Первый и единственный полет советского челнока "Буран"

Размещено на http://www.allbest.ru/

21

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПРИРОДООХРАННОГО И КУРОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Факультет экономики и менеджмента

Кафедра менеджмента

Реферат

на тему: «Первый и единственный полет советского челнока "Буран"»

Выполнила:

студентка группы МЕН 201

Овчеренко Ирина

Проверила:

Тимченко З. В.

Симферополь 2014



Содержание

Введение

1. История создания ОК «Буран»

1.1 Запасной аэродром в Крыму

1.2 Экипаж

2. Технические характеристики

2.1 Внешняя конфигурация

2.2 Внутренняя компоновка, конструкция

2.3 Геометрические и весовые характеристики

2.4 Выведение на орбиту

2.5 Возвращение с орбиты

3. Первый и единственный полет

Список использованной литературы

Приложения



Введение

Пятнадцать лет назад, 15 ноября 1988 года, совершил свой полет, закончившийся не повторенной до сих пор автоматической посадкой на посадочную полосу Байконура, советский многоразовый космический корабль «Буран». Самый масштабный, самый дорогой и продолжительный проект отечественной космонавтики был прекращен после триумфального единственного полета. По количеству затраченных материально-технических и финансовых ресурсов, человеческой энергии и интеллекта программа создания «Бурана» превосходит все предыдущие космические программы СССР, не говоря уже о сегодняшней России.

До сих пор не утихают споры, а вообще, был ли нужен Буран»? Встречаются даже мнения, что Советский Союз погубили две вещи - война в Афганистане и непомерные расходы на «Буран». Так ли это? Зачем и для чего создавался «Буран», и кому он был нужен? Почему он так похож на заокеанский «Шаттл»? Как он был устроен? Чем является «Буран» для космонавтики - «тупиковой ветвью» или техническим прорывом, намного опередившим свое время? Кто его создавал и что он мог дать стране? Ну и конечно, самый главный вопрос - почему он не летает? На все эти вопросы я постараюсь дать исчерпывающие ответы, которые будут представлены в этой работе.



1. История создания ОК «Буран»

«Буран» задумывался как военная система, которая, впрочем, была ответом на планировавшееся применение в военных целях американских шаттлов. Тактико-техническое задание на разработку многоразовой космической системы выдано Главным управлением космических средств Министерства обороны СССР и утверждено Д. Ф. Устиновым 8 ноября 1976 года.

«Буран» предназначался для:

· комплексного противодействия мероприятиям вероятного противника по расширению использования космического пространства в военных целях;

· решения целевых задач в интересах обороны, народного хозяйства и науки;

· проведения военно-прикладных исследований и экспериментов в обеспечение создания больших космических систем с использованием оружия на известных и новых физических принципах;

· выведения на орбиты, обслуживание на них и возвращение на землю космических аппаратов, космонавтов и грузов.

Программа имеет свою предысторию:

«В 1972 г. Никсон объявил, что в США начинает разрабатываться программа «Space Shuttle». Она была объявлена как национальная, рассчитанная на 60 пусков челнока в год, предполагалось создать 4 таких корабля; затраты на программу планировались в 5 миллиардов 150 миллионов долларов в ценах 1971 г. Челнок выводил на околоземную орбиту 29,5 т и мог спускать с орбиты груз до 14,5 т. Это очень серьезно, и мы начали изучать, для каких целей он создается? Ведь все было очень необычно: вес, выводимый на орбиту при помощи одноразовых носителей в Америке, даже не достигал 150 т/год, а тут задумывалось в 12 раз больше; ничего с орбиты не спускалось, а тут предполагалось возвращать 820 т/год… Это была не просто программа создания какой-то космической системы под девизом снижения затрат на транспортные расходы (наши, нашего института проработки показали, что никакого снижения фактически не будет наблюдаться), она имела явное целевое военное назначение.» (Директор Центрального НИИ машиностроения Ю. А. Мозжорин (прил.1))

Чертежи и фотографии шаттла были впервые получены в СССР по линии ГРУ в начале 1975 года. Сразу же были проведены две экспертизы на военную составляющую: в военных НИИ и в Институте проблем механики под руководством Мстислава Келдыша. Выводы: «будущий корабль многоразового использования сможет нести ядерные боеприпасы и атаковать ими территорию СССР практически из любой точки околоземного космического пространства» и «Американский шаттл грузоподъемностью 30 тонн в случае его загрузки ядерными боеголовками способен совершать полеты вне зоны радиовидимости отечественной системы предупреждения о ракетном нападении. Совершив аэродинамический манёвр, например, над Гвинейским заливом, он может выпустить их по территории СССР»- подтолкнули руководство СССР к созданию ответа - «Бурана».

«И говорят, что мы будем туда летать раз в неделю, понимаете… А целей и грузов нет, и сразу возникает опасение, что они создают корабль под какие-то будущие задачи, про которые мы не знаем. Возможно применение военное? Безусловно.» (Вадим Лукашевич - историк космонавтики, кандидат технических наук)

«И вот они это продемонстрировали на том, что над Кремлём они прошлись на «Шаттле», вот это был всплеск наших военных, политиков, и так было принято решение в одно время: отработка методики перехвата космических целей, высоких, с помощью самолётов.» (Магомед Толбоев, Герой России Заслуженный летчик-испытатель РФ (прил. 2))

К 1 декабря 1988 года был по крайней мере один секретный запуск шаттла по линии военных (номер полета по кодификации НАСА - STS-27).

В Америке заявили, что система «Спейс шаттл» создавалась в рамках программы гражданской организации - НАСА. Целевая космическая группа под руководством вице-президента С. Агню в 1969-1970 годах разработала несколько вариантов перспективных программ мирного освоения космического пространства после окончания лунной программы. В 1972 году Конгресс, основываясь на экономическом анализе поддержал проект создания многоразовых челноков взамен одноразовых ракет. Программа «Спейс шаттл» была закрыта 21 июля 2011г, в том числе и из-за нерентабельности, так как стоимость каждого полёта «Спейс шаттл» составляла от 450 до 600 млн. долларов.

Многоразовые космические системы имели в СССР как сильных сторонников, так и авторитетных противников. Желая окончательно определиться с МКС, ГУКОС решил выбрать авторитетного арбитра в споре военных с промышленностью, поручив головному институту Минобороны по военному космосу (ЦНИИ 50) провести научно-исследовательскую работу (НИР) по обоснованию необходимости МКС для решения задач по обороноспособности страны. Но и это не внесло ясности, так как генерал Мельников, руководивший этим институтом, решив подстраховаться, выпустил два «отчёта»: один - в пользу создания МКС, другой - против. В конце концов оба этих отчёта, обросшие многочисленными авторитетными «Согласовано» и «Утверждаю», встретились в самом неподходящем месте - на столе Д. Ф. Устинова. Раздражённый результатами «арбитража», Устинов позвонил Глушко и попросил ввести его в курс дела, представив подробную информацию по вариантам МКС, но Глушко неожиданно отправил на встречу с секретарём ЦК КПСС, кандидатом в члены Политбюро, вместо себя Генерального конструктора - своего сотрудника, и. о. начальника 162 отдела Валерия Бурдакова. Приехав в кабинет Устинова на Старой площади, Бурдаков стал отвечать на вопросы секретаря ЦК. Устинова интересовали все подробности: зачем нужна МКС, какой она может быть, что нам для этого нужно, зачем в США создают свой шаттл, чем это нам грозит.

Перспективы МКС, представленные Бурдаковым, настолько глубоко взволновали и заинтересовали Д. Ф. Устинова, что он в кратчайший срок подготовил решение, которое было обсуждено в Политбюро, утверждено и подписано Л. И. Брежневым, а тема многоразовой космической системы получила максимальный приоритет среди всех космических программ в партийно-государственном руководстве и ВПК.

В 1976 году головным разработчиком корабля стало специально созданное НПО «Молния». Новое объединение возглавил Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский, уже в 1960-е годы работавший над проектом многоразовой авиационно-космической системы «Спираль».

Производство орбитальных кораблей осуществлялось на Тушинском машиностроительном заводе с 1980 года; к 1984 году был готов первый полномасштабный экземпляр. С завода корабли доставлялись водным транспортом (на барже под тентом) в город Жуковский, а оттуда (с аэродрома Жуковский) - воздушным транспортом (на специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т) - на аэродром «Юбилейный» космодрома Байконур.

Для посадок космоплана «Буран» была специально оборудована усиленная взлётно-посадочная полоса (ВПП) на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Кроме того, были серьёзно реконструированы и полностью дооснащены необходимой инфраструктурой ещё два основных резервных места приземления «Бурана» - военные аэродромы Багерово в Крыму и Восточный (Хороль) в Приморье, а также построены или усилены ВПП ещё в четырнадцати запасных местах посадки, в том числе вне территории СССР (на Кубе, в Ливии).

1.1 Запасной аэродром в Крыму

Западный запасной аэродром располагался на Крымском полуострове, вблизи Симферополя, и имел следующие характеристики:

Географические координаты центра ВПП:

- широта 45 градусов 02' 42,26''

- долгота 33 градуса 58' 36,93''

Магнитный курс 9⁰, магнитное склонение 4⁰ 31' длина ВПП 3700 м, ширина 60 м.

Нет достоверной информации о степени готовности западного запасного аэродрома к штатной работе к моменту первого полета "Бурана", однако по воспоминаниям разработчиков комплекса "ВЫМПЕЛ", в Симферополе могли быть использованы штатные средства (обзорный локатор - ОРЛ) существующей системы управления воздушным движением (УВД). Существовавший ОРЛ имел примерно те же характеристиками по темпу обзора и дальности, что и Е-511, но с другой ценой младшего разряда координатного сообщения. (прил.3)

А вот как вспоминает Космачевский Юрий Иванович, бывший инженер-электронщик-настройщик, с апреля 1988 по январь 1991 года работавший на запасном аэродроме посадки "Бурана" в г. Симферополь:

"...Мы являлись исполнителями монтажа и запуска в опытную эксплуатацию системы "Вымпел". На момент первого пуска на запасном аэродроме посадки были полностью смонтированы, оттестированы и готовы к работе так называемая "ближняя" и "дальняя" зоны посадки, состоявшие из аэродромного оборудования - РД (ретрансляторы-дальномеры) и глиссадные маяки, а также ближней зоны (ретрансляторы-дальномеры, 6 объектов) и дальняя зона - два обзорных радиолокатора (в районе Евпатории и в районе Белогорска). Летом 1989 года я участвовал в опытных испытаниях на аэродроме, когда самолет-лаборатория на базе Ту-134 имитировала посадку "Бурана" по его глиссаде, а все службы посадки отрабатывали наведение на ВПП. Помню, что испытания проводились летними ночами, когда Симферопольский аэропорт был немного меньше загружен (все-таки это было лето и Крым)».

1.2 Экипаж

В 1984 - в ЛИИ им. М. М. Громова были сформированы экипажи для испытания аналога «Бурана» - БТС-02, которые проводились вплоть до 1988 г. Эти же экипажи планировались и для 1-го пилотируемого полёта «Бурана».

Основной экипаж:

Волк, Игорь Петрович - командир. (прил. 4)

Станкявичюс, Римантас Антанас - 2-й пилот, погиб в авиакатастрофе 9 сентября 1990. (прил. 5)

Дублирующий Экипаж:

Левченко, Анатолий Семёнович - командир, умер от опухоли головного мозга, 6 августа 1988.

Щукин, Александр Владимирович - 2-й пилот, разбился во время подготовки к празднику 18 августа 1988.



2. Технические характеристики

2.1 Внешняя конфигурация

Орбитальный корабль (ОК) "Буран" выполнен по самолетной схеме: это "бесхвостка" с низкорасположенным треугольным крылом двойной стреловидности по передней кромке; аэродинамические органы управления включают элевоны, балансировочный щиток, расположенный в хвостовой части фюзеляжа, и руль направления, который, "расщепляясь" по задней кромке (см. на рис.), выполняет также функции воздушного тормоза; посадку "по-самолетному" обеспечивает трехопорное (с носовым колесом) выпускающееся шасси.

2.2 Внутренняя компоновка, конструкция

В носовой части "Бурана" расположены герметичная вставная кабина объемом 73 кубических метров для экипажа (2 - 4 чел.) и пассажиров (до 6 чел.), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления.

Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися вверх створками, в котором размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке (рис. справа) установлены агрегаты двигательной установки, топливные баки, агрегаты гидросистемы. В конструкции "Бурана" использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь и другие материалы. Чтобы противостоять аэродинамическому нагреванию при спуске с орбиты, внешняя поверхность ОК имеет теплозащитное покрытие, рассчитанное на многоразовое использование.

На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливается гибкая теплозащита, а другие поверхности покрыты теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца и выдерживающими температуру до 1300 С. В особо теплонапряженных зонах (в носках фюзеляжа и крыла, где температура достигает 1500 - 1600 С) применен композиционный материал типа углерод-углерод. Этап наиболее интенсивного нагревания ОК сопровождается образованием вокруг него слоя воздушной плазмы, однако конструкция ОК не прогревается к концу полета более чем до 160 С. Каждая из 36000 плиток имеет конкретное место установки, обусловленное теоретическими обводами корпуса ОК. Для снижения тепловых нагрузок выбраны также большие значения радиусов затупления носков крыла и фюзеляжа. Расчетный ресурс конструкции - 100 орбитальных полетов.

2.3 Геометрические и весовые характеристики

Длина "Бурана" составляет 35,4 м, высота 16,5 м (при выпущенном шасси), размах крыла около 24 м, площадь крыла 250 квадратных метров, ширина фюзеляжа 5,6 м, высота 6,2 м; диаметр грузового отсека 4,6 м, его длина 18 м. Стартовая масса ОК до 105 т, масса груза, доставляемого на орбиту, до 30 т, возвращаемого с орбиты - до 15 т. Максимальный запас топлива до 14 т.



2.4 Выведение на орбиту

Запуск "Бурана" осуществляется с помощью универсальной двухступенчатой РН "Энергия", к центральному блоку которой крепится пирозамками ОК. Двигатели 1-й и 2-й ступеней РН запускаются практически одновременно и развивают суммарную тягу 34840 кН при стартовой массе РН с "Бураном" около 2400 т (из них около 90% составляет топливо). При отказе на этапе выведения одного из маршевых ЖРД 1-й или 2-й ступени РН ее ЭВМ "выбирает" в зависимости от набранной высоты либо варианты выведения ОК на низкую орбиту или на одновитковую траекторию полета с последующей посадкой на одном из запасных аэродромов, либо вариант выведения РН с ОК на траекторию возврата в район старта с последующим отделением ОК и посадкой его на основной аэродром. При нормальном запуске ОК 2-я ступень РН, конечная скорость которой меньше первой космической, продолжает полет по баллистической траектории до падения в Тихий океан.

2.5 Возвращение с орбиты

Для схода с орбиты ОК разворачивается двигателями газодинамического управления на 180 (хвостом вперед), после чего на непродолжительное время включаются основные ЖРД и сообщают ему необходимый тормозной импульс. ОК переходит на траекторию спуска, снова разворачивается на 180 (носом вперед) и выполняет планирование с большим углом атаки. До высоты 20 км осуществляется совместное газодинамическое и аэродинамическое управление, а на заключительном этапе полета используются только аэродинамические органы управления. Аэродинамическая схема "Бурана" обеспечивает ему достаточно высокое аэродинамическое качество, позволяющее осуществить управляемый планирующий спуск, выполнить на трассе спуска боковой маневр протяженностью до 2000 км для выхода в зону аэродрома посадки, произвести необходимое предпосадочное маневрирование и совершить посадку на аэродром. В то же время конфигурация ЛА и принятая траектория спуска (крутизна планирования) позволяют аэродинамическим торможением погасить скорость ОК от близкой к орбитальной до посадочной, равной 300 - 360 км/ч. Длина пробега составляет 1100 - 1900 м, на пробеге используется тормозной парашют.



3. Первый и единственный полет

орбитальный корабль буран полет

К этому полету готовились более 12 лет. И еще 17 дней из-за отмены старта 29 октября 1988г. Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года. Космический корабль был запущен с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия». Продолжительность полёта составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и бортового программного обеспечения, в отличие от шаттла, который традиционно совершает последнюю стадию посадки на ручном управлении (вход в атмосферу и торможение до скорости звука в обоих случаях полностью компьютеризованны). Данный факт - полёт космического аппарата в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера - вошёл в книгу рекордов Гиннеса. Над акваторией Тихого океана «Буран» сопровождал корабль измерительного комплекса ВМФ СССР «Маршал Неделин» и научно-исследовательское судно АН СССР «Космонавт Георгий Добровольский».

В 1990 году работы по программе «Энергия-Буран» были приостановлены, а в 1993 году программа окончательно закрыта. Единственный летавший в космос (1988) «Буран» был разрушен в 2002 году при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на Байконуре, в котором он хранился вместе с готовыми экземплярами ракеты-носителя «Энергия».

В ходе работы над проектом «Буран» было изготовлено несколько макетных образцов для динамических, электрических, аэродромных и прочих испытаний. После закрытия программы эти изделия остались на балансе различных НИИ и производственных объединений. Известно, например, о наличии макетных образцов у ракетно-космической корпорации «Энергия» и у НПО «Молния».

При внешнем сходстве с американским шаттлом орбитальный корабль «Буран» имел отличие - он мог совершать посадку полностью в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера.

Изначально система автоматической посадки не предусматривала перехода на ручной режим управления. Однако пилоты-испытатели и космонавты потребовали у конструкторов включить ручной режим в систему управления посадкой:

«…Система управления корабля «Буран» должна была выполнять автоматически все действия вплоть до остановки корабля после посадки. Участие лётчика в управлении не предусматривалось. (Позже, по нашему настоянию предусмотрели всё-таки резервный ручной режим управления на атмосферном участке полёта при возврате корабля.)» (С. А. Микоян)

Ряд технических решений, полученных при создании «Бурана», до сих пор используются в российской и зарубежной ракетно-космической технике.

Значительная часть технической информации о ходе полёта недоступна сегодняшнему исследователю, так как была записана на магнитных лентах для компьютеровБЭСМ-6, исправных экземпляров которых не сохранилось. Частично воссоздать ход исторического полёта можно по сохранившимся бумажным рулонам распечаток на АЦПУ-128 с выборками из данных бортовой и наземной телеметрии.



Список использованной литературы

1. Б. Е. Черток. Ракеты и люди. Лунная гонка М.: Машиностроение, 1999. Гл. 20

2. Первый полёт. - М.: Авиация и космонавтика, 1990. - 100 000 экз.

3. Курочкин А. М., Шардин В. Е. Район, закрытый для плавания. - М.: ООО «Военная книга», 2008. - 72 с. - (Корабли советского флота). - ISBN 978-5-902863-17-5

4. Данилов Е. П. Первый. И единственный… // Обнинск. - №160-161 (3062-3063), декабрь 2008.

5. Еженедельник «Ракетно-космическая техника» №1 - 52 1983г.

6. http://www.popmech.ru/

7. www.buran.ru

8. http://moikompas.ru/compas/buran_the_spase_shi



Приложение 1

«Директор Центрального НИИ машиностроения Ю. А. Мозжорин»



Приложение 2

«Магомед Толбоев, Герой России, Заслуженный летчик-испытатель РФ»



Приложение 3

«Карта расположения элементов инфраструктуры системы "Вымпел"



Приложение 4

«Волк, Игорь Петрович командир»



Приложение 5

«Станкявичюс, Римантас Антанас 2-й пилот»

Размещено на Allbest.ru