Sistemas de lançamento subaquático: como sair da água em órbita? Terminando

Continuação da primeira parte:

Sistemas de lançamento subaquático: como sair da água em órbita?

Foguete marinho e sistema espacial "Surf"

Para uma cobertura mais completa do mercado de naves espaciais de baixa órbita, foi realizado o desenvolvimento de novos esquemas de veículos lançadores. Um deles foi um veículo de lançamento criado pelo projeto Surf.
O míssil Priboy usa a tecnologia dos SLBMs desenvolvidos anteriormente: o primeiro estágio usa o motor de foguete RSM-52, o segundo e o terceiro usam os sistemas de propulsão de foguete RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (código START RSM-54, classificação NATO SS - SS -N-23 Skiff)), a quarta etapa de marcha e a quinta volta também são criadas com base na tecnologia de foguete RSM-54.



Um videoclipe dedicado aos melhores mísseis balísticos RSM-54 Sineva do mundo (em termos de características de massa de energia). Transportadora principal: submarinos do projeto 667 BDRM.


Lançamento de mísseis R-29RMU Sineva SLBM video de lançamento

As capacidades de energia do foguete Priboy atendem à faixa superior de cargas úteis de baixa órbita. De acordo com estimativas preliminares, ao lançar a partir das regiões equatoriais, ele exibe uma carga útil, cuja massa (em kg), dependendo da altura da órbita, é apresentada na tabela.



As capacidades indicadas do veículo de lançamento Priboy tornam seu desenvolvimento promissor.
Em 1993, surgiu um novo impulso nos trabalhos sobre o Surf, que, em primeiro lugar, acelerou o andamento dos trabalhos e, em segundo lugar, complementou as opções anteriormente consideradas para começar a partir de uma posição no solo e de uma embarcação móvel. Tal impulso foi a proposta da empresa americana Investors in Sea Launches, Inc. (Presidente - Almirante Thomas H. Murer) de desenvolver em muito pouco tempo um veículo de lançamento comercial, lançado diretamente da superfície da água do mar, para o lançamento de veículos espaciais de até 2000 - 2500 kg A superfície da água é uma plataforma de lançamento universal que, de muitos pontos de vista, fornece os melhores parâmetros para os sistemas de lançamento. No entanto, a implementação prática deste método de lançamento está associada a sérias dificuldades técnicas.

O projeto comercial conjunto russo-americano foi baseado no veículo de lançamento Priboy, em conexão com o qual o projeto manteve o nome "Surf". Foi alcançado um acordo sobre o desenvolvimento dentro de três meses de um projeto conceitual de engenharia para o foguete e o sistema como um todo. O departamento de design enfrentou a tarefa de resolver problemas técnicos complexos em pouco tempo em um veículo de lançamento, seu transporte para o local de lançamento, montagem do foguete e seu lançamento a partir da superfície da água. Como o foguete não pode ser montado em condições de solo, foi proposto carregá-lo em partes no navio e já no navio para fazer a montagem final e a verificação de todos os sistemas, ou seja, o navio tinha que ser transformado em uma oficina de montagem. Como resultado de pesquisas preliminares, dois tipos de navios foram escolhidos: um navio de desembarque do tipo Ivan Rogov ou um navio de contêiner do tipo Sevmorput (Fig. 2, 3).



Esses navios, com as modificações necessárias, poderão levar a bordo os componentes de vários mísseis, o equipamento do complexo e o equipamento tecnológico e de montagem necessário para os mísseis.



Para implementar a tecnologia proposta, foi necessário desenvolver uma unidade única - uma plataforma de transporte e lançamento, que possui dispositivos especiais para carregar partes individuais do foguete e sua montagem subsequente. Cada um dos dispositivos, exceto os elementos de fixação e depreciação, possui três graus de liberdade, o que é necessário para centralizar as partes individuais do foguete uma em relação à outra ao montar em uma única estrutura.

Uma ideia geral da plataforma de lançamento é dada na Fig. 4. O míssil montado nesta plataforma pode ser transportado por navio para quase qualquer lugar do Oceano Mundial.



Durante a pesquisa, um grande número de opções foi considerado para garantir a flutuabilidade positiva necessária do foguete: de balões elásticos pressurizados a dispositivos especiais de catamarã deslizante. Como resultado, foi encontrada uma solução bastante simples: como a carga útil, em qualquer caso, precisava ser protegida com uma carenagem, ele resolveu parcialmente esse problema (volume de ar livre sob a carenagem). Por outro lado, garantindo o lançamento do motor de foguete na água, o departamento de design chegou à necessidade de instalar um palete especial na parte traseira do foguete, que, juntamente com a capa de proteção frontal, garantiu a flutuabilidade positiva necessária do foguete.

Era necessário escolher a melhor maneira de evacuar o foguete preparado do navio para a superfície da água. Das muitas opções para análise e seleção adicionais, duas foram deixadas.

O primeiro método é para o navio Sevmorput (Fig. 5). O foguete montado na plataforma de transporte e lançamento foi alimentado ao basculador instalado na popa do navio, a plataforma no basculador foi desatada. O inclinador moveu a plataforma da horizontal para a vertical e, em seguida, abaixou a plataforma com um elevador especial até o nível da posição natural do foguete Surf na água. Posteriormente, o foguete foi separado da plataforma para navegação livre na superfície da água.

A segunda maneira é usar a câmara de bloqueio de um navio do tipo Ivan Rogov. A câmara de bloqueio, na qual o veículo de lançamento com o míssil montado e preparado está localizado, é inundada com água do mar. Ao atingir um certo nível de inundação da câmara de bloqueio, o foguete é separado da plataforma (pop-up), após o que é evacuado do navio para uma superfície livre do mar usando uma âncora flutuante.



O segundo método foi escolhido como o principal.



A experiência russa e estrangeira no desenvolvimento de sistemas de mísseis com lançamento subaquático mostra que o lançamento da ferramenta de energia de um foguete no lançamento ocorre em um determinado volume de ar (ou cavidade). Este volume foi organizado anteriormente (durante a preparação do pré-lançamento) ou foi criado diretamente no lançamento, ou seja, no início de elementos individuais do sistema de propulsão. Essa circunstância levou à necessidade de instalar um palete especial na popa do foguete (Fig. 6), que já foi mencionado acima. Para uma navegação horizontal normal do foguete e sua subsequente transferência da horizontal para a vertical, é suficiente um volume de paletes de 8 a 15 m³.



Para garantir que o motor desse partida, era necessário complicar seriamente a panela. Como resultado, no foguete Priboy, ele executa várias funções:

- juntamente com a carenagem frontal, permite a navegação horizontal do foguete em uma superfície livre de água,
- ao encher o tanque de lastro, garante a transferência do foguete da horizontal para a vertical,
- ativando o gerador de gás após a separação de certas partes do palete, ele organiza o volume de gás necessário para o lançamento do motor principal do foguete.
As decisões sobre o sistema de lançamento e a organização do lançamento do foguete Priboy a partir da água são ilustradas na Fig. 7, 8.

Um número significativo de questões problemáticas foi resolvido pelo próprio veículo de lançamento Priboy. Esses problemas se devem às características do layout do foguete e à originalidade do esquema de sua passagem e, mais importante, ao lançamento. Basta nos limitar à lista desses problemas:

- desenvolvimento de um sistema para aumentar os estágios dos foguetes e o compartimento entre os estágios (1 e 2), garantindo a segurança dos foguetes, a operacionalidade dos motores do segundo e terceiro estágios e a resistência estrutural;
- garantir o aperto da rede de cabos a bordo;
- a criação de uma carenagem de cabeça vedada e seu sistema de separação, fornecendo a carga acústica necessária na carga útil;
- resolver os problemas de garantir a operacionalidade do sistema de controle de mísseis a bordo durante operações anteriormente ausentes na lógica da operação (evacuação do míssil da câmara de bloqueio do navio, colocando o foguete na posição vertical), realizada em navegação autônoma e com duração de até 10 minutos;
- Desenvolvimento de um sistema remoto de lançamento de mísseis.

Durante o desenvolvimento do projeto de engenharia conceitual, foi possível solucionar os principais problemas técnicos e mostrar a possibilidade de criar um sistema comercial de foguetes espaciais marinhos com esquemas fundamentalmente novos dos elementos do veículo de lançamento, sistema de lançamento e organização do lançamento.



No futuro, o programa de lançamento do Priboy teve que ser encerrado devido à falta de financiamento.



Pelo mesmo motivo, o reequipamento para missões espaciais do NSC no campo de treinamento Nenox, onde novas modificações de SLBMs foram testadas anteriormente, foi interrompido.

Nota: no ROC “Surf”, a patente da Federação Russa RU2543436 “Pseudo simulador do complexo de lançamento” foi desenvolvida e executada.

O pseudo-simulador do complexo de lançamento, a seguir denominado complexo, refere-se à tecnologia de foguetes, nomeadamente aos complexos militares de lançamento de mísseis baseados no mar. O complexo é autônomo, secreto, móvel e subaquático, fornece o lançamento de mísseis balísticos ou de cruzeiro capazes de transportar uma carga nuclear ou danificar elementos para suprimir os sistemas de defesa antimísseis balísticos (ABM). O complexo pode servir como um farol para a orientação dos submarinos e simular um submarino.

As desvantagens do protótipo (“Surf”) incluem o fato de que o navio “Ivan Rogov” é um navio de assalto anfíbio de superfície militar e a possibilidade de encontrar mísseis balísticos a bordo assume que sua localização está sendo monitorada e, portanto, este navio será atacado primeiro vire. A evacuação do foguete e sua preparação para o lançamento levam muito tempo, enquanto o foguete estará relativamente próximo ao navio e, provavelmente, o lançamento do foguete se tornará impossível ao atacar o navio.

A essência da invenção reside no fato de que o projeto do complexo consiste em um módulo à prova d'água com um contêiner de lançamento de transporte com um míssil localizado nele. O módulo é movido por carga, pesca ou qualquer outro, incl. Um submarino, a seguir designado navio de transporte, em posições subaquáticas e de superfície, no convés ou no interior do casco de um navio de transporte. No momento necessário, o módulo é separado do veículo de transporte e se torna autônomo. Nesse caso, é criada uma imitação de um submarino, tudo o mais: um complexo de lançamento, um lançamento de míssil, um míssil com ogiva são reais. A ogiva pode carregar não apenas uma carga nuclear, uma característica da invenção é a capacidade de transportar elementos de ataque para destruir elementos de defesa antimísseis de um inimigo em potencial para proteger outras ogivas, por exemplo, aquelas que carregam uma carga nuclear e lançadas por outros complexos de lançamento

Figura 5 - navio de carga seca ou qualquer outro navio, principalmente não militar, 20 transporta os módulos 21 de diferentes maneiras: no convés, rebocadores dos nós de fixação 22 no casco ou cabo 23.

Na Fig.12 - um módulo com um simulador aberto (inflado) de um submarino 27, antenas 28 implantadas, uma escotilha aberta 2. O complexo está em uma posição de pré-lançamento.

Simulador de munição:

A Fig. 16 é um diagrama em que complexos com simuladores de submarinos 27 fornecem proteção para uma ogiva 32 de um míssil lançado por um submarino em uma posição subaquática a partir do ponto 33, cujas coordenadas são determinadas pelas coordenadas dos simuladores 27. A ogiva 32 voa para o alvo 34. Os complexos lançam mísseis da seguinte maneira de modo que as ogivas dos mísseis voem e atiram pelo paraquedas 29, planador 30 e balão 31 acima das seções correspondentes 35, 36, 37 da zona de defesa antimísseis no momento do voo sobre essas seções da ogiva 32 para protegê-lo e combater a defesa antimísseis.

Em verdade:

Para os russos, me dê pelo menos peças de reposição da Mercedes
de qualquer maneira, quando começam a coletar, um rifle de assalto Kalashnikov ou um tanque sai.

Piada soviética barbada.



Note-se que na URSS um programa semelhante foi lançado em agosto de 1964 - um foguete, projetado com base no navio de gelo do projeto 550 Aguema, recebeu o nome de trabalho Escorpião (projeto 909).



Oito lançadores de mísseis R-29 deveriam estar a bordo, e a aparência diferia apenas na presença de antenas adicionais. De acordo com os cálculos, patrulhando as águas árticas da União Soviética, tal navio poderia atingir objetos com mísseis praticamente nos Estados Unidos.



Além disso, o TsKB-17, já por iniciativa, também projetou um porta-mísseis disfarçado de navio hidrográfico (Projeto 1111, “Four Stakes”). O primeiro de uma série de testes desses projetos nos preços de 1964 teria custado ao orçamento do estado 18,9 e 15,5 milhões de rublos, respectivamente.

É engraçado, mas os americanos "pacíficos" que já em 1963 propuseram aos países da OTAN a criação de uma flotilha inteira desses "navios com surpresa" baseados em transportes do tipo Mariner.

Riksha, foguete marinho e sistema espacial

Com a expectativa de uma perspectiva de longo prazo da GRTS, “KB eles”. Acadêmico V.P. A Makeeva ”, em conjunto com a NPO Energomash, o Bureau de Design de Engenharia Geral, a NPO Automation e a Fabricação de Instrumentos e a Empresa Estatal“ Krasnoyarsk Machine-Building Plant ”começaram a desenvolver o foguete Riksha e o complexo espacial projetado para lançar naves espaciais de classe pequena - esta é a terceira área de nossa atividade espacial.



Uma análise do promissor mercado de serviços espaciais mostra que, em programas espaciais estrangeiros e russos, prevalecem pequenas naves espaciais projetadas para sistemas de comunicação de baixa órbita, detecção de Terra, pesquisa espacial próxima à Terra e implementação de tecnologia espacial. O crescente interesse em pequenas naves espaciais se deve, em grande parte, a suas vantagens, como baixo custo, velocidade de criação e implantação, capacidade de responder rapidamente às mais recentes realizações científicas e tecnológicas e às necessidades do mercado.

Para ser o mais exigido no mercado de veículos lançadores (10 a 15 lançamentos por ano), o veículo lançador deve fornecer o lançamento de satélites de comunicação (mensagens de voz) pesando cerca de 800 kg em órbitas com até 800 km de altura e satélites de vigilância com peso 350 - 500 kg em órbitas com uma altura de 500 - 800 km, retornados por satélites pesando cerca de 1000 kg em órbitas com uma altura de 350 km.




As naves espaciais de classe pequena, devido à variedade de tarefas a serem resolvidas, exigem órbita do equatorial ao solar-síncrono. Cobrir uma gama tão grande de inclinações orbitais com complexos estacionários do território da Rússia é problemático. Um complexo transportável baseado em um veículo de lançamento de classe leve pode resolver o problema. Além disso, é necessário observar os requisitos recentemente aumentados para a segurança ambiental da tecnologia de foguetes e espaciais, o custo de sua criação e operação. Deste ponto de vista, é muito promissor usar foguetes auxiliares como gás natural liquefeito combustível combinado com oxigênio líquido como agente oxidante, o que permite:

- fornecer uma carga ambiental mínima ao meio ambiente durante quedas de etapas trabalhadas e em situações de emergência;
- alcançar alta energia e características gerais de massa do foguete;
— — , -.

O complexo Rickshaw está sendo desenvolvido como um meio de lançamento em órbitas próximas à Terra e trajetórias suborbitais de veículos leves para vários propósitos, a partir de qualquer área terrestre e marítima previamente acordada.

A idéia principal do desenvolvimento do complexo Rickshaw é a satisfação máxima das necessidades dos clientes lançadores. Com base nisso, o complexo está sendo construído em um design transportável, o que nos permite implementar uma ampla gama de inclinações orbitais com custos ideais de energia para o lançamento de cargas úteis e usar o território dos países clientes (se assim o desejarem) para o lançamento. Para o complexo "Rickshaw", existem duas opções para iniciar sistemas com subsistemas unificados (Fig. 2):


— (, ) ;
— 1288.

O veículo de lançamento incorpora dois estágios de marcha. Dependendo das tarefas a serem resolvidas, ele pode ser equipado com um sistema de propulsão apogeu. Nos estágios da marcha, modificações do mesmo motor de foguete são usadas. Na primeira etapa, é montado um pacote de seis motores; na segunda, um motor é instalado. Os tanques de combustível do primeiro e do segundo estágio são estruturas de wafer totalmente soldadas, feitas de liga de alumínio-magnésio. Os fundos separados são de camada única. A fabricação de tais estruturas foi dominada pela planta de engenharia de Krasnoyarsk. O equipamento de bordo do sistema de controle está localizado em um compartimento de instrumentos selado, com a possibilidade de sua substituição na posição inicial. O sistema de controle de mísseis é inercial, com correção de acordo com pontos de referência externos (sistemas Navstar e Glonass). A carga está sob a carenagem,cujo projeto fornece estanqueidade à poeira e à água e possui escotilhas para fornecer linhas pneumáticas e hidráulicas aos sistemas de carga útil e para fazer conexões elétricas com equipamentos terrestres. O volume da zona de carga útil é de 9 m³.



Várias soluções técnicas originais (a ausência de compartimentos entre tanques e estágios, a colocação de motores em tanques de combustível) que se comprovaram em vários gerações e permitir: reduzir a massa passiva do foguete e, assim, aumentar sua fonte de alimentação; simplificar o processo de resfriamento dos motores antes de iniciar; melhorar a rigidez do foguete como objeto de estabilização; usar veículos existentes para transportar o veículo lançador; reduzir as dimensões de foguetes e veículos .

Na fig. 3 mostra as capacidades de energia do veículo de lançamento.



O veículo de lançamento Riksha-1 pode lançar naves espaciais estrangeiras e uma parte significativa de veículos fabricados na Rússia modernos e promissores. Ao criar o veículo de lançamento Riksha-1, são oferecidas oportunidades de modernização. Assim, equipar um foguete com dois aceleradores laterais baseados em tanques do primeiro estágio garante o lançamento de uma carga útil de até 4 toneladas na órbita próxima à Terra.



Posfácio:
É lamentável (do ponto de vista econômico e de engenharia) que esses sistemas de foguetes espaciais não tenham sido totalmente implementados.

Havia três razões para isso:

1. :
« - »
, « » «» . - « » .

2. .

3. / .

— 1979 ;
— , ( US Munitions List )
- Itens de dupla utilização, cuja lista é determinada pela Lista de controle comercial dos EUA .

E eles estão preparando o veículo de lançamento para o lançamento, como é conhecido, exclusivamente pelos especialistas do fabricante.
“Entregar” os especialistas de uma das empresas mais formidáveis ​​do complexo industrial militar da URSS de alta tecnologia, isso não é todo mundo que decide.
4. Grande concorrência dos fabricantes russos e ucranianos de tecnologia de foguetes.

Tudo acima explica por que o "Makeeva GRC" comemora não apenas dias: o nascimento da ciência moderna de foguetes russos, construtor de máquinas, forças e artilharia de mísseis, dia dos submarinistas e químicos, mas também o merecido dia 12 de abril, os cientistas do Miass consideram seu feriado profissional.

Com o que cordialmente os parabenizo.

* Revertendo termos técnicos e bom texto, não faz sentido