Техника - молодёжи 1989-01, страница 4

<D I Ч

X X

3

ю X

X X

a-

fD

и I

<D

U

бенности компоновки двигателей нашей универсальной многоразовой ракеты-носителя вся «соль».

Напомним: центральный блок «Энергии» диаметром 8 и длиной 60 м (см. «ТМ» № 10 за 1987 год) несет на себе воздушно-космический корабль, а также четыре боковых блока первой ступени. Каждый из них оканчивается самым мощным в мире четырехкамерным ЖРД с тягой до 800 т, работающим на кислороде и углеводородном горючем, суммарная тяга всех двигате лей достигает 3600 т (учитывая и двигатель центрального блока). К моменту отрыва от Земли мощность, развиваемая стартовыми двигателями, достигает 170 млн л. с. Это вдесятеро больше, чем у самого мощного (до недавнего времени) отечественного носителя «Протон» и почти в 1,3 раза больше, чем у самой мощной американской ракеты «Сатури V».

Теперь проследим за развитием событий после взлета «Энергии». Примерно на 50-километровой высоте отстреливаются боковые блоки первой ступени. Отработав свое, они падают в заданном районе Поскольку ракетные двигатели, а главное электронная начннка блоков могут быть использованы не один, а несколько раз (в этом и заключается одна из сторон концепции многоразовости), их в будущем намечено снабдить системой спасения.

На высоте примерно 150 км — скорость к этому времени достигнет 6 км/с — от центрального блока отделяется и сам корабль. «Энергия» в данном случае не выводит полезную нагрузку непосредственно на орбиту ИСЗ, иначе возвращение ее на Землю было бы затруднено.

Чтобы стать искусственным спутником Земли, «Бурану» необходимо «добрать» недостающие 2 км/с. Поэтому еще дважды, в общей сложности на 100 с, запускается объединенная двигательная уста-

Пролетарии всех стран, соединяйтесь!

Техника-молодежи

Ежемесячный общественно-политический, научно-художественный и производственный журнал ЦК ВЛКСМ

Издается с июля 1933 года

новка корабля. Наконец, освободившись от пут земного тяготения, «Бураи» совершает свой первый виток в безвоздушном пространстве.

Этот летательный аппарат в одно и то же время похож и на «располневший» истребитель, и на «по худевший» Руслан. Треугольное крыло двойной стреловидности, элевоны н другие органы управления, типичные для сверхскоростных машин,— все это свидетельствует о его причастности к самолетной элите.

Главное в «Буране» — способность транспортировать на орбиту грузы, причем немалые. В довольно-таки объемистом корпусе, разде ленном на три отсека — носовой, средний и хвостовой,— основное место занимает грузовой отсек. В нем легко поместится базовый модуль станции «Мир», спутник связи или какой-либо иной груз массой до 30 т. Для погрузки и выгрузки служит люк с открывающимися створками — они занимают большую часть длины фюзеляжа В носовом отсеке размещена герметичная кабина для будущих экипажей, ее объем 73 м³. (Сейчас, пока идут испытания многочисленных систем, здесь царствует электронный мозг робота-пилота.)

В хвостовой части корабля смон тированы двигатели, предназначенные для маневрирования на орбите. Кроме того, и в носовой, и в хвостовой частях фюзеляжа установлены блоки сопел управляющих газодинамических двигателей — они включаются при маневре в разреженных слоях атмосферы.

Пожалуй, за всю историю авиации и космонавтики аэродинамн кам, прочнистам, материаловедам, да и другим специалистам не приходилось решать столь сложных, подчас противоречивых задач. С одной стороны, конструкция космолета должна быть легкой, с безупречным аэродинамическим профилем, с другой — не потерять надежность в самых тяжелых температурных, динамических и прочих условиях. Она должна легко переносить вибрацию и удары, ле дяной холод космоса и плазменный жар аэродинамического торможения. При спуске в плотных слоях атмосферы температура «наветренных» кромок крыльев, фюзеляжа, двигателей подскакивает до 1500—1600°С, что выше точки плавления традиционных материалов. Впрочем, последних в конст

рукции «Бурана», пожалуй, и не сыскать. «Крылатому металлу» — алюминию и его сплавам — пришли на смену более прочные и стойкие титановые, бериллиевые, нио-биевые сплавы, а также неметаллические и композиционные материалы с различными наполнителями Разумеется, прежде, чем попасть на борт «Бурана», они всесторонне испытывались и в лабораторных, и в космических условиях. Как и в случае со «Спейс Шаттлом», предметом особых забот конструкторов «Бурана» стало создание надежного теплозащитного покрытия. Ведь область гиперзвуковых полетов (на скоростях свыше 5 М, то есть впятеро превышающих скорость звука) до последнего времени оставалась «терра...», а лучше сказать «аура инкогнита» для наисовременнейших образцов авиационной техники... Как бы ни бушевали плазменные смерчи на плоскостях спускающегося с орбиты аппарата, температура силовой оболочки корпуса не должна превышать 150°С иначе потеря необходимых прочностных качеств Мощный тепловой удар принимала на себя и успешно гасила теплозащита «Бурана». 9 т — такова масса высокотемпературной «кольчуги». Составлена она из почти 39 тыс плиток, отличающихся друг от друга и по размерам, и по теплофизическим свойствам. В их основе — тончайшее кварцевое волокно и гибкие элементы высокотемпературной органики. Носовой кок, передние кромки киля, кры льев, где тепловые нагрузки наиболее сильны, защищены покрытием из специального, созданного на основе углерода, конструкционного материала.

На первый взгляд теплозащитные плитки ничего из себя не представляют: они довольно мягкие, даже ногтем можно поцарапать. А вот расплавленный металл никакого ущерба их поверхности не наносит. Свойства их таковы, что даже после огненной купели плитку можно потрогать рукой — она не пропускает, блокирует тепловой поток.

Чтобы полнее представить, какой «букет» химических, теплофизи-ческих, прочностных и даже радиотехнических свойств пришлось соединить вместе специалистам только в одном этом изделии, назовем некоторые из предъявляемых к ним требований. Теплозащитные плитки должны быть минимального

I «Техника — молодежи», 1989 г.