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

Taula de continguts:

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

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

Vídeo: Sistemes de llançament submarí: com arribar des de sota l'aigua a l'òrbita o a l'espai?
Vídeo: Deutsch lernen (B1): Ganzer Film auf Deutsch - "Nicos Weg" | Deutsch lernen mit Videos | Untertitel 2024, Abril
Anonim
Imatge
Imatge

. [1]

Imatge
Imatge

Creieu que vull parlar-vos una vegada més sobre els "assassins de ciutats", aquests depredadors secrets de la mar profunda, que amb la seva volea poden esborrar una superfície comparable a la superfície de més de 300 megaciutats del món? No. Més exactament, no realment "no"! "Convertim les espases en arades"[3]: parlarem dels coets portadors gairebé pacífics "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" i "Rickshaw". Per ser precisos, al néixer eren autèntics combatents i podien netejar gairebé qualsevol país del món de la superfície del planeta.

Coets marins i sistemes espacials

Imatge
Imatge

L’aire “feia olor” … no, ni una tempesta, sinó que arrossegava com un fem (diria jo - merda): "glasnost" i "perestroika", "cooperació" i "nou pensament polític", "pluralisme" i " desarmament ".

A mesura que la situació econòmica del país es va deteriorar, la direcció soviètica va considerar la reducció de l’armament i la despesa militar com una manera de resoldre problemes financers, per tant, no va requerir garanties ni els passos adequats dels seus socis, mentre va perdre les seves posicions en l’àmbit internacional.. [2]

Se centrarà en la forma en què el Centre estatal de míssils de l'Oficina de Disseny és im. V. P. Makeeva (Miass) va resoldre el problema de la "conversió" a l'era de la "perestroika" i després del final de la mateixa.

Imatge
Imatge

El 1985, la companyia va continuar activament el desenvolupament de la tecnologia de míssils militars per a les necessitats de la Marina de l’URSS: va modernitzar amb èxit els sistemes de míssils D9RM i D19, va desenvolupar i provar nous equips de combat i va realitzar treballs en la creació i proves de camp del nou complex estratègic R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.

Imatge
Imatge

Podeu conèixer els productes militars del GRC i les seves característiques de rendiment seguint els enllaços següents:

→ Sistemes de míssils de combat.

→ Característiques principals.

→ Inici de submarinisme. El resultat de l'activitat de l'Oficina de Disseny d'Enginyeria Mecànica / Revisió de vídeos /.

Durant aquests temps, el lideratge va decidir que KBM necessitava trobar i conquerir el seu nínxol en el tema del coet i l'espai. Una de les direccions d’aquest treball va ser la proposta d’utilitzar míssils balístics submarins (SLBM) per llançar càrregues útils a l’espai. En primer lloc, van cridar l'atenció sobre els SLBM que havien de ser desmantellats després de l'expiració de la seva vida útil i d'acord amb el Tractat de reducció i limitació d'armes ofensives estratègiques.

Per produir olles o paelles o per fer el que som bons?

El treball es va dur a terme en les següents direccions:

El pioner en aquesta àrea va ser el míssil RSM-25 convertit (URAV VMF - 4K10, OTAN - SS-N-6 Mod 1, serbi): el vehicle de llançament "Swell", que es va utilitzar per dur a terme experiments únics en condicions de gravetat zero, proporcionada en una secció passiva de la trajectòria (temps d’ingravidesa de 15 minuts, nivell de microgravetat 10-3g).

Imatge
Imatge

La unitat estava formada per 15 forns exotèrmics, equips de mesura i control de la informació, un sistema de paracaigudes d’aterratge suau. Es van col·locar diversos materials de partida en forns exotèrmics, en particular silici-germani, alumini-plom, Al-Cu, superconductor d’alta temperatura i altres, dels quals, en el transcurs de l’experiment sota gravetat zero a temperatures en forns a partir de 600 De 1500 ° C a 1500 ° C, haurien de ser obtinguts materials amb noves propietats.

Imatge
Imatge

El 18 de desembre de 1991, per primera vegada a la pràctica domèstica, es va llançar un vehicle de llançament balístic amb el mòdul de tecnologia Sprint des d’un submarí nuclear de classe Navaga (Projecte 667A Navaga, segons el Ministeri de Defensa dels EUA i la classificació de l’OTAN - Yankee). El llançament va tenir èxit i el client científic, NPO Kompomash, va rebre mostres úniques de nous materials. Així doncs, es va fer el primer pas en el tema del coet i l’espai de KBM.

Però no tot va ser tan senzill: va passar el Comitè d'Emergència Estatal, llavors la pròpia URSS va deixar d'existir, el govern i la seva línia general van canviar, Chubais i Gaidar, Yeltsin i els seus generals i altres figures noves

elit política. La raqueta i la formació de noves "elits" empresarials:

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

La reducció del volum de qüestions de defensa ha posat davant el personal del SRC “KB im. Acadèmic V. P. Makeev "la tasca d'intensificar la recerca de noves àrees" civils "intensives en ciència que permetessin retenir personal altament qualificat, material i base tecnològica, de fet, per donar l'oportunitat de" sobreviure ".

La ràpida adaptabilitat a les noves trajectòries, la perfecció energètica i de massa dels SLBM, combinada amb indicadors de seguretat i fiabilitat elevats, permeten utilitzar-los com a mitjà de lliurament de càrregues útils per a diversos propòsits fins a l’espai proper a l’hora de dur a terme entrenaments i dispars pràctics i llançaments per confirmar i ampliar la vida útil.

Per tal de dur a terme nous experiments en gravetat zero, es va crear una unitat biotecnològica balística "Ether" amb equipament científic "Meduza", dissenyada per a la neteja a gran velocitat durant el vol de preparats mèdics especials en un camp electrostàtic creat artificialment. El 9 de desembre de 1992, davant de la costa de Kamxatka, un submarí de la flota del Pacífic amb energia nuclear va llançar amb èxit el coet portador Zyb equipat amb l'equip Meduza i el 1993 es va dur a terme un altre llançament similar. En el transcurs d'aquests experiments, es va demostrar la possibilitat d'obtenir fàrmacs d'alta qualitat, inclòs l'interferó antitumoral "Alpha-2", en condicions d'ingravidesa a curt termini.

El 1991-1993 El submarí Projecte 667BDR va dur a terme tres llançaments de coets portadors Zyb amb els blocs científics i tecnològics Sprint i Efir, desenvolupats conjuntament amb l’NPO Kompozit i el Centre de Biotecnologia Espacial.

El bloc Sprint va ser dissenyat per treballar els processos d'obtenció de materials semiconductors amb una estructura cristal·lina millorada, aliatges superconductors i altres materials en condicions de gravetat nul·la. El bloc Ether amb equipament biotecnològic Meduza es va utilitzar per estudiar la tecnologia de purificació de materials biològics i per obtenir preparacions biològiques i mèdiques altament pures mitjançant electroforesi.

Es van obtenir mostres úniques de monocristalls de silici i alguns aliatges (Sprint) i, en els experiments de Meduza, basats en els resultats d’estudis de l’interferó antiviral i antitumoral Alpha-2, es va poder confirmar la possibilitat de purificar l’espai de preparats biològics sota condicions d’ingravidesa a curt termini. A la pràctica, s’ha demostrat que Rússia ha desenvolupat una tecnologia eficaç per dur a terme experiments en condicions de gravetat zero a curt termini mitjançant míssils balístics marins.

La continuació lògica d’aquest treball va ser el llançament del Volna LV el 1995

Imatge
Imatge

El coet portador "Volna", creat sobre la base de l'RSM-50 (SS-N-18) SLBM, amb un pes de llançament d'unes 34 tones, s'utilitza, en primer lloc, per a llançaments al llarg de trajectòries balístiques per resoldre els problemes de desenvolupament de tecnologies per a l'obtenció de materials en microgravetat i altres investigacions.

L'ús de l'RSM-50 SLBM des de la posició submarina del submarí s'assegura quan el mar és agitat fins a 8 punts, és a dir, s'ha aconseguit pràcticament tot el temps per a la investigació científica i els llançaments de BT.

