Sistemas de lanzamiento bajo el agua: ¿cómo salir del agua a la órbita?

El círculo se hincha con una lente, se estira, se eleva y, de hecho, se convierte en una cúpula baja. Se puede ver cómo, desde su centro, desde los "ojos" emergentes, las corrientes de agua fluyen hacia abajo. Entonces aparece la nariz roma del cohete, que se apresura rápidamente, sacando un cuerpo de acero azul-blanco-rojo ... La bola de fuego blanca instantáneamente convirtió una penumbra nublada en un amanecer tropical ... Un poderoso rugido creciente. El cohete apenas balanceó su cola, sintiendo el rumbo, el movimiento de rotación axial cesó, se elevó hacia arriba, dejando un rastro espeso y oscuro.

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¿Crees que quiero contar una vez más sobre los "asesinos de las ciudades", estos depredadores secretos de las profundidades del mar, que con un trago pueden borrar el polvo en un barranco comparable a un área de más de 300 megaciudades del mundo?

No Más precisamente, no exactamente "no":

hablaremos de vehículos de lanzamiento casi pacíficos "Swell", "Wave", "Calm", "Surf" y "Rickshaw".

Para ser precisos, al nacer eran los verdaderos luchadores y podían destruir casi cualquier país del mundo de la faz del planeta.

Sistemas de cohetes espaciales marinos

Marzo de 1985, después de una serie de restos de los "ancianos del Kremlin", el cargo de Secretario General del Comité Central del PCUS fue asumido por M. S. Gorbachev: ex organizador del partido de la Administración Agrícola de Producción Territorial Stavropol.



El aire "olía" ... no, no era una tormenta eléctrica, pero atraía: "glasnost" y "perestroika", "cooperación" y "nuevo pensamiento político", "pluralismo" y "desarme".

A medida que la situación económica en el país empeoró, el liderazgo soviético consideró la reducción de armamentos y gastos militares como una forma de resolver problemas financieros, por lo tanto, no requirió garantías y pasos adecuados de sus socios, mientras perdía sus posiciones en el ámbito internacional.

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Se tratará de cómo el Centro Estatal de Cohetes de la Oficina de Diseño lleva el nombre V.P. Makeeva (Miass) resolvió el problema de la "conversión" en la era de la "perestroika" y después de su finalización.



En 1985, la empresa continuó activamente el desarrollo de equipos de misiles militares para las necesidades de la Armada de la URSS: modernizó con éxito los sistemas de misiles D9RM y D19, desarrolló y probó nuevos equipos de combate, realizó trabajos en la creación y pruebas a gran escala del nuevo complejo estratégico R-39UTTX / 3M91 Bark - SS -NX-28.



Puede familiarizarse con los productos militares del GRC y sus características de rendimiento a través de los enlaces:

→ Combatir los sistemas de misiles.
→ Características clave.
→ Inicio bajo el agua. El resultado de las actividades de la oficina de diseño de ingeniería mecánica / revisión de video /.

En estos momentos, el liderazgo decidió que el KBM necesitaba encontrar y conquistar su nicho en el tema del cohete espacial.

Una de las direcciones de este trabajo fue la propuesta de utilizar misiles balísticos de submarinos (SLBM) para lanzar cargas útiles al espacio. En primer lugar, se llamó la atención sobre los SLBM que deberían eliminarse después de su vida útil y de conformidad con el Tratado para la Reducción y Limitación de Armas Ofensivas Estratégicas.

¿Dejas ollas y sartenes o haces lo que podemos hacer bien?

Se trabajó en las siguientes áreas:

- lanzamiento desde submarinos equipados con misiles militares, vehículos rescatados a la atmósfera superior o al espacio con fines de investigación científica, obtención de materiales y productos biológicos en condiciones de microgravedad;
- creación de cohetes portadores basados ​​en SLBM para el lanzamiento de naves espaciales de pequeño tamaño;
- diseño de complejos de cohetes espaciales sobre la base de soluciones técnicas elaboradas en misiles militares marítimos y terrestres;
- desarrollo de pequeñas naves espaciales ("Brújula");
- Creación de complejos de medición de información ("Miass").

El pionero en esta área fue el cohete RSM-25 convertido (URAF Navy - 4K10, OTAN - SS-N-6 Mod 1, Serb) : el vehículo de lanzamiento Zyb , que se utilizó para realizar experimentos únicos en el entorno de gravedad cero a corto plazo proporcionado por pasivo sección de la trayectoria (tiempo de gravedad cero 15 minutos, el nivel de microgravedad ^10-3 g).



El bloque incluía 15 hornos exotérmicos, equipos de medición y comando de información, un sistema de paracaídas de aterrizaje suave. Se colocaron varios materiales iniciales en hornos exotérmicos, en particular, silicio-germanio, aluminio-plomo, Al-Cu, un superconductor de alta temperatura y otros, de los cuales durante el experimento en condiciones de gravedad cero a temperaturas en hornos de 600 ° C a 1500 ° C materiales recibidos con nuevas propiedades.


El 18 de diciembre de 1991, por primera vez en la práctica doméstica, desde un submarino nuclear del tipo Navaga (Proyecto 667A Navaga, según la clasificación del Ministerio de Defensa de los EE. UU. Y la OTAN, Yankee), se lanzó un vehículo de lanzamiento balístico con el módulo de tecnología Sprint. El lanzamiento fue exitoso, y el cliente científico, NPO Kompomash, recibió muestras únicas de nuevos materiales. Entonces, el primer paso se tomó en el tema del cohete espacial de la KBM.

Pero no todo fue tan simple: sucedió el GKChP , luego la URSS dejó de existir, el gobierno y la línea general del mismo, Chubais y Gaidar, Yeltsin y sus generales, y otras nuevas figuras de la élite política cambiaron. Raqueta y la formación de nuevos negocios "elite".



La reducción en el volumen de temas de defensa se enfrentó al personal de la "Oficina de Diseño de los TRB" Académico V.P. La tarea de Makeeva de intensificar la búsqueda de nuevas áreas "civiles" intensivas en conocimiento que permitirían retener personal altamente calificado, la base material y tecnológica y, en esencia, hacer posible "sobrevivir".

En junio de 1992, después de una larga y terrible agitación, se emitió una nueva resolución del "nuevo" gobierno (ruso), que permitió a la empresa iniciar trabajos para la creación de sistemas de cohetes espaciales para fines civiles utilizando lanzamientos terrestres, aéreos y marítimos basados ​​en SLBM convertidos.

La rápida adaptabilidad a las nuevas trayectorias, la perfección de la masa de energía de los SLBM, combinada con indicadores de alta confiabilidad y seguridad hacen posible usarlos como medio de entrega al espacio cercano para varios tipos de cargas útiles durante el entrenamiento y disparos prácticos y lanzamientos en confirmación y extensión de la vida útil .

Para realizar nuevos experimentos en gravedad cero, se creó la unidad biotecnológica balística "Ether" con el equipo científico "Medusa", diseñado para la limpieza a alta velocidad de preparaciones médicas especiales en un campo electrostático creado artificialmente durante el vuelo. El 9 de diciembre de 1992, frente a la costa de Kamchatka desde el submarino nuclear de la Flota del Pacífico, se lanzó con éxito el vehículo de lanzamiento Zyb equipado con equipo Medusa, y en 1993 se realizó otro lanzamiento similar. Durante estos experimentos, se demostró la posibilidad de obtener medicamentos de alta calidad, incluido el interferón antitumoral Alfa-2, en condiciones de gravedad cero a corto plazo.

En 1991-1993 Desde el submarino del proyecto 667BDR, se llevaron a cabo tres lanzamientos de los vehículos de lanzamiento Zyb con las unidades científicas y tecnológicas Sprint y Ether desarrolladas conjuntamente con NPO Composite y el Centro de Biotecnología Espacial.

El bloque Sprint estaba destinado a probar los procesos de obtención de materiales semiconductores con una estructura cristalina mejorada, aleaciones superconductoras y otros materiales bajo gravedad cero. La unidad Ether con el equipo biotecnológico Medusa se utilizó para estudiar la tecnología para limpiar materiales biológicos y obtener electroforesis de preparaciones biológicas y médicas especialmente puras.

Se obtuvieron muestras únicas de cristales individuales de silicio y algunas aleaciones (Sprint), y en los experimentos de Medusa, de acuerdo con los resultados de los estudios del interferón antiviral y antitumoral Alpha-2, fue posible confirmar la posibilidad de purificación espacial de preparaciones biológicas en condiciones de gravedad cero a corto plazo. En la práctica, se ha demostrado que Rusia ha desarrollado una tecnología efectiva para realizar experimentos en condiciones de gravedad cero a corto plazo utilizando misiles balísticos marinos.

La continuación lógica de estos trabajos fue el lanzamiento del vehículo de lanzamiento Volna en 1995.

El vehículo de lanzamiento Volna, creado sobre la base del RSM-50 SLBM (SS-N-18), con una masa de lanzamiento de aproximadamente 34 toneladas, se utiliza, en primer lugar, para lanzamientos a lo largo de trayectorias balísticas para resolver los problemas de desarrollar tecnologías para obtener materiales en condiciones de microgravedad a corto plazo y otros estudios

El uso de combate del RSM-50 SLBM desde la posición submarina del submarino se garantiza con olas de mar de hasta 8 puntos, es decir. El uso en todo clima para la investigación científica y los lanzamientos de BT prácticamente se ha logrado.

El lanzamiento del uso comercial de SLBM puede considerarse el lanzamiento en 1995 del vehículo de lanzamiento Volna desde el submarino Kalmar del proyecto 667 BDRM. El lanzamiento se realizó a lo largo de la ruta balística del mar de Barents, la península de Kamchatka, a una distancia de 7500 km. La carga útil para este experimento internacional fue el módulo de termoconvección de la Universidad de Bremen (Alemania).



Durante los lanzamientos del vehículo de lanzamiento Volna, se utiliza el avión de rescate Volan. Está destinado a la investigación científica y aplicada en lanzamientos de gravedad cero a lo largo de trayectorias suborbitales.

En vuelo, la información de telemetría sobre los parámetros monitoreados se transmite desde la aeronave. Al final del vuelo, el dispositivo realiza un descenso balístico y, antes de aterrizar, se activa un sistema de rescate en paracaídas de dos etapas. Después de un aterrizaje "suave", el dispositivo se detecta y evacua rápidamente.


Para lanzar el equipo de investigación de mayor masa (hasta 400 kg), se utiliza una versión mejorada del avión de rescate "Volan-M". Además del tamaño y el peso, esta opción se distingue por su diseño aerodinámico original.

En el aparato de rescate, además de los instrumentos científicos que pesan 105 kg, se encuentra un complejo de medición a bordo. Proporciona control de experimentos y control de parámetros de vuelo. SLA Volan está equipado con un sistema de aterrizaje en paracaídas de tres etapas y equipos para la búsqueda operativa (no más de 2 horas) del dispositivo después del aterrizaje. Con el fin de reducir el costo y el tiempo de desarrollo, se prestaron soluciones técnicas, componentes y dispositivos de sistemas de misiles en serie en la mayor medida posible.

Durante el lanzamiento en 1995, el nivel de microgravedad fue de 10 ^-4 ... 10 ^{-5 g} con un tiempo de ingravidez de 20.5 minutos. Se han iniciado estudios que muestran la posibilidad fundamental de crear un avión de rescate con equipo científico que pese hasta 300 kg, lanzado por el vehículo de lanzamiento Volna a lo largo de una trayectoria con un tiempo de gravedad cero de 30 minutos a un nivel de microgravedad de ^10-5 ... ^10-6 g.

El cohete Volna se puede usar para lanzar equipos en trayectorias suborbitales para estudiar procesos geofísicos en la atmósfera superior y en el espacio cercano, monitorear la superficie de la Tierra y realizar varios experimentos, incluidos activos.



El área de ubicación de la carga útil es un cono truncado con una altura de 1670 mm, un diámetro de base de 1350 mm y un radio opaco de la punta del cono de 405 mm. El cohete permite la eliminación de cargas útiles que pesan 600 ... 700 kg en una trayectoria con una altura máxima de 1200 ... 1300 km, y con una masa de 100 kg, con una altura máxima de hasta 3000 km. Existe la posibilidad de instalar varios elementos de carga útil en el cohete y su separación secuencial.

En la primavera de 2012, se lanzó una cápsula EXPERT desde un submarino en el Océano Pacífico utilizando el complejo de cohetes espaciales de conversión Volna Russian, encargado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

El proyecto EXPERT se está ejecutando bajo el liderazgo de la Agencia Espacial Europea.



El Instituto de Investigación en Tecnología de Diseño e Ingeniería de Stuttgart y el Centro Aeroespacial Alemán desarrollaron y fabricaron una nariz de fibra cerámica para la cápsula EXPERT.

En la proa, que consiste en fibra cerámica, hay sensores que registran los datos ambientales durante el retorno de la cápsula a la atmósfera, como la temperatura de la superficie, el flujo de calor y la presión aerodinámica. Además, en la proa hay una ventana a través de la cual se registran con un espectrómetro los procesos químicos que ocurren en el frente de la onda de choque al ingresar a la atmósfera.


→ Características técnicas del vehículo de lanzamiento Volna

Refuerzo "Calma"

La familia de vehículos de lanzamiento de clase ligera: Calm, Calm-2.1, Calm-2P se desarrolló sobre la base del misil balístico R-29RM y está diseñada para lanzar naves espaciales de pequeño tamaño en órbitas terrestres bajas. El vehículo de lanzamiento Shtil no tiene análogos en el mundo en términos de indicadores de energía y masa logrados, proporciona el lanzamiento de cargas útiles de hasta 100 kg en órbitas con una altura de perigeo de hasta 500 km con una inclinación de 78.9 °.

Al finalizar el misil balístico estándar R-29RM para lanzar la nave espacial, se hicieron algunos cambios. Se agregó un marco especial para instalar la nave espacial lanzada y se cambió el programa de vuelo. En la tercera etapa, se instaló un contenedor telemétrico especial con equipo de oficina para controlar la eliminación de los servicios terrestres. Los diseñadores también tuvieron que resolver el problema asociado con el calentamiento del carenado de la cabeza durante el lanzamiento del cohete y su salida desde debajo del agua, lo que podría provocar daños a las naves espaciales.


La nave espacial se coloca en una cápsula especial que protege la carga útil de las influencias térmicas, acústicas y de otro tipo de la etapa superior. Después de alcanzar la órbita especificada, la cápsula de la nave espacial se separa y la última etapa se retira de la trayectoria de vuelo de la nave espacial. La cápsula se abre y la carga se libera después de que la etapa ha recorrido una distancia, excluyendo el impacto de los motores en funcionamiento en la nave espacial.

El primer lanzamiento del Shtil-1 LV se realizó el 7 de julio de 1998 desde la junta del submarino nuclear K-407 Novomoskovsk. La carga útil fue de dos satélites de la Universidad Técnica de Berlín (Technische Universitat Berlin, TUB) -Tubsat-N y Tubsat-Nl.


El más grande de los satélites Tubsat-N: tiene unas dimensiones totales de 320x320x104 mm y un peso de 8,5 kg. El Tubsat-Nl más pequeño se instala en el lanzamiento en la parte superior de la nave espacial Tubsat-N.
Sus dimensiones totales son 320x320x34 mm, peso - aproximadamente 3 kg.

Los satélites se lanzaron cerca de la órbita calculada. Los parámetros de la órbita de la tercera etapa del LV después de la retirada de la nave espacial fueron:

- la inclinación de la órbita 78.96 °;
- la distancia mínima desde la superficie de la Tierra es de 405,7 km;
- la distancia máxima desde la superficie de la Tierra es de 832,2 km;
- período de circulación 96.83 min.

En la tercera etapa del transportista, se instala un contenedor especial que pesa 72 kg. El equipo de telemetría para monitorear una serie de parámetros y el equipo para realizar monitoreo de radio en órbita se encuentran en el contenedor.

El submarino nuclear K-407, con el que fue lanzado, forma parte de la tercera flota de la Flota del Norte y se basa en la base naval (base naval) de Sayda-Guba en Oleny Bay, en las cercanías de la aldea de Skalisty (anteriormente Gadzhievo , luego renombrada nuevamente a Gadzhievo) Murmansk área.



Este es uno de los siete barcos construidos bajo el proyecto 667BDRM "Dolphin" (Delta IV según la clasificación de la OTAN).


El Shtil-1 LV permite ponerlo en una órbita circular con una altura de 400 km y una inclinación de 79 grados con una carga útil de 70 kg.

El diseño de la etapa superior del prototipo está diseñado para acomodar cuatro ojivas compactas en volúmenes aislados de pequeño tamaño. Debido al hecho de que las naves espaciales comerciales modernas tienen una baja densidad y requieren un espacio integral relativamente grande, el uso completo de las capacidades de energía de la nave espacial es imposible. Es decir, el diseño de la nave espacial impone un límite en el espacio ocupado por la nave espacial, que es de 0.183 m ³ . La energía del vehículo de lanzamiento permite lanzar naves espaciales de mayor masa.

La conversión del cohete R-29RM en el vehículo de lanzamiento Shtil se realiza con modificaciones mínimas; la nave espacial se coloca en el lugar de aterrizaje de una de las unidades de combate en una cápsula especial que brinda protección contra las influencias externas. El lanzamiento de un cohete se lleva a cabo desde las posiciones submarinas o de superficie del submarino. El vuelo se realiza en modo inercial.

Una característica distintiva de este complejo es el uso de la infraestructura existente del campo de entrenamiento de Nenox, incluidas las instalaciones de lanzamiento en tierra, así como los misiles balísticos R-29RM en serie retirados del servicio de combate. Las mejoras mínimas de cohetes asegurarán una alta confiabilidad y precisión para poner la carga útil en órbita a un bajo costo de lanzamiento ($ 4 ... 5 millones).


El vehículo de lanzamiento Shtil-2 fue desarrollado como resultado de la segunda etapa de la modernización del misil balístico R-29RM. En esta etapa, se crea un compartimento de carga útil para acomodar la carga útil, que consiste en un carenado aerodinámico descargado en vuelo y un adaptador en el que se coloca la carga útil. El adaptador proporciona el acoplamiento del compartimento de carga útil con el transportista. El compartimento de carga útil es de 1,87 m ³ .

El complejo se creó sobre la base de los submarinos de misiles balísticos R-29RM (RSM-54, SS-N-23) y la infraestructura existente del campo de entrenamiento del Norte de Nenox, ubicado en la región de Arkhangelsk.



La infraestructura del vertedero incluye:

Cohete y complejo espacial "Calm-2".

Complejo de lanzamiento al suelo.

Este último incluye posiciones técnicas y de lanzamiento, equipadas con equipos para almacenamiento, operaciones previas al lanzamiento y lanzamiento de misiles.

El complejo de sistemas de control proporciona un control automático centralizado de los sistemas del complejo en todos los modos operativos, control de preparación previa al lanzamiento y lanzamiento del cohete, preparación de información técnica y misión de vuelo, entrada de la misión de vuelo y control de cohete para llevar la carga útil a una órbita dada.

Complejo de medición de información : proporciona recepción y registro de información telemétrica durante el vuelo, procesamiento y entrega de resultados de medición al cliente de lanzamiento.



Numerosos lanzamientos desde el banco de pruebas en tierra y los submarinos mostraron la alta confiabilidad del misil prototipo serie R-29RM (se logró la probabilidad de un lanzamiento y vuelo exitoso de al menos 0.96) .

El complejo de lanzamiento en tierra permite:
Realizar hasta 10 lanzamientos por año.
Lanza una serie de naves espaciales con un intervalo mínimo de hasta 15 días.
Proporcione un modo de espera prolongado con una alta preparación del cohete para el lanzamiento.
Reciba información telemétrica del tablero durante el vuelo del misil utilizando las herramientas de información del sitio de prueba y puntos de medición remotos.

Los lanzamientos desde el complejo de lanzamiento en tierra proporcionan la formación de órbitas en el rango de inclinación de las órbitas de 77 ° a 60 °, lo que limita el área de uso del complejo.
Al comenzar desde el eje submarino, es posible un inicio en el rango de latitud de 0 ° a 77 °. El rango de posibles inclinaciones está determinado por las coordenadas del punto de partida.

Al mismo tiempo, sigue siendo posible utilizar el submarino para su propósito previsto.
Para mejorar las condiciones para colocar la carga útil, se desarrolló una variante del vehículo de lanzamiento Shtil-2.1 con un carenado.



Al equipar un cohete con un carenado de cabeza más grande y un bloque acelerador de tamaño pequeño ("Shtil-2P"), la masa de la carga útil aumentó a 200 kg, y el volumen para acomodar la carga útil aumentó significativamente.

El uso de un submarino como complejo de lanzamiento permite lanzar vehículos de lanzamiento Shtil a casi cualquier inclinación orbital

El carenado aerodinámico fue sellado para proporcionar protección contra el polvo y la humedad de la carga útil. El diseño del carenado aerodinámico permitió la ejecución de escotillas en la superficie lateral para el suministro de conexiones adicionales de la carga útil con el equipo del complejo de lanzamiento en tierra.

Los inicios pueden realizarse desde un complejo de lanzamiento en tierra o desde una mina submarina en una condición de superficie.

Las principales características del complejo de vehículos de lanzamiento Shtil-2 se dan en la tabla.


El cohete Shtil-3A (RSM-54 con una nueva tercera etapa y un motor posterior al lanzamiento en caso de lanzamiento desde el avión An-124 (según el proyecto aeroespacial)) es capaz de entregar una carga útil de 950-730 kg que pesa en la órbita ecuatorial con una altura de 200-700 km .

El final sigue.