Буран ( русский : Буран , IPA: [bʊˈran] , что означает «Метель» или «Метель»; серийный номер индекса ГРАУ : 11F35 1K , строительный номер: 1.01 ) был первым космическим самолетом , произведенным в рамках советско-российской программы «Буран». . «Буран» совершил один беспилотный космический полет в 1988 году и был разрушен в 2002 году из-за обрушения ангара-хранилища. [3] Орбитальные аппараты класса «Буран» использовали одноразовую ракету «Энергия» , класс сверхтяжелой ракеты-носителя . Помимо описания первого действующего советско-российского орбитального корабля-челнока, «Буран» также обозначал весь проект советско-российского космического самолета и его летные изделия, 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 девелопменте участвовало более 1000 компаний по всему Советскому Союзу. Космический корабль «Буран» предназначался для запуска на советской сверхтяжелой ракете-носителе «Энергия». Программа «Буран» завершилась в 1993 году. [4]
Орбитальный корабль «Буран» построен вокруг планера, который является его основным конструктивным элементом, поскольку к нему крепятся все остальные компоненты. Необходимые для полета компоненты составляют ок. Это 20% веса орбитального корабля, а еще 11% веса добавляют системы полезной нагрузки и съемные части. Крылья орбитального корабля «Буран» содержат рули высоты, положение которых можно менять от +35° до −20°. [7]
Внешняя часть орбитальных кораблей «Буран» покрыта 38 600 теплозащитными плитками, рассчитанными на 100 входов в атмосферу, [8] [9] которые сами по себе очень похожи на панели американского космического корабля «Шаттл». [10] Однако углеродно-углеродные тепловые плитки Буран имеют антиоксидантное покрытие из дисилицида молибдена. Черное покрытие углеродно-углеродных тепловых плиток помогает рассеивать тепло, и, как и тепловые плитки, используемые в космическом корабле, тепловые плитки Буран приклеены к орбитальному аппарату, а нижняя часть тепловых плиток остается непокрытой для выравнивания давления. плитки с окружающей средой, предотвращая дополнительные механические нагрузки. Зазоры между плитками предназначены для обеспечения теплового расширения. Зазоры были заполнены кварцевым волокном, веревкой, щелочными элементами, вставками и щеточными уплотнителями, а также выполнена гидроизоляция углеуглеродной термоплитки. [8] [11]
Орбитальные аппараты «Буран» и «Шаттл» подвергаются воздействию одинаковых температур и оба имеют одинаковый уровень изоляции. «Буран» имеет другую схему расположения углеродно-углеродных нагревательных плиток на нижней стороне, в которой все зазоры между нагревательными плитками параллельны или перпендикулярны направлению воздушного потока через нижнюю часть орбитального аппарата, что снижает нагрев между тепловыми плитками и в пограничном слое между тепловыми плитками. и окружающий воздух, помогая поддерживать ламинарный поток воздуха через орбитальный аппарат. [9] [8]
Модуль экипажа представляет собой цельнометаллический сварной гермоотсек, в котором расположены рабочие места экипажа, системы управления и жизнеобеспечения. Имеет три палубы. Кабина экипажа, известная как командный отсек (КО), является рабочим пространством экипажа и служит для размещения кресел командира, пилота, инженера и специалиста по полету, а также рабочего места оператора СУР. Средняя палуба или жилой отсек (BO) служит жилыми и спальными помещениями для экипажа. В нем есть рундуки, камбуз, спальные мешки и туалет, а также три приборных отсека с радиооборудованием и системами терморегулирования. Во время запуска и входа в атмосферу на средней палубе могли разместиться до шести членов экипажа. На нижней палубе, известной как агрегатный отсек (АО), размещены системы жизнеобеспечения, системы электроснабжения и части системы терморегулирования. [12] Кабина экипажа по компоновке аналогична кабине космического челнока, с тремя дисплеями на электронно-лучевой трубке . [13]
Стыковочный модуль ( Стыковочный модуль ) монтируется в носовую часть отсека полезной нагрузки. Это сферический отсек диаметром 2,67 м (8,8 футов) с цилиндрическим туннелем, ведущим к андрогинному периферийному стыковочному блоку (АПАС-89). В отличие от американского космического корабля "Шаттл", стыковочный отсек "Бурана" имеет выдвижной туннель, позволяющий увеличить расстояние между орбитальным кораблем и станцией. Другой люк, обращенный в отсек полезной нагрузки, должен был обеспечивать работу орбитального корабля в открытом космосе. [14]
Бортовая система-манипулятор ( Система Бортовых Манипуляторов ), аналогичная СРК космического корабля "Шаттл", разработана в Центральном научно-исследовательском институте робототехники и технической кибернетики для обеспечения операций с полезной нагрузкой. Работать можно было как в ручном, так и в автоматическом режиме. Орбитальный корабль класса «Буран» мог нести, в зависимости от миссии, один или два манипулятора. [14] [15] [16]
.jpg/1280px-Buran_(37637942876).jpg)
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, могли быть установлены либо в отсеке полезной нагрузки и соединены с кабиной экипажа через туннель, либо временно состыкованы с радиальным стыковочным узлом « Кристалла» «Мира». Во время первого полета «Бурана » в отсек полезной нагрузки орбитального корабля был установлен Вспомогательный блок ( Блок Дополнительных Приборов ) 37КБ №37070. На нем было записывающее оборудование и аккумуляторы, обеспечивающие питание бортовых систем, поскольку обычная система питания на топливных элементах в то время не была готова. Второй агрегат, 37КБ №37071, был построен в 1987 году. Планировалось построить третий агрегат, 37КБ №37072, но этого не произошло из-за отмены программы. [17]
Орбитальное маневрирование обеспечивает Объединенная Двигательная Установка . [18]
Система автоматической посадки способна выполнять полностью автоматический спуск, заход на посадку и посадку из любой точки, расположенной в «зоне допустимых стартовых условий» на высоте 100 километров (62 мили), контролируя полет орбитального аппарата во время спуска. Преодоление 8000 километров (4300 миль) во время захода на посадку и в конечном итоге снижение скорости с 28 000 километров в час (15 000 узлов) до нуля. [19]
Первый полет «Бурана» отличался тем, что система автоматической посадки решила выполнить маловероятный (вероятность примерно 3%) маневр в ключевой точке на высоте 20 километров (66 000 футов), который был необходим для увеличения дальности планирования и отвода избыточной энергии. Стандартный заход на посадку осуществлялся с юга и состоял из двух левых поворотов на последний курс захода на посадку. Вместо этого он выполнил дополнительные развороты в обоих направлениях и облетел поле к северной стороне, прежде чем развернуться направо на последний курс. Система посадки решила выполнить маневр, поскольку энергия орбитального аппарата не снизилась достаточно из-за сильного порывистого ветра в этом районе, измеряемого скоростью 15 метров в секунду (29 узлов) и порывами до 20 метров в секунду (39 узлов) на Нижний этаж. [20]
Сухая масса орбитальных аппаратов класса «Буран» оценивается в 62 тонны, максимальная полезная нагрузка — 30 тонн, максимальная стартовая масса — 105 тонн. [21]
Массовая разбивка [3]
Размеры [3] [4]
Движение [4]
В отличие от американского космического корабля "Шаттл" , который приводился в движение твердотопливными ускорителями и собственными жидкостными двигателями орбитального корабля, питаемыми из большого бака, советско-российская система запуска "Энергия" использовала тягу от жидкокислородно-керосинового двигателя РД-170 каждого ускорителя ( каждый с четырьмя соплами), разработки Валентина Глушко , и еще четыре жидкокислородно-кислородных двигателя РД-0120, прикрепленных к центральному блоку. [22]
Единственный орбитальный запуск орбитального корабля 1К1 класса «Буран» (первый орбитальный аппарат, первый полет [23] ) произошел в 03:00:02 UTC 15 ноября 1988 года со стартовой площадки 110/37 космодрома Байконур . [3] [24] Буран был доставлен в космос в беспилотном режиме с помощью специально разработанной ракеты «Энергия». Последовательность автоматического запуска была выполнена, как указано, и ракета «Энергия» подняла корабль на временную орбиту, прежде чем орбитальный аппарат отделился, как было запрограммировано. После вывода на более высокую орбиту и совершения двух витков вокруг Земли двигатели ODU автоматически сработали, чтобы начать спуск в атмосферу, возвращение на стартовую площадку и горизонтальную посадку на ВПП. [25]
После автоматического захода на посадку к Зоне 251 , [3] «Буран» приземлился под собственным контролем в 06:24:42 UTC и остановился в 06:25:24, [26] через 206 минут после запуска. [27] При боковом ветре скоростью 61,2 километра в час (38,0 миль в час) «Буран» приземлился на расстоянии 3 метров (9,8 футов) в поперечном направлении и в 10 метрах (33 фута) в продольном направлении от целевой отметки. [27] [28] Это был первый космический самолет , выполнявший беспилотный полет, включая посадку в полностью автоматическом режиме. [29] Позже выяснилось, что во время полета «Буран» потерял восемь из 38 000 тепловых плиток. [28]
В 1989 году планировалось, что к 1993 году «Буран» совершит второй беспилотный полет продолжительностью 15–20 суток. [23] Хотя программа «Буран» никогда официально не отменялась, распад Советского Союза привел к прекращению финансирования, и этот полет так и не состоялся. [4]
