Skena e sipërme ruse "fllad-m". Interesante dhe edukative: faza e sipërme Breeze-M

Faza e sipërme Briz-M është krijuar për të rritur aftësitë e mjeteve lëshuese të klasit të rëndë si Angara A5, Proton-K,
"Proton-M" si për sa i përket masës së ngarkesës së lëshuar në një gamë të gjerë orbitash, ashtu edhe për sa i përket vëllimit të dhënë të zonës së ngarkesës.

Blloku përshpejtues Briz-M ka një plan urbanistik kompakt. Ai përbëhet nga një bllok qendror dhe një bllok shtesë në formë toroidale, të hedhur poshtë të rezervuarëve të karburantit që e rrethojnë.

Figura 1 - Skema e nisjes së një anije kozmike duke përdorur Briz-M RB

Motori i raketës së lëngshme mbajtës 14D30 është i instaluar në një kamare brenda rezervuarit të karburantit të bllokut qendror dhe ka aftësinë të ndizet disa herë. Motorët e raketave të lëngshme me shtytje të ulët, që funksionojnë në të njëjtat përbërës të karburantit si motori kryesor, sigurojnë orientimin dhe stabilizimin e raketës gjatë fazave pasive të fluturimit autonom, si dhe sedimentimin e karburantit në rezervuarë gjatë ndezjeve të përsëritura të motorit kryesor.

I instaluar në ndarjen e instrumenteve të vendosura në krye të bllokut qendror, sistemi i kontrollit inercial kontrollon fluturimin e shkallës së sipërme dhe sistemeve të tij në bord. Faza e sipërme Briz-M është e pajisur gjithashtu me një sistem furnizimi me energji elektrike dhe pajisje për mbledhjen e informacionit telemetrik dhe matjet e trajektores së jashtme.

Anija kozmike niset duke përdorur shkallën e sipërme Briz-M. Për të optimizuar kostot e energjisë, propozohet një skemë për fluturimin e RB në orbitën e synuar me pesë aktivizime të motorit kryesor (MD).

bllok garash.

Ndezja e parë e MS RB kryhet 93 sekonda pas ndarjes nga LV, si rezultat i së cilës njësia orbitale (OB) hyn në orbitën e referencës.

Ndezja e dytë e MD kryhet në zonën e nyjës së orbitës së referencës dhe siguron formimin e një orbite të ndërmjetme, në perigje të së cilës ndezja e tretë dhe e katërt e MD kryhet përmes orbitës. si rezultat i së cilës blloku orbital lëshohet në orbitën e transferimit. Gjatë pauzës ndërmjet aktivizimit të tretë dhe të katërt të MD, depozita shtesë të karburantit (ATT) të fazës së sipërme shkarkohen. Ndezja e katërt e MD kryhet 125 s pas përfundimit të ndezjes së tretë të MD. Fluturimi në orbita transferuese dhe të ndërmjetme kryhet me rrotullim të OB rreth boshtit gjatësor.

Figura 2 – RB “Briz-M” gjatë testimit në MIK

Karakteristikat kryesore të RB "Briz-M":

Dimensionet e përgjithshme, m:

Gjatësia, m 2 654

Diametri, m 4

Pesha e thatë, m2 665

Përbërësit e karburantit:

Agjent oksidues: Tetrooksidi i azotit

Karburanti: UDMH

Pesha e karburantit të mbushur, kg

Agjent oksidues: 13 26

Karburanti: 6660

Motori kryesor: 14D30

Shtytje, kN 20

Impuls specifik i shtytjes, N*s/kg 3255


Ndezja e pestë e MD RB siguron OB në orbitën e synuar dhe kryhet në zonën e apogjeut të orbitës së transferimit.

Përpara ndarjes së anijes kozmike, njësia orbitale rrotullohet në pozicionin për ndarjen e anijes kozmike, e cila përcaktohet nga kërkesat e Klientit. Anija kozmike ndahet 700 s pasi MD është fikur në orbitën e synuar.

Lidhjet mekanike midis anijes kozmike dhe RB prishen gjatë procesit të ndarjes në kryqëzimin e anijes kozmike me sistemin e tranzicionit. Pas prishjes së shiritit të tensionit, anija kozmike shtyhet larg nga RB me ndihmën e shtytësve të sustave me një shpejtësi relative prej 0,75 m/s.

