περιβάλλοντος

Angara (όχημα εκτόξευσης): τεχνικές προδιαγραφές και εκτόξευση

Πίνακας περιεχομένων:

Angara (όχημα εκτόξευσης): τεχνικές προδιαγραφές και εκτόξευση
Angara (όχημα εκτόξευσης): τεχνικές προδιαγραφές και εκτόξευση
Anonim

Οι πτήσεις στο διάστημα κατά τη διάρκεια των δεκαετιών από την κυκλοφορία του πρώτου δορυφόρου έχουν γίνει τόσο συχνές ώστε ο μέσος πολίτης δεν τις ακολουθεί πολύ στενά. Σε τροχιά πλησίον της Γης, εκατοντάδες οχήματα για διάφορους σκοπούς συνεχώς περιστρέφονται. Οι δορυφόροι παρέχουν επικοινωνία, επιτήρηση, πλοήγηση, χρησιμοποιούνται για έρευνα και έχουν γίνει γνωστά χαρακτηριστικά της σύγχρονης ζωής όπως τα κινητά τηλέφωνα, οι συσκευές ανάγνωσης λέιζερ ή οι προσωπικοί υπολογιστές, τις οποίες οι προηγούμενες γενιές μπορούσαν μόνο να ονειρευτούν.

Ωστόσο, τα τεχνητά διαστημικά αντικείμενα πρέπει να τεθούν σε συγκεκριμένες τροχιές και αυτό έχει γίνει η ίδια με τις πιο συνηθισμένες υπηρεσίες μεταφορών που παρέχονται από αυτοκινητοβιομηχανίες, αεροπορικές εταιρείες, ναυτιλιακές εταιρείες και σιδηροδρόμους. Η Ρωσία είναι παγκόσμιος ηγέτης στην παροχή δορυφόρων σε σχεδόν γήινο χώρο. Η ρουκέτα Space Angara είναι πιθανό να γίνει το βασικό εργαλείο για αυτή τη δουλειά σύντομα.

Image

Σχετικά με τη φυγόκεντρη δύναμη

Μετά την κατάρρευση της ΕΣΣΔ, η Ρωσία έχασε νόμιμα το βασικό της κοσμοδρόμιο, που βρίσκεται στην περιοχή του Baikonur και έγινε Καζακστάν. Φυσικά, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε, αλλά τώρα πρέπει να πληρώσετε για αυτό, και πολλά. Οι λόγοι για τους οποίους οι χώροι εκτόξευσης του πρώτου σοβιετικού διαστημοπλοίου κατασκευάστηκαν στο νότιο τμήμα της χώρας είναι απλοί. Όσο πιο κοντά στον ισημερινό το διαστημικό σκάφος, τόσο μεγαλύτερη είναι η φυγόκεντρη δύναμη λόγω της περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον άξονά του. Κατά συνέπεια, είναι ευκολότερο να ξεπεραστεί η βαρύτητα ενός πυραύλου, απαιτεί λιγότερα καύσιμα (άλλα παραδείγματα: Cape Canaveral, Γαλλική Γουινέα). Η εξάρτηση της Ρωσίας από ξένα κράτη, ακόμη και πολύ φιλικά, είναι ανεπιθύμητη. Cosmodromes "Plesetsk" και "Vostochny" - αυτοί είναι οι νέοι σταθμοί εκτόξευσης, από τους οποίους προβλέπεται να ξεκινήσουν στο μέλλον. Το Angara, ένα όχημα εκτόξευσης νέας γενιάς, πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό ώστε να εκτοξεύσει το εμπορικό φορτίο σε τροχιά στα γεωγραφικά πλάτη βόρεια του Baikonur.

Image

Εργασίες KB

Πριν από τους εμπειρογνώμονες GKNPTS τους. Ο Μ. Β. Κρουνίκεφ και τα γραφεία σχεδιασμού που εργάστηκαν σε συνεργασία με αυτόν (Energia, Design Bureau με το όνομα V.P. Makeev, Energomash κλπ.) Ανατέθηκαν στη δημιουργία ενός συγκροτήματος που με τις δυνατότητές του καλύπτει το φάσμα των μεταφορέων που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν. Αυτά περιλάμβαναν τα πρωτόνια, τους κυκλώνες και τα ζενίθια-2 που κατασκευάστηκαν στην Ουκρανία. Όλα αυτά τα δείγματα της διαστημικής τεχνολογίας έπρεπε να αντικατασταθούν από τον πυραύλο Angara. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των διαφόρων τύπων μεταφορέων διέφεραν στην ισχύ και τη μάζα του ωφέλιμου φορτίου που τέθηκε σε τροχιά. Για να επιτευχθεί ευελιξία, απαιτήθηκε μια νέα εννοιολογική προσέγγιση.

Πρώτος αναπληρωτής γενικός διευθυντής Khrunicheva Α. A. Medvedev υπερασπίστηκε τη διδακτορική του διατριβή κατά τη διάρκεια του έργου. Στο μέλλον, ηγήθηκε της ομάδας σχεδιασμού.

Image

Αρθρωτός σχεδιασμός

Οι σοβιετικοί μεταφορείς από την αρχή χτίστηκαν σε αρθρωτή βάση. Τα πλοία Vostok είχαν κινητήρες σε τέσσερα πακέτα που περιβάλλουν το σκάφος πυραύλων. Οι σχεδιαστές του Κέντρου Κρατικών Διαστημικών Ερευνών και Παραγωγής της MV Khrunichev αντιμετώπιζαν το έργο όχι μόνο να δημιουργήσουν ένα πολύ ισχυρό σύστημα ικανό να βάλει ένα βαρύ φορτίο στην τροχιά. Έπρεπε να σχεδιάσουν μια οικογένεια φορέων διαφόρων δυνατοτήτων για την παράδοση αντικειμένων με διαφορετικές μάζες σε χώρο κοντά στη Γη. Έτσι υπήρχε μια σειρά από "Angara".

Το όχημα εκτόξευσης περιλαμβάνει μία γενική μονάδα στο σχεδιασμό του "Hangar 1.1" και "Hangar 1.2". Τρία ή πέντε UM δημιουργούν υψηλότερη φέρουσα ικανότητα για τις επόμενες κατηγορίες "Angara-A3" και "Angara-A5". Μια τέτοια ιδεολογία δίνει στο σύστημα την καθολικότητα και αυξάνει το εμπορικό δυναμικό του ρωσικού διαστημικού τμήματος, το οποίο έχει την ελευθερία να είναι ευέλικτο στην προσέγγιση και να αποφεύγει περιττά έξοδα.

Υπάρχει μια άλλη στρατηγικά σημαντική διαφορά και πλεονέκτημα που χαρακτηρίζει το Angara - ένα όχημα εκτόξευσης είναι πλήρως κατασκευασμένο στη Ρωσία και είναι εξοπλισμένο αποκλειστικά με εγχώριες μονάδες και εξαρτήματα. Τα πρόσφατα γεγονότα καταδεικνύουν σαφώς την οικονομική κερδοφορία της διαστημικής τεχνολογικής κυριαρχίας της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Image

Τεχνικά δεδομένα

Ο κύριος δείκτης είναι η μάζα που μπορεί να φέρει η τροχιά της Angara σε τροχιά. Οι τεχνικές προδιαγραφές εξαρτώνται από τον αριθμό των καθολικών μονάδων που περιλαμβάνονται στο σχεδιασμό του. Με την πιο ισχυρή έκδοση του φορέα (σειρά Α-7, ανάλογα με τον αριθμό των ΠΣ) με συνολικό βάρος άνω των 1100 τόνων, το ωφέλιμο φορτίο φτάνει τους 35 τόνους. Αυτό είναι περίπου το ίδιο με το Proton-M που θα μπορούσε να ανυψώσει, ξεκινώντας από το Baikonur. Η μεσαία τάξη αντιπροσωπεύεται από την έκδοση Α-3, μπορεί να μεταφέρει μέχρι 14, 6 τόνους, ενώ ζυγίζει 481 τόνους. Και, τέλος, ο ελαφρύτερος πυραύλος είναι η Angara, τα χαρακτηριστικά της οποίας αντιστοιχούν σε όχι πολύ ογκώδη και βαριά αντικείμενα, τα οποία συνήθως πρέπει να εκτοξευθούν στο διάστημα (3, 8 τόνους).

Εκτός από την ευελιξία της διαμόρφωσης, υπάρχει μια άλλη σημαντική συνθήκη που αυξάνει την ανταγωνιστικότητα της ρωσικής εμπορικής εξερεύνησης του διαστήματος. Η αρχή της δομοστοιχειωτής κατασκευής καθιστά ευκολότερη και φθηνότερη την παράδοση των αερομεταφορέων στο διαστημικό σκάφος. Τα πυραύλια μπορούν ακόμη να μεταφερθούν χωρίς να συναρμολογηθούν με το σιδηρόδρομο.

Image

Περιβαλλοντικά ζητήματα

Η χρήση του επτυλ ως καύσιμο για τους βαρείς φορείς μαζί με εξαιρετικά τοξικούς οξειδωτικούς παράγοντες δημιουργεί κίνδυνο περιβαλλοντικής ρύπανσης σε περίπτωση ατυχήματος ή άλλων καταστάσεων έκτακτης ανάγκης. Η βάση κάθε μονάδας γενικής πυραύλου, της οποίας αποτελείται ο φορέας Angara, είναι ο κινητήρας RD-191, ο οποίος λειτουργεί με την κηροζίνη RG-1. Ο οξειδωτικός παράγοντας είναι το υγροποιημένο οξυγόνο, το οποίο αυξάνει σημαντικά την ασφάλεια του συστήματος και ελαχιστοποιεί τις επιβλαβείς επιπτώσεις στο περιβάλλον. Ταυτόχρονα, κάθε μονάδα γενικής χρήσης δημιουργεί ώθηση 212, 6 tf.

Image

Σχεδιασμός

Το εννοιολογικό σχέδιο εγκρίθηκε από τον Γιού Ν. Κοπέβ, επικεφαλής της Ροζαβυκόσμου και εγκρίθηκε από το Υπουργείο Άμυνας, το οποίο είναι υπεύθυνο για τις δραστηριότητες του Γραφείου Σχεδιασμού. Το έργο συνεχίστηκε για δέκα χρόνια, ως αποτέλεσμα, το πρωτότυπο δοκιμάστηκε. Το 2008, διεξήχθη δοκιμασία για την ενοποιημένη μονάδα πυραύλων στο Himmash (FKP "SIC RCP"). Στη συνέχεια, το 2009, περάσθηκαν οι αποκαλούμενες "κρύες δοκιμές" και δοκιμές σε πάγκους υδραυλικών συστημάτων και συγκροτημάτων καυσίμων που χρησιμοποιούν εξαρτήματα καυσίμων. Τέλος, το 2010, όλοι οι κόμβοι του αυτοματοποιημένου σταθμού εργασίας Angara πέρασαν έναν ολοκληρωμένο έλεγχο. Ο ενισχυτής βρέθηκε να λειτουργεί. Όλες οι μονάδες και τα συστήματα αντιστάθηκαν σε κρατικούς ελέγχους. Τώρα στη σειρά ήταν δοκιμές πτήσης.

Image

Πρώτη απόπειρα έναρξης

Ανεξάρτητα από το πόσο ακριβείς είναι οι υπολογισμοί και ανεξάρτητα από το πόσο επιτυχώς περάσουν οι δοκιμές εδάφους και πάγκου, η επιτυχής εκτόξευση είναι η κύρια απόδειξη της απόδοσης οποιασδήποτε διαστημικής τεχνολογίας. Προγραμματίστηκε ότι στις 27 Ιουνίου 2014, η Angara θα ξεκινήσει από το κοσμοδρόμιο της Plesetsk. Ο ενισχυτής έπρεπε να ανυψώσει το δεύτερο στάδιο χωρίς να βρεθεί σε τροχιά, μαζί με ένα μοντέλο που προσομοιώνει ένα ωφέλιμο φορτίο, να ξεπεράσει τα 5, 7 χιλ. Χλμ. Κατά μήκος μιας βαλλιστικής τροχιάς και να πέσει σε μια δεδομένη περιοχή της Kamchatka. Αυτό δεν συνέβη εκείνη την ημέρα. Περίπου ένα και ενάμισι λεπτό πριν από την εκκίνηση, το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου εξέδωσε πληροφορίες σχετικά με τη δυσλειτουργία του συστήματος καυσίμου, που εκφράζεται στην πτώση πίεσης στον αποσβεστήρα οξειδωτή. Η αντίστροφη μέτρηση στην ώρα πριν από την εκκίνηση σταμάτησε. Ίσως ο Πρόεδρος της Ρωσίας ήταν αναστατωμένος εξαιτίας αυτής της αποτυχίας, αλλά, προφανώς, ήταν ευτυχής που το έξυπνο σύστημα δεν επέτρεψε πολύ πιο κόπο.

Κανονική πτήση

Το καύσιμο αποστραγγίστηκε, ο πυραύλος απομακρύνθηκε από το μαξιλάρι εκτόξευσης και υποβλήθηκε σε λεπτομερή έλεγχο όλων των συστημάτων κατά τη συναρμολόγηση και τον έλεγχο σύνθετων. Χρειάστηκε περισσότερος χρόνος από τον αναμενόμενο, οπότε η αρχή αναβλήθηκε ξανά. Τέλος, πραγματοποιήθηκε, συνέβη στις 9 Ιουλίου. Η πτήση πραγματοποιήθηκε όπως είχε προγραμματιστεί. Στο 43ο δευτερόλεπτο του 4ου λεπτού μετά την έναρξη, το πρώτο βήμα χωρίστηκε και έπεσε στη θάλασσα της Pechora. Το δεύτερο στάδιο ξεκίνησε τον κινητήρα μετά από άλλα 2 δευτερόλεπτα και λειτούργησε για 8 λεπτά. 11 δευτ Η εκκαθάριση κεφαλής επαναρυθμίστηκε 10 δευτερόλεπτα μετά τον διαχωρισμό του πρώτου σταδίου. Σε γενικές γραμμές, όλα πήγαν καλά σύμφωνα με το δεδομένο κύκλο. Η όλη πτήση προς Καμτσάτκα έλαβε 21 λεπτά.

Image