Luft- und Raumfahrtflugzeuge: Zumindest in der Atmosphäre, auch im Vakuum

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In den kommenden Jahren könnte das Thema Luft- und Raumfahrtflugzeuge (VKS) - Flugzeuge, die im Weltraum und in der Atmosphäre fliegen können - einen zweiten Wind bekommen. Einerseits geben private Unternehmen Versuche, Nutzfahrzeuge für den Weltraumtourismus zu entwickeln, nicht auf . Andererseits bringt uns die Entwicklung der Technologie der Inbetriebnahme von Luft- und Raumfahrtdrohnen näher, die jahrelang im Weltraum hängen können, bevor sie ihre mysteriöse Mission erfüllen. Darüber hinaus erfüllt das Erbe der UdSSR in Form von Progress-Frachtschiffen die Pläne zur Weiterentwicklung friedlicher Raumfahrtprogramme nicht mehr. Es ist also möglich, dass in den Eingeweiden der russischen militärischen und zivilen Designbüros die Arbeiten zur Schaffung von Luft- und Raumfahrtkräften bereits in vollem Gange sind. Und obwohl die Geschichte nicht gerne „deportiert“ werden möchte, hatten wir neben „Buran“ viele interessante Projekte von Raumfahrzeugen / Raumflugzeugen, die auf dem Papier blieben. Erinnern Sie sich an einige von ihnen.

Zur Terminologie: Heute wird ein Schiff unter einem Raumflugzeug mit Hilfe seiner Triebwerke und einer Trägerrakete oder eines Trägerflugzeugs in die Umlaufbahn gebracht. Ein Raumschiff ist ein Schiff, das den Weltraum ausschließlich durch seine eigenen Motoren erreicht.

MAXimka




In den frühen 1980er Jahren, wenige Jahre vor Abschluss der Arbeiten am Energy-Buran-System, dessen erfolgreicher Start die Effizienz des sowjetischen Raumplanentwurfs belegen würde, wurde das MAKS-Projekt, ein wiederverwendbares Luft- und Raumfahrtsystem, gestartet. Noch einige Jahre bis zur Inbetriebnahme der Mir-Station. Und anstelle von "Progresses" und "Unions" mussten wiederverwendbare bemannte und automatische Schiffe zur Station geliefert und von Astronauten weggenommen sowie versorgt werden.



Im Rahmen von MAKS wurden drei Arten von Raumflugzeugen entwickelt:

  • Unbemannter Einweg-MAKS-T. Die Masse der angezeigten Ladung beträgt bis zu 18 Tonnen.


  • Unbemannter wiederverwendbarer MAKS-M.


  • Bemannte wiederverwendbare MAKS-OS-P. Länge - 19,3 m, Spannweite - 13,3 m, Gewicht - 27 Tonnen.





Zum Vergleich: Buran war 36,4 m lang, hatte eine Flügelspannweite von 24 m und ein Startgewicht von 105 Tonnen.

Im Gegensatz zu dem großen und schweren Buran, der von der stärksten Energie in die Umlaufbahn gebracht wurde, sollten die MAKS-Raumflugzeuge von einem der Meisterwerke der sowjetischen Flugzeugindustrie - dem An-225 Mriya-Flugzeug - gestartet werden. Dies ermöglichte es, die Kosten für Starts erheblich zu senken.





Leider war das MAKS-System trotz der eingehenden Untersuchung des Projekts und der Konstruktion von Modellen in Originalgröße das Opfer des Zusammenbruchs des Landes.



Schätzen Sie die Größe des Layouts des Kraftstofftanks:



"Klein aber drei"


Einige Jahre nach Beginn der Arbeiten an der MAKS begann NPO Energia, eine ganze Familie wiederverwendbarer bemannter Schiffe zu gründen. Beim Buran-Projekt wurden zahlreiche Ideen erarbeitet, die die Grundlage für kompaktere und daher viel billigere OK-Schiffe bildeten: OK-M, OK-M1 und OK-M2. Wie die Buran sollten sie mit Trägerraketen ins All gebracht werden.

OK-M hatte ein ähnliches aerodynamisches Schema wie Buran und MAKS-OS, aber seine Masse betrug nur 15 Tonnen mit einer Spannweite von 10 m und einer Länge von 15 m. Es sollte bis zu 3,5 Tonnen Fracht oder vier Astronauten (zwei weitere) in den Weltraum starten Person - die Besatzung). OK-M1 und OK-M2 waren doppelt so schwer: Gewicht 30–32 Tonnen, Länge ca. 19 m, Flügelspannweite 12,5 m, Frachtgewicht - 7,2 bzw. 10 Tonnen. Besatzungen - jeweils vier Personen.

Platzierungsoptionen für Trägerraketen:



OK-M2:



Tupolevs im Weltraum


In den späten 1980er und frühen 1990er Jahren arbeitete das Tupolev Design Bureau an einem Projekt für den Hyperschall-Orbitalbomber Tu-2000.





Tu-2000 sollte unabhängig starten und landen und auf 20-25 Machs beschleunigen. Die Autonomie des Orbitalfluges beträgt einen Tag, mit der Möglichkeit, mit Überschallgeschwindigkeit in der Atmosphäre zu fliegen und mit Unterschallgeschwindigkeit zu manövrieren. Die Entwürfe mehrerer experimenteller Prototypen wurden entwickelt:

  • Drei VKS Tu-2000A-Varianten unterschiedlicher Größe (Länge 26–55 m) für atmosphärische Flüge.


  • Ein wiederverwendbarer bemannter VKS mit einer Startmasse von ca. 250-280 Tonnen (die Hälfte bestand aus Kraftstoff, flüssigem Wasserstoff) mit einer Länge von bis zu 75 m und einer Flügelspannweite von 28 m. Die Besatzung besteht aus zwei Personen.



Schließlich wurde auf Basis des VKS auch der strategische Bomber Tu-2000B mit einer Reichweite von 10.000 km und einer Startmasse von 350 Tonnen erdacht. Seine Geschwindigkeit in 30 km Höhe sollte 6 Machs betragen.

Atomic Hurcolet


In den 1970er Jahren wurde in einem der Forschungsinstitute des Verteidigungsministeriums ein monströses Raumfahrzeugprojekt mit 10 Hyperschall-Staustrahltriebwerken (SCRE) zum Fliegen in der Atmosphäre und einem Kernstrahltriebwerk zum Fliegen im Weltraum entwickelt. Er erhielt die Bezeichnung MG-19 (Myasischev - Gurko, "gurkolet").











Der Vorteil des MG-19 gegenüber dem Energy-Buran-System, dessen Entwicklung ebenfalls in den 70er Jahren begann, war das Fehlen der Notwendigkeit einer Trägerrakete oder eines Flugzeugs zum Rückzug. Das zyklopische Raumschiff musste selbständig abheben, ins All gehen, die notwendigen Arbeiten ausführen und zum Flugplatz zurückkehren. Mit einer Masse von etwa 500 Tonnen sollte dieses Monster bis zu 45 Tonnen Fracht in den Weltraum befördern. Trotzdem wurde das Projekt ziemlich früh abgeschlossen, wahrscheinlich aufgrund eines zu kühnen Plans.

RAKS


RAKS ist ein russisches Luft- und Raumfahrtflugzeug. Die Arbeiten daran begannen 1993. Das Projekt schuf ein Hyperschallfluglabor "Cold", bei dem die Geschwindigkeit von Mach 6,5 erreicht wurde.







Anschließend wurde das experimentelle Hyperschallflugzeug Igla entwickelt, auf dem der Scramjet installiert und noch höhere Fluggeschwindigkeiten erarbeitet wurden - bis zu M = 14.







Das weitere Schicksal des RAKS-Projekts ist vage, die Informationen sind äußerst fragmentarisch und sogar in Form von Gerüchten. Wahrscheinlich ist das Projekt klassifiziert und heute wird unsere Antwort auf das Pentagon auf der Grundlage der RAKS erstellt.

Space Clipper


Schließlich müssen wir das Clipper-Raumfahrzeugprojekt erwähnen, das in den 1990er Jahren gestartet und 2006 abgeschlossen wurde. Es war ein kleines wiederverwendbares Raumflugzeug mit einem Startgewicht von 13-14,5 Tonnen, das in zwei Versionen hergestellt wurde: geflügelt und flügellos. Es sollte sowohl in bemannten als auch in unbemannten Versionen eingesetzt werden und war für die Rotation von Astronauten an Raumstationen, den Warentransport, Forschungs- und Touristenflüge vorgesehen.

Die Manövrierfähigkeit von Clipper in der Atmosphäre wäre aufgrund der geringen Größe der Flügel ziemlich eingeschränkt. Das Ergebnis war ein ballistischer Flug mit der Möglichkeit der Korrektur. Und über flügellose Modifikationen gibt es nichts zu sagen - tatsächlich ist es nur eine Kapsel mit einem Fallschirmlandesystem. Bei der Rückkehr zur Erde sollte das Schiff bis zu sechs Personen (zwei davon sind Besatzungsmitglieder) und bis zu 700 kg Fracht aufnehmen.



Animierte Gifs:



Eine Reihe von Entwicklungen für "Clipper" sollten in der heute geschaffenen "Federation" verwendet werden, aber es wird ein Schiff des "klassischen" Schemas sein: Start mit einer Trägerrakete in den Weltraum und ballistische Rückkehr mit einer Fallschirmlandung.

* * *

Wie eingangs erwähnt, entstehen vielleicht jetzt in russischen privaten und staatlichen Designbüros neue Projekte für Raumflugzeuge und Raumfahrzeuge. Dies sind jedoch SEHR teure Projekte, die durch die Entwicklung der NASA und privater amerikanischer Unternehmen gut veranschaulicht werden. Trotzdem möchte ich hoffen, dass wir unsere Chancen bei diesem neuen Weltraumrennen nicht verpassen.

Source: https://habr.com/ru/post/de401791/


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