February 8th, 2015

Prototype this по-русски - выпуск двадцать шестой. Рокот космодрома...

Намедни американцы презентовали проект запуска микроспутников с истребителя F-15.



Идея не нова, такие проекты систематически прорабатываются уже почти полвека. Спираль, вот сейчас Спейсшип пытались... Э-э-э-э... Об чем это я?

Проблема самолетного старта заключается в схеме запуска и в конструкции носителя.

Запуск "сверху", когда КА сидит "верхом" на самолете-носителе, требует запуска двигателей КА до отрыва или в момент отрыва, а резкое уменьшение массы комплекса носитель-КА подбрасывает самолет вверх, что может парироваться только энергичным маневром. Попадание же самолета-носителя в спутный след КА представляет ощутимую опасность.

Запуск "вытягиванием", когда носитель вытягивается из грузового отсека носителя тормозными парашютами, приводит к кратковременному, но сильному нарушению продольной центровки носителя, что может потенциально привести к катастрофе.

Запуск "снизу", каковой применяется на White Knight-ах, а также в приведенном ролике, ограничивает габариты КА размерами шасси носителя, а также повышает шансы повреждения КА при взлете посторонними предметами с полосы. Кроме того, двухбалочная конструкция носителя, как в White Knight-ах, связана с высокой сложностью управления комплексом.

Следующая проблема связана с ограничением массы КА, вытекающим из ограничений грузоподъемности носителя. Самолет просто не поднимет слишком много. Соответственно, возникает естественное ограничение нагрузки, а также - ограничение энергетики разгонного блока КА.

В связи с чем возникли некоторые идеи.

Первая кеасается разгонного блока КА. Поскольку в момент запуска КА находится в относительно плотных слоях атмосферы, было бы логично использовать воздух в качестве окислителя. Если мы вспомним про такую прикольную штучку, как "Москит", и обратим внимание на его двигательную установку, то поймем, что схема запуска КА с самолета должна отличаться от обычной. Первая ступень разгонного блока КА должна представлять из себя ПВРД, скорее всего - твердотопливный. После сброса с самолета, когда самолет подбрасывает вверх и он уходит, запаса скорости КА, полученного от самолета, уже достаточно для запуска ПВРД. КА не пытается взлететь сразу, а идет горизонтально, возможно - с небольшим превышением, чтобы набрать скорость при работе ПВРД. В конце первого разгонного участка, когда скорость уже набрана, КА "задирает" траекторию, используя для маневра оперение и все еще достаточно плотные слои атмосферы. А уже после сброса первой ступени включается нормальный ракетный двигатель.

В случае применения ПВРД масса первой ступени снижается, поскольку нам уже не нужен окислитель, а набор скорости с пологим превышением траектории позволяет обеспечить ПВРД максимально эффективный режим работы. Кроме того, аэродинамический маневр для выхода на траекторию подъема позволяет нам минимизировать потери скорости.

Вторая касается носителя. Так как прелесть самолетного запуска заключается в возможности смещать точку запуска для обеспечения максимальной топливной эффективности траектории выведения, самолет-носитель должен имет большую дальность полета. То есть, нам нужен экономичный двигатель. Из всех самолетных двигателей наилучшей экономичностью при приемлемой мощности, высотности и скоростных характеристиках является ТВД. Высоты в 10 км. уже достаточно для запуска, скорости в 800 км/ч - для старта ПВРД первой ступени, а экономичность ТВД позволяет иметь большой радиус полета.

Третья касается способа запуска. Наиболее безопасный способ запуска КА - сброс вниз, так как при этом обеспечивается естественное расхождение носителя и КА, не требуется запуск двигателя КА в непосредственной близости от носителя, не нарушается центровка системы носитель-КА в результате запуска. Учитывая расположение КА снизу носителя, было бы желательно частично "утопить" КА в корпус носителя...

И тут меня как громом ударило...

Ту-95 не только обладает всеми необходимыми качествами. У Ту-95 есть еще одна особенность. Во время испытаний знаменитой Кузькиной матери пришлось модернизировать бомбардировщик, так как бомба не помещалась в бомбоотсек. В результате модернизации носителя бомба в подвешенном состоянии выступала почти наполовину из корпуса самолета. А если учесть высоту шасси самолета - он как будто специально создавался под негабаритные нагрузки. Это доказывает, что Ту-95 сохраняет эксплуатационные качества даже при таком нарушении аэродинамики, и самое главное - сохраняет управляемость и после сброса. Опять же - испытания царь-бомбы проводились пусть и опытным, но строевым экипажем, то есть вопрос о подготовке кадров для носителей не стоит в принципе.

Максимальная "полезная" нагрузка для Ту-95 составляет 20 тонн, что предполагает возможность выведения на низкие орбиты полезной нагрузки порядка тонны и больше, что очень и очень неплохо. Я бы сказал - чертовски неплохо.

В связи с чем предлагается в процессе снятия с вооружения и списания Ту-95 (каковое списание предвидится в недалеком будущем) не пилить их на металл, а использовать в качестве носителей для запуска спутников на низкие орбиты. Получится экономно, просто, недорого. Ибо вопрос о носителе, пилотах, ПВРД - не стоит в принципе, промышленностью освоено...

Почему американцы этим не занимаются? Потому что у Б-52 велосипедное шасси, и негабаритная нагрузка ему не в кайф.

Возможно, знаменитый гул Ту-95, который по слухам, даже СОСУС засекает, может в будущем ассоциироваться с космонавтикой. И вызывать улыбку и гордость, а не чувство страха.

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…