طائرات الفضاء: على الأقل في الجو حتى في الفراغ

الصورة

في السنوات القادمة ، قد يكتسب موضوع الطائرات الفضائية (VKS) - الطائرات القادرة على التحليق في الفضاء والجو - رياحًا ثانية. فمن ناحية ، لا تتخلى الشركات الخاصة عن محاولات إنشاء مركبات تجارية للسياحة الفضائية . من ناحية أخرى ، يقربنا تطور التكنولوجيا من تكليف الطائرات بدون طيار التي يمكن أن تتدلى في الفضاء لسنوات قبل تحقيق مهمتها الغامضة . علاوة على ذلك ، فإن تراث اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في شكل سفن شحن بروجرس تتوقف عن تلبية خطط لمزيد من تطوير برامج الفضاء السلمي. لذا من الممكن أنه في أحشاء مكاتب التصميم العسكرية والمدنية الروسية ، العمل على قدم وساق بالفعل لإنشاء نظام التداول بالفيديو. وعلى الرغم من أن التاريخ لا يحب أن يتم "ترحيله" ، فبالإضافة إلى "بوران" ، كان لدينا العديد من المشاريع المثيرة للاهتمام من المركبات الفضائية / الطائرات الفضائية ، والتي ظلت على الورق. أذكر البعض منهم.

حول المصطلحات: اليوم ، تحت طائرة فضائية ، يتم وضع سفينة في المدار بمساعدة محركاتها ومركبة إطلاق أو طائرة معززة. سفينة الفضاء هي سفينة تصل إلى الفضاء فقط من خلال محركاتها الخاصة.

ماكسيمكا




في أوائل الثمانينيات ، قبل بضع سنوات من الانتهاء من العمل على نظام الطاقة-بوران ، والذي كان إطلاقه الناجح يثبت كفاءة تصميم خطة الفضاء السوفياتية ، تم إطلاق مشروع MAKS ، وهو نظام فضاء قابل لإعادة الاستخدام. بقيت بضع سنوات أخرى قبل التكليف بمحطة مير. وبدلاً من "بروجرس" و "النقابات" ، كان يجب تسليم السفن المأهولة والآلية القابلة لإعادة الاستخدام إلى المحطة ونقلها من قبل رواد الفضاء ، وكذلك إلى الإمداد.



في إطار MAKS ، تم تطوير ثلاثة أنواع من الطائرات الفضائية:

  • MAKS-T المتاح بدون طيار. كتلة البضائع المعروضة تصل إلى 18 طنا.


  • MAKS-M غير قابلة لإعادة الاستخدام.


  • MAKS-OS-P المأهولة القابلة لإعادة الاستخدام. الطول - 19.3 م ، جناحيها - 13.3 م ، الوزن - 27 طنًا.





للمقارنة: كان طول بوران 36.4 م ، وكان طول جناحيها 24 م ووزنها 105 طن.

على عكس بوران الكبيرة والثقيلة ، التي تم إطلاقها في المدار من قبل أقوى طاقة ، كان من المقرر إطلاق طائرات MAKS الفضائية من قبل إحدى روائع صناعة الطائرات السوفيتية - طائرة An-225 Mriya. هذا جعل من الممكن تقليل تكلفة الإطلاق بشكل كبير.





لسوء الحظ ، على الرغم من الدراسة العميقة للمشروع وبناء نماذج كاملة الحجم ، كان نظام MAKS ضحية انهيار البلاد.



تقدير حجم تخطيط خزان الوقود:



"صغيرة لكن ثلاثة"


بعد عامين من بدء العمل على MAKS ، بدأت NPO Energia في إنشاء عائلة كاملة من السفن المأهولة التي يمكن إعادة استخدامها. تم التوصل إلى العديد من الأفكار في مشروع بوران ، الذي شكل الأساس لسفن أصغر حجمًا ، وبالتالي أرخص بكثير ، موافق: OK-M و OK-M1 و OK-M2. مثل بوران ، كان من المفترض إطلاقهم في الفضاء باستخدام مركبات الإطلاق.

كان لدى OK-M مخطط ديناميكي هوائي مشابه لبوران و MAKS-OS ، لكن كتلته كانت 15 طنًا فقط بامتداد 10 أمتار وطول 15 مترًا. كان من المفترض إطلاقها في الفضاء حتى 3.5 طن من البضائع أو أربعة رواد فضاء (اثنان آخرين شخص - الطاقم). كان وزن OK-M1 و OK-M2 ضعفي الوزن: الوزن 30-32 طن ، الطول حوالي 19 م ، جناحيها 12.5 م ، وزن البضائع - 7.2 و 10 أطنان ، على التوالي. طواقم - أربعة أشخاص لكل منهما.

خيارات التنسيب على مركبات الإطلاق:



OK-M2:



Tupolevs في الفضاء


في أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات ، عمل مكتب تصميم توبوليف على مشروع قاذفة المدارات Tu-2000 الأسرع من الصوت.





كان من المفترض أن تقلع Tu-2000 وتهبط بشكل مستقل وتتسارع إلى 20-25 Machs. استقلالية الرحلة المدارية هي يوم واحد ، مع إمكانية الطيران في الغلاف الجوي بسرعة تفوق سرعة الصوت ، والقدرة على المناورة بسرعات دون سرعة الصوت. تم تطوير تصاميم العديد من النماذج التجريبية:

  • ثلاثة أنواع مختلفة من VKS Tu-2000A بأحجام مختلفة (طول 26-55 م) للعمل في رحلات جوية.


  • VKS مأهولة قابلة لإعادة الاستخدام مع كتلة إقلاع حوالي 250-280 طن (نصفها وقود ، هيدروجين سائل) بطول يصل إلى 75 مترًا وطول جناحيها 28 مترًا.



وأخيرًا ، على أساس VKS ، تم التفكير أيضًا في قاذفة القنابل الاستراتيجية Tu-2000B التي يبلغ مداه 10 آلاف كيلومتر وكتلة الإقلاع 350 طنًا ، وسرعتها على ارتفاع 30 كم هي 6 ماخ.

هيركولت الذري


في السبعينيات ، في أحد معاهد البحوث التابعة لوزارة الدفاع ، تم تطوير مشروع مركبة فضائية وحشية مع 10 محركات رامجيت أسرع من الصوت (SCRE) للطيران في الغلاف الجوي ومحرك نفاث نووي للطيران في الفضاء. حصل على تسمية MG-19 (Myasischev - Gurko ، "gurkolet").











كانت ميزة MG-19 على نظام Energy-Buran ، الذي بدأ تطويره أيضًا في السبعينيات ، هو عدم الحاجة إلى مركبة إطلاق أو طائرة للانسحاب. كان على سفينة الفضاء cyclopean أن تقلع بشكل مستقل ، والذهاب إلى الفضاء ، وأداء العمل اللازم والعودة إلى المطار. مع كتلة تبلغ حوالي 500 طن ، كان من المفترض أن يأخذ هذا الوحش ما يصل إلى 45 طنًا من البضائع إلى الفضاء. ومع ذلك ، تم إغلاق المشروع في مرحلة مبكرة إلى حد ما ، ربما بسبب خطة جريئة للغاية.

رأس الخيمة


RAKS هي طائرة فضاء روسية. بدأ العمل عليه في عام 1993. أنشأ المشروع مختبرًا أسرع من سرعة الصوت "بارد" ، حيث تم تحقيق سرعة ماخ 6.5.







بعد ذلك ، تم تطوير مركبة الطيران Igla التجريبية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، والتي تم تركيبها على طائرة سكرامجيت وتم حتى سرعات طيران أعلى - حتى M = 14.







المصير الإضافي لمشروع RAKS غامض ، والمعلومات مجزأة للغاية ، وحتى تلك في شكل شائعات. ربما ، تم تصنيف المشروع واليوم يتم إنشاء استجابتنا للبنتاغون على أساس RAKS.

مجز الفضاء


وأخيرًا ، نحتاج إلى ذكر مشروع مركبة الفضاء كليبر ، الذي بدأ في التسعينات وأغلق في عام 2006. كانت طائرة فضاء صغيرة قابلة لإعادة الاستخدام بوزن إطلاق يبلغ 13-14.5 طنًا ، تم إنشاؤها في نسختين: مجنحة وبدون أجنحة. كان من المقرر استخدامه في كل من الإصدارات المأهولة وغير المأهولة ، وكان مخصصًا لتناوب رواد الفضاء في محطات الفضاء ، ونقل البضائع ، والبحث ، والرحلات السياحية.

ستكون قدرة كليبر على المناورة في الغلاف الجوي محدودة جدًا نظرًا لصغر حجم الأجنحة. وكانت النتيجة رحلة باليستية مع إمكانية التصحيح. وليس هناك ما يقال عن التعديل بدون أجنحة - في الواقع ، إنها مجرد كبسولة مع نظام هبوط المظلة. عند العودة إلى الأرض ، كان من المفترض أن تستوعب السفينة ما يصل إلى ستة أشخاص (اثنان منهم من أفراد الطاقم) وما يصل إلى 700 كجم من البضائع.



صور متحركة:



يجب استخدام عدد من التطورات لـ "كليبر" في "الاتحاد" الذي يتم إنشاؤه اليوم ، لكنها ستكون سفينة من المخطط "الكلاسيكي": الإطلاق في الفضاء بواسطة مركبة الإطلاق والعودة الباليستية مع هبوط المظلة.

* * *

كما ذكر في البداية ، ربما الآن في مكاتب التصميم الخاصة والحكومية الروسية يتم إنشاء مشاريع جديدة من الطائرات والمركبات الفضائية. ومع ذلك ، فهذه مشروعات مكلفة للغاية ، والتي يتم توضيحها جيدًا من خلال تطوير وكالة ناسا والشركات الأمريكية الخاصة. لكن ما زلت أريد أن آمل ألا نفوت فرصنا في سباق الفضاء الجديد هذا.

Source: https://habr.com/ru/post/ar401791/


All Articles