Prvi let Burana

Uz strahovitu grmljavinu, obavijena oblacima dima, danas najsnažnija raketa-nosač "Energija" ponijela je novi svemirski brod s raketne platforme kozmodroma Bajkonur.

Požutjele stranice skrivaju puno zaboravljenih znanja
Članak
0Komentari
Broj otvaranja989


Rubrika Škrinjica donosi vam tekstove od prije nekoliko desetljeća, kao osvrt i podsjetnik na neka druga vremena u kojima su se ljudi također bavili znanošću ali malo drugačije negoli je to danas običaj. Odabrali smo tekstove koje su nekada pisali naši prijatelji i kolege od kojih smo učili kako se baviti znanošću, ali i kako bismo ih izvukli iz zaborava. Nadamo se da ćete uživati čitajući ih.

Tekst je napisao Ante Radonić, a objavljen je u časopisu Čovjek i svemir broj 2, iz 1988-1989. godine.

Prvi sovjetski svemirski raketoplan uspješno je obavio svoje svemirsko krštenje i sretno se vratio na Zemlju. Ovaj prvi sovjetski svemirski brod za višekratnu upotrebu dobio je ime "Buran", što na našem jeziku znači "mećava". Lansiranje je obavljeno 15. studenog (novembra) 1988. godine u 4 sata po jugoslavenskom vremenu. Uz strahovitu grmljavinu, obavijena oblacima dima, danas najsnažnija raketa-nosač "Energija" ponijela je novi svemirski brod s raketne platforme kozmodroma Bajkonur. Na svoj prvi probni let u svemir "Buran" je krenuo u automatskom režimu, bez ljudske posade. Ovo je ujedno bilo drugo lansiranje rakete-nosača tipa "Energija" koja je svoj prvi let imala 15. svibnja (maja) 1987. godine, dakle, točno godinu i pol dana ranije. Za sada se ne spašava niti jedan element rakete-nosača "Energija", ali u budućnosti se predviđa spuštanje raketnih blokova prvog stupnja uz pomoć padobranskog sistema.

Naslovnica časopisa Čovjek i svemir broj 2, iz 1988/1989. godine.
"Energija" je startala uz pomoć ukupno osam raketnih motora, s obzirom da u početku rade istovremeno motori prvog i drugog stupnja. Potisna sila svih tih motora zajedno, uz površinu Zemlje, iznosila je blizu 35 milijuna N (newtona), što je ekvivalentno težini tijela čija masa iznosi 3.552 tone! Nakon što je potrošeno gorivo prvog stupnja (kerozin i tekući kisik), četiri raketna bloka (koji čine prvi stupanj) odvojena su od centralnog dijela rakete koji predstavlja drugi stupanj. Drugi stupanj dugačak je 60 metara (što je i ukupna visina rakete) i ima promjer od 8 metara.

Ovaj stupanj raspolaže s četiri motora koji troše tekući vodik i tekući kisik a koji se pale praktično istovremeno kada i motori prvog stupnja osam sekundi prije uzlijetanja). Svaki od ova četiri motora na površini Zemlje ima potisnu silu koja je ekvivalentna težini tijela mase 148 tona. Inače, svaki od četiri motora prvog stupnja ima potisnu silu koja je ekvivalentna težini tijela mase 740 tona, prilikom rada uz površinu Zemlje (odnosno silu koja je ekvivalentna težini tijela mase 806 tona prilikom rada u vakuumu).

Ovo su ujedno najsnažniji raketni motori na tekuće gorivo na svijetu. Svaki od tih motora ima po četiri komore za izgaranje i četiri sapnice (mlaznice). Poslije odbacivanja prvog stupnja, drugi stupanj rakete nastavio je radom sve do približno 8 minuta od trenutka uzlijetanja. Tada, na visini od oko 150 kilometara, drugi stupanj odvojen je od svemirskog raketoplana, da bi kasnije pao u vode Tihog oceana. Zatim su uključena dva motora sistema za orbitalno manevriranje na svemirskom brodu "Buran". Ti motori omogućili su dodatno povećanje brzine kako bi letjelica ušla u eliptičnu orbitu čija je najudaljenija točka bila na visini od 260 km.

Svemirski raketoplan "Buran", pričvršćen uz raketu- nosač "Energija", u montažnoj hali.
Poslije pola obrtaja oko planeta, isti motori su ponovno uključeni, brzina je još malo povećana i "Buran" je konačno ušao u kružnu putanju na visini od oko 260 km. Sve je išlo prema planu. U toku svoja dva paljenja (u razmaku od 45 minuta) ova dva takozvana "marševska motora" Burana radila su ukupno oko 100 sekundi. Za vrijeme leta u orbiti nisu se otvarala vratašca prtljažnog prostora na "hrptu" letjelice jer to za ovu priliku nije ni bilo predviđeno.

U drugom obrtaju oko Zemlje ponovno su uključeni "marševski motori" raketoplana, ovaj put usmjereni tako da malo smanje orbitalnu brzinu letjelice. Dakle, obavljeno je kočenje kako bi svemirski brod započeo povratak u Zemljinu atmosferu.

Povratak na Zemlju

Prilikom aerodinamičkog kočenja u atmosferi pojedini dijelovi raketoplana bili su se ugrijali do temperature od preko 1.600 stupnjeva Celzija. Međutim, najveći dio letjelice obložen je s oko 38.000 termoizolacionih keramičkih pločica tako da temperatura, na površinama letjelice ispod spomenutih pločica, nije smjela prelaziti više od 150 stupnjeva Celzija. Izrada ovih pločica bio je jedan od najsloženijih problema prilikom konstruiranja i gradnje "Burana", slično kao što je to svojevremeno bio slučaj i kod američkog "Space Shuttlea". Ove pločice imaju sposobnost da toplinu akumuliraju u sebi, ne propuštajući je prema stjenkama letjelice.

Poslije spuštanja one pak brzo oslobađaju toplinu u atmosferu. Stručnjaci su opisali kako su ovakve keramičke pločice, nakon što su ih neko vrijeme držali u peći, za kratko vrijeme mogli držati u rukama, dok su u svojoj unutrašnjosti one još bile užarene.
Većina termoizolacionih pločica građena je od silicija. Međutim, na osjetljivijim mjestima raketoplana nalaze se pločice crne boje koje su građene od ugljika i koje su otporne na još veće temperature. Zanimljivo je spomenuti da ukupna masa termoizolacione zaštite "Burana" iznosi manje od 9 tona.

U toku aerodinamičkog kočenja u atmosferi, zbog toga što je letjelica okružena plazmom, u toku 20 minuta s njom se ne može održavati nikakva radio-veza. Poslije izlaska iz "plazmenog obruča" "Buran" se nalazio na visini od približno 40 km i to oko 400 km daleko od mjesta slijetanja. U tom trenutku letjelicu se već moglo pratiti pomoću radio-tehničkog kompleksa smještenog blizu piste za slijetanje. Od tog momenta upravljanje se ostvarivalo zahvaljujući uzajamnom djelovanju brodskih sistema "Burana" s aerodromskim tehničkim sredstvima.
Tako je na samom finišu ovoga leta upravljanje "Buranom" preuzeo OKDP - objedinjeni komandno-dispečerski punkt. Pred slijetanje na specijalno sagrađenu pistu, "Buran" je morao stići u takozvanu "ključnu točku" i to sa točnošću do stotinjak metara. Ta točka nalazi se na visini od 10 km i 25 km udaljena je od piste. Druga ključna točka, koja ima kontrolnu ulogu, nalazi se na visini od 4 km i udaljenosti od 10 km. U susret "Buranu" poletio je nadzvučni lovac avion "Mig-25" koji je pratio svemirsku letjelicu u zadnjoj fazi njenog leta. Ovaj avion raspolagao je i s tv-kamerom pa je tako spuštanje "Burana" praćeno i iz ptičje perspektive.

Slijetanje svemirskog raketoplana praćeno je i s pomoću 16 tv-kamera koje su bile postavljene duž sletne staze. Tako su operateri i odozdo promatrali slijetanje i kontrolirali da li letjelica leti paralelno s uzdužnom osi sletne staze. Sve je pokazivalo da slijetanje teče normalno. Letjelica je izvukla svoj stajni trap. Uskoro je dodirnula pistu brzinom od oko 340 km na sat. To je približno brzina s kojom slijeću suvremeni nadzvučni lovci. Prilikom rulanja po sletnoj stazi, iza repa "Burana" otvorile su se tri kupole padobranskog sistema za kočenje, površine 75 kvadratnih metara. Takav sistem omogućava brže kočenje i zaustavljanje letjelice poslije dodirivanja sletne staze.

Svemirski brod "Buran" zaustavio se na sletnoj stazi poslije leta koji je trajao 3 sata i 25 minuta i tokom kojeg je napravio malo više od dva oblijetanja našeg planeta. Prvi probni let "Burana" bio je u potpunosti uspješan. Sve etape leta, od lansiranja, leta u orbiti, povratka u atmosferu, do samog prizemljenja, protekle su besprijekorno. Ovo je bilo prvi put u povijesti astronautike da se jedan "svemirski avion" bez ljudske posade, poslije svemirskog leta, spustio na pistu. Uspjeh je time još veći. Kao što je poznato, probni letovi američkog Shuttlea ostvareni su sa dva člana posade, budući da let bez posade kod njih nije ni bio predviđen. Sovjeti su pak nastavili svoju ustaljenu praksu da svaki novi tip svemirskog broda prvo ispitaju u automatskom režimu, bez posade, i to u svim etapama realnog leta.

No, napraviti to i u slučaju "svemirskog aviona", bio je zaista složen i delikatan zadatak. Čak su i neki američki stručnjaci sumnjali u ishod takvog leta, smatrajući da je to vrlo riskantno. To je znatno teži zadatak nego u slučaju leta s ljudskom posadom. Ipak, sve je sretno završilo. Poslije obavljenog leta, pristupilo se detaljnom ispitivanju prve sovjetske letjelice za višekratnu upotrebu. Ona će se moći vinuti u svemir oko stotinu puta. Drugi probni let odvijat će se također u automatskom režimu, bez posade i on će biti dužni i složeniji od prvog leta. Tek poslije toga donijet će se odluka kada će "Buran" poletjeti s ljudskom posadom. Moguće je da će do toga doći do kraja 1989. godine. U Sovjetskom Savezu sada se završava (ili je možda već završen) još jedan raketoplan istog tipa, dok su istovremeno u gradnji vjerojatno još tri takva broda.

Znači, Sovjetski Savez mogao bi imati svemirsku flotu sastavljenu od pet "svemirskih aviona". Postoji još jedan raketoplan koji je namijenjen samo za vježbanje slijetanja. Taj primjerak raketoplana snabdjeven je s četiri turbomlazna motora. Zahvaljujući tim motorima ova letjelica može sama poletjeti s poletno-sletne staze i da se vine do visine od više kilometara, kako bi se zatim spustila natrag na način koji je adekvatan načinu spuštanja prilikom povratka iz svemira. Naravno, sam "Buran" nema nikakve motore za let u atmosferi i on se na Zemlju spušta zapravo kao zračna jedrilica, kao što je to slučaj i kod američkog raketoplana.

Raketa-nosač "Energija".
Pista, na koju se spustio "Buran", nalazi se 12 kilometara od lansirne platforme na kozmodromu Bajkonur. Ona je, dakle, u sastavu kozmodroma. Izgrađena je od armiranog betona debljine 48 centimetara. Dugačka je 4,5 km i široka 84 metra. U budućim misijama bit će moguće, u slučaju potrebe, koristiti još dvije takve piste (jednu u zapadnom dijelu i jednu u istočnom dijelu SSSR-a).

Tehničke karakteristike

Ukupna masa rakete-nosača "Energija" s raketoplanom "Buran" iznosila je 2.400 tona! To je za gotovo 400 tona veća masa od mase američkog sistema "Space Shuttle". Sam raketoplan "Buran" dugačak je 36,4 metra, s rasponom krila od 24 metra. Za oko jedan metar je kraći od američkog raketoplana. Na sletnoj stajanki raketoplan je visok 16,5 metara (s vertikalnim stabilizatorom). Promjer trupa "Burana" iznosi 5,6 metara.

Prostor za teret dugačak je preko 18 metara, s promjerom od 4,7 metara (ovaj prostor identičan je onom u američkom orbiteru). U spomenutom prostoru "Buran" može ponijeti u orbitu koristan teret od 30 tona. Američki raketoplan mogao bi ponijeti do 29,5 tona tereta. Međutim, zbog određenih razloga sigurnosti, američki raketoplan nosit će najviše do oko 25,5 tona tereta.

Planovima je predviđeno da sovjetski raketoplan može u normalnom slučaju iz svemira vraćati na Zemlju koristan teret mase do 20 tona (američki raketoplan moći će vraćati teret mase do 14,5 tona). Naravno, u slučaju prisilnog spuštanja i sovjetski i američki raketoplan moći će slijetati sa onim teretom koji nose u orbitu.

Maksimalna masa "Burana" na startu može biti oko 105 tona (američkog orbitera oko 109 tona). Pri slijetanju maksimalna masa "Burana" u normalnom slučaju može iznositi 82 tone. Za svoje manevarske motore (za manevre u orbiti) sovjetski orbiter nosi 14 tona goriva (američki nosi 10,5 tona goriva). Na osnovu objavljenih podataka pretpostavljamo da masa praznog "Burana" iznosi oko 61 tonu (taj podatak do sada nije objavljen). Američki orbiter prazan ima masu od oko 68 tona. Međutim, treba uzeti u obzir da američki raketoplan na svom repu nosi tri velika raketna motora koji su zapravo glavni motori kompletnog sistema "Space Shuttle" (rade od lansiranja do orbitalne visine).

Adekvatni motori u sovjetskom sistemu nalaze se ispod spremnika za gorivo, s kojim čine drugi stupanj rakete (centralni dio rakete "Energija"). Amerikanci, znači, spašavaju glavne raketne motore, koji se vraćaju na Zemlju raketoplanom. Ti motori građeni su tako da se mogu koristiti za više desetaka letova u svemir. Ali, zbog toga američki sistem "Space Shuttle" uvijek u sebi uključuje svemirski raketoplan, kao sastavni dio sistema. Sovjetska raketa-nosač "Energija" pak univerzalna je jer može nositi ili raketoplan ili bilo koji drugi teret mase do 105 tona.
Znači, kao klasičan nosač "Energija" može 41 u orbitu ponijeti koristan teret oko četiri puta teži od tereta koji može ponijeti američki "Space Shuttle". Prema tome, što se tiče lansiranja teških tereta, sovjeti su sada u velikoj prednosti u odnosu na Amerikance. Upravo zbog toga što na sebi ne nosi glavne raketne motore za lansiranje, sovjetski raketoplan moći će iz svemira vraćati oko 5,5 tona više korisnog tereta nego američka letjelica.

Dakle, iako na prvi pogled sovjetski raketoplan izgleda kao kopija američkog, među njima su principijelne razlike. Inače, u pilotskoj kabini "Burana" ima više od 70 kubičnih metara životnog prostora (oko 5 posto više nego u američkoj letjelici). Posada "Burana" brojit će 2    do 4 kozmonauta. Međutim, u letjelici će biti mjesta i za šest putnika - znanstvenika pa će tako ona moći ponijeti u svemir do deset ljudi. Na kraju treba istaći da je prvi let "Burana" pokazao velike domete u dostignućima sovjetske svemirske tehnologije, te otvorio jednu kvalitetno novu etapu u razvoju sovjetske astronautike.

Bez komentara
Želiš komentirati? Klikni!