_1200dpi.jpg/1280px-thumbnail.jpg)
Буран ( рус .: Буран , IPA: [bʊˈran] , букв. « метель » ; серийный номер индекса ГРАУ : 11Ф35 1К , строительный номер: 1.01 ) был первым космическим самолетом, произведенным в рамках советской/российской программы «Буран» . «Буран» совершил один беспилотный космический полет в 1988 году и был уничтожен в 2002 году из-за обрушения ангара для хранения. [3] Орбитальные аппараты класса «Буран» использовали одноразовую ракету «Энергия» , класс сверхтяжелых ракет-носителей . Помимо описания первого действующего советского/российского орбитального челнока, «Буран» также был обозначением для всего проекта советского/российского космического самолета и его летных изделий, которые были известны как «орбитальные аппараты класса «Буран».
Строительство космического корабля «Буран» началось в 1980 году, а к 1984 году был запущен первый полномасштабный орбитальный аппарат. В строительстве и разработке участвовало более 1000 компаний по всему Советскому Союзу. Космический корабль «Буран» был создан для запуска на сверхтяжелом ракетном транспортном средстве Советского Союза «Энергия». Программа «Буран» была завершена в 1993 году. [4]
Орбитальный аппарат «Буран» был построен вокруг планера, который был его основным структурным компонентом, поскольку все остальные компоненты были прикреплены к нему. Компоненты, необходимые для полета, составляли около 20% веса орбитального аппарата, в то время как еще 11% веса добавляли системы полезной нагрузки и съемные части. Крылья орбитального аппарата содержали рули высоты, которые могли отклоняться от +35° до −20°. [7]
Нижняя поверхность орбитального корабля «Буран» была покрыта 38 600 углерод-углеродными теплозащитными плитками, рассчитанными на 100 входов в атмосферу. [8] [9] Эти плитки были очень похожи на те, что были на американском космическом челноке . [10] Плитки имели антиоксидантное покрытие из дисилицида молибдена . Черное покрытие в плитках помогало рассеивать тепло, и, подобно плиткам, используемым в космическом челноке, плитки «Бурана» были приклеены к орбитальному кораблю. Стороны теплозащитных плиток, обращенные к орбитальному кораблю, были оставлены без покрытия, чтобы уравнять давление материала с окружающей средой, предотвращая дополнительные механические нагрузки. Между плитками были преднамеренные зазоры, чтобы обеспечить тепловое расширение. Зазоры были заполнены кварцевым волокном , веревкой, щелочными элементами, вставками и щеточными уплотнителями, а плитки также были водонепроницаемыми. [8] [11]
Орбитальные аппараты «Буран» и «Спейс шаттл» подвергались воздействию схожих температур, и оба имели схожие уровни изоляции. По сравнению со «Спейс шаттлом» у «Бурана» на нижней стороне была другая схема расположения плиток, в которой все зазоры между тепловыми плитками были параллельны или перпендикулярны направлению воздушного потока через нижнюю поверхность орбитального аппарата. Такая схема была разработана для снижения тепла между плитками и в пограничном слое между плитками и атмосферой, одновременно помогая поддерживать ламинарный воздушный поток вокруг орбитального аппарата. [9] [8]
Модуль экипажа представлял собой цельнометаллический, сварной, герметичный отсек, в котором размещались рабочие места экипажа, системы управления и жизнеобеспечения. Он имел три палубы. Летная палуба, известная как Командный отсек (КО), была рабочим пространством для экипажа и служила для размещения сидений командира, пилота, инженера и специалиста по миссии, а также оператора бортовой манипуляторной системы. Средняя палуба или Жилой отсек (БО) служила жилыми и спальными помещениями для экипажа. Она содержала шкафчики, камбуз, спальные мешки и туалет, а также три приборных отсека с радиооборудованием и системами терморегулирования. До шести членов экипажа могли сидеть на средней палубе во время запуска и возвращения. Нижняя палуба, известная как Агрегатный отсек (АО), размещала систему жизнеобеспечения, системы электропитания и части системы терморегулирования. [12] Кабина была похожа по компоновке на кабину космического челнока, с тремя дисплеями на ЭЛТ . [13]
Стыковочный модуль ( Стыковочный модуль ), разработанный для Бурана, должен был быть установлен в передней части грузового отсека. Это был бы сферический отсек диаметром 2,67 м (8,8 фута) с цилиндрическим туннелем, ведущим к андрогинному периферийному стыковочному узлу (APAS-89). В отличие от Space Shuttle, стыковочный отсек для Бурана имел бы выдвижной туннель для увеличения зазора между орбитальным аппаратом и станцией. Другой люк, обращенный в грузовой отсек, был разработан для поддержки внекорабельной деятельности. [14] Стыковочный модуль не был установлен для единственного космического полета 1K, однако модуль Кристалл космической станции Мир был оборудован стыковочным портом APAS-89 для потенциальных посещений станции будущими полетами Бурана и позже использовался в программе Шаттл-Мир . [15]
Система Бортовых Манипуляторов ( Система Бортовых Манипуляторов ), аналогичная RMS космического челнока , была разработана в Центральном научно-исследовательском и опытно-конструкторском институте робототехники и технической кибернетики для поддержки операций с полезной нагрузкой. Она могла работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Орбитальный аппарат мог нести, в зависимости от миссии, один или два манипулятора. [14] [16] [17] Система Бортовых Манипуляторов не была установлена для орбитального полета 1K. [15]