Pas ndarjes së anijes dhe një sesioni të matjes së parametrave të orbitës, faza e sipërme hiqet nga zona e punës e anijes dhe transferohet në një gjendje të sigurt (presioni lirohet nga të gjitha rezervuarët).

Kohëzgjatja totale e futjes nga momenti i lëshimit të mjetit lëshues deri në ndarjen e anijes është 33020 sekonda (~ 9 orë 10 minuta).

Nga të gjithë parametrat e orbitës, këtu do të na interesojnë tre parametra: lartësia e periapsis (për Tokën - perigje), lartësia e apoqendrës (për Tokën - apogje) dhe pjerrësia:

  • Lartësia e apoqendrës është lartësia e pikës më të lartë të orbitës, e shënuar si Ha.
  • Lartësia e periapsis është lartësia e pikës më të ulët të orbitës, e shënuar si Hp.
  • Pjerrësia orbitale është këndi midis planit orbital dhe rrafshit që kalon nëpër ekuatorin e Tokës (në rastin tonë, orbitat rreth Tokës), i shënuar si i.

Një orbitë gjeostacionare është një orbitë rrethore me një lartësi periapsis dhe apoapsis prej 35,786 km mbi nivelin e detit dhe një pjerrësi prej 0 gradë. Prandaj, detyra jonë ndahet në fazat e mëposhtme: hyni në orbitën e ulët të Tokës, ngrini apoqendrën në 35,700 km, ndryshoni prirjen në 0 gradë, ngrini periapsis në 35,700 km. Është më fitimprurëse të ndryshosh prirjen e orbitës në apoqendër, sepse shpejtësia e satelitit është më e ulët atje, dhe sa më e ulët të jetë shpejtësia, aq më pak delta-V duhet të aplikohet për ta ndryshuar atë. Një nga truket e mekanikës orbitale është se ndonjëherë është më fitimprurëse të ngrihet apoqendra shumë më e lartë se sa dëshironi, të ndryshoni prirjen atje dhe më vonë të ulni apoqendrën në atë të dëshiruar. Kostoja e ngritjes dhe uljes së apoqendrës mbi vlerën e dëshiruar + ndryshimi në prirje mund të jetë më i vogël se ndryshimi i prirjes në lartësinë e apoqendrës së dëshiruar.

Plani i fluturimit

Në skenarin Briz-M, është e nevojshme të lëshohet Sirius-4, një satelit suedez i komunikimit i nisur në 2007. Gjatë viteve të fundit, ajo tashmë është riemërtuar, tani është "Astra-4A". Plani për heqjen e tij ishte si më poshtë:


Është e qartë se kur hyjmë manualisht në orbitë, humbasim saktësinë e makinerive që kryejnë llogaritjet balistike, ndaj parametrat tanë të fluturimit do të kenë gabime mjaft të mëdha, por kjo nuk është e frikshme.

Faza 1. Hyrja në orbitën e referencës

Faza 1 kërkon kohë nga nisja e programit deri në hyrjen në një orbitë rrethore me një lartësi prej rreth 170 km dhe një pjerrësi prej 51 gradë (një trashëgimi e dhimbshme e gjerësisë gjeografike të Baikonur; nëse niset nga ekuatori do të ishte menjëherë 0 gradë ).
Skenari Proton LV / Proton M / Proton M - Breeze M (Sirius 4)

Nga ngarkimi i simulatorit deri te ndarja e fazës së sipërme nga faza e tretë, ju mund të admironi pamjet - gjithçka bëhet automatikisht. Nëse nuk keni nevojë të kaloni fokusin e kamerës në raketë nga pamja nga toka (shtypni F2 te vlerat në pjesën e sipërme të majtë drejtim absolut ose kornizë globale).
Gjatë procesit të mbarështimit, unë rekomandoj të kaloni në pamjen "brenda". F1, përgatituni për atë që na pret:


Nga rruga, në Orbiter mund të ndaloni Ctrl-P, kjo mund të jetë e dobishme për ju.
Disa shpjegime për vlerat e treguesve që janë të rëndësishëm për ne:


Pas ndarjes së fazës së tretë, ne e gjejmë veten në një orbitë të hapur me kërcënimin e rënies në Oqeanin Paqësor nëse veprojmë ngadalë ose gabim. Për të shmangur një fat kaq të trishtuar, duhet të hyjmë në orbitën e referencës, për të cilën duhet:

  1. Ndaloni rrotullimin e bllokut duke shtypur një buton Numri 5. T.N. Modaliteti KillRot (ndalimi i rrotullimit). Pas fiksimit të pozicionit, modaliteti fiket automatikisht.
  2. Kaloni pamjen e pasme në pamjen përpara me butonin C.
  3. Kaloni treguesin e xhamit të përparmë në modalitetin orbital (Orbit Tokën sipër) duke shtypur butonin H.
  4. Çelësat Numri 2(ngre lart) Numri 8(Hule poshtë) Numri 1(kthehu majtas), Numri 3(kthehu djathtas), Numri 4(rrotulloni në të majtë), Numri 6(rrotulloni djathtas) dhe Numri 5(ndaloni rrotullimin) rrotulloni bllokun në drejtimin e lëvizjes me një kënd hapësire prej afërsisht 22 gradë dhe rregulloni pozicionin.
  5. Nisni procedurën e ndezjes së motorit (së pari Numri +, atëherë, pa u lëshuar, Ctrl).

Nëse bëni gjithçka siç duhet, fotografia do të duket diçka si kjo:


Pas ndezjes së motorit:

  1. Krijoni një rrotullim që do të rregullojë këndin e hapit (disa shtypje të Num 8 dhe këndi nuk do të ndryshojë dukshëm).
  2. Ndërsa motori është në punë, mbajeni këndin e hapit në intervalin 25-30 gradë.
  3. Kur vlerat e periapsis dhe apoqendrës janë në rajonin 160-170 km, fikni motorin me butonin Numri *.

Nëse gjithçka shkoi mirë, do të jetë diçka e tillë:


Pjesa më nervoze ka mbaruar, jemi në orbitë, nuk ka ku të bjerë.

Faza 2. Hyrja në orbitë të ndërmjetme

Për shkak të raportit të ulët të shtytjes ndaj peshës, apoqendra duhet të ngrihet në 35,700 km në dy faza. Faza e parë është hyrja në një orbitë të ndërmjetme me një apoqendër prej ~ 5000 km. Specifikimi i problemit është se ju duhet të përshpejtoni në mënyrë që apoqendra të mos përfundojë larg ekuatorit, d.m.th. ju duhet të përshpejtoni në mënyrë simetrike në raport me ekuatorin. Projeksioni i skemës së daljes në një hartë të Tokës do të na ndihmojë për këtë:


Foto për Turksat 4A të lëshuar së fundmi, por nuk ka rëndësi.
Përgatitja për të hyrë në një orbitë të ndërmjetme:

  1. Kaloni ekranin e majtë shumëfunksional në modalitetin e hartës ( Zhvendosja e majtë F1, Zhvendosja e majtë M).
  2. R, ngadalësoni 10 herë T) prisni derisa të fluturoni mbi Amerikën e Jugut.
  3. Orientoni bllokun në një pozicion prograde (hundë në drejtim të lëvizjes). Mund të shtypni butonin [ , në mënyrë që kjo të bëhet automatikisht, por këtu nuk është shumë efektive, është më mirë ta bëni atë me dorë.
  4. Jepini bllokut një rrotullim poshtë për të mbajtur një pozicion të avancimit

Duhet të duket diçka si:


Në rajonin e gjerësisë gjeografike 27 gradë, duhet të ndizni motorin dhe, duke mbajtur një pozicion të avancuar, të fluturoni derisa të arrini apoqendrën prej 5000 km. Mund të aktivizoni përshpejtimin 10 herë. Me të arritur në apoqendrën prej 5000 km, fikni motorin.

Muzika, për mendimin tim, është shumë e përshtatshme për përshpejtimin në orbitë

Nëse gjithçka shkoi mirë, do të marrim diçka të tillë:

Faza 3. Hyrja në orbitën e transferimit

Shumë e ngjashme me fazën 2:

  1. Duke përshpejtuar kohën (përshpejtoni 10 herë R, ngadalësoni 10 herë T, mund të shpejtoni me siguri deri në 100x, unë nuk rekomandoj 1000x) prisni derisa të fluturoni mbi Amerikën e Jugut.
  2. Orientoni bllokun në një pozicion prograde (hundë në drejtim të lëvizjes).
  3. Jepini bllokut një rrotullim poshtë për të mbajtur një pozicion të avancimit.
  4. Në rajonin e gjerësisë gjeografike 27 gradë, duhet të ndizni motorin dhe, duke mbajtur një pozicion të avancuar, të fluturoni derisa të arrini apoqendrën prej 35,700 km. Mund të aktivizoni përshpejtimin 10 herë.
  5. Kur rezervuari i jashtëm i karburantit mbaron pa karburant, rivendoseni duke shtypur D. Ndizni përsëri motorin.


Rivendosja e rezervuarit të karburantit, funksionimi i dukshëm i motorëve të depozitimit


Rezultati. Ju lutemi vini re se isha me nxitim për të fikur motorin, apoqendra është 34.7 mijë km. Kjo nuk është e frikshme, për pastërtinë e eksperimentit do ta lëmë në këtë mënyrë.


Pamje e bukur

Faza 4. Ndryshimi i prirjes orbitale

Nëse keni bërë gjithçka me gabime të vogla, atëherë apoqendra do të jetë afër ekuatorit. Procedura:

  1. Duke përshpejtuar kohën në 1000x, prisni për afrimin në ekuator.
  2. Orientoni bllokun pingul me fluturimin, lart, kur shikoni nga jashtë orbitës. Për këtë është i përshtatshëm modaliteti automatik Nml+, i cili aktivizohet duke shtypur një buton ; (aka dhe)
  3. Ndizni motorin.
  4. Nëse ka mbetur karburant pas manovrës së zerosjes së pjerrësisë, mund ta shpenzoni për ngritjen e periapsis.
  5. Pasi të keni mbaruar karburantin, përdorni butonin J ndani satelitin, ekspozoni panelet diellore dhe antenat e tij Alt-A, Alt-S


Pozicioni fillestar para manovrimit


Pas manovrës

Faza 5. Lëshimi i pavarur i satelitit në GEO

Sateliti ka një motor që mund të përdoret për të ngritur periapsis. Për ta bërë këtë, në zonën e periapsis, ne orientojmë satelitin në mënyrë të përparuar dhe ndezim motorin. Motori është i dobët, duhet të përsëritet disa herë. Nëse bëni gjithçka në mënyrë korrekte, sateliti do të ketë ende rreth 20% të karburantit të tij të mbetur për të korrigjuar shqetësimet orbitale. Në realitet, ndikimi i Hënës dhe faktorëve të tjerë çon në faktin se orbita e satelitëve është e shtrembëruar dhe karburanti duhet të harxhohet për të ruajtur parametrat e kërkuar.
Nëse gjithçka funksionoi për ju, fotografia do të duket diçka si kjo:

Epo, një ilustrim i vogël i faktit që sateliti GEO ndodhet mbi një vend në Tokë:

Diagrami i nisjes së Turksat 4A, për krahasim



Familja Briz e fazave të sipërme - Briz-M, Briz-KM - është një shembull i një pajisjeje të zhvilluar pas rënies së BRSS. Kishte disa arsye për këtë zhvillim:

  • Bazuar në UR-100 ICBM, u zhvillua një mjet lëshimi konvertues "Rokot", për të cilin do të ishte i dobishëm një fazë e sipërme (UR).
  • Në Proton, për nisjen në orbitën gjeostacionare, u përdor DM RB, i cili përdori çiftin "oksigjen-vagur" "jo vendas" për Protonin, kishte një kohë fluturimi autonome prej vetëm 7 orësh dhe kapaciteti i tij i ngarkesës mund të të rritet.

Zhvilluesi i fazave të sipërme të familjes Breeze është Ndërmarrja Federale Unitare Shtetërore "Qendra Shtetërore e Kërkimit dhe Prodhimit të Hapësirës me emrin M.V. Khrunichev". Në 1990-1994, u zhvilluan lëshimet provë dhe, në maj-qershor 2000, u zhvilluan fluturimet e të dy modifikimeve të Briz - Briz-KM për Rokot dhe Briz-M për Proton. Dallimi kryesor midis tyre është prania e rezervuarëve shtesë të karburantit që mund të hidhen në Brize-M, të cilat ofrojnë një diferencë më të madhe karakteristike të shpejtësisë (delta-V) dhe lejojnë lëshimin e satelitëve më të rëndë.



Blloqet e familjes "Breeze" dallohen nga një plan urbanistik shumë i dendur:





Karakteristikat e zgjidhjeve teknike:

  • Motori ndodhet brenda "xhamit" në rezervuar
  • Brenda rezervuarëve ka edhe cilindra heliumi për presion
  • Rezervuarët e karburantit dhe oksiduesit kanë një mur të përbashkët (në sajë të përdorimit të çiftit UDMH/AT, kjo nuk paraqet ndonjë vështirësi teknike), nuk ka rritje të gjatësisë së bllokut për shkak të ndarjes ndërtank.
  • Rezervuarët janë me ngarkesë - nuk ka rryma elektrike që do të kërkonin peshë shtesë dhe do të rrisnin gjatësinë
  • Rezervuarët që hidhen janë në fakt gjysma e skenës, e cila nga njëra anë kërkon peshë shtesë në mure dhe nga ana tjetër bën të mundur rritjen e marzhit karakteristik të shpejtësisë duke hedhur tanke bosh.

Paraqitja e dendur kursen dimensionet dhe peshën gjeometrike, por ka edhe të metat e veta. Motori, i cili lëshon nxehtësi kur funksionon, ndodhet shumë afër rezervuarëve dhe tubacioneve.

Kombinimi i një temperature më të lartë (me 1-2 gradë, brenda specifikimit) të karburantit me një intensitet më të lartë termik të motorit gjatë funksionimit (gjithashtu brenda specifikimit) çoi në vlimin e oksiduesit, ndërprerjen e ftohjes së turbinës së turbochargerit nga oksiduesi i lëngshëm dhe ndërprerja e funksionimit të tij, i cili shkaktoi një aksident RB gjatë lëshimit të satelitit Yamal-402 në dhjetor 2012.


Motorët RB përdorin një kombinim të tre llojeve të motorëve: kryesori S5.98 (14D30) me një shtytje prej 2 ton, katër motorë korrigjues (në të vërtetë këta janë motorë depozitimi, motorë ullage), të cilët ndizen përpara se të ndizni motorin kryesor. për të depozituar karburant në pjesën e poshtme të rezervuarëve dhe dymbëdhjetë motorë orientues me një shtytje prej 1.3 kg. Motori kryesor ka parametra shumë të lartë (presion në dhomën e djegies ~100 atm, impuls specifik 328,6 s) pavarësisht dizajnit të hapur. "Baballarët" e tij qëndronin në stacionet marsiane "Phobos" dhe "gjyshërit" e tij qëndruan në stacionet e uljes hënore si "Luna-16". Motori shtytës mund të ndizet me besueshmëri deri në tetë herë, dhe jeta aktive e njësisë nuk është më pak se një ditë.


Masa e një njësie të ngarkuar plotësisht është deri në 22.5 ton, ngarkesa arrin 6 tonë. Por masa totale e bllokut pas ndarjes nga faza e tretë e mjetit lëshues është pak më pak se 26 tonë. Kur futet në një orbitë gjeotransferimi, RB është nën karburant dhe një rezervuar plotësisht i mbushur për futje direkt në orbitë gjeostacionare jep një maksimum prej 3.7 ton ngarkesë. Raporti i shtytjes ndaj peshës së njësisë është i barabartë me ~ 0.76. Ky është një pengesë e Breeze RB, por e vogël. Fakti është se pas ndarjes, RB+PN janë në një orbitë të hapur, e cila kërkon një impuls për futje shtesë, dhe shtytja e vogël e motorit çon në humbje gravitacionale. Humbjet gravitacionale janë afërsisht 1-2%, që është mjaft e vogël. Gjithashtu, periudhat e gjata të funksionimit të motorit rrisin kërkesat e besueshmërisë. Nga ana tjetër, motori kryesor ka një jetë të garantuar funksionimi deri në 3200 sekonda (pothuajse një orë!).


Karakteristikat e performancës së skenës së sipërme Briz-KM

  • Përbërja - Monobllok me një ndarje konike rezervuari dhe një motor shtytës të vendosur në kamaren e rezervuarit "G".
  • Aplikimi - si pjesë e mjetit lëshues Rokot si një fazë III
  • Karakteristikat kryesore - Mundësia e manovrimit në fluturim.
  • Masa fillestare, t - 6.475
  • Rezerva e karburantit (AT+UDMH), t - deri në 5.055
  • Lloji, numri dhe shtytja me vakum të motorëve:
    • Motori i lëngshëm i raketës 14D30 (1 copë), 2.0 tf (mirëmbajtje),
    • Motori i lëngshëm i raketës 11D458 (4 copë) 40 kgf secili (motorët korrigjues),
    • 17D58E (12 copë) 1,36 kgf secili (motorët e qëndrimit dhe stabilizimit)
  • Koha maksimale autonome e fluturimit, orë. - 7
  • Viti i fluturimit të parë - maj 2000

Karakteristikat taktike dhe teknike të skenës së sipërme Briz-M

  • Përbërja - Shkalla e sipërme, e përbërë nga një bllok qendror i bazuar në Breeze-KM RB dhe një rezervuar shtesë karburanti të disponueshëm në formë toroidale që e rrethon atë.
  • Aplikimi - si pjesë e mjetit lëshues Proton-M, automjeteve lëshuese Angara-A3 dhe Angara-A5
  • Karakteristikat kryesore
    • dimensione jashtëzakonisht të vogla;
    • aftësia për të nisur anije kozmike të rënda dhe të mëdha;
    • mundësia e funksionimit afatgjatë në fluturim
  • Pesha fillestare, t - deri në 22.5
  • Rezerva e karburantit (AT+UDMH), t - deri në 20
  • Numri i aktivizimeve kryesore të motorit - deri në 8
  • Koha maksimale autonome e fluturimit, orë. - të paktën 24 (sipas TTZ)

Reagimi i mirë ndaj simulatorit të hapësirës Orbiter dhe të paktën dyqind njerëzve që u interesuan dhe shkarkuan shtesa për të më çuan në idenë e vazhdimit të një serie artikujsh edukativë dhe lojërash. Gjithashtu, dua të lehtësoj kalimin nga artikulli i parë, në të cilin gjithçka bëhet automatikisht, pa kërkuar veprimet tuaja, në eksperimente të pavarura, në mënyrë që të mos përfundoni me një shaka për vizatimin e një buf. Ky artikull ka këto objektiva:

  • Na tregoni për familjen Breeze të fazave të sipërme
  • Jepni një ide për parametrat kryesorë të lëvizjes orbitale: apoqendra, periapsis, prirja orbitale
  • Siguroni një kuptim të bazave të mekanikës orbitale dhe lëshimeve në orbitën gjeostacionare (GEO)
  • Jepni një udhëzues të thjeshtë për të zotëruar daljen manuale në GSO në simulator

Hyrje

Pak mendohet për këtë, por familja Briz e fazave të sipërme - Briz-M, Briz-KM - është një shembull i një pajisjeje të zhvilluar pas rënies së BRSS. Kishte disa arsye për këtë zhvillim:

  • Bazuar në UR-100 ICBM, u zhvillua një mjet lëshimi konvertues "Rokot", për të cilin do të ishte i dobishëm një fazë e sipërme (UR).
  • Në Proton, për nisjen në orbitën gjeostacionare, u përdor DM RB, i cili përdori çiftin "oksigjen-vagur" "jo vendas" për Protonin, kishte një kohë fluturimi autonome prej vetëm 7 orësh dhe kapaciteti i tij i ngarkesës mund të të rritet.

Në 1990-1994, u zhvilluan lëshimet provë dhe, në maj-qershor 2000, u zhvilluan fluturimet e të dy modifikimeve të Briz - Briz-KM për Rokot dhe Briz-M për Proton. Dallimi kryesor midis tyre është prania e rezervuarëve shtesë të karburantit që mund të hidhen në Brize-M, të cilat ofrojnë një diferencë më të madhe karakteristike të shpejtësisë (delta-V) dhe lejojnë lëshimin e satelitëve më të rëndë. Këtu është një foto që ilustron shumë mirë ndryshimin:

Dizajn

Blloqet e familjes "Breeze" dallohen nga një plan urbanistik shumë i dendur:



Vizatim më i detajuar


Kushtojini vëmendje zgjidhjeve teknike:

  • Motori ndodhet brenda "xhamit" në rezervuar
  • Brenda rezervuarëve ka edhe cilindra heliumi për presion
  • Rezervuarët e karburantit dhe oksiduesit kanë një mur të përbashkët (në sajë të përdorimit të çiftit UDMH/AT, kjo nuk paraqet ndonjë vështirësi teknike), nuk ka rritje të gjatësisë së bllokut për shkak të ndarjes ndërtank.
  • Rezervuarët janë me ngarkesë - nuk ka rryma elektrike që do të kërkonin peshë shtesë dhe do të rrisnin gjatësinë
  • Rezervuarët që hidhen janë në fakt gjysma e skenës, e cila nga njëra anë kërkon peshë shtesë në mure dhe nga ana tjetër bën të mundur rritjen e marzhit karakteristik të shpejtësisë duke hedhur tanke bosh.

Paraqitja e dendur kursen dimensionet dhe peshën gjeometrike, por ka edhe të metat e veta. Për shembull, një motor që lëshon nxehtësi kur funksionon ndodhet shumë afër rezervuarëve dhe tubacioneve. Dhe kombinimi i një temperature më të lartë (me 1-2 gradë, brenda specifikimit) të karburantit me një intensitet më të lartë termik të motorit gjatë funksionimit (gjithashtu brenda specifikimit) çoi në vlimin e oksiduesit, ndërprerjen e ftohjes së turbina me turbocharger nga oksiduesi i lëngshëm dhe ndërprerja e funksionimit të saj, e cila shkaktoi aksident RB gjatë lëshimit të satelitit Yamal-402 në dhjetor 2012.
Motorët RB përdorin një kombinim të tre llojeve të motorëve: kryesori S5.98 (14D30) me një shtytje prej 2 ton, katër motorë korrigjues (në të vërtetë këta janë motorë depozitimi, motorë ullage), të cilët ndizen përpara se të ndizni motorin kryesor. për të depozituar karburant në pjesën e poshtme të rezervuarëve dhe dymbëdhjetë motorë orientues me një shtytje prej 1.3 kg. Motori kryesor ka parametra shumë të lartë (presion në dhomën e djegies ~100 atm, impuls specifik 328,6 s) pavarësisht dizajnit të hapur. "Baballarët" e tij qëndronin në stacionet marsiane "Phobos" dhe "gjyshërit" e tij qëndruan në stacionet e uljes hënore si "Luna-16". Motori shtytës mund të ndizet me besueshmëri deri në tetë herë, dhe jeta aktive e njësisë nuk është më pak se një ditë.
Masa e një blloku me karburant të plotë është deri në 22.5 ton me një ngarkesë prej ~ 6 ton, masa e bllokut pas ndarjes nga faza e tretë e mjetit lëshues do të jetë ~ 28-29 ton. ato. Raporti i shtytjes ndaj peshës së bllokut është i barabartë me ~ 0.07. Ky është një pengesë e Breeze RB, por jo shumë e madhe. Fakti është se pas ndarjes, RB+ PN janë në një orbitë të hapur, e cila kërkon një impuls për futje shtesë, dhe shtytja e ulët e motorit çon në humbje gravitacionale. Gjithashtu, periudhat e gjata të funksionimit të motorit rrisin kërkesat e besueshmërisë. Nga ana tjetër, motori kryesor ka një jetë të garantuar funksionimi deri në 3200 sekonda (pothuajse një orë!).

Pak për besueshmërinë

Familja Breeze RB është në përdorim shumë aktiv:

  • 4 fluturime të "Breeze-M" në "Proton-K"
  • Fluturimi i 72-të i "Breeze-M" në "Proton-M"
  • 16 fluturime të Briz-KM në Rokot

Gjithsej 92 fluturime që nga 16 shkurt 2014. Nga këto, 5 aksidente kanë ndodhur (unë kam shënuar një sukses të pjesshëm me Yamal-402 si aksident) për shkak të fajit të njësisë Briz-M dhe 2 për shkak të fajit të Briz-KM, që na jep një besueshmëri prej 92 %. Le të shohim më në detaje shkaqet e aksidenteve:

  1. 28 shkurt 2006, ArabSat 4A - mbyllja e parakohshme e motorit për shkak të një grimce të huaj që hyn në grykën e turbinës hidraulike (,), një defekt i vetëm prodhimi.
  2. 15 Mars 2008, AMC-14 - mbyllja e parakohshme e motorit, shkatërrimi i një tubacioni gazi me temperaturë të lartë (), ai kërkonte modifikim.
  3. 18 gusht 2011, Express-AM4. Intervali kohor për rrotullimin e platformës së stabilizuar me xhiro është "ngushtuar" në mënyrë të paarsyeshme, orientimi i gabuar (), gabimi i programuesit.
  4. 6 gusht 2012, Telkom 3, Express MD2. Mbyllja e motorit për shkak të bllokimit të linjës së rritjes (), një defekt në prodhim.
  5. 9 dhjetor 2012, Yamal-402. Mbyllja e motorit për shkak të dështimit të pompës së pompës, një kombinim i faktorëve të pafavorshëm të temperaturës ()
  6. 8 tetor 2005, “Briz-KM”, Cryosat, mosndarja e fazës së dytë nga ajo e sipërme, funksionimi jonormal i softuerit (), gabimi i programuesit.
  7. 1 shkurt 2011, “Briz-KM”, Geo-IK2, impuls jonormal i motorit, me sa duket për shkak të një dështimi të sistemit të kontrollit për shkak të mungesës së telemetrisë, shkaku i saktë nuk mund të përcaktohet.

Nëse analizojmë shkaqet e aksidenteve, atëherë vetëm dy lidhen me problemet e projektimit dhe gabimet e projektimit - djegia e tubacionit të gazit dhe dështimi i ftohjes së pompës së ngrohjes. Të gjitha aksidentet e tjera, shkaku i të cilave dihet me siguri, shoqërohen me probleme me cilësinë e prodhimit dhe përgatitjen për nisje. Kjo nuk është për t'u habitur - industria hapësinore kërkon një cilësi shumë të lartë të punës, dhe një gabim edhe nga një punonjës i zakonshëm mund të çojë në një aksident. Vetë "Breeze" nuk është një dizajn i pasuksesshëm, megjithatë, vlen të përmendet mungesa e marzhit të sigurisë për faktin se për të siguruar performancën maksimale të materialeve RB, ato punojnë afër kufirit të forcës së tyre fizike.

Le të fluturojmë

Është koha për të kaluar në praktikë - shkoni manualisht në orbitën gjeostacionare në Orbiter Për këtë do të na duhet:
Lëshimi i Orbiter, nëse nuk e keni shkarkuar ende pasi keni lexuar artikullin e parë, këtu është lidhja.
Shkarkimi i shtesës "Proton LV" nga këtu

Pak teori

Nga të gjithë parametrat e orbitës, këtu do të na interesojnë tre parametra: lartësia e periapsis (për Tokën - perigje), lartësia e apoqendrës (për Tokën - apogje) dhe pjerrësia:

  • Lartësia e apoqendrës është lartësia e pikës më të lartë të orbitës, e shënuar si Ha.
  • Lartësia e periapsis është lartësia e pikës më të ulët të orbitës, e shënuar si Hp.
  • Pjerrësia orbitale është këndi midis planit orbital dhe rrafshit që kalon nëpër ekuatorin e Tokës (në rastin tonë, orbitat rreth Tokës), i shënuar si i.

Një orbitë gjeostacionare është një orbitë rrethore me një lartësi periapsis dhe apoapsis prej 35,786 km mbi nivelin e detit dhe një pjerrësi prej 0 gradë. Prandaj, detyra jonë ndahet në fazat e mëposhtme: hyni në orbitën e ulët të Tokës, ngrini apoqendrën në 35,700 km, ndryshoni prirjen në 0 gradë, ngrini periapsis në 35,700 km. Është më fitimprurëse të ndryshosh prirjen e orbitës në apoqendër, sepse shpejtësia e satelitit është më e ulët atje, dhe sa më e ulët të jetë shpejtësia, aq më pak delta-V duhet të aplikohet për ta ndryshuar atë. Një nga truket e mekanikës orbitale është se ndonjëherë është më fitimprurëse të ngrihet apoqendra shumë më e lartë se sa dëshironi, të ndryshoni prirjen atje dhe më vonë të ulni apoqendrën në atë të dëshiruar. Kostoja e ngritjes dhe uljes së apoqendrës mbi vlerën e dëshiruar + ndryshimi në prirje mund të jetë më i vogël se ndryshimi i prirjes në lartësinë e apoqendrës së dëshiruar.

Plani i fluturimit

Në skenarin Briz-M, është e nevojshme të lëshohet Sirius-4, një satelit suedez i komunikimit i nisur në 2007. