Unterwasser-Startsysteme: Wie kommt man unter Wasser in die Umlaufbahn oder ins All?

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Anonim
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Glaubst du, ich möchte dir noch einmal von den "City Killers", diesen geheimnisvollen Raubtieren der Tiefsee, erzählen, dass sie mit ihrer Salve eine Fläche auslöschen können, die mit der Fläche von mehr als 300 Megastädten der Welt vergleichbar ist? Nein. Genauer gesagt nicht wirklich "nein"! „Lasst uns Schwerter zu Pflugscharen schlagen“[3]: Wir werden über die fast friedlichen Trägerraketen "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" und "Rickshaw" sprechen. Um genau zu sein, waren sie von Geburt an echte Kämpfer und konnten fast jedes Land der Welt vom Angesicht des Planeten tilgen.

Schiffsraketen- und Weltraumsysteme

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Die Luft "roch" … nein, kein Gewitter, sondern Gülle eingezogen (würde ich sagen - Scheiße): "Glasnost" und "Perestroika", "Zusammenarbeit" und "neues politisches Denken", "Pluralismus" und "Abrüstung ".

Als sich die wirtschaftliche Lage im Land verschlechterte, betrachtete die sowjetische Führung die Reduzierung der Rüstungs- und Militärausgaben als einen Weg, um finanzielle Probleme zu lösen, daher brauchte sie keine Garantien und angemessene Schritte von ihren Partnern, während sie ihre Positionen auf der internationalen Bühne verlor. [2]

Es wird sich darauf konzentrieren, wie das State Missile Center des Design Bureau im. V. P. Makeeva (Miass) hat das Problem der "Bekehrung" in der Ära der "Perestroika" und nach deren Ende gelöst.

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1985 setzte das Unternehmen die Entwicklung der militärischen Raketentechnologie für die Bedürfnisse der Marine der UdSSR aktiv fort: Es modernisierte erfolgreich die Raketensysteme D9RM und D19, entwickelte und testete neue Kampfausrüstung und führte Arbeiten an der Entwicklung und Feldtests der neuer strategischer Komplex R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.

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Unter folgenden Links können Sie sich mit den militärischen Produkten des GRC und seinen Leistungsmerkmalen vertraut machen:

→ Raketensysteme bekämpfen.

→ Hauptmerkmale.

→ Tauchen beginnen. Das Ergebnis der Tätigkeit des Konstruktionsbüros für Maschinenbau / Videorezension /.

Während dieser Zeit entschied die Führung, dass KBM seine Nische im Raketen- und Weltraumthema finden und erobern musste. Eine der Richtungen dieser Arbeit war der Vorschlag, ballistische U-Boot-Raketen (SLBMs) zu verwenden, um Nutzlasten in den Weltraum zu starten. Zunächst machten sie darauf aufmerksam, dass die SLBM nach Ablauf ihrer Nutzungsdauer und gemäß dem Vertrag über die Reduzierung und Begrenzung strategischer Angriffswaffen demontiert werden.

Töpfe und Pfannen herstellen oder das tun, was wir gut können?

Die Arbeiten wurden in folgende Richtungen durchgeführt:

Pionier auf diesem Gebiet war die umgebaute RSM-25-Rakete (URAV VMF - 4K10, NATO - SS-N-6 Mod 1, Serb): die Trägerrakete "Swell", mit der einzigartige Experimente unter kurz- Begriff Schwerelosigkeit, bereitgestellt auf einem passiven Abschnitt der Flugbahn (Schwerelosigkeitszeit 15 Minuten, Schwerelosigkeit 10-3g).

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Die Einheit bestand aus 15 exothermen Öfen, Informationsmess- und Befehlsgeräten, einem Softlanding-Fallschirmsystem. In exothermen Öfen wurden verschiedene Ausgangsmaterialien eingebracht, insbesondere Silizium-Germanium, Aluminium-Blei, Al-Cu, Hochtemperatur-Supraleiter und andere, von denen während des Experiments unter Schwerelosigkeit bei Temperaturen in Öfen von 600°C bis 1500 °C, sollen Materialien mit neuen Eigenschaften erhalten werden.

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Am 18. Dezember 1991 wurde zum ersten Mal in der heimischen Praxis eine ballistische Trägerrakete mit dem Technologiemodul Sprint von einem Atom-U-Boot des Typs Navaga (Projekt 667A Navaga nach der Klassifizierung des US-Verteidigungsministeriums und der NATO - Yankee). Die Einführung war erfolgreich und der wissenschaftliche Kunde NPO Kompomash erhielt einzigartige Muster neuer Materialien. Damit war der erste Schritt in das Raketen- und Raumfahrtthema von KBM getan.

Aber nicht alles lief so einfach: Das staatliche Notfallkomitee kam, dann hörte die UdSSR selbst auf zu existieren, die Regierung und ihre allgemeine Linie änderten sich, Tschubais und Gaidar, Jelzin und seine Generäle und andere neue Persönlichkeiten

politische Elite. Schläger und die Bildung neuer Geschäfts-"Eliten":

Unterwasser-Startsysteme: Wie kommt man aus der Unterwasserwelt in die Umlaufbahn oder ins All?
Unterwasser-Startsysteme: Wie kommt man aus der Unterwasserwelt in die Umlaufbahn oder ins All?

Die Reduzierung des Umfangs der Verteidigungsfragen hat die Mitarbeiter des SRK „KB im. Akademiker V. P. Makeev „die Aufgabe der intensivierten Suche nach neuen“zivilen „wissenschaftsintensiven Bereichen, die es ermöglichen würden, hochqualifiziertes Personal, materielle und technologische Basis zu erhalten, um tatsächlich eine Chance zum „Überleben“zu geben.

Schnelle Anpassungsfähigkeit an neue Flugbahnen, Energie- und Massenperfektionierung von SLBMs, kombiniert mit hohen Zuverlässigkeits- und Sicherheitsindikatoren, machen es möglich, sie als Mittel zur Beförderung von Nutzlasten für verschiedene Zwecke in den nahen Weltraum während des Trainings und des praktischen Schießens und Startens zu verwenden, um es zu bestätigen und zu erweitern die Lebensdauer.

Um neue Experimente in der Schwerelosigkeit durchzuführen, wurde eine ballistische biotechnologische Einheit "Ether" mit wissenschaftlicher Ausrüstung "Meduza" geschaffen, die für die Hochgeschwindigkeitsreinigung während des Fluges spezieller medizinischer Präparate in einem künstlich erzeugten elektrostatischen Feld ausgelegt ist. Am 9. Dezember 1992 startete vor der Küste Kamtschatkas ein Atom-U-Boot der Pazifikflotte erfolgreich die mit der Meduza-Ausrüstung ausgestattete Zyb-Trägerrakete, und 1993 wurde ein weiterer ähnlicher Start durchgeführt. Im Rahmen dieser Experimente wurde die Möglichkeit der Gewinnung hochwertiger Medikamente, darunter das Antitumor-Interferon "Alpha-2", unter Bedingungen der kurzzeitigen Schwerelosigkeit demonstriert.

1991-1993 Das U-Boot-Projekt 667BDR führte drei Starts der Trägerraketen Zyb mit den wissenschaftlichen und technologischen Blöcken Sprint und Efir durch, die gemeinsam mit der NPO Kompozit und dem Zentrum für Weltraumbiotechnologie entwickelt wurden.

Der Sprint-Block wurde entwickelt, um die Verfahren zur Gewinnung von Halbleitermaterialien mit verbesserter Kristallstruktur, supraleitenden Legierungen und anderen Materialien unter Schwerelosigkeitsbedingungen zu erarbeiten. Der Ätherblock mit biotechnologischer Ausrüstung von Meduza wurde verwendet, um die Technologie der Reinigung biologischer Materialien zu untersuchen und durch Elektrophorese hochreine biologische und medizinische Präparate zu erhalten.

