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

Continuación de la primera parte:

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

Cohete marino y sistema espacial "Surf"

Para una cobertura más completa del mercado de naves espaciales de órbita baja, se llevó a cabo el desarrollo de nuevos esquemas de vehículos de lanzamiento. Uno de ellos fue un vehículo de lanzamiento creado por el proyecto Surf.
El misil Priboy usa la tecnología de SLBM desarrollados previamente: la primera etapa usa el motor de cohete RSM-52, la segunda y la tercera etapa usan los sistemas de propulsión de cohete RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (código de inicio RSM-54, clasificación de la OTAN SS - SS -N-23 Skiff)), la cuarta etapa de marcha y la quinta vuelta también se crean sobre la base de la tecnología de cohetes RSM-54.



Un video clip dedicado al mejor misil balístico Sineva RSM-54 del mundo (en términos de características de masa de energía). Transportista principal: submarinos del proyecto 667 BDRM.


Lanzamiento de misil R-29RMU Sineva SLBM video de lanzamiento

Las capacidades de energía del cohete Priboy satisfacen el rango superior de cargas útiles de órbita baja. Según estimaciones preliminares, cuando se lanza desde las regiones ecuatoriales, muestra una carga útil, cuya masa (en kg), dependiendo de la altura de la órbita, se da en la tabla.



Las capacidades indicadas del vehículo de lanzamiento Priboy hacen que su desarrollo sea prometedor.
En 1993, apareció un nuevo impulso en los trabajos sobre Surf, que, en primer lugar, aceleró el progreso del trabajo y, en segundo lugar, complementó las opciones previamente consideradas para comenzar desde un puesto en tierra y una nave móvil. Tal impulso fue la propuesta de la compañía estadounidense Investors in Sea Launches, Inc. (Presidente - Almirante Thomas H. Murer) para desarrollar en muy poco tiempo un vehículo de lanzamiento comercial, lanzado directamente desde la superficie del agua del mar, para lanzar vehículos espaciales que pesen hasta 2000 - 2500 kg La superficie del agua es una plataforma de lanzamiento universal, que desde muchos puntos de vista proporciona los mejores parámetros para los sistemas de lanzamiento. Sin embargo, la implementación práctica de este método de lanzamiento está asociada con serias dificultades técnicas.

El proyecto comercial conjunto ruso-estadounidense se basó en el vehículo de lanzamiento Priboy, en relación con el cual el proyecto retuvo el nombre de "Surf". Se llegó a un acuerdo sobre el desarrollo dentro de los tres meses de un proyecto de ingeniería conceptual para el cohete y el sistema en su conjunto. La oficina de diseño se enfrentó a la tarea de resolver problemas técnicos complejos en poco tiempo en un vehículo de lanzamiento, su transporte al sitio de lanzamiento, el montaje del cohete y su lanzamiento desde la superficie del agua. Dado que el cohete no se puede operar en condiciones de terreno ensamblado, se propuso cargarlo en partes en un barco y ya en el barco para el ensamblaje final y probar todos los sistemas, es decir, el barco tuvo que convertirse en un taller de ensamblaje. Como resultado de una investigación preliminar, se eligieron dos tipos de barcos: un barco de desembarco del tipo Ivan Rogov o un barco de contenedores del tipo Sevmorput (Fig. 2, 3).



Estas naves con las modificaciones necesarias podrán llevar a bordo los componentes de varios misiles, el equipo del complejo y el equipo tecnológico y de montaje necesario para los misiles.



Para implementar la tecnología propuesta, fue necesario desarrollar una unidad única: una plataforma de transporte y lanzamiento, que tiene dispositivos especiales para cargar partes individuales del cohete y su posterior ensamblaje. Cada uno de los dispositivos, a excepción de los elementos de sujeción y depreciación, tiene tres grados de libertad, lo cual es necesario para centrar las partes individuales del cohete entre sí cuando se ensambla en una sola estructura.

Una idea general de la plataforma de lanzamiento se da en la Fig. 4. El misil montado en esta plataforma puede transportarse en barco a casi cualquier parte del Océano Mundial.



Durante la investigación, se consideraron una gran cantidad de opciones para garantizar la flotabilidad positiva necesaria del cohete: desde globos elásticos presurizados hasta dispositivos especiales de catamarán deslizante. Como resultado, se encontró una solución bastante simple: dado que la carga útil en cualquier caso tenía que protegerse con un carenado, resolvió parcialmente este problema (volumen de aire libre debajo del carenado). Por otro lado, asegurando el lanzamiento del motor del cohete en el agua, la oficina de diseño planteó la necesidad de instalar una plataforma especial en la parte trasera del cohete, que, junto con la cubierta protectora delantera, garantizaba la flotabilidad positiva necesaria del cohete.

Era necesario elegir la mejor manera de evacuar el cohete preparado del barco a la superficie del agua. De las muchas opciones para un mayor análisis y selección, quedaron dos.

El primer método es para el barco Sevmorput (Fig. 5). El misil montado en el vehículo de lanzamiento se alimentó a la lanza instalada en la parte de popa de la nave, la plataforma en la lanza se desató. El basculante movió la plataforma de horizontal a vertical y luego bajó la plataforma con un elevador especial al nivel de la posición natural del cohete Surf en el agua. Posteriormente, el cohete se separó de la plataforma para la navegación libre en la superficie del agua.

La segunda forma es usar la cámara de bloqueo de un barco del tipo Ivan Rogov. La cámara de bloqueo, en la que se encuentra el vehículo de lanzamiento con el misil montado y preparado, está inundada de agua de mar. Al alcanzar un cierto nivel de inundación de la cámara de bloqueo, el cohete se separa de la plataforma (emerge), después de lo cual se evacua del barco a una superficie marina libre utilizando un ancla flotante.



El segundo método fue elegido como el principal.



La experiencia rusa y extranjera en el desarrollo de sistemas de misiles con lanzamiento submarino muestra que el lanzamiento de la instalación de energía de un cohete en el lanzamiento tiene lugar en un cierto volumen de aire (o cavidad). Este volumen se organizó antes (durante la preparación previa al lanzamiento) o se creó directamente en el lanzamiento, es decir, al comienzo de los elementos individuales del sistema de propulsión. Esta circunstancia llevó a la necesidad de instalar una plataforma especial en la popa del cohete (Fig. 6), que ya se mencionó anteriormente. Para la navegación horizontal normal del cohete y su posterior transferencia de horizontal a vertical, un volumen de paleta de 8-15 m³ es suficiente.



Para garantizar que el motor arrancaba, era necesario complicar seriamente la sartén. Como resultado, en el cohete Priboy realiza varias funciones:

- junto con el carenado frontal proporciona navegación horizontal del cohete en una superficie de agua libre,
- al llenar el tanque de lastre asegura la transferencia del cohete de horizontal a vertical,
- Al activar el generador de gas después de separar ciertas partes de la paleta, organiza el volumen de gas necesario en el que se lanza el motor principal del cohete.
Las decisiones sobre el sistema de lanzamiento y la organización del lanzamiento del cohete Priboy desde el agua se ilustran en la Fig. 7, 8.

El propio vehículo de lanzamiento Priboy resolvió un número significativo de problemas problemáticos. Estos problemas se deben tanto a las características del diseño del cohete como a la originalidad del esquema de su paso y, lo más importante, el lanzamiento. Es suficiente limitarnos a la lista de estos temas:

- desarrollo de un sistema para impulsar las etapas del cohete y el compartimento entre etapas (1 y 2), garantizando la seguridad del cohete, la operabilidad de los motores de la segunda y tercera etapas y la resistencia estructural;
- garantizar la estanqueidad de la red de cable a bordo;
- la creación de un carenado de cabeza sellada y su sistema de separación, que proporciona la carga acústica requerida en la carga útil;
- resolver los problemas de garantizar la operabilidad del sistema de control de misiles a bordo durante operaciones que anteriormente estaban ausentes en la lógica de operación (evacuación del misil de la cámara de bloqueo del barco, colocando el cohete en posición vertical), realizado en navegación autónoma y con una duración de hasta 10 minutos;
- Desarrollo de un sistema remoto de lanzamiento de misiles.

Durante el desarrollo del proyecto de ingeniería conceptual, fue posible resolver los principales problemas técnicos y mostrar la posibilidad de crear un cohete marino comercial y un sistema espacial con esquemas fundamentalmente nuevos de los elementos del vehículo de lanzamiento, el sistema de lanzamiento y la organización de lanzamiento.



En el futuro, el programa de lanzamiento de Priboy tuvo que cerrarse debido a la falta de fondos.



Por la misma razón, se detuvo el reequipamiento para las misiones espaciales del NSC en el campo de entrenamiento de Nenox, donde se probaron nuevas modificaciones de SLBM.

Nota: en el ROC "Surf", se desarrolló y ejecutó la patente de la Federación de Rusia RU2543436 "Pseudo simulador del complejo de lanzamiento".

El pseudo-simulador del complejo de lanzamiento, en lo sucesivo denominado complejo, se refiere a la tecnología de cohetes, concretamente a los complejos militares de lanzamiento de misiles basados ​​en el mar. El complejo es autónomo, reservado, móvil y submarino, proporciona el lanzamiento de misiles balísticos o de crucero capaces de transportar una carga nuclear o elementos dañinos para suprimir los sistemas de defensa antimisiles balísticos (ABM). El complejo puede servir como baliza para la orientación de submarinos y simular un submarino.

Las desventajas del prototipo ("Surf") incluyen el hecho de que el barco "Ivan Rogov" es un barco de asalto anfibio de superficie militar, y la posibilidad de encontrar misiles balísticos a bordo supone que su ubicación está siendo monitoreada, y por lo tanto este barco será atacado primero girar La evacuación del cohete y su preparación para el lanzamiento lleva mucho tiempo, mientras que el cohete estará relativamente cerca del barco y, muy probablemente, al atacar el barco, el lanzamiento del cohete será imposible.

La esencia de la invención radica en el hecho de que el diseño del complejo consiste en un módulo a prueba de agua con un contenedor de lanzamiento de transporte con un misil ubicado en él. El módulo se mueve por carga, pesca o cualquier otro, incl. un submarino, en lo sucesivo denominado buque de transporte, en posición subacuática y de superficie, en cubierta o dentro del casco de un buque de transporte. En el momento requerido, el módulo se separa del vehículo de transporte y se vuelve autónomo. En este caso, se crea una imitación de un submarino, todo lo demás: un complejo de lanzamiento, un lanzamiento de misil, un misil con una ojiva son reales. La parte de la cabeza puede llevar no solo una carga nuclear, una característica de la invención es la capacidad de llevar elementos de ataque para destruir elementos de defensa antimisiles de un enemigo potencial para proteger otras cabezas nucleares, por ejemplo, llevar una carga nuclear y ser lanzado por otros complejos de lanzamiento.

Figura 5: el buque de carga seca o cualquier otro buque, principalmente no militar, transporta los módulos 21 de diferentes maneras: en cubierta, remolques para sujetar los nodos 22 en el casco o el cable 23.

En la Fig. 12 - un módulo con un simulador abierto (inflado) de un submarino 27, antenas desplegadas 28, una escotilla abierta 2. El complejo está en una posición de prelanzamiento.

Simulador de municiones:

La figura 16 es un diagrama en el que los complejos con simuladores de submarinos 27 protegen una ojiva 32 de un misil lanzado por un submarino en una posición submarina desde el punto 33, cuyas coordenadas están determinadas por las coordenadas de los simuladores 27. La ojiva 32 vuela al objetivo 34. Los complejos lanzan misiles de la siguiente manera para que las ojivas de los misiles vuelen y bombardeen en paracaídas 29, planeador 30 y globo 31 sobre las secciones correspondientes 35, 36, 37 de la zona de defensa antimisiles en el momento del vuelo sobre estas secciones de la ojiva 32 para protegerlo y contrarrestar la defensa antimisiles.

En verdad:

Para los rusos, dame al menos repuestos de Mercedes
Cuando comienzan a recoger, de todos modos, sale un rifle de asalto Kalashnikov o un tanque.

/ Barbudo chiste soviético.



Cabe señalar que en la URSS se lanzó un programa similar en agosto de 1964: un cohete, diseñado sobre la base del recipiente de hielo del proyecto 550 Aguema, recibió el nombre de trabajo Escorpio (proyecto 909).



Se suponía que ocho lanzadores de misiles R-29 estaban a bordo, y la apariencia solo difería en presencia de antenas adicionales. Según los cálculos, patrullando las aguas árticas de la Unión Soviética, tal barco podría golpear objetos con misiles prácticamente en todo Estados Unidos.



Además, TsKB-17, ya por iniciativa propia, también diseñó un misil disfrazado de buque hidrográfico (proyecto 1111, "cuatro estacas"). Los primeros precios de una serie de ensayos de estos proyectos en 1964 habrían costado al presupuesto estatal 18.9 y 15.5 millones de rublos, respectivamente.

Es divertido, pero los estadounidenses "amantes de la paz" ya en 1963 propusieron a los países de la OTAN crear una flotilla completa de tales "barcos con sorpresa" sobre la base de transportes del tipo Mariner.

Riksha Marine Rocket and Space System

Con la expectativa de una perspectiva a largo plazo de GRTS “KB ellos. Académico V.P. Makeeva "junto con NPO Energomash, la Oficina de Diseño de Ingeniería General, NPO Automation and Instrument-Making y la empresa estatal" Krasnoyarsk Machine-Building Plant "comenzaron a desarrollar el cohete Riksha y el complejo espacial diseñado para lanzar naves espaciales de clase pequeña: esta es la tercera área de nuestra actividad espacial.



Un análisis del prometedor mercado de servicios espaciales muestra que en los programas espaciales extranjeros y rusos prevalecen pequeñas naves espaciales diseñadas para sistemas de comunicación de órbita baja, detección de la Tierra, investigación espacial cercana a la Tierra e implementación de tecnología espacial. El creciente interés en las naves espaciales pequeñas se debe en gran medida a sus ventajas, como el bajo costo, la velocidad de creación y despliegue, la capacidad de responder rápidamente a los últimos logros científicos y tecnológicos y las necesidades del mercado.

Para tener la mayor demanda en el mercado de vehículos de lanzamiento (10-15 lanzamientos por año), el vehículo de lanzamiento debe proporcionar el lanzamiento de satélites de comunicación (mensajes de voz) que pesen alrededor de 800 kg en órbitas de hasta 800 km de altura, y satélites de vigilancia que pesen 350 - 500 kg en órbitas con una altura de 500 - 800 km, devueltos por satélites que pesan aproximadamente 1000 kg en órbitas con una altura de 350 km.




Las naves espaciales de clase pequeña, debido a la variedad de tareas a resolver, requieren orbitar desde ecuatorial a solar sincrónico. Cubrir una gama tan amplia de inclinaciones orbitales con complejos estacionarios del territorio de Rusia es problemático. Un complejo transportable basado en un vehículo de lanzamiento de clase ligera puede resolver el problema. Además, es necesario tener en cuenta los requisitos recientemente aumentados para la seguridad ambiental de la tecnología espacial y de cohetes, el costo de su creación y operación. Desde este punto de vista, es muy prometedor usar para cohetes de refuerzo como gas natural licuado combustible combinado con oxígeno líquido como agente oxidante, lo que permite:

- proporcionar una carga ambiental mínima sobre el medio ambiente durante las caídas de las etapas trabajadas y en situaciones de emergencia;
- para lograr alta energía y características de masa general del cohete;
— — , -.

El complejo Rickshaw se está desarrollando como un medio para lanzarse en órbitas cercanas a la Tierra y trayectorias suborbitales de vehículos ligeros para diversos fines desde cualquier área de tierra y mar previamente acordada.

La idea principal del desarrollo del complejo Rickshaw es la máxima satisfacción de las necesidades de los clientes de lanzamiento. En base a esto, el complejo se está construyendo en un diseño transportable, lo que nos permite implementar una amplia gama de inclinaciones orbitales con costos óptimos de energía para lanzar cargas útiles y usar el territorio de los países clientes (si lo desean) para el lanzamiento. Para el complejo "Rickshaw", hay dos opciones para lanzar sistemas con subsistemas unificados (Fig. 2):


— (, ) ;
— 1288.

El vehículo de lanzamiento incorpora dos etapas de marcha. Dependiendo de las tareas a resolver, puede equiparse con un sistema de propulsión apogeo. En las etapas de marcha, se utilizan modificaciones del mismo motor de cohete. En la primera etapa, se ensambla un paquete de seis motores; en la segunda etapa, se instala un motor. Los tanques de combustible de la primera y segunda etapa son estructuras de obleas totalmente soldadas hechas de aleación de aluminio y magnesio. Los fondos de separación son de una sola capa. La fabricación de tales estructuras ha sido dominada por la planta de ingeniería de Krasnoyarsk. El equipo a bordo del sistema de control está ubicado en un compartimento sellado para instrumentos con la posibilidad de reemplazarlo en la posición inicial. El sistema de control de misiles es inercial con corrección de acuerdo con puntos de referencia externos (sistemas Navstar y Glonass). La carga útil está debajo del carenado,cuyo diseño proporciona su estanqueidad al polvo y al agua y tiene escotillas para suministrar líneas neumáticas e hidráulicas a los sistemas de carga útil y para realizar conexiones eléctricas con equipos en tierra. El volumen de la zona de carga útil es de 9 m³.



Se introdujeron una serie de soluciones técnicas originales (la ausencia de compartimientos entre tanques y entre etapas, la colocación de motores en tanques de combustible) en el diseño del cohete, que tiene una longitud de 24.5 m, un diámetro de 2.4 my una masa de lanzamiento de 64 toneladas, que se demostró en varios misiles balísticos submarinos. generaciones y permitir: reducir la masa pasiva del cohete y así aumentar su suministro de energía; para simplificar el proceso de enfriamiento de los motores antes de arrancar; para mejorar la rigidez del cohete como objeto de estabilización; usar vehículos existentes para transportar el vehículo de lanzamiento; Reducir las dimensiones de cohetes y vehículos .

En la fig. 3 muestra las capacidades energéticas del vehículo de lanzamiento.



El vehículo de lanzamiento Riksha-1 puede lanzar tanto naves espaciales extranjeras como una parte importante de vehículos modernos y prometedores de fabricación rusa. Al crear el vehículo de lanzamiento Riksha-1, se presentan oportunidades de modernización. Por lo tanto, equipar un cohete con dos aceleradores laterales basados ​​en tanques de la primera etapa garantiza el lanzamiento de una carga útil de hasta 4 toneladas en órbita cercana a la Tierra.



Epílogo:
Es desafortunado (desde un punto de vista económico y de ingeniería) que estos sistemas de cohetes espaciales no se implementaron completamente.

Había tres razones para esto:

1. :
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, « » «» . - « » .

2. .

3. / .

— 1979 ;
— , ( US Munitions List )
- Artículos de doble uso, cuya lista está determinada por la Lista de control comercial de EE . UU .

Y están preparando el vehículo de lanzamiento para el lanzamiento, como es sabido, exclusivamente por los especialistas del fabricante.
"Entregar" a los especialistas de una de las empresas más formidables del complejo militar-industrial de la alta tecnología de la URSS, esto no es lo que todos decidirán.
4. Gran competencia de los fabricantes rusos y ucranianos de tecnología de cohetes.

Todo lo anterior explica por qué "Makeeva GRC" celebra no solo los días: el nacimiento de la ciencia moderna de cohetes rusos, el constructor de máquinas, las fuerzas de misiles y la artillería, el submarinismo y el día de la química, sino también el bien merecido 12 de abril Los científicos de cohetes Miass lo consideran su fiesta profesional.

Con lo que les felicito cordialmente.

* Revertir términos técnicos y buen texto, no tiene sentido