Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)

Taula de continguts:

Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)
Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)

Vídeo: Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)

Vídeo: Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)
Vídeo: Hubble - 15 years of discovery 2024, Abril
Anonim
Imatge
Imatge

Continuació de la primera part:

Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai?

-> Una breu prefaci-explicació de la segona part (que no estigui interessat en el spoiler, pot no llegir-la)

Pàgina 1 + Pàgina 2

Coet marí Priboi i sistema espacial

Per a una cobertura més completa del mercat LEO, es va dur a terme un estudi de nous coets portadors. Un d’ells va ser un coet booster creat per projecte "Surf".

El coet Priboy utilitza les tecnologies dels SLBM desenvolupats prèviament: a la primera etapa - el motor del coet RSM-52, la segona i la tercera etapa utilitzen els sistemes de propulsió del coet RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (codi START RSM-) 54, segons la classificació de l'OTAN (SS -N-23 Skiff)), la quarta etapa de sostenidor i la cinquena etapa de desenvolupament també es creen a partir de la tecnologia de coets RSM-54.

Imatge
Imatge

Videoclip dedicat als míssils balístics RSM-54 "Sineva" dels "millors del món (en termes de característiques d'energia i massa)":

Transportista principal: submarins del Projecte 667 BDRM. Llançament de míssils R-29RMU Vídeo de llançament de míssils Sineva.

Les capacitats energètiques del coet Priboy satisfan la gamma superior de càrregues útils LEO. Segons estimacions preliminars, en llançar-se des de les regions equatorials, dedueix una càrrega útil, la massa de la qual (en kg), segons l'alçada de l'òrbita, es dóna a la taula.

Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)
Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai? (El final)

Les capacitats indicades del vehicle de llançament Priboy fan que el seu desenvolupament sigui prometedor.

El 1993, va aparèixer un nou impuls a l'obra Priboi, que, en primer lloc, va accelerar el progrés dels treballs i, en segon lloc, va complementar les opcions considerades anteriorment per llançar des d'un terrestre i una embarcació flotant mòbil. Aquest impuls va ser la proposta de la companyia nord-americana Investors in Sea Launches, Inc. (president - l'almirall Thomas H. Moorer) de desenvolupar en molt poc temps un vehicle de llançament comercial, que llancés directament des de la superfície del mar, per llançar naus espacials que pesessin de 2000 a 2500 kg. La superfície de l’aigua és una plataforma de llançament versàtil que, des de molts punts de vista, proporciona els millors paràmetres per als sistemes de llançament. No obstant això, la implementació pràctica d’aquest mètode inicial s’associa a greus dificultats tècniques.

El projecte comercial conjunt rus-nord-americà es basava en el coet portador Priboy, en relació amb el qual el projecte conservava el nom de "Surf". Es va arribar a un acord sobre el desenvolupament d'aquí a tres mesos d'un projecte d'enginyeria conceptual per al coet i el sistema en general. L'oficina de disseny es va enfrontar a la tasca de resoldre problemes tècnics complexos en poc temps en relació amb el vehicle de llançament, el seu transport fins al lloc de llançament, el muntatge del coet i el seu llançament des de la superfície de l'aigua. Com que el coet no es pot fer funcionar en estat muntat a terra, es va proposar carregar-lo per parts al vaixell i ja al vaixell per realitzar el muntatge final i la prova de tots els sistemes, és a dir, es va haver de convertir el vaixell en un taller de muntatge. Com a resultat d'estudis preliminars, es van seleccionar dos tipus de vaixells: un vaixell d'assalt amfibi del tipus Ivan Rogov o un vaixell contenidor del tipus Sevmorput (Fig. 2, 3).

Imatge
Imatge

Aquests vaixells, amb les modificacions necessàries, podran portar a bord les parts components de diversos míssils, l’equipament complex i l’equipament tecnològic i de muntatge necessari per als míssils.

Imatge
Imatge

Per implementar la tecnologia proposada, era necessari desenvolupar una unitat única: una plataforma de transport i llançament, que disposi de dispositius especials per carregar parts individuals del coet i el seu posterior muntatge. Cadascun dels dispositius, a més dels elements de fixació i amortiment, té tres graus de llibertat, que són necessaris per centrar les parts individuals del coet les unes respecte a les altres quan es munten en una sola estructura.

