Podwodne systemy startowe: jak wydostać się spod wody na orbitę lub w kosmos?
Czy myślisz, że chcę ci jeszcze raz opowiedzieć o „zabójcach miast”, tych tajemniczych drapieżnikach z głębin morskich, którzy swoją salwą potrafią zetrzeć w pył powierzchnię porównywalną z obszarem ponad 300 megamiast świata? NIE. Dokładniej, nie do końca „nie”! „Przekujmy miecze na lemiesze”[3]: porozmawiamy o prawie pokojowych rakietach nośnych „Zyb”, „Wolna”, „Shtil”, „Priboy” i „Ricksha”. Mówiąc ściślej, od urodzenia byli prawdziwymi wojownikami i mogli zniszczyć z powierzchni planety prawie każdy kraj na świecie.
Rakiety morskie i systemy kosmiczne
W marcu 1985 r., po serii spoczynków „starszych Kremla”, stanowisko Sekretarza Generalnego Komitetu Centralnego KPZR objął M.S. Gorbaczow: były organizator partyjny Administracji Rolnictwa Terytorialnego Produkcji Stawropola.
Powietrze „pachniało”… nie, nie burzą, ale śmierdziało nawozem (powiedziałbym badziewie): „głasnostią” i „pieriestrojką”, „współpracą” i „nowym myśleniem politycznym”, „pluralizmem” i „rozbrojeniem” .
Porozmawiamy o tym, jak Biuro projektowe Państwowego Centrum Rakietowego nazwane na cześć. wiceprezes Makeeva (Miass) rozwiązał kwestię „nawrócenia” w epoce „pieriestrojki” i po jej zakończeniu.
W 1985 roku firma aktywnie kontynuowała rozwój wojskowej technologii rakietowej na potrzeby Marynarki Wojennej ZSRR: z sukcesem zmodernizowała systemy rakietowe D9RM i D19, opracowała i przetestowała nowy sprzęt bojowy oraz przeprowadziła prace nad stworzeniem i testami na pełną skalę nowego kompleksu strategicznego R-39UTTH / 3M91 Bark - SS -NX-28.
Możesz zapoznać się z produktami wojskowymi GRC i ich charakterystyką działania, korzystając z poniższych linków:
→ Bojowe systemy rakietowe.
→ główne cechy.
→ Początek pod wodą. Efekt prac Biura Projektowego Budowy Maszyn /Recenzja wideo/.
W tym momencie kierownictwo zdecydowało, że KBM musi znaleźć i podbić swoją niszę w sektorze rakietowym i kosmicznym. Jednym z obszarów tych prac była propozycja wykorzystania rakiet balistycznych wystrzeliwanych z łodzi podwodnych (SLBM) do wystrzeliwania ładunków w przestrzeń kosmiczną. Przede wszystkim zwróciliśmy uwagę na SLBM, które po upływie okresu użytkowania podlegają utylizacji zgodnie z Traktatem o redukcji i ograniczaniu strategicznej broni ofensywnej.
Robić garnki i patelnie, czy robić to, w czym jesteśmy dobrzy?
Prace prowadzono w następujących kierunkach:
— wystrzeliwanie z okrętów podwodnych, ponownie wyposażonych w rakiety bojowe, pojazdy ratownicze w górne warstwy atmosfery lub w przestrzeń kosmiczną w celach badań naukowych, pozyskiwania materiałów i produktów biologicznych w warunkach mikrograwitacji;
— stworzenie pojazdów nośnych na bazie SLBM do wystrzeliwania małych statków kosmicznych;
— projektowanie systemów rakietowych i kosmicznych w oparciu o rozwiązania techniczne sprawdzone na bojowych rakietach morskich i lądowych;
— rozwój małych statków kosmicznych („Kompas”);
— tworzenie systemów informacyjno-pomiarowych („Miass”).
Pionierem w tej dziedzinie była przerobiona rakieta RSM-25 (URAV VMF – 4K10, NATO – SS-N-6 Mod 1, Serb): rakieta nośna „Zyb”, na której przeprowadzono unikalne eksperymenty w warunkach krótkotrwałej nieważkości, zapewnionej na pasywnej części trajektorii (nieważkości czas 15 minut, stopień mikrograwitacji 10-3sol).
Jednostka składała się z 15 pieców egzotermicznych, sprzętu informacyjnego, pomiarowego i dowodzenia oraz spadochronowego systemu miękkiego lądowania. W piecach egzotermicznych umieszczono różne materiały wyjściowe, w szczególności krzem-german, aluminium-ołów, Al-Cu, nadprzewodnik wysokotemperaturowy i inne, z których podczas doświadczenia w stanie nieważkości w temperaturach w piecach od 600°C do 1500°C powinny zostać uzyskane materiały o nowych właściwościach.
18 grudnia 1991 roku po raz pierwszy w praktyce krajowej wystrzelono balistyczną rakietę nośną z modułem technologii Sprint z nuklearnego okrętu podwodnego klasy Navaga (Projekt 667A Navaga - zgodnie z klasyfikacją Departamentu Obrony USA i NATO - "Jankes"). Uruchomienie zakończyło się sukcesem, a klient naukowy, firma NPO Kompomash, otrzymała unikalne próbki nowych materiałów. W ten sposób wykonano pierwszy krok w temacie rakiet i kosmosu KBM.
Ale nie wszystko poszło tak prosto: stało się GKChP, potem sam ZSRR przestał istnieć, zmienił się rząd i jego ogólna linia, Czubajs i Gajdar, Jelcyn i jego generałowie oraz inne nowe postacie
elita polityczna. Rakieta i powstawanie nowych „elit” biznesowych:
Zmniejszenie zakresu tematów obronnych stanowiło wyzwanie dla personelu Państwowego Centrum Badawczego „Biuro Projektowe im. Akademik V.P. Makiejewa” polegające na intensywnym poszukiwaniu nowych „cywilnych” obszarów naukowo-chłonnych, które pozwoliłyby na utrzymanie wysoko wykwalifikowanej kadry, bazy materialnej i technologicznej, de facto dającej szansę „przetrwania”.
W czerwcu 1992 roku, po wielu wzlotach i upadkach, wydano nowy dekret „nowego” (rosyjskiego) rządu, który pozwolił przedsiębiorstwu rozpocząć prace nad stworzeniem rakiet i systemów kosmicznych do celów cywilnych, opartych na przerobionych SLBM z wykorzystaniem ziemi, starty powietrzne i morskie.
Szybka adaptacja do nowych trajektorii, doskonałość masy energetycznej SLBM w połączeniu z wysokimi wskaźnikami niezawodności i bezpieczeństwa umożliwiają wykorzystanie ich do dostarczania ładunków o różnym przeznaczeniu w bliską przestrzeń kosmiczną podczas praktycznych strzelań szkoleniowych i startów w celu potwierdzenia i przedłużenia żywotności.
W trosce o prowadzenie nowych eksperymentów w warunkach zerowej grawitacji stworzono balistyczną jednostkę biotechnologiczną „Eter” wraz z aparaturą naukową „Medusa”, przeznaczoną do szybkiego oczyszczania specjalnych leków medycznych w sztucznie wytworzonym polu elektrostatycznym podczas lotu. 9 grudnia 1992 r. u wybrzeży Kamczatki z atomowego okrętu podwodnego na Pacyfiku flota Dokonano udanego wystrzelenia rakiety nośnej Zyb wyposażonej w sprzęt Meduza, a w 1993 roku przeprowadzono kolejny podobny start. Podczas tych eksperymentów wykazano możliwość otrzymania wysokiej jakości leków, w tym przeciwnowotworowego interferonu Alpha-2, w warunkach krótkotrwałej nieważkości.
Blok Sprint miał na celu przetestowanie procesów wytwarzania materiałów półprzewodnikowych o ulepszonej strukturze krystalicznej, stopów nadprzewodzących i innych materiałów w warunkach zerowej grawitacji. Blok „Eter” wraz z aparaturą biotechnologiczną „Medusa” posłużył do badań technologii oczyszczania materiałów biologicznych i wytwarzania preparatów biologicznych i medycznych o wysokiej czystości metodą elektroforezy.
Uzyskano unikalne próbki monokryształów krzemu i niektórych stopów (Sprint), a w eksperymentach Meduzy, na podstawie wyników badań przeciwwirusowego i przeciwnowotworowego interferonu Alpha-2, udało się potwierdzić możliwość kosmicznego oczyszczania związków biologicznych preparaty w warunkach krótkotrwałej nieważkości. W praktyce udowodniono, że Rosja opracowała skuteczną technologię prowadzenia eksperymentów w warunkach krótkotrwałej nieważkości z wykorzystaniem morskich rakiet balistycznych.
Logiczną kontynuacją tych prac było wystrzelenie rakiety nośnej Volna w 1995 roku.
Rakieta Volna, stworzona na bazie RSM-50 (SS-N-18) SLBM, o masie startowej około 34 ton, służy przede wszystkim do startów po trajektoriach balistycznych w celu rozwiązania problemów technologii testowania w celu uzyskania materiałów w warunkach krótkotrwałej mikrograwitacji i innych badaniach.
Bojowe użycie RSM-50 SLBM z pozycji zanurzonej łodzi podwodnej jest zapewnione, gdy stan morza wynosi do 8 punktów, tj. Praktycznie osiągnięto możliwość wykorzystania w każdych warunkach pogodowych do badań naukowych i wystrzeliwania rakiet nośnych.
Za początek komercyjnego wykorzystania SLBM można uznać wystrzelenie w 1995 roku pojazdu nośnego Volna z łodzi podwodnej Kalmar w ramach Projektu 667 BDRM. Start odbył się trasą balistyczną z Morza Barentsa na Półwysep Kamczatka na dystansie 7500 km. Ładunkiem w tym międzynarodowym eksperymencie był moduł termokonwekcyjny Uniwersytetu w Bremie (Niemcy).
Podczas wystrzeliwania rakiety nośnej Volna wykorzystywany jest samolot ratowniczy Volna. Jest przeznaczony do prowadzenia badań naukowych i stosowanych w warunkach zerowej grawitacji ze startami po trajektoriach suborbitalnych.
Do wystrzelenia sprzętu badawczego o zwiększonej masie (do 400 kg) wykorzystuje się ulepszoną wersję samolotu ratowniczego Volan-M. Oprócz rozmiaru i wagi opcję tę wyróżnia oryginalna aerodynamiczna konstrukcja.
Oprócz instrumentów naukowych o wadze 105 kg, pojazd ratowniczy zawiera pokładowy system pomiarowy. Zapewnia kontrolę eksperymentu i monitorowanie parametrów lotu. Volan SLA wyposażony jest w trzystopniowy system lądowania ze spadochronem oraz sprzęt do operacyjnego (nie dłuższego niż 2 godziny) poszukiwania pojazdu po wylądowaniu. W celu ograniczenia kosztów i czasu rozwoju w maksymalnym stopniu zapożyczono rozwiązania techniczne, elementy i urządzenia szeregowych systemów rakietowych.
Podczas startu w 1995 roku poziom mikrograwitacji wynosił 10-4... 10 -5g przy czasie nieważkości 20.5 minuty. Rozpoczęto badania, które wykazują zasadniczą możliwość stworzenia nadającego się do uratowania samolotu z wyposażeniem naukowym o masie do 300 kg, wystrzelonego przez rakietę nośną Volna po trajektorii z czasem nieważkości 30 minut przy poziomie mikrograwitacji 10-5... 10-6 g.
Rakieta Volna może służyć do wystrzeliwania sprzętu na trajektorie suborbitalne w celu badania procesów geofizycznych w górnych warstwach atmosfery i w bliskiej przestrzeni kosmicznej, monitorowania powierzchni Ziemi oraz prowadzenia różnych, w tym aktywnych, eksperymentów.
Miejscem umieszczenia ładunku jest ścięty stożek o wysokości 1670 mm, średnicy podstawy 1350 mm i promieniu stępienia wierzchołka stożka 405 mm. Rakieta zapewnia wystrzelenie ładunków o masie 600...700 kg na trajektorię o maksymalnej wysokości 1200...1300 km i masie 100 kg - na maksymalną wysokość do 3000 km. Istnieje możliwość zamontowania na rakiecie kilku elementów ładunku i ich sekwencyjnego rozdzielania.
Wiosną 2012 roku kapsuła EXPERT została wystrzelona z łodzi podwodnej na Pacyfiku przy użyciu przebudowanego rosyjskiego kompleksu rakietowo-kosmicznego „Wolna” na zlecenie Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR).
Projekt EXPERT realizowany jest pod przewodnictwem Europejskiej Agencji Kosmicznej.
Instytut Badań nad Technologią Budowlaną i Inżynieryjną w Stuttgarcie oraz Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki opracowały i wyprodukowały przednią część kapsuły EXPERT z włókna ceramicznego.
W przedniej części kapsuły z włókna ceramicznego znajdują się czujniki rejestrujące dane środowiskowe podczas ponownego wejścia kapsuły, takie jak temperatura powierzchni, przepływ ciepła i ciśnienie aerodynamiczne. Dodatkowo na dziobie znajduje się okienko, przez które spektrometr rejestruje procesy chemiczne zachodzące w czole fali uderzeniowej po wejściu do atmosfery.
→ Charakterystyka techniczna rakiety nośnej Volna.
Uruchom pojazd „Shtil”
Rodzina lekkich pojazdów nośnych: „Shtil”, „Shtil-2.1”, „Shtil-2R” została opracowana na bazie R-29RM SLBM i jest przeznaczona do wystrzeliwania małych statków kosmicznych na niskie orbity okołoziemskie. Rakieta nośna Shtil nie ma sobie równych na świecie pod względem poziomu osiąganych wskaźników energii i masy, zapewnia wyniesienie ładunków o masie do 100 kg na orbity o wysokości perygeum do 500 km przy nachyleniu 78,9° .
Podczas finalizowania standardowego R-29RM SLBM do wystrzelenia statku kosmicznego wprowadzono pewne zmiany. Dodano specjalną ramę do zainstalowania statku kosmicznego startowego i zmieniono program lotu. W trzecim etapie zainstalowano specjalny kontener telemetryczny wraz ze sprzętem serwisowym do kontroli startu przez służby naziemne. Projektanci musieli także rozwiązać problem związany z nagrzewaniem się przedniej owiewki podczas startu rakiety i jej wyjścia z wody, co mogło doprowadzić do uszkodzenia statku kosmicznego.
Statek kosmiczny umieszczony jest w specjalnej kapsule, która chroni ładunek przed wpływami termicznymi, akustycznymi i innymi z górnego stopnia. Po wejściu na daną orbitę kapsuła ze statkiem zostaje oddzielona, a ostatni stopień zostaje usunięty z toru lotu pojazdu. Otwarcie kapsuły i wypuszczenie ładunku następuje po przebyciu etapu na odległość wykluczającą wpływ pracujących silników na statek kosmiczny.
Pierwsze wystrzelenie rakiety nośnej Shtil-1 odbyło się 7 lipca 1998 r. z atomowego okrętu podwodnego K-407 Nowomoskowsk. Ładunkiem były dwa satelity Politechniki Berlińskiej (Technische Universitat Berlin, TUB) – Tubsat-N i Tubsat-Nl.
Największy z satelitów, Tubsat-N, ma wymiary całkowite 320x320x104 mm i masę 8.5 kg. Mniejsze z urządzeń Tubsat-Nl jest instalowane podczas startu na szczycie statku kosmicznego Tubsat-N. Jego całkowite wymiary to 320x320x34 mm, waga - około 3 kg.
Satelity zostały wystrzelone na orbitę zbliżoną do projektowej. Parametry orbitalne trzeciego stopnia rakiety nośnej po wyjęciu ze statku kosmicznego wynosiły:
— nachylenie orbity 78.96°;
— minimalna odległość od powierzchni Ziemi 405.7 km;
— maksymalna odległość od powierzchni Ziemi 832.2 km;
— okres obiegu 96.83 min.
Na trzecim stopniu nośnika montowany jest specjalny kontener o wadze 72 kg. Kontener zawiera sprzęt telemetryczny do monitorowania szeregu parametrów oraz sprzęt do radiowego monitorowania orbity.
Atomowy okręt podwodny K-407, z którego przeprowadzono start, wchodzi w skład trzeciej flotylli Floty Północnej i stacjonuje w bazie morskiej Sayda-Guba w Zatoce Olenej w pobliżu wsi Skalisty (dawniej Gadżiewo, później przemianowanej Gadżiewo) na terenach Murmańska.
To jeden z siedmiu statków zbudowanych w ramach Projektu 667BDRM „Dolphin” (Delta IV według klasyfikacji NATO).
Rakieta Shtil-1 umożliwia wystrzelenie ładunku o masie 400 kg na orbitę kołową o wysokości 79 km i nachyleniu 70 stopni.
Konstrukcja górnego stopnia prototypu została zaprojektowana tak, aby pomieścić cztery kompaktowe głowice bojowe w izolowanych małych objętościach. Ze względu na fakt, że nowoczesne komercyjne statki kosmiczne charakteryzują się małą gęstością układu i wymagają stosunkowo dużej przestrzeni stałej, pełne wykorzystanie możliwości energetycznych rakiety nośnej jest niemożliwe. Oznacza to, że konstrukcja rakiety nośnej narzuca ograniczenie objętości zajmowanej przez statek kosmiczny, która wynosi 0.183 m3. Energia rakiety nośnej umożliwia wystrzelenie statku kosmicznego o większej masie.
Konwersja rakiety typu R-29RM na rakietę nośną Shtil odbywa się przy minimalnych modyfikacjach, statek kosmiczny umieszcza się na gnieździe jednej z głowic w specjalnej kapsule, co zapewnia ochronę przed wpływami zewnętrznymi. Pocisk wystrzeliwany jest z pozycji podwodnej lub powierzchniowej łodzi podwodnej. Lot odbywa się w trybie inercyjnym.
Charakterystyczna cecha tego kompleksu jest wykorzystanie istniejącej infrastruktury poligonu Nenoksa, w tym naziemnych wyrzutni, a także wycofywanych ze służby bojowej seryjnych rakiet balistycznych R-29RM. Minimalne modyfikacje rakiety zapewnią wysoką niezawodność i dokładność wyniesienia ładunku na orbitę przy niskim koszcie wyniesienia (4...5 mln dolarów).
Rakieta Sztil-2 powstała w wyniku drugiego etapu modernizacji rakiety balistycznej R-29RM. Na tym etapie tworzona jest komora ładunkowa mieszcząca ładunek, składająca się z owiewki aerodynamicznej wyrzucanej w locie oraz adaptera utrzymującego ładunek. Adapter zapewnia połączenie przestrzeni ładunkowej z bagażnikiem. Objętość przestrzeni ładunkowej wynosi 1.87 m3.
Kompleks powstał w oparciu o okręty podwodne rakiet balistycznych R-29RM (RSM-54, SS-N-23) i istniejącą infrastrukturę poligonu testowego Nenoksa Północ, zlokalizowanego w obwodzie archangielskim.
Infrastruktura składowiska obejmuje:
Kompleks rakietowo-kosmiczny „Shtil-2”.
Kompleks startowy naziemny.
Ta ostatnia obejmuje stanowiska techniczne i startowe, wyposażone w sprzęt do przechowywania, operacji przed startem i startu rakiet.
Kompleks systemów sterowania zapewnia scentralizowaną automatyczną kontrolę złożonych systemów we wszystkich trybach operacyjnych, kontrolę przygotowania przed startem i wystrzeleniem rakiety, przygotowanie informacji technicznych i zadania lotu, wprowadzenie zadania lotu i sterowanie rakietą do wystrzelenia ładunek na daną orbitę.
Kompleks informacyjno-pomiarowy — zapewnia odbiór i rejestrację informacji telemetrycznych podczas lotu, przetwarzanie i dostarczanie wyników pomiarów do klienta startowego.
Liczne starty z naziemnego stanowiska badawczego i łodzi podwodnych wykazały wysoką niezawodność seryjnego prototypu rakiety R-29RM (prawdopodobieństwo udanego startu i osiągniętego lotu wynosi co najmniej 0.96).
Kompleks startowy naziemny umożliwia:
Przeprowadzić do 10 startów rocznie.
Wystrzel serię statków kosmicznych w minimalnym odstępie czasu do 15 dni.
Zapewnij tryb gotowości przez długi czas z wysoką gotowością rakiety do wystrzelenia.
Otrzymuj informacje telemetryczne z pokładu podczas lotu rakiety, korzystając z infrastruktury informacyjnej poligonu i zdalnych punktów pomiarowych.
Wyrzutnie z naziemnego kompleksu startowego zapewniają uformowanie orbit w zakresie inklinacji orbit od 77° do 60°, co ogranicza zakres wykorzystania kompleksu.
W przypadku startu z silosu łodzi podwodnej start możliwy jest w zakresie szerokości geograficznej od 0° do 77°. Zakres możliwych pochyleń wyznaczają współrzędne punktu początkowego.
Jednocześnie możliwa jest możliwość wykorzystania łodzi podwodnej zgodnie z jej przeznaczeniem.
Aby poprawić warunki umieszczenia ładunku, opracowano wersję rakiety nośnej Shtil-2.1 z owiewką czołową.
Po wyposażeniu rakiety w owiewkę o większej objętości i mniejszy stopień górny („Shtil-2R”) masa ładunku wzrosła do 200 kg, a objętość przeznaczona na ładunek znacznie wzrosła.
Wykorzystanie łodzi podwodnej jako kompleksu startowego umożliwia wystrzelenie pojazdów nośnych Shtil na niemal dowolne nachylenie orbity
Owiewka aerodynamiczna została uszczelniona, aby zapewnić ochronę ładunku przed kurzem i wilgocią. Konstrukcja owiewki aerodynamicznej umożliwiła umieszczenie w powierzchni bocznej luków zapewniających dodatkowe połączenia pomiędzy ładunkiem a wyposażeniem kompleksu startu naziemnego.
Wystrzelenia można dokonać z naziemnego kompleksu startowego lub z wynurzonego silosu łodzi podwodnej.
Główne cechy kompleksu rakiety nośnej Shtil-2 podano w tabeli.
Rakieta Sztil-3A (RSM-54 z nowym trzecim stopniem i silnikiem doładowującym w przypadku wystrzelenia z samolotu An-124 (wg projektu Aerospace)) jest w stanie dostarczyć do rakiety ładunek o masie 200–700 kg. orbita równikowa na wysokości 950-730 km.
Na usilne prośby pracowników (voyaka uh & Co) robię pauzę, aby nie zaciemniać umysłu czytelnika. Jednak nie wyłączajcie się, nie mówiłem jeszcze o systemach „Surfuj” i „Riksza”, a także o tym, jak szybko można ponownie „przekuć lemiesze w miecze”.
Kończąc się być...
Pierwotne źródła i cytaty:
[1]Rock and roll pod Kremlem. Książka 4. Kolejny szpieg / Koretsky D.A.
[2]Polityka zagraniczna ZSRR w drugiej połowie lat 1980. XX wieku. / Voloshina V. Yu., Bykova A. G. Okres sowiecki w języku rosyjskim Historie (1917-1993)
[3]Biblia. Stary Testament, Księga proroka Izajasza (rozdział 2, w. 4)
*Nie napisałem nic nowego, niczego nie szukałem, po prostu zebrałem to w całość i dodałem zdjęcia i filmy. W zasadzie wszystko jest zapożyczone z:
GRC „KB nazwany na cześć. Akademik V.P. Makeev” I.I. Velichko, N.A. Obuchow, G.G. Sytyy, A.P. Shalnev „MORSKI Rakieta i system kosmiczny”
Serwis prasowy Państwowego Centrum Badań „KB im. Akademik V.P. Makeeva”
„Rakiety wystrzeliwujące oparte na podwodnych rakietach balistycznych” © Ivan Tikhy 2002
*Nie widzę sensu zniekształcania terminów technicznych i dobrego tekstu.
Zdjęcia, filmy, grafiki i linki:
Kanał telewizyjny GWIAZDA
www.miasskiy.ru
www.navsource.org
www.makeyev.msk.ru
www.img-fotki.yandex.ru
www.niskgd.ru
www.kabel.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.katalog.eoportal.org
informacja