Es wurden einzigartige Proben von Silizium-Einkristallen und einigen Legierungen (Sprint) erhalten, und in den Meduza-Experimenten konnte nach den Ergebnissen von Studien des antiviralen und antitumoralen Interferons Alpha-2 die Möglichkeit der Weltraumreinigung biologischer Präparate unter. bestätigt werden Bedingungen kurzfristiger Schwerelosigkeit. In der Praxis hat sich gezeigt, dass Russland eine effektive Technologie entwickelt hat, um Experimente unter Bedingungen der kurzfristigen Schwerelosigkeit mit seeballistischen Raketen durchzuführen.

Die logische Fortsetzung dieser Arbeit war die Einführung der Volna LV im Jahr 1995

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Die auf Basis des RSM-50 (SS-N-18) SLBM erstellte Trägerrakete "Volna" mit einem Startgewicht von etwa 34 Tonnen wird vor allem für Starts entlang ballistischer Flugbahnen verwendet, um die Probleme zu lösen der Entwicklung von Technologien zur Gewinnung von Materialien in der Mikrogravitation und anderen Forschungen.

Der Kampfeinsatz des RSM-50 SLBM aus der Unterwasserposition des U-Bootes ist bei rauer See bis zu 8 Punkten, d.h. eine praktisch wetterunabhängige Anwendung für wissenschaftliche Forschungen und Starts von LV wurde erreicht.

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Als Beginn der kommerziellen Nutzung von SLBMs kann der Start der Volna LV im Jahr 1995 vom U-Boot Kalmar des Projekts 667 BDRM angesehen werden. Der Start erfolgte entlang der ballistischen Route Barentssee - Halbinsel Kamtschatka in einer Entfernung von 7500 km. Das thermische Konvektionsmodul der Universität Bremen (Deutschland) wurde zur Nutzlast für dieses internationale Experiment.

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Beim Start der Volna LV wird das gerettete Volan-Flugzeug verwendet. Es ist für die Durchführung wissenschaftlicher und angewandter Forschung unter Schwerelosigkeit durch Starts entlang suborbitaler Flugbahnen bestimmt.

Im Flug werden vom Flugzeug telemetrische Informationen über überwachte Parameter übertragen. In der Endphase des Fluges führt das Gerät einen ballistischen Sinkflug durch und vor der Landung wird ein zweistufiges Fallschirm-Rettungssystem aktiviert. Nach einer „weichen“Landung wird das Gerät schnell erkannt und evakuiert.

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Um Forschungsgeräte mit erhöhtem Gewicht (bis zu 400 kg) zu starten, wird eine verbesserte Version des geretteten Flugzeugs Volan-M verwendet. Neben Größe und Gewicht hat diese Variante ein originelles aerodynamisches Layout.

Neben wissenschaftlichen Instrumenten mit einem Gewicht von 105 kg enthält das gerettete Fahrzeug einen Onboard-Messkomplex. Es bietet die Kontrolle über das Experiment und die Kontrolle der Flugparameter. Der ALS "Volan" ist mit einem dreistufigen Fallschirmlandesystem und einer Ausrüstung für die operative (maximal 2 Stunden) Suche nach dem Fahrzeug nach der Landung ausgestattet. Um Kosten und Entwicklungszeit zu reduzieren, wurden technische Lösungen, Komponenten und Geräte von Serienflugkörpersystemen in größtmöglichem Umfang ausgeliehen.

Während des Starts 1995 betrug die Schwerelosigkeit 10-4…10 -5g mit einer Schwerelosigkeitszeit von 20,5 Minuten. Die Forschung hat begonnen, die die grundlegende Möglichkeit zeigt, ein gerettetes Flugzeug mit wissenschaftlicher Ausrüstung mit einem Gewicht von bis zu 300 kg zu schaffen, das von der Volna-Trägerrakete entlang einer Flugbahn mit einer Schwerelosigkeitszeit von 30 Minuten bei einer Schwerelosigkeit von 10. abgeschossen wird-5…10-6 g.

Die Volna-Rakete kann verwendet werden, um Ausrüstung auf suborbitalen Flugbahnen zu starten, um geophysikalische Prozesse in der oberen Atmosphäre und im nahen Weltraum zu studieren, die Erdoberfläche zu überwachen und verschiedene, einschließlich aktive, Experimente durchzuführen.

Die Nutzlastfläche ist ein Kegelstumpf mit einer Höhe von 1670 mm, einem Basisdurchmesser von 1350 mm und einem stumpfen Radius der Kegelspitze von 405 mm. Die Rakete ermöglicht den Start von Nutzlasten mit einer Masse von 600 … 700 kg auf einer Flugbahn mit einer maximalen Höhe von 1200 … 1300 km und einer Masse von 100 kg - mit einer maximalen Höhe von bis zu 3000 km. Es ist möglich, mehrere Nutzlastelemente an der Rakete zu installieren und nacheinander zu trennen.

Im Frühjahr 2012 wurde eine EXPERT-Kapsel von einem U-Boot im Pazifischen Ozean mit dem vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beauftragten Umrüstraketen- und Weltraumkomplex Volna gestartet.

Das EXRERT-Projekt wird unter Federführung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) umgesetzt.

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Das Stuttgarter Institut für Bau- und Konstruktionsforschung und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelten und fertigten eine Keramikfasernase für die EXPERT-Kapsel.

Die Keramikfasernase enthält Sensoren, die Umgebungsdaten aufzeichnen, wenn die Kapsel in die Atmosphäre zurückkehrt, wie Oberflächentemperatur, Wärmestrom und aerodynamischer Druck. Außerdem befindet sich im Bug ein Fenster, durch das das Spektrometer die in der Stoßfront beim Eintritt in die Atmosphäre ablaufenden chemischen Prozesse aufzeichnet.

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→ Technische Merkmale der Trägerrakete "Volna".

Trägerrakete "Ruhe"

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Die Familie der Trägerraketen der leichten Klasse: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R wurde auf Basis des R-29RM SLBM entwickelt und soll kleine Raumfahrzeuge in erdnahe Umlaufbahnen bringen. Die Trägerrakete "Shtil" hat in Bezug auf die erreichten Energie- und Massenindikatoren keine Entsprechung auf der Welt; sie ermöglicht den Start von Nutzlasten mit einem Gewicht von bis zu 100 kg in Umlaufbahnen mit einer Perigäumshöhe von bis zu 500 km bei einer Neigung von 78,9 º.

Bei der Fertigstellung des Standard R-29RM SLBM für den Start des Raumfahrzeugs wurden einige Änderungen vorgenommen. Ein spezieller Rahmen wurde hinzugefügt, um das zu startende Raumfahrzeug zu montieren, und das Flugprogramm wurde geändert. In der dritten Stufe wurde ein spezieller Telemetriecontainer mit Serviceequipment installiert, um den Rückzug durch die Bodendienste zu kontrollieren. Die Konstrukteure mussten auch das Problem lösen, das mit der Erwärmung der Kopfverkleidung beim Start der Rakete und ihrem Austritt aus dem Wasser verbunden ist, die zu Schäden am Raumfahrzeug führen könnte.

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Das Raumfahrzeug ist in einer speziellen Kapsel untergebracht, die die Nutzlast vor thermischen, akustischen und anderen Einflüssen der Oberstufe schützt. Nach Eintritt in die vorgegebene Umlaufbahn wird die Kapsel mit dem Raumfahrzeug getrennt und die letzte Stufe aus der Flugbahn des Raumfahrzeugs entfernt. Das Öffnen der Kapsel und das Ablassen der Last erfolgt, nachdem der Schritt bis zu einer Entfernung gegangen ist, die die Wirkung der arbeitenden Triebwerke auf das Raumfahrzeug ausschließt.

Der erste Start der Shtil-1 LV erfolgte am 7. Juli 1998 vom Atom-U-Boot K-407 Novomoskovsk. Als Nutzlast dienten zwei Satelliten der Technischen Universität Berlin (TUB) -Tubsat-N und Tubsat-Nl.

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Der größte der Tubsat-N-Satelliten hat Gesamtabmessungen von 320x320x104 mm und eine Masse von 8,5 kg. Der kleinere der Tubsat-Nl-Satelliten wird beim Start auf der Oberseite des Tubsat-N-Raumfahrzeugs installiert. Seine Gesamtabmessungen betragen 320x320x34 mm und sein Gewicht beträgt ca. 3 kg.

Die Satelliten wurden in die Nähe des berechneten Orbits gebracht. Die Bahnparameter der dritten Stufe der Trägerrakete nach dem Rückzug aus dem Raumfahrzeug waren:

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Auf der dritten Stufe des Trägers ist ein Spezialbehälter mit einem Gewicht von 72 kg installiert. Der Container enthält eine Telemetrieausrüstung zur Überwachung einer Reihe von Parametern und eine Ausrüstung zur Durchführung einer Funküberwachung der Umlaufbahn.

Das Atom-U-Boot K-407, mit dem der Start durchgeführt wurde, gehört zur dritten Flottille der Nordflotte und ist auf dem Marinestützpunkt Sayda-Guba (Marinestützpunkt) in der Olenyaya-Bucht in der Nähe des Dorfes Skalisty (ehemals Gadzhievo.) stationiert, dann wieder umbenannt in Gadzhievo) Murmanskaya Bereich.

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Dies ist eines von sieben Schiffen, die nach dem Projekt 667BDRM "Dolphin" (Delta IV nach NATO-Klassifizierung) gebaut wurden.

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Die Trägerrakete "Shtil-1" ermöglicht es, eine 70 kg schwere Nutzlast in eine kreisförmige Umlaufbahn mit einer Höhe von 400 km und einer Neigung von 79 Grad zu bringen.

Das Design der Oberstufe des Prototyps ist darauf ausgelegt, vier kompakte Gefechtsköpfe in isolierten kleinen Volumina aufzunehmen. Aufgrund der Tatsache, dass sich moderne kommerzielle Raumschiffe durch eine geringe Packungsdichte auszeichnen und einen relativ großen integrierten Raum benötigen, ist eine vollständige Ausnutzung der Energiekapazitäten der LV unmöglich. Das heißt, das LV-Design schränkt den vom Raumfahrzeug eingenommenen Raum ein, der 0,183 m. beträgt3… Die LV-Energietechnik ermöglicht den Start eines Raumfahrzeugs mit einer größeren Masse.

Der Umbau der R-29RM-Rakete in die Shtil-Trägerrakete erfolgt mit minimalen Modifikationen, das Raumfahrzeug wird auf dem Landeplatz eines der Sprengköpfe in einer speziellen Kapsel platziert, die vor äußeren Einflüssen schützt. Die Rakete wird aus der U-Boot- oder Oberflächenposition des U-Bootes gestartet. Der Flug wird im Trägheitsmodus durchgeführt.

Eine Besonderheit dieses Komplexes ist die Nutzung der bestehenden Infrastruktur des Übungsgeländes "Nyonoksa", einschließlich Bodenabschussanlagen, sowie der serienmäßigen ballistischen Raketen R-29RM aus dem Kampfeinsatz genommen. Minimale Modifikationen an der Rakete gewährleisten eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit beim Platzieren der Nutzlast in der Umlaufbahn zu geringen Startkosten (4 … 5 Millionen US-Dollar).

Die Shtil-2 LV wurde als Ergebnis der zweiten Modernisierungsstufe der ballistischen Rakete R-29RM entwickelt. In diesem Stadium wird ein Nutzlastraum zur Aufnahme der Nutzlast geschaffen, der aus einer aerodynamischen Verkleidung, die im Flug abgeworfen wird, und einem Adapter besteht, auf dem sich die Nutzlast befindet. Der Adapter ermöglicht das Andocken des Nutzlastfachs an den Träger. Das Volumen des Laderaums beträgt 1,87 m²3.

Der Komplex wurde auf der Grundlage ballistischer Raketen der U-Boote R-29RM (RSM-54, SS-N-23) und der bestehenden Infrastruktur der Nyonoksa Northern Range in der Region Archangelsk erstellt.

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Die Deponieinfrastruktur umfasst:

Raketen- und Weltraumkomplex "Shtil-2"

Bodenstartkomplex

Letzteres umfasst eine Technik- und Startposition, die mit Ausrüstung für die Lagerung, den Startvorgang und den Raketenstart ausgestattet ist.

Der Komplex von Steuerungssystemen bietet eine zentrale automatische Steuerung der Systeme des Komplexes in allen Betriebsarten, Steuerung der Vorbereitung des Starts und des Starts einer Rakete, Vorbereitung von technischen Informationen und einer Flugaufgabe, Eingabe einer Flugaufgabe und Steuerung eines Rakete, um eine Nutzlast in eine bestimmte Umlaufbahn zu bringen.

Informationsmesskomplex - bietet den Empfang und die Registrierung von telemetrischen Informationen während des Fluges, die Verarbeitung und Lieferung von Messergebnissen an den Erstkunden.

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Zahlreiche Starts von einem Bodenprüfstand und von U-Booten haben die hohe Zuverlässigkeit der R-29RM-Serienprototyprakete gezeigt (die Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Start und Flug beträgt mindestens 0,96).

Der Bodenstartkomplex ermöglicht:

Starts vom Bodenstartkomplex sorgen für die Bildung von Umlaufbahnen im Bereich von Bahnneigungen von 77° bis 60°, was den Einsatzbereich des Komplexes einschränkt.

Bei Starts aus dem U-Boot-Schacht ist es möglich, im Breitenbereich von 0° bis 77° zu starten. Der Bereich der möglichen Neigungen wird durch die Koordinaten des Startpunktes bestimmt.

Gleichzeitig bleibt die Möglichkeit der bestimmungsgemäßen Nutzung des U-Bootes erhalten

Um die Bedingungen für das Platzieren der Nutzlast zu verbessern, wurde eine Variante der Shtil-2.1-Trägerrakete mit einer Kopfverkleidung entwickelt.

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Als die Rakete mit einer größeren Kopfverkleidung und einer kleinen Oberstufe (Shtil-2R) ausgestattet wurde, erhöhte sich die Nutzlastmasse auf 200 kg und das Volumen zum Ablegen der Nutzlast nahm deutlich zu.

Die Verwendung des U-Bootes als Startkomplex ermöglicht es, Shtil-Trägerraketen praktisch in jede Bahnneigung zu starten

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Die aerodynamische Verkleidung wurde abgedichtet, um die Nutzlast vor Staub und Feuchtigkeit zu schützen. Das Design der aerodynamischen Verkleidung ermöglichte Luken an der Seitenfläche, um zusätzliche Nutzlastverbindungen mit der Ausrüstung des Bodenstartkomplexes bereitzustellen.

Starts könnten von einem Bodenstartkomplex oder von einem U-Boot-Schacht an der Oberfläche durchgeführt werden.

Die Hauptmerkmale des Komplexes LV "Shtil-2" sind in der Tabelle angegeben.

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Die Shtil-3A-Rakete (RSM-54 mit neuer dritter Stufe und Overclocking-Triebwerk beim Start von einem An-124-Flugzeug (gemäß dem Aerokosmos-Projekt)) ist in der Lage, eine Nutzlast von 950-730 kg an einen Äquator zu liefern Umlaufbahn mit einer Höhe von 200-700 km …

Auf eindringliches Verlangen der Arbeiter (voyaka äh & Co) unterbreche ich, um den Leser nicht zu verwirren. Aber lass die Verbindung nicht abbrechen, ich habe die Systeme noch nicht behandelt "Surf" und "Rikscha", sowie wie man die Pflugscharen schnell wieder zu Schwertern umschmieden kann.

Primärquellen und Zitate:

Fotos Videos, Grafiken und Links:

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