A la Fig. Es dóna una idea general de la plataforma de transport i llançament. 4. Un coet muntat en aquesta plataforma es pot transportar en vaixell a gairebé qualsevol punt de l'Oceà Mundial.

Imatge
Imatge

Durant la investigació, es van considerar un gran nombre d’opcions per assegurar la flotabilitat positiva necessària del coet: des de globus elàstics a pressió fins a dispositius especials de catamarà lliscant. Com a resultat, es va trobar una solució bastant simple: atès que la càrrega útil en tot cas havia de ser protegida per un carenat, també va solucionar parcialment aquest problema (volum d’aire lliure sota el carenat). D'altra banda, assegurant el llançament del motor del coet a l'aigua, l'oficina de disseny va arribar a la necessitat d'instal·lar un palet especial a la cua del coet, que, juntament amb el carenat de protecció frontal, garantia la flotabilitat positiva necessària del coet.

Calia triar la millor manera d’evacuar el míssil preparat del vaixell a la superfície de l’aigua. Es van deixar dues de les moltes opcions per a una anàlisi i selecció més detallades.

El primer mètode és per al vaixell Sevmorput (figura 5). El coet muntat a la plataforma de transport i llançament es va alimentar a la plataforma inclinada instal·lada a la part posterior de la nau, i la plataforma es va deslligar a la plataforma inclinada. El basculant va moure la plataforma d'una posició horitzontal a una vertical i després va baixar la plataforma amb un elevador especial fins al nivell de la posició natural del coet Priboy sobre l'aigua. Posteriorment, el coet es va separar de la plataforma per flotar lliurement sobre la superfície de l'aigua.

La segona manera és fer servir la clavilla del vaixell de la classe Ivan Rogov. La pany d’aire, on es troba la plataforma de transport-llançament amb el coet muntat i preparat, s’inunda d’aigua de mar. Quan s’arriba a un cert nivell d’inundació de la pany d’aire, el coet se separa de la plataforma (sura amunt) i després s’evacua del vaixell a la superfície del mar lliure mitjançant una fosa.

Imatge
Imatge

Es va triar el segon mètode com a principal.

Imatge
Imatge

L’experiència russa i estrangera en el desenvolupament de sistemes de míssils amb llançament submarí demostra que el llançament de la unitat de potència d’un coet al llançament es realitza en un determinat volum (o cavitat) d’aire. Aquest volum es va organitzar abans (durant la preparació prèvia al llançament) o es va crear directament a l’inici, és a dir, en llançar elements individuals del sistema de propulsió. Aquesta circumstància va provocar la necessitat d’instal·lar un palet especial a la part posterior del coet (figura 6), que ja s’ha esmentat anteriorment. Per a la navegació horitzontal normal del coet i la seva posterior transferència d'una posició horitzontal a una vertical, és suficient un volum de palet de 8 a 15 m³.

Imatge
Imatge

Per garantir l’arrencada del motor, s’havia de complicar greument el palet. Com a resultat, realitza diverses funcions al coet Priboy:

Les solucions per al sistema de llançament i l’organització del llançament de coets Priboy des de l’aigua s’il·lustren a la Fig. 7, 8.

Es va resoldre un nombre important de problemes problemàtics al propi vehicle de llançament de Priboi. Aquests problemes es deuen tant a les peculiaritats de l’esquema de disposició de coets com a l’originalitat de l’esquema del seu pas i, sobretot, al llançament. N’hi ha prou amb limitar-nos a una llista d’aquestes preguntes:

- desenvolupament d’un sistema per pressuritzar les etapes del coet i el compartiment entre etapes (1 i 2), que garanteixi la seguretat del coet, l’operativitat dels motors de la segona i tercera etapa i la resistència de l’estructura;

- assegurar l'estanquitat de la xarxa de cable integrada;

- creació d'un carenat de nas tancat i el seu sistema de separació, que proporcionen les càrregues acústiques necessàries sobre la càrrega útil;

- resoldre els problemes d’assegurament de l’operativitat del sistema de control de míssils a bord durant operacions que abans no estaven en la lògica de funcionament (evacuació del míssil des de la clavilla del vaixell, portant el míssil en posició vertical), realitzada a navegació autònoma i de fins a 10 minuts;

- desenvolupament d’un sistema de llançament de coets remot.

Durant el desenvolupament del projecte d’enginyeria conceptual, es va poder resoldre els principals problemes tècnics i mostrar la possibilitat de crear un coet marí comercial i un sistema espacial amb esquemes fonamentalment nous dels elements del coet portador, el sistema de llançament i l’organització de el llançament.

Imatge
Imatge

En el futur, es va haver de tancar el programa per a la creació del vehicle de llançament Priboy per manca de finançament.

Imatge
Imatge

Per la mateixa raó, es va interrompre el reequipament per a tasques espacials del NSC al lloc de proves de Nyonoksa, on prèviament es van provar noves modificacions dels SLBM.

Nota: segons el ROC "Priboy", es va desenvolupar i emetre una patent de la Federació de Rússia RU2543436 "Pseudo simulador del complex de llançament".

El pseudosimulador del complex de llançament, en endavant denominat complex, es refereix a la tecnologia de míssils, és a dir, a complexos de llançament de míssils militars basats en el mar. El complex és autònom, encobert, mòbil i submarí; proporciona el llançament de míssils balístics o de creuer capaços de carregar una càrrega nuclear o d’elements impactants per suprimir els sistemes de defensa antimíssils (ABM). El complex pot servir de far per orientar els submarins i simular un submarí.

Els desavantatges del prototip ("Surf") inclouen el fet que el vaixell "Ivan Rogov" és un vaixell militar de desembarcament superficial, i la possibilitat de trobar míssils balístics a bord implica que es controla la seva ubicació i, per tant, aquest vaixell primer serà atacat. Es necessita molt de temps per evacuar un coet i preparar-lo per al llançament, mentre que el coet estarà relativament a prop del vaixell i, molt probablement, en atacar el vaixell serà impossible llançar el coet.

L’essència de la invenció rau en el fet que l’estructura del complex consisteix en un mòdul impermeable amb un contenidor de transport i llançament amb un coet col·locat. El mòdul es mou amb càrrega, pesca o qualsevol altre, incl. per un submarí, en endavant denominat vaixell de transport, en posicions subaquàtiques i superficials, a la coberta o dins del casc del vaixell de transport. En el moment requerit, el mòdul se separa del transport del vaixell i esdevé autònom. Al mateix temps, es crea una imitació d’un submarí, tota la resta: el complex de llançament, el llançament del coet, el coet amb la ogiva són reals. La ogiva no pot carregar només una càrrega nuclear, una característica de la invenció és la capacitat de transportar elements destructius per destruir els elements de defensa antimíssils d’un enemic potencial per protegir altres ogives, per exemple, carregar una càrrega nuclear i llançats per altres complexos de llançament.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Munició del simulador:

Imatge
Imatge

De debò diuen:

Dels russos, aquí almenys doneu recanvis del Mercedes -

Tan bon punt comencen a muntar-se, de totes maneres surt un rifle d'assalt Kalashnikov o un tanc. /Una broma soviètica amb barba.

Imatge
Imatge

Cal tenir en compte que a l’URSS es va llançar un programa similar a l’agost de 1964: el coet, dissenyat sobre la base del projecte 550 Aguema, va rebre el nom de treball “Scorpion” (projecte 909):

Imatge
Imatge

Se suposava que hi havia vuit llançadors de míssils R-29 a bord, i l’aspecte només diferia en presència d’antenes addicionals. Segons els càlculs realitzats, patrullant les aigües àrtiques de la Unió Soviètica, un vaixell d’aquest tipus podria arribar a objectius gairebé a tots els Estats Units amb els seus míssils.

Imatge
Imatge

A més, TsKB-17, ja per iniciativa pròpia, també va dissenyar un coetero disfressat de vaixell hidrogràfic (projecte 1111, "quatre estaques"). El primer d'una sèrie de vaixells d'aquests projectes el 1964 els preus costarien al pressupost estatal 18, 9 i 15, 5 milions de rubles, respectivament.

És curiós, però els "pacificadors" que els nord-americans ja van proposar als països de l'OTAN el 1963 per crear una flotilla sencera d'aquest tipus de "vaixells amb sorpresa" sobre la base de transports del tipus "Mariner".

Imatge
Imatge

/ novament "mogut" fora del tema /

Coet marítim i sistema espacial "Rickshaw"

Amb l'expectativa d'un prospecte a llarg termini SRC "KB im. Acadèmic V. P. Makeev "conjuntament amb NPO Energomash, l'Oficina de Disseny d'Enginyeria General, Automatització i Instrumentació de NPO i l'Estat" Krasnoyarsk Machine-Building Plant "van iniciar el desenvolupament del coet Riksha i del complex espacial dissenyat per llançar petites naus espacials: aquesta és la tercera direcció de la nostra activitat espacial.

Imatge
Imatge

L’anàlisi del prometedor mercat de serveis espacials mostra que les petites naus espacials predominen en els programes espacials estrangers i russos dissenyats per a sistemes de comunicació amb òrbita baixa, la detecció de la Terra, l’exploració de l’espai proper a la terra i la implementació de tecnologies espacials. El creixent interès per les naus espacials petites es deu principalment als seus avantatges, com ara el baix cost, l’eficiència en la creació i desplegament, la capacitat de respondre ràpidament als últims avenços científics i tecnològics i a les necessitats del mercat.

Per tal de ser la més demandada al mercat dels vehicles de llançament (de 10 a 15 llançaments a l'any), el vehicle de llançament ha d'assegurar el llançament de satèl·lits de comunicació (transmissió de veu) que pesen uns 800 kg en òrbites de fins a 800 km d'alçada, i els satèl·lits d'observació pesen De 350 a 500 kg a òrbites amb una altitud de 500 a 800 km, els satèl·lits retornats que pesen uns 1000 kg a òrbites amb una altitud de 350 km.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Les naus espacials d’una classe petita, a causa de la varietat de tasques que es resolen, requereixen llançar-se a òrbites des d’equatorials fins a sincronitzades amb el sol. És problemàtic cobrir una gamma tan àmplia d’inclinacions orbitals per complexos estacionaris del territori de Rússia. La tasca es pot resoldre mitjançant un complex transportable basat en un vehicle de llançament de classe lleugera. A més, cal assenyalar els requisits recentment augmentats per a la seguretat mediambiental dels coets i la tecnologia espacial, el cost de la seva creació i operació. Des d’aquest punt de vista, l’ús de gas natural liquat en un parell d’oxigen líquid com a oxidant per als vehicles de llançament és molt prometedor, cosa que permet:

- Garantir la mínima càrrega ambiental al medi ambient durant les caigudes de les etapes passades i en situacions d'emergència;

- per aconseguir característiques d’energia i massa generals del coet;

- utilitzar gasos naturals liquats d'altres països, possibles consumidors, cosa que augmentarà l'atractiu del mercat d'un vehicle de llançament comercial.

El complex Rickshaw s’està desenvolupant com a mitjà per llançar-se cap a òrbites terrestres baixes i trajectòries suborbites de naus espacials de classe lleugera amb diversos propòsits des de qualsevol àrea de terra i mar acordada prèviament.