Для расширения возможностей Бурана на основе конструкции 37К были разработаны герметичные модули, аналогичные Spacelab ЕКА . Эти модули должны были быть как отсеками для проведения экспериментов, так и логистическим объемом, и могли быть установлены либо в грузовом отсеке и соединены с кабиной экипажа через туннель, либо временно пристыкованы к радиальному стыковочному узлу «Кристалл» станции «Мир» . Во время первого полета Бурана в грузовой отсек орбитального корабля был установлен Блок Дополнительных Приборов ( Блок Дополнительных Приборов ) 37КБ №37070. Он нес регистрирующее оборудование и аккумуляторы, обеспечивающие питание бортовых систем, поскольку штатная система питания на основе топливных элементов в то время не была готова. Второй блок, 37КБ №37071, был построен в 1987 году. Третий блок 37КБ №37072 планировался, но так и не был реализован из-за отмены программы. [18]
Орбитальное маневрирование обеспечивалось Объединенной Двигательной Системой ( Объединенная Двигательная Установка ). [19] Первоначальный проект орбитального аппарата включал два реактивных двигателя Saturn AL-31 в специальных гондолах по обе стороны от хвостового киля, которые могли использоваться на заключительном этапе возвращения для изменения траектории захода на посадку. Макетные гондолы были установлены на испытательных образцах OK-ML1 и OK-MT, а аэродинамический аналог OK-GLI использовал четыре таких двигателя AL-31 для проведения испытаний в атмосферных полетах с питанием, однако в конце 1987/начале 1988 года было принято решение не использовать двигатели на летных образцах. Соответственно, для первого орбитального полета Бурана двигатели не были установлены. [15]
Система автоматической посадки была способна выполнять полностью автоматический спуск, заход на посадку и посадку из любой точки, расположенной в «допустимой зоне стартовых условий» на высоте 100 километров (62 мили), управляя полетом орбитального аппарата во время спуска. Профиль спуска охватывал 8000 километров (4300 морских миль) через атмосферу во время спуска и в конечном итоге замедлился с 28000 километров в час (15000 узлов) до нуля. [20]
Первый полет Бурана был примечателен тем, что система автоматической посадки решила выполнить маловероятный (вероятность оценивается в 3%) маневр в ключевой точке в 20 километрах (66 000 футов), что было необходимо для увеличения дальности планирования и сброса избыточной энергии. Стандартный подход был с юга и состоял из двух левых поворотов на конечный курс захода на посадку. Вместо этого он выполнил дополнительные повороты в обоих направлениях и пролетел над полем к его северной стороне, прежде чем сделать правый поворот обратно на конечный курс. Система посадки решила выполнить маневр, поскольку энергия орбитального аппарата не снизилась достаточно из-за сильных порывистых ветров в этом районе, измеренных со скоростью 15 метров в секунду (29 узлов) и порывами до 20 метров в секунду (39 узлов) на уровне земли. [21]
Сухая масса орбитальных аппаратов класса «Буран» составляла 62 тонны, максимальная полезная нагрузка — 30 тонн, максимальная стартовая масса — 105 тонн. [22]
Массовый распад [3]
Размеры [3] [4]
Движение [4]
В отличие от американского космического челнока , который приводился в движение комбинацией твердотопливных ускорителей и собственных жидкостных ракетных двигателей орбитального аппарата, работающих из большого бака, советская/российская система запуска «Энергия» использовала тягу от жидкокислородного/керосинового двигателя каждого ускорителя РД-170 (каждый с четырьмя соплами), разработанного Валентином Глушко , и еще четырех жидкокислородных/жидководородных двигателей РД-0120, прикрепленных к центральному блоку. [23]
Единственный орбитальный запуск орбитального аппарата класса «Буран», 1К1 (1К1: первый орбитальный аппарат, первый полет [24] ), состоялся в 03:00:02 UTC 15 ноября 1988 года со стартовой площадки 110/37 космодрома Байконур . [3] [25] «Буран» был выведен в космос в беспилотном режиме специально разработанной ракетой «Энергия». Автоматизированная последовательность запуска была выполнена в соответствии с заданными параметрами, и ракета «Энергия» вывела корабль на временную орбиту, прежде чем орбитальный аппарат отделился в соответствии с программой. После подъема на более высокую орбиту и завершения двух витков вокруг Земли двигатели Объединенной двигательной установки (ОДУ ) автоматически включились , чтобы начать спуск в атмосферу, вернуться на стартовую площадку и совершить горизонтальную посадку на взлетно- посадочную полосу. [ 26]
После автоматического приближения к Зоне 251 [ 3] Буран приземлился под собственным управлением в 06:24:42 UTC и остановился в 06:25:24, [27] через 206 минут после запуска. [28] При боковом ветре скоростью 61,2 километра в час (38,0 миль в час) Буран приземлился в 3 метрах (9,8 фута) по бокам и в 10 метрах (33 фута) по продольной оси от целевой отметки. [28] [29] [ оспаривается – обсудить ] Это был первый космический самолет , совершивший беспилотный полет, включая посадку в полностью автоматическом режиме. [30] Позже было обнаружено, что Буран потерял восемь из своих 38 000 тепловых плиток в ходе полета. [29]
В 1989 году предполагалось, что «Буран» совершит второй беспилотный полет к 1993 году продолжительностью 15–20 дней. [24] Однако распад Советского Союза привел к прекращению финансирования, и программа «Буран» была официально закрыта в 1993 году. [31]
