Буран
илотном варианте и отработка бортового манипулятора для доставки
сменных научных модулей. Третий корабль готовился для пилотируемого полета.
На нем должны были ввести все усовершенствования в конструкцию и системы, а
также устранить все замечания по первым пускам. В дальнейшем в пилотируемых
полетах "Бурана" предполагалось завершить его летную отработку, в том числе
при длительных полетах (до 30 суток), и приступить к эксплуатации корабля,
включая транспортно-техническое обслуживание орбитальных комплексов и
выведение на орбиту беспилотных космических аппаратов. Первый корабль после
полета было решено подвергнуть тщательной дефектации. Позже он
использовался для отработки транспортировки корабля в полной комплектации
на самолете "Мрия".
Многоразовый орбитальный корабль "Буран" - это принципиально новый
космический аппарат, объединяющий в себе весь накопленный опыт ракетно-
космической и авиационной техники.
Корабль рассчитан на 100 полетов и может выполнять полеты как в
пилотируемом, так и в беспилотном (автоматическом) варианте. Максимальное
количество членов экипажа 10, при этом основной экипаж - 4 человека и до 6
человек - космонавты-исследователи. При стартовой массе до 105 т корабль
выводит на орбиту полезный груз массой до 30 т и возвращает с орбиты на
Землю груз массой до 20 т. Отсек полезного груза позволяет размещать груз
длиной до 17 м и диаметром до 4,5 м. Диапазон высот рабочих орбит 200-1000
км при наклонениях от 51 до 110 . Расчетная продолжительность полета 7-30
суток. Обладая высоким аэродинамическим качеством, корабль может совершать
боковой маневр в атмосфере до 2000 км. По аэродинамической схеме корабль
"Буран" представляет собой моноплан с низкорасположенным крылом,
выполненный по схеме "бесхвостка". Корпус корабля выполнен негерметичным, в
носовой части находится герметичная кабина общим объемом более 70 куб.м, в
которой располагается экипаж и основная часть аппаратуры. С внешней стороны
корпуса наносится специальное теплозащитное покрытие. Покрытие используется
двух типов в зависимости от места установки: в виде плиток на основе
супертонкого кварцевого волокна и гибких элементов высокотемпературных
органических волокон. Для наиболее теплонапряженных участков корпуса,
таких, как кромки крыла и носовой кок, используется конструкционный
материал на основе углерода. Всего на наружную поверхность "Бурана"
нанесено свыше 39 тысяч плиток. Система управления основана на бортовом
многомашинном комплексе и гиростабилизированных платформах. Она
осуществляет как управление движением на всех участках полета, так и
управление работой бортовых систем. Одной из основных проблем при ее
проектировании была проблема создания и отработки математического
обеспечения. Автономная система управления совместно с радиотехнической
системой "Вымпел" разработки Всесоюзного научно-исследовательского
института радиоаппаратуры (Г.Н.Громов), предназначенной для высокоточных
измерений на борту навигационных параметров, обеспечивает спуск и
автоматическую посадку, включая пробег по полосе до останова. Система
контроля и диагностики, примененная здесь впервые на космических аппаратах
как централизованная иерархическая система, построена на встроенных в
системы средствах и на реализации алгоритмов контроля и диагностики в
бортовом вычислительном комплексе. При этом было принято и реализовано
принципиальное решение - использовать в качестве входной информации данные
системы бортовых измерений, которые до этого традиционно применялись только
для передачи измерений в Центр управления полетом, но не включались в
бортовой контур управления, считаясь ненадежными. На ОК "Буран" же был
проведен специальный анализ измерительных трактов с обеспечением
необходимого резервирования для исключения ложных сигналов.
Радиотехнический комплекс связи и управления поддерживает связь
орбитального корабля с ЦУП. Для обеспечения связи через спутники-
ретрансляторы разработаны специальные фазированные антенные решетки, с
помощью которых осуществляется связь при любой ориентации корабля. Система
отображения информации и органов ручного управления обеспечивает экипаж
информацией о работе систем и корабля в целом и содержит органы ручного
управления в орбитальном полете и при посадке. Система электропитания
корабля, созданная в НПО "Энергия", построена на базе электрохимических
генераторов с водородно-кислородными топливными элементами разработки
Уральского электрохимического комбината (А.И.Савчук). Мощность системы
электропитания до 30 кВт при удельной энергоемкости до 600 Вт.ч/кг, что
значительно превышает удельные параметры перспективных аккумуляторных
батарей. При ее создании пришлось среди многих решить две основные
проблемы: разработать впервые в СССР принципиально новый источник
электроэнергии - электрохимический генератор на основе топливных элементов
с матричным электролитом, обеспечивающий непосредственное преобразование
химической энергии водорода и кислорода в электроэнергию и воду и
разработать впервые в мире систему космического криогенного докритического
(двухфазного) хранения водорода и кислорода без потерь. Система
электропитания состоит из четырех ЭХГ, смонтированных совместно с
пневмоарматурой и теплообменниками на раме в виде единого энергоблока, двух
сферических криостатов с жидким водородом и двух сферических криостатов с
жидким кислородом, двух блоков дренажа водорода и кислорода, через которые
может также осуществляться аварийный сброс воды, вырабатываемой ЭХГ, и
приборного модуля, в котором размещены приборы автоматического контроля и
управления, а также электросиловой коммутации. Три электрохимических
генератора из четырех обеспечивают штатную программу полета, два ЭХГ -
посадку в аварийной ситуации. Секционирование хранения и подачи в ЭХГ
водорода и кислорода также увеличивает надежность выполнения программы
полета. Орбитальный корабль "Буран" снабжен бортовым комплексом
обслуживания полезных грузов, включающим в себя бортовой манипулятор для
различных операций с полезными грузами на орбите.
Особо необходимо остановиться на объединенной двигательной установке. Эта
сложнейшая установка разработана в НПО "Энергия" при головной роли
комплекса 27 (руководитель комплекса Б.А.Соколов). ОДУ, работающая на
экологически чистых компонентах топлива - жидком кислороде и синтетическом
углеводородном горючем синтин, предназначена для выполнения всех
динамических операций орбитального корабля с момента прекращения работы II
ступени ракеты-носителя "Энергия" до завершения спуска орбитального корабля
в атмосфере. Жидкий кислород в паре с синтетическим углеводородом
повышенной калорийности существенно повышает энергетические возможности
орбитального корабля и одновременно делает его эксплуатацию более
безопасной и экологически чистой, что особенно важно для многоразовых
транспортных космических систем, а использование кислорода позволяет
связать ОДУ с такими бортовыми системами, как системы электропитания и
жизнеобеспечения.
Впервые в практике двигателестроения была создана объединенная двигательная
установка, включающая топливные баки окислителя и горючего со средствами
заправки, термостатирования, наддува, забора жидкости в невесомости,
аппаратурой системы управления и т.п. Если оценивать по степени сложности и
трудоемкости ракетные разгонные блоки, изготовленные в предыдущие годы, то
ОДУ по степени насыщенности пневмогидравлическими системами, приборами и
бортовой кабельной сетью, видами и объемами проверок на герметичность и
контролю по установке двигателей можно отнести к самому сложному и
трудоемкому изделию. Техническое своеобразие ОДУ, по сравнению с другими
разработками аналогичного назначения, во многом определялось и определяется
повышенными требованиями к безопасности и надежности, многократностью
использования, участием в выходе из нештатных ситуаций, изменением
ориентации перегрузок при входе в атмосферу и другими особенностями.
Большинство новых технических решений при создании ОДУ было связано с
транспортированием жидкого кислорода по длинным трубопроводам к управляющим
двигателям ориентации и его длительным хранением на орбите; большим
влиянием массы топлива на центровку ОК как крылатого летательного аппарата;
специфическими требованиями к ОДУ как элементу многоразовой космической
системы (увеличенный ресурс, большие нагрузки, операционная гибкость и
др.), а также с рядом технических решений, потребовавших разработки
качественно новых средств контроля, диагностики и аварийной защиты
двигателей и систем ОДУ. Объединенная двигательная установка состоит:
|- |из двух жидкостных ракетных двигателей орбитального маневрирования |
| |тягой 8800 кгс и удельным импульсом тяги 362 кгс-с/кг, выполненных по |
| |схеме с дожиганием газогенераторного газа в камере сгорания; |
|- |38 управляющих двигателей с тягой по 400 кгс и 8 двигателей точной |
| |ориентации тягой по 20 кгс, работающих на газообразном кислороде; |
|- |кислородного бака и бака горючего со средствами заправки, |
| |термостатирования, наддува, забора жидкости в невесомости. |
Размещение дв
| |  скачать работу |
Буран |
