Sistemas de lanzamiento submarino: ¿cómo pasar del agua a la órbita o al espacio?

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Sistemas de lanzamiento submarino: ¿cómo pasar del agua a la órbita o al espacio?
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Video: EEUU finalmente reveló la nave espacial más avanzada del MUNDO 2024, Mayo
Anonim
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¿Crees que quiero contarte una vez más sobre los "city killers", estos depredadores sigilosos de las profundidades marinas, que con su andanada pueden borrar una superficie comparable al área de más de 300 megaciudades del mundo? No. Más precisamente, ¡no realmente "no"! "Vamos a convertir las espadas en rejas de arado"[3]: hablaremos de los cohetes portadores casi pacíficos "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" y "Rickshaw". Para ser precisos, al nacer eran verdaderos combatientes y podían borrar de la faz del planeta a casi cualquier país del mundo.

Sistemas espaciales y de cohetes marinos

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El aire "olía" … no, no una tormenta, sino que tiraba como un estiércol (yo diría - mierda): "glasnost" y "perestroika", "cooperación" y "nuevo pensamiento político", "pluralismo" y " desarmamiento".

A medida que la situación económica en el país se deterioraba, el liderazgo soviético consideró la reducción de armamentos y gasto militar como una forma de solucionar problemas financieros, por lo tanto, no requirió garantías y pasos adecuados de sus socios, mientras perdía sus posiciones en la arena internacional.. [2]

Se centrará en cómo el Centro Estatal de Misiles de la Oficina de Diseño im. V. P. Makeeva (Miass) resolvió el problema de la "conversión" en la era de la "perestroika" y después de su final.

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En 1985, la compañía continuó activamente el desarrollo de tecnología de misiles militares para las necesidades de la Armada de la URSS: modernizó con éxito los sistemas de misiles D9RM y D19, desarrolló y probó nuevos equipos de combate y llevó a cabo trabajos en la creación y pruebas de campo del nuevo complejo estratégico R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.

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Puede familiarizarse con los productos militares del GRC y sus características de rendimiento siguiendo los enlaces:

→ Sistemas de misiles de combate.

→ Principales características.

→ Inicio de buceo. El resultado de la actividad de la Oficina de Diseño de Ingeniería Mecánica / Revisión de video /.

Durante estos tiempos, el liderazgo decidió que KBM necesitaba encontrar y conquistar su nicho en el tema de los cohetes y el espacio. Una de las direcciones de este trabajo fue la propuesta de utilizar misiles balísticos submarinos (SLBM) para lanzar cargas útiles al espacio. En primer lugar, llamaron la atención sobre los SLBM que se desmantelarán una vez finalizada su vida útil y de conformidad con el Tratado sobre la reducción y limitación de las armas estratégicas ofensivas.

¿Producir ollas y sartenes o hacer lo que se nos da bien?

El trabajo se llevó a cabo en las siguientes direcciones:

El pionero en esta área fue el misil RSM-25 convertido (URAV VMF - 4K10, OTAN - SS-N-6 Mod 1, serbio): el vehículo de lanzamiento "Swell", que se utilizó para realizar experimentos únicos en condiciones de corta duración. término gravedad cero, proporcionado en una sección pasiva de la trayectoria (tiempo de ingravidez 15 minutos, nivel de microgravedad 10-3gramo).

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La unidad constaba de 15 hornos exotérmicos, equipo de comando y medición de información, un sistema de paracaídas de aterrizaje suave. Se colocaron diversos materiales de partida en hornos exotérmicos, en particular, silicio-germanio, aluminio-plomo, Al-Cu, superconductor de alta temperatura, y otros, de los cuales, en el curso del experimento bajo gravedad cero a temperaturas en hornos de 600 ° C a 1500 ° C, en caso de que se obtengan materiales con nuevas propiedades.

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El 18 de diciembre de 1991, por primera vez en la práctica nacional, se lanzó un vehículo de lanzamiento balístico con el módulo de tecnología Sprint desde un submarino nuclear clase Navaga (Proyecto 667A Navaga, según el Ministerio de Defensa de Estados Unidos y clasificación de la OTAN - Yankee). El lanzamiento fue exitoso y el cliente científico, NPO Kompomash, recibió muestras únicas de nuevos materiales. Así que el primer paso se dio en el tema de los cohetes y el espacio de KBM.

Pero no todo fue tan simple: sucedió el Comité Estatal de Emergencia, luego la propia URSS dejó de existir, el gobierno y su línea general cambiaron, Chubais y Gaidar, Yeltsin y sus generales, y otras nuevas figuras

élite política. Raqueta y la formación de nuevas "élites" empresariales:

Sistemas de lanzamiento submarino: ¿cómo pasar del agua a la órbita o al espacio?
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La reducción del volumen de cuestiones de defensa ha puesto ante el personal de la SRC “KB im. Académico V. P. Makeev”la tarea de intensificar la búsqueda de nuevas áreas“civiles”intensivas en ciencia que permitan retener personal altamente calificado, base material y tecnológica, de hecho, para dar la oportunidad de“sobrevivir”.

La rápida adaptabilidad a las nuevas trayectorias, la energía y la perfección de la masa de los SLBM, combinados con indicadores de alta confiabilidad y seguridad, hacen posible su uso como un medio para entregar cargas útiles para diversos propósitos al espacio cercano al realizar entrenamientos y disparos prácticos y lanzamientos para confirmar y extender la vida útil.

Con el fin de llevar a cabo nuevos experimentos en gravedad cero, se creó una unidad biotecnológica balística "Ether" con equipo científico "Meduza", diseñado para la limpieza de alta velocidad durante el vuelo de preparaciones médicas especiales en un campo electrostático creado artificialmente. El 9 de diciembre de 1992, frente a la costa de Kamchatka, un submarino de propulsión nuclear de la Flota del Pacífico lanzó con éxito el cohete portador Zyb equipado con el equipo Meduza, y en 1993 se llevó a cabo otro lanzamiento similar. En el curso de estos experimentos, se demostró la posibilidad de obtener medicamentos de alta calidad, incluido el interferón antitumoral "Alpha-2", en condiciones de ingravidez a corto plazo.

En 1991-1993 El submarino Proyecto 667BDR realizó tres lanzamientos de los cohetes portadores Zyb con los bloques científicos y tecnológicos Sprint y Efir, desarrollados conjuntamente con la NPO Kompozit y el Centro de Biotecnología Espacial.

El bloque Sprint fue diseñado para resolver los procesos de obtención de materiales semiconductores con una estructura cristalina mejorada, aleaciones superconductoras y otros materiales en condiciones de gravedad cero. El bloque Ether con equipo biotecnológico Meduza se utilizó para estudiar la tecnología de purificación de materiales biológicos y obtener preparaciones biológicas y médicas de alta pureza por electroforesis.

Se obtuvieron muestras únicas de monocristales de silicio y algunas aleaciones (Sprint), y en los experimentos de Meduza, basados en los resultados de estudios del interferón alfa-2 antiviral y antitumoral, fue posible confirmar la posibilidad de purificación espacial de preparaciones biológicas bajo condiciones de ingravidez a corto plazo. En la práctica, se ha demostrado que Rusia ha desarrollado una tecnología eficaz para realizar experimentos en condiciones de gravedad cero a corto plazo utilizando misiles balísticos marinos.

La continuación lógica de este trabajo fue el lanzamiento del Volna LV en 1995

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El cohete portador "Volna", creado sobre la base del RSM-50 (SS-N-18) SLBM, con un peso de lanzamiento de aproximadamente 34 toneladas, se utiliza, en primer lugar, para lanzamientos a lo largo de trayectorias balísticas para resolver los problemas. de desarrollar tecnologías para la obtención de materiales en microgravedad y otras investigaciones.

El uso de combate del RSM-50 SLBM desde la posición bajo el agua del submarino está asegurado cuando el mar está agitado hasta 8 puntos, es decir. Se ha logrado una aplicación prácticamente para todo tipo de clima para la investigación científica y los lanzamientos de LV.

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El inicio del uso comercial de SLBM puede considerarse el lanzamiento en 1995 del Volna LV del submarino Kalmar 667 BDRM del proyecto. El lanzamiento se llevó a cabo a lo largo de la ruta balística Mar de Barents - Península de Kamchatka a una distancia de 7500 km. El módulo de convección térmica de la Universidad de Bremen (Alemania) se convirtió en la carga útil de este experimento internacional.

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Al lanzar el Volna LV, se utiliza el avión Volan rescatado. Está destinado a realizar investigación científica y aplicada en condiciones de gravedad cero mediante lanzamientos a lo largo de trayectorias suborbitales.

En vuelo, la información telemétrica sobre los parámetros monitoreados se transmite desde la aeronave. En la fase final del vuelo, el dispositivo realiza un descenso balístico, y antes del aterrizaje se activa un sistema de rescate con paracaídas de dos etapas. Después de un aterrizaje "suave", el dispositivo se detecta y evacua rápidamente.

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Para lanzar equipos de investigación de mayor peso (hasta 400 kg), se utiliza una versión mejorada del avión rescatado Volan-M. Además del tamaño y el peso, esta variante tiene un diseño aerodinámico original.

Además de los instrumentos científicos que pesan 105 kg, el vehículo rescatado contiene un complejo de medición a bordo. Proporciona control del experimento y control de los parámetros de vuelo. ALS "Volan" está equipado con un sistema de aterrizaje con paracaídas de tres etapas y equipo para la búsqueda operativa (no más de 2 horas) del vehículo después del aterrizaje. Para reducir el costo y el tiempo de desarrollo, se tomaron prestados al máximo las soluciones técnicas, los componentes y los dispositivos de los sistemas de misiles en serie.

Durante el lanzamiento de 1995, el nivel de microgravedad fue de 10-4…10 -5g con un tiempo de gravedad cero de 20,5 minutos. Se han iniciado investigaciones que muestran la posibilidad fundamental de crear una aeronave rescatada con equipo científico de hasta 300 kg, lanzada por el cohete portador Volna a lo largo de una trayectoria con un tiempo de gravedad cero de 30 minutos a un nivel de microgravedad de 10-5…10-6 gramo.

El cohete Volna se puede utilizar para lanzar equipos en trayectorias suborbitales para estudiar procesos geofísicos en la atmósfera superior y en el espacio cercano, monitorear la superficie de la Tierra y realizar varios experimentos, incluidos los activos.

El área de carga útil es un cono truncado con una altura de 1670 mm, un diámetro de base de 1350 mm y un radio romo de la parte superior del cono de 405 mm. El cohete proporciona el lanzamiento de cargas útiles con una masa de 600 … 700 kg en una trayectoria con una altura máxima de 1200 … 1300 km, y con una masa de 100 kg, con una altura máxima de hasta 3000 km. Es posible instalar varios elementos de carga útil en el cohete y separarlos secuencialmente.

En la primavera de 2012, se lanzó una cápsula EXPERT desde un submarino en el Océano Pacífico utilizando el cohete de conversión Volna y el complejo espacial encargado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

El proyecto EXRERT se está ejecutando bajo el liderazgo de la Agencia Espacial Europea.

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El Instituto de Investigación en Tecnología de la Construcción y el Diseño de Stuttgart y el Centro Aeroespacial Alemán desarrollaron y fabricaron una punta de fibra cerámica para la cápsula EXPERT.

La punta de fibra cerámica contiene sensores que registran datos ambientales a medida que la cápsula regresa a la atmósfera, como la temperatura de la superficie, el flujo de calor y la presión aerodinámica. Además, en la proa hay una ventana a través de la cual el espectrómetro registra los procesos químicos que ocurren en el frente de choque al ingresar a la atmósfera.

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→ Características técnicas del vehículo de lanzamiento "Volna".

Lanzamiento del vehículo "Calma"

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La familia de vehículos de lanzamiento de clase ligera: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R se desarrolló sobre la base del R-29RM SLBM y está destinada a lanzar pequeñas naves espaciales a órbitas cercanas a la Tierra. El vehículo de lanzamiento "Shtil" no tiene análogos en el mundo en términos del nivel de indicadores de masa y energía alcanzados; proporciona el lanzamiento de cargas útiles que pesan hasta 100 kg en órbitas con una altura de perigeo de hasta 500 km con una inclinación de 78,9 º.

Al finalizar el R-29RM SLBM estándar para el lanzamiento de la nave espacial, se realizaron algunos cambios. Se ha agregado un marco especial para montar la nave espacial que se lanzará y se ha cambiado el programa de vuelo. En la tercera etapa se instaló un contenedor especial de telemetría con equipo de servicio para controlar el retiro por parte de los servicios terrestres. Los diseñadores también tuvieron que resolver el problema asociado con el calentamiento del carenado de la cabeza durante el lanzamiento del cohete y su salida del agua, lo que podría provocar daños en la nave espacial.

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La nave espacial está alojada en una cápsula especial que protege la carga útil de las influencias térmicas, acústicas y de otro tipo de la etapa superior. Después de entrar en la órbita especificada, la cápsula con la nave espacial se separa y la última etapa se retira de la trayectoria de vuelo de la nave espacial. La apertura de la cápsula y la liberación de la carga se realiza después de que el paso ha llegado a una distancia que excluye el efecto de los motores operativos en la nave espacial.

El primer lanzamiento del Shtil-1 LV se realizó el 7 de julio de 1998 desde el submarino nuclear K-407 Novomoskovsk. La carga útil fueron dos satélites de la Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N y Tubsat-Nl.

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El mayor de los satélites Tubsat-N tiene unas dimensiones totales de 320x320x104 mm y una masa de 8,5 kg. El más pequeño de los satélites Tubsat-Nl se instala en el lanzamiento en la parte superior de la nave espacial Tubsat-N. Sus dimensiones totales son 320x320x34 mm y su peso es de unos 3 kg.

Los satélites se pusieron en órbita cerca del calculado. Los parámetros de la órbita de la tercera etapa del vehículo de lanzamiento después de la retirada de la nave espacial fueron:

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Se instala un contenedor especial que pesa 72 kg en la tercera etapa del transportador. El contenedor contiene equipo de telemetría para monitorear una serie de parámetros y equipos para realizar monitoreo de radio de la órbita.

El submarino nuclear K-407, con el que se llevó a cabo el lanzamiento, forma parte de la tercera flotilla de la Flota del Norte y tiene su base en la base naval de Sayda-Guba (base naval) en la bahía de Olenyaya cerca del pueblo de Skalisty (antes Gadzhievo, luego nuevamente renombrado Gadzhievo) área de Murmanskaya.

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Este es uno de los siete barcos construidos según el proyecto 667BDRM "Dolphin" (Delta IV según la clasificación de la OTAN).

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El vehículo de lanzamiento "Shtil-1" permite colocar una carga útil de 70 kg en una órbita circular con una altitud de 400 km y una inclinación de 79 grados.

El diseño de la etapa superior del prototipo está diseñado para acomodar cuatro ojivas compactas en volúmenes aislados de pequeño tamaño. Debido al hecho de que las naves espaciales comerciales modernas se caracterizan por una baja densidad de empaquetamiento y requieren un espacio integral relativamente grande, el uso completo de las capacidades energéticas de LV es imposible. Es decir, el diseño de BT impone una limitación al espacio ocupado por la nave espacial, que es de 0,183 m3… La ingeniería de potencia de BT permite el lanzamiento de una nave espacial de mayor masa.

La conversión del cohete R-29RM en el cohete portador Shtil se lleva a cabo con modificaciones mínimas, la nave espacial se coloca en el lugar de aterrizaje de una de las ojivas en una cápsula especial que brinda protección contra influencias externas. El misil se lanza desde el submarino o desde la posición de superficie del submarino. El vuelo se realiza en modo inercial.

Un rasgo distintivo de este complejo es el uso de la infraestructura existente del campo de entrenamiento "Nyonoksa", incluidas las instalaciones de lanzamiento desde tierra, así como los misiles balísticos en serie R-29RM, retirados del servicio de combate. Las modificaciones mínimas al cohete garantizarán una alta confiabilidad y precisión para colocar la carga útil en órbita a un bajo costo de lanzamiento ($ 4 … 5 millones).

El Shtil-2 LV fue desarrollado como resultado de la segunda etapa de modernización del misil balístico R-29RM. En esta etapa, se crea un compartimento de carga útil para acomodar la carga útil, que consiste en un carenado aerodinámico que se deja caer en vuelo y un adaptador en el que se ubica la carga útil. El adaptador permite el acoplamiento del compartimento de carga útil con el transportador. El volumen del compartimento de carga útil es de 1,87 m.3.

El complejo fue creado sobre la base de misiles balísticos de submarinos R-29RM (RSM-54, SS-N-23) y la infraestructura existente de la Cordillera Norte de Nyonoksa, ubicada en la Región de Arkhangelsk.

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La infraestructura del relleno sanitario incluye:

Cohete y complejo espacial "Shtil-2"

Complejo de lanzamiento a tierra

Este último incluye una posición técnica y de lanzamiento, equipada con equipos de almacenamiento, operaciones de prelanzamiento y lanzamiento de cohetes.

El complejo de sistemas de control proporciona control automático centralizado de los sistemas del complejo en todos los modos operativos, control de la preparación previa al lanzamiento y lanzamiento de un cohete, preparación de información técnica y una tarea de vuelo, entrada de una tarea de vuelo y control de una cohete para colocar una carga útil en una órbita determinada.

Complejo de medición de información - proporciona recepción y registro de información telemétrica durante el vuelo, procesamiento y entrega de resultados de medición al cliente de lanzamiento.

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Numerosos lanzamientos desde un banco de pruebas en tierra y submarinos han demostrado la alta confiabilidad del prototipo de cohete en serie R-29RM. (la probabilidad de un lanzamiento y vuelo exitosos es de al menos 0,96).

El complejo de lanzamiento terrestre permite:

Los lanzamientos desde el complejo de lanzamiento terrestre aseguran la formación de órbitas en el rango de inclinaciones orbitales de 77 ° a 60 °, lo que limita el área de uso del complejo.

Cuando se lanza desde el pozo submarino, es posible comenzar en el rango de latitud de 0 ° a 77 °. El rango de posibles inclinaciones está determinado por las coordenadas del punto de partida.

Al mismo tiempo, permanece la posibilidad de utilizar el submarino para el propósito previsto

Para mejorar las condiciones de colocación de la carga útil, se desarrolló una variante del vehículo de lanzamiento Shtil-2.1 con carenado de cabeza.

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Cuando el cohete estaba equipado con un carenado principal más grande y una etapa superior de tamaño pequeño (Shtil-2R), la masa de carga útil aumentó a 200 kg y el volumen para colocar la carga útil aumentó significativamente.

El uso del submarino como complejo de lanzamiento permite lanzar cohetes portadores Shtil prácticamente a cualquier inclinación orbital

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El carenado aerodinámico se selló para proporcionar protección contra el polvo y la humedad de la carga útil. El diseño del carenado aerodinámico permitió escotillas en la superficie lateral para suministrar conexiones adicionales de carga útil con el equipo del complejo de lanzamiento desde tierra.

Los lanzamientos podrían realizarse desde un complejo de lanzamiento terrestre o desde un pozo submarino en la superficie.

Las principales características del complejo LV "Shtil-2" se dan en la tabla.

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El cohete Shtil-3A (RSM-54 con una nueva tercera etapa y un motor de overclocking en caso de lanzamiento desde un avión An-124 (según el proyecto Aerokosmos)) es capaz de entregar una carga útil que pesa 950-730 kg a un avión ecuatorial. órbita con una altitud de 200-700 km …

Ante las insistentes peticiones de los trabajadores (voyaka uh & Co), interrumpo, para no confundir la mente del lector. Sin embargo, no se desconecte, todavía no he cubierto los sistemas "Surf" y "Rickshaw", así como también cómo puedes volver a forjar rápidamente las rejas del arado para convertirlas en espadas.

Fuentes primarias y citas:

Fotos videos, gráficos y enlaces:

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