Sistem peluncuran bawah air: bagaimana cara keluar dari air ke orbit?

Lingkaran membengkak dengan lensa, membentang, naik dan bahkan menjadi seperti kubah rendah. Dapat dilihat bagaimana, dari pusatnya, dari "mata" yang muncul, aliran air mengalir ke bawah. Lalu hidung tumpul roket itu muncul, dengan cepat bergegas ke atas, mengeluarkan tubuh baja biru-putih-merah ... Bola api putih langsung mengubah kegelapan yang berawan menjadi fajar tropis ... Raungan tumbuh yang kuat. Roket itu nyaris tidak mengayun-ayunkan ekornya, merasakan arahnya, gerakan rotasi aksial berhenti, melonjak ke atas, meninggalkan jejak gelap yang tebal.

^[1]


Apakah Anda pikir saya ingin menceritakan sekali lagi tentang "pembunuh kota", predator rahasia laut dalam ini, bahwa dengan tegukan mereka dapat menghapus debu di selokan yang sebanding dengan area lebih dari 300 kota besar di dunia?

Tidak. Lebih tepatnya, tidak persis "tidak":

kita akan berbicara tentang kendaraan peluncuran yang hampir damai "Membengkak", "Gelombang", "Tenang", "Berselancar" dan "Becak".

Tepatnya, saat lahir mereka adalah yang benar-benar berperang dan dapat melenyapkan hampir semua negara di dunia dari muka planet ini.

Sistem roket ruang laut

Maret 1985, setelah serangkaian sisa-sisa "penatua Kremlin", jabatan Sekretaris Jenderal Komite Sentral CPSU diambil oleh M. S. Gorbachev: mantan pengurus partai Administrasi Pertanian Produksi Teritorial Stavropol.



Udara "berbau" ... tidak, bukan badai, tetapi menarik: "glasnost" dan "perestroika", "kerja sama" dan "pemikiran politik baru", "pluralisme" dan "perlucutan senjata".

Ketika situasi ekonomi di negara itu memburuk, kepemimpinan Soviet menganggap pengurangan persenjataan dan pengeluaran militer sebagai cara untuk memecahkan masalah keuangan, oleh karena itu, tidak memerlukan jaminan dan langkah-langkah yang memadai dari para mitranya, sementara kehilangan posisi mereka di arena internasional.

^[2]

Ini akan tentang bagaimana State Rocket Center dari Biro Desain dinamai V.P. Makeeva (Miass) memecahkan masalah "pertobatan" di era "perestroika" dan setelahnya.



Pada tahun 1985, perusahaan secara aktif melanjutkan pengembangan peralatan rudal militer untuk kebutuhan Angkatan Laut Uni Soviet: ia berhasil memodernisasi sistem rudal D9RM dan D19, mengembangkan dan menguji peralatan tempur baru, melakukan pekerjaan pada pembuatan dan pengujian skala penuh kompleks strategis baru R-39UTTX / 3M91 Bark - SS -NX-28.



Anda dapat berkenalan dengan produk militer GRC dan karakteristik kinerjanya melalui tautan:

→ Memerangi sistem rudal.
→ Fitur Utama.
→ Mulai di bawah air. Hasil kegiatan biro desain teknik mesin / review video /.

Pada saat-saat ini, pimpinan memutuskan bahwa KBM perlu menemukan dan menaklukkan ceruknya dalam tema roket ruang angkasa.

Salah satu arahan dari pekerjaan ini adalah proposal untuk menggunakan rudal balistik kapal selam (SLBM) untuk meluncurkan muatan ke luar angkasa. Pertama-tama, mereka menarik perhatian pada SLBM yang harus dibuang setelah masa layanan mereka dan sesuai dengan Perjanjian Pengurangan dan Pembatasan Senjata Ofensif Strategis.

Apakah Anda membiarkan panci dan wajan atau melakukan apa yang bisa kita lakukan dengan baik?

Pekerjaan dilakukan di bidang-bidang berikut:

- Meluncurkan dari kapal selam yang dilengkapi kembali dengan rudal militer, kendaraan yang diselamatkan ke atmosfer atas atau ke luar angkasa untuk tujuan penelitian ilmiah, mendapatkan bahan dan produk biologis dalam kondisi gayaberat mikro;
- Pembuatan roket pembawa berdasarkan SLBM untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa berukuran kecil;
- merancang kompleks roket ruang angkasa berdasarkan solusi teknis yang berhasil di laut militer dan rudal darat;
- pengembangan pesawat ruang angkasa kecil ("Kompas");
- Pembuatan kompleks pengukur informasi ("Miass").

Pelopor dalam bidang ini adalah roket RSM-25 yang dikonversi (Angkatan Laut URAF - 4K10, NATO - SS-N-6 Mod 1, Serb) : kendaraan peluncuran Swell , yang digunakan untuk melakukan eksperimen unik dalam lingkungan gravitasi nol jangka pendek yang disediakan oleh pasif bagian lintasan (waktu gravitasi nol 15 menit, tingkat gayaberat mikro 10 ^-3 g).



Blok tersebut meliputi 15 tungku eksoterm, alat pengukur informasi dan peralatan komando, sistem parasut pendaratan lunak. Berbagai bahan awal ditempatkan di tungku eksotermik, khususnya silikon-germanium, aluminium-lead, Al-Cu, superkonduktor suhu tinggi, dan lainnya, yang selama percobaan dalam kondisi gravitasi nol pada suhu di tungku dari 600 ° C hingga 1500 ° C menerima material dengan properti baru.


Pada 18 Desember 1991, untuk pertama kalinya dalam praktik rumah tangga, dari kapal selam nuklir tipe Navaga (Proyek 667A Navaga, menurut klasifikasi Kementerian Pertahanan AS dan NATO, Yankee), kendaraan peluncuran balistik dengan modul teknologi Sprint diluncurkan. Peluncuran berhasil, dan pelanggan ilmiah, NPO Kompomash, menerima sampel unik dari bahan baru. Jadi langkah pertama diambil dalam tema roket ruang angkasa KBM.

Tetapi tidak semuanya berjalan begitu sederhana: GKChP terjadi, kemudian USSR itu sendiri tidak ada lagi, pemerintah dan garis umumnya, Chubais dan Gaidar, Yeltsin dan para jenderalnya, dan tokoh-tokoh baru dari elit politik berubah. Racket dan pembentukan "elite" bisnis baru.



Pengurangan volume subyek pertahanan dihadapkan dengan staf "Desain Biro GRTs dinamai Akademisi V.P. Tugas Makeeva adalah mengintensifkan pencarian untuk bidang-bidang baru "sipil" pengetahuan-intensif yang akan memungkinkan mempertahankan personil yang sangat berkualitas, bahan dan basis teknologi, dan, pada dasarnya, memungkinkan untuk "bertahan".

Pada Juni 1992, setelah cobaan panjang dan pergolakan, sebuah resolusi baru dari pemerintah "baru" (Rusia) dikeluarkan, yang memungkinkan perusahaan untuk meluncurkan pekerjaan pada penciptaan sistem roket berbasis ruang untuk keperluan sipil menggunakan peluncuran darat, udara dan laut berdasarkan SLBM yang dikonversi.

Adaptasi yang cepat ke lintasan baru, kesempurnaan massa-energi SLBM, dikombinasikan dengan indikator keandalan dan keselamatan yang tinggi memungkinkan untuk menggunakannya sebagai sarana pengiriman ke ruang dekat untuk berbagai jenis muatan selama pelatihan dan penembakan praktis dan peluncuran dalam konfirmasi dan perpanjangan masa kerja .

Untuk kepentingan melakukan percobaan baru dalam gravitasi nol, unit bioteknologi balistik "Ether" diciptakan dengan peralatan ilmiah "Medusa", yang dirancang untuk pembersihan kecepatan tinggi dari persiapan medis khusus di bidang elektrostatik yang dibuat secara artifisial selama penerbangan. Pada 9 Desember 1992, di lepas pantai Kamchatka dari kapal selam nuklir Armada Pasifik, kendaraan peluncuran Zyb yang dilengkapi dengan peralatan Medusa berhasil diluncurkan, dan pada tahun 1993, peluncuran serupa juga dilakukan. Selama percobaan ini, kemungkinan mendapatkan obat-obatan berkualitas tinggi, termasuk interferon anti-tumor Alfa-2, dalam kondisi gravitasi nol jangka pendek, telah ditunjukkan.

Pada 1991-1993 dari kapal selam proyek 667BDR, tiga peluncuran kendaraan peluncuran Zyb dilakukan dengan Sprint dan unit ilmiah dan teknologi Eter dikembangkan bersama dengan Komposit NPO dan Pusat Bioteknologi Ruang Angkasa.

Blok Sprint dimaksudkan untuk menguji proses memperoleh bahan semikonduktor dengan struktur kristal yang ditingkatkan, paduan superkonduktor dan bahan lainnya di bawah gravitasi nol. Unit Eter dengan peralatan bioteknologi Medusa digunakan untuk mempelajari teknologi untuk membersihkan bahan biologis dan memperoleh elektroforesis dari persiapan biologis dan medis murni murni.

Sampel unik kristal tunggal silikon dan beberapa paduan (Sprint) diperoleh, dan dalam percobaan Meduza, menurut hasil penelitian dari antivirus-2 dan interferon antitumor Alpha-2, adalah mungkin untuk mengkonfirmasi kemungkinan pemurnian ruang dari persiapan biologis dalam kondisi gravitasi nol jangka pendek. Dalam praktiknya, telah terbukti bahwa Rusia telah mengembangkan teknologi yang efektif untuk melakukan percobaan di bawah kondisi gravitasi nol jangka pendek menggunakan rudal balistik laut.

Kelanjutan logis dari karya-karya ini adalah peluncuran kendaraan peluncuran Volna pada tahun 1995.

Peluncuran kendaraan "Volna", dibuat berdasarkan RSM-50 SLBM (SS-N-18), dengan massa peluncuran sekitar 34 ton, digunakan, pertama-tama, untuk meluncurkan sepanjang lintasan balistik untuk menyelesaikan masalah pengembangan teknologi untuk mendapatkan bahan dalam kondisi mikro-jangka pendek. dan studi lainnya.

Penggunaan tempur RSM-50 SLBM dari posisi bawah laut kapal selam dipastikan dengan gelombang laut hingga 8 poin, mis. semua cuaca digunakan untuk penelitian ilmiah dan peluncuran LV praktis telah dicapai.

Peluncuran penggunaan komersial SLBM dapat dianggap sebagai peluncuran pada tahun 1995 kendaraan peluncuran Volna dari kapal selam Kalmar proyek 667 BDRM. Peluncuran dilakukan di sepanjang rute balistik Laut Barents - Semenanjung Kamchatka pada jarak 7.500 km. Muatan untuk percobaan internasional ini adalah modul termokonveksi dari University of Bremen (Jerman).



Selama peluncuran kendaraan peluncuran Volna, pesawat penyelamat Volan digunakan. Ini dimaksudkan untuk penelitian ilmiah dan terapan dalam peluncuran gravitasi nol di sepanjang lintasan suborbital.

Dalam penerbangan, informasi telemetri tentang parameter yang dipantau ditransmisikan dari pesawat. Pada akhir penerbangan, perangkat melakukan pendaratan balistik, dan sebelum mendarat, sistem penyelamatan parasut dua tahap diaktifkan. Setelah pendaratan “lunak”, perangkat dengan cepat dideteksi dan dievakuasi.


Untuk meluncurkan peralatan penelitian dengan peningkatan massa (hingga 400 kg), versi perbaikan dari pesawat penyelamat "Volan-M" digunakan. Selain ukuran dan berat, opsi ini dibedakan dengan tata letak aerodinamis aslinya.

Di peralatan penyelamat, di samping instrumen ilmiah seberat 105 kg, kompleks pengukuran di atas kapal juga ditemukan. Ini memberikan kontrol eksperimen dan kontrol parameter penerbangan. SLA Volan dilengkapi dengan sistem pendaratan parasut tiga tahap dan peralatan untuk operasional (tidak lebih dari 2 jam) untuk pencarian perangkat setelah pendaratan. Untuk mengurangi biaya dan waktu pengembangan, solusi teknis, komponen dan perangkat sistem rudal serial dipinjam secara maksimal.

Selama peluncuran pada tahun 1995, tingkat gayaberat mikro adalah 10 ^-4 ... 10 ^{-5 g} dengan waktu tanpa bobot 20,5 menit. Penelitian telah dimulai yang menunjukkan kemungkinan mendasar untuk membuat pesawat penyelamat dengan peralatan ilmiah dengan berat hingga 300 kg, diluncurkan oleh kendaraan peluncuran Volna sepanjang lintasan dengan bobot 30 menit pada tingkat gravitasi mikro 10 ^-5 ... 10 ^-6 g.

Roket Volna dapat digunakan untuk meluncurkan peralatan pada lintasan suborbital untuk mempelajari proses geofisika di atmosfer atas dan di ruang dekat, memantau permukaan bumi, dan melakukan berbagai, termasuk eksperimen aktif.



Area lokasi payload adalah kerucut terpotong dengan ketinggian 1670 mm, diameter dasar 1350 mm dan jari-jari kusam dari ujung kerucut 405 mm. Roket menyediakan penghapusan muatan seberat 600 ... 700 kg pada lintasan dengan ketinggian maksimum 1.200 ... 1.300 km, dan dengan massa 100 kg - dengan ketinggian maksimum hingga 3000 km. Ada kemungkinan memasang beberapa elemen muatan pada roket dan pemisahan berurutannya.

Pada musim semi 2012, kapsul EXPERT diluncurkan dari kapal selam di Samudra Pasifik menggunakan kompleks roket ruang angkasa konversi Volna Rusia, yang ditugaskan oleh German Aerospace Center (DLR).

Proyek EXPERT sedang dilaksanakan di bawah kepemimpinan European Space Agency.



Institut Stuttgart untuk Penelitian dalam Teknologi Desain dan Rekayasa dan Pusat Dirgantara Jerman mengembangkan dan memproduksi hidung serat keramik untuk kapsul EXPERT.

Di haluan, yang terdiri dari serat keramik, ada sensor yang merekam data lingkungan selama kembalinya kapsul ke atmosfer, seperti suhu permukaan, aliran panas, dan tekanan aerodinamik. Selain itu, di haluan ada jendela di mana proses kimia yang terjadi di depan gelombang kejut saat memasuki atmosfer dicatat dengan spektrometer.


→ Karakteristik teknis kendaraan peluncuran Volna

Booster "Tenang"

Keluarga kendaraan peluncuran kelas ringan: Calm, Calm-2.1, Calm-2P dikembangkan berdasarkan rudal balistik R-29RM dan dirancang untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa berukuran kecil ke orbit Bumi yang rendah. Kendaraan peluncuran Shtil tidak memiliki analog di dunia dalam hal energi dan indikator massa yang dicapai, ini memberikan peluncuran muatan yang beratnya mencapai 100 kg ke dalam orbit dengan ketinggian perigee hingga 500 km dengan kemiringan 78,9 °.

Ketika menyelesaikan rudal balistik standar R-29RM untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa, beberapa perubahan dilakukan. Bingkai khusus untuk menginstal pesawat ruang angkasa yang diluncurkan ditambahkan dan program penerbangan diubah. Pada tahap ketiga, wadah telemetri khusus dengan peralatan kantor dipasang untuk mengontrol pemindahan layanan darat. Para desainer juga harus menyelesaikan masalah yang terkait dengan pemanasan fairing kepala selama peluncuran roket dan keluarnya dari bawah air, yang dapat menyebabkan kerusakan pesawat ruang angkasa.


Pesawat ruang angkasa ditempatkan dalam kapsul khusus yang melindungi muatan dari pengaruh termal, akustik, dan lainnya dari panggung atas. Setelah mencapai orbit yang ditentukan, kapsul dari pesawat ruang angkasa dipisahkan, dan tahap terakhir ditarik dari jalur penerbangan pesawat ruang angkasa. Kapsul dibuka dan beban dilepaskan setelah panggung menempuh jarak, tidak termasuk dampak dari mesin yang bekerja pada pesawat ruang angkasa.

Peluncuran pertama Shtil-1 LV dilakukan pada 7 Juli 1998 dari dewan kapal selam nuklir K-407 Novomoskovsk. Muatannya adalah dua satelit dari Universitas Teknik Berlin (Technische Universitat Berlin, TUB) -Tubsat-N dan Tubsat-Nl.


Satelit Tubsat-N terbesar - memiliki dimensi keseluruhan 320x320x104 mm dan berat 8,5 kg. Tubsat-Nl terkecil dipasang saat peluncuran di atas pesawat ruang angkasa Tubsat-N.
Dimensi keseluruhannya adalah 320x320x34 mm, berat - sekitar 3 kg.

Satelit diluncurkan dekat dengan orbit yang dihitung. Parameter orbit tahap ketiga LV setelah penarikan dari pesawat ruang angkasa adalah:

- kemiringan orbit 78,96 °;
- jarak minimum dari permukaan bumi adalah 405,7 km;
- jarak maksimum dari permukaan bumi adalah 832,2 km;
- periode sirkulasi 96,83 mnt.

Pada tahap ketiga dari pembawa, wadah khusus seberat 72 kg dipasang. Peralatan telemetri untuk memantau sejumlah parameter dan peralatan untuk melakukan pemantauan radio orbit terletak di dalam wadah.

Kapal selam nuklir K-407, yang diluncurkannya, adalah bagian dari armada ketiga Armada Utara dan didasarkan pada pangkalan angkatan laut (pangkalan angkatan laut) Sayda-Guba di Oleny Bay di sekitar desa Skalisty (sebelumnya Gadzhievo , kemudian diubah namanya menjadi Gadzhievo) Murmansk area.



Ini adalah salah satu dari tujuh kapal yang dibangun di bawah proyek 667BDRM "Dolphin" (Delta IV menurut klasifikasi NATO).


Shtil-1 LV memungkinkan untuk dimasukkan ke dalam orbit melingkar dengan ketinggian 400 km dan kecenderungan muatan 79 derajat dengan berat 70 kg.

Desain tahap atas dari prototipe ini dirancang untuk mengakomodasi empat hulu ledak kompak dalam volume kecil berukuran terisolasi. Karena kenyataan bahwa pesawat ruang angkasa komersial modern memiliki kepadatan rendah dan membutuhkan ruang integral yang relatif besar, penggunaan penuh kemampuan energi dari pesawat ruang angkasa tidak mungkin. Artinya, desain pesawat ruang angkasa membebankan batas pada ruang yang ditempati oleh pesawat ruang angkasa, yaitu 0,183 m ³ . Energi kendaraan peluncuran memungkinkan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa dengan massa yang lebih besar.

Konversi roket R-29RM menjadi kendaraan peluncuran Shtil dilakukan dengan modifikasi minimal, pesawat ruang angkasa ditempatkan di lokasi pendaratan salah satu unit tempur dalam kapsul khusus yang memberikan perlindungan terhadap pengaruh eksternal. Peluncuran roket dilakukan dari posisi bawah laut atau permukaan kapal selam. Penerbangan dilakukan dalam mode inersia.

Ciri khas kompleks ini adalah penggunaan infrastruktur yang ada dari tempat pelatihan Nenox, termasuk fasilitas peluncuran di darat, serta rudal balistik seri R-29RM yang dipindahkan dari tugas tempur. Peningkatan roket minimum akan memastikan keandalan tinggi dan akurasi menempatkan muatan ke orbit dengan biaya peluncuran rendah ($ 4 ... 5 juta).


Kendaraan peluncuran Shtil-2 dikembangkan sebagai hasil dari tahap kedua modernisasi rudal balistik R-29RM. Pada tahap ini, kompartemen muatan dibuat untuk mengakomodasi muatan, yang terdiri dari fairing aerodinamis yang dikeluarkan dalam penerbangan dan adaptor tempat muatan ditempatkan. Adaptor menyediakan docking dari kompartemen muatan dengan operator. Kompartemen payload adalah 1,87 m ³ .

Kompleks ini dibuat atas dasar kapal selam rudal balistik R-29RM (RSM-54, SS-N-23) dan infrastruktur yang ada dari tempat pelatihan Nenox Utara, yang terletak di wilayah Arkhangelsk.



Infrastruktur TPA meliputi:

Kompleks roket dan ruang angkasa "Calm-2".

Kompleks peluncuran darat.

Yang terakhir termasuk posisi teknis dan peluncuran, dilengkapi dengan peralatan untuk penyimpanan, operasi pra-peluncuran dan peluncuran rudal.

Kompleks sistem kontrol menyediakan kontrol otomatis terpusat dari sistem kompleks di semua mode operasi, kontrol persiapan pra-peluncuran dan peluncuran roket, persiapan informasi teknis dan misi penerbangan, input misi penerbangan dan kontrol roket untuk membawa muatan ke orbit tertentu.

Kompleks pengukur informasi - menyediakan penerimaan dan registrasi informasi telemetri selama penerbangan, pemrosesan dan pengiriman hasil pengukuran kepada pelanggan yang memulai.



Sejumlah peluncuran dari bangku uji darat dan kapal selam menunjukkan keandalan tinggi dari rudal prototipe seri R-29RM (probabilitas peluncuran yang sukses dan penerbangan setidaknya 0,96 telah tercapai) .

Kompleks peluncuran berbasis darat memungkinkan:
Untuk melakukan hingga 10 peluncuran per tahun.
Luncurkan serangkaian pesawat ruang angkasa dengan interval minimum hingga 15 hari.
Menyediakan waktu siaga yang lama dengan kesiapan roket yang tinggi untuk diluncurkan.
Terima informasi telemetri dari papan selama penerbangan rudal menggunakan alat informasi dari lokasi pengujian dan titik pengukuran jarak jauh.

Peluncuran dari kompleks peluncuran berbasis-tanah menyediakan pembentukan orbit dalam kisaran kemiringan orbit dari 77 ° hingga 60 °, yang membatasi area penggunaan kompleks.
Ketika mulai dari poros kapal selam, permulaan dimungkinkan pada rentang garis lintang dari 0 ° hingga 77 °. Kisaran kecenderungan yang mungkin ditentukan oleh koordinat titik awal.

Pada saat yang sama, tetap memungkinkan untuk menggunakan kapal selam untuk tujuan yang dimaksudkan.
Untuk meningkatkan kondisi penempatan muatan, varian roket pembawa Shtil-2.1 dengan fairing kepala dikembangkan.



Ketika melengkapi roket dengan fairing kepala yang lebih besar dan blok akselerasi berukuran kecil ("Shtil-2P"), massa muatan meningkat menjadi 200 kg, dan volume untuk mengakomodasi muatan itu meningkat secara signifikan.

Menggunakan kapal selam sebagai kompleks peluncuran memungkinkan peluncuran kendaraan peluncuran Shtil ke hampir semua kecenderungan orbital

Fairing aerodinamis disegel untuk memberikan perlindungan debu dan kelembaban muatan. Desain fairing aerodinamis memungkinkan pelaksanaan menetas di permukaan samping untuk penyediaan koneksi tambahan muatan dengan peralatan kompleks peluncuran tanah.

Awal dapat dilakukan dari kompleks peluncuran di darat atau dari tambang bawah laut dalam kondisi permukaan.

Karakteristik utama kompleks peluncuran kendaraan Shtil-2 diberikan dalam tabel.


Roket Shtil-3A (RSM-54 dengan tahap ketiga baru dan mesin setelah peluncuran dalam hal peluncuran dari pesawat An-124 (sesuai dengan proyek Aerospace)) mampu memberikan muatan 950-730 kg dengan berat ke orbit ekuatorial dengan ketinggian 200-700 km .

Akhir cerita berikut.