Многоразовые космические аппараты

"Спейс шаттп"

12 апреля 1981 г. многоразовый космический челнок "Колумбия", пилотируемый командиром корабля Дж. Янгом и астронавтом Р. Криппеном, стартовал в космос. 14 апреля "Спейс шаттл" вошел в плотные слои атмосферы со скоростью, соответствующей числу (Маха) М = 25 и, покрыв расстояние 8150 км, коснулся посадочной полосы на высохшем озере Роджерс авиабазы Эдварде (штат Калифорния).

"Буран"

"Буран" - крылатый орбитальный корабль (ОК) многоразового использования, который предназначен для:

- выведения на орбиту вокруг Земли различных космических
объектов;

обслуживания космических аппаратов на орбите ИСЗ;

доставки модулей и персонала для сборки на орбите крупногабарит­ных сооружений и межпланетных комплексов;

возврата на Землю неисправных и выработавших свой ресурс спутников;

освоения оборудования и технологий космического производства;

доставки продукции на Землю;

выполнения других грузопассажирских перевозок по маршруту Земля - Космос - Земля;

решения ряда оборонных задач.

ОК "Буран" выполнен по самолетной схеме типа "бесхвостка" с низко расположенным треугольным крылом двойной стреловидности по передней кромке. Аэродинамические органы управления включают элевоны, балансировочный щиток в хвостовой части фюзеляжа и руль направления, который, раскрываясь по задней кромке, выполняет функции воздушного тормоза. Посадку "по-самолетному" обеспечивает трехопорное с носовым колесом выпускающееся шасси.

В носовой части "Бурана" расположены герметическая вставная кабина (объемом 73 м³) для экипажа (на двух - четырех человек) и пассажиров (до 6 человек), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления. Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися наверх створками, где размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигательнойустановкидопливныебаки,агрегаты гидросисте­мы. В конструкции "Бурана" использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь и другие материалы. На внешней поверхности ОК имеется теплозащитное покрытие, которое рассчитано на многоразовое использование. На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливается гибкая теплозащита, а другие поверхности покрыты теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца и выдерживающими температуру до 1300 "С.Вособотеплонапряженных зонах (в носках фюзеляжа и крыла, где температура достигает 1500... 1600 °С) применен композиционный материал типа углерод-углерод. Этап наиболее интенсивного нагревания ОК сопровождается образовани­ем вокруг него слоя воздушной плазмы, однако, конструкция ОК не прогревается к концу полета более чем до 160 "С. Каждая из 36 000 плиток спроектирована под конкретное место установки, обусловленное теоретическими обводами корпуса ОК. Для снижения тепловых нагрузок выбраны также большие значения радиусов затупления носков крыла и фюзеляжа. Расчетный ресурс конструкции - 100 орбитальных полетов.

Объединенная двигательная установка предназначена для довыведе-ния ОК на опорную орбиту, выполнение межорбитальных маневров, точного маневрирования вблизи обслуживаемых объектов, ориентацию и стабилизацию ОК и торможение для схода с орбиты. Она состоит из двух двигателей орбитального маневрирования, работающих на углеводородном горючем и жидком кислороде, и 46 двигателей газодинамического управления, которые сгруппированы в три блока (один носовой блок и два хвостовых).

В единый бортовой комплекс на основе ЭВМ объединены более 50 бортовых систем, которые включают в себя радиотехнические, телевизионные и телеметрические комплексы, системы жизнеобеспечения, терморегулирования, навигации, электроснабжения и др. Он обеспечива­ет продолжительность пребывания "Бурана" на орбите до 30 суток. Тепло, выделяемое бортовым оборудованием, с помощью теплоносителя подводится к радиационным теплообменникам, установленным на внутренней стороне створок, которые открыты во время нахождения на орбите, и излучается в окружающее пространство.

Первый и единственный полет в автоматическом режиме состоялся 15 ноября 1988 года.

Основные характеристики ОК "Буран" следующие.

Характеристики Значение

Максимальная стартовая масса (в первом полете), т 105 (79,4)

в том числе:

запас окислителя (жидкий кислород), т 10,4

запас горючего (циклин), т 4,1

Масса полезного груза, выводимого на орбиту Я = 200 км, т:

с наклонением i = 50,7° 30

с наклонением i= 97° 16

Посадочная масса, т:

номинальная 82

максимальная 87

Масса полезного груза возвращаемого с орбиты, т:

максимальная 20

номинальная 15

Экипаж, человек:

на этапе летных испытаний (при наличии катапультных кресел) 2

максимальный (без катапультных кресел) до 10

Продолжительность полета, сут.:

номинальная 7

максимальная (с дополнительными баками) 30

Диапазон возможных наклонений орбит, град 50,7...110

Высота орбиты, км:

рабочая круговая 250...500

максимальная 1000

Перегрузки:

при выведении на орбиту (максимальная) 3

при спуске в атмосфере (по номинальной траектории) 1,6

Аэродинамическое качество:

на гиперзвуковых скоростях 1,5

при посадке 5

Максимальная величина бокового маневра при спуске с орбиты, км 1700

Посадочная скорость, км/ч:

средняя (при посадочной массе 85 т) 312

максимальная 360

в первом полете 263

Маршевый двигатель орбитального маневрирования:

тяга в вакууме, кН 88

удельный импульс в вакууме, с 362

Геометрические характеристики, м:

общая длина 36,37

длина фюзеляжа 30,85

ширина фюзеляжа (максимальная) 5,50

размах крыла 23,92

высота на стоянке 16,35

шасси (база; колея) 7,00; 12,79

длина отсека полезного груза 18,55

диаметр отсека полезного груза 4,70

Кратность использования (ресурс), полетов 100