Continuação da primeira parte:
Sistemas de lançamento subaquático: como sair da água para a órbita ou para o espaço?
-> Um breve prefácio-explicação para a segunda parte (quem não está interessado no spoiler, pode não lê-lo)
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Foguete marinho Priboi e sistema espacial
Para uma cobertura mais completa do mercado LEO, foi realizado um estudo de novos foguetes portadores. Um deles era um foguete de reforço criado por projeto "Surf".
O foguete Priboy usa as tecnologias de SLBMs desenvolvidas anteriormente: no primeiro estágio - o motor do foguete RSM-52, o segundo e terceiro estágios utilizam os sistemas de propulsão do foguete RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (código START RSM- 54, de acordo com a classificação da OTAN - SS -N-23 Skiff)), o quarto estágio de sustentação e o quinto estágio de desenvolvimento também são criados com base na tecnologia de foguete RSM-54.
Videoclipe dedicado aos "melhores do mundo (em termos de características de energia e massa)" míssil balístico RSM-54 "Sineva":
Operador principal: Submarinos do Projeto 667 BDRM. Lançamento de míssil R-29RMU Vídeo de lançamento de míssil Sineva.
As capacidades energéticas do foguete Priboy satisfazem a faixa superior de cargas úteis LEO. De acordo com estimativas preliminares, ao lançar a partir das regiões equatoriais, deduz uma carga útil, cuja massa (em kg), dependendo da altura da órbita, é dada na tabela.
As capacidades indicadas do veículo de lançamento Priboy tornam seu desenvolvimento promissor.
Em 1993, um novo impulso apareceu na obra Priboi, que, em primeiro lugar, acelerou o andamento da obra e, em segundo lugar, complementou as opções anteriormente consideradas para o lançamento de uma base terrestre e de uma embarcação flutuante móvel. Tal impulso foi a proposta da empresa americana Investors in Sea Launches, Inc. (Presidente - Almirante Thomas H. Moorer) de desenvolver em muito pouco tempo um veículo lançador comercial, com lançamento direto da superfície do mar, para lançar espaçonaves pesando a 2.000 - 2.500 kg. A superfície da água é uma plataforma de lançamento versátil que, sob muitos pontos de vista, fornece os melhores parâmetros para sistemas de lançamento. No entanto, a implementação prática deste método de partida está associada a sérias dificuldades técnicas.
O projeto comercial conjunto russo-americano baseava-se no foguete porta-aviões Priboy, em relação ao qual o projeto manteve o nome de “Surf”. Um acordo foi alcançado para o desenvolvimento em três meses de um projeto de engenharia conceitual para o foguete e o sistema como um todo. O bureau de projetos se deparou com a tarefa de resolver em pouco tempo complexos problemas técnicos relativos ao veículo lançador, seu transporte até o local de lançamento, a montagem do foguete e seu lançamento da superfície da água. Uma vez que o foguete não pode ser operado no estado montado no solo, foi proposto carregá-lo em partes no navio e já no navio para realizar a montagem final e o teste de todos os sistemas, ou seja, o navio teve que ser transformado em uma oficina de montagem. Como resultado de estudos preliminares, dois tipos de navios foram selecionados: um navio de assalto anfíbio do tipo Ivan Rogov ou um navio porta-contêiner do tipo Sevmorput (Fig. 2, 3).
Esses navios, com as devidas modificações, poderão levar a bordo os componentes de vários mísseis, o complexo equipamento e o necessário equipamento tecnológico e de montagem dos mísseis.
Para implementar a tecnologia proposta, foi necessário desenvolver uma unidade única - uma plataforma de transporte e lançamento, que possui dispositivos especiais para carregar partes individuais do foguete e sua posterior montagem. Cada um dos dispositivos, além dos elementos de fixação e amortecimento, possui três graus de liberdade, necessários para centralizar as partes individuais do foguete entre si na montagem em uma única estrutura.
Uma ideia geral da plataforma de transporte e lançamento é dada na Fig. 4. Um foguete montado nesta plataforma pode ser transportado por navio para quase qualquer ponto do Oceano Mundial.
Durante a pesquisa, um grande número de opções para garantir a flutuabilidade positiva necessária do foguete foi considerado: de balões elásticos pressurizados a dispositivos especiais de catamarã deslizantes. Como resultado, uma solução bastante simples foi encontrada: como a carga útil em qualquer caso tinha que ser protegida por uma carenagem, ele também resolveu parcialmente este problema (volume de ar livre sob a carenagem). Por outro lado, garantindo o lançamento do motor-foguete na água, o bureau de projetos chegou à necessidade de instalar um palete especial na cauda do foguete, que, em conjunto com a carenagem de proteção frontal, garantiu a flutuabilidade positiva necessária do foguete.
Era necessário escolher a melhor forma de evacuar o míssil preparado do navio para a superfície da água. Duas das muitas opções foram deixadas para análise e seleção adicionais.
O primeiro método é para o navio Sevmorput (Fig. 5). O foguete montado na plataforma de transporte e lançamento foi alimentado para o tilter instalado na parte traseira do navio, a plataforma foi desmontada do tilter. O tilter moveu a plataforma de uma posição horizontal para uma vertical e então baixou a plataforma com uma elevação especial até o nível da posição natural do foguete Priboy na água. Posteriormente, o foguete foi separado da plataforma para flutuar livremente na superfície da água.
A segunda maneira é usar a câmara de descompressão do navio da classe Ivan Rogov. A câmara de descompressão, na qual se encontra a plataforma de lançamento de transporte com o foguete montado e preparado, é inundada com água do mar. Quando um certo nível de inundação da câmara de descompressão é alcançado, o foguete é separado da plataforma (flutua para cima), após o que é evacuado do navio para a superfície do mar livre usando uma fundição.
O segundo método foi escolhido como o principal.
A experiência russa e estrangeira no desenvolvimento de sistemas de mísseis com lançamento subaquático mostra que o lançamento da unidade de potência de um foguete no lançamento é realizado em um determinado volume de ar (ou cavidade). Este volume foi organizado anteriormente (durante a preparação de pré-lançamento) ou foi criado diretamente no início, ou seja, ao lançar elementos individuais do sistema de propulsão. Essa circunstância levou à necessidade de instalação de um palete especial na parte traseira do foguete (Fig. 6), o que já foi mencionado acima. Para a navegação horizontal normal do foguete e sua subseqüente transferência de uma posição horizontal para uma vertical, um volume de palete de 8 - 15 m³ é suficiente.
Para garantir a partida do motor, o palete teve que ser seriamente complicado. Como resultado, ele executa várias funções no foguete Priboy:
Soluções para o sistema de lançamento e organização do lançamento do foguete Priboy da água são ilustradas na Fig. 7, 8.
Um número significativo de questões problemáticas foi resolvido no próprio veículo de lançamento Priboi. Esses problemas se devem tanto às peculiaridades do esquema de layout do foguete quanto à originalidade do esquema de sua passagem e, mais importante, do lançamento. Basta nos limitarmos a uma lista dessas questões:
- desenvolvimento de um sistema de pressurização dos estágios do foguete e do compartimento interestágio (1 e 2), que garante a segurança do foguete, a operabilidade dos motores do segundo e terceiro estágios e a resistência da estrutura;
- garantir a estanqueidade da rede de cabos de bordo;
- criação de uma carenagem frontal selada e seu sistema de separação, fornecendo as cargas acústicas necessárias sobre a carga útil;
- resolver as questões de garantir a operabilidade do sistema de controle de mísseis a bordo durante operações que antes estavam ausentes da lógica de funcionamento (evacuação do míssil da câmara de descompressão do navio, levando o míssil para a posição vertical), realizada em navegação autônoma e com duração de até 10 minutos;
- desenvolvimento de um sistema remoto de lançamento de foguetes.
Durante o desenvolvimento do projeto de engenharia conceitual, foi possível resolver os principais problemas técnicos e mostrar a possibilidade de criação de um foguete marinho comercial e sistema espacial com esquemas fundamentalmente novos dos elementos do foguete portador, do sistema de lançamento e da organização do o lançamento.
Futuramente, o programa de criação do lançador Priboy teve que ser encerrado por falta de financiamento.
Pela mesma razão, o reequipamento para tarefas espaciais do NSC no local de teste de Nyonoksa, onde novas modificações de SLBMs foram testadas anteriormente, foi descontinuado.
Nota: de acordo com o ROC "Priboy", uma patente da Federação Russa RU2543436 "Pseudo simulador do complexo de lançamento" foi desenvolvida e emitida.
O pseudo-simulador do complexo de lançamento, a seguir designado por complexo, refere-se à tecnologia de mísseis, nomeadamente a complexos de lançamento de mísseis militares baseados no mar. O complexo é autônomo, encoberto, móvel e subaquático, oferece o lançamento de mísseis balísticos ou de cruzeiro capazes de transportar uma carga nuclear ou elementos de ataque para suprimir os sistemas de defesa antimísseis (ABM). O complexo pode servir de farol para a orientação de submarinos e simular um submarino.
As desvantagens do protótipo ("Surf") incluem o fato de o navio "Ivan Rogov" ser um navio de desembarque militar de superfície, e a possibilidade de encontrar mísseis balísticos a bordo implica que sua localização está sendo monitorada e, portanto, este navio será atacado primeiro. Demora muito tempo para evacuar um foguete e prepará-lo para o lançamento, enquanto o foguete estará relativamente perto da nave e, provavelmente, ao atacar a nave, será impossível lançar o foguete.
A essência da invenção reside no fato de que a estrutura do complexo consiste em um módulo impermeável com um contêiner de transporte e lançamento com um foguete colocado nele. O módulo é movido por carga, pesca ou qualquer outro, incl. por um submarino, a seguir denominado navio de transporte, nas posições subaquática e de superfície, no convés ou no casco do navio de transporte. No momento necessário, o módulo é separado do navio-transporte e torna-se autônomo. Ao mesmo tempo, cria-se uma imitação de submarino, tudo o mais: o complexo de lançamento, o lançamento do foguete, o foguete com a ogiva são reais. A ogiva pode transportar não apenas uma carga nuclear, uma característica da invenção é a capacidade de transportar elementos destrutivos para destruir os elementos de defesa antimísseis de um inimigo potencial para proteger outras ogivas, por exemplo, carregando uma carga nuclear e lançada por outros complexos de lançamento
Simulador de munição:
Verdadeiramente eles dizem:
Dos russos, aqui, pelo menos, dê peças de reposição da Mercedes -
Assim que eles começam a montar, um rifle de assalto Kalashnikov ou um tanque é lançado de qualquer maneira. /Uma piada soviética barbada.
Deve-se notar que na URSS um programa semelhante foi lançado em agosto de 1964 - o foguete, projetado com base no navio de navegação no gelo do projeto 550 Aguema, recebeu o nome de "Escorpião" (projeto 909):
Oito lançadores de mísseis R-29 deveriam estar a bordo, e a aparência diferia apenas na presença de antenas adicionais. De acordo com os cálculos realizados, patrulhando as águas árticas da União Soviética, esse navio poderia atingir alvos em quase todos os Estados Unidos com seus mísseis.
Além disso, o TsKB-17, já por iniciativa própria, também projetou um porta-foguetes disfarçado de embarcação hidrográfica (projeto 1111, "quatro estacas"). O primeiro de uma série de navios desses projetos em preços de 1964 custaria ao orçamento do estado 18, 9 e 15, 5 milhões de rublos, respectivamente.
É engraçado, mas os "mantenedores da paz" norte-americanos já em 1963 propunham aos países da OTAN a criação de uma flotilha inteira desses "navios de surpresa" com base em transportes do tipo "Mariner".
/ novamente "saiu" do assunto /
Foguete marítimo e sistema espacial "Rickshaw"
Com a expectativa de uma perspectiva de longo prazo SRC “KB im. Acadêmico V. P. Makeev "em conjunto com a NPO Energomash, o Design Bureau of General Engineering, NPO Automation and Instrumentation e a State Enterprise" Krasnoyarsk Machine-Building Plant "começaram o desenvolvimento do foguete Riksha e do complexo espacial projetado para lançar pequenas espaçonaves - esta é a terceira direção do nosso atividade espacial.
A análise do mercado promissor de serviços espaciais mostra que pequenas espaçonaves predominam em programas espaciais estrangeiros e russos projetados para sistemas de comunicação de órbita baixa, sensoriamento da Terra, exploração do espaço próximo à Terra e implementação de tecnologias espaciais. O crescente interesse em pequenas espaçonaves se deve em grande parte às suas vantagens, como baixo custo, eficiência na criação e implantação, capacidade de responder rapidamente aos mais recentes avanços científicos e tecnológicos e às necessidades do mercado.
Para ser mais procurado no mercado de lançadores (10 a 15 lançamentos por ano), o veículo lançador deve garantir o lançamento de satélites de comunicação (transmissão de voz) com peso aproximado de 800 kg em órbitas de até 800 km de altura, satélites de observação com peso 350 - 500 kg para órbitas com uma altitude de 500 - 800 km, satélites retornados pesando cerca de 1000 kg para órbitas com altitude de 350 km.
As naves espaciais de uma classe pequena, devido à variedade de tarefas que estão sendo resolvidas, requerem o lançamento em órbitas equatoriais a sincronizadas com o sol. É problemático cobrir uma gama tão ampla de inclinações orbitais por complexos estacionários do território da Rússia. A tarefa pode ser resolvida por um complexo transportável baseado em um veículo de lançamento de classe leve. Além disso, é necessário observar os requisitos recentemente aumentados para a segurança ambiental de foguetes e tecnologia espacial, o custo de sua criação e operação. Deste ponto de vista, a utilização de gás natural liquefeito em par com oxigênio líquido como oxidante para veículos lançadores é muito promissora, o que permite:
- garantir a carga ambiental mínima sobre o meio ambiente durante as quedas das etapas gastas e em situações de emergência;
- para alcançar características de alta energia e massa total do foguete;
- utilizar gases naturais liquefeitos de outros países - consumidores potenciais, o que aumentará a atratividade de mercado de um lançador comercial.
O complexo Rickshaw está sendo desenvolvido como um meio de lançamento em órbitas terrestres baixas e trajetórias suborbitais de espaçonaves de classe leve para vários fins a partir de quaisquer áreas previamente acordadas de terra e mar.
O principal conceito para o desenvolvimento do complexo Rickshaw é a máxima satisfação das necessidades dos clientes lançadores. Com base nisso, o complexo está sendo construído em um design transportável, o que permite realizar uma ampla gama de inclinações orbitais com custos de energia ideais para o lançamento de cargas úteis e aproveitando o território dos países clientes (a seu pedido) para o lançamento. Para o complexo Rickshaw, existem duas opções para lançar sistemas com subsistemas unificados (Fig. 2):
O veículo de lançamento tem dois estágios de sustentação. Dependendo das tarefas a serem resolvidas, pode ser equipado com um sistema de propulsão de apogeu. Nos estágios de sustentação, modificações do mesmo motor de propelente líquido são usadas. Um pacote de seis motores é montado na primeira fase e um motor é instalado na segunda fase. Tanques de combustível do primeiro e segundo estágios - construção de wafer totalmente soldada em liga de alumínio-magnésio. Fundos divisores de camada única. A produção de tais estruturas foi controlada pela fábrica de máquinas de Krasnoyarsk. O equipamento de bordo do sistema de controle está localizado em um compartimento de instrumentos lacrado com a possibilidade de recolocá-lo na posição de lançamento. O sistema de controle de mísseis é inercial com correção para pontos de referência externos (sistemas Navstar e Glonass). A carga útil está localizada sob a carenagem, cujo desenho garante sua proteção contra poeira e umidade e possui escotilhas para alimentação de tubulações pneumáticas e hidráulicas aos sistemas de carga útil e realização de conexões elétricas com equipamentos de solo. O volume da área de carga útil é de 9 m³.
Uma série de soluções técnicas originais (ausência de compartimentos inter-tanques e interestágios, colocação de motores em tanques de combustível) foram introduzidas no projeto do foguete, o comprimento do qual é 24,5 m, diâmetro de 2,4 m, peso de lançamento 64 toneladas, que se justificavam em mísseis balísticos de submarinos de várias gerações e permitem: reduzir a massa passiva do foguete e, assim, aumentar sua relação potência-peso; simplificar o processo de resfriamento dos motores antes de dar partida; melhorar os parâmetros de rigidez do foguete como objeto de estabilização; usar veículos existentes para transportar o veículo de lançamento; reduzir o tamanho do foguete e dos veículos.
Na fig. 3 mostra as capacidades de energia do veículo de lançamento:
O veículo de lançamento Ricksha-1 pode lançar tanto espaçonaves estrangeiras quanto uma parte significativa das modernas e promissoras espaçonaves russas. Durante a criação do veículo de lançamento Rickshaw-1, as capacidades de modernização foram estabelecidas. Assim, equipar o foguete com dois boosters laterais baseados nos tanques do primeiro estágio garante o lançamento de uma carga útil de até 4 toneladas em órbita terrestre baixa.
Posfácio:
É uma pena (do ponto de vista da engenharia e da economia) que esses foguetes e sistemas espaciais não tenham sido totalmente implementados.
Houve três razões para isso:
1. Componente ambiental:
"A saga do combustível de foguete é o outro lado da moeda"
Posso imaginar como os peidos seriam rasgados no Greenpeace e em Bellona, e esta uivaria como uma beluga com tal perspectiva.
Ainda assim, um SLBM de "partida úmida" não é ecologicamente correto o suficiente.
2. O colapso da URSS e a diminuição da necessidade de lançar em órbita um grande número de satélites militares e civis.
3. Alguns satélites e componentes podem ser lançados exclusivamente a partir do território do fabricante / cliente de lançamentos.
E como você sabe, o lançador é preparado exclusivamente por especialistas do fabricante.
"Colocar nas mãos" os especialistas de uma das mais formidáveis empresas do complexo militar-industrial da URSS - nem todos se atreverão a fazer isso.
… não apenas todos podem, muito poucas pessoas podem fazê-lo. [3]
4. Grande concorrência de fabricantes de foguetes russos e ucranianos.
Tudo isso explica porque "GRTs Makeeva" comemora não apenas os aniversários de foguetes domésticos modernos, construtores de máquinas, forças de mísseis e artilharia, submarinistas e químicos, mas merecidamente os construtores de foguetes Miass consideram o dia 12 de abril como seu feriado profissional.
Com o que os felicito cordialmente e de antemão
Fontes primárias e citações:
[1]
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© Ivan Tikhiy 2002
Fotos, vídeos, gráficos e links:
