Sistemi di lancio subacquei: come arrivare da sott'acqua in orbita o nello spazio?

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Sistemi di lancio subacquei: come arrivare da sott'acqua in orbita o nello spazio?
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Video: Perché gli Shuttle decollano verticalmente 2024, Maggio
Anonim
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Credi che voglia parlarti ancora una volta dei "city killers", questi predatori segreti delle profondità marine, che con la loro raffica riescono a cancellare una superficie paragonabile all'area di più di 300 megalopoli nel mondo? No. Più precisamente, non proprio "no"! "Trasformiamo le spade in vomeri"[3]: parleremo dei razzi portatori quasi pacifici "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" e "Rickshaw". Per la precisione, alla nascita erano dei veri combattenti e potevano cancellare dalla faccia del pianeta quasi ogni paese del mondo.

Razzo marino e sistemi spaziali

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L'aria "puzzava" … no, non un temporale, ma tirata come un letame (direi - merda): "glasnost" e "perestroika", "cooperazione" e "nuovo pensiero politico", "pluralismo" e " disarmo".

Con il deteriorarsi della situazione economica nel paese, la leadership sovietica considerava la riduzione degli armamenti e delle spese militari come un modo per risolvere i problemi finanziari, quindi non richiedeva garanzie e passi adeguati dai suoi partner, perdendo al contempo le sue posizioni nell'arena internazionale. [2]

Si concentrerà su come lo State Missile Center del Design Bureau im. V. P. Makeeva (Miass) ha risolto il problema della "conversione" nell'era della "perestrojka" e dopo la sua fine.

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Nel 1985, la società ha continuato attivamente lo sviluppo della tecnologia missilistica militare per le esigenze della Marina dell'URSS: ha modernizzato con successo i sistemi missilistici D9RM e D19, sviluppato e testato nuove attrezzature da combattimento e ha svolto lavori sulla creazione e sui test sul campo del nuovo complesso strategico R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.

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Puoi conoscere i prodotti militari del GRC e le sue caratteristiche prestazionali seguendo i link:

→ Sistemi missilistici da combattimento.

→ Caratteristiche principali.

→ Inizio immersioni. Il risultato dell'attività dell'Ufficio Progettazione Ingegneria Meccanica / Rassegna video /.

Durante questi periodi, la leadership ha deciso che KBM aveva bisogno di trovare e conquistare la sua nicchia nel tema dei razzi e dello spazio. Una delle direzioni di questo lavoro è stata la proposta di utilizzare missili balistici sottomarini (SLBM) per lanciare carichi utili nello spazio. Innanzitutto, hanno richiamato l'attenzione sugli SLBM da smantellare dopo la fine della loro vita di servizio e in conformità con il Trattato sulla riduzione e limitazione delle armi strategiche offensive.

Produrre pentole e padelle o fare ciò in cui siamo bravi?

Il lavoro è stato svolto nelle seguenti direzioni:

Il pioniere in questo settore è stato il missile RSM-25 convertito (URAV VMF - 4K10, NATO - SS-N-6 Mod 1, Serb): il veicolo di lancio "Swell", che è stato utilizzato per condurre esperimenti unici in condizioni di breve durata. termine gravità zero, fornito su una sezione passiva della traiettoria (tempo di assenza di gravità 15 minuti, livello di microgravità 10-3G).

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L'unità era composta da 15 forni esotermici, apparecchiature di misurazione e comando delle informazioni, un sistema di paracadute di atterraggio morbido. Vari materiali di partenza sono stati posti in forni esotermici, in particolare silicio-germanio, alluminio-piombo, Al-Cu, superconduttore ad alta temperatura e altri, di cui, nel corso dell'esperimento a gravità zero a temperature in forni da 600 ° C a 1500 ° C, dovrebbero essere stati ottenuti materiali con nuove proprietà.

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Il 18 dicembre 1991, per la prima volta nella pratica domestica, è stato lanciato un veicolo di lancio balistico con il modulo tecnologico Sprint da un sottomarino nucleare di classe Navaga (Progetto 667A Navaga, secondo il Ministero della Difesa degli Stati Uniti e la classificazione della NATO - Yankee). Il lancio ha avuto successo e il cliente scientifico, NPO Kompomash, ha ricevuto campioni unici di nuovi materiali. Quindi il primo passo è stato fatto nel tema del razzo e dello spazio di KBM.

Ma non tutto è stato così semplice: è successo il Comitato di emergenza statale, poi l'URSS stessa ha cessato di esistere, il governo e la sua linea generale sono cambiati, Chubais e Gaidar, Eltsin e i suoi generali e altre nuove figure

élite politica. Racchetta e formazione di nuove "élite" imprenditoriali:

Sistemi di lancio subacquei: come arrivare da sott'acqua in orbita o nello spazio?
Sistemi di lancio subacquei: come arrivare da sott'acqua in orbita o nello spazio?

La riduzione del volume delle questioni difensive ha posto all'attenzione del personale della CRS “KB im. Accademico V. P. Rendere "il compito di intensificare la ricerca di nuove aree ad alta intensità scientifica" civili che consentirebbero di trattenere personale altamente qualificato, base materiale e tecnologica, infatti, per dare l'opportunità di" sopravvivere ".

La rapida adattabilità alle nuove traiettorie, l'energia e la perfezione della massa degli SLBM, combinata con indicatori di alta affidabilità e sicurezza, consentono di utilizzarli come mezzo per trasportare carichi utili per vari scopi nello spazio vicino durante l'addestramento e il tiro pratico e lanci per confermare e prolungare la vita di servizio.

Nell'interesse di condurre nuovi esperimenti a gravità zero, è stata creata un'unità biotecnologica balistica "Ether" con attrezzatura scientifica "Meduza", progettata per la pulizia ad alta velocità durante il volo di preparazioni mediche speciali in un campo elettrostatico creato artificialmente. Il 9 dicembre 1992, al largo della costa della Kamchatka, un sottomarino nucleare della flotta del Pacifico ha lanciato con successo il razzo vettore Zyb dotato dell'attrezzatura Meduza e nel 1993 è stato effettuato un altro lancio simile. Nel corso di questi esperimenti, è stata dimostrata la possibilità di ottenere farmaci di alta qualità, incluso l'interferone antitumorale "Alpha-2", in condizioni di assenza di gravità a breve termine.

Nel 1991-1993 Il sottomarino del progetto 667BDR ha effettuato tre lanci dei razzi vettore Zyb con i blocchi scientifici e tecnologici Sprint ed Efir, sviluppati in collaborazione con l'NPO Kompozit e il Center for Space Biotechnology.

Il blocco Sprint è stato progettato per elaborare i processi per ottenere materiali semiconduttori con una struttura cristallina migliorata, leghe superconduttrici e altri materiali in condizioni di gravità zero. Il blocco Ether con apparecchiature biotecnologiche Meduza è stato utilizzato per studiare la tecnologia di purificazione dei materiali biologici e per ottenere preparati biologici e medici di elevata purezza mediante elettroforesi.

Sono stati ottenuti campioni unici di monocristalli di silicio e alcune leghe (Sprint), e negli esperimenti di Meduza, sulla base dei risultati degli studi dell'interferone alfa-2 antivirale e antitumorale, è stato possibile confermare la possibilità di purificazione spaziale di preparati biologici sotto condizioni di assenza di gravità a breve termine. In pratica, è stato dimostrato che la Russia ha sviluppato una tecnologia efficace per condurre esperimenti in condizioni di gravità zero a breve termine utilizzando missili balistici marini.

La logica continuazione di questo lavoro è stato il lancio del Volna LV nel 1995

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Il razzo vettore "Volna", creato sulla base dell'SLBM RSM-50 (SS-N-18), con un peso di lancio di circa 34 tonnellate, viene utilizzato, prima di tutto, per lanci lungo traiettorie balistiche per risolvere i problemi di sviluppare tecnologie per ottenere materiali in microgravità e altre ricerche.

L'uso in combattimento dell'RSM-50 SLBM dalla posizione subacquea del sottomarino è assicurato quando il mare è agitato fino a 8 punti, ad es. è stata realizzata un'applicazione praticamente per tutte le stagioni per la ricerca scientifica e il lancio di LV.

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L'inizio dell'uso commerciale degli SLBM può essere considerato il lancio nel 1995 del Volna LV dal sottomarino Kalmar project 667 BDRM. Il lancio è stato effettuato lungo la rotta balistica Mare di Barents - Penisola di Kamchatka a una distanza di 7500 km. Il modulo di convezione termica dell'Università di Brema (Germania) è diventato il carico utile per questo esperimento internazionale.

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Quando si lancia il Volna LV, viene utilizzato l'aereo Volan salvato. È destinato alla ricerca scientifica e applicata in condizioni di gravità zero mediante lanci lungo traiettorie suborbitali.

In volo, le informazioni telemetriche sui parametri monitorati vengono trasmesse dall'aeromobile. Nella fase finale del volo, il dispositivo effettua una discesa balistica e, prima dell'atterraggio, viene attivato un sistema di salvataggio con paracadute a due stadi. Dopo un atterraggio "morbido", il dispositivo viene rapidamente rilevato ed evacuato.

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Per lanciare apparecchiature di ricerca di peso maggiore (fino a 400 kg), viene utilizzata una versione migliorata dell'aereo salvato Volan-M. Oltre alle dimensioni e al peso, questa variante ha un originale layout aerodinamico.

Oltre agli strumenti scientifici del peso di 105 kg, il veicolo salvato contiene un complesso di misurazione a bordo. Fornisce il controllo dell'esperimento e il controllo dei parametri di volo. ALS "Volan" è dotato di un sistema di atterraggio con paracadute a tre stadi e di attrezzature per la ricerca operativa (non più di 2 ore) del veicolo dopo l'atterraggio. Al fine di ridurre i costi e i tempi di sviluppo, sono state prese in prestito nella massima misura soluzioni tecniche, componenti e dispositivi di sistemi missilistici seriali.

Durante il lancio del 1995, il livello di microgravità era di 10-4…10 -5g con un tempo di gravità zero di 20,5 minuti. Sono iniziate le ricerche, che mostrano la possibilità fondamentale di realizzare un velivolo soccorso con equipaggiamento scientifico di peso fino a 300 kg, lanciato dal razzo vettore Volna lungo una traiettoria con un tempo di gravità zero di 30 minuti a un livello di microgravità di 10-5…10-6 G.

Il razzo Volna può essere utilizzato per lanciare apparecchiature su traiettorie suborbitali per studiare i processi geofisici nell'atmosfera superiore e nello spazio vicino, monitorare la superficie terrestre e condurre vari esperimenti, anche attivi.

L'area di carico è un tronco di cono con un'altezza di 1670 mm, un diametro di base di 1350 mm e un raggio smussato della parte superiore del cono di 405 mm. Il razzo fornisce il lancio di carichi utili con una massa di 600 … 700 kg su una traiettoria con un'altezza massima di 1200 … 1300 km e con una massa di 100 kg - con un'altezza massima fino a 3000 km. È possibile installare diversi elementi di carico sul razzo e separarli in sequenza.

Nella primavera del 2012, una capsula EXPERT è stata lanciata da un sottomarino nell'Oceano Pacifico utilizzando il razzo di conversione Volna e il complesso spaziale commissionato dal Centro aerospaziale tedesco (DLR).

Il progetto EXRERT è in corso di attuazione sotto la guida dell'Agenzia spaziale europea.

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L'Istituto di ricerca di Stoccarda nella tecnologia delle costruzioni e del design e il Centro aerospaziale tedesco hanno sviluppato e prodotto un naso in fibra ceramica per la capsula EXPERT.

Il naso in fibra di ceramica contiene sensori che registrano i dati ambientali quando la capsula ritorna nell'atmosfera, come la temperatura superficiale, il flusso di calore e la pressione aerodinamica. Inoltre, a prua c'è una finestra attraverso la quale lo spettrometro registra i processi chimici che si verificano nel fronte d'urto quando entrano nell'atmosfera.

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→ Caratteristiche tecniche del veicolo di lancio "Volna".

Veicolo di lancio "Calma"

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La famiglia di veicoli di lancio di classe leggera: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R è stata sviluppata sulla base dell'R-29RM SLBM ed è destinata al lancio di piccoli veicoli spaziali in orbite vicine alla terra. Il veicolo di lancio "Shtil" non ha analoghi al mondo in termini di livello di energia raggiunta e indicatori di massa; fornisce il lancio di carichi utili fino a 100 kg in orbite con un'altezza del perigeo fino a 500 km con un'inclinazione di 78,9 º.

Durante la finalizzazione dello standard R-29RM SLBM per il lancio del veicolo spaziale, sono state apportate alcune modifiche. È stato aggiunto un telaio speciale per il montaggio del veicolo spaziale da lanciare ed è stato modificato il programma di volo. Nella terza fase è stato installato un apposito container telemetrico con apparati di servizio per il controllo del prelievo da parte dei servizi a terra. I progettisti hanno dovuto anche risolvere il problema legato al riscaldamento del cupolino durante il lancio del razzo e la sua uscita dall'acqua, che potrebbe portare a danni al veicolo spaziale.

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La navicella è alloggiata in una capsula speciale che protegge il carico utile dalle influenze termiche, acustiche e di altro tipo provenienti dallo stadio superiore. Dopo essere entrati nell'orbita specificata, la capsula con la navicella viene separata e l'ultimo stadio viene rimosso dalla traiettoria di volo della navicella. L'apertura della capsula e il rilascio del carico viene eseguita dopo che il passo è andato a una distanza che esclude l'effetto dei motori operativi sulla navicella.

Il primo lancio dello Shtil-1 LV è stato effettuato il 7 luglio 1998 dal sottomarino nucleare K-407 Novomoskovsk. Il carico utile era costituito da due satelliti della Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N e Tubsat-Nl.

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Il più grande dei satelliti Tubsat-N ha dimensioni complessive di 320x320x104 mm e una massa di 8,5 kg. Il più piccolo dei satelliti Tubsat-Nl è installato al momento del lancio sulla parte superiore della navicella spaziale Tubsat-N. Le sue dimensioni complessive sono 320x320x34 mm e il suo peso è di circa 3 kg.

I satelliti sono stati lanciati in orbita vicino a quello calcolato. I parametri dell'orbita del terzo stadio del veicolo di lancio dopo il ritiro dal veicolo spaziale erano:

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Un contenitore speciale del peso di 72 kg è installato sul terzo stadio del vettore. Il contenitore contiene apparecchiature di telemetria per il monitoraggio di una serie di parametri e apparecchiature per condurre il monitoraggio radio dell'orbita.

Il sottomarino nucleare K-407, con cui è stato effettuato il lancio, fa parte della terza flottiglia della Flotta del Nord e ha sede presso la base navale di Sayda-Guba (base navale) nella baia di Olenyaya vicino al villaggio di Skalisty (ex Gadzhievo, poi di nuovo ribattezzata Gadzhievo) zona Murmanskaya.

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Questa è una delle sette navi costruite secondo il progetto 667BDRM "Dolphin" (Delta IV secondo la classificazione NATO).

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Il veicolo di lancio "Shtil-1" consente di posizionare un carico utile del peso di 70 kg in un'orbita circolare con un'altitudine di 400 km e un'inclinazione di 79 gradi.

Il design dello stadio superiore del prototipo è progettato per ospitare quattro testate compatte in volumi isolati di piccole dimensioni. A causa del fatto che i moderni veicoli spaziali commerciali sono caratterizzati da una bassa densità di imballaggio e richiedono uno spazio integrale relativamente grande, è impossibile utilizzare appieno le capacità energetiche del LV. Cioè, il design LV impone una limitazione allo spazio occupato dal veicolo spaziale, che è 0,183 m3… L'ingegneria energetica LV consente il lancio di un veicolo spaziale di massa maggiore.

La conversione del razzo R-29RM nel razzo vettore Shtil viene effettuata con modifiche minime, la navicella spaziale viene posizionata sul sito di atterraggio di una delle testate in una capsula speciale che fornisce protezione dalle influenze esterne. Il missile viene lanciato dal sottomarino o dalla posizione di superficie del sottomarino. Il volo viene effettuato in modalità inerziale.

Una caratteristica distintiva di questo complesso è l'uso dell'infrastruttura esistente del campo di addestramento "Nyonoksa", comprese le strutture di lancio a terra, nonché i missili balistici seriali R-29RM, rimossi dal servizio di combattimento. Modifiche minime al razzo garantiranno un'elevata affidabilità e precisione nel posizionare il carico utile in orbita a un basso costo di lancio ($ 4 … 5 milioni).

Lo Shtil-2 LV è stato sviluppato come risultato della seconda fase di modernizzazione del missile balistico R-29RM. In questa fase viene creato un vano di carico utile per accogliere il carico utile, che consiste in una carenatura aerodinamica che viene fatta cadere in volo e un adattatore su cui si trova il carico utile. L'adattatore fornisce l'aggancio del vano di carico utile con il vettore. Il volume del vano di carico è di 1,87 m3.

Il complesso è stato creato sulla base dei missili balistici dei sottomarini R-29RM (RSM-54, SS-N-23) e dell'infrastruttura esistente della Nyonoksa Northern Range, situata nella regione di Arkhangelsk.

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L'infrastruttura della discarica comprende:

Razzo e complesso spaziale "Shtil-2"

Complesso di lancio a terra

Quest'ultimo comprende una postazione tecnica e di lancio, dotata di attrezzature per lo stoccaggio, le operazioni di pre-lancio e il lancio di razzi.

Il complesso dei sistemi di controllo fornisce il controllo automatico centralizzato dei sistemi del complesso in tutte le modalità operative, il controllo della preparazione pre-lancio e del lancio di un razzo, la preparazione delle informazioni tecniche e un compito di volo, l'immissione di un compito di volo e il controllo di un razzo per posizionare un carico utile in una data orbita.

Complesso di misurazione delle informazioni - fornisce la ricezione e la registrazione delle informazioni telemetriche durante il volo, l'elaborazione e la consegna dei risultati delle misurazioni al cliente di lancio.

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Numerosi lanci da un banco di prova a terra e da sottomarini hanno dimostrato l'elevata affidabilità del prototipo di razzo seriale R-29RM (la probabilità di successo del lancio e del volo è di almeno 0,96).

Il complesso di lancio a terra consente:

I lanci dal complesso di lancio da terra assicurano la formazione di orbite nell'intervallo di inclinazioni orbitali da 77 ° a 60 °, che limita l'area di utilizzo del complesso.

Quando si lancia dall'albero del sottomarino, è possibile iniziare nell'intervallo di latitudine da 0 ° a 77 °. L'intervallo delle possibili inclinazioni è determinato dalle coordinate del punto di partenza.

Allo stesso tempo, rimane la possibilità di utilizzare il sottomarino per lo scopo previsto

Per migliorare le condizioni per il posizionamento del carico utile, è stata sviluppata una variante del veicolo di lancio Shtil-2.1 con carenatura della testa.

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Quando il razzo era dotato di una carenatura della testata più grande e di uno stadio superiore di piccole dimensioni (Shtil-2R), la massa del carico utile è aumentata a 200 kg e il volume per posizionare il carico è aumentato in modo significativo.

L'uso del sottomarino come complesso di lancio consente di lanciare razzi vettore Shtil praticamente a qualsiasi inclinazione orbitale

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La carenatura aerodinamica è stata realizzata sigillata per fornire protezione da polvere e umidità del carico utile. Il design della carenatura aerodinamica ha consentito ai portelli sulla superficie laterale di fornire ulteriori collegamenti del carico utile con l'attrezzatura del complesso di lancio a terra.

I lanci potrebbero essere effettuati da un complesso di lancio a terra o da un pozzo sottomarino in superficie.

Le principali caratteristiche del complesso LV "Shtil-2" sono riportate in tabella.

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Il razzo Shtil-3A (RSM-54 con un nuovo terzo stadio e un motore di overclock in caso di lancio da un aereo An-124 (secondo il progetto Aerokosmos)) è in grado di trasportare un carico utile del peso di 950-730 kg ad un equatoriale orbita con un'altitudine di 200-700 km …

Alle insistenti richieste degli operai (voyaka uh & Co), interrompo, per non confondere la mente del lettore. Tuttavia, non disconnetterti, non ho ancora coperto i sistemi "Surf" e "Risciò", oltre a come puoi riforgiare rapidamente i vomeri in spade.

Fonti primarie e citazioni:

Foto video, grafica e link:

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