Orbitini Avion Buran [PDF]

Zitiervorschau

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Buran15. jul 2018. / 1. decembar 2019.

ORBITNI AVION 'BURAN' labudova pesma sovjetske kosmonautike ili ... preko trnja do zvezda?

Tokom 70-ih i 80-ih godina prošlog veka, Sovjetski Savez je razvio kosmoplan sa krilima, poznat pod imenom 'Буран' ('Mećava'), koji je zapravo bio odgovor na uočenu vojnu pretnju američkog programa spejs šatlova. Razvoj 'Бурана' je sproveden u okviru programa tzv. 'višekratnog kosmičkog transportnog sistema', ili MTКС-a, koji se sastojao od orbitera sa krilima i teške rakete-nosača 'Энергия'.

1

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Svi pokazatelji govore da će Kinezi do 2030. preuzeti primat na planeti Zemlji po pitanju kosmičkog istraživanja (a i šire), i ostaće tamo do kraja stoleća sem ako ih ne spiči neki asteroid veličine Himalaja. Amerikanci i Rusi, ako do tada ne zarate, moći će samo da se prisećaju zlatnih vremena kada su se oni nešto pitali... To naročito važi za Ruse... Po mom mišljenju – a ne znam zašto se ne bi složili i drugi – labudova pesma ruske, odnosno sovjetske kosmonautike, bila je lunarna mega-raketa 'H-1'1 sa početka 70-ih. O smrti njenog konstruktora, Sergeja Koroljeva, i neslavnom krahu ne samo rakete već i čitavog programa, napisao sam nekoliko priča na ovom sajtu, a ima puno toga i na netu. Poslednji pokušaj da se Sovjeti podignu iz nokauta zbio se 1988, kada su njihovi trudbenici na krilima svog projekta, poput neke komete, sve mi se čini poslednji put zasvetleli na svetskom nebu kosmonautike. Njihov šatl 'Буран' je bio najveći i najskuplji program u sovjetskoj istoriji i u to vreme najnaprednija mašina na planeti, po mnogim parametrima bolja čak i od slavnih američkih spejs-šatlova. Za ovih petnaestak godina, pisao sam o 'Бурану' u više navrata, ali uvek nekako u fragmentima, obrađujući prigodne delove priče, poput recimo one, gde se danas nalazi 'Буран', kako su Sovjeti planirali da spašavaju posadu sa svog šatla u slučaju potrebe, i slično. Pošto sam do sada u vezi sovjetskog programa pisao praktično o svemu što ih je tada izdizalo i držalo na vrhu, ostala mi je čini mi se samo još ova priča, priča o sovjetskom šatlu, ili kako su ga Rusi zvali, kosmoplanu 'Бурану'.

I u ovom textu će skraćenice i imena sovjetskih raketa, preduzeća, instrumenata, opreme i sl. biti na ruskom jeziku. Na taj način će svako ko želi da na netu pronađe nešto što ga više interesuje od ovoga što sam ja napisao može lako da pronađe... 1

2

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

MALO PRAISTORIJE Radovi na izgradnji višekratnih kosmičkih brodova u Sovjetskom Savezu imali su dugu istoriju. Ideja da prilikom povratka sa orbite koriste krila, rodila se već u samim počecima letova u kosmos. Prvi raketaši su žarko želeli da nekako iskoriste potencijalne mogu-ćnosti Zemljine atmosfere (u prvom redu, kontrolisano kočenje i precizno manevrisanje). Zato je korišćenje krila na letilici koje se vraća na Zemlju izgledalo lako i logično... PRVI PROJEKTI BRODOVA SA KRILIMA Od druge polovine 50-ih godina, ЦАГИ2 je pristupila istraživanju hiperzvučnih (≥5 Mahova) letilica sa i bez posade. Prvo zvanično pominjanje 'kosmoplana' – aparatâ tipa aviona, sposobnih da lete na izuzetno velikim visinama pa čak i na orbiti oko Zemlje – pojavilo se 1958. godine u planovima Ministarstva odbrane SSSR-a, zacrtavajući glavne smernice razvoja sovjetskih vazdušnih snaga tokom sledećih 25 godina. Planirano je da će novi aparati moći da lete brzinama većim od M=10 i na visini preko 60 km. Uskoro je Državni odbor za vazduhoplovnu tehniku započeo u konstruktorskim biroima ОКБ-233 i ОКБ-2564 razradu idejnog projekta 'kosmoplana' sa posadom, kojeg bi u orbitu ponela modifikovana trostepena interkontinentalna balistička raketa 'Р-7'5.

Centralni aerohidrodinamički institut iz Moskve je glavni naučnoistraživački centar Ruskog vazduhoplovstva, podređen Ministarstvu industrije. I pored godina (osnovan još 1918.) i iskustva (imaju preko 60 aerotunela i laboratorija), i oni, kao gro preduzeća iz tih vremena u SSSR-u, danas propadaju: sa 14.500 radnika spali su na ispod 4000. Pročitaj priču o НПО 'Энергомашу' i shvatićeš o čemu pričam... 3 Eksperimentalni biro Mjasiščeva. Odmah su, za samo pola godine, napravili strateški četvoromotorni bombarder 'M-4' koji je držao 14 svetskih rekorda. Odmah potom (1959.) pristupili su konstruisanju nadzvučnog strateškog bombardera 'M-50'. 4 Cibinov biro koji je bio zadužen za odgovor na američki projekat 'DynaSoar' – to je trebalo da bude 'ПКА', tj. 'planirajući kosmički aparat'. Uskoro su pripojeni Mjasiščevljevom birou. 'ПКА' je prebačen Mikojanovom birou, i kasnije poslužio kao početna tačka za raketoplan 'Спираль'. 5 Prva interkontinentalna balistička raketa u svetu (prim. prev.) 2

3

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

U moskovskom birou ОКБ-256 Pavela Vladimiroviča Cibina, po narudžbi biroa ОКБ1 Sergeja Koroljeva, paralelno sa 'gagarinovskim' 'Востоком', projektovan je kosmički brod sa krilima 'klasične' aerodinamičke šeme, čiji je idejni projekat odobren 17. maja 1957. Tzv. 'planirajući kosmički aparat' ('ПКА') imao je trapezoidna krila i klasične repne površine, uzletnu težinu od 4,7 tona i posadu od jednog pilota. Ideja je bila da letilica ostane u vazduhu oko 27 sati. Imala bi dužinu 9,4 m, raspon krila 5,5 m i širinu trupa oko 3 metra. Osobenost projekta su bila krila koja su se sklapala prilikom intenziviranja opterećenja tokom ulaska u atmosferu. U toj fazi leta, planirano je intenzivno kočenje aparata do brzine 500-600 km/h korišćenjem uzgona koje bi stvarao 'noseći korpus', a zatim bi na visini oko 20 km usledilo 'planiranje' (jedrenje) uz pomoć rasklopljenih krila. Pred sâmo sletanje na pistu, oko 90 minuta od silaska s orbite, kosmonaut je trebalo da jednostavno bude katapultiran, a aparat bi se spustio padobranima. Konsultujući se sa ЦАГИ, konstatovano je da su problemi sa kojima su se susreli konstruktori mnogo ozbiljniji nego što se očekivalo. Posle testiranja u vazdušnim tunelima, utvrđeno je, recimo, da su termoopterećenja mnogo veća od proračunatih. Dalji tehnički problemi, povezani sa tačnom orijentacijom prilikom sletanja, složenost toplotne izolacije i testiranja rakete 'Восток' doveli su do prekida radova na 'ПКА'.

Cibinova 'klompa' 'ПКА': 1 – kabina za kosmonauta; 2 – prozori; 3 – ulaz; 4 – servisni otsek; 5 – konzola krila prilikom ulaska u atmosferu; 6 – repne površine.

Tokom perioda 1957-60, pojavili su se tzv. 'vazdušno-kosmički aparati' ('BKA') 'M40', 'M-46' i ostali, razrađivani u birou ОКБ-23 Vladimira Mjasiščeva u okviru projekta 'Tema-48'. Poslednja varijanta projekta, 'ВКА-23', prvi put je javno predstavila primenu keramičkih pločica u funkciji toplotne zaštite – trebalo je da leti do visine od 500 km, da nosi 1 putnika i 700 kg tereta, ima težinu 4,5 tona, dužinu 9 m i raspon krila 6,5 metara.

4

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Različite varijante kosmoplana 'BKA-23'. Poslednja je prikazana varijanta letilice težine 4500 kg.

1960. biroi ОКБ-23 i ОКБ-256 su postale filijale konstruktorskog tima Vladimira Čelomeja6, gde su svi zajedno nastavili s radom na raketoplanima. Uskoro su se pojavili projekti za 'P-1' i njegovu verziju sa posadom, 'P-2'. Letilice su imale po 6,3 tone, a u kosmosu su trebale da ostaju po 24 časa. Naprezanja prilikom sletanja svedena su na samo 3,5...4 g, u odnosu na 9...11 g kod sletnih kapsula raketâ 'Восток'. U programu razrada raketoplana i nuklearnih bojevih glava, 1961-63. izvršeno je 12 suborbitnih lansiranja različitih modela pomoću raketâ P-12 'Циклон'7 (8K63) Mihajla Jangela (prvo lansiranje 21. II 1963.), ali posle skidanja sa rukovodećeg položaja u konstruktorskom birou sina Nikite Hruščova, Prvog sekretara partije SSSR-a, svi radovi su okončani, a materijali o raketoplanima predati birou ОКБ-155 Artjoma Mikojana. Jedan od modela je bio i 'МП-1', manevrišuća bojeva glava u obliku 1,8-metarske kupe težine 1,75 tone, koja je pri hiperzvučnim brzinama upravljala 'perajima'. Prilikom testova, bojeva glava je odletela i pala brzinom od 3,8 km/s 1760 km od mesta lansiranja...

Konstruktorska gromada, vrhunski inženjer i naučnik. Prvi na svetu konstruisao krstareće protivbrodske projektile, a njegove su rakete porodice 'Протон', kao i balistički projektili 'УР-100', 'УР-200', 'УР-500' i 'УР-700'. 7 Megatonske termonuklearne rakete srednjeg dometa (do 2000 km), koje su jedno vreme bile razmeštene i na Kubi, ispred noca Americi. Iako ih je proizvedeno preko 2300, posle raspada SSSR-a ugovorom sve su bile demontirane i uništene... 6

5

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Raketoplan 'P-2' Vladimira Čelomeja, i manevrišuća bojeva glava 'МП-1'.

Poučen lošim iskustvima Mjasiščeva, patrijarh sovjetske avijacije Andrej Tupoljev je odlučio da postupa mudrije. On je još 1956. unutar svog biroa ОБК-156 formirao odeljenje 'K', kojim je rukovodio njegov sin, a koji se bavio isključivo bespilotnim letilicama. Odelenje je 1958. počelo da radi na udarnom projektu bespilotnog kompleksa 'ДП'8, koji se sastojao od nekih od modifikovanih balističkih raketa koje su im bile na raspolaganju i poslednjeg stepena u vidu raketoplana sa termonuklearnom bojevom glavom. Raketa je trebala da letilicu s bombom ponese na visinu od 50-100 km i omogući joj horizontalnu brzinu od 20.000 km/h. Posle odvajanja, raketoplan bi izveo korekciju putanje i poleteo brzinom do M=10 ka cilju udaljenom do 4000 km. 1959. 'Tupoljevci' su isprojektovali zanimljiv eksperimentalni prototip – 'Tу-130'. Bio je težak preko 32 tone i imao dužinu 8,8 metara. Napravljena je serija od 5 letilica, ali su svi dalji radovi prekinuti jer su sovjetske interkontinentalne rakete počele da postiži izvanredne rezultate. Ideje 'ДП' i '130' iskorišćene su za projekat raketoplana '136' ('Ту136', 'Звезда') i njegove orbitne varijante 'Спутник'. Varijanta '136' sa pilotom trebala je da napravi krug oko Zemlje i sleti, a 'Спутник' ('137', 'Ту-137') nekoliko krugova i sletanje na aerodrom. Radovi na projektima 'Звезда' i 'Спутник' potrajali su do 1963, ne izlazeći iz okvira idejnog projekta. Ovo je interesantno – u okviru 'Звездe' razmatrana je varijanta izvođenja raketoplana u orbitu pomoću posebnog sistema, čiji je prvi stepen predstavljao strateški nadzvučni avion ('135' ili '139'), a drugi stepen balistička raketa sa raketoplanom umesto bojeve glave. Svako ko pažljivo prati ovu temu na našem sajtu, već je prepoznao – ovo je bila preteča dvostepenog vazdušno-orbitnog aviona 'Спираль'9, blistavog projekta koji je u leto 1966. predlagao biro ОКБ-155 Gruzijca Artjoma Mikojana i njegovog glavnog konstruktora, 55-godišnjeg Gleba Lozino-Lozinskog.

To je skraćenica od ruskog 'дальний планирующий', što znači recimo 'planirajući u daljinu', ili tako nešto... 9 Odlična priča iz istorije kosmonautike. Treba videti kakve su ideje vrcale u glavima političkog i vojnog vrha još pre više od pola veka! 8

6

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Tupoljevljev '130' i Мikojanov 'Спираль'.

'Iver ne pada dalje od klade': mogući izgled 'Putinovog tajnog oružja' objavljen nedavno u svim novinama na Zapadu.

JOŠ MALO ISTORIJE Poreba za hitnim stvaranjem pouzdanog sovjetskog višekratnog kosmičkog sistema kao sredstva zastrašivanja potencijalnog protivnika konstatovana je tokom analitičkih istraživanja Instituta za primenjenu matematiku Akademije nauka SSSR-a i naučnoproizvodne kompanije 'Энергия' u periodu 1971-1975. Zaključeno je da će SAD, nakon uvođenja u eksploataciju svojih višekratnih šatlova, steći odlučnu vojnu prednost na planu nanošenja preventivnog raketno-nuklearnog udara i da treba smisliti pravi odgovor... Tokom 50-ih i 60-ih godina prošlog veka, u SSSR-u i SAD je razvijeno nekoliko projekata višekratnih kosmičkih sistema, o kojima sam u viša navrata (uglavnom opširno) pisao (naprimer 'Спираль', 'M-46', 'DynaSoar' i sl.), no svi oni su bili stopirani u različitim razvojniom fazama. 7

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

1972. godine, odmah nakon donošenja odluke predsednika SAD Niksona o započinjanju sveobuhvatnih radova na programu spejs-šatlova, u SSSR-u je održan niz zatvorenih sastanaka u najužem vojno-patrijsko-vojnom vrhu o tom problemu. Mnogu stručnjaci zemlje su tada isticali mišljenje da će takav način lansiranja korisnog tereta u orbitu biti skuplji od jednokratnih raketa-nosača i da neće doneti nikakvu vojnu prednost; uz to, javiće se i ozbiljni problemu vezani za povratak letilice sa orbite. Čak je iznošeno mišljenje da se radilo o masovnoj dezinformaciji pa čak i blefu sa ciljom uvlačenja SSSR-a u novi krug kosmičkog sukoba i trke u naoružanju. Neizvesnost vezana za buduće potencijalne zadatke programa spejs-šatlova dovela je dalje do strategije njegovog kopiranja radi obezbeđivanja sličnih mogućnosti u pružanju adekvatnog odgovora na buduće izgovore verovatnog neprijatelja10. Sovjetsko rukovodstvo je pažljivo pratilo razvoj programa šatlova, ali pretpostavljajući najgore, tražili su 'skrivenu vojnu pretnju' koja bi se, po njima, manifestovala na dva osnovna načina: • •

Kao mogućnost korišćenja kosmičkih šatlova u funkciji nosača nuklearnog oružja; Kao mogućnost da se šatlovi koriste za krađu sovjetskih satelita i kosmičkih stanica sa orbite. Zato su radi zaštite prve stanice sa ljudskom posadom 'Aлмаз' imale automatski top НР-23 (rus. Нудельман-Рихтер), koji je kasnije zamenjen sistemom 'Щит-2', koji se sastojao od dve rakete klase 'kosmos-kosmos'. Pretpostavka o 'otmici' temeljila se isključivo na osnovu dimenzija teretnog prostora i mogućnosti dopremanja satelita nazad na Zemlju koji su, prema provokativnim tvrdnjama američkih konstruktora, bili gabaritno i težinski bliski sovjetskom 'Aлмазу'. Naravno, sovjetski vojni i politički vrh nije bio upoznat sa dimenzijama i težinom prvih američkih špijunskih elektro-optičkih digitalnih satelita KH-11 'KENNAN' koji su u to vreme razvijani kao budući 'putnici' šatlova11...

Kao rezultat, sovjetska kosmička industrija je dobila zadatak da proizvede višekratni vojno-civilni kosmički sistem sa karakteristikama analognim šatlovima... Prva verzija sovjetskog šatla ('OC-120'), predložena 1975, suštinski se razlikovala od američkog šatla samo po tome što je imala 4 bustera na čvrsto gorivo umesto 2, koliko su imali Amerikanci. Taj sovjetski šatl bio je težak 120 tona. U januaru 1976. Gluškovljev konstruktorski biro PKK 'Энергия' je čitavih 5 godina pre starta prvog američkog šatla ponudio znatno izmenjenu verziju ('OK-92') – za razliku od 'OS-120' i šatlova, tri kiseonik-vodonična motora drugog stepena bili su premeštena sa orbitnog kosmoplana na bivši odbacivi tank II stepena12, čime je omogućeno kombinovanje kosmoplana sa univerzalnom raketom-nosačem 'Энергия'. Novi sovjetski šatl je bio bez goriva težak 51 tonu, od čega je 17,8 tona otpadalo na letilicu a 11 tona na termozaštitu. Godine 1978. projekat 'Буранa' je dobio svoj konačni oblik.

I pored velike želje, u ovom textu neću da se bavim paralelama ruskog i američkog šatla. Uglavnom, opšte mišljenje danas u objektivnom svetu jeste da je i pored velike spoljnje sličnosti dve letilice njihova unutrašnjost i razrada bitno različiti. Čitao sam da su neki momci iz CIA kasnije pričali da su se Rusi nekako dokopavali onih odbačenih verzija šatla i da su odatle crpeli konstruktorske ideje... 11 Ti sateliti su bili kopije Habla, a mnogi tvrde i bolji i – veći! 12 Kod Rusa je uvek neki mrs oko toga! Ukratko, kod rakete-nosača 'Энергия' (11К25), I stepen su činila 4 'Блока A' (tj. bustera 11С25) postavljena oko centralnog II stepena ('Блок Ц'). Korisni teret rakete je bio postavljan bočno, na drugi stepen. Pogledaj sliku. 10

8

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Konfiguaracija motora na 'OС-120', 'OK-92' i 'Бурану'. Tri marševska motora iz repa 'OС-120' su kod 'OK-92' prebačena dole na bivši rezervoar (i kosmoplanu su dodate 2 bočne gondole sa mlaznim kerozinskim motorima Д-30КП za let kroz atmosferu. Kod 'Буранa' je konfiguracija bustera I stepena 'Энергиje' aerodinamički doterana, dodat je još 1 motor, a šatl je poprimio konačan oblik... Objektivno, mnogo bolje izgleda od Nasinog šatla.

U maju 1976. i službeno je odobren strogotajni program višekratnog kosmičkog transportnog sistema (rus. MTКС) 'Энергия-Буран'. 70 ministarstava i 1286 sovjetskih preduzeća (više od 1 milion ljudi) uzelo je učešće u stvaranju ovog sistema, čiji će se troškovi za 18 godina popeti na preko 16 milijardi rubalja po cenama iz 199013. Radi poređenja, tokom trajanja programa američkih šatlova potrošeno je ukupno $160 milijardi. Glavni proizvođač broda je bilo specijalno preduzeće НПO 'Moлния'14. Na čelo novog preduzeća je u svojstvu generalnog direktora i glavnog konstruktora došao Ukrajinac i doktor nauka Gleb Jevgenijevič Lozino-Lozinski (1910-2001), koji je još od 60-ih godina radio kao rukovodilac na projektu sistema 'Спираль'15. Proizvodnja orbitnih letilica obavljana je 1980. godine u Tušinskom zavodu za mašinogradnju ('TЗМ'16); 1984. bio je dovršen prvi potpuno opremljen primerak. Iz fabrike,

Kada je 1993. pijani Jeljcin ugasio program, procenjivano je da je čitav program 'pojeo' – pretvoreno u tadašnje dolare – oko $71.550.000. Naišao sam na ovakav podatak: 1989. je za budžet kosmičkog programa SSSR-a izdvojeno 6,9 mld. rubalja, za privredu i nauku 1,7 a za odbranu 3,9 mld. rubalja. Za 'Буран' je otišlo 1,3 mld., što je svega 25 rubalja po stanovniku godišnje. Iako su i tada – kao i danas – mnogi pričali da kosmos jede velike pare jedne zemlje, to je tada bilo samo 0,25% nacionalnog dohotka. Radi poređenja, budžet je bio 10 puta manji od rashoda ministarstva za melioraciju i 5 puta manji od pomoći koju je SSSR davao drugim zemljama... 14 Jedno od najvećih aviokosmičkih preduzeća SSSR-a, osnovano 1976. radi proizvodnje 'Буранa'. Preduzeće je osnovano fuzijom Eksperimentalnog zavoda za mašinogradnju V.M. Mjasiščeva sa još dva konstruktorska biroa. Generalni direktor 'Moлниje' je bio G.J. Lozino-Lozinski, koji je do tada radio na projektu 'Спираль'. NPO 'Moлния' ne treba pomešati sa УНПП 'Moлния' iz Ufimska (elektronika za motore aviona) ili vojnim specijalnim konstruktorskim biroom СКБ 'Moлния' iz Ukrajine. 15 Lozinski je posle bio rukovodilac kontroverznog projekta 'MAKS' (Multi-purpose Reusable Aerospace System), a kasnije je radio i na avionima 'MиГ-29' i 'MиГ-31'. 16 Sve do skora je to bilo najveće preduzeće aviokosmičke industrije Rusije. Proizvodili su sve – od vojnih aviona i vetro-generatora do trolejbusa i tramvaja. A pazi ovo: u sovjetsko vreme u fabrici je radilo 28.000 ljudi, posle raspada države oko 3500, a 2012. oko 1500... Od 2013. bilo je zaposleno 860 radnika, a kada su 2 godine kasnije bankrotirali – 706 radnika. Posle svih procedura, u fabrici nije ostalo više od 150 ljudi. 2018. sva imovina 'TЗM' je javno rasprodata za siću... 'Slučajno' je 2015. u fabrici izbio požar i izgorelo je 13

9

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

letilica je vodenim putom (na šlepu pod ceradom) prevežena u podmoskovski grad Žukovski, a odatle (sa aerodroma 'Žukovski') vazduhom (specijalnim Mjasiš-čevljevim avionom-transporterom ВM-T 'Aтлант') do aerodroma 'Jubilejni' kazahsta-nskog kosmodroma 'Bajkonur'.

Slika koja je obišla svet, a i danas izaziva divljenje svih...

Za sletanje kosmoplana 'Буран' bila je posebno napravljena specijalno ojačana uzletno-sletna pista na aerodromu 'Jubilejni' dužine 4,5 km. Osim toga, ozbiljno su renovirane i kompletno ponovo opremljene potrebnom infrastrukturom dve rezervne piste za sletanje 'Буранa' – vojni aerodromi 'Simferopolj' na Krimu i 'Vastočni' (Horolj) u Primorju17, a takođe je napravljeno ili ojačano još 14 rezervnih aerodroma za slučaj potrebe, uključujući čak neke van teritorije SSSR-a (na Kubi i u Libiji). Specijalno za potrebe prevoza sa alternativnih aerodroma, Antonov je napravio šestomotorni avion Aн-225 'Mрия' (po NATO kodifikaciji 'Cossack'), koji se i danas nalazi u upotrebi u Ukrajini. Imao je nosivost do 250 tona! Svoj prvi i jedini kosmički let 'Буран' je izveo 15. novembra 1988. godine. Kosmički ansambl je lansiran sa kosmodroma 'Bajkonur' uz pomoć rakete 'Энергия' (11K25)18. Let

15.000 m2. Istraga je utvrdila da je vatra podmetnuta, ali kao i kod nas nikad se nije objavilo ko... Izgoreo je baš onaj deo gde je bio sastavljan 'Буран'. 17 Deo Amursko-Sahalinskog dela Dalekog istoka Rusije, koji obuhvata južni (Zaamurski) deo Habarovskog kraja i Primorski kraj Ruske Federacije. Tu je glavni grad Vladivostok. 18 Kakav bi ja bio Rusofil a da nisam napisao o ovoj raketi poseban tekst sa dovoljno lepih ilustracija. Bila je prva sovjetska raketa koja je koristila kriogeno gorivo (tečni vodonik i kiseonik), i ujedno je bila najmoćnija

10

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

je trajao preko 3 sata, brod je napravio 2 kruga oko Zemlje, a zatim horizontalno sleteo, bez motora, kao jedrilica. Let je izveden bez posade, potpuno u automatskom režimu, uz pomoć sovjetskih brodskih računara i softvera (šatl je mogao da sleće jedino pomoću ručnog upravljanja). Ova činjenica – let orbitera i njegovo automatsko sletanje uz pomoć računara – uvela ga je i u Ginisovu knjigu svetskih rekorda. Razlozi zbog kojih su radovi na programu 'Энергия-Буран' suspendovani još pre sloma SSSR-a, ostaju i danas nejasni. Sudeći prema podacima koje je 2004. objavila Federalna kosmička agencija, sumnja o svrsishodnosti nastavka radova na 'Буранu' i svih programa u vezi njegove gradnje potekla je od njegovog naručioca – Ministarstva odbrane SSSR-a. I mada je nakon uspešnih testiranja kosmoplana Savet odbrane SSSR-a snažno potvrdilo neophodnost za 'Буранoм', naročito u pogledu odbrane zemlje, ipak Ministarstvo odbrane, a uz njih i političko rukovodstvo, nisu podržali takav stav. Posle 15 godina uspešnih ispitivanja sistema 'Энергия-Буран', 'Роскосмос' je konstatovao da je sistem ispred svog vremena, a Ministarstvo odbrane da zemlja nije spremna za njegovo korišćenje. 1990. godine radovi na programu 'Энергия-Буран' su obustavljeni, a u maju 1993. program je konačno zatvoren. Jedini 'Буран' koji je 1988. poleteo u kosmos uništen je 12. maja 2002. nakon pada krova montažne hale na Bajkonuru, u kojima je čuvan zajedno sa delovima rakete 'Энергия'. Tada su u hangaru poginula i sedmorica radnika. Najveći deo tehničkih informacija o toku leta nedostupni su današnjim istraživačima, jer su snimljene na magnetne trake za računar БЭСМ-619, čije kopije nisu sačuvane. Deo istorijskog leta je mogao da se rekonstruiše jedino na osnovu sačuvanih papirnih rolni štampača AЦПУ-12820 sa delovima brodske i zemaljske telemetrije. Tokom rada na projektu 'Буранa' napravljeno je nekoliko prototipova radi dinamičkih, električnih, aerodinamičkih i drugih testova. Nakon zatvaranja programa, te letilice su ostale u vlasništvu različitih naučno-istraživačkih instituta i proizvodnih preduzeća. Zna se, naprimer, da se pojedini prototipovi nalaze u raketno-kosmičkoj korporaciji 'Энергия' i u НПО 'Moлния'21. Kopija 'Буранa' u punoj veličini, označena kao 'БTС-002', napravljena je za atmosferska testiranja sletanja, uključujući i automatski režim. U njegovom repnom delu su se nalazila četiri Ljuljkova turbomlazna motora AЛ-31 (planirana za Suhoja 'Су-27') ukupnog potiska 40 tona, što mu je omogućavalo uzletanje i sa običnog aerodroma. Od

raketa Sovjetskog Saveza - ukupna snaga njenih motora bila je oko 170 miliona konjskih snaga (127.000 MW). Zahvaljujući svojoj vrhunskoj konstrukciji, РН 'Энергия' se smatrala univerzalnom letilicom, sposobnom da u orbitu oko Zemlje iznese korisni teret od 100 tona, bilo u vidu višekratne orbitne letilice, bilo u vidu samostojećih kosmičkih letilica teške kategorije ('Скиф-ДМ'). U tome se i sastojala principijelna razlika između sovjetske 'Энергия' i američkog 'Space Shuttlea': kod šatla snagu za uzletanje nije stvarao središnji raketni blok, jer je tobio samo bezmotorni spoljni rezervoar za gorivo (ET), te šatlovi nisu mogli da uzlete bez pomoći samog orbitera, u koji su ugrađena tri kiseoničko-vodonička raketna marševska motora [7] (SSME). 19 БЭСМ-6 (rus. Большая Электронно-Счётная Машина) – prvi sovjetski superračunar drugog pokolenja, tj. sa poluprovodničkim tranzistorima. Računar je konstruisao heroj i akademik dr S.A. Lebedev. Obavljao je 1 milion operacija u sekundi. Zauzimao je površinu od 225 m2. 20 Štampač povezan sa računarom, koji automatski piše na rolnama papira informacije u obliku slova, cifara, matematičkih simbola itd. Ovaj štampač je ispisivao oko 420 redova u minutu. 21 Tokom raspada SSSR-a svašta se ispodešavalo, tako da su sve informacije iz tog perioda problematične. Kaže se da je bilo 14 prototipova, od kojih su neki i dalje u Rusiji, a neki prodati (koje tada drpio lovu – ne zna se!) u Nemačku, Australiju, Kazahstan pa čak i u Bahrein!

11

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

1985. do 1988. koristili su ga inženjeri Gromovljevog naučnog probnog centra ('ЛИИ') u Žukovskom radi pripremnih radnji za let u kosmos22.

'BTS-0.02 OK-GLI' (rus. БТС-002 ОК-ГЛИ, Изделие 0.02, odn. БТС-02, Большой транспортный самолёт второй, Орбитальный корабль для горизонтальных лётных испытаний) na aerosalonu MAKS-97 na aerodromu Žukovski. Dužina – 36 m; visina – 16 m; raspon krila – 24 m; zapremina kabine za posadu – 73 m3; maksimalna uzletna težina – 92 t, maks. brzina – ~600 km.

Mnoga tehnička rešenja, dobijena prilikom gradnje 'Буранa', kasnije su korišćena u raketno-kosmičkoj tehnici Rusije (recimo, za buduću raketu 'Soюz 5'), ali i drugih zemalja... Ipak, svima je ostao gorak ukus u ustima da je prilika nepovratno propuštena...

UMESTO UVODA Šta je ustvari bio 'Буран'? Videćeš da bi i danas, skoro pola veka od nastanka projekta, jedna takva letilica smatrana za super-naprednu letilicu. Sovjeti su je krstili kao 'Kрылатый орбитальный корабль многоразового использования' – 'Orbitalni brod sa krilima za višekratnu upotrebu' (u Americi su, po svom običaju, smislili da za istu stvar koriste samo jedni reč – šatl). Prvenstvena namena mu je bila obavljanje različitih odbrambenih zadataka; odnošenje na orbitu različirih kosmičkih objekata i njihovo održavanje; transport modulâ i posadâ za montažu u orbiti velikih struktura i međuplanetnih kompleksa; vraćanje na Zemlju neispravnih ili isluženih satelita; razvoj opreme i tehnologija za proizvodnju u kosmosu i donošenje produkata na Zemlju; i ostali teretno-putnički prevoz na maršruti Zemlja-kosmos-Zemlja.

Za to vreme je imao 11 rulanja i leteo je 24 puta (najveća visina 6 km), u ukupnom vremenu od ~8 sati. Napravljen je pod ličnim rukovodstvom Lozinskog. Ovim šatlom je letelo 6 kosmonauta koji su uvežbavali za buduće letove. Šatl je bio sporadično izlagan javno na moskomskom salonu 'MAKS', dat je na lizing Sidneju za Olimpijadu 2000, a onda 2008. prodat Nemcima za €10 miliona. 22

12

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

'Буран' je, kao i US šatlovi, trebalo da ima prvenstveno vojnu namenu. Deo korisnog tereta sovjetskog kosmoplana bilo je oružje napravljeno na zajedničkoj bazi ali sa različitim namenama – laserskim (bojevi kompleks 'Скиф-ДМ') i raketnim (kompleks 'Kаскад'). Konstruktivno, kao osnova je služio unifikovani servisni modul i agregati orbitne stanice serije 17K ДОС ('Салют'). Dinamička maketa laserske stanice je čak 15. maja 1987. lansirana na prvom probnom letu rakete 'Энергия'. Levo: 1 – servisni modul i gorivo; 2 – pogonski modul; 3 – laserski kompleks. Sredina: 1 – osnovni blok koji u sebi sadrži agregate, gorivo i elektroniku; 2 – oružni kompleks; 3 – bojeva samonavođena rakete (krajnje desno).

'Буран' je trebalo da posećuje sovjetsku orbitnu stanicu 'Mир-2'.

13

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Tehnika lansiranja udarnih blokova iz 'redenika' u 'Бурану'. Sve se odvija vrlo brzo...

Levo je prikazana vojna kosmička stanica sa tzv.'udarnim blokovima'. Svaki modifikovani 'Буран' je trebalo da nosi katapult sa 5 udarnih blokova, zapravo nuklearnih projektija snage 5 Mt. Jedan udar bi zbrisao sve u pojasu širine 3000 km.

14

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

U drugoj varijanti, u tovarnom prostoru 'Буранa' mogla je da se smesti eskadrila bojevih blokova napravljenih na bazi eksperimentalnog modela 'Буран' (aparati porodice 'БОР'23)

'Буран' je mogao da ponese u orbitu i moćan fluorni laser, koji je vremenom trebalo dopunjavati, a kosmoplan jhe bio idealan za to. Ovde se nalazi ruski skrinsejver koji ilustruje kako momenat dopunjavanja bojevog lasera, tako i sve faze funkcionisanja laserske stanice.

O njima sam pisao (rus. БОР, Беспилотный Орбитальный Ракетоплан) kada sam obrađivao projekat orbitnog kosmoplova 'Спираль'. 'БОР' su bili makete 3 puta manje od prave letilice i više puta su izvodili orbitne letove (preko 200 km) i spuštali se u Indijski okean! 23

15

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Bilo je planirano da se napravi ukupno 5 kosmoplana tipa 'Буран'. Za tu svrhu su odabrani proizvodni kapaciteti Tušinskog zavoda za mašinogradnju (ОАО 'TЗM') na severozapadu Moskve (direktor S.G. Artjunov), koji su već imali iskistva sa gradnjom velikih nadzvučnih strateških bombardera 'T-4', i koji su zajedno sa preduzećem НПО 'Moлния' rešavali najteži zadatak – razraditi nove proizvodne i tehnološke procese gradnje planera24 orbitalnog broda.

Suhojevljev 'T-4' je bio sovjetski izviđački, protivbrodski i strateški bombarder velike brzine – oko 3200 km/h. Trebalo je da početkom 60-ih bude sovjetski odgovor na američki North American XB-70 'Valkyrie'.Prvi put je poleteo u avgustu 1972. a vozio ga je Vladimir Iljušin, sin slavnog konstruktora. Leteo je ukupno 10 puta na visini od 12 km. Imao je dužinu 44 m i težinu na uzletanju 135 tona.

PLANER ORBITNOG BRODA 'БУРАН' Osnovna konstrukcija 'Буранa' je bila u vidu planera, koji obezbeđuje aero-dinamičke sile, prima sva opterećenja u svim fazama leta, služi kao korpus broda, i u svom sastavu sadrži elemente i sisteme koji su omogućavali spuštanje i samo sletanje. Njegova težina, uključujući sve sisteme, iznosila je oko 40% osnovne težine broda. Konstrukcija planera (bez termozaštite) obezbeđivala je smeštaj i zaštitu posade, korisnog tereta i različitih sistema i opreme od agresivne okoline u svim etapama leta. Konstrukcija planera je uključivala (vidi sliku):

Za ovo, ovaj deo letilice, Rusi imaju reč планер, Amerikanci airfoil, a Britanci aerofoil, a mi ... ništa. To je, koliko shvatam, telo takvog oblika da krećući se kroz vazduh stvara aerodinamičku silu... Da bih izbegao pometnju, ja ću nadalje u textu koristiti rusku reč. 24

16

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

- hermetični modul kabine za posadu; - prednji deo trupa; - srednji deo trupa; - repni deo trupa; - balansirajući trimer; - konzole krila sa aerodinamičkim površinama za upravljanje (elevonima sa svojim trimerima), napadnom ivicom krila i udubljenjima za stajni trap; - vertikalno kormilo sa vazdušnom kočnicom; - elementima za kačenje instrumenata, opreme, provodnika, pojaseva, itd.

Konstrukcika planera: 1 – prednji štit ('kok'); 2 – prednji deo trupa – 'agregat Ф-1'; 3 – prednji blok motora za upravljanje; 4 – fermetizovana kabina; 5 – krilo sa oblogom; 6 – profili napadne ivice krila; 7 – elevoni; 8 – zaštita elevona; 9 – srednji deo trupa – 'agregat Ф-2'; 10 – vertikalni stabilizator; 11 – kormilo pravca – kočnica; 12 – repni deo trupa – 'agregat Ф-3'; 13 – balansirajući trimer; 14 – poklopci tovarnog prostora sa panelima hladnjaka; 15 – poklopci osnovnog stajnog trapa; 16 – glavni točkovi; 17 – poklopac prednjeg stajnog trapa; 18 – prednji točak; 19 – ulazni otvor.

17

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Trup 'Буранa' je bio podeljen u više sekcija: prednji deo (НЧФ), modul kabine (МК), srednji i repni deo (СЧФ+ХЧФ) i mlazni motori (ВРДУ) koji nisu planirani za korišćenje u tipičnim misijama.

Tokom montaže orbitera, na planer su radi leta u kosmos dodati neophodni sistemi i agregati, koji su činili oko 20% uzletne težine 'Буранa', a takođe i univerzalna oprema za radove sa korisnim teretom, koja je činila oko 11% uzletne težine.

Formiranje planera u pogonima НПО 'Moлния' tokom leta 1988. I oni će, kao i zavod u Tušinskom, uskoro pasti pod stečaj, a njihova oprema rasprodata bud-zašto... Perestrojka, privatizacija, tipovi poput Jeljcina...

18

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Pri gradnji orbitnog broda 'Буран' usvojena je koncepcija relativno 'hladne' unutrašnje termozaštitne konstrukcije planera (-130° +160°C), s tim što su sâm vrh trupa ('kok') i napadne ivice krilâ bile napravljene od ugljeničkog kompozitnog materijala 'Гравимола' da bi se napravila sigurna toplotna barijera u spojevima sa osnovnom konstrukcijom. Izrada planera je zahtevala i rešavanje problema intenzivnih akustičkih (vibracionih) naprezanja25, koja su direktno vezana za dinamičku snagu konstrukcije i termozaštite, kao i onih vezanih za pouzdanost funkcionisanja opreme i posade. Ekstremna opterećenja konstrukcije javljala su se prilikom lansiranja i prolaska kroz transzvučni dijapazon brzinâ26 u fazama uzletanja i silaska sa Zemljine orbite. Pri startu i u početnoj fazi uzletanja, akustično opterećenje je nastajalo usled delovanja nadzvučnih mlazova snažnih pogonskih motora rakete-nosača, a u delu leta sa transzvučnim brzinama, kada se stvaraju maksimalna opterećenja (pročitaj ukratko o tome ovde), dolazilo je do pulsiranja pritiska u graničnom sloju i stvaranja nestcionarnih talasa...

Izuzetno negativna pojava prilikom lansiranja, zbog čega se ispod rampe puštaju reke vode koje upola smanjuju akustička opterećenja! Prilikom lansiranja spejs-šatlova, oko 1,2 miliona litara vode bivalo je ispumpano za oko 41 sekunde tokom lansiranja. Voda je izlazila iz mlaznica prečnika 2 metra, a pumpanje je započinjalo 7 sekundi pre paljenja motora. 26 Transonične brzine su one do brzine zvuka – 0,8-1,2 Mahova (980-1470 km/h na nivou mora). 25

19

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

PREDNJI DEO TRUPA (НЧФ) 'НЧФ' je ruska skraćenica od 'Носовая Часть Фюзеляжа'. Prednji deo trupa je imao dužinu od 9 metara, širinu 5,5 i visinu od 6 metara, a služio je za instaliranje modula kabine, bloka motora za upravljanje u orbiti i ostalu neophodnu opremu... Prednji vrh, koji je prilikom povratka u atmosferu trpeo najviše temperature, bio je napravljen od kompozitnih ugljeničkih vlakana. Materijal je bio nazvan 'Гравимол', a proizvodili su ga u institutu НИИ 'Графит'. Po karakteristikama je bio isti, pa u nečem čak i bolji od američkih analoga. Pilotska kabina je bila projektovana i proizvedena u konstruktorskom birou Mjasiščeva, a onda testirana na 'Бурановој' probnoj letilici 'OK-ГЛИ'. Čitav prednji deo je bio hermetički zatvoren i horizontalno podeljen u 3 sekcije: u prvoj su sedeli pilot i posada, u drugoj su bili računari, ulaz u letilicu, sedišta za eventualne putnike i sl., i u trećoj različiti sistemi i oprema. Glavni problem s kojim su se konstruktori suočili bilo je hermetičko zatvaranje (dužina zavarenih hermetizovanih spojeva bila je 153 metra, a broj hermetički zatvorenih otvora 1018!) Ipak, na kraju je postignuto da isticanje vazduha iz kabine bude svega 1,5 kg/dnevno, što odgovara rupici na kabini prečnika 0,35 mm!

Delovi prednjeg dela trupa ('Agregat Ф-1'): 1 – prednji 'kok'; prsten N1k; 2 – nosač 'koka'; 3 – modul kabine (nije ovde prikazan, ali jeste kasnije); 4 – gornji delovi rebara; 5 – izlasci za slučaj havarije; 6 – ramovi prozora; 7 – kostur šoferšajbne; 8 – prsten N7; 9 – paneli gornje sekcije; 10 – spojnica sa drugom letilicom; 11 – poklopac ulaza; 12 – donji delovi rebara; 13 – zvezdani otvor; 14 – paneli donje sekcije. (Velika slika.)

Ovde je najzanimljiviji taj tzv. 'zvezdani otvor', koji se nalazio na levom zidu trupa, ispred kabine. Kroz njega su 'gledali' senzori za zvezdanu orijentaciju, a to su u ranim fazama projektovanja 'Буранa' konstruktori napravili po uzoru na spejs-šatlove. Od tog se kasnije odustalo, a otvor je postojao samo na prvom prototipu koji je poleteo sa pilotima27, 'БTС-0.02 OK-ГЛИ', ali je tom prilikom bio pokrivet termozaštitom.

Ovim kosmoplanom je letelo i rulalo više probnih pilota, a najviše (14 letova i 6 rulanja) Rimantas Stankjavičius (1944-1960). 27

20

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

'Šoferšajbna' je imala šest prozora od kvarcnog stakla, a iznad su se nalazila dva otvora za slučaj katapultiranja posade i dva dodatna prozora za kontrolu prilikom spajanja sa drugom letilicom.

Prednji točak stajnog trapa nije konstruktivno pripadao prednjem delu trupa nego srednjem ('Agregat Ф-2'). Prednji deo trupa je napravljen od aluminijumskih legura (1201Т1, Д16чТ1), titanijumske legure (ВТ-23) i čelika (ЭИ-696).

21

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

'Буран' je imao po par točkova ispod svakog krila, i jedan manji u 'nosu'. Mehanizme je proizvodilo preduzeće 'Гидромаш' iz Nižegoroda, koji proizvode trapove i za 'Migove', 'Jakove', 'Tupoljeve, 'Iljušine' ... Točkovi su po uvlačenju bili hermetički zatvoreni i termozaštićeni u svojim nišama koje je pravio pogon 'НИИХимМаш' iz Zagorska. Desno je prikazan prednji točak sa hidraulikom.

SPOLJNJA KONFIGURACIJA Spolja, orbitalni brod 'Буран' je bio napravljen na sličan način kao obični avion: bio je to bezrepi trup sa nisko postavljenim krilom sa napadnom ivicom u obliku dvostruke strele; aerodinamički sistemi upravljanja uključuju elevone28 i veliki balansirajući trimer dužine 5 metara, raspoređene na zadnjem delu trupa, i kormilo pravca koje je moglo da se 'rascepi' po dužoj ivici i tako posluži kao vazdušna kočnica; sletanje 'po avionski' omogućavao je trodelni stajni trap ('trokolica', sa nosnim točkom).

Kontrolne površine koje kombinuju funkcije elevatora i elerona. Najčešće ih koriste bezrepi avioni kao što su 'leteća krila'. Elevone su koristili šatlovi, Avro 'Vulcan', Northrop Grumman B-2 'Spirit', 'Concorde' itd. 28

22

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Sistem 'Энергия-Буран'. Raketa je posedovala sopstvene sisteme za navigaciju, navođenje i kontrolu leta – za razliku od šatlova koji su nosili celokupni kontrolni sistem u orbiteru.

23

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

24

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

'Буран' i 'Энергия' su transportovani do lansirne rampe horizontalno po pruzi (uđani lokomotive!), a onda hidraulički podizani i punjeni gorivom. Spejs-šatlovi su voženi vertikalno guseničarom dugim 40 metara zajedno sa busterima punim čvrstog goriva.

25

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

'Elevon' i kinematički sistem za njegovu aktivaciju. 'Elevon' se sastoji od 2 segmenta prikačena sa po 3 šarke. Svaka sekcija je nezavisna i mogla je da se digne 35° ili spusti za 20°. Da kroz zazor prilikom sletanja ne bi prolazila plazma, prekriven je specijalnim elastičnim materijalom.

Vertikalno kormilo ukupno ima površinu od 39 m2, dok je pokretni deo površine 10,5 m2. Težina repa – 1786 kg. Levo: rad kormila u režimu upravljanja (±23°). Sredina: rad kormila u režimu kočenja (nezavisno otvaranje za ±43,5°). Desno: rad u kombinovanom režimu.

26

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

UNUTRAŠNJA GRAĐA I KONSTRUKCIJA

Građa orbitnog broda 'Буран' (11Ф35): 1 – prednji blok motora za upravljanje; 2 – instrumentni otsek; 3, 5, 6, 21 – blokovi opreme; 4 – pilotska kabina; 7 – komandni otsek; 8 – radarski visinomer; 9 – otsek za korisni teret; 10 – blok za dodatna testiranja ('37KБ' 29); 11 – pomoćni pogonski uređaj РTВД-1430; 12 – dvodelna vazdušna kočnica; 13 – kontejner s kočionim padobranina (3 kom. po 25 m2); 14 – kombinovani pogonski sistem (ОДУ31); 15 – blok motora za upravljanje (levi i desni); 16 – tank za gorivo; 17 – veliki trimer; 18 – zadnje brave spoja broda sa raketom pri lansiranju; 19 – tank za oksidator; 20 – prednje brave spoja broda i rakete; 22 – agregati; 23 – blok sistema termoregulacije.

U prvom i jedinom letu, u tovarnom prstoru je bio jedan modul (БДП, блок дополнительных приборов) za testiranje u kome su se nalazili brodski telemetrijski sistemi, 48 akumulatora za slučaj havarije 'Бурана', sistem od 12 akumilatora za napajanje samog modula, protivpozarni sistem, sistem za osbvetlenje i sl. Modul je imao dužinu 5,1 m, obim 4,1 m, težinu 7150 kg i zapreminu 37 m3. 30 Posle silaska s orbite, brod je ulazio u 'bezmotorni' planirajući let, a za rad površina za upravljanje je bio potreban izvor energije koji bi stvarao pritisak u hidrauličkom sistemu. Time su mogli da funkcionišu elevoni, kočioni sistem i otvaranje stajnog trapa. Taj pomoćni motor РТВД-14 proizvođača Ljuljka (danas 'Сатурн') koristio je kao gorivo 180 kg hidrazina, imao snagu od 140 KS, težinu 235 kg, a mogao je neprestano da radi 75 minuta... 31 Ovaj sistem (17Д11) bio je podeljen u 3 bloka: osnovni, dva repna i prednji blok. U sistem su ulazila 2 marševska motora 17Д12 za orbitno manevrisanje potiska 90 kN, 38 motora 17Д15 za upravljanje potiska po 4 kN i 8 motora РДМТ-200К za precizno orijentisanje potiska samo 0,2 kN... 29

27

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Tzv. tehnografika, rendgenski prikaz 'Буранa'. (Velika slika.)

Konstruktivna šema višekratnog kosmičkog broda 'Буран' V. Lukaševiča i A. Mihejeva. (Velika slika.) 1 – prednji 'kok' (vrh) od 'karbon-karbonskog' meterijala 'Гравимол'; 2 – nosač vrha vrha trupa;

28

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

3 – prstenovi prednjeg dela trupa; 4 – ketamičke pločice višekratne toplotne zaštite; 5 – Elastične podloške (izolacija) pločica; 6 – tehnološki i/ili konstruktivni (radioprozirni) otvori; 7 – pito-cev (za merenje brzine vazduha prilikom sletanja); 8 – motori za upravljanje u prednjem bloku kombinovanog pogonskog sistema (ОДУ); 9 – motori za preciznu orijentaciju u prednjem bloku ОДУ; 10 – prednji zid modula kabine; 11 – držači modula kabone za prednji deo trupa; 12 – radioprozirni poklopac antenskog sistema navigacije; 13 – rebra prednjeg dela trupa; 14 – predni stajni trap; 15 – dovod vazduha za kabinu; 16 – blok za filtriranje i hlađenje vazduha u servisnom otseku; 17 – oprema u bloku za održavanje životnih potreba; 18 – prostor u bloku za održavanje životnih potreba; 19 – krevet; 20 – bife; 21 – ploče za spajanje sa drugim letilicama; 22 – sanitarni kanister; 23 – sakupljač urina; 24 – ulaz; 25 – ulazni poklopac; 26 – pod bloka za održavanje života; 27 – prednji zid komandnog otseka; 28 – otvor u podu komandnog otseka za prolazak u otsek za održavanje života; 29 – sedište komandira broda; 30 – sedište pilota; 31 – sedište brodskog inženjera; 32 – sedište specijaliste misije; 33 – pult za upravljanje robotskom rukom; 34 – stalci sa elektronikom; 35 – instrumenti sistema za upravljanje letilice; 36 – klima-uređaj; 37 – razvodna tabla; 38 – protivpožarni aparat; 39 – zadnji prozor; 40 – prednji prozori ('šoferšajbna'); 41 – gornji prozori za kontrolu spajanja; 42 – vizir bloka komandnih instrumenata; 43 – blok komandnih instrumenata; 44 – komandna tabla; 45 – nožne upravljačke komande; 46 – ručica za upravljanje elevonima; 47 – unutrašnja izolacija pilotske kabine; 48 – spojni modul; 49 – antena sistema za spajanje; 50 – androgeni sistem za spajanje АПАС-89 na prelaznom tunelu u transportnom položaju; 51 – sistem za spajanje АПАС-89 na prelaznom tunelu u radnom položaju; 52 – robotska ruka u radnom položaju; 53 – robotska ruka u transportnom (fiksiranom) položaju; 54 – držač 'lakta' manipulatora; 55 – 'rameni pojas' levog manipulatora; 56 – radijator sistema retmoregulacije (ugao otvaranja je 35° za prva dva poklopca); 57 – bravice za zatvaranje poklopaca otseka za korisni teret; 58 – radijator sistema termoregulacije (fiksirani za poslednja dva poklopca); 59 – otvoreni kompozitni poklopci otseka za korisni teret u orbitnoj konfiguraciji; 60 – kablovi sistema za upravljanje, elektrosnabdevanje i sl.; 61 – magistrale kombinovanog pogonskog sistema (ОДУ); 62 – sistem elektronapajanja; 63 – tank sa gasom pod pritiskom; 64 – ram N7 srednjeg dela trupa; 65 – ram N7a srednjeg dela trupa; 66-79 – ramovi srednjeg dela trupa od N8 do N14a; 80 – remenjača za montažu napadnih ivica krila; 81 – deo napadne ivice krila od 'karbonkarbonskog' materijala 'Гравимол-В'; 82 – glavni stajni trap; 83 – niša glavnog stajnog trapa; 84 – poklopac stajnog trapa; 85 – mehanizam za otvaranje poklopca stajnog trapa; 86 – mehanizam za otvaranje stajnog trapa; 87 – prednji zid krila; 88 – nosač N1 krila; 89-100 – rebra krila od N1a do N8; 101-109 – ramenjače krila od N4 do N10; 110 – mehanizam elevona; 111 – elevoni; 112 – balasirajući trimer; 113 – motor АЛ31Ф u motogondoli (na avionu-analogu 'БТС-002 ГЛИ'); 114 – repni blok ОДУ; 115 – marševski motor (za orbitno manevrisanje) orbitera; 116 – pomoćni pogonski motor РТВД-14; 117 – osnovni blok ОДУ; 118-121 – ramovi od N22 do N26; 122 – padobranski kontejner; 123 – pogon kormila pravca/vazdušnog kočenja; 124 – gornja usmerena antena OHA-1 u radnom položaju; 125 – АЛ-31 u motogondoli (u prvobitnoj verziji orbitera i na avionu-analogu 'БТС-002 ГЛИ'); 126 – poklopac turbine; 127 – dvodelno kormilo pravca; 128 – reduktor kormila pravca; 129 – antena ispod radioprozirne zaštite; 130 – amovi za pričvršćivanje korisnog tereta; 131 – podužni nosač repa; 132 – poprečni nosači (rebra) repa; 133 – nevidljivi kosmonaut u skafanderu 'Орлан' i sa rancem za kretanje po otvorenom kosmosu.

29

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Konstruktorski biro konstruktora A.M. Ljuljka je krajem 70-ih napravio male pomoćne pogonske motore РТВД-14 koja su radila na hidrazin. Svaki motor (bilo ih je 3 na orbiteru) stvarao je pritisak do 28...37 kg/cm2. Sličan uređaj (TP-22, ali na vodonik) napravio je Artjom Ljuljak i za raketu 'Энегрију'.

Testiranja motora orbitera na Bajkonuru od 15. februara do 25. aprila 1988. Levo je momenat rada pomoćnih pogonskih motora (vidi se oblak gasova), a na desnoj slici se vidi normalni rad protivpožarnog sistema...

30

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

HERMETIČNA KABINA U prednjem delu 'Буранa' nalazila se hermetizovana kabina zapremine 73 m3 za posadu (2-3 čoveka) i putnike (do 6 ljudi), odseci brodske opreme i prednji blok motora za upravljanje. Kabina, u kojoj je trebala da se nalazi i tokom leta radi posada, imala je dva nivoa: gornji – komandni otsek i donji – otsek za zadovoljavanje životnih potreba putnika, ispod kojeg se nalazio servisni otsek sa pomoćnom opremom koja nije non-stop neophodna... Komandni otsek je sadržavao dva radna mesta opremljena sedištima tipa 'K-36РБ' na katapultiranje. Dizajn kabine je predviđao izlaze za slučaj nužde, koji su bili opremljeni užadima za spuštanje. Varijanta kabine predviđena za posadu od 4 člana sa individualnim sredstvima za spašavanje, imala je u prednjem delu otseka za zadovoljenje životnih potreba putnika dva dopunska katapultirajuća sedišta. Spolja sa zadnje strane kabine bio je montiran modul komandnih instrumenata, unutar koga se nalazila brodska elektronika32 sa računarom 'Бисер-4' teškim bezmalo 35 kg. Desno se nalazio blok zvezdanih senzora, koji je tokom leta imao otvoren poklopac. Levo se nalazio vertikalni radarski visinomer. Gore se nalazio vizuelni navigacioni sistem, čiji su unutrašnji i vanjski delovi bili montirani na specijalnom otvoru sa zadnjeg zida kabine. Oko kabine su se nalazile brojne radio-tehničke antene. Svaka od njih je bila smeštena u spojevima metalne opšivke i prekrivena radio-transparentnim pokrivkama. Na samom vrhu prednjeg dela nalaze se motori za orijentisanje letilice u kosmosu koje je proizvodio Institut mašinogradnje iz Nižnejog Salda.

Modul kabine 'Буранa' je imao dužinu 5,5 m, širinu 5,0 m i visinu 5,4 m. 1 – montažni nosači kabinskog modula u prednjem delu trupa; 2 – prednji hermetički poklopac; 3 – obloga instrumentnog otseka; 4 – Ukrućenja školjke komandnog otseka; 5 – panel zadnjeg hermetičkog poklopca; 6 – zadnji hermetički poklopac; 7 – obloga otseka za zadovoljenje životnih potreba putnika; 8 – okvir N2; 9 – paneli gornjeg sprata; 10 – okvir zadnjeg hermetičkog poklopca; 11 – lukovi rebra N4; 12 – okvir otvora; 13 – paneli donjeg sprata; 14 – ramovi.

I po današnjim standardima to je bila tehnički vrlo složena oprema. Elektronika je imala 1256 elemenata sa preko 350.000 delova, od čega 75.000 integrisanih kola i 60.000 poluprovodnika sa preko 5 miliona lemova, sve ukupne težine 2630 kg! 32

31

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Opšti izgled kabine. Otseci modula kabine: 1 – komandni; 19 – za životne potrebe; 31 – servisni; Instrumentni otseci: 21, 27, 32; otsek sistema za pripremu leta – 23; Blokovi opreme: 4, 10, 11; pultovi – 3, 5, 16: Sedišta: 6 – pilota; 8 – inženjera leta; 13 – specijaliste; 14 – komandira: Prozori: 9 – gornji; 12 – zadnji; Prolazi: 18 – prolazni; 22 – ulazni; 28 – u servisni otsek; Ploče: 17 – hermetičke ploče; 25 – ploče za spajanje s drugom letilicom; Agregati: 25 – klima uređaj; 15 – protivpožarni; 20 – ormarići; 2 – ploča sa instrumentima; 24 – za dovod vazduha; 26 – bife; 33, 34 – sklopke; 7 – ventil za razhermetizaciju; (Velika slika)

32

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Enterijer otseka za zadovoljavanje životnih potreba putnika pred prvi let 'Буранa'. Desno je komandni otsek. Pilot je imao ispred i oko sebe 9 prozora za rad u orbiti i ručno upravljanje prilikom sletanja.

Katapultna sedišta 'K-36РБ', u kojima su kosmonauti morali da budu u skafanderima 'Стриж', izbacivana su barutnim punjenjem na daljinu do 500 metara ako je raketa do visine od 25 km.

SISTEM ZA OBRADU PODATAKA U PILOTSKOJ KABINI Prema planovima konstruktora, broj 'radnih mesta' u letilici zavisio je od sastava posade, koja je opet zavisila od zadataka konkretne misije. Na 'Буранu' je trebalo da bude 6 radnih mesta: PM-1-2 – radna mesta komandira i pilota; PM-3-6 – radna mesta inženjera, koji brinu o spajanju sa drugim letilicama, o radu robotskim 'rukama' i sistemima korisnog tereta. Oni su imali pultove u boravišnom otseku, spojnom modulu, komori pod pritiskom i u navigacionom otseku. Na svim sovjetskim pilotirajućim kosmičkim brodovima, a takođe i na orbitnim stanicama 'Салют' i 'Алмаз' i šatlu 'Буран', nalazili su se jako slični sistemi za obradu podataka. Ukupno, sistemi su bili teški oko 90 kg, odn. 13% težine tehničke opreme.

33

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Radno mesto komandira i pilota u 'Буранu': ЩВ – gornji štit; ВРДУ – mlazni motori; ПД – instrumentna tabla; ПДП – panel instrumentne table; БПНИ – blok pilotažno-navigacionih informacija; ВКУ – videokontrolna oprema televizijskog tipa; ППЛ – panel levog pulta; ППП – panel desnog pulta; ПЦ – centralni pult; МФПУ – multifunkcionalni pult upravljenja (pult brodskog računarskog kompleksa - БЦВК); ПА – pult abonenta (pult za održavanje veze); 653Б – brodki kosmički sat; pult 'Вымпел' – pult radionavigacionog sistema. (Veća slika.)

Pojedini instrumenti na gornjem delu kontrolne table.

34

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Levo: radno mesto komandira posade u 'БТС-002'. U sredini – komandni otsek u avionu-analogu 'БТС-002'. Desno: radno mesto pilota u 'БТС-002'. Naravno, ovi instrumenti su se razlikovali od budućeg 'Буранa'.

Radno mesto pilota u 'Буранu': ПНП-72 – instrument koji je pilotima davao navigacione informacije tokom leta kroz atmosferu o radiofarovima, žiro-vertikali i sl.; proizvođač Ramenski zavod; ПКП-72 – aviohorizont automatskog pilota sa više funkcija; ИП52 – pokazuje da li su izvučeni točkovi (3 zelena svetla van siluete aviona), ili nisu (tri crvena unutar siluete). Isti indikator postoji na avionima 'Су-27'; proizvođač Kurski 'Прибор'; Radarski visinomer malih visina je merio visine od 0-2000 m; proizvođač УПКБ 'Деталь'.

Prema zvaničnim podacima, u komandnoj kabini je bilo ukupno 1037 prekidača (u Nasinim šatlovima 1666) i 938 svetlosnih lampica (u šatlovima 686), a ukupna težima sistema je iznosila 670 kg. Uz to, 'Буран' je imao 10 monitora a šatl 9, Sovjeti su pratili 86 funkcije a Amerikanci 79, a površina komandne table je bila 4,04 prema 7,46 m 2. OTSEK ZA KORISNI TERET 35

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Ovaj segment se nalazio u srednjem delu trupa i prostirao se od zadnjeg zida pilotske kabine pa do repnog dela trupa. U donjem delu trupa nalazili su se uređaji i agregati sistema, kao što su bili elektroenergetski sistemi (tankovi sa tečnim vodonikom i kiseonikom, instrumentni modul i akumulatori), dok su se u gornjem delu nalazila 'vrata', poklopci teretnog otseka (bilo ih je četiri para, a na svakom se nalazio po jedan radijator sistema za termoregulaciju) koji su se otvarali svaki na svoju stranu. Poklopci su imali dužinu 18,5 metara i širinu (po luku) oko 8 metara i predstavljali su gornji deo trupa, koji je štitio unutrašnju zapreminu sa svojim sadržajem od dejstva spoljnjeg okruženja. Korišćenje kompozitnih materijala omogućilo je da se težina vrata smanji za 600 kg u odnosu na aluminijumsku varijantu...

Prema procenama, 'Буран' je trebalo da ponese oko 30 tona korisnog tereta. Otsek za korisni teret je imao dužinu 18,3 m, prečnik 4,7 m i ukupnu zapreminu oko 350 m3.

36

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Konstrukcija 'Буранa' tokom orbitnog leta. 1 – osnovni blok kombinovanog pogonskog sistema (ОДУ); 2 – blok motora za upravljanje (levi i desni); 3 – korisni teret; 4 – radijatori sistema termoregulacije (prednji su odvojeni od poklopaca); 5 – radarski visinomer (iza spojnog modula33); 6 – prozor za praćenje radova u tovarnom prostoru; 7 – prozori za kontrolu spajanja sa drugom letilicom; 8 – modul komandnih instrumenata; 9 – zvezdano-solarni uređaj; 10 – prednja šoferšajbna; 11 – prednji blok motora; 12 – otsek korisnog tereta; 13 – usmerena antena ONA-1; 14 – usmerena antena ONA-2; 15 – otvoreni poklopci tovarnog prostora; 16 – sistem brodskih manipulatora; 17 – spojni modul sa produžetkom prelaznog tunela.

U tovarnom prostoru se nalazila i usmerena komunikaciona antena OHA-1 gornje polusfere. Na istom mestu ali ispod nalazila se identična antena donje polusfere, OHA-2. Naravno, one su bile predviđene za rad u kosmosu i narilikom prvog leta nisu otvarane.

Iako je postojala opcija da kosmonauti izlaze i pomažu oko rada na nekim budućim eksperimentima, ili lansiranjima satelita ili oružja dopremljenih u orbitu pomoću kosmoplova, glavna pomoć je trebala da bude u vidu dve robotske 'ruke', ili kako su Rusi

Neverovatna ideja! Radi se o sfernom modulu prečnika 2,67 m uz čiju pomoć se moglo iz 'Буранa' (iz kabine) preći na drugi brod ili u orbitnu stanicu. Vidi detaljnije o tome malo kasnije... 33

37

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

govorili 'manipulatora'. Njih je projektovao i proizveo Centralni naučno-istraživački i opitnokonstruktorski institut za robotehniku i tehničku kibernetiku (ГНЦ ЦНИИ РТК РФ) iz SanktPeterburga. Ova ustanova je bila organizovana krajem šezdesetih godina na temelju Konstruktorskog biroa tehničke kibernetike...

SISTEM BRODSKIH MANIPULATORA Da bi mogao da testira robotsku ruku, institut iz Sankt-Peterburga je morao da sagradi specijalni hangar. Da bi imitirali bestežinsko stanje, ruka je bila obešena o posebno razmeštene sajle (slika dole).

Ruka je imala dužinu od 15 metara, koja se pokretala u sve tri ravni i imala 6 stepeni slobode. Sistem brodskih manipulatora se sastojao od dve ruke težine po 360 kg – glavne i rezervne. Na kraju svake ruke se nalazila hvataljka pomoću koje je bilo moguće pomerati korisni teret, što je operator nadgledao uz pomoć dve nezavisne telekamere.

38

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Manipulatorima se rukovodilo pomoću dva džojstika smeštena na zadnjem zidu komandnog otseka pilotske kabine: jedan je bio za ruku a drugi za hvataljku. U automatskom režimu, ruka se kretala prema programiranoj sekvenci instaliranoj u računaru. Sovjetski sistem manipulatora je imao jednu značajnu prednost u odnosu na američki jer je njime moglo da se upravlja ne samo iz letilice već i sa Zemlje. Korišćenje manipulatora nije bilo predviđeno u prvoj misiji, ali jeste u drugoj u decembru 1991. (koja nikad nije sprovedena).

Manipulator sa hvataljkom na vrhu.

39

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Maksimalna brzina 'ruke' bez tereta 30 cm/s a sa teretom 10 cm/s. Posle rada s teretom do 1 tone amplituda oscilacija je oko 50 cm, a zaustavljanje tereta od 1,5-6 tone pravilo je vibracije koje su trajale 2-4 minuta.

IZMENJIVI BLOKOVI I UNIVERZALNA OPREMA Težina korisnog tereta od 30 tona bila je proračunata za kružnu orbitu visine ~200 km i nagiba 50,7°, pa sve što je bilo neophodno za let sa ljutskom posadom na toj orbiti, koji bi trajao do 7 dana i povratak na Zemlju, ulazilo je u planiranu ukupnu težinu orbitera. Da bi rešili neke zadatke misije, dopunski uređaji na orbiteru su se po svom karakteru delila na dve grupe: sastavni delovi broda i sopstveni korisni teret. Sastavni delovi orbitera razrađivani su kao elementi njegove konstrukcije i mogli su da budu u vidu delova (spojni androgeni modul i komora pod pritiskom34) ili u vidu univerzalne opreme (manipulatori i priključne tačke u tovarnom prostoru). Izmenjivi specijalizovani blokovi delova i agregati orbitera koristili su se za sprovođenje orbitnih operacija prilikom ispunjenja zadatog plana u konkretnoj misiji, a univerzalna oprema se koristila za instaliranje korisnog tereta i rad s njim. Izmenjivi delovi zajedno sa opremom činili su izmenjive elemente orbitera, koji su se menjali u zavisnosti od zadatka leta.

Još jedan izraz od čitavog mora koji je nemoguće direktno precesti. Rusi kažu шлюзовая камера a Amerikanci airlock. Opisno, to je komora koja omogućava prolazak ljudi i opreme između letilice koja je pod pritiskom i kosmosa sa minimalnom promenom pritiska u letilici i gubitkom vazduha u njoj. Mala komora poseduje dvoja hermetičkih vrata koja se nikad ne otvaraju istovremeno. Koristi se i u podmornicama, hiperbaričnim komorama itd. 34

40

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Izmenjivi blokovi delova i univerzalna oprema. 1 – spojni modul; 2 – produženi deo tunela; 3 – androgeni spojni agregat AПАС-8935; 4 – antena; 5 – sistem pridržavanja manipulatora; 6 – brodski manipulator; 7 – pokretno radno mesto posade; 8 – gornja usmerena antena ONA-1; 9 – dopunski tank za oksidator; 10 – laboratorijski otsek; 11 – vodonički modul; 12 – dopunski tank za gorivo; 13 – ranac za transportovanje kosmonauta (СПК 36). (Velika slika)

SPOJNI MODUL Vrlo neobična sprava, jer joj je namena bila da omogući spajanje sa kooperativnom kosmičkom letilicom, a nalazila se u prednjem delu otseka za korisni teret. Modul je posedovao sferni otsek prečnika 2,67 metara, koji je na gornjem kraju prelazio u cilindrični tunel sa androgenim periferni spojnim agregatom (АПАС-89), i spajao se sa drugim sličnim delom37. Spojni agregat je imao otvor prečnika 0,8 metara za prolazak posade u drugi kosmički brod. Prilikom priprema za spajanje pokretni deo tunela se pomoći tri elektromehanička sistema teleskopski izvlačio do drugog broda, kačio se za njega, i stvarao hermetički prolaz

Kosmički spojni mehanizam, kasnije korišćen na ISS. Prvi je napravljen za projekat 'Sojuz-Apolo'. Sredstvo za prevoz, manevrisanje i rad u otvorenom kosmosu u skafanderu 'Орлан ДМА'. Pogon su davala dva bloka sa po 8 mikromotora na komprimovani vazduh. Prvi put je isproban u kosmosu 1990. kada je A. Serebrov za 40 minuta odleteo 33 metra od stanice 'Mир'. Težina ranca je bila 180 kg, a vreme autonomnog rada je iznosilo 6+1 sat. 37 Pre toga spojni sistem je bio tipa 'muško-žensko' (aktivni-pasivni), a sada se koristio tzv. 'androgeni' tj. istovremeno i 'muški' i 'ženski' elemenat. 35 36

41

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

jedinstven sa spojnim modulom. U sličaju otkaza mehanizma za razvlačenje i zaustavljanje dela tunela u međupoložaju, predviđeno je njegovo havarijsko odbacivanje pirosretstvima. Spolja, modul je imao 4 antene sistema za spajanje, kao i TV kamera za kontrolu spajanja. Modul je bio povezan ka pilotskom kabinom 'Буранa' preko specijalnog tunela. U zadnjem delu spojnog modula nalazio se još jedan otvor na koji je mogao da se postavi tunel za prelezak u laboratorijski otsek.

Spojni modul snimljen u Muzeju raketno-kosmičke tehnike u Zagorsku. Modul je visok 5.7 metara.

Spojni modul je mogao da se doristi i prilikom izlazaka kosmonauta u otvoreni kosmos. Da bi održavao temperaturu i osušio skafander, u modulse nalazio sistem termoregulacije. Za slučaj da prilikom misije nije predviđeno spajanje sa drugom letilicom, predviđena je mnogo lakša komora pod pritiskom...

RANAC ZA TRANSPORTOVANJE KOSMONAUTA Prvobitno, ovaj uređaj (rus. Средство Перемещения Космонавта, СПК) bio je namenjen za eksploatisanje modula 'Квант-2' (11Ф77Д) u sastavu orbitnog kompleksa 'Мир'. Ranac je imao dva bloka navigacionih mikromotora, sa leve strane svetiljku a sa desne videokameru. Putnik je upravljao preko dva fiksirana pulta šaljući naredbe motorima za impulse – u trajanju od 1 sekunde u normalnom režimu, odn. 4 sekunde u forsiranom režimu. Struju su davali osnovni (6 sati) i rezervni (1 sat) akumulatori. Telemetrijske informacije o СПК-u slate su preko sistema 'Транзит' ka orbitnoj stanici, a onda ka Zemlji.

42

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Uređaj za kretanje kosmonauta po kosmosu. Sa stanicom 'Mир' je bio privezan sajlom dužine 60 metara. Kažu da je mogao da stvori brzinu od 30 m/s. Proizvodio ga je preduzeće 'Звезда'. Sličnu skalameriju imaju i Amerikanci...

LABORATORIJSKI BLOK Trebalo je da služi za smeštaj naučno-istraživačkih instrumenata u otseku za korisni teret, a bio je spojen sa putničkom kabinom, spojnim motulom ili komorom pod pritiskom hermetičkim tunelom. Prilikom prvog leta orbitera, u njemu se nalazio jedan blok za dodatna testiranja (rus. Блок Дополнительных Приборов, БДП) prečnika oko 4 metra, '37КБ' №37070, koji je zapravo bio prototip laboratorijskog bloka. U '37КБ' su se nalazili različiti merni instrumenti koji su trebali da povećaju obim registrovanih parametara tokom leta, kao i akumulatorske baterije, protivpožarne aparate i sl.

Modul '37КБ' je imao zapreminu od 37 m3. Tokom 1987. bio je napravljen isti modul za sledeću misiju, a naručen je još jedan za sledeću. Prezidijum Akademije nauka, Ministarstvo odbrane i Naučni savet Ministarstva opšte mašinogradnje, planiralo je da 5 takvih modula bude posleto u stanice 'Салют-7' i 'Мир'.

43

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Orbitni brod 'Буран' u montažnoj hali na Bajkonutu tokom priprema za prvi let. U tovarnom prostoru se vidi već montirani prototip laboratorije.

Otprilike ovako je u kosmosu trebalo da izgleda 'Буран' pred početak operacija. (Velika slika.)

44

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

КОМBINOVANI POGONSKI SISTEM Ovo je bio jedan od osnovnih i meni najdražih brodskih sistema orbitnog broda 'Буран', koji je bio nezamenjiv u ispunjavanju svih dinamičkih operacija tokom leta. Sovjeti su ga nazivali skraćeno ОДУ, odn. Объединенная Двигательная Установка, pa ću i ja povremeno koristiti tu skraćenicu, аli na latinici. Prilikom 'normalnog' leta, motori ODU su imali zadatak da obezbede stabilizaciju ansambla 'Энергия-Буран' (od momenta uključivanja II stepena), odvajanje orbitera od raketnog nosača, izvođenje orbitera na radnu orbitu (sa dva impulsa), stabilizaciju i orijentaciju orbitera, orbitno manevrisanje, prilazak i spajanje sa drugim letilicama, kočenje, silazak sa orbite i kontrolu sletanja. U 'nenormalnim' situacijama, npr. pri nekoj havariji u aktivnom delu misije38, motori ODU su trebali da se koriste u prvom redu za ubrzavanje trošenja goriva pre odvajanja od rakete (brzinom do 70 kg/s.) sa ciljem da se uspostavi neophodna stabilizacija orbitera. Pored čisto dinamičkih tadataka, ODU je obezbeđivao toplotno samoregulisanje, samokontrolu, vezu orbitera sa Zemljom, kao i povezivanje sa sistemom elektro-napajanja.

38

Svaki deo u kome rade motori (prim.prev.)

45

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Rad sistema ODU u normalnim (A) i nenormalnim (Б) situacijama: 1 – stabilizacija 'Энергия-Буран'; 2 – odvajanje orbitera i rakete; 3 – izlazak na LEO orbitu; 4 – dinamičke operacije sistema motora za orijentaciju, stabilizaciju, spajanje, itd.; 5 – orbitno manevrisanje; 6 – slilazak sa orbite; 7 – kontrola sletanja; 8 – stabilizacija ansambla 'Энергия-Буран' u nenormalnoj situaciji, a takođe i rezervna mogućnost uključivanja ODU u aktivnom delu; 9 – ekstremno odvajanje orbitera od rakete u nenormalnoj situaciji (kada su iznad zone katapultiranja posade); 10 – havarijsko odvajanje i kontrolisano spuštanje.

Prvi put su u svetskoj praksi za motore kosmičke letilice upotrebljeni kriogeni oksidator – tečni kiseonik, i gorivo – umesto kerozina, nekriogeni sintetički ugljovodinik 'синтин'39 sa povišenom snagom sagorevanja. Primena tog ekološki čistog goriva povisila je specifični impuls motorâ, ali je zahtevala elemente kriogene opreme na brodu, jer je kiseonik čuvan i korišćen u tečnom stanju (tačka ključanja -183°C). Tehnička 'caka' je bila i u tome što su motori za preciznu orijentaciju trošili kiseonik u gasovitom stanju, za razliku od glavnih motora koji su radili na tečni kiseonik! U sadstav sistema ODU ulazile su sledeće mašine: •

• •

•

Dva jednokomorna marševska motora 17Д12 za manevrisanje na orbiti, sa potiskom od 87 kN (~8,8 tona), specifičnim impulsom potiska od 362 s. (3,55 km/s) i brojem uključivanja do 15 puta tokom misije. Ti motori su nastali od slavnih РД-58 konstruisanih tokom 60-ih u Koroljevljevom birou za pokretanje petog stepena rakete za Mesec, 'H-1', a koriste se i danas. 38 motora 17Д15 za kontrolu položaja i upravljanje sa potiskom od po 4 kN, specifičnim impulsom 275...295 s (uzavisnosti od namene) i brojem uključivanja do 2000 puta tokom leta. Osam dvokomponentnih motora malog potiska 17Д16 (РДМТ-200К) za preciznu orijentaciju sa potiskom po 196,1 N, specifičnim impulsom od 257 s i sa brojem uključivanja do 5000 tokom leta. Motori su bili mali, ispod 7 kg svaki. Uz pomenute, ovde su uračunata i 4 motora na čvrsto gorivo za katapultiranje posade u slučaju havarije potiska po 28 kN.

Motori ODU na 'Буранu' razmešteni su prema zadacima koje su rešavali. Tako su motori za upravljanje, smešteni u prednjem i zadnjem delu trupa, vršili isključivo koordinatno kretanje orbitera duž sve tri ose i upravljanjem njegovog položaja u kosmosu. Konstruktivno, ODU se sastojao od tri bloka: osnovnog (3), dva zadnja (2, levi i desni) i prednjeg (1) bloka. Ne treba reći da su njima pridodate i odgovarajuće pneumo-hidrauličke magistrale.

Ako nekom znači: 1-metil-1,2-diciklopropilciklopropan (C10H16). Od 1996. sve ruske rakete su zbog visoke cene prestale da koriste to gorivo izuzetne snage. 39

46

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Korišćenje raketnih motora na tečno gorivo zahtevalo je sledeće: •

• • • • • •

Čuvanje čitave količine tečnog kiseonika za glavne i upravljajuće motore i njegovo čuvanje u jednom termoizolovanom tanku pod malim pritiskom (korišćenje duboko ohlađenog kiseonika od -210°C omogućavalo je izbegavanje gubitaka putem isparavanja tokom leta tokom 15...20 dana bez primene mašina za hlađenje). Snabdevanje motora za upravljanje gasifikovanom kiseonikom proizvedenim u specijalnom gasnom generatorom ('gasifikatoru') pomešanim sa malom količinom goriva. Prikupljanje tečnih komponenti goriva u uslovima bliskim bestežinskom uz pomoć specijalnih uređaja u obliku kapilarnih sitâ postavljenih u donjim delovima tankova. Upotrebu električnog sistema za paljenje, hlađenje gasovitim kiseonikom i kontrolu količine kiseonika u komorama za sagorevanje radi smanjivanja količine pogubne čađi u motorima. Povećanju snage marševskih motora (potiska 90 kN), što je omogućavalo njihovo korišćenje za povećanu potrošnju goriva u slučaju havarije, ali i za povećavanje opšte efikasnosti sistema. Održavanju toplotnog režima ODU u normalnim granicama sopstvenom sredstvima (praktično nezavisno od sistema za kontrolu toplote) oslanjajući se na cirkulaciju goriva. Korišćenju mikrokriogenih uređaja za hlađenje motora tokom 47

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Levo je prikazan prednji blok motora za orijentaciju, a desno osnovni i dva zadnja bloka motora ODU.

MARŠEVSKI MOTOR 17Д12 Glavni, ili marševski (pogonski) motori, ili kako ih negde nazivaju motori za orbitna manevrisanja, korišćeni su za ulazak u orbitu i njena korigovanja, prelaska sa jedne na drugu orbitu i kočenje prilikom silaska sa nje. Marševski motor je bila mašina na tečno gorivo koja je mogla da se uključuje i isključuje više puta, sa sistemom koji je pumpao komponente goriva pod pritiskom prema šemi predsagorevanja generatorskog gasa i koji je normalno funkcionisao u vakuumu i bestežinskom stanju. Njega, kao i ostale motore je proizvodio Tušinovski zavod za mašinogradnju iz Sverdlovske oblasti.

48

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Gore je šema motora za upravljanje 17Д15: 1 – kružno hlađenje dela mlaznice; 2 – regenerativno hlađenje dela mlaznice; 3 – agregat termopumpe goriva; 4 – odvod gasova iz smeše goriva; 5 – komora za unutrašnje sagorevanja; 6 – nosači sa kardanskim sistemom; 7 – spoj motora za upravljanje (aktuatora); 8 –generator za pretvaranje tečnih komponenti u gasove; 9 – zaštitni prsten; 10 – cevčica drenaže. Motor je bio težak 230 kg, imao je visinu 2,27 m i prečnik 1,17 m.

Motori su sagorevali 'синтин' i tečni kiseonik. Imali su visoke energetske parametre (specifični impuls je u vakuumu iznosio 362 s) jer su isključili gubitke koje su pravile turbine (šema sa dodatnim sagorevanjem), imali su bolji odnos širina mlaznice (odnos površina = 189) i minimalne gubitke u komorama za sagorevanje i reaktivnim mlaznica-ma. Pritisak u komorama je bio umeren (7,94 MPa), mlaznica je pravljena od niobidijumske legure metodom valjanja (bez varenja), a centralna turbina je radila na generatorski gas pri umerenoj (oko 460°) temperaturi. Komore motora su bile mehanički kačene o kardanski sistem koji je omogućavao njihovo pomeranje u dve ravni za ugao od ±6 stepeni i na taj način omogućavao grubo upravljanje orbiterom. 49

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

MOTORI ZA PRECIZNO UPRAVLJANJE 17Д15 Bili su to jednokomorni impulsni brzodejstvujući motori koji su sagorevali gasi-fikovani kiseonik i već pominjani ugljovodonik. Mogli su da rade impulsno i stacionarno, sa dužinom rada od 0,06 do 1200 sekundi, kako tokom boravka u orbiti tako i prilikom spuštanja u atmosferu do visine od 10 km, što im je omogućavalo da u slučaju potrebe mogu da dubliraju uloge marševskih motora ili onih za orijentaciju. Za paljenje komponenti goriva korišćen je električni indukcioni sistem paljenja. Ono 'brzodejstvujući' znači da su bili u stanju da proizvedu 90% potiska za samo 0,06 sekundi, te da su mogli da se isključe i ponovo uključe 8 puta u sekundi. Resursi su omogućavali 26.000 uključivanja i više od 3 sata rada! Ukupno je na orbiteru bilo 38 ovakvih motora!

Pretpoletna testiranja motora za upravljanje i orijentaciju na Bajkonuru. Desno je jedan od motora za upravljanje 17Д15: 1 – mlaznica; 2 – ventil oksidatora; 3 – ventil goriva; 4 – agregat za paljenje; 5 – signalizator pritiska; 6 – komora za sagorevanje; 7 – blok za hlađenje.

50

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

MOTORI ZA ORIJENTACIJU 17Д16 Po principijelnoj šemi i sastavu, u osnovi je bio analogan sa motorima za upravljanje. Da bi se izbeglo stvaranje čađi, povećana je bila količina kiseonika u mešavini. Kao osnovni režim rada ovih motora bili su impulsi u trajanju od 0,06 do 100 sekundi, sa specifičnim impulsom potiska od 227 s. odn. 257 s. Motori su pravljeni u fabrici grada Nižnaja Salda u Sverdlovskoj oblasti.

Dvokomponentni motori malog potiska 17Д16 (РДМТ-200К) za preciznu orijentaciju. Bili su dužine 360 mm i prečnika 94 mm.

Priprema osnovnog motornog bloka kombinovanog sistema ODU za spajanje sa trupom 'Буранa'.

51

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Levo: postavljanje prednjeg bloka ODU. Desno: montaža levog bloka na repnom delu trupa orbitera.

Međutim, pored nabrojanih raketnih motora, 'Буран' je jednom prilikom koristio pomoć i dva para mlaznih! Bilo je to tokom testiranja budućeg orbitera. O kakvim motorima se radilo?

MLAZNI MOTORI ZA 'БУРАН' Samo da podsetim na kontekst: konstruisanje šatlova započeto je početkom osamdesetih, a već 1984. prvi prototip 'Буранa' je ugledao svetlost dana. Prvi suborbitni probni let osam puta manjeg modela ('БОР-5'; rus. Беспилотный Орбитальный Ракетоплан 5) izveden je početkom jula 1984. Projekat je napredovao, pa je izvršeno još 5 probnih letova. Tokom 1984. projektovana je nova probna letilica koja je imala četiri mlazna motora u repu; ta atmosferska letilica je obično nazivana 'OК-ГЛИ', (rus. Орбитальный Корабль для Горизонтальных Лётных Испытаний) ili 'БСТ-0.02', koja je izvela čak 24 leta! Mlazni motori su korišćeni za uzletanje sa normalnih aerodroma, a onda su isključivani a planer je leteo kao jedrilica i tako sletao... Dakle, odmah je planirano da ta međuvarijanta 'Буранa' koristi mlazne motore. To je bilo uslovljeno time što su se svi aerodromi za sletanje 'Буранa' nalazili na teritoriji bivšeg SSSR-a, a tokom dana je bilo mnogo 'gluvih' orbita oko Zemlje sa kojih je bilo nemoguće sleteti na njih. Iz takve situacije se moglo izaći samo na dva načina: povećati broj aerodroma (ali 'Буран' je spadao u vojne objekte, a strateški saveznici su bili 'kompaktno' raspoređeni oko granica SSSR-a, dok je Kuba bila malo previše blizu potencijalnog protivnika), ili pojačati mogućnosti leta kroz atmosferu korišćenjem mlaznih motora... Konstruktori Gleba Lozinskog iz preduzeća НПО 'Moлния' odabrali su drugi put. Za dva motora koja će biti montirana na orbiteru 'Буран' odabrani su tada već svima poznati turbomlazni motori АЛ-31Ф proizvedeni u Ljuljkovim konstruktorskim biroima u Moskvi, koji su pokretali slavne visokomanevarske lovce Suhoje 'Су-27'. Motori su razvijali potisak od 12.500 kg u režimu 'полный форсаж' i 7770 kg u režimu 'максимал'. Pri maksimalnom režimu radu, specifična potrošnja goriva je iznosila 0,75 kg/(kgf h), u 'forsažu' 1,92 kg/(kgf·h), a minimalno prilikom krstarenja oko 0,67 kg/(kgf·h). Dvokaskadni kompresor je obezbeđivao 23-kratno sabijanje vazduha pri njegovoj brzini od 110 kg/s. Temperatura gasova ispred turbine je iznosila 1665°C. Suva težina motora je bila 52

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

1520(+2%) kg, gabaritna dužina 4945 mm, maksimalni prečnik 1180 mm, a prečnik ulaza 905 mm.

Uzletanje pri forsažu palubnog lovca 'Су-27K'. Motor АЛ-31Ф – 'АЛ' je od imena konstruktora Arhipa Ljuljka, '31' je bio model motora, a 'Ф' je od 'forsažna komora'. Čak 35% motora je bilo napravljeno od titanijuma. Rotor motora se okreće 13.300 ob/min.

Pošto za potrebe 'Буранa' nisu bile potrebne, sa motora su skinute forsažne komore, a oni postavljeni bočno na trup u aerodinamičkoj (tokom nadzvučnog leta) senci. Dve gondole motora su znatno uvećale bočni raspon prilikom spuštanja sa orbite i pojednostavilo kontrolisano spuštnje. Instaliranje dva 'regularna' mlazna motora na orbiteru (ali ne i njihovo pokretanje prilikom povratka iz kosmosa) bilo je testirano u stvarnim atmosferskim letovima uz pomoć aviona-analoga 'БТС-002 ГЛИ' (rus. Большое Транспортное Судно второе для Горизонтальных Летных Испытаний). Motori su bili smešteni u posebne gondole, utopljene donekle u trup, prekrivene standardnim pločicama termozaštite.

53

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Gondole 'običnih' mlaznih motora АЛ-31. Levo je obloga a desno kostur. Ovi brojevi su uglavnom tehnički i nebitni su. Dužina gondole – 5023 mm; širina – 1384 mm; težina – ~400 kg.

Budući da je program testiranja aviona-analoga 'БТС-002 ГЛИ' podrazumevao obično avionsko uzletanje sa ojačanih aerodroma, a snaga dva neisforsirana АЛ-32 (2×7770 kg) nije bila dovoljna, konstruktori su ugradili još dva forsirana АЛ-31Ф (2×12.500 kg) u običnim gondolama na bokovima trupa.

Repni deo trupa aviona-analoga 'БТС-002 ГЛИ'. (Levo – priprema za uzletanje; u sredini – pogled s boka; desno – pogled iz zadnje polusfere.) 1 – poklopac usisnika regularnog motora u otvorenom položaju; 2 – gondola regularnog motora АЛ-31 sa imitacijom spoljnje termozaštite; 3 – gondola dopunskog motora АЛ-31Ф; 4, 9 – imitacije motora za orbitno manevrisanje; 5 – otvorena repna vazdušna kočnica; 6 – konopci kočionihpadobrana; 7 – mlaznik regularnog motora АЛ-31; 8 – regulišuća mlaznica motora АЛ-31Ф; 10 – balansirajući trimer; 11 – zemaljski personal; 12 – regularni motor АЛ-31 u gondoli, pogled od pozadi; 13 – otsek kočionih padobrana; 14 – repni blok ODU sa imitacijom motora za upravljanje.

Do prvog leta orbitnog kosmoplana 'Буран', motori АЛ-31 još uvek nisu bili spremni (inženjeri nisu uspeli da testiraju sisteme za ulazne i izlazne otvore na turbinama tokom nadzvučnog spuštanja kroz atmosferu i uključivanje posle boravka u vakuumu).

54

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Varijanta sa mlaznim motorima (u sredini sa otvorenim poklopcima na turbinama) i konačna varijanta orbitera bez Ljuljkovih mlaznih motora.

Sa druge strane, nosivost rakete 'Энергия' pred drugo lansiranje, zakazano za kasnu jesen 1988, još uvek nije ispunjavala zahteve ('Буран' je trebalo da bude težak preko 100 tona!). Zato je, uzimajući u obrzit sve faktore tehničkog rizika, odlučeno da na prvom letu 15. novembra 1988. ne budu korišćeni mlazni motori.

BRODSKI RAČUNAR Kada se priča o ovoj temi, uvek je uputno setiti se da se radi o vremenu od pre 30-ak godina, kada je elektronika bila smešna u odnosu na današnja poimanja. Sistem za upravljanje raketnog kompleksa MTКС 'Энергия' konstruisan je i proizveden u naučno-istraživačkoj korporaciji 'Хартон' iz ukrajinskog grada Harkova, koja je godinama proizvodila brojne računare za navođenje raketâ i strateških projektila40. Prelazak sa analognih uređaja na digitalne računarske sisteme za navođenje odigrao se sredinom 60-ih. U to vreme, zadaci preciznog navođenja interkontinentalnih balističkih projektila zahtevali su ogromno povećanje informacija koje je trebalo obraditi u samoj raketi u realnom vremenu. To je bilo moguće jedino snažnim brodskim računarima. Prva raketa sa sistemom za navođenje koja je posedovala sopstveni računar lansirana je 1971. godine. Sredinom 80-ih, 'Хартон' je paralelno radio na dva jednako složena projekta: jedan je bio sistem za upravljanje za raketu 'Энергия', a drugi za supersnažni raketni kompleks Р-36М 'Воевода', na Zapadu poznat pod jezivim imenom 'Satana'.

Preduzeće je osnovano 1959. kao biro ОКБ-692. U SSSR-u su bili jedna od 3 najjačih firmi za proizvodnju sistema za upravljanje raketno-kosmičkom vojnom tehnikom (npr. Р-36М 'Сатана' sa 10 bojevih glava i 'УР-100Н' sa 6 glava). Rakete-nosači koji su koristili 'Хартонове' sisteme za upravljanje ('Энергия', 'Циклон' i dr.) lansirali su preko 1000 kosmičkih aparata u kosmos. Radili su i opremu za tenkove, vozove i sl. Gle slučajnosti, i oni su 2014. imali požar, gde je sve izgorelo a bilo je i ljudskih žrtava. Ko je čitao nedavni text o НПО 'Энергомашу', seća se da je i u tom gigantu izbio tajanstveni požar i sve je uništeno. Naravno, ja imam teoriju... 40

55

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Levo: prvi računar 'Aргон-1' je korišćen za vojne projektile. Imao je 92 kg. Sredina: računar 'Aргон 12Ц' je korišćen za sletne module vojnih orbitnih stanica tipa 'Aлмаз'. Desno: 'Аргон-16' je kontrolisao sisteme na brodovima 'Союз' i 'Прогресс' i orbitnim stanicama 'Салют', 'Мир' i 'Алмаз'. Računar je bio težak 70 kg.

U isto vreme, inženjeri u Moskvi i Ukrajini su radili na brodskom računarskom kompleksu 'Салют 5' za orbitnu stanicu 'Мир', navigacionom sistemu za randevue 'Kурс', koji se kasnije uspešno pokazao u kompleksu 'Мир-Союз-Прогресс', i drugim brodskom kontrolnim sistemima. Prvi 'Спутник', lansiran 1957, imao je samo najprimitivniju brodsku opremu koju je bilo moguće pratiti jedino sa Zemlje. Nasuprot tome, brodski kontrolni sistemi iz 80-ih obavljali su takve zadatke kao što su orijentacija ili stabilizacija u kosmosu, navigacija, monitoring, dijagnostikovanje i sl. Poslednja sovjetska stanica, 100-tonski 'Мир',

56

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

imala je do tada najjači i najpouzdaniji od svih sovjetskih brodskih računara, nazvan 'Салют 5Б', koji je nasledio pređašnji 'Аргон-16Б'41. Usledio je najveći u smislu složenosti i postignutih rezultata – rad na orbiteru 'Буран'. Za razliku od američkog šatla, koji je od samog početka bio razvijan kao isključivo putnička letilica, sovjetski 'Буран' je bio sposoban da poleti, uđe u orbitu, radi i sleti i u misijama bez ljudi. To je dizajnerima sistema za navođenje činilo posao još složenijim. Pred njima je bio zadatak da anticipiraju sve potencijalne režime dijagnostikovanja, sve moguće opasnosti i načine izlaska iz kompleksnih situacija... U konstruisanju brodskog računara za 'Буран' primenjeno je nekoliko originalnih rešenja. Recimo, čak i u slučaju kvara jednog od dva kompleta računara 'Бисер-4', sistem za navođenje bi se snašao i podržao povratak letilice kući. Dva glavna računara na orbiteru su se zapravo sastojala od po 4 nezavisna sistema koji su primali iste impute. Međutim, pojavio se problem njihove efikasne sinhronizacije. Za razliku od Amerikanaca, Sovjeti su to rešili ne uz pomoć skupog i komplikovanog softvera, već prosto hardverski (uz pomoć satova). Interesantno je da su se primljene informacije upoređivale, pa ako je informacija jednog računara bila različita, on se isključivao, ostavljajući 3 preostale mašine da se 'dogovore' (tzv. sistem 'glasanja'). Jedno od najvažnijih pitanja je bilo pitanje računarskog jezika: koji koristiti, koje alate upotrebiti? Mada su neki alati za pisanje softvera za raketne komplekse već postojali, projekat 'Буран' je bio mnogo veći i složeniji. Suočeni sa rokovima, bilo je neophodno napisati program znatno kompleksniji od tradicionalnih softvera za navođenje. Trebalo je nekako povećati efikasnost programerskog rada; znači da nije bilo moguće programiranje u asemblerskom jeziku... Uz to, obim projekta je zahtevao veliki broj različitih organizacija. Čitava zemlja je učestvovala u pravljenju 'Буранa'. Brojni programeri su sarađivali među sobom i sa stručnjacima za brodske sisteme. Sve to je činilo odabir programskog jezika posebno komplikovanim. Keldišov institut za Primenjenu matematiku (МИАМ42) preuzeo je aktivnu ulogu u rešavanju ovog problema. Projektom je rukovodio prof. dr Mihajlo Romanovič Šura-Bura43 (1928-2008). Na kraju, razvijena su dva programa; ПРОЛ-2 (za razvoj softvera računarskog sistema 'Бисер-4') i ДИПОЛЬ (za razvoj softvera za zemaljsko održavanje računarskog sistema za 'Буран'), ali i ФЛОКС koji je obezbeđivao kompatibilnost ta dva jezika. Uz to, razvijen je jezik za modeliranje ЛАКС i ostali alati. Sve to je osiguralo bazu za efikasnu saradnju developera softvera za 'Буранoв' sistem za upravljanje.

Prva sovjetska orbitna stanica 'Салют' imala je 1 računar, a 'Мир' čak 7! Istraživački institut specijalizovan za matematičke probleme vezane za nuklearnu i fuzionu energiju, kosmičko istraživanje i vojne tehnologije, a sve uz primenu moćnih računara. 43 Zovu ga 'patrijarhom sovjetskog programiranja'. 1953. je napravio softver za izračunavanje energije nuklearne eksplozije na računaru 'Стрела'. Dve godine kasnije je dobio državnu nagradu za stvaranje nuklearnog oružja. Ti softveri su korišćeni 1961. za let Gagarina... 41 42

57

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Brodski računar 'Буранa' primao je informacije od brodskih senzora, obrađivao ih prema različitim zadacima i slao odgovarajuće naredbe aktuatorima. Očitavanja su bila svakih 32,8 ms. Računari su koristili IBM procesore '1806'. Svaki računar je imao 74 procesora, koja su obavljala 370.000 operacija u sekundi. Svaki računar je trošio 270 W struje i bio je težak 33,4 kg. Sve informacije su mogle da budu čuvane u RAM memoriji ili na magnetofonskoj traci kapaciteta 819.000 reči.

TERMIČKA ZAŠTITA Svi se sećaju 'cigli' kojima su bili obloženi američki šatlovi u cilju zaštite od paklene toplote prilikom sletanja. Međutim, kada je tokom uzletanja šatla 'Columbia' u februaru 2003. otpao jedan komad zaštitne penaste obloge sa glavnog rezervoara za gorivo, niko nije znao da je pena udarila u koren levog krila i probila rupu veličine lubenice u jednoj termozaštitnoj ojačanoj karbon-karbon ploči. Prilikom povratka, vrelina je ušla kroz rupu, istopila konstrukciju i dovela do raspada čitavog šatla. Niko od posade nije ni shvatio šta se dogodilo…44

Ipak je bilo preživelih! Grupa crvića (~1 mm) zvanih Caenorhabditis elegans, pronađena je posle 2 meseca u aluminijumskim kontejnerina gde su živeli kao deo Nasinog biološkog eksperimenta. Ne mogu da izdržima a da ne kažem da su mnogi Amerikanci kasnije preko neta prodavali delove šatla za debele pare, iako je NASA molila i kumila da se svi delovi predaju radi istrage… 44

58

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Kako su sovjetski inženjeri rešili problem velikih temperatura? Godinama se kasnije pričalo da su njihovi materijali bili bolji od američkih… Ekstremni termički uslovi tokom ulaska u atmosferu terali su inženjere da pronađu rešenje kako se zaštiti45. Utvrđeno je da superfina vlakna silicijum-oksida (analize svih komponenti zaštite su pokazale sposobnost da značajno oslabe transfer toplotne energije korišćenjem vlakana debljine 1,5-2 mikrona) sposobna da smanje termičko zračenje i povećaju disperziju toplote radi zaštite strukture planera. Za dobru toplotnu zaštitu potrebno je zadovoljiti različite zahteve: čvrstoću pločica, lakoću, otpornost na visoke temperature, slabu toplotnu provodljivost, visok stepen zatamljenosti (80-90%), otpornost na oksidiranje, mnogo još koječega. Sve to je navelo sovjetske tehnologe da naprave pločice od kvarcnih vlakana. U zonama snažnog zagrevanja (iznad 1250°46), na 'nosu' i napadnim ivicama krilâ, bilo je neophodno postaviti vrlo otporne materijale koji sadrže ugljenik jer temperature mogu da dosegnu i do 1650°C. U zonama gde temperatura ne prelazi 370°C zaštita je mogla da bude i od organskih jedinjenja… Radeći naporno na izučavanju tehnika proizvodnje termičkih pločica, dobijene su termomehaničke karakteristike bolje nego kod inostranih konkurenata. Dobijene pločice su imale sledeće karakteristike: veliki broj upotreba (do 100 ciklusa), vazne varijacije u temperaturi (od 150°C do 1650°C), vizak koeficijenat termo-provodljivosti od 0,06 W/(m·K) na 100°C, 0,12 W/(m·K) na 1100°C, koeficijenat dilatacije od 7/10.000.000 i gustina manja od 0,15 g/cm3. Da bi pločice bile efikasne, morale su da budu napravljene od čistog materijala, sa minimalnom količinom nečistoća (posebno alkalina). Koncentracija silicijum-dioksida je bila 99,9%, što je osiguravalo stabilnu kristalizaciju amorfnog kvarca i garantovalo svojstva materijala.

e levo: početna silicijumska vlakna (uvećanje ×2000). Gore desno: posle disperzije i formiranja (×2000). Dole levo i desno: posle termičkog tretmana (×5000 i ×15.000), čvrstoća materijala je skočila sa 0,7 na 4 (!) kg/cm2.

Ne treba se baviti romantikom – glavni zadatak se krio u rešavanju zaštite bojevih glava koje su iz kosmičkih visina balistički padale ogromnom brzinom na Zemlju. Kako njih zaštititi... a sve ostalo je išlo kao predjelo. 46 Čelik se topi na 1350°C (prim.prev). 45

59

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Konstruktivno, elemenat toplotne zaštite je bila pločica termozaštitnog materijala sa spoljnjim staklastim slojem debljine 0,3 mm, zalepljena za noseću konstrukciju planera preko specijalnog elastičnog sloja. Taj sloj je služio kao izolator između konstrukcije planera i zaštite, a sprečavao je stvaranje napona u pločicama prilikom redovnih deformacija konstrukcije. Pločice su bile porozne i površina im je bila prekrivena lakom hidroizolacijom, koja je izgorela prilikom ulaska u atmosferu. Pločice su pokrivale čitavu površinu letilice, a slagane su tako da imaju zazore okolo koji su uzimali u obzir deformacije usled porasta temperature i različitih mehaničkih opterećenja tokom leta. Ti zazori, koji nisu prelazili 0,3-0,5 mm, služili su i za cirkulaciju vrelog vazduha, a tamo gde je prolazak vrelog vazduha bio opasan, razmak je bio manji – 0,8 do 1,4 mm.

Razmak između pojedinih pločica, u zavisnosti od njihove lokacije na trupu, bili su potpuno popunjavani kvarcnim vlaknima (slika levo). Desno je vidan raspored pločica na delu prilikom transporta u muzej.

Lepljenje termozaštite. Za spajanje slojeva termozaštitnih slojeva i svih drugih elemenata korišćen je hladni lepak 'Эластосил 137-175М' na osnovi modifikovane silikonske organske gume.

60

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Postavljanje pločica i sva testiranja su završena! Posle faze sušenja 'Буран' je bio spreman za lansiranje!

Na orbiteru su se nalazile crne pločice (mnogo otpornije), koje su bile lepljene na donjim površinama kosmoplana i najnapregnutijim površinama, i bele pločice koje su tokom orbitnog leta obezbeđivale proračunatu temperaturu zagrevanja usled Sunčevog zračenja gornjih površina planera. U zonama na planeru gde temperatura nije prelazila 370°, korišćeni su termozaštitni materijali od organskih vlakana spajani šivenjem. U termo-najopterećenijim zonama planera (preko 1250°), gde je temperatura prevazilazila mogućnosti pločica (vrh trupa i ivice krila), upotrebljen je 'karbon-karbonski' materijal 'Гравимол'47 gustine 1,85 g/cm3. Sa spoljnje strane tog materijala nanošen je antioksidacioni premaz na osnovi molibdenskog disilicida.

Naziv materijala je nastao kao skraćenica naziva preduzeća koja su učestvovala u njegovom stvaranju: НИИ 'Графит', ВИАМ i НПО 'Молния'. 47

61

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Raspored temperaturnih opterećenja na trupu 'Буранa'.

62

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Veza pločica je morala da bude savršena, tako da je bilo po 100 referentnih tačaka za lepljenje svake od njih. Svaka faza je strogo dokumentovana, a procedure i kontrola obavljani su računarski. Na kraju, snaga štita je opet kontrolisana laserski, akustičnim i neutronskim topovima, rendgenom, elektronskim mikroskopom itd. Na grafikonima su prikazane proračunske vrednosti, koje su u momentu ateriranja obezbeđivali da aluminijumski nosači planera ne trpe temperaturu višu od 160°C.

63

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Slaganje pločica je bilo drugačije od američkog šatla (donja polovina grafikona). 'Буран' nije imao trouglaste ili pločice sa oštrim uglovima, i svi dugački spojevi su bili normalni na tok plazme. Time su smanjivane aerodinamičke turbulencije tokom leta. Ukupno, bilo je 38.600 pločica, od čega je oko 6000 bilo 'neregularno' ili posebno složeno. Pločice su imale dimenzije od 150×150 mm do 200×200 mm. Koga interesuje, može da pogleda slog pločica u visokoj rezoluciji ovde, ovde, ovde, rovde i ovde

Tokom jedinog leta u kosmos, toplotna zaštita je položila ispit sa izvrsnom ocenom – otpalo je samo 8 (!) pločica48.

48

Prvi američki šatl je imao 24.000 pločica, a posle sletanja trebalo je zameniti 192 pločice.

64

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Posao sa zaštitnim pločicama je bio izuzetno profesionalno obavljen!

Stanje sovjetskog orbitera posle prvog leta...

PRVI LET ORBITERA 'OK-92' 65

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

5. januara 1972. predsednik SAD R. Nikson je utvrdio program kosmičkog sistema koji će u istoriji kosmonautike ostati zapamćen kao 'spejs-šatl'. SSSR-u je trebao adekvatni odgovor, i on je napravljen – pre više od 40 godina, 9. januara 1976, Valentin Petrovič Gluško49 je potpisao dokument o razvoju 'Višekratnog kosmičkog sistema sa orbitnim brodom OK-92'. Taj dokument od samo 65 strana odredio je sliku budućeg kosmičkog sistema i opredelio sudbinu sovjetske kosmonautike narednih 15 godina. Tehnički deo dokumenta je sadržavao komparativnu analizu nove verzije broda – 'OK-92', koji je predstavljao nastavak projekta 'OC-120'50, ali sa dve velike razlike – izbačeni su marševski kiseonik-vodonični motori (prebačeni su na centralni blok raketenosača), a pojavila su se dva mlazna motora za samostalni let u atmosferi. Predloživši varijantu 'OK-92', sovjetski konstruktori su po efikasnosti pretekli šatlove još u januaru 1976, pet godina pre uzletanja prvog šatla, 'Kolumbije'.

Orbitni aviom 'OC-120' iz 1975. Na slici se vidi orbiter i veliki rezervoar rakete – dva 'parabloka' su već odbačena. Dve bočne gondole (sa crvenim mlaznicama) trebale su da posluže kao spasilački motori za slučaj havarije.

V.P. Gluško (1908-1989) – sovjetski akademik, inženjer, naučnik, dvostruki heroj i pionir u oblasti raketno-kosmičke tehnika. Od 1929. do 1974. bio na čelu biroa 'ГДЛ' koji je prvi u svetu napravio elektrotermički (jonski) raketni motor, a od 1930. veliki broj tečnih motora. Njegovi motori ('Энергомаш') su montirani na I i II stepene velikog broja projektila i raketa... Generalni konstruktor НПО 'Энергия' i kasnije predsednik Saveta glavnih konstruktora, i rukovodilac svih kosmičkih radova zemlje... 50 Prvi predlog kosmoplana od 120 tona, gruba kopija šatla. Ubrzo su ruski inženjeri odustali od te verzije, jer njihova industrija nije uspevala da reše neke probleme, naročito oko razmeštaja motora. Projekat je preuzeo biro 'Энергия', prepravio ga, i nazvao 'OK-92'. Jedan od konstruktora je kasnije u memoarima priznao da su tada kasnili za SAD jedno 10-15 godina. 49

66

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Čim je u maju 1974. stigao u preduzeće 'Энергия', Gluško je odmah zatvorio program lunarne rakete 'H-1'51 i predložio svoju koncepciju razvoja otadžbinske kosmonautike, koja se ogledala u izradi porodice raketa različite snage koje bi se sastojale od različitog broja modularnih blokova prečnika 6 metara. Nove rakete – nazvane 'РЛА' (Ракетные Летательные Аппараты), trebale su da budu pokretane novim kiseonik-kerozinskim motorima РС-123 potiska 600 tona. Na prvom sastanku sa zaposlenim u novom kolektivu Gluško je rekao: 'Sigurno znam da ono što nećemo da radimo – to je nećemo da kopiramo američke šatlove!' Valentin Gluško je shvatao: ekonomija zemlje neće moći da podržava let ljudi na Mesec i istovremeno gradi višekratni orbitni brod. A Mesec je bio Glušku na prvom mestu! Zato je već tokom prve nedelje rada na novom radnom mestu prekinuo radove na orbiteru, da bi posle intervencije Igora Sadovskog, prvog glavnog konstruktora višekratnih orbitera, povukao zabranu… Kasnije je često ponavljao da je on motoraš a da o raketama može samo da uči od kolege… Samo najlukaviji su ga prozreli: time je spremao odstupnicu da nekad u budućnosti, ako se neka raketa sruši, ima već spremljenog krivca. Saznavši da NASA uveliko radi na svojim šatlovima, napravljen je pritisak i vojnog i partijskog vrha da se SSSR prihvati radova na istu temu. Ali kako? Najveći konstruktori zemlje su priznali da НПО 'Энергия' nije u stanju da proizvede višekratni kosmički sistem, niti su naučno-proizvodni potencijali zemlje bili u stanju da tako nešto isprate. Izgledalo je da je rešenje u – planeru koji bi poleteo budućom raketom 'РЛА'. Tako se u drugoj polovini 1975. pojavio projekat sa orbitnim 120-tonskim aviomom sa krilima 'OC-120', po mnogo čemu identičan sa američkim šatlom. Ali Rusi ne bi bili Rusi da nije postojao i alternativni projekat kosmičkog broda sa beskrilnim brodom sa vertikalnim sletanjem, 'МТК-ВП' (Многоразовый Транспортный Корабль с Вертикальной Посадки).

Višekratni orbiter 'MТК-ВП'. 1 – stabilizatori; 2 – repni padobrani; 3 – prednji padobrani; 4 – otsek korisnog tereta; 5 – kabina posade: 6 – prednji blok motora za orijentaciju; 7 – otvori za ulazak vazduha;

Monstrum-raketa je imala 4 lansiranja i svi letovi su završeni katastrofalno, posle samo nekoliko sekundi leta! 51

67

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

8 – stajni trap (skije); 9 – balansirajući trimer; 10 – motori za orbitno manevrisanje; 11 – spasilački motor; 12 – repni blok motora za orijentaciju. Desno: šema spuštanja!

Ko zna koliko bi se još dugo međusobno takmičile verzije 'OС-120' i 'MTК-ВП', i koliko bi se dugo vojne glavešine lomili za jednu ili drugu opciju, ne znajući tačno šta bi tačno voleli već očekujući da im to kažu konstruktori... Da bi rešili spor, rukovodioci su oformili komisiju koja se između dve predložene varijante opredelila – za novu, treću! Orbiter bi trebalo da bude opremljen sa dva mlazna motora radi leta u atmosferi, ali bi bio bez marševskih motora, koji bi bili prebačeni na centralni raketni blok II stepena sistema. Taj orbitni brod, dobivši indeks 'OK-92', nije više bio puka kopija šatlova, a razlikovao se principijelno i od druge dve varijante. U tome se i krio problem – 'ОК-92' је imao masu uticajnih neprijatelja... Ova varijanta se razlikovala od drugih ('OC-120' i spejs-šatlova) po tome što su marševski kiseonik-vodonični motori bili prebačeni na rezervoar II stepena rakete-nosača a orbiter dobio 2 serijska mlazna motora. Time je orbiter dobio mogućnost da normalno sleće kao običan avion, na civilne aerodrome.

Orbiter 'OK-92' je imao dužinu 36,5 m, raspon 22 m i površinu krila 210 m2. Pri lansiranju je imao 112 tona (uključujući spasilačke motore na čvrsto gorivo težine 20 tona i ukunu količinu goriva od 10 tona).

68

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Poređenje 3 varijante: najdalji je 'OC-120', u sredini 'OK-92' i na kraju 'Буран'!

TRANSPORT 'БУРАНА' NA KOSMODROM Pred lansiranje je bilo potrebno, normalno, odneti nekako orbitni brod iz Moskve do kosmodroma u Kazahstanu. Bila je to prava logistička avantura, jer je put bio dug preko 2500 km, a transport je trebalo izvesti po kopnu, vodi i kroz vazduh. Planer 'Буранa' je bio 69

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

proizveden u zavodu za mašinogradnju u Tušinskoj oblasti kraj Moskove – imao je trup dužine 40 metara, sa rasponom krila od 24 metra i težinom oko 50 tona. Tu skalameriju je trebalo specijalnim vozilom sa bezbroj točkova prevesti kroz grad do obala reke Moskve, pa je veliki broj ulica grada morao da bude rekonstruisan: bile su proširivane, krivine ispravljane, sečene bandere i drvoredi, a trase tramvaja i trolejbusa izmenjene. Na reci je letilica dizalicama prebačena na splav, posebno ojačan balastnim cisternama radi spuštanja nivoa (da bi mogli da prolaze ispod mostova), i onda polako rekom do podmoskovskog aerodroma 'Žukovski'. Sve vreme putovanja od fabrike do aerodroma, planer 'Буранa' je bio prekriven specijalnom ceradom, ispod koje se nalazila skela koja je u potpunosti izmenila oblik i konfiguraciju tajanstvenog tereta. Na aerodromu, 'Буран' je uz pomoć moćnog krana ПКУ-50 postavljen na leđa avionanosača 'Атланта'. Bio je to prepravljeni Mjasiščevljev bombarder '3M' velikih uzletnosletnih karakteristika i dobre aerodinamike. Radi nove uloge, produžili su mu i ojačali trup, promenili i povećali repne površine, dodali jače motore i dodali specijalne nosače na leđima.

70

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

71

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

72

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Avioni ВМ-Т 'Атлант' su izveli preko 150 letova radi prenošenja delova sistema 'Энергия-Буран'. Testiranja, obavljana tim putem, pokazala su se korisnim za nastavak budućih aviokosmičkih programa.

Već prema teretu koji je trebalo transportovati, 'Атлант' je mogao biti dodatno modifikovan, tako da su neke verzije (ona koja je prenosila planer bez repa) imale uzletnu težinu od 186,5 tona. Zbog velikog otpora, avion je leteo brzinom od samo 450 km/h. Radi obaveza u vezi ovog transporta, prepravljena su ukupno dva aviona. Jedan od njih je sve do 2000. bio u rezervnom vojnom sastavu Ruskog vazduhoplovstva i nalazio se letno spremna na aerodromu baze u Rjazanju. Predpostavljalo se da će odmah po uvođenju u eksploataciju najvećeg transportnog aviona na svetu, Ан-225 'Мрия', on preuzeti na sebe osnovni zadatak prenošenja elemenata za sistem 'Энергия-Буран'. Planirano je i da oba 'Атлантa' produže svoje angažovanje, pa je čak jedan od njih bio opremljen sistemom za dopunu goriva u letu! Međutim, do ulaska Aн-225 u stroj, 'Атлант' je već odneo sve delove za buduća 3 lansiranja rakete 'Энергия', te je 'Мрия' jedino imala zadatak da transportuje 'Буран' na Pariski aviosalon u maju 1989. i da jednom poleti na paradi na 'Bajkonuru' 12. aprila 1991. godine u povodu Gagarinovog leta.

73

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Postavljanje 'Буранa' na Ан-225 'Мрия' uz pomoć krana ПУА-100...

74

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Kakve slike, kakva elegancija!

'Буран' i veliki 'Antonov' su u Parizu 1989. izazvali neviđenu pažnju! Sovjeti su tada predstavili i ratne avione 'МиГ-29', 'Су-27' i 'Су-25', kao i borbeni helikopter 'Ми-28' i izazvali pometnju u ratnoj industriji Zapada.

75

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Ovi veseljaci na slici su zapravo probni piloti koji su se spremali da jednog dana polete u kosmos sa 'Буранom'.

Levo: Vazdušni transport planera orbitnog broda uz pomoć aviona-nosača ВМ-Т 'Атлант'. (vm-t.avi, 720x576, 2.53Mb, 22 сек. видео). Desno: Transport orbiter na leđina Aн-225 na pitu ka Parizu. (trans2.avi, 720x576, 4.28Mb, 44 сек. видео)

76

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Na mesto za lansiranje, ansambl je na kraju išao – vozom!

PRVI LET KOSMOPLANA …Kosmodrom 'Bajkonur' 15. novembra 1988. godine. Na postolju za lansiranje nalazio se, kako su ga Sovjeti nazivali, univerzalni transportni raketno-kosmički sistem 'Энергия-Буран'. Obavljale su se poslednje pripreme pred start. Osećala se blaga tenzija jer je prvo lansiranje, zakazano 17 dana pre toga, bilo otkazano. Tada, 29. oktobra 1988, samo 51. sekundu pred poletanje, čitava operacija je prekinuta jer nije došlo do normalnog odvajanja jedne od spoljnjih servisnih rešetki52… Usledilo je ispumpavanje preko 2000 tona tečnog vodonika i kiseonika, profilaksa, utvrđivanje uzroka otkaza i njegovo uklanjanje. 'Ne žurite!' – upozoravao je predsednik Državne komisije koja je davala poslednje odobrenje za start, V.H. Dogužijev. 'Sigurnost pre svega!'

Tačnije, vreme za odvajanje držača je neplanirano produženo, što je dovelo do automatskog prekida svih predlansirnih radnji. Komisija je utvrdila da je ta platforma trebala da do poslednjih sekundi reguliše rad žiroskopa, ali signal za prekid radova nije stigao, pa se rešetka koja je pridržavala kontakte nije sklonila u stranu što je bilo dovoljno za opšte zaustavljanje lansiranja rakete. 52

77

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Vreme za odvajanje držača bilo je neplanirano produženo, što je dovelo do automatskog prekida svih predlansirnih radnji. Komisija je kasnije utvrdila da je ta platforma do poslednjih sekundi regulisala rad žiroskopa, ali da signal za prekid radova jednostavno nije stigao, pa se rešetka koja je pridržavala kontakte (na slici, to je skalamerija spojena kablovima za trup rakete, ispod crnog kvadrata) nije sklonila u stranu, što je bilo dovoljno za opšte zaustavljanje lansiranja rakete.

Zadatak prvog leta ansamba 'Энергия-Буран' bio je da nastavi sa testiranjem raketenosača, ali i da dodatno proveri funkcionisanje konstrukcije i brodskih sistema orbitera 'Буран' u najzahtevnijim fazama leta (lansiranje i povratak sa orbite) sa minimalnim boravkom na orbiti.53 Zbog bezbednosti, određeno je da probno lansiranje 'Буранa' bude bez posade, što je bila tradicija u Sovjetskom Savezu54, uz potpunu automatizaciju svih dinamičkih operacija tokom brojnih faza leta. Planirano55 je da prvi let bude kratak: dva kruga oko Zemlje, ili 3,5 sata leta…

Obim ovog texta ne dozvoljava da se bavim drugim elementom kompleksa 'Энергия-Буран'. Srećom, o raketi sam već napisao kratku ali zanimljivu priču o njoj. Uz to, 'Буран' je bio drugi teret ove rakete – prvo lansiranje je izvedeno 1986. a kao prvi teret je bila maketa budućeg lasera od milion vati, koji je nosio ime 'Скиф-ДМ'. Nažalost, iz brojnih razloga, raketa je, i pored ovih uspeha, otkazana (!) i više nikad nije poletela! Trebala je da bude konkurencija Nasinom 'Saturnu V' i da nosi misije na Mesec i Mars. Konstruktor rakete je bio dr Boris Ivanovič Gubanov (1933-1999), koji je konstruisao i slavne 'Satane'. 54 Od nesreće američkog šatla 'Challengera' proteklo je samo 1022 dana i Sovjeti nikako nisu hteli rizika... 55 Začudo, sačuvan je dokument - detaljan plan leta 'Буранa' iz 15. novembra 1988. godine. 53

78

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Plakate kompanije PKK 'Энергия' na kojima je objašnjen plan miisije. Uvećane slike su ovde, ovde i ovde.

Sovjetski i američki šatlovi su iz ove perspektive izgledali skoro isto.

79

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Glavna projekcija 'Бурана' (11Ф35). (Velika slika.) Dužina 'Бурана' – 35,4 m56; visina – 16,5 m; raspon krila – oko 24 m; površina krila – 250 m2; širina trupa – 5,6 m; visina trupa – 6,2 m; dužina tovarnog prostora – 18 m; njegov prečnik – 4,6 m. Težina na uzletanju oko 105 t, težina tereta 30 t, a mogao je da vrati s orbite oko 15 tona, što su bolje karakteristike od Nasinih šatlova. Maksimalna težina goriva – oko 14 tona omogućavala je orbitu visine 450 km.

U teretnom otseku broda u ulozi korisnog tereta nalazio se blok sa dopunskom opremom sa telemetriskim instrumentima i dodatnim akumulatorima. U skladu sa zadacima i programom leta podešeni su sastav i režimi rada brodskih i zemaljskih sistema. Zemaljski kompleks za upravljanje, čiji je mozak bio kontrolni centar iz Koroljeva zvani ЦУП57, uključivao je tokom prvog leta 'Буранa' šest stanica za praćenje, četiri pomorske plutajuće stanice i komunikacioni sistem za vezu i prenos podataka koji se sastojao od mreže zemaljskih i satelitskih radio i telefonskih kanala veze. Noć pre toga i jutro 15. novembra 1988, na dan starta, 11-časovne pripreme za uzletanje su protekle iznenađujuće glatko (ciklogram predlansirnih radnji je pređen bez zamerki), ali glavnu brigu je zadavalo vreme – ka Bajkonuru se kretao ciklon. Kiša i olujni

Bio je to neosporno džin – dimenzije NBA terena su 29×15 m. Ali je i to ništa prema najvećoj živuljci za koje imamo dokaze da je hodala po Zemlji –dinosauru Argentinosaurusu huinculensisu, koji je bio dugačak 40 metara, visok kao trospratnica, a težak 95 tona! Jeo je 2 tone zeleniša dnevno! 57 Pre puno godina sam napisao simpa text o ruskom vojnom kontrolnom centru iz Koroljeva. Kakav je to bio trust mozgova! 56

80

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

vetar sa udarima do 19 m/s i niska oblačnost počeli su da stvaraju led na raketi i brodu – na nekim mestima formirala se korica leda debljine 1…1,7 mm. Lansiranje je bilo zakazano za 6:00. Pola sata pred uključivanje motora, generalu Gudilinu, zaduženom za zeleno svetlo58, stigao je na sto svež izveštaj o oluji: 'Magla, vidljivost 600-1000 m. Jugozapadni vetar 9-12 m/s sa povremenim udarima do 20…' No nakon kratkog većanja, menjajući na brzinu u računaru pravac sletanja 'Буранa' (20° protiv vetra), rukovodioci donose odluku: 'Пускать!' (Lansiraj!). Do lansiranja je ostalo 26 minuta – na 'Буранu' su se uključili radio-transponderi sistema 'Вымпел-К'59. Brod je bio spreman za start... Samo nekoliko minuta pred start izašlo je Sunce (05:47), ali se nije videlo – uz takvu oblačnost samo se pojavila bleda svetlost nad horizontom. Isticali su poslednji minuti… Na lansirnom kompleksu, osvetljena zaslepljujućom belom svetlošću reflektora, pod niskim oblacima stajala je moćna raketa visine 20-spratnice. Mnogi su u tom trenutku pomislili da 'Буран' nije slučajno dobio to ime… U 05:50 po moskovskom vremenu, posle 10-minutnog zagrevanja motora, sa vojnog aerodroma 'Jubilejni' na obodu Bajkonura, u vazduh je poleteo jedan avion optičkotelevizijskog nadzora 'МиГ-25'. Zadatak posade je bio da kamerom snima i prati let 'Буранa' iznad slojeva oblaka. U tom momentu, u vazduhu se već nalazilo nekoliko aviona – na visini od 5 km i udaljen oko 4-5 km od rampe patrolirao je 'Aн-26', а iznad njega je na daljini od 60 km od rampe leteo jedan meteorološki avion. Na daljini 200-300 km od starta, u vazduhu se nalazio avion-laboratorija 'Ту-134БВ', kontrolišući iz vazduha radiotehnička sredstva sistema za automatsko sletanje, a još dalje se nalazio još jedan avion za različita merenja tokom uzletanja. Do uzletanja je ostalo još 15 minuta, i obavljaju se poslednje pripreme. Objavljuje se najpre desetominutna, pa uskoro potom u petominutna spremnost. Konačno, objavljuje se minutna gotovost i izdaje se zapovest 'Ключ на старт' – njome se pokreće automatika predstartnih operacija. Operator okreće ključ i od rakete se uklanjaju creva koja su neprestano dosipala kriogeno gorivo. Dalje su se stvari merile u sekundama: sledi komanda 'Протяжка-1', i uključuju se uređaji koji će do kraja leta beležiti celokupnu telemetriju rakete. Posle 10 sekundi čuje se komanda 'Продувка', i tada se svi elementi raketnih motora produvavaju azotom radi protivpožarne zaštite i čišćenja od parâ goriva i oksidatora. Posle 50 sekundi sledi komanda 'Протяжка-2', kojom započinje beleženje telemetrije sa orbitera. Samo 10 sekundi posle toga, sledi 'Ключ на дренаж', posle čega se zatvaraju svi ventili za prelivanje na raketnim rezervoarima60. Nakon 50 sekundi čuje se naredba 'Наддув', i pomoću helijuma pod pritiskom počinje da se diže pritisak u tankovima za gorivo. Samo 10 sekundi pred uzletanje – komanda 'Пуск', i pale se motori, koji za samo koju sekundu već imaju dovoljno snage da sami drže raketu od 2400 tona...

Naredbu za lansiranje je trebalo da dâ general-major V.E. Gudilin, a na osnovu poslednjih izveštaja tehničkog rukovodioca za testiranja svih sistema 'Энергия-Буран' B.I. Gubanova, tehničkog rukovodioca za orbiter J.S. Semjonova, glavnog konstruktora 'Буранa' G.E. Lozino-Lozinskog i tehničkog rukovodioca zemaljskih sistema V.P. Barmina. 59 Radiotehnički sistem za navigaciju, sletanje, kontrolu trajektorije i upravljanje letom kroz vazduh. Neviđena sprava – pouzdanost navigacije je bila 99,95% a sletanja 99,98%! 60 Zatvaraju se drenažni ventili kroz koje je tečni kiseonik u vidu pare odlazio u atmosferu u vidu belih oblaka koji se uvek vide oko rakete. Zbog toga se raketa neprestano nadopunjava... 58

81

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Lansiranje 'Буранa' 15. novembra 1988. sa kosmodroma Bajkonur. Bila je to tada najmoćnija raketa u SSSR-u, i jedna od najjačih u svetu. Imala je visinu 59 metara i startnu težinu 2400 tona. 'Энергия' (11K25) je imala 4 bočna bustera ('Блокови А') sa po jednim četvorokomornim motorom РД-170 i to se brojalo kao prvi stepen, dok je ventralni stepen ('Блок Ц'), koji je imao 4 marševska motora РД-0120 smatran za drugi stepen. Raketa nije uzletala sa rampe, već sa specijalnog startnog postolja, 'Блока Я'. Raketa je uzletela u 06:00:02s.

'Буран' je započeo svoj jedninstveni trijumfalni let tačno prema ciklogramu – komanda 'Контакт подъема'61 označila je kidanje poslednje komunikacije između rakete i startnog kompleksa (u tom momentu, raketa je već bila na visini oko 20 cm) – sat je pokazivao 06:00:1,25 po moskovskom vremenu. [Zvučni zapis starta 'Energije' wav/MP3)]

Cikogram leta orbitnog broda 'Буран' 15. 11. 1988. Vreme

Оeracija

23:00-03:00

Punjenje rakete komponentama goriva

03:15

Kraj punjenja orbitnog broda

03:00-05:35

Теrmostatiranje62 komponenti goriva

03:00-05:00

Priprema i unošenje operativnih podataka za lansiranje Теlevizijski prenos sa kosmodroma Bajkonur

04:00-06:00 05:00-05:10

Priprema zemaljskih instrumenata kompleksa autonomnog upravljanja

05:11

Početak rada kompleksa autonomnog upravljanja prema ciklogramu

05:45

Uključenje kompleksa aparature sredstava za zaštitu od havarije

05:50-06:00

Priprema motora rakete-nosača za lansiranje

05:50

Коmanda 'Пуск' (Start)63

05:58:49.50

Uključivanje sistema za precizno upravljanje tokom leta

05:59:09

Odvajanje od sistema za fiksiranje na startnom postolju

05:59:50.10

Paljenje motora drugog stepena ('блока Ц') РД-0120

05:59:56.30

Paljenje motora prvog stepena РД-170

05:59:59.50

'Glavna komanda' motorа РД-170

Senzor koji detektuje odvajanje rakete od startnog postolja, tzv. 'Блока Я'. Održavanje kriogenih komponenti goriva na zadatoj temperaturi do lansiranja. 63 Početak pumpanja komponenti goriva u raketne motore. 61 62

82

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

06:00:01.25

Astronomski magazin

S Т А R Т

(stiže komanda 'Контакт подъема')

06:00:05

Početak planiranog skretanje rakete64

06:00:06-06:00:18

Planirani manevar rolovanja zakete za 28,7°

06:00:30-06:02:11

Droseliranje65 motora РД-0120 na 70%

06:00:39-06:01:15

Droseliranje motora РД-170 radi umanjenja dinamičkog potiska

06:01:49.50

Droseliranje motora РД-170 radi ograničenja naprezanja do 2,95 g

06:02:11

Prevođenje motora РД-170 na konačni stepen potiska (49,5%)

06:02:23.95

Isključivanje motora prvog stepena РД-170

06:02:25.85

Odbacivanje parablokova66 I stepena (H=53 km, brzina 1,8 km/sеc.)

06:00-06:10 06:00-06:20 06:06:53 06:06:58 06:07:21.50 06:07:47.80 06:08:02.80 06:11:28 06:22-06:46 06:44-06:52 06:46:07 06:46:48 07:28-07:53 07:29-07:40 07:54-08:18 08:17-08:25 08:20:07 08:45-08:53 09:14-09:23 08:50-09:40 08:51-09:18 09:18-09:22 09:22-09:23 09:23-09:25 09:25:24

Теlevizijski prenos Zona radiovidljivosti u prvom krugu Droseliranje motora РД-0120 radi ograničenja naprezanja do 2,95 g Pad 'блоковa А' (prvi stepen) na udaljenosti od 426 km od startnog kompleksa.67 Prevođenje motora РД-0120 na konačni stepen potiska Isključivanje motora РД-0120 Odvajanje orbitnog broda od rakete (H=115 km), ulazak u orbitu (apogej 154,2 km); proračunato udaljenje mesta pada 'блока Ц' 19.500±1200 km, širina pojasa u rejonu pada 240 km Prvo uključenje motora orbitera: vreme rada 67 s, impuls 66,7 m/s. Теlevizijski prenos Zona radiovidljivosti u prvom krugu Drugo uključenje motora orbitera: vreme rada 40 s, impuls 41,7 m/s. Ulazak u orbitu oko Zemlje sa parametrima: 256/252 (prema drugim podacima 263/251) km, period 89,45 min., nagib 51,6° Zona radiovidljivosti u drugom krugu Теlevizijski prenos Zona radiovidljivosti u prvom krugu Oključenje motora orbitera radi kočenja: vreme rada 158 s, impuls 162,4 m/s. Zona radiovidljivosti u delu spuštanja Теlevizijski prenos Аerodinamičko kočenje orbitera (оd 100 km do 20 km); uspostavljanje veza sa stanicama za praćenje u rejonu sletnog aerodroma (visina oko 50 km) Predsledno manevrisanje orbitnog broda (do visine od 4 km) Priprema orbitera za sletanje Rulanje po sletnoj pisti (kontakt 09:24:42) zaustavljanje orbitnog broda 'Буран' (rulanje 1620 m)

Raketa prilikom uzletanja izvršava tzv. 'pitch manevar' (manevar propinjanja) kojim zauzima odgovarajući položaj za izlazak na proračunatu orbitu. to radi zu pomoć kardanskog pomeranja mlaznica motora. 65 Od nem. drosseln – gušiti, ograničiti. Odno si se na smanjivanje potiska motora tako što se računarski smanjuje dotok mešavine goriva u komoru za sagorevanje. To se radi da se raketa ne bi raspala, jer prebrzo ubrzava a otpor vazduha je sve veći a i težina rakete se još uvek meri u hiljadama tona. 66 Elem, prvi stepen rakete su činila 4 bočna bloka dužine 38 metara (zapravo dorađene varijante I stepena rakete-nosača 'Зенит'). Ti blokovi su povezani u parovima, i to se naziva 'parablokobima'. Oni su se odvajali od rakete zajedno, kao celina, a tek onda, posle nekoliko sekundi, odvajaju se na pojedinačne bustere. 67 Kako je sve to izgledalo pre skoro 20 godina; ne smem ni da pomislim kako je to danas... 64

83

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Jako zanimljiv ruski film o lansiranju, letu i sletanju 'Буранa'. Pogledaj.

Slika lansiranja je bila blještava i nestvarna. Snažni reflektori oko lansirnog kompleksa su isčezli u užarenim oblacima ispusnih gasova iz 20 moćnih motora ukupnog potiska preko 3.500 tona, iz kojih je polako izranjala raketa, kao neka kometa sa sjajnim jezgrom i repom okrenutim ka zemlji! Ali sve to je trajalo jako kratko. Posle nekoliko sekundi, samo je zamiruća zakrpa svetlosti na sloju niskih oblaka svedočila o mahnitoj sili koja je odnela 'Буранa' kroz oblake. Na zavijanje vetra nadovezivao se tutanj koji kao da je dolazio odasvud, odbijajući se o sive oblake... Posle 5 minuta, kompleks 'Энергия-Буран' je započeo 'pitch manevar' (manevar propinjanja), a sekundu kasnije i 'roll manevar' (manevar valjanja), okrenuvši se za 28,7 stepeni. Nadalje, samo je nekoliko ljudi neposredno promatralo let 'Буранa' – bila je to posada transportera 'Ан-26' koji je uzleteo sa aerodroma 'Krajnji', kroz čije bočne prozore su trojica operatora sa Centralne televizije snimala događaj, i ekipa iz 'МиГа-25', koja je snimala iz stratosfere i zabeležila odvajanje parablokova prvog stepena... 30 sekundi posle uzletanja, započeto je droseliranje motora II stepena do 70% punog potiska, posle 9 sekundi i motora I stepena. Sistem upravljanja je uveo raketu tačno unutar proračunatog koridora, bez ikakvih korekcija. Svi prisutni u sigurnosnom bunkeru na aerodromu, odakle se sprovodila kontrola leta, gledali su u monitore bez daha... 77. sekunda – završeno je droseliranje potiska 4 motora II stepena ('Блокa Ц') i oni su ušli u osnovni režim68. U 109. sekundi ponovo je smanjen 'gas', da bi se opterećenje

Kasnija analiza telemetrije posle leta pokazala je da je senzor požara bio greškom 'zaslepljen' plamenovima iz motora, zboz čega je u repnom delu centralnog, II stepena, došlo do otvaranja drenažnih kanala, što je bilo predviđeno kao deo rada protivpožarnog sistema rakete da bi se smanjio pritisak u motorima. Zbog greške senzora, još na startu je protivpožarni sistem je započeo da produvava motorni otsek Ii stepena inertnim gasom brzinom od 15 kg/s, zbog čega je od 70. sekunde leta čitava količina gasa potrošena, te je dalji let protekao zapravo bez protivpožarnog sistema. Srećom, nije bio potreban... 68

84

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

zadržalo u granici do 2,95 g, a posle 21 sekundu započeto je prebacivanje motora I stepena režim konačnog potiska (49,5%). Proteklo je još 13 sekundi, a preko razglasa je objavljeno: 'Isključuju se motori prvog stepena!' Faktički, komanda o isključivanju motora blokova 10A i 30A stigla je u 144. sekundi leta, a o isključivanju blokova 20A i 40A posle sledećih 0,15 sekundi. Isključivanjem suprotnih motora, sprečeno je stvaranje momenata u kretanju rakete i obezbedilo otsustvo oštrih promena u opterećenju. Posle 8 sekundi, na visini od 53,7 km i pri brzini 1,8 km/s (~6480 km/h), došlo je do odbacivanja parablokova69, koji su posle 4,5 minuta pali ~426 km od kosmodroma. U četvrtom minutu leta, sa desnog ekrana u Glavnoj sali podmoskovskog Kontrolnog centra, na kome su praćeni podaci o letu, isčezla je slika sa osnovnim etapama manevra povratka – posle 190. sekunde leta, u slučaju bilo kakve anomalije, manevar povratka na sletni aerodrom u Bajkonuru je posto nemoguć.

Osnovne dinamičke operacije i sve etape leta 'Бурана' možeš da posmatraš i na svom računaru posredstvom ovog zgodnog skrinsejvera. Desno je snimak iz kabine orbitera.

Čim je izašla iz zone niske oblačnosti, telekamera 'Буранa', postavljena iznad glavnog prozora radi kontrole spajanja sa drugim brodom a pokrivala je gornju polusferu broda, počela je da šalje slike Kontrolnom centru a odatle svim svetskim novinskim agencijama. Pošto se zbog sila opterećenja 'Буран' sve više penjao 'ležeći na leđima', kamera na 'potiljku' je uspešno snimala crnobele slike površine ispog nje. U 320-oj sekundi leta kamera je snimila mali objekat veličine nekoliko santimetara koji je prozujao mimo kabine, koji je po svoj prilici bio deo termozaštite drugog stepena. Od 413. sekunde je započeto droseliranje motora drugog stepena; još 28 sekundi proizvodili su potisak. Napetih 26 sekundi i... u 467-oj sekundi leta operator je objavio: 'Isključenje motora drugog stepena!' Tokom 15 sekundi, 'Буран' je svojim motorima 'umirio' let i u 482-om sekundu leta (impulsom motora za upravljanje od 2 m/s) odvojio se od II stepena i počeo da ulazi u orbitu oko Zemlje. Od tog momenta, kontrola broda predata je sa komandnog centra u Bajkonuru na podmoskovski centar ЦУП.

Rekao sam da u ovom textu neću da se bavim raketom, ali ovoliko moram, da bi se shvatlila njena veličina. Blokovi I stepena su imali dimenzije 38,3×3,9 m, ukupno su nosili 1220-1240 t goriva, a prilikom odbacivanja bili su u kupno teški oko 240 t. 69

85

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

U sali, prema staroj tradiciji, nema žamora, niti klicanja. U skladu sa strogim uputstvima tehničkog direktora lansiranja B.I. Gubanova (vidi fusnotu #45), svi prisutni na komandnom punktu ostali su da sede na svojim radnim mestima – samo su raketašima svetlele oči. Ispod stola su jedni drugima stiskali ruke – zadatak rakete-nosača je izvršen. Od tada, sve je zavisilo od broda... Kroz 3,5 minuta, 'Буран' je, nalazeći se u apogeju svoje trajektorije (154,2 km) u položaju 'na leđima', dao prvi 67-sekundni korigujući impuls, povećavši orbitnu brzinu za 66,7 m/s (240 km/h), i našao se na orbiti visine perigeja od 114 km i apogeja od 256 km. Balističari na Zemlji su odahnuli sa olakšanjem: 'Imamo prvu orbitu!' Odmah su službe sletnog kompleksa na 'Bajkonuru' obaveštene da je program misije od jednog kruga70, koja je trebala da traje samo 12 minuta, otkazan. To je značilo da njihov 'МиГ-25', koji je trebalo da prati sletanje 'Буранa', treba da bude skinut sa gotovosti za uzletanje. Javljeno je da aerodrom 'Jubilejni' i njihov 'Миг' budu spremni... U očekivanju sledećeg impulsa, brod je nastavio let 'na leđima', i posle drugog 40sekundnog impulsa (u 06:46:07, priraštaj brzine 41,7 m/s) 'Буран' se našao na radnoj orbiti visine 263-251 km, nagiba u odnosu na ekvatoru od 51,64° i periodom rotacije od 89,45 minura. Parametre oba manevra (veličinu, pravac i vreme rada motora) automatski je proračunavao brodski računarski kompleks71. Prvi manevar je izveden u zoni veze sa kontrolnom stanicom na teritoriji SSSR-a, a drugi iznad Tihog okeana. Prenos telemetrijskih informacija o drugom manevru išao je po trasi 'orbiter - brod u Tihom okeanu - stacionarni satelit veze - relejna stanica 'Орбита' u gradu Petropavlovsk-Kamčatski - visokoeliptični satelit veze - podmoskovski relejni punkt ЦУП'. Trasa je bila ukupne dužine 120.000 km!

Šema razmene informacija između brodskih i zemaljskih kompleksa kontrole 'Бурана'. Sateliti 'Mолния-1' su bili prvi vojni komunikacioni, koji su bili stalno vidljivi iz polarnih oblati. Zamenjeni su tek posle 35 godina.

Takva trajektorija je bila planirana za slučaj da otkaže neki raketni motor, a prođe se tačka u fazi uzletanja (2-3 min. po uzletanju) u kojoj je mogla da se uzvede povratak na aerodrom. 71 Već sam rekao: kompleks je bio sačinjen od dva po strukturi identična računarska sistema: centralni i periferni, od kojih je svaki imao 4 sinhronizovana brodska računara. Čitav kompleks je bio težak 34 kg. 70

86

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Brod je dalje leteo sa levim krilom okrenutim ka Zemlji radi optimalnog zagrevanja – Sunčevo zračenje je pri takvoj orijentaciji uglavnom zagrevalo donju, 'vatrostalnu' površinu krila i trupa. Pravilnu orijentaciju su potvrdile telemetrijske informacije, ali i slika sa brodske kamere koja se nalazila na sedišti otsutnog zapovednika posade.

Lukavom orijentaciom tokom orbite oko Zemlje 'Буран' se čuvao od pregrevanja...

U orbiti svi sistemi su radili kako valja. Tokom leta je bilo predviđeno održavanje 4 komunikacione seanse, uključujući slanje ka brodu informacija neophodnih za spuštanje i sletanje, kao što je recimo brzina vetra na pisti sletnog kompleksa. Tokom drugog kruga, u 67. minutu leta, u zoni radio-dometa, 'Буран' je započeo pripreme za spuštanje – u 07:31:50 sa magnetne trake brodskog magnetofona aktiviran je softver koji će obaviti spuštanje, a kao prvo počelo je pretakanje goriva iz prednjih tankova u repne radi obezbeđenja neophodne ravnoteže prilikom ateriranja.

87

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Šema leta orbitne letilice: 1 – start; 2 – odbacivanje bustera I stepena; 3 – odbacivanje II stepena od 'Буранa'; 4 – uključenje motora sistema za orbitno manevrisanje; 5 – radna orbita; 6 – sletna trajektorija.

Brodski računari su radili punom parom i slali parametre kočionog manevra za silazak sa orbite kontrolnom centru kraj Moskve. I službe na aerodromu su započele pripreme za prijem kosmoplana. Kada je započet drugi krug oko Zemlje, u dispečerski centar je stigla informacija da telemetrija pokazuje da je stanje na letilici normalno, da svi instrumenti rade bez zamerki, sem jednog radiopredajnika, što nije uticalo na proces automatskog sletanja. Za to vreme, u kosmosu, orbiter se orijentisao za uključivanje motora radi kočenja, ponovo se okrenuvši na leđa, no ovog puta sa repom u pravcu leta. U 08:20, našavši se iznad Tihog okeana u tački 45° j.š. i 135° z.d., u zoni radiovidljivosti antena sa brodova za kontrolu leta 'Kosmonaut Georgi Dobrovoljski' i 'Maršal Nedelin'72, 'Буран' je uključio na 158 sekundi jedna od dva motora 17Д12 za orbitno manevrisanje radi kočionog impulsa od 162,4 m/s. Nakon toga, brod je zauzeo sletnu ('avionsku') orijentaciju i podigao 'nos' za 37,39° u odnosu na horizont da bi postigao ulazak u atmosferu sa napadnim uglom od 38,3°. Spuštajući se, brod je nevidljivu oznaku za visinu od 120 km prešao u 08:48:11. [Odavde počinje faza leta 'Буранa' koja je za amatere i nestručnjake jako složena. Miks tehnike, balistike i softvera. Pročitao sam dosta literature, ali malo toga mi je jasno, jer je ruska terminologija često neprevodiva – bar za mene. Pokušaću da budem ako ne što kraći, a ono što jasniji…] Ulazak u atmosferu (uslovno, granica je na H=100 km) dogodio se u 08:51 pod uglom od -0,91° brzinom od 27.330 km/h nad Atlantikom u tački s koordinatama 14,9° j.š. i 340° z.d. na rastojanju 8270 km od piste u Bajkonuru. Od uzletanja je proteklo tek 3 sata, ali vreme se ipak nije znatnije poboljšalo. Kao i pre, duvao je snažan vetar. Srećna okolnost je bila ta što je vetar duvao gotovo duž piste, brzinom od 15 m/s, sa udarima od 18-20 m/s. Duvao je pod uglom od oko 36° sleva u susret pristižućem brodu... U 08:47 uključio je po drugi put tog jutra svoje motore 'Миг-25' i posle deset minuta nestao u oblacima, krenuvši u susret sa 'Буранom'. U 08:53, zbog obrazovanja oblaka plazme, na visini od 90 km prekinuta je radioveza sa 'Буранom' na 18 minuta (to je više nego triput duže od prekida koje su tada imali putnički kosmički brodovi tipa 'Союз').

72

Ime ovog generala uvek asocira na 'NAJVEĆU NESREĆU U ISTORIJI KOSMONAUTIKE'. Pročitaj!

88

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Hiperzvučni let 'Буранa' u oblaku visokotemperaturne plazme. (Veća slika.

Tokom prekida veze, kontrola leta 'Буранa' vršena je preko nacionalnog sistema za prevenciju od raketnih napada. U tu svrhu su korišćeni 'izahorizontni' radari za kontrolu kosmičkog prostranstva iz podmoskovskog grada Krasnoznamenska, koji su sve vreme slali informacije o parametrima trajektorije 'Буранa'... U 08:55 prođena je visina od 80 km, a u 09:06 visina 65 km...

Videosnimak momenta pada fragmenta (kamera se nalazila na levom sedištu). Desno je momenat otpadanja jedne od pločica temozaštite (mesto otpadanja je označeno strelicom).

U procesu snižavanja ('rasejavanja') kinetičke energije, 'Буран' je uz pomoć savršeno napisanog softvera izveo izduženi 'S manevar'73, istovremeno realizujući bočni manevar koji je odveo letilicu 570 km desno od ravni orbite. Prilikom toga, maksimalna veličina ugla po podužnoj osi ('roll'), iznosila je 104° nalevo i 102° nadesno. U vreme intenzivnog manevrisanja sa krila na krilo (brzina 'valjanja' je dostizala 5,7 step./s), u vidno polje kamere uleteo je neki predmet, padajući u kabini naniže, nateravši neke dežurne 'stručnjake' na Zemlji da poviču: 'Evo ga – brod je počeo da se raspada!' Nekoliko sekundi kasnije, kamera je čak snimila komad pločice otpale sa gornjeg ruba 'šoferšajbne'... Tokom aerodinamičkog kočenja, senzori u prednjem delu trupa su registrovali temperaturu od 907°, a na ivicama krila 924°. Nije dostignuta maksimalma proračunata temperatura zbog toga što je masa broda na prvom letu bila manja – 79,4 t umesto predračunske od 105 tona, a i zato što je intenzitet kočenja bio manji – veličina realizovanog bičnog manevra je bila triput manja od maksimalnih mogućih 1700 km. Ako pažljivo pogledaš ponuđene snimke, uočićeš da je kamera zabeležila udarce grudvica termozaštite u prednje staklo, ali da su one posle nekoliko sekundi izgorele i nestale. Bili su to 'mlazevi' izgorelih slojeva termozaštite koji su padali na prednje staklo zbog sniženja napadnog ugla tokom spuštanja u atmosferu: posle pada brzine ispod M=12, napadni ugao je postepeno smanjivan do α=20° pri brzini od M=4,1, a išao je i do α=10° pri brzini od M=2. Kasnije analize su pokazale da su u rasponu visina od 65...20 km (M=17,6...2) koeficijenti sila uzgona premašivali predračunske za 3...6%, ali da su ipak ostajali u zonama

73

Takva trajektorija sletanja se naziva 'izotemperaturni model ulaska'.

89

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

tolerancije. Prosto govoreći, 'Буран' je leteo bolje nego što se od njega očekivalo, oslanjajući se na višegodišnja testiranja modela u aerotunelima i suborbitne letove 'БОРова-5'74! Posle prolaska kroz zonu formiranja plazme u 09:11, na visini od oko 50 km i na 550 km od piste, 'Буран' je stupio u vezu sa kontrolorima na sletnom aerodromu. Njegova brzina je u tim trenucima bila 10 puta veća od brzine zvuka. U kontroli leta je odjekivalo iz zvučnika: 'Sledi prijem telemetrije!'..., 'Uključivanje brodskih lokatora aerodroma!'..., 'Brodski sistemi rade normalno!'... U dijapazonu brzina od M=10...6 primećeno je maksimalno korišćenje balansirajućeg trimera – sistem za upravljanje je opterećivao elerone pri intenzivnom manevrisanju. Do sletanja je ostalo malo više od 10 minuta... Visinsku granicu od 40 km, brod je prešao u 09:15. Spuštajući se, na visini od 35 km, u rejonu istočne obale Aralskog mora (na 189 km od tačke sletanja), 'Буран' je u međunarodnom vazdušnom koridoru presekao put Moskva-Taškent, a uskoro nadleteo kontrolne zone nekoliko vazdušnih luka.

Poslednja faza misije je bila prava provera – automatski sleteti sa orbite na aerodrom! Decenijama to niko nije umeo da ponovi u svetu! Amerikancima je to pošlo za rukom tek u decembru 2010. sa eksperimentalnim avionom 'X-37B'. Obzirom da je startna težina 'X-37' bila samo 7 tona, može se reći da je uspeh 'Буранa' do danas neprevaziđen...

Posle brojnih testiranja na aparatima 'БОР-4', sa aerodroma Kapustin Jar je 1983-88. ka Kazahstanu lansirano 6 aparata 'БОР-5', koji su bili verne kopije 'Буранa' u razmeri 1:8. Neke makete su letele i na 100 km visine a spuštali se brzinom do M=15 (temperature 1700-1800°C). Aparate je proizvodio biro Mjasiščeva. 74

90

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Trajektorija spuštanja 'Буранa' u projekciji na površinu Zemlje, prikazana unutar proračunskih koridora verovatnih trajektorija. Tačkama su prikazani položaji broda prilikom prolaska na određenoj visini. Osa X je osa aerodromske piste aerodroma 'Jubejni'. (Velika slika.)

Pravac vetra u rejonu aerodroma 'Jubilejni' uslovio je konačan odabir istočnog cilindra za rasejavanje energije i utvrđivanje azimuta 75. U 09:19 'Буран' je ušao u ciljanu zonu na visini od 20 km sa minimum otklona, što je bilo jako dobro obzirom na složene meteouslove. Reaktivni sistem upravljanja i njegovi motori su se isključili i samo su aerodinamička kormila, koja su radila još od visine od 90 km, nastavila da vode brod ka sledećem orijentiru – 'ključnoj tački'76. Do tada, let se odvijao po strogo proračunatoj trajektoriji – na displejevim kontrolnog centra mala oznaka koja je predstavljala 'Буран' nalazila se na dijagramu piste praktično na sredini dopuštenog koridora povratka. 'Буран' se približavao pisti malo desno od ose aerodroma, i izgledalo je da će 'rasejati' ostatak energije na bližem 'cilindru'. Isto su mislili i stručnjaci i vojni probni piloti koji su bili dežurni na komandno-dispečerskom punktu. U skladu sa sletnim ciklogramom, uključeni su brodski i zemaljski sistemi radio-farova. Međutim, približavajući se ključnoj tački, 'Буран' je započeo manevar koji je šokirao sve u kontrolnovm centru! Umesto očekivanog prilaska za ateriranje sa jugozapada, započet

Motori za upravljanje (17Д15) su radili sve do visine od oko 20 km – tada je započeto predsletno manevrisanje i počelo je ispunjenje ograničenja u koordinatama, veličini i pravcu vektora brzine letilice: morala je da se nađe u krugu na rastojanju od Lk = 32±13 km mereno po tangenti na cilindre rasejavanja energije (na slici zeleni krugovi), da ima brzinu od 520±60 m/s, i pravac ka cilindrima rasejavanja (istočnom ili zapadnom) sa greškom ne većom od 15°. Koji će cilindar biti odabran zavisilo je od pravca vetra nad pistom... 76 Zamišljena tačka u prostoru, na visini od 4000±500 metara iznad podužne ose sletne piste i na oko 14,5 km od centra piste. 75

91

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

energičnim skretanjem nalevo, prema severnom cilindru, usledio je prilazak pisti sa severozapada i skretanje sa obaranjem desnog krila za 45°.

Predsletno manevrisanje 'Буранa' u atmosferi. (Pogledaj ostale slike u ovoj fotoarhivi).

(Veća slika.)

92

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Na visini od 15.300 m brzina 'Буранa' je pala ispod brzine zvuka a onda je, izvodeći 'svoj' manevar, 'Буран' prošao na visini od 11 km iznad piste, što je potpuno zbunilo zemaljske antene, konstruisane da prate brod kada se nalazi u rasponu uglova 0,55°-30° iznad horizonta. Kasnije su analize pokazale da je verovatnoća orbiterovog odabira takve putanje bila manja od 3%, međutim u složenim uslovima to je bilo najbolje rešenje koje su 'videli' brodski računari! Usput, kasnije su analize pokazale da se brod nije kretao po zamišljenoj kružnici cilindra već je to više bila elipsa, ali pobednicima se ne sudi! Kasnije se Lozino-Lozinski prisećao: '...Nakon što je 'Буран' ušao u orbitu, svojim očima sam gledao kako je u Kontrolnom centru misije 'grupa drugova' izvadila već spremljena saopštenja za novinske agencije o tome kako ovaj eksperiment zbog takvih i takvih problema (trebalo ih je samo uneti) nije uspešno završen... Ti ljudi su posebno živnuli kada je 'Буран' tokom sletanja započeo onaj neočekivani manevar...' U momentu neočekivane promene kursa, sudbina 'Буранa' je bukvalno 'visila o koncu', i to ne iz tehničkih razloga. Kada počeo da izvodi levi zaokret, prva spontana reakcija rukovodioca leta je bila logična: 'Otkaz sistema za kontrolu leta! Uništiti letilicu!' Naime, u slučaju fatalnog otkaza, u 'Буранu' se nalazilo punjenje trotila i učinilo se da je došlo vreme za njegovo aktiviranje. Stvar je spasio zamenik glavnog konstruktora НПО 'Молния', Stjepan Mikojan, zadužen za upravljanje brodom tokom spuštanja i sletanja. Odmah je predložio da se malo sačeka i vidi šta će se dalje dešavati. A za to vreme 'Буран' se mirno nameštao za sletanje... Ne obazirući se na ogromnu nervozu kontrolora, posle visinske oznake od 10 km, 'Буран' je leteo po 'poznatoj stazi', bezbroj puta proverenoj u letećoj laboratoriji 'Ту-154ЛЛ' i tokom letova aviona-analoga 'БТС-002 ОК-ГЛИ'... Do tog trenutka brod se samostalno, bez ikakvih korekcija sa Zemlje, spuštao po putanji koju su u realnom vremenu proračunavali brodski računari. Na visini od 6200 m 'Буран' je bio 'zahvaćen' zemaljskom opremom sistema za automatsko sletanje 'ВымпелН'77, koji je slao ka brodu neophodne navigacione informacije za njegovo nepogrešivo automatsko navođenje na osu piste, spuštanje po optimalnoj trajektoriji, ateriranje i rulanje po pisti do konačnog zaustavljanja.

Jako složen radionavigacioni sistem, projektovan u institutu ВНИИРА pod rukovodstvom Genadija N. Gromova. Sistem je sadržavao 3 radarska kompleksa na zemlji – prvi je pratio do daljine od 400 km, drugi do oko 200 km, a treći finalnu fazu. 77

93

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Snimci monitora sistema 'Вымпел' u glavnoj sali kontrolnog centra. Levi snimak je napravljen kada je 'Буран' leteo na visini od 7890 m, a desni na visini 7680 m. Na levom snimku se vide dva radna mesta za glavne operatore sistema.

Levo: 'Буранov' displej sa situacijom na visini od 100 do 20 km: 1 – trenutni i komandovani uglovi; 2 – trenutni i proračunati uglovi; 3, 10 – napadni ugao i vreme do izvršenja; maksimalna, aktuelna i nominalna vrednost; 4 – brzina i Mahov broj; 5, 13 – nominalna i maksimalna pozicija, bazirana na temperaturnim i strukturnim limitima; 6 – podešavanje kursa; 7 – komandovani i aktuelni napadni uglovi; 8 – visina; 9 – nivo goriva; 11 – ugao nagiba; 12 – udaljenost od piste; 14 – nominalna i stvarna pozicija broda. Desno: 'Буранov' displej sa situacijom na visini od 20 km do ateriranja: 1 – napadni ugao; 2 – ugao maksimalnog aerodinamičkog kočenja; 3 – brzina vazduha; 4 – tangecioni ugao; 5 – brzina; 6, 7 – boćno skretanje od ose piste; 8 – simbol piste; 9, 10 – planirana i nominalna tačka sletanja; 11, 12 – bočni ugao; 13 – visina; 14 – vertikalna brzina; 15 – bočni uglovi; 16 – kurs; 17 – X koordinata; 18 – kontrola skretanja;

94

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

19 – bočno skretanje od ose piste.

(preland.avi, 720x576, 4.68Mb, 42 сек.) i (pilots.avi, 720x576, 4.84Mb, 38 сек.)

Radiotehnička sredstva sistema za automatsko sletanje 'Вымпел' formiraju, da tako kažem, trodimenzionalnu sliku prostora oko sletne piste, u kojoj su brodski računari za svaku tačku znali u realnom vremenu tri osnovna navigaciona parametra: azimut podužne ose piste, nadmorsku visinu i udaljenost sa greškom ne većom od 65 metara. Na temelju tih podataka, računari su prema specijalnom algoritmu vršili neprestano autonomno korigovanje trajektorije pristupa ateriranju. Na visini od 4 km brod je ušao u sletnu glisadu. Od tog trenutka, počeo je rad aerodromskih telekamera i slanje slika u komandni centar. Na ekranima – samo nizovi svetala koji se seku u daljini ... Svi su napregnuto čekali... I odjednom, i pored napetog očekivanja, 'Буран' se nenadano pojavljuje iz niskih oblaka i brzo se približava pisti. Brzina spuštanja (40 metara u sekundi!) takva je, da i danas izgleda zastrašujuće...

Nekoliko sekundi kasnije izbačeni su točkovi stajnog trapa i brod je, nastavljajući spuštanje, započeo da izravnava a zatim i da podiže nos, povećavajući napadni ugao i 95

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

praveći ispod sebe vazdušni jastuk. Vertikalna brzina je oštro počela da opada (za 10 sekundi do kontakta, iznosila je samo 8 m/s), zatim je u magnovenju zastao iznad betonske podloge i ... sletanje! (Zvučni zapis trenutka sletanja!)

Fotografija monitora sistema 'Вымпел', napravljena odmah posle sletanja 'Буранa' i prikazuje poslednju trajektoriju: A (azimut) – 67 stepeni; Д – udaljenost od centra piste; B – visina 24 m; ПС – brzina sletanja 92 m/s (330 km/h); ПУ – ugao traga kočenja 246°; ВС – vertikalna brzina 0 m/s. (Velika slika.)

Istorijska pista dužine 4,5 km danas je potpuno zapuštena i nema naznaka istorijskom letu. U daljini levo je napuštena zgrada kontrolnog centra vojnog aerodroma 'Jubilejni'.

96

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

1 – 'ključna tačka' H=4 km; 2 – proračunata prilazna zona na H=4 km; 3 – zadata oblast sletanja; 4 – zadata oblast sa početnim uslovima; 5 – proračunata sletna oblast na pisti tokom prvog leta; 6 – trajektorija leta 'Буранa'; 7 – tačka kontakta; 8 – zona zaustavljanja na pisti; 0 – sredina piste; КПБ – sigurnosni zemljani deo piste dužine 50 metara.

Rad sistema 'Вымпел' okončan je blistavim uspehom: u 09:24:42, premašivši predračunski termina za samo jednu sekundu, 'Буран' je brzinom od 263 km/h dodirnuo 97

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

pistu, i posle 42 sekunde, prevalivši poslednjih 1620 metara, zaustavio se na njenoj sredini na samo +5 metra van uzdužne ose! Zanimljivo je da je poslednji podatak sistema 'Вымпел', zabeležen 2 sekunde ranije (u 09:24:40,4), zapisao vertikalnu brzinu sletanja od svega 1 m/s.

Šematski prikaz traga kočenja 'Буранa' po pisti aerodroma 'Jubilejni'. Prikazana je samo betonski deo piste. Za razliku od prave nacrtane linije na šemi, pravi trag je bio krivudav, u obliku sinusoide sa zatupljenim amplitudama, nastalim usled logike rada brodskog sistema kontrole sletanja (prednjeg točka broda).

Bez obzira na snažni bočni vetar i oblačnost 10/10 visine 550 metara (što je znatno premašivalo dopuštene standarde za sletanje američkih šatlova sa posadom78), prvo automatsko sletanje orbitnog broda u istoriji izvedeno je izuzetno dobro: podbačaj je iznosio samo 190 metara, bočno odstupanje od idealne ose piste je bilo -9,4 metra, a vertikalna brzina ateriranja je iznosila svega 0,3 m/s! Neobično lepo, tačno i elegantno sletanje broda od 80 tona! Bilo je neverovatno da je let bio bespilotni – pričalo se da bolje ne bi sleteo ni najiskusniji pilot! Usput da dodam da je sletanje i rulanje bilo moguće na suvoj ili mokroj betonskoj pisti kako automatski tako i u režimu ručnog upravljanja pri brzinama u rasponu od 280...360 km/h, uglu propinjanja 10-13 stepeni, i bočnim vetrom do 15 m/s (u lice do 20 m/s). O mekoći sletanja 'Буранa' možda je najbolje moglo da posvedoči ... zakasnelo otvaranje kočionih padobrana. Saglasno logici sistema za otvaranje padobrana, oni su izbacivani prema signalu senzora koji se aktivira na osnovu sabijanja amortizera glavnih točkova stajnog trapa. Tokom automatskog sletanja aviona-analoga 'БТС-002', on je imao vertikalnu brzinu propadanja veću od 1 m/s i u momentu kontakta s pistom u potpunosti je sabio amortizere, pa su padobrani izbačeni praktično odmah po sletanju. Ali prilikom sletanja 'Буранa' vertikalna brzina je bila toliko mala, da u momentu kontakta s pistom do neophodnog sabijanja amortizera praktično i nije došlo! Padobrani su otvoreni tek posle 9,2 sekunde, 2 sekunde pre nego što je prednji točak dotakao pistu (09:24:52), i kada je zbog spuštenog 'nosa' došlo do punog pritiska težine kosmoplana na stajni trap, što je konačno bilo dovoljno za aktiviranje prvo 3 mala (po 1 m2), a potom i 3 kupole glavnog padobrana površine po 25 m2.

U avgustu 2007, let šatla 'Endeavour' je bio skraćen za jednu orbitu jer Kenedijevom centru približavao uragan 'Dean', a maksimalna dozvoljena brzina bočnog vetra za bezbedno sletanje šatlova je iznosina 8 m/s. 78

98

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Koliko je sletanje bilo izvedeno juvelirskom tačnošću može da se vidi ako se uporedi sa maksimalno dozvoljenim marginama: uzdužno je bilo dozvoljeno u rasopnu od -700 m (podbačaj) do +...1100 m (prebačaj), bočni otklon od oce puste plus/minus 38 m, a vertikalna brzina ne bi smela da prelazi 3 m/s! Arhivski snimci jasno pokazuju kako je tokom rulanja, odmah posle sletanja, sistem upravljanja produžio da 'traži' središnju liniju piste, upravljajući prednjim točkom i pokušavajući da kompenzuje bočni vetar! Kao rezultat toga, u trenutku zaustavljanja broda, bočno odstupanje je iznosilo samo +5,8 metara! (Raspon krila 'Буранa' je bio 24 metar.)

Poslednji trenuci uspešne probne misije kosmoplana 'Буран'. Misija je od lansiranja do ateriranja trajala 204 minut. Niko do tada nije izveo ništa slično. U poslednjim trenucima, 'Буран' je propadao toliko brzo da su svi pomislili da je sistem za kontrolu leta otkazao. Međutim, 'Выимпел' je radio savršeno svoj posao...

(landing3.avi, 720x576, 3.37Mb, 36 сек.) i (landing4.avi, 320x260, 1.85Mb, 34 сек.)

99

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

U opštoj euforiji posle uspeha, objavljivane su i druge, gotovo idealne koordinate tačke sletanja – prebačaj od samo +15 metara i zaustavljanje orbitnog broda na 1,5...2 metra od 'proračunate tačke'. Takođe je smanjen i trag kočenja – 1520 metara. Te cifre su 100

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

odmah postale opštepriznate. Razlog za greške je bio u tome što je 'Буран' zbilja dotakao pistu pored proračunate tačke ali ne svoje, već tuđe! Na pisti je bilo mnogo oznaka za obične vojne avione i to je unelo zabunu... Kasnije analize su pokazale i dobro ponašanje toplotne zaštite orbitera; tokom prvog leta sa 6 mesta je otpalo ukupno 10 pločica (uključujući 2 elastične zaštite na napadnim ivicama levog krila). Najosetljivije mesto je bio spoj na donjoj površini levog krila, gde su otpale 3 susedne pločice. Uočeno je da je skoro stotinjak pločica bilo oštećeno, uglavnom u predelu zaštitnog pokrivača pločica. Neka oštećenja su bila uzrokovana komadima leda koji su (od)padali sa rakete 'Энергия' prilikom lansiranja ili erozijom usled gasova motora (na dve pločice dubina erozije je iznosila 30 mm!) Oštećenje na repnoj površini nastalo je od mlazova motora prilikom odvajanja parablokova. Odmah posle zaustavljanja 'Буранa', tokom 10 minuta se pristupilo povratku svih brodskih sistema u početno stanje. Poslednju komandu brodu poslao je podmoskovski Kontrolni centar misije preko satelita: 'Brodski sistemi isključeni!' To je bilo sve! Program prvog probnog leta ispunjen je u potpunosti!

NEISPUNJENI PLANOVI Uspešno sprovedena testiranja 'Энергије' i 'Буранa' 1988. godine ulili su optimizam rukovodiocima tog programa, te su zahtevali od čelnika zemlje da se nastavi sa ispitivanjima. Od pet 'Буранa' planiranih za izgradnju 1976, na prelazu iz 80-ih u 90-e spremna za let su bila samo dva broda79: - 'Proizvod 1.01' (koji je uspešno leteo u kosmos 15. 11. 1988. pod nazivom 'Буран'); - 'Proizvod 1.02' (stepen spremnosti za let početkom 1990. procenjen je na 9597%, službeno ime još nije dobio, ali su ga nezvanično krstili kao 'Птичка', 'Буря' ili 'Буран-2'80). Program predstojećih testiranja neprestano se menjao, a početkom 1898. godine izgledao je ovako: - IV kvartal 1991. – Let 2K1 (drugi brod – 'Proizvod 1.02', prvi let) dužine 1 ili 2 kruga sa modulom '37КБ' №37071. - I-II kvartal 1992. – Let 2K2 (drugi brod – 'Proizvod 1.02', drugi let) dužine 7-8 krugova sa '37КБ' №37071. - 1993. – Let 1K2 (prvi brod – 'Proizvod 1.01', drugi let) dužine 15-20 krugova sa '37КБ' №37070.

Pored dva navedena, postojao je i 'Proizvod 2.01' neslužbeno nazvan 'Байкал'. Bio je dovršen 30-50%. Do 2004. se nalazio u vlasništvu Zavoda za mašinogradnju u Tušinskom, a 2011. je rekom prevežen do aerodroma 'Žukovski' i kasnije prikazan na aerosalonu MAKS. Postojao je i 'Proizvod 2.02' dovršen 1020%, dok je poslednji 'Proizvod 2.03' uništen... 80 Danas se ne zna pouzdan status ovog broda. Veruje se da je vlasništvo kazahstansko-ruske kompanije 'Аэлита', dela kompanije RKK 'Energija'. Leži u montažnoj hali na aerodromu Bajkonur i pristup njemu je zabranjen. U aprili 2007. napravljena je verna maketa koja je postavljena ispred muzeja kosmodroma 'Bajkonur'. 79

101

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

- 1994. – Let 3K2 (treći brod – 'Proizvod 2.01', prvi let sa posadom) dužine ? krugova sa modulom '37КБИЭ'. Prva četiri leta 'Буранa' trebala su da budu bespilotna. Planirano je da let broda '2K2' sadrži automatsko približavanje i spajanje sa orbitnim kompleksom 'Мир'. Od petog leta, trebalo je da se koristi i treći orbiter '3K', opremljen sistemima za održavanje života na brodu i katapultirajućim sedištima. Od petog do osmog leta, takođe su trebale da budu testirajuće misije, te su posadu činila samo dvojica kosmonauta. Oni su planirani za 199495. godinu u sastavu I. Volkov (komandir) i A. Ivančenko (brodski inženjer), koji je ubačen u posadu protiv volje komandira, koji je smatrao da bi na prvom letu sa posadom umesto inženjera trebalo da leti još jedan pilot – Rimantas Stjankavičijus. Međutim, usled kašnjenja čitavog programa, rukovodioci su uskoro bili primorani da smanje broj probnih letova ali da ih zato usložnjavaju. Tako je čitav program prvog leta drugog broda '2K1' izmenjen, jer je u njega uključen faktički čitav program prvobitno planiran za '2K2'. Lansiranje je neprestano odlagano, i po planovima sa sredine avgusta 1991, start je bio zacrtan za decembar 1991. sa sledećim programom: - Lansiranje u bespilotnoj varijanti; - Automatsko spajanje sa orbitnom stanicom 'Мир' preko modula 'Кристалл'; - Prelazak kosmonauta koji rade na stanici 'Мир' na 'Буран-2' radi testiranja nekih sistema tokom nekoliko orbita, kao što su: - otvaranje i rad sa robotskom rukom; - lansiranje broda s posadom 'Союз-TM' №101 sa androgenom periferijom (АПАС-89) i njegovo spajanje sa 'Буранoм-2'.

U cilju eventualnih spasilačkih misija, planirano je da se naprave tri putnička broda 'Союз-ТМ' №101 ('Союз-ТМ-16'), 102 i 103. Svi oni su imali specijalni mehanizam na vrhu pomoću kojeg su mogli da se spoje u orbiti sa 'Буранom'.

102

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

- Rad posade 'Союзa-ТМ' na 'Бурану' tokom jedne orbite; - Odvajanje i sletanje 'Буранa' u bespilotnom režimu. Svi ovi manevri tri kosmička objekta trebala su da imitiraju mogućnost spašavanja posade 'Буранa' za slučaj da iz nekog razloga ne mogu samostalno da se vrate na Zemlju. Zbog toga su sami kosmonauti tokom treninga u Zvezdanom gradu nazvali 'Союз-ТМ' brodom-spasiocem. Rusi su imali nekoliko ekipa pilota koje su se pripremale za letove sa 'Буранom'. Jednu grupu je pripremao Gromovljev naučni probni centar ('ЛИИ'), jednu kompanija PKK 'Энергия', jednu vojni Centar za pripremu kosmonauta (ЦПК ВВС). Recimo, Gromovljev centar je već 10. avgusta 1981. formirao svoj tim kosmonauta koji će leteti na 'Буранима'. Sve to su bili iskusni vojni probni piloti, provereni u brojnim civilnim, pa čak i nekim kosmičkim misijama: I.P. Volkov81, O.G. Kononenko, A.S. Levčenko, R.A. Stankjavičijus, A.V. Šćukin, U.N. Sultanov, M.O. Tolbojev, V.V. Zabolcikin, J.P. Šefer, S.N. Tresvjacki i J.V. Prihodko. U to vreme je postojala jako velika saradnja Sovjeta i Francuza na kosmičkim istraživanjima, pa su u program 'Буранa' bila uključena i 4 fransuska astronauta, od kojih su trojica leteli u kosmos kao deo sovjetskih posada82... Danas nam to zvuči kao čudo. Sve zajedno, u različito vreme i u različitim programima, za letove na 'Буранu' je u sastavu posada učestvovalo 10 vojnih i 11 civilnih kosmonauta. Van posada, učestvovalo je još 9 pilota i 6 inženjera, plus 4 francuska pilota.

KRAJ O 'Буранu' postoje tomovi literature i beskonačno mnogo podataka... ali na našem jeziku ništa! Priče o njegovom uticaju na kosmonautiku SSSR-a, sveta, pa čak i Amerike, nemaju kraja. Mnoga poglavlja koja sam mislio da ću da obradim, moram da zbog obima priče jednostavno preskočim. Završiću ovako: Posle pada SSSR-a, u decembru 1991, zemlja se našla u vakuumu. Sve subvencije za kosmos su prestale... Potrebe projekta 'Энергия-Буран' su bile ogromne, jer su planirane i snabdevačke misije za orbitni kompleks 'Mир'. Međutim, Hladni rat je okončan (sic!) i vojna mašinerija nove zemlje nije imala potrebu za takvom mašinom, pa je odlučila da je se reši. Jeljcin je stopirano svako dalje finansiranje u leto 1993, jer para nije bilo čak ni za zvanično zatvaranje projekta83. Ipak, niko nije imao hrabrosti da program definitivno zatvori i javno posvedoči da će 18 godina razvoja i rada stotina hiljada inženjera, tehničara i trudbenika otići u ništa. 'Буран' je postao vlasništvo Kazahstana. Probni modeli su čamili po hangarima po koliko godina, a onda izbacivani napolje da bi se dobilo mesta. Hangar №112 koji je štitio 'Буран 1.01' (jedini koji je leteo u kosmos) i raketu 'Энергия' bio je otvoren za posetioce, ali se zbog neodržavanja srušio u maju 2002, ubivši 7 radnika i potpuno uništivši i orbiter i Možda najveći ruski kosmonaut nove generacije. Umro je prošle godine. Leteo je 1976. na prototipovima programa 'Спираль' a 1983. je otišao u orbitu na stanicu 'Салют-7'. Bio je 'prvi pik' za let sovjeta na Masec. Tokom priprema za 'Buran', izvršio je 5 rulanja i 13 letova na kopijama orbitera. Zajedno da R.Stankjavičijsom je trebalo da bude član prve posade 'Burana'. 82 General Žan-Lu Kreten (1939) leteo je čak 2 puta sa Rusima u kosmos, i bio je prvi Francuz koji je prošao trening za program 'Энергия-Буран'. Kasnije ga je uzela NASA da leti na šatlu 'Atlantis' (STS-86). Pod stare dane je uzeo američke papire i otišao tamo da živi. 83 Do tada, projekat je već pojeo preko $72 milijarde! 81

103

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

raketu. Bajkonur se nalazi na pustinjskom zemljištu, sa samo nekoliko kišnih dana u godini (što je i bio jedan od razloga zbog koga su sovjetske vlasti odlučili da tu prave kosmodrom). Ali klima je ramo kontinentalna, vrlo topla leti (preko +40°C) i hladna zimi. Zato je hala bila termički izolovana ali ne i od kiše.Materijal korišćen za izolovanje bio je neka vrsta pene koja je upijala vodu. Te godine je bilo puno kiše, krov je upio puno vode, i kada su radnici došli da to poprave krov je pao usled sopstvene težine

Katastrofa! Ovi su gori i od nas... (Vidi galeriju.) 'Буран' i 'Энергия' su bili konstriusani da zasijaju na nebu, ali su na kraju umrli na Zemlji. Samo 14 godina od leta u kosmos, kompleks je i bukvalno sahranjen.

104

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Šta reći posle ovih slika? Svo znanje i iskustva ovog projekta uglavnom su ostala neiskorišćena, sem motora prvog stepena 'Энергије' koji su korišćeni za rakete 'Sea Launch'. Danas izgleda da su svi višegodišnji napori akademika, inženjera, tehničara i radnika bili jedno veliko gubljenje vremena i para... Možda neku nadu daje proslava koju je održana u Moskvi povodom 20-godišnjice uspešnog leta prvog sovjetskog i svetskog potpuno automatizovanog šatla.

P.S. Kako se početkom milenijuma post-Rusija dizala na noge, počele su da se pojavljuju diskretni a potom sve agresivniji natpisi o revitalizaciji programa 'Энергия-Буран'. Počela je da se pojavljuje priča o drugom (stvarno poslednjem!) letu sovjetskog orbitera sa oznakom '2K1', koji je poneo ime 'Байкал'. Pričalo se da je kosmoplan uspešno poleteo 4. februara 1992. i da je posle 7 krogova sretno sleteo. Govorilo se da je brod bio skoro 6 tona teži od 'Буранa'. I pored objavljenih ciklograma, slika (i filmova! baikal.avi) lansiranja i sletanja, ispostavilo se na kraju da je sve samo 'šala' nekih sposobnih ruskih momaka koji su patriote i vole 'svoj' brod i kosmos. Šteta...

Orbiter 'Буран' spada među prve kosmoplane, zajedno sa 'North American X-15', spejs šalovima, 'SpaceShipOne' i 'Boeing X-37'. Među njima, samo su 'Буран' i 'X-37' bili bez posade.

105

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Оsnovne karakteristike Višekratnog kosmičkog sistema 'Энергия-Буран' (МКС 1К11К25) Оrbitni brod 'Буран' (11Ф35):

Raketa-nosač 'Энергия' (Višekrtani kosmički sistem):

Karakteristike

Vrednost

Маksimalna lansirna težina (na prvom letu), tona

105 (79,4)

količina oksidatora (tečni kiseonik), tona

10,4

Težina rakete-nosača, tona

2270

4,1

prvi stepen ('блок А', 4 kom.), tona

1490,4

ukupna količina oksidatora (кiseonik), tona

886,8

količina goriva ('синтин'), tona Težina korisnog tereta, odnešenog u orbitu H=200 km:

Karakteristike Lansirna težina sistema (težina pred odvajanje broda), tona

količina goriva (кerozin 'РГ-1'), tona

Vrednost 2375* (178,5)

sa nagibom i=50,7 step., tona

30 (27**)

sa nagibom i=97 step., tona

16

drugi stepen ('блок Ц', 1 kom.), tona

776,2

sa nagibom i=50,7 step. (H=450 km), tona

?**

ukupna količina oksidatora (kiseonik); (zapremina tanka, m3)

602,775 (552)

Sletna težina orbitera:

količina goriva (vodonik), t; (zapremina tanka, m3)

nominalna, tona

82

maksimalna, tona

87

Težina korisnog tereta vraćenog sa orbite u brodu: maksimalna, tona

20

nominalna, tona

15 (13**)

341,2

100,868 (1523)

Motor 'блока А' (РД-170, 11Д521): potisak na ravni mora, t

740

potisak u vakuumu, t

806

spec. impuls u ravni mora, sec.

308,5

spec. impuls u vakuumu, sec.

336,2

Motor 'блока Ц' (4 kom. РД-0120, 11Д122):

Posada, ljudi: tokom letnih testiranja (sa katapultnim sedištima)

2

potisak na nivou mora, tona

147,6 (148**)

maksimalno (bez katapultnih sedišta)

dо 10

potisak u vakuumu, tona

190 (200**)

73

spec. impuls na nivou mora, sec.

353,2

spec. impuls u vakuumu, sec.

454,7

Zapremina kabine sa posadom, m3 Dužina leta: nominalna, dana maksimalna (sa dopunskim tankovima), dana Raspon mogućih nagiba orbite, stepeni

7 30

ukupna dužina, m

58,765

50,7...110

maksimalna širina (raspon krila orbitera), m

23,92

maksimalna širina pri transportu, m

24,50

Visina orbite: radna kružna, km

250 ... 500

maksimalna (sa max. punim tankovima), km

1000

Opterećenje, g: pri ulasku na orbitu (маksimalna)

2,95

pri spuštanju u atmosferu (na nominalnoj trajektoriji)

1,6

Aerodinamički kvalitet: pri hiperzvučnoj brzini pri sletanju Маksimalna veličina bočnog manevra pri sletanju, km

Geometrijske karakteristike kosmičkog sistema:

1,5

Geometrijske karakteristike rakete: dužina, m

58,765

maksimalni prečnik, m

17,65

Geometrijske karakteristike prvog stepena: dužina, m

39,46

prečnik tankova, m

3,92

Geometrijske karakteristike drugog stepena:

5

dužina, m

58,765

1700

prečnik rezervoara (bez termoizolacije), m

7,75

Broj korišćenja (resurs):

Sletna brzina: srednja (pri sletnoj težini 82 t), km/h

312

prvi stepen, letova

maksimalna, km/h

360

drugi stepen, letova

u prvom letu, km/h

263

Marševski motori za orbitno manevrisanje 17Д12: potisak u vakuumu, tona

8,8

spec. impuls u vakuumu, sec.

362

10 1

Azimuti lansiranja, stepeni

51-83, 97, 101-104, 110

Maksimalno opterećenje tokom leta, jedinica g

3

Broj lansiranja godišnje (u prvoj fazi)

6

Geometrijske karakteristike: ukupna dužina, m dužina trupa, m

36,37 30,85

širina trupa (маksimalna), m

5,50

raspon krila, m

23,92

površina krila, m2

250

visina na točkovima, m

16,35

stajni trap, m

12,79/7,00

dužina teretnog otseka, m

18,55

prečnik teretnog otseka, m

4,70?

Broj korišćenja (resurs), letova

100

Težina konstrukcije, tona

62**

Мinimalno vreme priprema za ponovno lansiranje, dana

20

106

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

* Po drugim podacima 2419 tona. ** Podaci, objavljeni na 38. Меđunarodnom aviosalonu u Le Buržeu (Francuska) 1989. godine; neki izvori ukazuju na 'suvu težinu od 65 tona'.

107

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Jedno od bezbroj poređenja 'Бурана' i spejs-šatla...

Poređenje rakete 'Союз', američkog spejs-šatla i kompleksa 'Буран-Энергия'.

108

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

109

D. Dragović: Orbitni avion 'Буран'

Astronomski magazin

Ove elektronska knjiga je objavljena u Astronomskom magazinu 11. januara 2020. godine. Korice: Aleksandar Zorkić

110