В статье рассматриваются тактико-технические характеристики многоразовых космических транспортных систем СССР и США: «Энергия-Буран» и «Space Shuttle». Развернуто проводится исследование преимуществ и недостатков, которыми обладают данные транспортные системы. Выполняется сравнительный анализ совокупности качественных и количественных параметров, описывающих эксплуатационные транспортировочных систем. Поскольку «Энергия-Буран» была разработана после «Space Shuttle», они имеют совокупность схожих особенностей конструкции. Однако разработка советской космической системы «Энергия-Буран» сопровождалась внедрением новых собственных конструкторских решений, чем определяются конструктивные отличия данных транспортных систем. Вследствие этого в системе «Энергия-Буран» были выполнены иначе способы доставки на орбиту многоразового космического корабля «Буран». Таким образом, была повышена расчетная грузоподъемность системы «Энергия-Буран» по сравнению с системой «Space Shuttle» на 5 тонн.
Ключевые слова: первая многоразовая космическая транспортная система СССР, отличия «Энергия-Буран» от «Space Shuttle», сходства «Энергия-Буран» от «Space Shuttle», история развития космических транспортных систем многоразового использования, освоение космоса, ракетно-космическая техника.
Постановка задачи. Таким образом, цель данной работы заключается в выявлении плюсов и минусов, которыми обладают многоразовые космические системы «Энергия-Буран» и «Space Shuttle», тем самым проводится сравнительный анализ тактико-технических характеристик данных транспортных систем. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
— выявить основные отличия и сходства в принципах устройства транспортных систем СССР и США;
— проанализировать и описать преимущества и недостатки тактико-технических характеристик данных транспортных систем;
— изучить, систематизировать и описать сведения о транспортных системах.
Основная часть. «Space Shuttle» — первый многоразовый транспортный космический корабль, созданный в мире. Первый успешный старт «Space Shuttle» состоялся 12 апреля 1981 года и полёты продолжались до 8 июля 2011 года. За всю историю данной программы было построено 5 космических кораблей, 2 из которых были уничтожены в катастрофах, а также 1 прототип. Всего было совершено 135 запусков, из которых 2 закончились катастрофой. [4]
![Многоразовый транспортный космический корабль «Space Shuttle» [1]](https://moluch.ru/blmcbn/110031/img_110031_1.webp)
Рис. 1. Многоразовый транспортный космический корабль «Space Shuttle» [1]
Космический корабль состоит из следующих основных компонентов: два твердотопливных ракетных ускорителя, внешний топливный бак, орбитальный аппарат.
«Space Shuttle» имеет три маршевых жидкостных ракетных двигателя, расположенных в кормовой части орбитального аппарата и два твердотопливных ракетных ускорителя, которые являются самыми мощными в истории человечества, их крепление производится к внешнему топливному баку. Ракетное топливо — жидкий кислород и водород. Стартовая масса более 2000 т. Полёт пилотируемый, старт производится вертикально — твердотопливные ракетные ускорители создают 83 % нагрузки, а затем на высоте 45 км. отделяются от космического корабля, выработав всё топливо, и на парашютах приводняются в океане примерно в 225 км от побережья Флориды, после чего кораблями буксируются обратно на мыс Канаверал для ремонта, заправки и повторного использования — до 20 раз. Остальная часть подъёма и разгона космического корабля производится маршевыми двигателями до высоты 113 км, затем происходит отделение бака, который сгорает в плотных слоях атмосферы, после чего корабль продолжает движение по инерции на протяжении 90 секунд, по истечении которых включаются ракетные двигатели орбитального маневрирования, которые выводят орбитальный аппарат на рабочую орбиту высотой 400 км, а также предназначены для изменения параметров орбиты и создания тормозного импульса при возвращении на землю. [2,4]
С 1981 года на орбиту было доставлено более 1380 тонн полезных грузов с помощью американской программы «Space Shuttle». [4]
«Буран» — первый советский многоразовый транспортный космический корабль системы «Энергия-Буран». Первый и единственный успешный полёт в автоматическом режиме был совершён 15 ноября 1988 года с космодрома Байконур. «Буран» пробыл на орбите 94 минуты, совершил 2 полных витка вокруг земли, а затем благополучно приземлился. [5]
![Система «Энергия-Буран» [1]](https://moluch.ru/blmcbn/110031/img_110031_2.webp)
Рис. 2. Система «Энергия-Буран» [1]
Главное техническое отличие советской программы «Энергия-Буран» от американской программы «Space Shuttle» заключается в том, что многоразовый транспортный космический корабль «Буран» выводился на орбиту универсальной двухступенчатой ракетой-носителем «Энергия» и являлся третьей ступенью ракеты-носителя. Из-за невозможности повторения таких же мощных твёрдотопливных ускорителей, как у американского «Space Shuttle» в Советском Союзе были созданы двигатели РД-170, которые использовались на первой ступени РН «Энергия» в качестве четырёх боковых блоков.
«Буран» также имел объединённую двигательную установку, обеспечивающую довыведение на рабочую орбиту, изменение параметров орбиты, точное маневрирование и торможение для схода с орбиты, состоящую из двух двигателей орбитального маневрирования 17Д12, а также 46 двигателей газодинамического управления. [3]
Таблица 1
Тактико-технические характеристики систем «Энергия-Буран» и « Space Shuttle » [3,4,5]
|
Технические характеристики |
«Энергия-Буран» |
«Space Shuttle» |
|
Длина, м |
36,4 |
37,24 |
|
Размах крыла, м |
24 |
23,8 |
|
Высота, м |
16,5 |
17,3 |
|
Стартовая масса системы, т |
2400,0 |
2040,0 |
|
Стартовая масса, т |
105 |
94,8 |
|
Экипаж, чел |
10 |
7 |
|
Гермокабина, м 3 |
70 |
90 |
|
Полезный груз при взлёте, т |
30 |
24 |
|
Полезный груз при посадке, т |
20 |
14,5 |
|
Время на орбите, сутки |
30 |
17 |
|
Полёт/посадка в автоматическом режиме |
есть |
нет |
|
Подготовка к запуску, сутки |
20 |
30 |
|
Максимальная орбита, км |
1000 |
1100 |
Заключение. Таким образом, можно сделать вывод, что космические транспортные системы «Энергия-Буран» и «Space Shuttle» стали совершенно новым видом транспорта для космических миссий. Они имеют как сходства, так и различия. Опыт разработки «Энергия-Буран» позволил овладеть возможностью подготовки опытных кадров в новой ракетно-космической технике, созданием новых конструкторских бюро, научно-исследовательских центров, промышленных предприятий для разработки и производства отечественного ракетостроения.
«Энергия-Буран» и «Space Shuttle» — две великие космические системы, которые оставили свой след в исследовании космоса. Обе системы имели впечатляющие технические характеристики и способности, но каждая из них имела свои особенности. «Энергия-Буран» обладала высокой грузоподъемностью и способностью к автоматическому полету, в то время как «Space Shuttle» не имела автоматических средств управления полетом, но была пионером в повторном использовании космических кораблей, способных выводить на орбиту как человека, так и полезную нагрузку, и выполнении разнообразных миссий. Исследование космоса продолжается, и эти космические системы остаются важными этапами в истории.
Литература:
- Триумф и трагедия «Бурана». — Текст: электронный // Хабр: [сайт]. — URL: https://habr.com/ru/articles/412271/ (дата обращения: 09.01.2024).
- «Буран» и «Шаттл»: такие разные близнецы. — Текст: электронный // topwar: [сайт]. — URL: https://topwar.ru/37901-buran-i-shattl-takie-raznye-bliznecy.html (дата обращения: 09.01.2024).
- Легостаев, В. П. «БУРАН» / В. П. Легостаев. — Текст: электронный // Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2016);: [сайт]. — URL: https://old.bigenc.ru/technology_and_technique/text/1888732 (дата обращения: 09.01.2024).
- Микрин, Е. А. «СПЕЙС ШАТТЛ» / Е. А. Микрин. — Текст: электронный // Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2017);: [сайт]. — URL: https://old.bigenc.ru/technology_and_technique/text/4246565 (дата обращения: 09.01.2024).
- Буран: разбор полёта. — Текст: электронный // ТАСС: [сайт]. — URL: https://buran.tass.ru/ (дата обращения: 09.01.2024).
