Многоразовая космическая система Байкал-Ангара

«Байкал» — проект многоразового ускорителя (МРУ) первой ступени ракеты-носителя «Ангара». Основная идея проекта состоит в том, чтобы выполнивший задачу ракетный ускоритель, отделившись от носителя, автоматически возвращался к месту старта и приземлялся на самолётную взлётно-посадочную полосу как крылатый беспилотный летательный аппарат.

Ускоритель может применяться как в составе РН семейства «Ангара» лёгкого, среднего и тяжёлого классов, так и в составе других ракетных комплексов. «Байкал» спроектирован в ОАО НПО «Молния» по заказу ГКНПЦ им. М. В. Хруничева.

«Байкал» оснащён уникальной автоматической системой управления, обеспечивающей сопровождение полёта на всех этапах с момента старта в составе РН до посадки на аэродром, входящий в состав космодрома Плесецк. Традиционная самолетная аэродинамическая схема многоразового ускорителя «Байкал» была признана наиболее эффективной по сумме показателей, главными из которых являются необходимость интенсивного торможения ускорителя после разделения для минимизации удаления от точки старта и требование высокого аэродинамического качества при дозвуковом полете к аэродрому посадки на этапе возвращения.

Применение многоразового ускорителя ракетной ступени «Байкал» позволит:

полностью или частично ликвидировать зоны отчуждения в районах падения отработавших ступеней РН.
обеспечить всеазимутальность запуска для доставки полезных грузов на орбиты различного наклонения.
использовать изделие в качестве экспериментального аппарата для отработки новых технологий в интересах создания перспективных средств выведения.
снизить удельную стоимость выведения полезных нагрузок на орбиту на 25—50 %.

В зависимости от класса ракеты-носителя Ангара используется разное число многоразовых ускорителей:

Легкий класс — один ускоритель
Средний класс — два ускорителя
Тяжелый класс — четыре ускорителя

При этом один и тот же экземпляр многоразового ускорителя может использоваться в составе ракет-носителей разных классов.

Сухая масса 17,8 т
Масса при посадке 18 т
Длина 28,5 м
Высота 8,5 м
Размах поворотного крыла 17,1 м
Радиус возвращаемого полёта 410 км
Тип и тяга (зем./пуст.) ракетного двигателя ЖРД РД-191М (1 шт.), 196 тс / 212,6 тс
Топливная пара — сжиженный кислород и керосин
Допустимое количество полётных использований 10 (с доведением до 25)
Тип и тяга двигателя для возвратного полёта ТРД, максимальная тяга 5 тс
Число Маха при разделении со II ст. 5,64
Посадочная скорость 280 км/ч
Пробег при посадке 1200 м

В ГКНЦ Хруничева утверждают: Практически мы завершили переговоры о разработке подобной ступени для ракеты-носителя Ариан-5 Европейского космического агентства.

Многоразовый ускоритель «Байкал» создан на базе универсального ракетного модуля, спроектированного для РН «Ангара». Он включает маршевый ракетный двигатель, топливные баки для жидкого кислорода и керосина, а также элементы системы управления РН. Для возврата к месту старта и посадки на аэродром многоразовый ускоритель «Байкал» оснащен прямым поворотным крылом, хвостовым оперением, шасси, воздушно-реактивной двигательной установкой (ВРДУ), реактивной системой управления, дополнительным оборудованием.

На этапе выведения крыло сложено вдоль корпуса многоразового ускорителя, а после разделения со второй ступенью оно поворачивается в рабочее положение для автономного полета на этапе возвращения.

Несмотря на использование ряда уникальных технических решений, ускоритель имеет минимальную стоимость изготовления и эксплуатации, что делает его создание реальным в условиях дефицита финансовых ресурсов. Значительная часть его систем и агрегатов уже отработана на других изделиях и освоено в производстве. Сюда относятся: сам универсальный ракетный модуль, воздушно-реактивные двигатели, двигатели реактивной системы управления, шасси и др.

На многоразовый ускоритель «Байкал» получен патент на изобретение в Российской Федерации.

Этой теме уже почти 20 лет, и она заглохла из-за проблем с самой ракетой Ангара. Однако недавно она снова возродилась — в виде проекта Крыло-СВ.

Крыло-СВ — многоразовая крылатая ступень ракеты лёгкого класса, аванпроект которой был подготовлен и защищён 29 мая 2019 года в Фонде перспективных исследований. Он выполнялся рабочей группой, где головным предприятием выступил АО ЭМЗ имени В.М. Мясищева. Планируется создание полнофункционального лётно-экспериментального демонстратора (ЛЭД) с ракетным двигателем, который должен будет выполнить весь цикл испытаний, начиная со старта, выхода на необходимую высоту, полёт на дозвуковых и гиперзвуковых режимах, заканчивая возвращением с автоматической посадкой. Для ступени специально разрабатывается двигатель «Вихрь». В основу «Крыла-СВ» легла конструкция крылатой ракеты «Байкал», работы над которой велись в Центре имени Хруничева.

Распоряжением главы Роскосмоса в ЦНИИмаш создается экспериментальное «Конструкторское бюро им. Бартини», первой темой которого станет разработка легких многоразовых ракет, на базе прошедшего одобрение аванпроекта «Крыло-СВ». Работать в нем будут молодые специалисты Роскосмоса, а также инженеры, уволившиеся из ПАО «Ильюшин» (входит в Объединенную авиастроительную корпорацию).

Испытание авиационного полета ракеты в режиме сброса ракеты в воздухе без вертикального старта с космодрома, предполагается выполнить в 2020 году.

Первое полноценное испытание со стартом с земли на полигоне «Капустин Яр», дальнейшим выходом на необходимую высоту и возвращением с посадкой планируется провести на рубеже 2023 года.

Источник материала
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

29 Комментарий
старые
новые
Встроенные Обратные Связи
Все комментарии
Ванёк26
Ванёк26
для  Proper
10 месяцев назад

Мнэээ… что?

Henren
Henren
для  Proper
10 месяцев назад

М4А2-М4А3, гвардия, однако.

Gena
Gena
для  Henren
10 месяцев назад

М4А2-76W, ибо мокрая боеукладка и трёхдюймовка, аА2 -только спарка дизелей — именно они поставлялись по Ленд-Лизу.А3 вчепятлил наших прожорливостью, и речь о поставках не шла.ИСУ-122 как наиболее универсальная сау, весьма показала себя в городских боях — созданная как истреблятель тяжёлой бронетехники, с ОФС в 25 кг неплохо и в городе, как и ИС-2.И именно ИС и ИСУ отличались высокой точностью стрельбы и вполне могли насовать под хобот кенигтигеру и прочему чижолому зоопарку. ИСУ-152 , конечно, более штурмовая САУ, но не такой универсал.Да, и Т-34-85 уже тоже не был слепым и слабым — вполне боевая машина с приемлемой пушкой для того периода.При боестолкновении Пантерой и Шерман, и Т-34-85 находились в равной позиции — Уматывай и бей в борт!.

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130
для  Proper
9 месяцев назад

Нндаа, как то не появилось идеи машин поддержки танков. А так бы в пропорциях 1:7 — 1:10 — вполне бы.

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130
для  Proper
9 месяцев назад

Я к тому, что если продумывать эту концепцию до логического завершения — должны были появиться два вида ОБТ. Полевые и для городских условий. Это если вообще не возлагать на БМПТ все городские бои.
Эшелонирование на сегодня: БПЛА — ОБТ-БМПТ — пехота(контрбатарейные средства обнаружения) — артиллерия — авиация.

O KAK
O KAK
10 месяцев назад

А экономический смысл у таких ускорителей на этой ракете Есть? И какой ресурс у ускорителя, может достаточно было, что бы они планируя просто падали в точно заданном месте
Американцы на шатллах многоразовым ускорителем(правда на твёрдом топливе) угробили Челленджер, правда и тяга у них была очень приличная.

Hmm4
Hmm4
для  O KAK
10 месяцев назад

Для возвращения используется отдельный обычный реактивный двигатель. Так что с ресурсом проблем особых нет.

Hmm4
Hmm4
10 месяцев назад

Как носитель для для той-же Спирали — выглядит разумно. А обычному УРМ проигрывает катастрофически — выводимая масса будет меньше раза в 2.

В общем, есть 3 схемы возвращения ступеней ракет: парашютная, самолётная и ракетная. У каждой свои недостатки. У парашютов слишком большая масса, непредсказуемое место посадки и сильный удар в конце. У самолётной схемы горизонтальный силовой каркас, дополнительный двигатель и крыло. У ракетной — выработка ресурса двигателя и большой дополнительный расход топлива.

ilja68
ilja68
для  Hmm4
9 месяцев назад

Ещё есть планерная. Вроде Бурана. Двигатель не нужен

Hmm4
Hmm4
для  Proper
9 месяцев назад

Нет. То что «горизонтальный силовой каркас» — проблема решаемая — это да. Но аргументация спорная.
«200 тонн вертикальной нагрузки и 18 — горизонтальной» — это всё считать надо; на-пальцах здесь не прикинешь. УРМы по железной дороге таскают пустыми. А то, что Фалькон переутяжелён, очевидно.

PS. На мой взгляд, схема посадки по-самолётному, наиболее разумная. Конечно, если мы хотим сохранять ступень.

bib_l
bib_l
для  Hmm4
9 месяцев назад

Ну тут есть нюанс. Бак наддутый, считается на вертикальную нагрузку + кручение ну и устойчивость конечно. На изгиб он не работает почти — изгиб — это скорее резкий увод с траектории и бух!
В самолётном варианте траектории появляется вот этот самый изгиб длинномера, соответственно прибавка массы на наддув во время посадки (ну там гарантированные остатки жечь можно) и усиление длИИИИнной макаронины на изгиб, тяжеловато будет, но вполне решаемо (наверное) — ну изогнётся обрежут по днищам и новую обечайку приткнут, делов-то. Может и долетит буквой зюююю.
Но тут пробег вылезает — поведёт и не побежишь, да.
Как-то так.

bib_l
bib_l
для  Proper
9 месяцев назад

Ага, всё правильно — в статике всё прочно даже с минимальным наддувом. Вот только аэродинамические нагрузки, сцуко, динамические и даже наддунув существующую оболочку до предела — не факт что выдержит, так-что усилять всяко-разно придётся. Вон даже у велосипедов кратковременная перегрузка 10g считается — трясёт их (ну если не вру). Вообщем вилы+вода+камлание… Ну а серьёзно всё-таки «о поведении сложных систем нельзя судить по поведении её компонентов» ага. И информации толковой нет, да искать лень. А так — надо будет — полетит.

Kokunov
Kokunov
для  bib_l
9 месяцев назад

Щас пассажирских пилотов дрючат за 0.2G при посадке, вы о чем вообще? О каких нагрузках?

bib_l
bib_l
для  Kokunov
9 месяцев назад

О кратковременных — порядка миллисекунд, ну вот тряхнуло вас на колдоОбине — бац и вы-то не почувствуете, а железка может и деформироваться — шины вон придумали зачем-то. Ну и если порыв воздуха мотанёт на скорости 5М — 260 км-ч, тоже мало не покажется. И просто нагрузка с несущих-управляющих плоскостей. Или птичка влетит (Рух). (СкААзка)

bib_l
bib_l
для  Proper
9 месяцев назад

Ну до касания ещё дожить надо — вот и растёт масса-то. Начиналось это с выбора схемы спасения ступени.
Так-что скажет босс — Ето хАчу, и Алга! Оптимизация однако!

DobriyFey
DobriyFey
9 месяцев назад

Помнится в своей статье про новые союзы вы как раз ангару-то и заплевали весьма ощутимо. Или я что-то путаю? Или в данном случае важно, что бог сней с ангарой, а вот эти бустеры вещь интересная? Странно, что на 20 лет тема заглохла.

Hmm4
Hmm4
для  Proper
9 месяцев назад

Может УРМы Ангары планировали по европейским-китайским дорогам возить? Вот только зачем?

Чтобы добавить комментарий, надо залогиниться.