Katika miaka ya hivi karibuni, ukuzaji wa kampuni za kibinafsi zinazofanya kazi katika tasnia ya luftfart imevutia wataalam na umma kwa jumla. Mashirika kadhaa ya kigeni ya aina hii tayari yamewasilisha miundo kadhaa tofauti ya madarasa tofauti na tabia tofauti. Mashirika kama hayo yanafanya kazi katika nchi yetu pia. Hadi sasa, maendeleo kadhaa katika eneo hili yamewasilishwa. Kwa hivyo, kampuni ya Lin Viwanda iliwasilisha mradi wa mfumo wa anga wa Vyuga.
Mradi wa mfumo wa anga wa Vyuga (AKS) ulitengenezwa na kampuni ya Lin Viwanda ya Moscow, ikifanya kazi kwa msaada wa Skolkovo Foundation, kwa ombi la mteja asiyejulikana. Lengo la mradi huo lilikuwa kushughulikia muonekano wa mfumo unaoweza kutumika wa hatua mbili iliyoundwa iliyoundwa kuweka watu na mizigo anuwai kwenye obiti. Wakati huo huo, kwa sababu ya uwezo mdogo wa kubeba mfumo, utekelezaji wa masomo anuwai ya kisayansi, nk inachukuliwa kama jukumu kuu. Kwa kuongezea, matumizi ya kijeshi ya mfumo huo kwa madhumuni ya kufanya uchunguzi au kama mbebaji wa silaha zenye usahihi wa hali ya juu haujatengwa.
Katika fomu iliyopendekezwa, mfumo wa "Blizzard" una idadi ya faida. Inatoa reusability kamili ya vifaa vyote vya mfumo, utumiaji wa ndege zilizobeba, uwezekano wa kuweka mzigo ndani ya mizunguko katika mwelekeo anuwai, pamoja na usalama wa mazingira. Kwa kuongezea, matumizi ya ndege inayobeba inafanya uwezekano wa kuzindua malipo kutoka kwa mikoa anuwai ya sayari, pamoja na zile zinazoondoka kutoka eneo la nchi ya wateja.
Mtazamo wa jumla wa AKS "Blizzard" kabla ya kuondoka
Mradi wa Vyuga AKS unajumuisha utumiaji wa tata inayojumuisha vifaa kuu vitatu. Jambo kuu linalohakikisha utendaji wa zingine ni ndege inayobeba na seti ya milima ya kusafirisha vifaa vyote. Inapendekezwa pia kutumia hatua ya kwanza na injini za roketi, ambayo inawajibika kwa kuongeza kasi ya kinachojulikana. hatua ya orbital. Mwisho ni vifaa vyenye uwezo wa kuruka angani na kwingineko. Vipengele vyote vya tata ya "Blizzard" lazima viweze kurudi kwenye msingi.
Kulingana na msanidi programu, uundaji wa Vyuga AKS ulianza na utafiti wa uwezo unaopatikana na uamuzi wa vigezo vya vifaa vinavyohitajika. Kwa hivyo, mzigo wa malipo wa tata uliamuliwa kwa kiwango cha kilo 450, ikashushwa kwa mzigo wa chini karibu na ardhi. Inabainika kuwa satelaiti za kiteknolojia za aina ya "Photon" zina vigezo sawa vya uwezo wa kubeba. Kwa kuongezea, kwa kuzingatia mahesabu ya vitu anuwai vya ngumu, anuwai ya wabebaji wa mfumo huo iliamuliwa.
Iliamuliwa kuachana na ndege za usafirishaji za kijeshi An-124 "Ruslan" na An-225 "Mriya" kwa sababu ya uwezo mkubwa wa kubeba. Kibeba-makombora cha Tu-160 hakikufaa kutokana na idadi ndogo ya magari yaliyopo ya aina hii. Kama matokeo, ndege tu za M-55X Geofizika, MiG-31 na Il-76 zilizingatiwa. Mahesabu zaidi yalionyesha kuwa Geofizika na MiG-31 haziwezi kutumiwa kama ndege ya nyongeza kwa mfumo wa anga. Ndege hizi zina dari kubwa ya vitendo, lakini hazina malipo ya kutosha. Kwa matumizi yao, malipo ya "Blizzard" hayangeweza kuzidi kilo 50-60, ambayo haikuhusiana na mahesabu ya asili.
Mpango wa Bunge
Kwa hivyo, mbebaji tu anayefaa kwa mfumo huo ilikuwa ndege ya kusafirisha kijeshi ya Il-76. Walakini, hata katika kesi hii, sio huduma zote za muundo zilizowezesha kutumia mbinu bila marekebisho yoyote. Mahesabu yameonyesha kuwa kwa usafirishaji na uzinduzi wa nyongeza na hatua za orbital, ndege inahitaji uimarishaji wa muundo na usanikishaji wa vifaa vipya. Marekebisho kama hayo yalifanya iwezekane kutambua kikamilifu faida zilizopo kwa njia ya uwezo mkubwa wa kubeba, na pia kulipa fidia kwa upotezaji uliopo kwa urefu ukilinganisha na wabebaji wengine wanaoweza.
Mradi wa "Blizzard" katika hali yake ya sasa unatoa usasishaji wa ndege za Il-76 na matumizi ya vitengo vipya. Katika sehemu ya kati ya chumba cha mizigo ya ndege, inapendekezwa kuweka truss maalum ya msaada ambayo inasambaza tena uzito wa mifumo ya kombora kwa nguvu za ndege. Bidhaa hii ni muundo wa openwork na urefu wa 12.9 m, upana wa 3.3 m na urefu wa 2.7 m na vitu vinavyojitokeza katika sehemu ya juu ambayo hupita zaidi ya fuselage. Hapo awali, truss ilipendekezwa kutengenezwa na plastiki iliyoimarishwa na nyuzi za kaboni, lakini baadaye, kwa sababu ya nguvu, mradi ulibadilishwa. Bidhaa hiyo inapaswa sasa kuwa na vitu vya titani na kipenyo cha 85 mm. Katika kesi hiyo, wingi wa truss ni tani 6, 2. Urahisishaji wa muundo inawezekana kwa kupunguza unene wa sehemu za sehemu ya chini ya truss.
Baada ya kusakinisha truss kwenye ndege, nodi kadhaa zinaonekana kwenye uso wa juu wa fuselage yake kwa kutia nanga na hatua ya kwanza ya mfumo wa roketi. Kwa msaada wao, inapendekezwa kuunganisha ndege ya kubeba na vitu vingine vya ngumu. Milima lazima iwe na mifumo ya kudhibiti ambayo inaruhusu kutolewa kwa mifumo ya kombora kwa wakati unaohitajika.
Kulingana na matokeo ya kazi ya ubunifu wa mapema na utafiti na matumizi ya modeli ya kompyuta, wabunifu wa "Lin Viwanda" waliunda muonekano wa jumla wa hatua ya kwanza ya AKS "Vyuga". Bidhaa hii inapaswa kuwa ndege kubwa inayotumia roketi iliyoundwa kuharakisha hatua ya orbital baada ya kujitenga na ndege ya nyongeza. Njia kama hizi za matumizi zimesababisha hitaji la kufanyia kazi sifa zingine za muundo. Hasa, ilikuwa ni lazima kukuza bawa na kiimarishaji kilichoundwa kurudisha mfumo wa kombora kutoka kwa ndege ya kubeba baada ya kujitenga.
Ubunifu wa Truss uliopendekezwa kwa usanikishaji kwenye ndege ya nyongeza
Ubunifu rahisi wa hatua ya kwanza unapendekezwa. Vitengo vyote kuu vya mbinu hii lazima viweke kwenye truss iliyopanuliwa, ambayo ndio msingi wa muundo. Juu ya truss, inapendekezwa kuweka matangi ya mafuta na vioksidishaji, nyuma ambayo injini inapaswa kuwekwa. Katika kesi hiyo, tank ya nyuma, tofauti na ile ya mbele, lazima iwe na sura ngumu zaidi, ambayo ni muhimu kwa uwekaji sahihi wa hatua ya orbital. Kwenye sehemu ya chini ya truss, vifungo vya ndege hutolewa. Kwa sababu ya mafadhaiko yanayotarajiwa ya mitambo na mafuta, hatua ya kwanza inapaswa kupata kinga ya mafuta kutoka kwa fuselage ya chini.
Kwa kukimbia katika anga mara baada ya kujitenga na mbebaji na wakati wa kutua, hatua ya kwanza ya "Blizzard" lazima itumie seti ya ndege tofauti. Inapendekezwa kuweka bawa la chini katikati ya fuselage. Kitengo cha mkia wa faini mbili na vidhibiti vidogo vimetengenezwa pia. Inapendekezwa kuweka gia ya kutua ndani ya safu ya hewa, ambayo ni muhimu kurudi hatua ya kwanza kwenye uwanja wa ndege unaohitajika.
Kufikia sasa, inaripotiwa kuwa umbo la moja ya vitu kuu vya hatua ya kwanza, tank ya kioksidishaji imeundwa. Mahitaji makubwa yalitolewa kwa bidhaa hii kwa suala la nguvu, ujazo, ubana na vigezo vingine, hadi hitaji la uzalishaji wa juu wa kioevu kilichojazwa. Kuzingatia mahitaji haya na sifa za oksijeni ya kioevu, muundo wa jumla wa tank uliamuliwa. Uso wa upande wa silinda wa tangi unapaswa kufanywa na nyuzi za kaboni na epoxy binder, na pia upokee mipako ya ndani kwa njia ya filamu ya PMF-352. Mwisho ni muhimu kupunguza athari mbaya ya kioksidishaji cha joto la chini kwenye sehemu zenye mchanganyiko. Muafaka na vifungo vilivyowekwa kwenye sehemu ya mchanganyiko vinapendekezwa kutengenezwa na aloi ya aluminium-magnesiamu. Baffles, mabomba na sehemu zingine muhimu zinapaswa kuwekwa ndani ya tanki.
Mtazamo wa jumla wa hatua ya kwanza
Inapendekezwa kuweka injini ya roketi inayotumia kioevu yenye chumba kimoja na sifa zinazohitajika katika sehemu ya mkia ya hatua ya kwanza. Mtambo, kwa kutumia mafuta ya taa na oksijeni ya kioevu, inapaswa kuonyesha kasi ya utokaji wa gesi kwa kiwango cha 3.4 km / s, ambayo itaruhusu kufikia vigezo vya msukumo unaohitajika. Kasi ya muundo wa hatua ya kwanza ni karibu 4720 m / s.
Kwa jumla ya urefu wa mita 17.45, hatua ya kwanza ya Vyuga AKS inapaswa kuwa na uzito kavu wa tani 3.94, na uzani kamili wa tani 30.4. Uzito mwingi ni mafuta: kilo 7050 ya mafuta na 19,210 kg ya kioksidishaji.
Kwa fuselage ya aft ya hatua ya kwanza, inapendekezwa kushikamana na kinachojulikana. hatua ya orbital iliyoundwa kusafirisha mzigo wa malipo na kuizindua kwenye trajectory / obiti inayohitajika. Tabia za utendaji wa vifaa kama hivyo zilisababisha uundaji wa aina isiyo ya kawaida ya hatua. Hatua ya orbital ya "Blizzard" inapaswa kuwa na sura iliyosawazishwa ya vitengo vya nje vya safu ya hewa na sehemu ya juu ya ogival ya fairing ya pua na sehemu ya mkia karibu na mviringo. Chini na mipako ya kukinga joto inapaswa kuwa na sura iliyopindika kidogo.
Katika sehemu ya juu ya mwili wa hatua ya orbital, inapendekezwa kuweka sehemu ya parachute, sehemu ya vifaa vya kudhibiti, nyuma ambayo lazima iwe na ujazo mkubwa wa kubeba mzigo wa malipo. Sehemu za kuweka matangi ya spherical na cylindrical kwa vifaa vya mafuta hutolewa chini ya sehemu hizi. Sehemu ya mkia wa ganda imewekwa chini ya injini. Katika sehemu ya juu ya fuselage, viunzi vya kutotolewa vinaweza kusanikishwa, iliyoundwa iliyoundwa kuweka mzigo katika nyumba ya hatua, na pia kuiondoa nje wakati wa kufanya kazi anuwai. Hasa, hatch kama hiyo inaweza kutumika kupeleka paneli za jua wakati wa kutumia chombo cha angani katika usanidi wa orbital.
Maelezo ya hatua ya kwanza
Kwa hali yake ya sasa, mradi wa Vyuga unajumuisha ujenzi wa hatua ya orbital urefu wa 5505 mm, 2604 mm kwa upana na urefu wa mita 1.5. Misa kavu ya hatua ya orbital ni kilo 950. Malipo - kilo 450. Pamoja na usambazaji wa mafuta na kioksidishaji, vifaa vinapaswa kuwa na uzito wa tani 4.8. Wakati huo huo, kulingana na mahesabu, sehemu ya mafuta ya taa ni kilo 914, na kioksidishaji ni kilo 2486. Kasi ya bidhaa inapaswa kuwa hadi 4183 m / s.
Kanuni za kutumia mfumo wa anga ya Vyuga zinaonekana kuwa rahisi sana na huruhusu mzigo upelekwe kwenye njia inayotakiwa au kwenye mzunguko mdogo wa kumbukumbu na gharama za chini zinazohitajika. Katika kujiandaa kwa kazi hiyo, mzigo unaohitajika lazima usanikishwe katika umiliki wa mizigo ya hatua ya orbital. Vifaa hivi huwekwa kwenye hatua ya kwanza, na mfumo kamili umewekwa kwenye milima ya ndege ya nyongeza. Baada ya kujaza matangi ya hatua zote mbili na mafuta ya taa na oksijeni ya kioevu, Vyuga AKS zinaweza kuanza kufanya kazi.
Hatua ya kwanza ya operesheni ya mfumo inahitaji operesheni sahihi ya wafanyikazi wa ndege wa kubeba. IL-76 na vitu vya "Blizzard" kwenye fuselage inapaswa kuongezeka hadi urefu wa kilomita 10 na kwa kozi inayotakiwa nenda kwenye eneo la uzinduzi wa mfumo wa kombora. Kwa kuongezea, inapendekezwa kufunguliwa, baada ya hapo hatua ya kwanza inapaswa kuondoka kutoka kwa yule aliyebeba na kuwasha injini ya kioevu inayodumisha. Ndege ya kubeba, kwa upande wake, hupata fursa ya kurudi kwenye uwanja wake wa ndege. Ndege zaidi hufanywa kwa hatua kwa uhuru na kutumia mifumo yetu ya kudhibiti.
Hatua ya kwanza ina usambazaji wa mafuta unaohitajika kuendesha injini kwa s 185. Wakati huu, hatua ya orbital imeharakishwa na kupanda kwa urefu uliopewa. Kwa msaada wa hatua ya kwanza, Vyuga AKS inapaswa kupanda hadi urefu wa kilomita 96 na kuleta hatua ya orbital kwa trajectory inayohitajika. Baada ya kukosa mafuta, hatua ya orbital imeshuka. Hatua ya orbital inaendelea kusonga mbele kwa njia iliyopewa, wakati ya kwanza lazima iingie katika kupanga na kuchukua kozi ya kutua. Kupunguza na kupunguza kasi, hatua ya kwanza lazima hatimaye itue na vifaa vya kutua vilivyopo, kwa kutumia njia ya "ndege". Baada ya kutua, hatua hiyo inaweza kupitia matengenezo muhimu, ambayo inaruhusu kutumika tena.
Mtazamo wa jumla wa hatua ya orbital
Baada ya kujitenga, hatua ya orbital inapaswa kujumuisha injini yake mwenyewe na kufanya njia ya kwenda kwa obiti fulani. Kwa malipo kamili, inawezekana kuendesha injini kwa sekunde 334 na kupanda kwa obiti na urefu wa kilomita 200. Baada ya kuingia kwenye obiti na vigezo vinavyohitajika, mzigo wa malipo kwa njia ya vifaa vya kisayansi au vifaa vingine vinaweza kuanza kazi yake. Baada ya kumaliza kazi zilizopewa, hatua ya orbital inaweza kurudi Duniani.
Kwa kupangilia, inapendekezwa kutumia msukumo wa kusimama, ambao huhamisha hatua ya orbital kwa njia ya kutua. Kwa msaada wa ulinzi wa joto na mwili ulioimarishwa, hatua hiyo huingia kwenye tabaka zenye mnene za anga bila hatari na hutoka kwenye eneo la kutua. Kwa urefu uliopewa, inapendekezwa kufungua parachute, ambayo inawajibika kwa kutua laini kwa vifaa. Kutua "kama ndege" haitolewi kwa sababu za kiufundi na kiutendaji. Baada ya kutua, mafundi wanaweza kuanza kufanya kazi na mzigo wa malipo. Kwa kuongeza, imepangwa kutekeleza matengenezo ya hatua ya orbital na maandalizi ya baadaye ya ndege mpya.
Algorithm sawa ya kutumia Vyuga AKS inapendekezwa kwa matumizi ya kisayansi. Kwa kuongezea, uwezekano wa kutumia teknolojia kama hiyo kwa masilahi ya wanajeshi inazingatiwa. Katika kesi hii, mfumo wa anga, badala ya hatua ya orbital, inaweza kupokea vifaa vya kupigania na sifa zinazohitajika. Walakini, vigezo halisi vya toleo hili la tata bado hazijaamuliwa. Kwa sasa, ni uwezekano tu wa kuunda toleo la mapigano la "Blizzard" linazingatiwa na maeneo yanayowezekana ya maombi yake yanatambuliwa.
Toleo la mapigano ya Vyuga AKS inaweza kuwa mbebaji wa mfumo wa mgomo au njia za kukamata chombo cha angani. Katika kesi ya mwisho, ufanisi mkubwa wa kazi ya kupigania unaweza kupatikana, ikitolewa na uwezekano wa kupelekwa kwa vifaa vya kupigania kwenye mizunguko na vigezo tofauti. Walakini, utekelezaji wa maoni kama haya unaweza kuhusishwa na shida zingine. Kwanza kabisa, shida lazima zihusishwe na mapungufu kwenye misa ya malipo. Hata ubadilishaji kamili wa hatua ya orbital na mfumo maalum wa mapigano hautawezesha kuunda bidhaa yenye uzito zaidi ya tani kadhaa.
Hatua ya Orbital, mwonekano wa chini, chini hauonyeshwa. Nguo nyeupe ni nyeupe, bluu ni matangi ya mafuta, nyekundu ni injini, rangi ya machungwa ni sehemu ya parachute, kijivu ni sehemu ya malipo.
Usanifu uliopendekezwa wa mfumo wa luftfart inaruhusu kupata faida kadhaa juu ya magumu mengine ya kusudi sawa. Faida kuu za mradi wa Vyuga, ambao unaweza kutoa athari kubwa ya kiuchumi, ni matumizi ya ndege zilizobeba zilizopo (hata hivyo, zinahitaji marekebisho dhahiri), pamoja na hatua za roketi zinazoweza kurudi. Uwezekano wa matumizi anuwai ya hatua ya kwanza na ya orbital inaweka mahitaji maalum juu ya muundo wao, haswa juu ya sifa za injini, lakini inaweza kusababisha kupunguzwa kwa gharama ya uzinduzi wa mtu binafsi.
Faida ya pili ya mradi huo ni kukosekana kwa "tie" kwa spaceports zilizopo. Pedi ya uzinduzi wa Vyuga AKS inaweza kuwa uwanja wowote wa ndege unaoweza kupokea ndege za usafirishaji za Il-76 na kuwa na seti ya vifaa vya kufanya kazi na mifumo ya kombora. Shukrani kwa hili, uzinduzi wa malipo kwenye obiti unaweza kufanywa kutoka karibu kila mahali kwenye sayari. Kama matokeo, uzinduzi rahisi wa mzigo kwenye obiti na mwelekeo unaohitajika hutolewa.
Kulingana na data iliyopo, hivi sasa mradi wa mfumo wa anga wa Vyuga kutoka kampuni ya Lin Viwanda unabaki katika hatua ya masomo ya awali. Makala ya jumla ya mradi imedhamiriwa, lakini nyaraka za kiufundi bado hazijatengenezwa. Kuna habari kulingana na ambayo toleo la awali la mradi wa Vyuga haukupokea idhini ya mteja aliyeanzisha maendeleo yake, na, kwa sababu hiyo, aliachwa bila ufadhili. Kulingana na makadirio ya msanidi programu, hatua ya kwanza ya kazi ya utafiti inahitaji ufadhili kwa kiwango cha rubles milioni 3.2. Kazi zaidi itahitaji uwekezaji mpya. Wakati huo huo, makadirio ya wakati na gharama za kifedha zinazohitajika kukamilisha mradi bado hazijafafanuliwa.
Ikumbukwe kwamba mradi wa Vyuga AKS sio maendeleo ya kwanza ya aina hiyo ya darasa lake. Kazi katika mwelekeo huu katika nchi yetu ilianza nyuma katika miaka ya sitini ya karne iliyopita na ilifanywa na mashirika kadhaa yaliyoongozwa na OKB-155. Lengo la mradi wa Spiral ilikuwa kuunda tata inayoweza kutumia ndege ya nyongeza ya kibinadamu, kizuizi cha nyongeza, nk. ndege zinazozunguka kuzindua mzigo kwenye obiti. Tata tayari-made "Spiral" inaweza kutumika kwa madhumuni mbalimbali, hasa katika jeshi.
Mpango wa kutumia mfumo wa anga wa Vyuga
Kuanzia mwishoni mwa miaka ya sitini hadi katikati ya sabini, prototypes kadhaa za teknolojia ya kuahidi zilijengwa, ambazo zilitumika katika vipimo anuwai. Hasa, magari ya mfululizo wa BOR yalifanya ndege kadhaa za suborbital na orbital. Kwa majaribio katika anga, ndege ya MiG-105.11 ilitumika. Baada ya kukamilika kwa vipimo, kazi kwenye mradi wa Spiral ilikomeshwa. Mteja alizingatia mradi mpya wa Energia-Buran kuwa wa kuahidi zaidi. Aina zingine zilizojengwa kama sehemu ya mpango wa Spiral baadaye zikawa maonyesho ya makumbusho.
Tangu mwanzo wa miaka ya themanini, NPO Molniya imekuwa ikiendeleza mradi wa Multipurpose Aerospace System (MAKS). Ilipendekezwa kujumuisha ndege ya kubeba ya An-225 na ndege ya orbital iliyo na tanki la mafuta katika mfumo huu. Kulingana na usanidi, tata ya MAKS inaweza kutoa tani 7 au 18 za malipo kwenye obiti. Aina zote za mizigo ya moja kwa moja na matoleo ya mfumo zilizingatiwa.
Kwa sababu ya shida za miaka ya tisini mapema, kazi kwenye mradi wa MAKS ilikomeshwa. Mnamo 2012 tu, kulikuwa na ripoti za uwezekano wa kuanza tena kwa kazi na kuunda toleo la kisasa la tata. Kwa kuongeza, uwezekano wa kukamilisha mradi uliopo kwa kutumia ndege zingine za kubeba, nk ilitajwa. Kwa kadri inavyojulikana, hakuna maendeleo yoyote yamefanywa wakati wa mradi mpya wa MAKS tangu wakati huo.
Roketi ya kibinafsi na kampuni ya nafasi "Lin Viwanda" kwa sasa inaunda toleo jipya la tata ya anga ya kuahidi inayoweza kutatua shida anuwai za asili ya kisayansi na nyingine. Kufikia sasa, muonekano wa jumla wa mfumo umefanywa kazi na sifa zake kuu, sifa, n.k zimedhamiriwa. Walakini, kazi bado haijaweza kuendelea zaidi kwa sababu ya ukosefu wa fedha. Wakati utaelezea ikiwa kampuni ya msanidi programu itapata mwekezaji na ikiwa itaweza kuleta mradi wa kufurahisha kwa utekelezaji wa vitendo. Ikiwa mradi AKS "Vyuga" itaweza kufikia angalau majaribio na uzinduzi wa hatua ya orbital angani, itakuwa mafanikio makubwa kwa tasnia nzima ya nafasi ya ndani, ya umma na ya kibinafsi. Walakini, bado iko mbali na mafanikio kama haya: mradi bado unahitaji mwendelezo mrefu wa maendeleo.