Imatge
Imatge

L’inici de l’ús comercial dels SLBM es pot considerar el llançament el 1995 del Volna LV del submarí del projecte Kalmar 667 BDRM. El llançament es va dur a terme al llarg de la ruta balística Mar de Barents - Península de Kamxatka a una distància de 7500 km. El mòdul de convecció tèrmica de la Universitat de Bremen (Alemanya) es va convertir en la càrrega útil d’aquest experiment internacional.

Imatge
Imatge

En llançar el Volna LV, s’utilitza l’avió Volan rescatat. Està pensat per dur a terme investigacions científiques i aplicades en condicions de gravetat zero mitjançant llançaments al llarg de trajectòries suborbitals.

En vol, la informació telemètrica sobre els paràmetres controlats es transmet des de l'avió. A la fase final del vol, el dispositiu fa un descens balístic i, abans d’aterrar, s’activa un sistema de rescat de paracaigudes en dues etapes. Després d'un aterratge "suau", el dispositiu es detecta i s'evacua ràpidament.

Imatge
Imatge

Per llançar equips de recerca de pes augmentat (fins a 400 kg), s'utilitza una versió millorada de l'avió rescatat Volan-M. A més de la mida i el pes, aquesta variant té un disseny aerodinàmic original.

A més dels instruments científics que pesen 105 kg, el vehicle rescatat conté un complex de mesurament a bord. Proporciona control de l’experiment i control dels paràmetres de vol. ALS "Volan" està equipat amb un sistema d'aterratge en paracaigudes en tres etapes i equips per a la cerca operativa (no més de 2 hores) del vehicle després de l'aterratge. Per tal de reduir el cost i el temps de desenvolupament, es van demanar prestades solucions tècniques, components i dispositius dels sistemes de míssils en sèrie al màxim.

Durant el llançament de 1995, el nivell de microgravetat era de 10-4…10 -5g amb un temps de gravetat zero de 20,5 minuts. S'han iniciat les investigacions, que mostren la possibilitat fonamental de crear un avió rescatat amb equipament científic de fins a 300 kg, llançat pel coet portador Volna al llarg d'una trajectòria amb un temps de gravetat zero de 30 minuts a un nivell de microgravetat de 10-5…10-6 g.

El coet Volna es pot utilitzar per llançar equips en trajectòries suborbitales per estudiar processos geofísics a l’atmosfera superior i a l’espai proper, monitoritzar la superfície de la Terra i realitzar diversos experiments, inclosos els actius.

L'àrea de càrrega útil és un con truncat amb una alçada de 1670 mm, un diàmetre de base de 1350 mm i un radi contundent de la part superior del con de 405 mm. El coet proporciona el llançament de càrregues útils amb una massa de 600 … 700 kg en una trajectòria amb una alçada màxima de 1200 … 1300 km i amb una massa de 100 kg, amb una alçada màxima de fins a 3000 km. És possible instal·lar diversos elements de càrrega útil al coet i separar-los seqüencialment.

A la primavera del 2012, es va llançar una càpsula EXPERT des d'un submarí a l'Oceà Pacífic mitjançant el coet de conversió Volna i el complex espacial encarregat pel Centre Aeroespacial Alemany (DLR).

El projecte EXRERT s’està implementant sota el lideratge de l’Agència Espacial Europea.

Imatge
Imatge

L’Institut de Recerca en Tecnologia de la Construcció i el Disseny de Stuttgart i el Centre Aeroespacial Alemany van desenvolupar i fabricar un nas de fibra ceràmica per a la càpsula EXPERT.

El nas de fibra ceràmica conté sensors que registren dades ambientals a mesura que la càpsula torna a l'atmosfera, com ara la temperatura superficial, el flux de calor i la pressió aerodinàmica. A més, a la proa hi ha una finestra a través de la qual l’espectròmetre registra els processos químics que es produeixen al front de xoc en entrar a l’atmosfera.

Imatge
Imatge

→ Característiques tècniques del vehicle de llançament "Volna".

Llança el vehicle "Calm"

Imatge
Imatge

La família de vehicles de llançament de classe lleugera: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R es va desenvolupar sobre la base del R-29RM SLBM i està dissenyat per llançar petites naus espacials a òrbites properes a la terra. El vehicle de llançament "Shtil" no té anàlegs al món pel que fa al nivell d’indicadors d’energia i massa assolits; proporciona el llançament de càrregues útils de fins a 100 kg en òrbites amb una alçada del perigeu de fins a 500 km amb una inclinació de 78,9 º.

Quan es va finalitzar el SLBM R-29RM estàndard per al llançament de la nau espacial, es van fer alguns canvis. S'ha afegit un marc especial per muntar la nau espacial que es llançarà i s'ha canviat el programa de vol. A la tercera etapa, es va instal·lar un contenidor especial de telemetría amb equipament de servei per controlar la retirada pels serveis terrestres. Els dissenyadors també van haver de resoldre el problema associat a l'escalfament del carenat del cap durant el llançament del coet i la seva sortida de l'aigua, cosa que podria provocar danys a la nau espacial.

Imatge
Imatge

La nau espacial està allotjada en una càpsula especial que protegeix la càrrega útil de les influències tèrmiques, acústiques i d’altres tipus de l’etapa superior. Després d’entrar a l’òrbita especificada, la càpsula amb la sonda es separa i l’última etapa s’elimina del trajecte de vol de la sonda. L'obertura de la càpsula i l'alliberament de la càrrega es realitza després que el pas hagi passat a una distància que exclou l'efecte dels motors que funcionen a la nau espacial.

El primer llançament del Shtil-1 LV es va fer el 7 de juliol de 1998 des del submarí nuclear K-407 Novomoskovsk. La càrrega útil era de dos satèl·lits de la Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N i Tubsat-Nl.

Imatge
Imatge

El satèl·lit Tubsat-N més gran té unes dimensions totals de 320x320x104 mm i una massa de 8,5 kg. El satèl·lit Tubsat-Nl més petit s’instal·la al llançament a la part superior de la sonda espacial Tubsat-N. Les seves dimensions totals són de 320x320x34 mm i el seu pes és d’uns 3 kg.

Els satèl·lits es van llançar en òrbita propera a la calculada. Els paràmetres de l'òrbita de la tercera etapa del vehicle de llançament després de la retirada de la sonda eren:

Imatge
Imatge

S'instal·la un contenidor especial de 72 kg a la tercera etapa del transportista. El contenidor conté equips de telemetria per supervisar diversos paràmetres i equips per realitzar la supervisió per ràdio de l'òrbita.

El submarí nuclear K-407, amb el qual es va dur a terme el llançament, forma part de la tercera flotilla de la Flota del Nord i es troba a la base naval de Sayda-Guba (base naval) a la badia d'Olenyaya, prop del poble de Skalisty (antiga Gadzhievo), canviat de nom Gadzhievo) com a zona de Murmanskaya.

Imatge
Imatge

Aquest és un dels set vaixells construïts segons el projecte 667BDRM "Dolphin" (Delta IV segons la classificació de l'OTAN).

Imatge
Imatge

El vehicle de llançament "Shtil-1" permet col·locar una càrrega útil de 70 kg en una òrbita circular amb una altitud de 400 km i una inclinació de 79 graus.

El disseny de l’etapa superior del prototip està dissenyat per allotjar quatre ogives compactes en volums aïllats de petites dimensions. A causa del fet que les naus espacials comercials modernes es caracteritzen per una densitat d’embalatge baixa i requereixen un espai integral relativament gran, és impossible l’ús complet de les capacitats energètiques del BT. És a dir, el disseny de BT imposa una limitació a l’espai ocupat per la nau, que és de 0,183 m3… L'enginyeria d'energia BT permet llançar una nau espacial de més massa.

La conversió del coet R-29RM en el coet portador Shtil es realitza amb mínimes modificacions, la nau espacial es col·loca al lloc d’aterratge d’una de les ogives en una càpsula especial que proporciona protecció contra influències externes. El míssil es llança des de la posició submarina o superficial del submarí. El vol es realitza en mode inercial.

Una característica distintiva d’aquest complex és l'ús de la infraestructura existent del camp d'entrenament "Nyonoksa", incloent instal·lacions de llançament a terra, així com míssils balístics en sèrie R-29RM, retirats del servei de combat. Les mínimes modificacions del coet asseguraran una alta fiabilitat i precisió de col·locar la càrrega útil en òrbita a un cost de llançament baix (4 … 5 milions de dòlars).

El Shtil-2 LV es va desenvolupar arran de la segona etapa de modernització del míssil balístic R-29RM. En aquesta etapa, es crea un compartiment de càrrega útil per acomodar la càrrega útil, que consisteix en un carenat aerodinàmic que es deixa caure en vol i un adaptador on es troba la càrrega útil. L'adaptador proporciona acoblament del compartiment de càrrega útil amb el transportista. El volum del compartiment de càrrega útil és d’1,87 m3.

El complex es va crear sobre la base de míssils balístics de submarins R-29RM (RSM-54, SS-N-23) i de la infraestructura existent de la serralada nord de Nyonoksa, situada a la regió d’Arkhangelsk.

Imatge
Imatge

La infraestructura d'abocador inclou:

Complex de coets i espais "Shtil-2"

Complex de llançament a terra

Aquest últim inclou una posició tècnica i de llançament, equipada amb equips per a emmagatzematge, operacions prèvies al llançament i llançament de coets.

El complex de sistemes de control proporciona un control automàtic centralitzat dels sistemes del complex en tots els modes d’operació, control de la preparació prèvia al llançament i del llançament d’un coet, preparació d’informació tècnica i una tasca de vol, entrada d’una tasca de vol i control d’un coet per col·locar una càrrega útil en una òrbita determinada.

Complex de mesura de la informació - proporciona recepció i registre d'informació telemètrica durant el vol, processament i lliurament dels resultats de la mesura al client del llançament.

Imatge
Imatge

Nombrosos llançaments des d’un banc de proves a terra i submarins han demostrat l’alta fiabilitat del prototip de coet en sèrie R-29RM (la probabilitat d'un èxit de llançament i vol és d'almenys 0,96).

El complex de llançament a terra permet:

Els llançaments des del complex de llançament terrestre garanteixen la formació d’òrbites en el rang d’inclinacions orbitals de 77 ° a 60 °, cosa que limita la zona d’ús del complex.

Quan es llança des de l'eix submarí, és possible començar en el rang de latitud de 0 ° a 77 °. El rang de possibles inclinacions ve determinat per les coordenades del punt de partida.

Al mateix temps, roman la possibilitat d’utilitzar el submarí per al propòsit previst

Per millorar les condicions per col·locar la càrrega útil, es va desenvolupar una variant del vehicle de llançament Shtil-2.1 amb carenat de capçal.

Imatge
Imatge

Quan el coet es va equipar amb un carenat de cap més gran i un escenari superior de petita mida (Shtil-2R), la massa de càrrega útil va augmentar a 200 kg i el volum per col·locar la càrrega útil va augmentar significativament.

L'ús del submarí com a complex de llançament permet llançar coets portadors Shtil pràcticament a qualsevol inclinació orbital

Imatge
Imatge

El carenat aerodinàmic es va fer segellat per proporcionar protecció contra la pols i la humitat de la càrrega útil. El disseny del carenat aerodinàmic va permetre que les portelles de la superfície lateral subministressin connexions de càrrega útil addicionals amb els equipaments del complex de llançament terrestre.

Els llançaments es podrien dur a terme des d’un complex de llançament terrestre o des d’un eix submarí a la superfície.

Les principals característiques del complex LV "Shtil-2" es donen a la taula.

Imatge
Imatge

El coet Shtil-3A (RSM-54 amb una nova tercera etapa i un motor d’overclocking en cas de llançament des d’un avió An-124 (segons el projecte Aerokosmos)) és capaç de lliurar una càrrega útil d’un pes de 950-730 kg a un equatorial òrbita amb una altitud de 200-700 km …

A les insistents peticions dels treballadors (voyaka uh & Co), interrompo per no embargar la ment del lector. Tot i això, no us desconnecteu, encara no he cobert els sistemes "Surf" i "Rickshaw", així com la forma en què podeu reforçar ràpidament les arades de nou en espases.

Fonts principals i cites:

Fotos de vídeos, gràfics i enllaços:

Recomanat: