Continuación de la primera parte:
Sistemas de lanzamiento submarino: ¿cómo pasar del agua a la órbita o al espacio?
-> Un breve prefacio-explicación a la segunda parte (quien no esté interesado en el spoiler, no puede leerlo)
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Sistema espacial y cohete marino Priboi
Para una cobertura más completa del mercado LEO, se llevó a cabo un estudio de nuevos cohetes portadores. Uno de ellos fue un cohete propulsor creado por proyecto "Surf".
El cohete Priboy utiliza las tecnologías de SLBM previamente desarrollados: en la primera etapa, el motor del cohete RSM-52, la segunda y tercera etapas utilizan los sistemas de propulsión del cohete RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (código de INICIO RSM- 54, según la clasificación de la OTAN - SS -N-23 Skiff)), la cuarta etapa de apoyo y la quinta etapa de desarrollo también se crean sobre la base de la tecnología de cohetes RSM-54.
Videoclip dedicado al "mejor del mundo (en términos de características de energía y masa)" misil balístico RSM-54 "Sineva":
Portaaviones principal: Proyecto 667 submarinos BDRM. Lanzamiento de misiles Video de lanzamiento de misiles R-29RMU Sineva.
Las capacidades energéticas del cohete Priboy satisfacen el rango superior de cargas útiles LEO. Según estimaciones preliminares, cuando se lanza desde las regiones ecuatoriales, deduce una carga útil, cuya masa (en kg), según la altura de la órbita, se indica en la tabla.
Las capacidades indicadas del vehículo de lanzamiento Priboy hacen que su desarrollo sea prometedor.
En 1993 apareció un nuevo impulso en la obra de Priboi, que, en primer lugar, aceleró el avance de la obra y, en segundo lugar, complementó las opciones previamente consideradas para el lanzamiento desde un puesto de tierra y una embarcación flotante móvil. Tal impulso fue la propuesta de la empresa estadounidense Investors in Sea Launches, Inc. (Presidente - Almirante Thomas H. Moorer) de desarrollar en muy poco tiempo un vehículo de lanzamiento comercial, lanzándose directamente desde la superficie del mar, para lanzar naves espaciales pesando hasta 2000 - 2500 kg. La superficie del agua es una plataforma de lanzamiento versátil que, desde muchos puntos de vista, proporciona los mejores parámetros para los sistemas de lanzamiento. Sin embargo, la implementación práctica de este método de partida está asociada con serias dificultades técnicas.
El proyecto comercial conjunto ruso-estadounidense se basó en el cohete portador Priboy, en relación con el cual el proyecto mantuvo el nombre "Surf". Se llegó a un acuerdo sobre el desarrollo en tres meses de un proyecto de ingeniería conceptual para el cohete y el sistema en su conjunto. La oficina de diseño se enfrentó a la tarea de resolver problemas técnicos complejos en poco tiempo relacionados con el vehículo de lanzamiento, su transporte al sitio de lanzamiento, el montaje del cohete y su lanzamiento desde la superficie del agua. Dado que el cohete no se puede operar en el estado ensamblado en tierra, se propuso cargarlo en partes en el barco y ya en el barco para llevar a cabo el ensamblaje final y las pruebas de todos los sistemas, es decir. el barco tuvo que convertirse en un taller de montaje. Como resultado de estudios preliminares, se seleccionaron dos tipos de buques: un buque de asalto anfibio del tipo Ivan Rogov o un buque portacontenedores del tipo Sevmorput (Fig. 2, 3).
Estos barcos, con las modificaciones necesarias, podrán llevar a bordo los componentes de varios misiles, el equipo complejo y el equipo tecnológico y de montaje necesario para los misiles.
Para implementar la tecnología propuesta, fue necesario desarrollar una unidad única: una plataforma de transporte y lanzamiento, que tiene dispositivos especiales para cargar partes individuales del cohete y su posterior ensamblaje. Cada uno de los dispositivos, además de los elementos de sujeción y amortiguación, tiene tres grados de libertad, que son necesarios para centrar las partes individuales del cohete entre sí cuando se ensambla en una sola estructura.
Una idea general de la plataforma de transporte y lanzamiento se da en la Fig. 4. Un cohete montado en esta plataforma se puede transportar por barco a casi cualquier punto del océano mundial.
Durante la investigación, se consideraron una gran cantidad de opciones para garantizar la flotabilidad positiva necesaria del cohete: desde globos elásticos presurizados hasta dispositivos especiales de catamarán deslizante. Como resultado, se encontró una solución bastante simple: dado que la carga útil en cualquier caso tenía que estar protegida por un carenado, también resolvió parcialmente este problema (volumen de aire libre debajo del carenado). Por otro lado, asegurando el lanzamiento del motor cohete en el agua, la oficina de diseño llegó a la necesidad de instalar un palet especial en la cola del cohete, que, junto con el carenado protector delantero, garantizaba la flotabilidad positiva necesaria. del cohete.
Era necesario elegir la mejor forma de evacuar el misil preparado del barco a la superficie del agua. Se dejaron dos de las muchas opciones para su posterior análisis y selección.
El primer método es para el barco Sevmorput (Fig. 5). El cohete ensamblado en la plataforma de transporte y lanzamiento se alimentó al basculante instalado en la parte de popa del barco, la plataforma se desabrochó en el basculante. El basculante movió la plataforma de una posición horizontal a una vertical y luego bajó la plataforma con un levantamiento especial al nivel de la posición natural del cohete Priboy en el agua. Posteriormente, el cohete se separó de la plataforma para que flotara libremente sobre la superficie del agua.
La segunda forma es usar la esclusa de aire del barco clase Ivan Rogov. La esclusa de aire, en la que se encuentra la plataforma de lanzamiento de transporte con el cohete ensamblado y preparado, está inundada de agua de mar. Cuando se alcanza un cierto nivel de inundación de la esclusa de aire, el cohete se separa de la plataforma (flota hacia arriba), después de lo cual es evacuado del barco a la superficie del mar libre mediante una fundición.
El segundo método fue elegido como principal.
La experiencia rusa y extranjera en el desarrollo de sistemas de misiles con un lanzamiento submarino muestra que el lanzamiento de la unidad de potencia de un cohete en el lanzamiento se lleva a cabo en un cierto volumen de aire (o cavidad). Este volumen se organizó antes (durante la preparación previa al lanzamiento) o se creó directamente al principio, es decir, al lanzar elementos individuales del sistema de propulsión. Esta circunstancia llevó a la necesidad de instalar un palet especial en la parte de popa del cohete (Fig. 6), que ya se mencionó anteriormente. Para la navegación horizontal normal del cohete y su posterior traslado de una posición horizontal a una vertical, es suficiente un volumen de paleta de 8 - 15 m³.
Para asegurar el arranque del motor, la paleta tuvo que complicarse seriamente. Como resultado, realiza varias funciones en el cohete Priboy:
Las soluciones para el sistema de lanzamiento y la organización del lanzamiento del cohete Priboy desde el agua se ilustran en la Fig. 7, 8.
Se resolvió un número significativo de problemas en el propio vehículo de lanzamiento Priboi. Estos problemas se deben tanto a las peculiaridades del esquema de diseño del cohete como a la originalidad del esquema de su paso y, lo más importante, al lanzamiento. Basta con limitarnos a una lista de estas preguntas:
- desarrollo de un sistema para presurizar las etapas del cohete y el compartimento entre etapas (1 y 2), que garantice la seguridad del cohete, la operatividad de los motores de la segunda y tercera etapas y la resistencia de la estructura;
- garantizar la estanqueidad de la red de cables de a bordo;
- creación de un carenado frontal sellado y su sistema de separación, proporcionando las cargas acústicas necesarias sobre la carga útil;
- resolver los problemas de garantizar la operatividad del sistema de control de misiles a bordo durante operaciones que anteriormente estaban ausentes en la lógica de funcionamiento (evacuación del misil de la esclusa de aire del barco, colocando el misil en posición vertical), realizado en navegación autónoma y con una duración de hasta 10 minutos;
- desarrollo de un sistema de lanzamiento de cohetes a distancia.
Durante el desarrollo del proyecto de ingeniería conceptual, fue posible resolver los principales problemas técnicos y mostrar la posibilidad de crear un cohete marino comercial y un sistema espacial con esquemas fundamentalmente nuevos de los elementos del cohete portador, el sistema de lanzamiento y la organización de el lanzamiento.
En el futuro, el programa para la creación del vehículo de lanzamiento Priboy tuvo que cerrarse por falta de financiación.
Por la misma razón, se suspendió el reequipamiento para tareas espaciales del NSC en el sitio de prueba de Nyonoksa, donde anteriormente se probaron nuevas modificaciones de SLBM.
Nota: según la República de China "Priboy", se desarrolló y emitió una patente de la Federación de Rusia RU2543436 "Pseudo simulador del complejo de lanzamiento".
El pseudo-simulador del complejo de lanzamiento, en lo sucesivo denominado complejo, se refiere a la tecnología de misiles, es decir, a los complejos de lanzamiento de misiles militares basados en el mar. El complejo es autónomo, encubierto, móvil y submarino, proporciona el lanzamiento de misiles balísticos o de crucero capaces de transportar una carga nuclear o elementos de ataque para suprimir los sistemas de defensa antimisiles (ABM). El complejo puede servir como baliza para la orientación de submarinos y simular un submarino.
Las desventajas del prototipo ("Surf") incluyen el hecho de que el barco "Ivan Rogov" es un barco de aterrizaje de superficie militar, y la posibilidad de encontrar misiles balísticos a bordo implica que se está monitoreando su ubicación y, por lo tanto, este barco. será atacado primero. cola. Se necesita mucho tiempo para evacuar un cohete y prepararlo para su lanzamiento, mientras que el cohete estará relativamente cerca de la nave y, lo más probable, al atacar la nave, será imposible lanzar el cohete.
La esencia de la invención radica en el hecho de que la estructura del complejo consiste en un módulo impermeable con un contenedor de transporte y lanzamiento con un cohete colocado en él. El módulo se mueve por carga, pesca o cualquier otro, incl. por un submarino, en lo sucesivo denominado buque de transporte, en las posiciones bajo el agua y de superficie, en la cubierta o en el interior del casco del buque de transporte. En el momento requerido, el módulo se separa del transporte marítimo y se vuelve autónomo. Al mismo tiempo, se crea una imitación de un submarino, todo lo demás: el complejo de lanzamiento, el lanzamiento del cohete, el cohete con la ojiva son reales. La ojiva puede llevar no solo una carga nuclear, una característica de la invención es la capacidad de transportar elementos destructivos para destruir los elementos de defensa antimisiles de un enemigo potencial para proteger otras ojivas, por ejemplo, llevar una carga nuclear y lanzar otros complejos de lanzamiento.
Munición del simulador:
Verdaderamente dicen:
De los rusos, aquí al menos dan repuestos del Mercedes -
Tan pronto como comienzan a ensamblar, sale un rifle de asalto Kalashnikov o un tanque de todos modos. /Un chiste soviético barbudo.
Cabe señalar que en la URSS se lanzó un programa similar en agosto de 1964: el cohete, diseñado sobre la base del proyecto 550 Aguema Ice Navigation, recibió el nombre de trabajo "Scorpion" (proyecto 909):
Se suponía que había ocho lanzadores de misiles R-29 a bordo, y la apariencia solo difería en presencia de antenas adicionales. Según los cálculos realizados, patrullando las aguas árticas de la Unión Soviética, tal barco podría alcanzar objetivos en casi todo Estados Unidos con sus misiles.
Además, TsKB-17, ya por iniciativa propia, también diseñó un portacohetes disfrazado de nave hidrográfica (proyecto 1111, "cuatro estacas"). El primero de una serie de barcos de estos proyectos en los precios de 1964 le costaría al presupuesto estatal 18, 9 y 15, 5 millones de rublos, respectivamente.
Es curioso, pero los "pacificadores" los estadounidenses ya en 1963 propusieron a los países de la OTAN crear toda una flotilla de tales "barcos con sorpresa" sobre la base de transportes del tipo "Mariner".
/ nuevamente "movido" fuera del tema /
Cohete marítimo y sistema espacial "Rickshaw"
Con la expectativa de una perspectiva a largo plazo, SRC “KB im. Académico V. P. Makeev "junto con NPO Energomash, Oficina de Diseño de Ingeniería General, Automatización e Instrumentación de NPO y Empresa Estatal" Krasnoyarsk Machine-Building Plant "comenzó el desarrollo del complejo espacial y de cohetes Riksha diseñado para lanzar pequeñas naves espaciales; esta es la tercera dirección de nuestra actividad espacial.
El análisis del prometedor mercado de servicios espaciales muestra que las pequeñas naves espaciales predominan en los programas espaciales extranjeros y rusos diseñados para sistemas de comunicaciones de órbita baja, detección de la Tierra, exploración del espacio cercano a la Tierra y la implementación de tecnologías espaciales. El creciente interés por las pequeñas naves espaciales se debe en gran parte a sus ventajas como el bajo costo, la eficiencia en la creación y el despliegue, la capacidad de responder rápidamente a los últimos avances científicos y tecnológicos y las necesidades del mercado.
Para ser más demandado en el mercado de vehículos de lanzamiento (10-15 lanzamientos por año), el vehículo de lanzamiento debe garantizar el lanzamiento de satélites de comunicación (transmisión de voz) que pesen alrededor de 800 kg en órbitas de hasta 800 km de altura, satélites de observación que pesen 350 - 500 kg a órbitas con una altitud de 500 - 800 km, satélites devueltos que pesan alrededor de 1000 kg a órbitas con una altitud de 350 km.
Las naves espaciales de clase pequeña, debido a la variedad de tareas que se están resolviendo, requieren el lanzamiento a órbitas desde ecuatoriales hasta sincronizadas con el sol. Es problemático cubrir una gama tan amplia de inclinaciones orbitales mediante complejos estacionarios del territorio de Rusia. La tarea puede resolverse mediante un complejo transportable basado en un vehículo de lanzamiento de clase ligera. Además, es necesario tener en cuenta los requisitos recientemente aumentados para la seguridad ambiental de la tecnología espacial y de cohetes, el costo de su creación y operación. Desde este punto de vista, el uso de gas natural licuado en pareja con oxígeno líquido como oxidante para vehículos de lanzamiento es muy prometedor, lo que permite:
- asegurar la mínima carga ambiental sobre el medio ambiente durante las caídas de las etapas pasadas y en situaciones de emergencia;
- lograr características de alta energía y masa total del cohete;
- utilizar gases naturales licuados de otros países - consumidores potenciales, lo que aumentará el atractivo de mercado de un vehículo de lanzamiento comercial.
El complejo Rickshaw se está desarrollando como un medio de lanzamiento a órbitas terrestres bajas y trayectorias suborbitales de naves espaciales de clase ligera para diversos fines desde cualquier área de tierra y mar previamente acordada.
El concepto principal para el desarrollo del complejo Rickshaw es la máxima satisfacción de las necesidades de los clientes del lanzamiento. En base a esto, el complejo se está construyendo con un diseño transportable, lo que permite realizar una amplia gama de inclinaciones orbitales con costos de energía óptimos para el lanzamiento de cargas útiles y utilizar el territorio de los países clientes (a pedido de ellos) para el lanzamiento. Para el complejo Rickshaw, hay dos opciones para lanzar sistemas con subsistemas unificados (Fig.2):
El vehículo de lanzamiento tiene dos etapas de apoyo. Dependiendo de las tareas a resolver, se puede equipar con un sistema de propulsión de apogeo. En las etapas de sostenimiento, se utilizan modificaciones del mismo motor de propulsión líquida. Se ensambla un paquete de seis motores en la primera etapa y se instala un motor en la segunda etapa. Tanques de combustible de la primera y segunda etapas: construcción de oblea totalmente soldada de aleación de aluminio y magnesio. Fondos divisorios de una sola capa. La producción de tales estructuras ha sido controlada por la planta de construcción de máquinas de Krasnoyarsk. El equipo de a bordo del sistema de control está ubicado en un compartimiento de instrumentos sellado con la posibilidad de reemplazarlo en la posición de lanzamiento. El sistema de control de misiles es inercial con corrección para puntos de referencia externos (sistemas Navstar y Glonass). La carga útil está ubicada debajo del carenado, cuyo diseño asegura su protección contra el polvo y la humedad y tiene trampillas para suministrar líneas neumáticas e hidráulicas a los sistemas de carga útil y realizar conexiones eléctricas con equipos de tierra. El volumen del área de carga útil es de 9 m³.
Se han introducido varias soluciones técnicas originales (ausencia de compartimentos entre tanques y entre etapas, colocación de motores en tanques de combustible) en el diseño del cohete, cuya longitud es de 24,5 m, diámetro de 2,4 m, peso de lanzamiento de 64 toneladas, que se justificaron en misiles balísticos de submarinos de varias generaciones y permiten: reducir la masa pasiva del cohete y así aumentar su relación potencia-peso; simplificar el proceso de enfriamiento de los motores antes de arrancar; mejorar los parámetros de rigidez del cohete como objeto de estabilización; utilizar los vehículos existentes para transportar el vehículo de lanzamiento; Reducir el tamaño del cohete y los vehículos.
En la Fig. 3 muestra las capacidades energéticas del vehículo de lanzamiento:
El vehículo de lanzamiento Ricksha-1 puede lanzar tanto naves espaciales extranjeras como una parte significativa de naves espaciales modernas y prometedoras de fabricación rusa. Durante la creación del vehículo de lanzamiento Rickshaw-1, se establecen las capacidades de modernización. Por lo tanto, equipar el cohete con dos impulsores laterales basados en los tanques de la primera etapa asegura el lanzamiento de una carga útil que pesa hasta 4 toneladas en órbita terrestre baja.
Epílogo:
Es una lástima (desde el punto de vista de la ingeniería y la economía) que estos sistemas espaciales y de cohetes no se hayan implementado por completo.
Había tres razones para esto:
1. Componente medioambiental:
"La saga del combustible para cohetes es la otra cara de la moneda"
Puedo imaginar cómo se desgarrarían los pedos en Greenpeace y Bellona, y este último aullaría como una beluga ante tal perspectiva.
Aún así, un SLBM de "inicio húmedo" no es lo suficientemente ecológico.
2. El colapso de la URSS y la disminución de la necesidad de poner en órbita un gran número de satélites militares y civiles.
3. Algunos satélites y componentes pueden lanzarse exclusivamente desde el territorio del fabricante / cliente de los lanzamientos.
Y como saben, el vehículo de lanzamiento está preparado exclusivamente por los especialistas del fabricante.
"Poner en las manos" a los especialistas de una de las empresas más formidables del complejo militar-industrial de la URSS de alta tecnología: no todos se atreverán a hacer esto.
… no solo todos pueden, muy pocas personas pueden hacerlo. [3]
4. Gran competencia de los fabricantes de cohetes rusos y ucranianos.
Todo lo anterior explica por qué "GRTs Makeeva" celebra no solo los cumpleaños de los cohetes domésticos modernos, los constructores de maquinaria, las fuerzas de misiles y la artillería, el día del submarinista y el químico, sino que, merecidamente, los constructores de cohetes Miass consideran el 12 de abril su fiesta profesional.
Con lo cual les felicito cordialmente y de antemano
Fuentes primarias y citas:
[1]
[2]
[3]
© Ivan Tikhiy 2002
Fotos videos, gráficos y enlaces:
