Program Buran part 1

11
Witajcie po przerwie.
Próbuję zacząć z kanałem na YT ale remont studia mi się przedłuża więc wrzucam wam skrócone podsumowanie programu Buran.
Program Buran part 1
 Człowiek od zarania dziejów chciał wyruszyć w kosmos, pomóc w tym miały rakiety. Lata 40 XX wieku pozwoliły realnie myśleć o zdobyciu nieba. Niemal równie szybko jak projekty rakiet pojawiły się koncepcje samolotów kosmicznych. Pierwsze pomysły narodziły się w Niemczech i ZSRR w latach 30. XX wieku i zakładając budowę szybowców z silnikami rakietowymi. Jednym z ciekawszych inżynierów tych czasów był Siergiej Korolew nazywany ojcem radzieckiej kosmonautyki pracujący nad szybowcem rakietowym na ciekły tlen RP-318. Miał on być zdolnym do lotów w stratosferze, jednak prace przerwało aresztowanie Korolewa w czasie czystek Stalinowskich, a następnie wojna.
Program Buran part 1
Program Buran part 1
 Za kolejną koncepcje odpowiadał duet Eugen Sänger i jego żony Irene Bredt pomysłodawcy bombowca sub-orbitalnego nazywanego Silbervogel. Wystrzeliwany z rakiety, a po osiągnięciu wysokości operujący własnym napędem. W 1942 roku razem z innymi ambitnymi projektami Silbervogel skasowano na rzecz innych  technologii, a duet odesłano do projektu silnika strumieniowego. Po wojnie raporty Sangera i Bredt, które miały być podstawą przyszłych projektów wahadłowców, otrzymały USA i ZSRR.
Program Buran part 1
 Po drugiej stronie oceanu w latach  50 w  USA powstał program Dyno-Soar prowadzony przez firmę Boeing. Owocem prac był samolot o nazwie X-20 osiągający do 26 000km/h. Zakładał wysłanie samolotu na wysokość ponad 10 km rakietą Titan. Głównym celem miały być misje zwiadowcze i wojskowe. Projekt po 8 latach badań zamknięto w 1963 roku na rzecz MOL-wojskowej stacji kosmicznej orbitującej wokół Ziemi.
Program Buran part 1
Program Buran part 1
 W ZSRR obok Korolewa pojawiła się postać Wladimira Chelomeia (btw urodzony w Siedlcach), który rozpoczął prace od rakiet dla Radzieckiej Marynarki Wojennej. Postulował on budowę sieci satelitów do sprawniejszego naprowadzania pocisków rakietowych, same rakiety ewoluowały w pojazdy bezzałogowe. Z czasem opracowano statki załogowe zdolne do lotów wokół orbity ziemskiej i rażące cele na całej planecie. W pracach brał udział również Korolew jednak na jego prośbę podzielono obowiązki między jego OKB-1 i OKB-52 Chelomeia. Vladimir pracował nad rozwojem "samolotu kosmicznego” dzięki otrzymaniu od KC zakładów nr 23 niedaleko Moskwy i planów zakładów Mayasishewa, które już wcześniej rozpoczął prace. Projekt rozwijał się dość sprawnie, jednak wraz ze zmianą władzy badania zostały oddane biurze Mikoyana. Tam badania posłużyły za korzenie projektu Spiral. Powodem decyzji były powiązania z Chruszczowem którego członkowie rodziny byli zatrudniani przy projekcie rakiety księżycowej, nad którą Chelomei również pracował.
Program Buran part 1
Rakieta UR-500 mająca być konkurencją N1 Korolewa
Program Buran part 1
 W podobnym czasie pojawił się projekt MTKVA konstruktorów kapsuły Sojuz. Zgodnie z ich badaniami amerykański wahadłowiec cierpiał na problemy z przegrzewaniem się konstrukcji i niskim stosunku masy pojazdu do ładunku jaki wynosił. Ich projekt z 1974 roku zakładał pojazd z kabiną załogi w przednim przedziale o kształcie stożka i cylindrycznym przedziale ładunkowym z silnikami. Pojazd miał lądować jak szybowiec z prędkością poddźwiękową na wysuwanych płozach. W 1976 roku zaprezentowano ostateczny projekt o masie 200 ton i trzykrotnej ładowności wahadłowca STS. W wyniku badań wykazano skomplikowany proces lądowania tego typu pojazdem. Dodatkowo pojawił się problem z jego obsługą na ziemi z powodu braku podwozia, a ostatecznie projekt zamknięto z powodu problemów finansowych całego programu.
Program Buran part 1
 Następnym pomysłem był program Spiral, który zakładał budowę dwóch systemów. Pierwszym był samolot wspomagający, a drugim sam orbiter mający dostarczać ładunek. Projekt ambitnie miał dostarczać ładunek o masie 10.3 tony, czyli około 10% masy całego systemu. W porównaniu do rakiet miał to być ogromny krok do obniżenia kosztów transportu ładunków,  nawet do 3-3.5 razy. Samolot wspomagający miał być wyposażony w cztery silniki odrzutowe osiągające prędkość nawet Mach 6. Najciekawszym elementem konstrukcji były skrzydła, które w celu ochrony termicznej mogły składać się do kadłuba, zmniejszało to opory powietrza i powierzchnię narażoną na temperaturę. W ten sposób obniżano koszty konstrukcji i paliwa. Ostatecznie powstał prototyp samolotu orbitalnego Mig-105, który po serii testów w 1978 odesłano do muzeum w Monino. Głównym powodem było pojawienie się amerykańskich wahadłowców i bardziej perspektywiczny rozwój podobnych konstrukcji.
Program Buran part 1
Program Buran part 1
STS

 Pod koniec trwania programu Apollo w USA pojawiła się koncepcja budowy nowego pojazdu wielokrotnego użytku. Miało to oszczędzić pieniądze, czas i przyśpieszyć podbój kosmosu. Pojawił się jednak problem finansowy, musiano zrezygnować z budowy stacji orbitalnej i planów podboju Marsa na rzecz wahadłowców i ograniczenia zasięgu do Księżyca. Ostatecznie do projektu włączyło się wojsko, stawiając wymagania wynoszenia satelitów szpiegowskich. Departament Obrony USA widział w nim potencjał militarny min w roli nosiciela wszelkiego rodzaju broni rakietowej bądź laserowej, a także podstawę do budowy obiektów na orbicie ziemskiej Założenia mające obniżyć koszt zderzyły się jednak z wymogami stawianymi przez USAF. Zwiększenie masy zmusiło do użycia skrzydeł w układzie delta, a ostatecznie powiększyły rakietę wynoszącą wahadłowiec w przestrzeń. Ostatecznie cały system okazał się większy od Saturna V, a jednocześnie bardziej skomplikowany przez co urosły koszty. Dodatkowo sytuacji nie ułatwiała inflacja, wojna w Wietnamie i cięcia budżetowe na rzecz wojska. Zmusiło to do zmian konstrukcyjnych mających obniżyć koszty. Dla NASA była to ostatnia deska ratunku, gdyż zamknięcie projektu wiązało się z całkowitym zamrożeniem lotów kosmicznych na najbliższe 5 lat. Ostatecznie zdecydowano na jednorazowy zewnętrzny zbiornik paliwa i budowę nowych silników dodatkowych, zamiast używać jednego głównego z rakiety Saturn V. Projekt STS oficjalnie ogłoszono w 1972 roku, pierwsze testy wykonano po 4 latach. Pierwszy w pełni funkcjonalny wahadłowiec Columbia wystartował 25 marca 1979 roku, a pierwszą misję odbył 2 lata później
Program Buran part 1
Cel projektu

 W Stanach Zjednoczonych od lat 60 rozwijano koncepcje Strategic Defense Initiative. Był to system obrony przeciwrakietowej oparty na systemie naziemnym, zdolnym do niszczenia celów w atmosferze bądź nawet stratosferze przy pomocy ściany ognia z głowic jądrowych. Dodatkowo planowano rozwinąć obronę o system działający w przestrzeni kosmicznej taki jak wyrzutnie rakietowe czy działa laserowe. Miało to na celu tak wczesne działanie, by niszczyć wrogą broń jeszcze nad terytorium przeciwnika by opad radioaktywny powodował dodatkowe straty. Po części w tym projekcie miał brać udział program STS stąd współpraca USAF z NASA. Program ten zapisał się w mowie potocznej jako “Star Wars” mając za cel dobić finansowo ZSRR którego nie stać było na podobną infrastrukturę. Zgodnie z oczekiwaniami w 1976 roku Centralny Komitet Komunistycznej Partii ZSRR zarzucił inicjatywę projektu o podobnych celach. Innym powodem było niepowodzenie programu N1 mającego wynieść sowietów na Księżyc.   
Program Buran part 1
 Opracowano plan budowy stacji bojowej Polyus 17K DOS, który miał obsługiwać dwa rodzaje broni. Pierwsza o kryptonimie “Skif” na średniej orbicie miała opierać się na laserze i druga “Kaskada” na niskiej orbicie miała posiadać broń rakietową. Do umieszczenia obu stacji na orbicie, a także zbiornika na paliwo dla stacji bojowej potrzebny był nowy rodzaj statku, którym miał być właśnie Buran. Budowę powierzono NPO Energia. Sam Polyus i jego elementy były podstawą dla późniejszego projektu Zarya dołączonego ostatecznie do ISS. Na mocy decyzji Komitetu Partii Komunistycznej ZSRR i Gabinetu ZSRR powstało rozporządzenie „Studium możliwości stworzenia broni do prowadzenia działań wojennych w kosmosie”. Sporządzono projekty dwóch statków, jeden do transportowania bomb w tzw. kasecie (5 małych statków z bombami nuklearnymi z siłą rażenia 3000 km) i drugi projekt z systemem rakiet i laserów. Poza projektami wojskowymi przewidziano również rolę transportową dla stacji Mir, którą miał zaopatrywać, konserwować, a w razie potrzeby demontować. Pomyślano również o montażu dużych anten przestrzennych, paneli słonecznych, radiowych teleskopów KPT-30, stacji 91A6 mającej przeprowadzać liczne eksperymenty naukowe. Pojawiła się też koncepcja rozświetlania miast polarnych i oczyszczania przestrzeni z kosmicznych śmieci.
Program Buran part 1
Rakieta Energia z Polyus 17K DOS na grzbiecie.
Program Buran part 1
Program Buran part 1
Program Buran part 1
Początek

 Całość projektu początkowo narodziła dla programu LEK (Lunar Expeditionary Complex), czyli planowanej wyprawy i budowy bazy księżycowej. Po zamknięciu programu Zvezda i N1 Walentin Głuszko odpowiedzialny za silnik rakiety R-7 i Proton zaproponował rakietę Wulkan. Decyzje o rozpoczęciu projektu Buran podjęto 12 lutego 1976 roku przy aprobacie całego Komitetu Centralnego Partii. W wyniku tych decyzji Głuszko przeprojektował rakietę Wulkan i tak narodził się program Energia. Przegrana w wyścigu na księżyc uświadomiła przywódcom braki w radzieckiej technologii rakietowej, a szczególnie w kwestii silników dużej mocy na paliwo kriogeniczne. Rozwiązaniem tego problemu miało być szpiegostwo przemysłowe. Sowieccy agenci zainteresowali się projektem STS na przełomie lat 70 i 80 CIA przy współpracy z NASA wiedząc o zainteresowaniu programem, przygotowała odrzucone plany amerykańskiego wahadłowca ze spreparowaną dokumentacją techniczną. Dokumentacja była dostępna w Kalifornijskim Instytucie Technologii dla przeciętnego obywatela. Stąd spore różnice między oboma konstrukcjami mimo wizualnego podobieństwa. Sowiecka opierała się na amerykańskiej z wczesnych stadiów projektu lat 60. Same prace wywiadowcze związane miały również przynieść rozwój radzieckiej technologii kosmicznej dzięki kradzieży dokumentacji technicznych całego projektu, a przede wszystkim silników wysokiej mocy.
Program Buran part 1
 Wysoko postawieni naukowcy sprzeciwiali się projektowi, widząc większy potencjał w mniejszych kapsułach i prostszych modułowych rakiet. Kompromisem w tej kwestii było założenie by użyć orbitera nie jako statku samego w sobie, a ładunku na grzbiecie rakiety. NPO Molnya do projektu Energia-Buran opracowało szereg obiektów badawczych i testowych min. symulatory lotu. W samym programie brało udział prawie 500 firm. Specjalnie do testów wykorzystano samolot Tu-154LL, miał on opracować trajektorie lotu i lądowania orbitera, a także badał zachowania takiej konstrukcji w atmosferze. Wykonał on około 1000 lądowań. Początkowe kalkulacje ustaliły pierwszy lot na 1984 roku, jednak w toku prac przesunięto go na 1987 w rocznicę rewolucji październikowej.
 Jeszcze w 1983 roku wydano dekret zlecający budowę trzech zmodyfikowanych Buranów o numerach 2.0x. Dodatkowe modyfikacje miały wyjść w czasie budowy modeli pierwszej generacji i po pierwszych startach.
Program Buran part 1
Program Buran part 1
Program Buran part 1
Rakieta

 Radzieccy naukowy nie mieli doświadczenia z budową dużych segmentowych silników rakietowych na paliwo stałe, stąd decyzja o użyciu paliwa ciekłego - LOx (ciekły tlen) i nafty. Z tego samego powodu zrezygnowano z głównej rakiety wielokrotnego użytku na rzecz dokładniejszych badań nad paliwem. Ostatecznie Energia osiągnęła masę 2400 ton, ciąg 3550 ton co w przeliczeniu na moc dawało 170 mln koni mechanicznych. W momencie lotu była najmocniejszą rakietą zbudowaną przez ZSRR i pierwszą radziecką rakieta na paliwo kriogeniczne (wodorowe). Rakieta dzieliła się na dwa bloki. Boczne z silnikami LRE RD-170 zbudowany z czterech dysz napędzane naftą lotniczą były zmodyfikowanymi rakietami Zenit skonstruowanej w Ukraińskiej SSR w biurze KB Yuzhnoye.  Wyrzucane po 135 sekundach lotu na wysokości 50 km lądowały na ziemi na spadochronach w promieniu 426 km od kosmodromu. Planowano ich ponowne użycie około 10 razy dla bloku i 27 razy dla samego silnika rakietowego. Późniejsze plany Energii-2 zakładały montaż rozkładanych skrzydeł i podwozia tak by bloki mogły automatycznie wylądować na lotnisku. Główny blok zbudowano z czterech silników LRE RD-0120 o ciągu 200 ton każdy. W odróżnieniu od bocznych bloków tą napędzał ciekły tlen chłodzony do -186° i wodór w temperaturze -225°.
Program Buran part 1
 Główny blok odłączał się po 480 sekund od startu  i spadał do Oceanu. W ten sposób wykluczano zanieczyszczenia orbity resztkami rakiety. Z założenia miała być bezpieczna i jak najbardziej oszczędna stąd segmenty wielokrotnego użytku. Dodatkowo zamknięto obieg gazów, które wracały do komory spalania, podwojono elementy jak pompy, zasilacze, zapłony i siłowniki czy zmniejszono przemieszczenia elementów rakiety poniżej 1% zakresu ruchu. Koronnym systemem miał być komputer uwzgledniający prawie 500 sytuacji awaryjnych czy wypadków mający automatycznie podejmować decyzje dla zminimalizowania ryzyka zniszczenia rakiety, utraty ładunku lub załogi. Pierwszy lot 15 maja 1987 roku ze stacją “Polyus” zakończył się zniszczeniem jej z powodu awarii automatycznego systemu uruchomienia silników stacji który obrócił ją o 360 stopni zamiast 180. Sama rakieta wykonała wszystkie zadania tak jak powinna i nie odnotowano żadnych awarii.  Wcześniej wykonano 6 lotów pierwszego bloku w programie “Zenit”. Ciekawostką mogą być testy silników głównego bloku Energii wykonywane w Bajkonurze na początku 1986 roku. O ile pierwszy test zakończył się po 2.58 sekundach awarią, o tyle drugi był pełnym sukcesem i silnik pracował pełne 390 sekund bez awarii. Jednak test jednak wymagał, by okoliczne miasto Lenins przez 10 dni nie miało dostępu do wody, by zebrać dostateczną ilość do chłodzenia systemu rakiety w czasie testów.
Program Buran part 1
Program Buran part 1
Projekty współgrające An-225 i VM-T

  Do 1982 roku program był opóźniony o kilka lat głównie z powodów finansowych i braku doświadczenia radzieckich inżynierów. Dodatkowym problemem był rozmiar ZSRR, Burana budowano w Moskwie jednak inne ośrodki badań czy sam kosmodrom z którego miał wystartować był oddalony o setki, a czasem tysiące kilometrów. Pojawił się pomysł transportu elementów za pomocą dwóch śmigłowców Mi-26 jednak odrzucono go z powodu problemów ze stabilnością. Ostatecznie zlecono OKB-473 Antonov budowę samolotu od podstaw wyłącznie do programu Buran. W tym samym momencie kończono pracę nad AN-224 Rusłan więc zdecydowano na gruntowną przebudowę dla dużo cięższego ładunku wahadłowca. Biuro Antonova również miało opóźnienia więc wysunięto pomysł modyfikacji bombowca Myasishchev M-4 przemianowanego na 3M-T jako tymczasowe rozwiązanie. Główna modyfikacja polegała na przebudowie ogona z pojedynczego na podwójny co poprawiało stabilność z ładunkiem na grzbiecie. Po 1978 roku i śmierci Vladimira Miassichtvheva samolot przemianowano na VM-T Atlant dla uczczenia pamięci konstruktora. Trzy samoloty był gotowy w kwietniu 1981 roku i od 1982 mógł latać z ładunkami potrzebnymi w programie Buran-Energia. Samolot służył do 1989 roku, odbywając 150 lotów głównie do kosmodromu Bajkonur. Od samego początku samolot nie był w stanie unieść kompletnego Burana, mimo wszystko znacząco ułatwił budowę i prace badawcze.
Program Buran part 1
 Ostatecznie w grudniu 1988 roku od ziemi oderwał się AN-225 bijąc w tym momencie 106 rekordów świata. Do napędu zastosowano trójwałowy silniki Łotariew D-18T o ciągu 229kN. W tym samym roku Mrija swobodnie transportowała Burana i jego elementy pomiędzy ośrodkami w Moskwie a Bajkonurem. W międzyczasie pojawił się pomysł dodania kolejnych dwóch silników tak, by samolot stał się platformą startową dla promu MAKS. Ostatnio podobna koncepcja powróciła za sprawą Scaled Composites Stratolaunch. Główną zaletą takiego startu ma być ograniczenie zużycia paliwa którego rakieta najwięcej potrzebuje w czasie startu z ziemi  i dodatkowa prędkość samolotu jako prędkość startowa rakiety. Sam samolot jest używany do dziś przez firmę Antonov do przewozów komercyjnych. Jednakże jest raczej reklamą firmy i stosowany tylko w przypadku kiedy ładunek jest za duży dla Rusłana.. Drugi egzemplarz nieukończony zakupiła chińska firma z planem dokończenia budowy i rozpoczęcia produkcji. Różnił się on tylnym lukiem ładunkowym i pojedynczym statecznikiem. Nie przewidziano dla niego roli transportu na grzbiecie tak jak miało to miejsce w przypadku pierwszego egzemplarza.
Program Buran part 1
Koniec częsci 1
Obrazek zwinięty kliknij aby rozwinąć ▼
0.1189877986908