą grzejnika o temperaturze 260°C. Generator miał moc 7 kW i wytwarzał prąd trójfazowy o napięciu 110 V i częstotliwości 1000 Hz.
Podczas opuszczania orbity aparat poddawany jest intensywnemu nagrzewaniu. Obliczenia wykazały, że temperatura dolnej powierzchni w tym przypadku powinna osiągnąć 1100°C, a górnej 870°C. Dlatego twórcy LRV podjęli działania, aby chronić go przed narażeniem na wysokie temperatury. Ścianka aparatu była konstrukcją wielowarstwową. Zewnętrzna powłoka została wykonana z żaroodpornego stopu F-48. Następnie nałożono warstwę wysokotemperaturowej izolacji termicznej, która obniżyła temperaturę do 538°C, a następnie panel o strukturze plastra miodu wykonany ze stopu niklu. Potem przyszła kolej na niskotemperaturową izolację termiczną, która obniżyła temperaturę do 93°C, a następnie wewnętrzną wyściółkę ze stopu aluminium. Krawędź noska aparatu o promieniu krzywizny 15 cm została pokryta grafitowym zabezpieczeniem termicznym.
4 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. złozorg
    +1
    1 kwietnia 2012 22:58
    ciekawe urządzenie
    1. +3
      15 lutego 2013 01:16
      A jak ciekawe Jankesi chcieli umieścić ten „naleśnik” na orbicie?
  2. +1
    26 czerwca 2012 20:24
    Imponujący.
  3. TBD
    TBD
    +1
    25 lipca 2012 18:09
    Co za świetne komentarze. Tylko cyna.
  4. 0
    2 lutego 2015 01:03
    Cóż, jaki jest dalszy los tego urządzenia?