宇宙スーパーウェイトのクロニクル。 パート2.「パーク」再利用可能期間

1971年、アポロ宇宙船の最後の月遠征の前年、ロックウェルはNASAを代表して、新しい再利用可能な宇宙システムの開発を開始しました。 「スペースシャトル」と呼ばれるこのプログラムは、商業として米国政府に提示され、以前の純粋に「イデオロギー的な」アポロ計画の基礎を使用することになっていた。



同時に、地球の反対側で、ソビエトの専門家は、スペースシャトルシステムが使い捨てシステムに比べて大きな利点を持っていないと指摘しました。 しかし、このプロジェクトは既存の輸送システムへの追加として実行可能であると見なされました。

アメリカのプロジェクトの目標に関する一般的な不確実性を背景に、アメリカとの軍事的平等を確保するために再利用可能な船を開発することが決定されました。





1972年に採択されたプロジェクトによると、スペースシャトルシステムは3つの主要な部分で構成されていました。



1. 2つのチオコル側固体推進剤ロケットブースターが第1ステージの役割を果たし、宇宙システムの総重量の60％を占めています（そして全発射推力の80％を与えています）。

各TRUユニット（SRB）の重量は580トンで、開始推力1200トン（パルス242 s）、過塩素酸アンモニウム（酸化剤）、アルミニウム（燃料）、酸化鉄（触媒）を合計500トン燃焼し、射撃高さ45 kmまで。 その後、高さ50 m、直径3.7 mの各ブロックは、パラシュートの助けを借りて、海でスムーズに洪水を起こしました。 実際には、10回のTRUブロックの使用が許可されました。



TRU（SRB）のサイドブロックの撮影とそのスプラッシュダウン





2.次に、バトンは再利用可能なシステムの主要コンポーネントであるオービター（またはシャトル）の3つの液体ロケットエンジン（LRE）に引き継がれました。 ロケットダイン、ロックウェル、ボーイングの共同発案で、重量約80トン（ペイロードなし）、長さ37メートル、翼幅24メートルで、再利用可能な最初の宇宙船でした。 オービターには最大7人の乗組員がいる可能性があり、18m / 4.6mの大きさの貨物室で、最大25tを低地球軌道に入れます（または14tを地球に戻します）。





合計推力540 t、リソース1200 s、パルス363 s（ボイド内で450 s）の3つのメインマーチング水素エンジンRS 25を使用して、オービターは外部燃料から700トンの燃料を8.5分間（TRU分離後6.5）燃焼しますタンク（寸法47 / 8.4 mのシステムの3番目の要素）-コンパートメントの高さ-105 km。 さらに、オービターは、TBをシャトルの軌道に乗せないようにするために、独自の軌道操縦燃料システム（OMS）のエネルギーを使用して所定の軌道に入りました。

起動時のシステムのすべてのエンジンの合計推力は2900トンで、システム自体の質量は2030トンです。



RS 25エンジンをOrbiterに取り付ける





再利用可能なシステム図





スペースシャトル宇宙システムの最初の飛行、1981年4月12日 悲劇的に有名なシャトルコロンビア





再利用可能な船の最初のソビエトプロジェクトの1つであるMTK-VPは 、まだ打ち込まれているH1ミサイル（左）、または70年代半ばのプロジェクトN 1の閉鎖後のGlushkoブロックロケット（右）と一緒に使用できます。





ただし、大気への入り口での空気の流れに対する抵抗の小さな領域（船の重量に比べて）のため、熱保護は高すぎる温度を「許容」する必要がありました。 ソビエト再利用可能船G.E.のジェネラルデザイナー Lozino-Lozinskyは、このようなシステムを「半再利用可能」と呼びました。これは、飛行中の作業量が多すぎるためです。



これと並行して、75年に最短の道を進み、OS 120プロジェクトで具体化されたアメリカのシステムを完全にコピーすることが決定されました 。

ただし、ソビエトのプロジェクトは主に軍事目的であったため、OS 120には2つの大きな欠点がありました。



1.このような技術の開発は、ソビエトの宇宙飛行士にとっては時間がかかりすぎ、追加の時間を必要とし、軍隊にとって大きな遅れは受け入れられませんでした。



2.軌道船は、このような非常に重く、技術的に集約的なシステムのための唯一の大型の「乗客」でした。 将来的に別の打ち上げロケットに変換するには、追加の時間とお金が必要でした。







76日のOK 92プロジェクトから始まり、78年に最終的な再利用可能なシステムスキームが承認されるまで（Molniya Scientific Production Associationが開発したシャトルシャトルを使用 ）、4段のサイドアクセラレーター（ブロックA）が600tの推力で誘導路123から「靴を交換しました」 、重量が9.7トン、推力がそれぞれ740トンで、素晴らしい（灯油ロケットエンジン用）yの4つのブーストされた誘導路170で。 インパルス310秒。 海面で！ 寸法38 / 4mの4つのブロックはすべて140秒動作すると想定されていました。その間に、総重量1230tの灯油/酸素燃料が53kmの高さまで「燃やされ」、第2ステージに1.8km / sの負荷加速度が与えられました。 各RD 170エンジンは10回の複数使用が認定されていますが、4つのブロックすべてと「エネルギー」LV全体が使い捨てでした。



LV「エネルギー」の第一段階のブロック





マルチチャンバーエンジンRD 171（左、Zenit LVのバージョンRD 170）およびRD 108（右、ソユーズLVの第2ステージ）は、V.P。率いる独自の設計局476 / NPO Energomashの一種の技術的な「署名」を搭載しています。 グルーシュコ





3つの水素11RE122液体推進剤ロケットエンジン（推力200-250t）も、推力155-200tの4つの誘導路0120、およびVoronezh KBHAによって開発された353-455s（海面真空）のパルスパルスに置き換えられました。 船の尾部から燃料タンクにそれらを再配置することで、繰り返し使用することを止めましたが、エンジンの生産を大幅に簡素化し、船の空気力学を改善しました。 しかし、最も重要なことは、これにより、超重量クラス「エネルギー」の完全に新しい汎用LVを作成することが可能になりました。



ソビエト水素LPRE 0120





このようにして得られた第2段ユニット「Ts」は、高さ57 m、直径7.7 mで、スペースシャトルTBと同様の燃料供給-700トンの酸素と水素を保持していました。 ステップは、480秒の飛行で分離し、115 kmの高さに達します。 貨物船のさらなる撤去は、軌道船自身のエンジンまたはペイロードを備えた第3段階によって提供されます。







LV「エネルギー」は普遍的な宇宙システムの一部でした。 そのため、第1ステージの特定の数のブロックを選択し、第2ステージのタンクの容積を変更すると、比較的短時間で必要な積載量を達成することができました。

Energiaロケットの総重量は2400トンで、打ち上げ時のすべてのエンジンの総推力は記録的な3550トンでした！ ロケットは、1987年5月15日にバイコヌール宇宙基地から最初の飛行を行い、ポリウス衛星の大規模モデルを使用しました。





基本バージョンでは、ブロックの1つを基本低軌道あたり15トンの積載能力を持つZenit LV （まだ使用中）の最初のステージとして使用することができました。 2つのブロックを選択することにより、すでに30トンのペイロード（ LV "Energy M" ）を出力できました。



バイコヌールでのEnergy Mロケットの実物大模型





強化されたRD 170エンジンを備えた第1ステージの8個の強化ブロックの選択（それぞれ最大800トン以上の推力！）そして、第3ステージとしてのエネルギーMの第2ステージにより、3800トンのプロジェクトロケット巨人バルカンはすでに170トンの地球軌道に到達できました！







軌道上のソビエトシャトル自体は、基本的なOS 120プロジェクトの根本的な変更にもかかわらず、35mの長さ、24mの翼長、18m / 4.6の貨物室で、一般にアメリカの「兄弟」80tの重量とサイズのパラメーターを保持しました。 ペイロードの質量は30トンで、返送された貨物の質量は14トンです。





Energy-Buranシステムの飛行の詳細





彼は、OS 120プロジェクトの設計者G.E.の 1人であるEnergy-Buranへの変換をよく特徴づけました。 ロジノロジンスキー ：

「コピー」は、もちろん、実行されたデザイン開発の過程で完全に意識的で正当化され、その間に既に上記のように構成とデザインの両方に多くの変更が加えられました。 主な政治的要件は、ペイロードコンパートメントの寸法がシャトルペイロードコンパートメントと同じであることを確認することでした。

合計で、コロンビア、チャレンジャー、ディスカバリー、アトランティス、エンデバーの5つのオービターがアメリカのスペースシャトルプログラムで構築されました。 プログラムの最初の飛行は1981年4月12日に行われました（シャトルコロンビア）。 最後の飛行は、2011年7月8日にアトランティスによって行われました。 合計で、シャトルは最大1300トンの貨物と宇宙にいたすべての宇宙飛行士の約70％までのスペースに配送されました。





再利用可能なシステムに対する世界の宇宙飛行士の一般的な傾向を確認しているように見えた1988年11月15日のソ連のスペースシャトルブランの最初と最後の飛行までに、再利用可能な時代の日没の最初の前兆はすでに雷鳴を上げていました。



1986年1月28日、73秒の飛行で、 チャレンジャーシャトルはTRUのサイドアクセルの1つに問題があるため爆発しました。 7人の乗組員の死は、彼女を宇宙探査の歴史上最悪の宇宙事故にしました（2003年のコロンビア大災害前）。



再利用可能な宇宙飛行士の氷の「シャワー」。 シャトルチャレンジャーの悲劇的な飛行





シャトルはまだ22年間（89〜2011年）飛行し、エンデバーシャトルでさえチャレンジャーに代わるものとして作られました。 ロシアの経済的混乱の中で、エネルギー-ブランプログラムは最終的に1993年に閉鎖されました。



しかし、すでに80年代の終わりに、将来の世界宇宙飛行学、より正確には現在の輪郭が明らかになり始めました。 有望なロシア、中国、アメリカの超重量ロケットは、このレビューの最後の部分で議論されます。



パート1.月の「恐竜」。

パート3。新しい時代の「マストドント」。



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