Для выполнения главной задачи исследований – создания тепловых потоков на Боре-4,аналогичным тепловым потокам в носовой части «Бурана» на наиболее теплонапряженной точке траектории была предложена форма аппарата, представленная на приведенном рисунке. Аэродинамическая компоновка должна была позволить сбалансировать аппарат в нужной точке траектории на нужном угле атаки, при этом должны были максимально точно совпасть уровни тепловых потоков в носовой точке фюзеляжа и ниже по потоку. на участке первых рядов теплозащитной плитки. На режимах, ниже гиперзвуковых скоростей аппарат тормозился путём введения его в штопор, посадка осуществлялась на парашюте. ЗАМЕЧАНИЕ АВТОРА САЙТА Нельзя не сделать одного замечания к материалам о задачах Бор-4.Всё то ,что написано здесь выше о задачах Бор-4 ,конечно,соответствует действительности.Однако,настоящая,скрытая цель работ по программе "Бор-4" была,наверняка, в продолжении ,несанкционированной (?!) программы по созданию крылатого космического аппарата,аналогичного орбитальному самолёту системы "Спираль"! Тематика "Бурана", уже вскоре после начала её разработки, начала по разным причинам "трещать по швам".Программа Бор-4 - это гениальный ход Главного Конструктора,целью которого было создание под крылом уважаемого "Бурана" космической системы,опережающей идеологию "Спейс Шаттла".Приведу маленькую выдержку из сайта buran.ru : Анализируя фотографии "БОРа-4" еще в начале 1980-х годов, иностранным экспертам было трудно предположить, что запуски оригинального аппарата проводятся только с целью отработки теплозащиты для другого орбитального корабля большей размерности с принципиально другой аэродинамической компоновкой, похожей на америкаский Шаттл. Глядя на проделанный объем работ по "БОРу-4", как-то не верилось, что его увеличенная копия никогда не получит свое реальное воплощение. Не зная предысторию "БОРов" в виде проекта "Спираль", для сторонних наблюдателей это выглядело бы как расточительная трата средств. Более того, на "БОРах-4" угадывались черты будущего многоразового пилотируемого космического корабля, включая остекление кабины экипажа и расположение отсека полезного груза. Кто знает - может они и были правы?! ПРИЗНАНИЕ ГЛАВНОГО КОНСТРУКТОРА (посмотрите фильм) ГЕНЕРАЛ ЗВЁЗДНЫХ ВОЙН Фильм А.МЕРЖАНОВА http://rutube.ru/tracks/3152588.html?v=ca0e1b1de99a69ade9ce05107e419a90 БОР-4-1 МАЛЕНЬКИЙ ПЕРЕПОЛОХ В ИНДИЙСКОМ ОКЕАНЕ |
ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЗАПУСКОВ АППАРАТОВ БОР – 4( Из материалов книги В.Лукашевича и И.Афанасьева «КОСМИЧЕСКИЕ КРЫЛЬЯ» )- испытание углерод – углеродного носового кока с антиокислительным покрытием , узлов его крепления и стойкости теплозащитных стыков с соседними конструктивными элементами (теплозащитными покрытиями) в натурных условиях полёта; - проверка в реальных условиях полёта кварцевой плиточной теплозащиты с нанесенными на неё покрытиями, обеспечивающих защиту от эрозии и влагонасыщения; - испытания в натурных условиях гибкой теплозащиты и технологии её приклейки; - испытания в натурных условиях конструктивных решений для «Бурана» по обеспечению теплостойкости балансировочного щитка и элевонов; - оценка в натурных условиях теплостойкости кварцевых плиток с учётом специально нанесенных повреждений; - изучение температурных режимов носового кока и плиточной теплозащиты; - изучение аэродинамики и явлений теплового переноса на поверхности летательного аппарата, выполненного по схеме «несущий корпус»; - исследование влияния каталитичности поверхности на теплопередачу в условиях химически неравновесного воздушного потока; - изучение аэродинамических особенностей теплопередачи в межплиточных зазорах; - натурное исследование испарительной системы теплозащиты гиперзвукового летательного аппарата; - определение аэродинамических сил и моментов для летательного аппарата в конфигурации «несущий корпус»; - исследование влияния вязкости и неравновесных физико-химических процессов в воздушном потоке на аэродинамические коэффициенты, подъёмную силу, сопротивление и управляемость летательного аппарата; - изучение степени ионизации в головной ударной волне на высоких скоростях полёта, вплоть до орбитальной, исследование участков прекращения радиосвязи в плазменном облаке. Распределение работ между основными смежниками осуществлялось следующим образом. Сначала в первой половине 1977г. отделом аэродинамики НПО «Молния» (под общим руководством Е.А.Самсонова) совместно с ЦАГИ (В.Я.Нейланд) был определён внешний аэродинамический облик аппарата, что позволило отделению №35 НПО «Молнии» (руководитель Н.В.Софронов) выпустить комплект теоретических чертежей. По этим чертежам были изготовлены масштабные модели для продувок в аэродинамических трубах ЦАГИ, позволившие исследовать аэродинамику и уточнить внешние обводы аппарата (с учетом масштабного фактора точность поверхности моделей выдерживалась в пределах 0,02 мм.). Комплект компоновочных чертежей были переданы в ЛИИ, где был выпущен полный комплект рабочих чертежей Их передали на ТМЗ, где аппарат построили и вернули для окончательного дооборудования.. С 1980 по 1984 гг. было проведено 5 пусков БОР -4 (.см. таблицу ).В первом же пуске ( по суборбитальной траектории ) были получены аэродинамические характеристики Бора – 4, значения балансировочных характеристик и эффективность органов управления. Получены уникальные материалы по всем основным проблемным вопросам, поставленным перед создателями «БОРов».С их помощью была окончательно решена проблема теплозащиты «Бурана». БОР -5 ИЗ ЗАМЕТОК НАЧАЛЬНИКА ОТДЕЛА АЭРОДИНАМИКИ В связи с тем, что БОР – 5 был намного меньше «Бурана», для соблюдения «аэродинамического подобия» траекторию его реального полёта необходимо было опустить на 15 – 20 км., т.е. в более плотную среду, одновременно сохраняя подобие по числу «М».Кроме того, из-за меньших размеров, радиуса передних кромок были существенно меньше ( а значит, намного больших температур ),а толщина несущей конструкции не позволяла наклеить на неё толстую кварцевую плитку. В связи с этим, идеология теплозащиты для «Бора -5 существенно отличалась от «бурановской». Поэтому, как Вы можете увидеть из перечня основных целей и задач по исследованию БОРа – 5, перед ним, в отличие от БОР – 4, были поставлены , в основном, аэродинамические вопросы. Первый пуск, состоявшийся в июле 1984г., закончился неудачей, аппарат не отделился от ракеты – носителя. Второй пуск (27.12.1986г.) показал, что нужно менять теплозащиту, т.к. при спуске образовались большие «прогары», а главное, что важно для аэродинамиков,- из-за абляции теплозащиты очень существенно менялись обводы аппарата, что ухудшало достоверность полученных результатов по аэродинамике. Третий пуск также был не очень удачным, т.к из-за прогара сильно деформировалась носовая часть и передняя кромка консолей крыла в местах, куда «садится» скачек уплотнения. Зато четвёртый пуск ( 27.08.1987г. ),проведённый после всех необходимых доработок Бора -5 (№ 504) преподнёс (к счастью) всем нам сюрприз, который заставил всех поволноваться, но зато решение было найдено и это, возможно, предотвратило возможную неприятность при пуске «большого» «Бурана» ( См.главу этого сайта «АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРБИТАЛЬНОГО КОРАБЛЯ «БУРАН» ). Последний запуск доработанного для устранения проблемы с боковой устойчивостью «БОРа -5», состоявшийся 22.06.1988г.( за четыре месяца до уже принятой даты первого запуска «Бурана» ) снял все вопросы и подтвердил правильность принятых мер. Можно сказать, что БОР – 5 открыл «Бурану» дорогу в космос.
|
ЛЕТАЮЩИЕ КОСМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ "БУРАНА"
ЛЕТАЮЩАЯ КОСМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БОР – 5 Кроме отработки теплозащиты в процессе создания «Бурана»,уже после выбора его облика, возникла необходимость проверки в натурных условиях выбранной аэродинамической компоновки орбитального корабля и отработки его систем управления. Для этого по уже знакомой методике с космодрома Капустин Яр в сторону полигона Сары – Шаган в Казахстане на дальность около 2000км в 1984 – 1988гг. было проведено пять суборбитальных запусков аппаратов БОР – 5, представлявших собой геометрически подобную копию «Бурана» в масштабе 1:8. Основной целью испытаний были исследования аэродинамических характеристик и условий входа орбитального корабля в атмосферу с подтверждением расчетных аэродинамических характеристик «Бурана» и экспериментов в аэродинамических трубах. В частности, целью полётов аппаратов БОР – 5 было: - определение аэродинамических коэффициентов, качества и балансировочных характеристик орбитального корабля. а также продольной, боковой и поперечной устойчивости в условиях реального полёта (в диапазоне скоростей 0,8 – 18,5 и чисел Рейнольдса Re=10 в 3 до 10 в 7.; - исследование эффективности и шарнирных моментов аэродинамических управляющих поверхностей(элевонов, руля направления и воздушного тормоза); - исследование распределения давления по поверхности аппарата, определение тепловых и акустических нагрузок; - исследование процессов теплопереноса в зонах ламинарного, турбулентного и переходного обтекания в пограничном слое на наветренной и теневой (верхней) поверхностях крыла; - изучение теплообмена при взаимодействии головной ударной волны с пограничным слоем на крыле,элевонах и руле направления; - исследования пульсаций давления в турбулентном пограничном слое и в зонах срыва потока; - изучение процессов перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный; - исследование неравновесной воздушной ионизации в головной ударной волне с определением участков экранирования радиоволн в условиях полёта в плазме; - исследование влияния неравновесных физико-химических процессов и вязкости воздушного потока на аэродинамические особенности выбранной для «Бурана» конфигурации «бесхвостка»; - проверка достоверности методов аэродинамического расчёта. ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЛЁТНЫХ ИСПЫТАНИЙ БОР - 5 По результатам лётных испытаний было определено, что итоговые значения коэффициента подъемной силы, лобового сопротивления, аэродинамического качества, балансировочных углов отклонения элевонов, показатели боковой и продольной устойчивости, шарнирные моменты органов управления и другие характеристики находятся в допусках, регламентированных электронным банком аэродинамических характеристик орбитального корабля «Буран»,выпущенным коллективом отдела аэродинамики (отдел № 510) отделения №500 НПО «Молния» и на которые рассчитывалась система управления «Бурана». В полётах БОРов – 5 получены: - обширный материал по аэродинамике, теплообмену, особенностям боковой устойчивости, характеристикам ионизированного потока в ударном слое, распределение воздушных и акустических нагрузок на поверхности крыла и фюзеляжа; в частности, на основе теории теплообмена были определены тепловые потоки в самом теплонапряженном месте аппарата (и, соответственно, «Бурана») – межэлевонной щели. - уточнены и расширены данные по аэродинамическим и тепловым характеристикам. Было получено реальное распределение температуры нагрева по поверхности масштабной модели. |
|
КАПУСТИН ЯР - 1984г. Первый ряд: (слева на право) 1. ? 2.Шибин А.Г. – зам. начальника лаборатории 72 ЛИИ 3.Самсонов Е.А. – зам. Главного конструктора НПО «Молния» 4.Богов Ю.А - вед. конструктор НПО «Молния» 5.Офицер полигона 6.Офицер полигона 7.Шонин Г.С. - генерал-майор, зам председателя комиссии ГУКОС 8.Желтаков - полковник, командир в.ч. полигона 9.Титов Г.С. – генерал-майор, председатель комиссии ГУКОС 10.Офицер полигона 11Офицер полигона 12.Владычин Г.П. –начальник отделения 7 ЛИИ, руководитель экспедиции 13.? 14. Офицер полигона 15 Офицер полигона 16 Офицер полигона 17.Офицер полигона Второй ряд: 1. Поляков А.Л. – вед. конструктор ТМКБ «Союз» 2. ? 3. ? 4. Грачев И.Г. – вед. конструктор НПО «Молния» 5. Масланов Ю.М - вед. инженер ЛИИ 6. ? 7. Булатов Е.Л. – подполковник, военпред ЭМЗ 8. Кондратьев Г.П. - подполковник, военпред НПО «Молния» 9. Юркевич В.П. - подполковник, военпред ЛИИ 10. Пигурнов В.А. - капитан, военпред НПО «Молния» 11-16. ????? 17.Кирпичникова Г.В. – лаборатория 72 ЛИИ 18. ? 19. Сучалко А.А.- лаборатория 72 ЛИИ 20. ? 21. ? 22. Александров А. – полковник, нач. отдела полигона 23. Офицер полигона 24.Офицер полигона 25.Ханов И.К.– нач.лаборатории ЛИИ, зам руководителя экспедиции 26.Рассыпнов А.И. - лаборатория 72 ЛИИ 27. Ложкин Г.В- лаборатория 72 ЛИИ 28.Хованских Ю.Н. - вед. конструктор НИИ АУ 29.? 30.Ряхин Э.Л. - вед.инженер ЛИИ 31.Тряпкин - лаборатория 72 ЛИИ 32. ? Третий ряд: 1. Абазов Г.Г. – зам. главного конструктора ПО «Полет» 2.Ефремов А.Н. - вед. конструктор ЭМЗ 3.Офицер полигона 4.Ровенский А.В. – подполковник, зам. начальника отдела полигона 5.Гурнак В.С - лаборатория 72 ЛИИ 6. Офицер полигона 7.Офицер полигона 8.Офицер полигона 9.Малинин В.Е. - лаборатория 72 ЛИИ 10.Телешов А.В. - лаборатория 72 ЛИИ 11.Стушко Н.Н. - водитель экспедиции ЛИИ 12.Юданов С.С. - зам. начальника отделения 7 ЛИИ 13.Шарафутдинов М.И. - нач. отдела (Арзамас) 14.Погорелов М.И.- вед. конструктор (Арзамас) |
|