feljton
Orbitni avion'Buran'– labudova pesma sovjetske kosmonautike ili ... preko trnja do zvezda?
Tokom 70-ih i 80-ih godina Sovjetski Savez je razvio kosmoplan sa krilima poznat pod imenom 'Буран'('Mećava'), koji je zapravo bio odgovor na uočenu vojnu pretnju američkog programa spejs šatlova. Razvoj 'Бурана'je sproveden u okviru programa tzv. 'višekratnog kosmičkog transportnog sistema', ili MTКС-a, koji se sastojao od orbitera sa krilima i teške rakete-nosača 'Energija'.
Buran: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
PLANER ORBITNOG BRODA 'БУРАН'
Osnovna konstrukcija 'Буранa' je bila u vidu planera, koji obezbeđuje aerodinamičke sile, prima sva opterećenja u svim fazama leta, služi kao korpus broda, i u svom sastavu sadrži elemente i sisteme koji su omogućavali spuštanje i samo sletanje. Njegova težina, uključujući sve sisteme, iznosila je oko 40% osnovne težine broda.
Konstrukcija planera (bez termozaštite) obezbeđivala je smeštaj i zaštitu posade, korisnog tereta i različitih sistema i opreme od agresivne okoline u svim etapama leta. Konstrukcija planera je uključivala (vidi sliku):
- hermetični modul kabine za posadu;
- prednji deo trupa;
- srednji deo trupa;
- repni deo trupa;
- balansirajući trimer;
- konzole krila sa aerodinamičkim površinama za upravljanje (elevonima sa svojim trimerima), napadnom ivicom krila i udubljenjima za stajni trap;
- vertikalno kormilo sa vazdušnom kočnicom;
- elementima za kačenje instrumenata, opreme, provodnika, pojaseva, itd.
Konstrukcikaplanera: 1– prednji štit ('kok'); 2 – prednji deo trupa – agregat Ф-1; 3– prednji blok motora za upravljanje; 4– fermetizovana kabina; 5– krilo sa oblogom; 6 – profili napadne ivice krila; 7– elevoni; 8– zaštita elevona; 9– srednji deo trupa – agregat Ф-2; 10– vertikalni stabilizator; 11– kormilo pravca – kočnica; 12– repni deo trupa – agregat Ф-3; 13– balansirajući trimer; 14– poklopci tovarnog prostora sa panelima hladnjaka; 15– poklopci osnovnog stajnog trapa; 16– glavni točkovi; 17– poklopac prednjeg stajnog trapa; 18– prednji točak; 19– ulazni otvor.
Trup'Буранa'je bio podeljen u više sekcija: prednji deo(НЧФ), modul kabine(МК), srednjiirepni deo(СЧФ+ХЧФ)i mlazni motori(ВРДУ)koji nisu planirani za korišćenje u tipičnim misijama.
Tokom montaže orbitera, na planer su radi leta u kosmos dodati neophodni sistemi i agregati, koji su činili oko 20% uzletne težine 'Буранa', a takođe i univerzalna oprema za radove sa korisnim teretom, koja je činila oko 11% uzletne težine.
Formiranje planera u pogonima НПО 'Moлния'tokom leta 1988. I oni će, kao i zavod u Tušinskom, uskoro pasti pod stečaj, a njihova oprema rasprodata bud-zašto... Perestrojka, privatizacija, tipovi poput Jeljcina...
Pri gradnji orbitnog broda 'Буран'usvojena je koncepcija relativno 'hladne' unutrašnje termozaštitne konstrukcije planera (-130° +160°C), s tim što su sâm vrh trupa ('kok') i napadne ivice krilâ bile napravljene od ugljeničkih kompozitnih materijala 'Гравимола'da bi se napravila sigurna toplotna barijera u spoju sa osnovnom konstrukcijom.
Izrada planera je zahtevala i rešavanje problema intenzivnih akustičkih (vibracionih) naprezanja[1], koja su direktno vezana za dinamičku snagu konstrukcije i termozaštite, kao i onih vezanih za pouzdanost funkcionisanja opreme i posade.
Ekstremna opterećenja konstrukcije javljala su se prilikom lansiranja i prolaska kroz transzvučni dijapazon brzinâ[2]u fazama uzletanja i silaska sa orbite.
Pri startu i u početnoj fazi uzletanja, akustično opterećenje je nastajalo usled delovanja nadzvučnih mlazova snažnih pogonskih motora rakete-nosača, a u delu leta sa transzvučnim brzinama, kada se stvaraju maksimalna opterećenja (pročitaj ukratko o tome ovde), dolazilo je do pulsiranja pritiska u graničnom sloju i stvaranja nestcionarnih talasa...
PREDNJI DEO TRUPA (НЧФ)
'НЧФ'je skraćenica od 'носовая часть фюзеляжа'. Prednji deo trupa je imao dužinu od 9 metara, širinu 5,5 i visinu od 6 metara, a služio je za instaliranje modula kabine, bloka motora za upravljanje u orbiti i ostalu neophodnuopremu...
Prednji vrh, koji je prilikom povratka u atmosferu trpeo najviše temperature, bio je napravljen od kompozitnih ugljeničkih vlakana. Materijal je bio nazvan 'Гравимол', a proizvodili su ga u institutu НИИ 'Графит'. Po karakteristikama je bio isti, pa u nečem čak i bolji od američkih analoga.
Pilotska kabina je bila projektovana i proizvedena u konstruktorskom birou Mjasiščeva, a onda testirana na letilici 'OK-ГЛИ'. Čitav prednji deo je bio hermetički zatvoren i horizontalno podeljen u 3 sekcije: u prvoj su sedeli pilot i posada, u drugoj su bili računari, ulaz u letilicu, sedišta za eventualne putnike i sl. i u trećoj različiti sistemi i oprema.
Glavni problem s kojim su se konstruktori suočili bilo je hermetičko zatvaranje (dužina zavarenih hermetizovanih spojeva bila je 153 metra, a broj hermetički zatvorenih otvora 1018!) Ipak, na kraju je postignuto da isticanje vazduha iz kabine bude svega 1,5 kg/dnevno, što odgovara rupici na kabini prečnika 0,35 mm!
Delovi prednjeg dela trupa(agregat Ф-1): 1– prednji 'kok'; prsten N1k; 2– nosač 'koka'; 3– modul kabine (nije ovde prikazan, ali jeste kasnije); 4– gornji delovi rebara; 5– izlasci za slučaj havarije; 6– ramovi prozora; 7– kostur šoferšajbne; 8– prsten N7; 9– paneli gornje sekcije; 10– spojnica sa drugom letilicom; 11– poklopac ulaza; 12– donji delovi rebara; 13– zvezdani otvor; 14– paneli donje sekcije. (Velika slika.)
Ovde je najzanimljiviji taj tzv. 'zvezdani otvor', koji se nalazio na levom zidu trupa, ispred kabine. Kroz njega su 'gledali' senzori za zvezdanu orijentaciju, a to su u ranim fazama projektovanja 'Буранa'konstruktori napravili po uzoru na spejs-šatlove. Od tog se kasnije odustalo, a otvor je postojao samo na prvom prototipu koji je poleteo sa pilotima[3], 'БTС-0.02 OK-ГЛИ', ali je tom prilikom bio pokrivet termozaštitom.
'Šoferšajbna' je imala šest prozora od kvarcnog stakla, a iznad su se nalazila dva otvora za slučaj katapultiranja posade i dva dodatna prozora za kontrolu prilikom spajanja sa drugom letilicom.
Prednji točak stajnog trapa nije konstruktivno pripadao prednjem delu trupa nego srednjem (agregat Ф-2). Prednji deo trupa je napravljen od aluminijumskih legura (1201Т1, Д16чТ1), titanijumske legure (ВТ-23) i čelika (ЭИ-696).
'Буран'je imao po par točkova ispod svakog krila, i jedan manji u 'nosu'. Mehanizme je proizvodilo preduzeće 'Гидромаш'iz Nižegoroda, koji proizvode trapove i za 'Migove', 'Jakove', 'Tupoljeve, 'Iljušine'... Točkovi su po uvlačenju bili hermetički zatvoreni i termozaštićeni u svojim nišama koje je pravio pogon'НИИХимМаш' iz Zagorska. Desno je prikazan prednji točak sa hidraulikom.
[1]Izuzetno negativna pojava prilikom lansiranja, zbog čega se ispod rampe puštaju reke vode koje upola smanjuju akustička opterećenja! Prilikom lansiranja spejs-šatlova, oko 1,2 miliona litara vode bivalo je ispumpano za oko 41 sekunde tokom lansiranja. Voda je izlazila iz mlaznica prečnika 2 metra, a pumpanje je započinjalo 7 sekundi pre paljenja motora.
[2]Transonične brzinesu one do brzine zvuka – 0,8-1,2 Mahova (980-1470 km/h na nivou mora).
[3]Ovim kosmoplanom je letelo i rulalo više probnih pilota, a najviše (14 letova i 6 rulanja) Rimantas Stankjavičius(1944-1960).
Buran: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