El concepte principal per al desenvolupament del complex Rickshaw és la màxima satisfacció de les necessitats dels clients del llançament. Basat en això, el complex es construeix en un disseny transportable, que permet realitzar una àmplia gamma d’inclinacions orbitals amb costos energètics òptims per llançar càrregues útils i utilitzar el territori dels països clients (a petició seva) per al llançament. Per al complex Rickshaw, hi ha dues opcions per llançar sistemes amb subsistemes unificats (figura 2):

Imatge
Imatge

El vehicle de llançament té dues etapes de sostenidor. En funció de les tasques a resoldre, es pot equipar amb un sistema de propulsió a l’apogeu. A les etapes del sostenidor, s’utilitzen modificacions del mateix motor de propulsió líquida. A la primera etapa es munten un paquet de sis motors i s’instal·la un motor a la segona etapa. Dipòsits de combustible de la primera i segona etapa: construcció d’hòsties totalment soldades fabricades en aliatge d’alumini-magnesi. Fons divisors d'una sola capa. La producció d’aquestes estructures ha estat dominada per la planta de construcció de màquines de Krasnoyarsk. L'equip de bord del sistema de control es troba en un compartiment tancat d'instruments amb la possibilitat de substituir-lo a la posició de llançament. El sistema de control de míssils és inercial amb correcció de punts de referència externs (sistemes Navstar i Glonass). La càrrega útil es troba sota el carenat, el disseny del qual garanteix la protecció contra la pols i la humitat i disposa d’escotilles per subministrar línies pneumàtiques i hidràuliques als sistemes de càrrega útil i fer connexions elèctriques amb equips de terra. El volum de la superfície de càrrega útil és de 9 m³.

Imatge
Imatge

Al disseny del coet s’han introduït diverses solucions tècniques originals (absència de compartiments entre tancs i entre etapes, col·locació de motors als dipòsits de combustible), la longitud dels quals és de 24,5 m, diàmetre 2,4 m, pes de llançament 64 tones, que es justificaven en míssils balístics de submarins de diverses generacions i permeten: reduir la massa passiva del coet i, per tant, augmentar la seva relació potència-pes; simplificar el procés de refredament dels motors abans d’engegar; millorar els paràmetres de rigidesa del coet com a objecte d’estabilització; utilitzar vehicles existents per transportar el vehicle de llançament; reduir la mida del coet i dels vehicles.

A la fig. 3 mostra les capacitats energètiques del vehicle de llançament:

Imatge
Imatge

El vehicle de llançament Ricksha-1 pot llançar tant naus estrangeres com una part important de les modernes i prometedores naus de fabricació russa. Durant la creació del vehicle de llançament Rickshaw-1, es van establir les capacitats de modernització. Per tant, equipar el coet amb dos impulsors laterals basats en els tancs de la primera etapa assegura el llançament d’una càrrega útil de fins a 4 tones en òrbita terrestre baixa.

Imatge
Imatge

Postfície:

És una llàstima (des del punt de vista enginyer i econòmic) que aquests coets i sistemes espacials no estiguessin completament implementats.

Hi va haver tres raons per això:

1. Component ambiental:

"La saga del combustible per a coets és l'altra cara de la moneda"

Puc imaginar com es trenquen els pets a Greenpeace i Bellona, i aquest últim udolaria com una beluga des d’aquesta perspectiva.

Tot i així, un SLBM "d'inici humit" no és prou respectuós amb el medi ambient.

2. El col·lapse de l'URSS i la disminució de la necessitat de llançar a l'òrbita un gran nombre de satèl·lits militars i civils.

3. Alguns satèl·lits i components es poden llançar exclusivament des del territori del fabricant / client dels llançaments.

I com ja sabeu, el vehicle de llançament està preparat exclusivament pels especialistes del fabricant.

"Posant a les mans" els especialistes d'una de les empreses més formidables del complex militar-industrial de l'alta tecnologia de l'URSS, no tothom s'atrevirà a fer-ho.

… no només tothom ho pot fer, molt poca gent ho pot fer. [3]

4. Gran competència dels fabricants de coets russos i ucraïnesos.

Imatge
Imatge

Tot això explica per què els "GRTs Makeeva" celebren no només els aniversaris dels coets domèstics moderns, els fabricants de màquines, les forces míssils i l'artilleria, el dia dels submarins i dels químics, sinó que merescudament els constructors de coets Miass consideren el 12 d'abril les seves vacances professionals.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Amb el qual els felicito cordialment i per endavant

Imatge
Imatge

Fonts principals i cites:

[1]

[2]

[3]

© Ivan Tikhiy 2002

Fotos de vídeos, gràfics i enllaços:

Recomanat: