Buran (romprogram)

Det sovjetiske Buran- romprogrammet ( russisk Буран for Buran - snøstorm, vekt på andre stavelse ) begynte i 1976 på ZAGI som et svar på den amerikanske romfergen . Navnet er hentet fra navnet på den første romfergen Buran 1.01 (snøstorm), men brukes også til hele det sovjetiske romfergeprogrammet. Prosjektet var det største og dyreste enkeltprosjektet i sovjetisk romfart. Av økonomiske årsaker var det bare ett ubemannet oppdrag. Noen ganger jobbet opptil 30 000 mennesker med prosjektet. Romfergen ble utviklet av NPO Molnija under ledelse av Gleb Losino-Losinski (romfergen Buran) og NPO Energija under ledelse av Valentin Gluschko ( bæreraksen Energija, totalprosjekt). Buran-programmet ble offisielt avsluttet i 1993.

Buran-bane er utad lik romfergen, men har en rekke konseptuelle forskjeller.

bakgrunn

Det sovjetiske romferge-programmet har sine røtter i tidlige romprosjekter på 1950-tallet. Ideen om gjenbrukbare romfartøyer, selv om den var ganske gammel, var i mellomtiden verken forfulgt eller sentralt organisert av sovjetiske romfart. Vindtunneltester med modeller fant sted allerede i 1965. Før Buran ble ikke noe prosjekt brakt til serieproduksjon.

De første ideene dukket opp med W-350 Burja cruisemissil , men den forlot aldri prototypefasen. Noen testflygninger ble gjennomført før prosjektet ble avviklet av den politiske ledelsen. Burja skal kunne bringe et atomvåpen inn på amerikansk territorium og deretter tilbake til basen. Gjennomførte innstillingen av programmet, siden interkontinentale ballistiske raketter ble ansett som lovende. På begynnelsen av 1960-tallet ble Mikojan-Gurewitsch MiG-105 Spiral-prosjektet startet under ledelse av Gleb Losino-Losinski , men det kom ikke utover prototypestatusen. Erfaringene fra dette prosjektet strømmet inn i Buran-programmet.

Buran-romprogrammet startet tidlig på 1970-tallet som svar på den amerikanske romfergen. Etter at arbeidet med N1- måneraketten ble stoppet og Mishin ble avskjediget i 1974, ble ZKBEM og KB EnergoMash slått sammen som NPO Energija under ledelse av Gluschko. Gluschko ble ansett som forkjemper for et konsept for en ekstremt tung modulær bærerakett. Nå som NPO Energija kontrollerte praktisk talt hele det sovjetiske romprogrammet, begynte utviklingen på det som senere skulle bli kjent som Energija . På dette tidspunktet var det imidlertid ingen konkrete planer for senere bruk.

Under ledelse av Vladimir Nikolajewitsch Tschelomei startet utviklingen av romfergen LKS ( russisk Лёгкий Космический Самолёт , tyske "Light Cosmos Airplane"). I 1975 presenterte Chelomei sin idé om et mindre og billigere Sovjetunionens svar på romfergen. Imidlertid ble denne lille romfergen kastet til fordel for den større Buran. En mock-up av LKS ble produsert i original størrelse.

Etter at NASA begynte å jobbe med romfergen fryktet den sovjetiske regjeringen at den ville miste kontakten med en teknologi som kunne brukes av militæret og presset på for utvikling av et tilsvarende system. Mens sovjetiske ingeniører foretrakk en mindre versjon basert på et støttende skrogdesign, ble politisk innflytelse utøvd på et tidlig stadium, og en kopi av romfergeutformingen ble presset av hensyn til prestisje.

17. februar 1976 undertegnet sentralkomiteen og ministerrådet et formelt dekret om Buran-programmet. Den så for seg utvikling og produksjon av et gjenbrukbart leveringssystem som inkluderte en bærerakett, romferge, romtransportør og omfattende bakkeanlegg. Den samlede prosjektledelsen ble overlevert til NPO Energija under ledelse av Gluschko. Losino-Losinski, den tidligere sjefen for Spiral-prosjektet, ble betrodd utviklingen av romfergen.

Siden tilgjengelige NASA- publikasjoner ble vurdert som altfor optimistiske med hensyn til kostnaden for romferge-konseptet i spesialistlitteraturen, ble det mistenkt sterk militær bakgrunn. Som en del av konkurransen under den kalde krigen hadde Buran-programmet en militær bakgrunn for å rettferdiggjøre de enorme kostnadene. Derfor har det vært spesifikke militære bruksstudier for Buran som gikk utover bare transport av militære satellitter. Buran ble dermed også designet som en potensiell våpenplattform så vel som for installasjon og vedlikehold av mulige militære kampplattformer i bane som svar på det amerikanske amerikanske SDI- programmet.

utvikling

Buran 1.01 på Antonov An-225 , Paris Air Show i juni 1989

På grunn av upresise systemdefinisjoner og interne kraftspill kom ikke den faktiske utviklingen av orbiteren i gang før på begynnelsen av 1980-tallet.

OK-GLI på lekter: Transport til Technik Museum Speyer på Rhinen nær Koenigswinter

Først ble forskjellige modeller laget for forskjellige systemtester. Spesielt bemerkelsesverdig er OK-GLI , som ble bygget i 1984 for flytester. Den var utstyrt med fire AL31 jetmotorer og var i stand til å starte selv.

De fleste av MKS-orbitrene ble bygget på NPO Energia-anlegget i Kaliningrad nær Moskva . Derfra var de på baksiden av en omgjort 225 An-Antonov til Baikonur Cosmodrome transportert.

Tester av varmeskjoldet ble utført parallelt . For dette formålet, under navnet BOR-4 , ble det først gjort forsøk med nedskalerte testversjoner av glideren til det tidligere MiG-105 / Spiral-programmet . Siden aerodynamikken til dette seilflyet er helt annerledes, ble ytterligere testflyginger utført med en 1: 8-modell av Buran-romfergen som BOR-5 . Den nyutviklede varmebeskyttelsen klarte å bevise seg med disse. Materialene som ble brukt, TZMK-10 og TZMK-25, viste seg å være på nivå med den amerikanske romfergen, og i noen tilfeller ble deres mekaniske egenskaper betydelig overskredet.

Den første faktiske romfergen Buran 1.01 (11F35 K1) ble bygget i 1986. Etter den vellykkede testen av Energija-bæreraketten 15. mai 1987, fant den første og eneste lanseringen av Buran Energija-systemet sted 15. november 1988. Den ubemannede flyvningen endte vellykket med en automatisk landing etter to baner rundt jorden, noe som tilsvarer en tid på 206 minutter.

Den andre fergen Buran 1.02 (11F35 K2), hvis ferdigstillelse var planlagt for 1990, skulle egentlig starte flyoperasjoner i 1991. Men det skjedde aldri. Byggingen av ytterligere tre modifiserte ferger (Buran 2.01 til 2.03) begynte, men ble avviklet etter programslutt.

Som en del av programmet ble det satt opp to alternative landingssteder med et spesielt landingsstyringssystem på Simferopol internasjonale lufthavn på Krim og rundt 150 km fra Vladivostok nær Khorol .

slutt

Med Glushkos død tidlig på 1989 mistet programmet sin mest innflytelsesrike supporter. Etter budsjettproblemer og slutten av den kalde krigen ble programmet offisielt avviklet i 1993. Ulike forsøk på å gjenopplive programmet eller å markedsføre resultatene kommersielt har også mislyktes.

Buran 1.01 ble lagret i forsamlingshallen “MIK-112” ved romhavnen i Baikonur og ødelagt 12. mai 2002 sammen med bæreraketten til Energija , da taket på hangaren kollapset under dårlig utført reparasjonsarbeid. Syv arbeidere døde i prosessen. Ptitschka 1.02, det uoffisielle navnet på fergen, ligger i Baikonur i en hall (MIK-bygning 80, område 112A). De to andre, uferdige Orbiters 2.01 (11F35 K3) og 2.02 (11F35 K4) lagres i Tuschino- fabrikken i Moskva. Den eneste delvis bygget Buran 2.03 (11F35 K5) ble skrinlagt umiddelbart etter at programmet ble avsluttet.

teknologi

Modell av Energija / Buran

Bæresystem

I motsetning til romfergen har Buran orbiter ingen hovedmotorer. To-trinns rakett fra Energija , som også kan brukes som et uavhengig system, brukes som bæresystem . Hovedfasen av Energija er skilt i stor høyde etter brannen, går inn i jordens atmosfære etter omtrent en halv sirkel rundt jorden og brenner seg opp for å unngå rusk eller senere ukontrollert gjeninntreden på grunn av sin bevisst lave perigee . Bare boostere ble designet som gjenbrukbare komponenter. Med dette designet som et uavhengig system, kunne Energija også brukes som bærerakett for andre nyttelaster. Antall boostere kan variere mellom to og maksimalt åtte for å tilpasse seg forskjellige nyttelaster og toghøyder . I konfigurasjonen som bærer for Buran var Energija utstyrt med fire boosternivåer.

Orbiter

Buran orbiter har en total lengde på 36,37 m, en maksimal kroppsbredde på 5,5 m, et vingespenn på 23,92 m og en maksimal høyde på 16,52 m. Maksimal startvekt var 105 t med en nyttelast på opptil 30 t . Opptil 14 tonn drivstoff kan transporteres til manøvrerings- og bremsemotorer. I starten ble disse manøvreringspropellene antent etter separasjon fra Energija for å heve perigee, som var for lavt for baner. En hastighetsøkning på 60 til 100 m / s var tilstrekkelig for dette. Landingsvekten kan være 82 t, med en landingshastighet på 312 km / t 15 ton nyttelast og ved 360 km / t 20 ton nyttelast. Systemet ble derfor designet for en høyere nyttelastkapasitet sammenlignet med det amerikanske systemet. Teoretisk sett ga fergen plass til opptil ti personer (to til fire besetningsmedlemmer pluss seks passasjerer). Tekniske og økende økonomiske problemer forhindret fullføringen av den bemannede versjonen til slutten av programmet, så datamaskiner og livsstøttesystemer hadde knapt blitt videreutviklet siden de tidligere prosjektene til den sovjetiske romfarten . På slutten av utviklingen mislyktes programmet etter Sovjetunionens sammenbrudd, hovedsakelig på grunn av budsjettproblemer.

For sammenligning med romfergen se også: Sammenligning av Buran og romfergen

Varmeskjold

Varmeskjold til bane i Technikmuseum Speyer

I likhet med romfergen består varmeskjoldet av rundt 38 800 individuelle keramiske fliser laget av kvartsfibre ( TZMK-10 / TZMK-25 ) på undersiden av omløperen og andre områder med høy termisk belastning . Flisene limes til selve overflaten med et filtunderlag. Små hull mellom flisene tillater termisk ekspansjon, ettersom flisene noen ganger varmes opp til 1600 ° C når de kommer inn igjen. Et stort problem var forseglingen av det faktisk meget porøse keramiske materialet mot fuktighet.

Skrogspissen og forkanter på vingen er kledd med store keramiske elementer basert på karbon og borsilikat ( GRAVIMOL, GRAVIMOL-B / karbon-karbon ). Disse elementene er hule og festet til fergen med varmeisolerte forbindelser. Avstandene mellom elementene er fylt med filtlignende eller børstelignende fyllinger laget av keramiske fibre, men hindrer ikke flisenes termiske utvidelse.

Områder med lite stress (temperatur <370 ° C; f.eks. Oversiden av skroget, oversiden av vingene) er beskyttet med fleksible matter laget av organiske fibre (ATM-19PKP).

Varmeskjoldet overstiger alle stressverdiene til materialene som brukes i romfergen.

Orienteringen av flisene ble valgt annerledes for Buran enn for romfergen. Kontinuerlige skjøter er her innrettet vinkelrett på strømningsretningen. Korte skjøter (flisene er ordnet i forskjøvede rader) ligger i strømningsretningen. Denne ordningen lovet bedre aerodynamiske egenskaper og lavere mekaniske og termiske belastninger på varmeskjoldet. I romfergen er leddene innrettet diagonalt til strømningsretningen.

Varmeskjoldet var designet for 100 flyreiser. Etter det kunne den ha blitt fornyet.

Videre bruk av Buran-teknikken

Teknologien utviklet i Buran-programmet ble delvis gjenbrukt andre steder da programmet ble avviklet. Så det var Zenit- raketten, som tilsvarte de fire Energija-boosterne til ca 75%, en stor suksess, RD-170 -Triebwerk er z. B. modifisert som RD-180-motoren i hovedscenen til det amerikanske Atlas III og senere Atlas V brukt. Det russiske Angara- missilet, som for tiden er under utvikling, forventes også å drive et RD-170-derivat. Buran - bensincellen Photon ble presentert i en modifisert versjon som en stasjon for en russisk Niva-bensincellebil på 2001 Motor Show i Moskva. Hele dockingsystemet ble også tatt i bruk nesten identisk for Space Shuttle og Shuttle Mir-oppdragene og er fortsatt i bruk i ISS-programmet den dag i dag. Jubileiny- rullebanen , som opprinnelig ble bygget bare for Buran, betjenes nå av internasjonale transportfly, for det meste lastet med kommersielle satellitter.

Liste over Buran orbiter og prototype versjoner

Orbiter

Navn / byggeår	Nei ( GRÅ indeks )	bilde	Første fly	forpliktelse	kommentar
Buran 1.01 OK-1K / (1986)	1.01 (11F35 K1)		15. november 1988	Ubemannet testflyging, automatisk landing etter to baner.	Enkeltflyging av en skyttel fra Buran-programmet ut i rommet (flytid: 2 timer, 20 minutter), ødelagt i sammenbrudd av den nordlige delen av taket til N1-programmet satt opp og brukt til programmet Energija-Buran forsamlingshall MIK -112 ( 45 ° 55 ′ 41 ″  N , 63 ° 17 ′ 53 ″  Ø ) i Baikonur 12. mai 2002. Romfergen ble opprinnelig kalt Baikal .45.928055555556 63.298055555556
Buran 1.02 OK-2K / (1988)	1.02 (11F35 K2)	[1]	-	Omtrent 95% fullført
Buran 2.01 OK-3K	2.01 (11F35 K3)		-	ikke fullført	Oppholdssted: Siden 2004, under åpen himmel i Tushino i en underleir av Molniya- Works (nær Khimki i Moskva ). Sett på en lekter 22. juni 2011 for å bli utstilt på MAKS 2013 i Schukowski etter en "restaurering" og montering . Oppdaget på Moskva-elven natt til 23. juni 2011 . For tiden en utstilling på grunnlag av Mikhail Gromov University for Flight Research ( 55 ° 33 ′ 47,1 ″  N , 38 ° 8 ′ 49,7 ″  Ø ).55.563083333333 38.147138888889
Buran 2.02 OK-TK (?)	2.02 (11F35 K4)	[2]	-	ikke fullført	Sted: NPO Molnija, Tuschino (delvis demontert)
Buran 2.03	2.03 (11F35 K5)		-	ikke fullført	Sted: skrotet i NPO Molnija

Prototyper

Navn / byggeår	bilde	Bruk / formål	Hvor som helst	kommentar
Ikke et offisielt navn		Vindtunnelmodell, skala 1: 3.	Ødelagt	For Buran-programmet ble det laget en 1: 3 skala modell av tre utstyrt med forskjellige sensorer.
OK-1M OK-M OK-ML-1 BTS-001 OK 0.01 / (1982)		statiske tester	Baikonur Cosmodrome ( 45 ° 56 ′ 25,8 ″  N , 63 ° 19 ′ 5,8 ″  Ø ) 45.9405 63.318277777778
OK-2M OK-GLI BTS-002 OK 0,02 / (1984)		atmosfæriske flytester	Technik-Museum Speyer , D, Rheinland-Pfalz	25 bemannede testflygninger i jordens atmosfære Ni taxitester
OK-3M OK-KS OK 0,03		OK-3M ble brukt til å teste alle elektroniske systemer i romfergen i en realistisk mock-up.	Utstilt i Sotsji siden 2018 ( 43 ° 24 ′ 52 ″  N , 39 ° 56 ′ 56,8 ″  Ø ) 43.414442 39.949115	Det ble bygget et komplett romfertskrog, inkludert landingsutstyr. Bare korreksjonsmotorene ble installert senere. En spesiell egenskap ved OK-3M sammenlignet med alle andre mock-ups og orbiters er СССР bokstaver på sideveggene
OK-4M OK-MT OK-ML-2 OK 0,04 / (1983)	[3]	Mannskaps- og vedlikeholdstrening, dokumentasjon	Baikonur Cosmodrome i bygning 80 MIK Square 112A
OK-5M OK 0,05		termiske, mekaniske og akustiske tester	OK-5M var et komplett frontkropp inkludert varmebeskyttelsesfliser, som ble brukt til forskjellige tester; Brukes til bygging av OK-7M etter fullføring av kabinrelaterte tester
OK-6M OK-TWI OK 0,06	[4]		Central Aerohydrodynamic Institute , Moskva	Bare individuelle forsamlinger er igjen
OK-7M OK-TWA OK 0,15			Utendørsutstilling på VDNKh i Moskva ( 55 ° 49 ′ 55,6 ″  N , 37 ° 37 ′ 22,4 ″  Ø ) 55.83211 37.622875
OK-8M OK 0,08		Stråling og temperatur tester	Utstilling i parken på sykehus nr. 83 i Moskva ( 55 ° 37 ′ 4,6 ″  N , 37 ° 45 ′ 52,1 ″  Ø ) 55.617948 37.764463
Relaterte modeller og romglidere
BOR-4		Testmodell basert på spiralflyglideren	NPO Molnija, Moskva	1: 2-modell, fem starter
BOR-5		Suborbital 1: 8-modell av Buran	BOR-5 505 Technik-Museum Speyer, D, Rheinland-Pfalz	Fem start, ingen gjenbruk, men fire berget etter testflyging

Se også

• Antonov An-225 - Største fly bygget for å transportere Buran
• Romstasjon Mir
• Dyna-Soar
• Hermes (romferge)
• Sanger (romtransportsystem)
• Håper X
• Kliper
• Sammenligning av Buran og romfergen

litteratur

• Bart Hendrickx, Bert Vis: Energiya-Buran: Den sovjetiske romfergen. 2007, ISBN 0-387-69848-5 .
• Ju. P. Semjonow, GE Losino-Losinskij, WL Lapygin, WA Timchenko: Buran: Sovjetisk romskjerm . 2006, ISBN 3-933395-80-1 .

weblenker

• Offisiell nettside til produsenten NPO Molniya (russisk / engelsk)
• Energija og Buran i Raumfahrer.net
• buran-energia.com Privat nettside med mye informasjon
• Video av Buran-transportflyvningen med Antonov 225 (fra minutt 8 etter utrulling og første flytur av Antonov).
• Omfattende nettsted på Buran og Energija.
• Detaljert sammenligning av Buran med romferge.
• Filmrapport med forskjellige arkivopptak av Buran.
• Omfattende bildegalleri av prototypene som fortsatt eksisterer med interiørbilder.
• Danny Kringel: Russlands glemte romferger. Spiegel Online, 4. oktober 2016 (inkludert fotoserier)

Individuelle bevis

1. ↑ БУРАН-68 Gagarin og shuttle-modell
2. ↑ Giuseppe De Chiara: “LKS” - Chelomei-alternativet til Buran. (PDF; 6,4 MB) I: forum.nasaspaceflight.com. 31. august 2012, åpnet 24. juli 2018 . 
3. ↑ Stephen J. Garber: Birds of a Feather? Hvordan politikk og kultur påvirket designene til den amerikanske romfergen og den sovjetiske Buran. (PDF, 770 kB)
4. ↑ http://www.buran-energia.com/bourane-buran/bourane-but.php
5. ^ Giles Sparrow, Bernhard Abend: Eventyr romfart: [50 år med ekspedisjoner i verdensrommet] . Dorling Kindersley, München 2007, ISBN 978-3-8310-1089-9 . 
6. ↑ ^{a b} Gofin M.Ya.: Varmebeskyttelsesstrukturen til det gjenbrukbare orbitale romskipet. (doc / zip; 27 kB)
7. ↑ Alternative landingssteder for Buran
8. ↑ Buran - Avslutningen på et eventyr .
9. ↑ Sovjet Buran Space Shuttle (engelsk)
10. ↑ Buran Orbiter
11. ↑ ^{a b} Heinz Elser: Historie og transport av den russiske romfergen OK-GLI i Technik Museum Speyer . Red.: Technik Museum Speyer. 2008, ISBN 3-9809437-7-1 , pp. 25 . 
12. ↑ 'Thermal Designing of the BURAN Orbital Spaceship' av Voinov LP ( ZIP ; 103 kB)
13. ↑ 'LOOKING TO FUTURE' av Elena DEMINA. (PDF, engelsk) fra ladamedia.ru åpnet 4. juli 2015
14. ↑ Bilde av den ødelagte Buran
15. ↑ Avslutningen på et eventyr. I: www.buran-energia.com. Tilgang 28. august 2020 . 
16. ↑ Ødeleggelse av Buran Energia. I: www.buran-energia.com. Hentet 28. august 2020 . 
17. ↑ OK-1.01. I: www.buran-energia.com. Tilgang 28. august 2020 . 
18. ↑ Hvor går skyttelbusser? 30. juli 2008, åpnet 28. august 2020 . 
19. ↑ Google Maps. Tilgang 28. august 2020 . 
20. ↑ arkivert kopi ( minnesmerke fra den 20 juli 2012 i nettarkivet archive.today )
21. ↑ "Буран" остался без крыльев og хвоста. 28. september 2010, Hentet 28. august 2020 (russisk). 
22. ↑ http://www.buran-energia.com/blog/wp-content/uploads/2011/06/5859100207_bacdfeb4f3.jpg
23. ↑ Buran-Energia Buran OK-2.01. Tilgang 28. august 2020 . 
24. ↑ https://www.tagesschau.de/multimedia/bilder/buran102_v-grossgalerie16x9.jpg
25. ↑ http://www.panoramio.com/photo/81957985
26. ↑ OK-M
27. ↑ Buran-bilder. I: www.buran-energia.com. Hentet 28. august 2020 . 
28. ↑ Макет космического корабля "Буран" отправили из Подмосковья в Сочи. 27. juni 2017, Hentet 28. august 2020 (russisk). 
29. ^ S. Büttner, M. Kaule: Spor etter den kalde krigen - bunkere, grenser og brakker. Mitteldeutscher Verlag, Halle 2017, 1. utgave, ISBN 978-3-95462-784-4 , s. 133.