Systèmes de lancement sous-marin : comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ?

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Systèmes de lancement sous-marin : comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ?
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Anonim
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Pensez-vous que je veux vous parler une fois de plus des « city killers », ces prédateurs secrets des grands fonds, qu'avec leur volée ils peuvent effacer une surface comparable à la superficie de plus de 300 mégapoles dans le monde ? Non. Plus précisément, pas vraiment « non » ! "Faisons des épées en socs de charrue"[3]: nous parlerons des fusées porteuses presque pacifiques "Swell", "Volna", "Calm", "Priboy" et "Rickshaw". Pour être précis, à la naissance, ils étaient de vrais combattants et pouvaient effacer presque n'importe quel pays du monde de la face de la planète.

Fusée marine et systèmes spatiaux

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L'air "sentait"… non, pas un orage, mais tirait comme un fumier (je dirais - merde): "glasnost" et "perestroïka", "coopération" et "nouvelle pensée politique", "pluralisme" et " désarmement".

Alors que la situation économique du pays se détériorait, les dirigeants soviétiques considéraient la réduction des armements et des dépenses militaires comme un moyen de résoudre les problèmes financiers. Par conséquent, ils n'avaient pas besoin de garanties et de mesures adéquates de la part de leurs partenaires, tout en perdant leurs positions sur la scène internationale.. [2]

Il se concentrera sur la façon dont le State Missile Center du Design Bureau im. V. P. Makeeva (Miass) a résolu le problème de la "conversion" à l'ère de la "perestroïka" et après la fin de celle-ci.

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En 1985, la société poursuit activement le développement de la technologie des missiles militaires pour les besoins de la marine de l'URSS: elle modernise avec succès les systèmes de missiles D9RM et D19, développe et teste de nouveaux équipements de combat, et effectue des travaux sur la création et les essais sur le terrain du nouveau complexe stratégique R-39UTTKh / 3M91 Bark - SS -NX-28.

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Vous pouvez vous familiariser avec les produits militaires du GRC et ses caractéristiques de performance en suivant les liens:

→ Systèmes de missiles de combat.

→ Principales caractéristiques.

→ Début de la plongée. Le résultat de l'activité du Bureau d'Etudes Génie Mécanique / Revue vidéo /.

Pendant ces périodes, la direction a décidé que KBM devait trouver et conquérir son créneau dans le thème des fusées et de l'espace. L'une des directions de ce travail était la proposition d'utiliser des missiles balistiques sous-marins (SLBM) pour lancer des charges utiles dans l'espace. Tout d'abord, ils ont attiré l'attention sur les SLBM à démanteler après l'expiration de leur durée de vie et conformément au Traité sur la réduction et la limitation des armements stratégiques offensifs.

Pour produire des casseroles et des poêles ou pour faire ce que nous savons faire ?

Les travaux ont été menés dans les directions suivantes:

Le pionnier dans ce domaine était le missile converti RSM-25 (URAV VMF - 4K10, OTAN - SS-N-6 Mod 1, Serbe): le lanceur "Swell", qui a été utilisé pour mener des expériences uniques dans des conditions de courte durée. terme apesanteur, prévu sur une section passive de la trajectoire (temps d'apesanteur 15 minutes, niveau de microgravité 10-3g).

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L'unité se composait de 15 fours exothermiques, d'équipements de mesure d'information et de commandement, d'un système de parachute d'atterrissage en douceur. Divers matériaux de départ ont été placés dans des fours exothermiques, en particulier silicium-germanium, aluminium-plomb, Al-Cu, supraconducteur à haute température, et autres, dont, au cours de l'expérience en apesanteur à des températures dans des fours de 600 ° C à 1500 ° C, devraient être des matériaux avec de nouvelles propriétés ont été obtenus.

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Le 18 décembre 1991, pour la première fois dans la pratique nationale, un lanceur balistique doté du module de technologie Sprint a été lancé à partir d'un sous-marin nucléaire de classe Navaga (Projet 667A Navaga, selon le ministère américain de la Défense et la classification de l'OTAN - Yankee). Le lancement a été un succès et le client scientifique, NPO Kompomash, a reçu des échantillons uniques de nouveaux matériaux. Ainsi, le premier pas a été fait dans le sujet fusée et espace de KBM.

Mais tout ne s'est pas passé si simple: le Comité d'urgence de l'État est arrivé, puis l'URSS elle-même a cessé d'exister, le gouvernement et sa ligne générale ont changé, Tchoubaïs et Gaïdar, Eltsine et ses généraux, et d'autres nouvelles figures

élite politique. Raquette et formation de nouvelles "élites":

Systèmes de lancement sous-marin: comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ?
Systèmes de lancement sous-marin: comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ?

La réduction du volume des questions de défense a mis devant le personnel de la SRC « KB im. Académicien V. P. Makeev « la tâche de recherche intensifiée de nouveaux domaines« civils » à forte intensité scientifique qui permettraient de retenir un personnel hautement qualifié, une base matérielle et technologique, en fait, pour donner une opportunité de« survivre ».

L'adaptabilité rapide à de nouvelles trajectoires, la perfection énergétique et massique des SLBM, combinées à des indicateurs de fiabilité et de sécurité élevés, permettent de les utiliser comme moyen de livraison de charges utiles à diverses fins dans l'espace proche lors de la conduite d'entraînements et de tirs et lancements pratiques pour confirmer et prolonger la durée de vie.

Dans le but de réaliser de nouvelles expériences en apesanteur, une unité biotechnologique balistique "Ether" avec un équipement scientifique "Meduza" a été créée, conçue pour le nettoyage à grande vitesse pendant le vol de préparations médicales spéciales dans un champ électrostatique créé artificiellement. Le 9 décembre 1992, au large des côtes du Kamtchatka, un sous-marin à propulsion nucléaire de la flotte du Pacifique a lancé avec succès la fusée porteuse Zyb équipée de l'équipement Meduza, et en 1993 un autre lancement similaire a été effectué. Au cours de ces expériences, la possibilité d'obtenir des médicaments de haute qualité, dont l'interféron antitumoral "Alpha-2", a été démontrée dans des conditions d'apesanteur à court terme.

En 1991-1993 Le sous-marin du projet 667BDR a réalisé trois lancements de fusées porteuses Zyb avec les blocs scientifiques et technologiques Sprint et Efir, développés conjointement avec le NPO Kompozit et le Center for Space Biotechnology.

Le bloc Sprint a été conçu pour élaborer les processus d'obtention de matériaux semi-conducteurs avec une structure cristalline améliorée, d'alliages supraconducteurs et d'autres matériaux dans des conditions d'apesanteur. Le bloc Ether avec l'équipement biotechnologique Meduza a été utilisé pour étudier la technologie de purification de matériaux biologiques et pour obtenir des préparations biologiques et médicales de haute pureté par électrophorèse.

Des échantillons uniques de monocristaux de silicium et de certains alliages (Sprint) ont été obtenus, et dans les expériences Meduza, sur la base des résultats des études de l'interféron antiviral et antitumoral Alpha-2, il a été possible de confirmer la possibilité d'une purification spatiale de préparations biologiques sous conditions d'apesanteur à court terme. Dans la pratique, il a été prouvé que la Russie a développé une technologie efficace pour mener des expériences dans des conditions d'apesanteur à court terme en utilisant des missiles balistiques marins.

La suite logique de ce travail fut le lancement du Volna LV en 1995

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La fusée porteuse "Volna", créée sur la base du RSM-50 (SS-N-18) SLBM, d'un poids de lancement d'environ 34 tonnes, est utilisée tout d'abord pour des lancements le long de trajectoires balistiques afin de résoudre les problèmes de développer des technologies pour obtenir des matériaux en microgravité et d'autres recherches.

L'utilisation au combat du RSM-50 SLBM depuis la position sous-marine du sous-marin est assurée lorsque la mer est agitée jusqu'à 8 points, c'est-à-dire l'application pratiquement tous temps pour la recherche scientifique et les lancements de LV a été réalisée.

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Le début de l'utilisation commerciale des SLBM peut être considéré comme le lancement en 1995 du Volna LV du sous-marin du projet Kalmar 667 BDRM. Le lancement a été effectué le long de la route balistique mer de Barents - péninsule du Kamtchatka à une distance de 7 500 km. Le module de convection thermique de l'Université de Brême (Allemagne) est devenu la charge utile de cette expérience internationale.

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Lors du lancement du Volna LV, l'avion Volan sauvé est utilisé. Il est destiné à mener des recherches scientifiques et appliquées en apesanteur par des lancements le long de trajectoires suborbitales.

En vol, des informations télémétriques sur les paramètres surveillés sont transmises depuis l'avion. Dans la phase finale du vol, l'appareil effectue une descente balistique, et avant l'atterrissage, un système de sauvetage en parachute à deux étages est activé. Après un atterrissage « en douceur », l'appareil est rapidement détecté et évacué.

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Pour lancer des équipements de recherche de poids accru (jusqu'à 400 kg), une version améliorée de l'avion sauvé Volan-M est utilisée. En plus de la taille et du poids, cette variante a une disposition aérodynamique originale.

En plus des instruments scientifiques pesant 105 kg, le véhicule secouru contient un complexe de mesure embarqué. Il assure le contrôle de l'expérience et le contrôle des paramètres de vol. L'ALS "Volan" est équipé d'un système d'atterrissage en parachute à trois étages et d'un équipement pour la recherche opérationnelle (pas plus de 2 heures) du véhicule après l'atterrissage. Afin de réduire le coût et le temps de développement, des solutions techniques, des composants et des dispositifs de systèmes de missiles en série ont été empruntés au maximum.

Lors du lancement de 1995, le niveau de microgravité était de 10-4…10 -5g avec un temps d'apesanteur de 20,5 minutes. Des recherches ont commencé, qui montrent la possibilité fondamentale de créer un avion sauvé avec un équipement scientifique pesant jusqu'à 300 kg, lancé par la fusée porteuse Volna le long d'une trajectoire avec un temps d'apesanteur de 30 minutes à un niveau de microgravité de 10-5…10-6 g.

La fusée Volna peut être utilisée pour lancer des équipements sur des trajectoires suborbitales pour étudier les processus géophysiques dans la haute atmosphère et dans l'espace proche, surveiller la surface de la Terre et mener diverses expériences, y compris actives.

La zone de charge utile est un cône tronqué d'une hauteur de 1670 mm, d'un diamètre à la base de 1350 mm et d'un rayon émoussé du sommet du cône de 405 mm. La fusée permet le lancement de charges utiles d'une masse de 600 … 700 kg sur une trajectoire d'une hauteur maximale de 1200 … 1300 km et d'une masse de 100 kg - avec une hauteur maximale de 3000 km. Il est possible d'installer plusieurs éléments de charge utile sur la fusée et de les séparer séquentiellement.

Au printemps 2012, une capsule EXPERT a été lancée depuis un sous-marin dans l'océan Pacifique à l'aide de la fusée de conversion Volna et du complexe spatial commandé par le Centre aérospatial allemand (DLR).

Le projet EXRERT est mis en œuvre sous la direction de l'Agence spatiale européenne.

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L'Institut de recherche en technologie de construction et de conception de Stuttgart et le Centre aérospatial allemand ont développé et fabriqué un nez en fibre de céramique pour la capsule EXPERT.

Le nez en fibre de céramique contient des capteurs qui enregistrent les données environnementales lorsque la capsule retourne à l'atmosphère, telles que la température de surface, le flux de chaleur et la pression aérodynamique. De plus, dans l'arc, il y a une fenêtre à travers laquelle le spectromètre enregistre les processus chimiques se produisant dans le front de choc lors de l'entrée dans l'atmosphère.

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→ Caractéristiques techniques du lanceur "Volna".

Lanceur "Calme"

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La famille de lanceurs légers: Shtil, Shtil-2.1, Shtil-2R a été développée sur la base du R-29RM SLBM et est destinée au lancement de petits engins spatiaux sur des orbites proches de la Terre. Le lanceur "Shtil" n'a pas d'analogue dans le monde en termes de niveau d'indicateurs d'énergie et de masse atteint; il permet le lancement de charges utiles pesant jusqu'à 100 kg sur des orbites avec une hauteur de périgée allant jusqu'à 500 km avec une inclinaison de 78,9 º.

Lors de la finalisation de la norme R-29RM SLBM pour le lancement du vaisseau spatial, certaines modifications ont été apportées. Un cadre spécial a été ajouté pour le montage du vaisseau spatial à lancer et le programme de vol a été modifié. Lors de la troisième étape, un conteneur de télémétrie spécial avec des équipements de service a été installé pour contrôler le retrait par les services au sol. Les concepteurs ont également dû résoudre le problème lié à l'échauffement du carénage de tête lors du lancement de la fusée et de sa sortie de l'eau, ce qui pourrait entraîner des dommages à l'engin spatial.

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Le vaisseau spatial est logé dans une capsule spéciale qui protège la charge utile des influences thermiques, acoustiques et autres de l'étage supérieur. Après être entré dans l'orbite spécifiée, la capsule avec le vaisseau spatial est séparée et le dernier étage est retiré de la trajectoire de vol du vaisseau spatial. L'ouverture de la capsule et la libération de la charge s'effectuent après que l'étape ait parcouru une distance excluant l'effet des moteurs en fonctionnement sur l'engin spatial.

Le premier lancement du Shtil-1 LV a été effectué le 7 juillet 1998 à partir du sous-marin nucléaire K-407 Novomoskovsk. La charge utile était constituée de deux satellites de la Technische Universitat Berlin (TUB) -Tubsat-N et Tubsat-Nl.

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Le plus grand des satellites Tubsat-N a des dimensions hors tout de 320x320x104 mm et une masse de 8,5 kg. Le plus petit des satellites Tubsat-Nl est installé au lancement au sommet du vaisseau spatial Tubsat-N. Ses dimensions hors tout sont de 320x320x34 mm, et son poids est d'environ 3 kg.

Les satellites ont été lancés en orbite proche de celle calculée. Les paramètres de l'orbite du troisième étage du lanceur après le retrait de l'engin spatial étaient:

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Un conteneur spécial de 72 kg est installé sur le troisième étage du transporteur. Le conteneur contient un équipement de télémétrie pour surveiller un certain nombre de paramètres et un équipement pour effectuer une surveillance radio de l'orbite.

Le sous-marin nucléaire K-407, avec lequel le lancement a été effectué, fait partie de la troisième flottille de la Flotte du Nord et est basé à la base navale de Sayda-Guba (base navale) dans la baie d'Olenyaya près du village de Skalisty (anciennement Gadzhievo, puis rebaptisé Gadzhievo) région de Murmanskaya.

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C'est l'un des sept navires construits selon le projet 667BDRM "Dolphin" (Delta IV selon la classification OTAN).

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Le lanceur "Shtil-1" permet de placer une charge utile de 70 kg sur une orbite circulaire avec une altitude de 400 km et une inclinaison de 79 degrés.

La conception de l'étage supérieur du prototype est conçue pour accueillir quatre ogives compactes dans des volumes isolés de petite taille. En raison du fait que les engins spatiaux commerciaux modernes sont caractérisés par une faible densité d'emballage et nécessitent un espace intégral relativement grand, la pleine utilisation des capacités énergétiques du LV est impossible. C'est-à-dire que la conception LV impose une limitation de l'espace occupé par le vaisseau spatial, qui est de 0,183 m3… L'ingénierie de puissance BT permet de lancer un vaisseau spatial de plus grande masse.

La conversion de la fusée R-29RM en fusée porteuse Shtil s'effectue avec des modifications minimales, le vaisseau spatial est placé sur le site d'atterrissage de l'une des ogives dans une capsule spéciale qui protège des influences extérieures. Le missile est lancé depuis le sous-marin ou la position de surface du sous-marin. Le vol s'effectue en mode inertiel.

Une particularité de ce complexe est l'utilisation de l'infrastructure existante du terrain d'entraînement « Nyonoksa », y compris les installations de lancement au sol, ainsi que des missiles balistiques en série R-29RM, retirés du service de combat. Des modifications minimales de la fusée assureront une fiabilité et une précision élevées de la mise en orbite de la charge utile à un faible coût de lancement (4 … 5 millions de dollars).

Le Shtil-2 LV a été développé à la suite de la deuxième étape de modernisation du missile balistique R-29RM. A ce stade, un compartiment de charge utile est créé pour accueillir la charge utile, qui se compose d'un carénage aérodynamique qui est largué en vol et d'un adaptateur sur lequel se trouve la charge utile. L'adaptateur permet l'amarrage du compartiment de charge utile avec le transporteur. Le volume du compartiment de charge utile est de 1,87 m3.

Le complexe a été créé sur la base des missiles balistiques des sous-marins R-29RM (RSM-54, SS-N-23) et de l'infrastructure existante de la chaîne nord de Nyonoksa, située dans la région d'Arkhangelsk.

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L'infrastructure de la décharge comprend:

Complexe de fusées et d'espace "Shtil-2"

Complexe de lancement au sol

Ce dernier comprend un poste technique et de lancement, équipé d'équipements de stockage, d'opérations de pré-lancement et de lancement de fusée.

Le complexe de systèmes de contrôle assure le contrôle automatique centralisé des systèmes du complexe dans tous les modes de fonctionnement, le contrôle de la préparation avant le lancement et le lancement d'une fusée, la préparation d'informations techniques et d'une tâche de vol, la saisie d'une tâche de vol et le contrôle d'un fusée pour placer une charge utile sur une orbite donnée.

Complexe de mesure de l'information - assure la réception et l'enregistrement des informations télémétriques pendant le vol, le traitement et la remise des résultats de mesure au client de lancement.

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De nombreux lancements à partir d'un banc d'essai au sol et de sous-marins ont montré la grande fiabilité du prototype de fusée série R-29RM (la probabilité d'un lancement et d'un vol réussis est d'au moins 0,96).

Le complexe de lancement au sol permet:

Les lancements depuis le complexe de lancement au sol assurent la formation d'orbites dans la plage d'inclinaisons orbitales de 77° à 60°, ce qui limite la zone d'utilisation du complexe.

Lors des lancements depuis le puits sous-marin, il est possible de démarrer dans la plage de latitude de 0° à 77°. La plage d'inclinaisons possibles est déterminée par les coordonnées du point de départ.

Dans le même temps, la possibilité d'utiliser le sous-marin aux fins prévues demeure

Pour améliorer les conditions de placement de la charge utile, une variante du lanceur Shtil-2.1 avec un carénage de tête a été développée.

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Lorsque la fusée était équipée d'un carénage de tête plus grand et d'un étage supérieur de petite taille (Shtil-2R), la masse de la charge utile est passée à 200 kg et le volume pour placer la charge utile a considérablement augmenté.

L'utilisation du sous-marin comme complexe de lancement permet de lancer des fusées porteuses Shtil pratiquement à toutes les inclinaisons orbitales

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Le carénage aérodynamique a été rendu étanche pour fournir une protection contre la poussière et l'humidité de la charge utile. La conception du carénage aérodynamique a permis des trappes sur la surface latérale pour fournir des connexions de charge utile supplémentaires avec l'équipement du complexe de lancement au sol.

Les lancements pourraient être effectués à partir d'un complexe de lancement au sol ou à partir d'un puits sous-marin en surface.

Les principales caractéristiques du complexe LV "Shtil-2" sont données dans le tableau.

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La fusée Shtil-3A (RSM-54 avec un nouveau troisième étage et un moteur d'overclocking en cas de lancement depuis un avion An-124 (d'après le projet Aerokosmos)) est capable de livrer une charge utile de 950-730 kg à une zone équatoriale. orbite avec une altitude de 200-700 km …

Aux demandes insistantes des ouvriers (voyaka uh & Co), j'interromps, pour ne pas brouiller l'esprit du lecteur. Cependant, ne vous déconnectez pas, je n'ai pas encore couvert les systèmes "Surf" et "Pousse-pousse", ainsi que la façon dont vous pouvez rapidement reforger les socs de charrue en épées.

Sources primaires et citations:

Vidéos photos, graphiques et liens:

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