Astronautika: misije

Nedavno sam pričao o kosmosu sa jednim prijateljem i on me pitao zašto se nikada nisu izvodila jednostavna lansiranja iz vazduha. Da ne prepričavam naš razgovor, ali jeste, ideja o vazdušnim lansirnim sistemima stara je tema astronautike. Mada je do sada predlagano na desetine projekata, praktično nijedan nije zaživeo, ne računajući mali „Pegasus“ američke privatne kompanije „Orbital“. Većina ovih predloga nije bila velikih dimenzija, ali su tokom godina neki od njih prerasli u džinove, kao što su sovjetski sistemi Спираль 50/50 i МАКС, pa i Meseršmitov Sänger II. Prva dva sam detaljno opisao pre par godina, a Nemac me tek čeka.

oos1 

Američka trostepena bespilotna raketa „Pegasus“ je uzletala sa aviona na raketni pogon tako što bi se na visini od 12 km otkačinjala i krenula u vis dok ne napusti atmosferu. Dužina: 17 metara, težina: 10,5 tona.

oos2 

Sovjetski „Spiral“ iz sedamdesetih godina. Sastojao se od četvoromotornog hipersoničnog bustera koji je služio kao platforma za tzv. vazdušni start, dva raketna stepena i svemirskog aviona sa posadom. Težina: 115 t. Isti konstruktor (Gleb Lozino-Lozinski) projektovao je i slavni ruski šatl „Buran“.

 oos3 

Jedna od prvih verzija projekta MAKS iz osamdesetih godina. Višenamenski sistem se sastojao od subsoničnog aviona-nosača („An-225“) i orbitnog stepena sa spoljnjim tankom za gorivo.

 oos4

Nemačka dvostepena orbitna letilica „Sänger II“ iz 1985. bila je nastavak nacističkog projekta iz tridesetih godina. Bio je tešak 750 tona.

Većina ovih projekata bila je ograničena veličinom i brzinom matičnog aviona. Lansiranje letilica sa ljudskom posadom zahtevalo je ogromne avione, koji su obično bili nerentabilni sa tačke gledišta enonomičnosti i operativnosti. Ali to nije uvek bio slučaj. Nedavno je kompanija Gejtsovog kolege i milijardera Pola Alena, Stratolaunch systems, predložila da napravi najveći avion na svetu[1] za lansiranje raketa u kosmos, sa i bez posade, u Sjedinjenim Državama (http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=sh29Pm1Rrc0). Ali čak i kada se napravi, džinovski avion „Stratolouncha“ će biti sitan u poređenju sa avionom koji je trebalo da nosi sovjetski sistem OOS (od „Oдноступенчатый Oрбитальный Cамолет“, ООС) iz osamdesetih godina prošlog veka. Ako ne veruješ meni, možda ćeš svojim očima. Pogledaj donje slike.

oos5 

Tupoljevljev vazdušno-kosmički avion (АКС), koji je trebalo da služi kao lansirna platforma za OOS. Iako je slika loša, koliko sam uspeo da dešifrujem, raspon krila 165 m, razmak točkova 40 m, težina pri uzletanju 1.650 t, brzina krstarenja 0,72 Maha, visina leta 6,1 km, dolet 1.336 km, težina goriva 133 t, itd.

 Da, tako je. Džinovski avion od 700 tona[2] formiran je spajanjem dva trupa Antonova An-225 (još i danas najvećeg aviona na svetu) sa ni manje ni više nego 40 motora, smeštenih na nosačima iznad i ispod ogromnih krila. Ukupna težina OOS i orbitera bila je neverovatnih 1,65 miliona kilograma. Tada se mislilo „na veliko“, a sve ostalo je bilo nevažno. A da to nije bio jedini mega-projekat konstruisan za transportovanje orbitnog aviona OOS, vidi se iz priloženog:

oos6 

 oos7

Јoš neke verzije teškog aviona za prenos orbitnog aviona OOS. Prema ovoj koncepciji, šatl je obešen ispod krila ove lansirne platforme, između dva trupa aviona. Ova verzija je nosila više goriva, pa je imala i veći dolet.

 

Takve beštije su trebale da nose višekratne šatlove OOS (rus. OOC, tj. „jednostepene orbitne avione“), osmišljene u prvoj polovini osamdesetih godina u konstruktorskim biroima genijalnog Sergeja Tupoljeva i saradnika iz Centralnog aero-hidro-dinamičkiog instituta (ЦАГИ).

Kao što ime sugeriše, OOS je trebalo da bude jednostepena svemirska letilica sa dvočlanom posadom, sposobna da uzleti i sleti na piste konvencionalnih aerodroma. Sa nečim sličnim su par godina kasnije eksperimentisali i Britanci. [O tim neverovatnim projektima HOTOL i „Skylon“ možeš da pročitaš i u arhivi našeg sajta.] Nažalost, horizontalno uzletanje sa aerodromske piste zahteva enormnu količinu goriva, tako da se od samog početka razmišljalo o lansiranjima ili sa tzv. „vazdušne platforme“ (u suštini aviona „normalne“ veličine), ili sa neke super-velike letilice, čime bi se povećala težina korisnog tereta čitavog sistema.

oos8 

 oos9

 oos10

Jedenostepeni orbitni avion OOS. Kao gorivo je u atmosferi koristio tečni kiseonik i vodonik, a za pogon tri motora potiska od po 200 tona.

 Tri raketna motora OOS koriste kriogeno gorivo (tečni vodonik i kiseonik) i stvaraju maksimalni potisak od 600 tona, mada se razmatralo i korišćenje nadzvučnih „scramjet“ motora, koji bi u atmosferi dostizali brzinu i do 10 Mahova. Dospevši u orbitu, OOS je trebalo da koristi iste motore, ali bi kao gorivo koristili tečni kiseonik i kerozin – slično kao „Buran“ – ovog puta za manevrisanje u orbiti. Upotreba motora na tri vrste goriva bila je značajna ušteda u ukupnoj težini. Pored navedenoih, orbitni avion je imao i 38 trastera čiji je zadatak bio kontrola položaja i orijentacija broda. Zbog velikih rezervoara za gorivo koji idu uz svaki SSTO[3] (Single Stage To Orbit), OOS je mogao da ponese samo dva čoveka i teret od 10 tona. Oblik same letilice je bio vrlo sličan američkim šatlovima ili „Buranu“, samo što je imao širi trup. Termički štit je takođe bio vrlo sličan „Buranovom“, zasnovan na pločicama od keramike i ugljenik-ugljenika. Težina OOS je bila 675 tona, s tim što je većina otpadala na gorivo. Zato je letilica mogla da iz svemira donese teret od preko 100 tona, kao da kao i „Buran“, sleti pri brzini od samo 240 km/h.

oos11 

Kaže: „Temperature na površini prilikom ateriranja“. Koliko ja vidim, najniža temperatura je 500° C, a najviša 1.996° C.

 OOS je bio zamišljen kao napredni svemirski transportni sistem koji je trebalo da do 2000. godine zameni „Buran“. U tom smislu, bio je to samo jedan od mnogih projekata koji su se 70-ih i 80-ih godina pojavili u SSSR-u, kao što su naprimer mini-šatlovi „ЛКС“ (Лёгкий Космический Самолёт) i „OK-M“. Bili su to projekti onog doba, kada je izgledalo da će čovečanstvo lako putovati kosmosom i kada su višekratne kosmičke letilice bile samo jedna od alternativa. Drugom rečju, potpuno drugačije nego danas.

 oos12

 

 oos13

Raketoplan „ЛКС konstruktora Viktora Čelomeja. U orbitu je trebalo da nosi 4-5 tona tereta, a bio bi lansiran raketom „Протон“. Termička zaštita i izolacija su mogli da podnesu do 100 lansiranja. Za ovu letilicu su već bila pripremljena dva lansirna kompleksa. Mnogi danas misle da je kompleks „Протон-ЛКС“ bio u to vreme mnogo bolje rešenje za sovjetski pandan američkim šatlovima.

 oos14

Projektne varijante sredstava za lansiranje višekratnih orbitnih brodova malih dimenzija: s leva na desno – „ОК-М-Зенит“, „ОК-М1-ММКС“ i „ОК-М2-Энергия-М“. Trebali su da nose ljude na rusku orbitnu stanicu „Мир“.

Raketoplan serije „ОК-М“ je bio težak 15 t, imao je dužinu 15 m i raspon krila od 5,6 m. Serija „ОК-М1“ je bila teška 32 t i koristila je kerozin i tečni kiseonik, dok je serija „ОК-М2“ bila teška 30 t i koristila etanol i kiseonik.



[1] Avion biti dugačak 117 metara i biće težak 544 tone! i služiće kao pvi stepen za lansiranje raketa sa kapsulom „Dragon“ privatne kompanije „SpaceX“.Za pokretanje ovog monstruma kiristiće se 6 motora „Boinga 747“. Prvi let se planira za 4 godine.

[2] Max. težina savremenih Džambo-džetova je 340-440 t.

[3] U principu, svaka letilica koja uspe da sa površine nekog tela dođe u orbitu bez odbacivanja nekog dela opreme.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


 
 leksikon 190


stranica posmatraci2019

CURRENT MOON


tvastronomija18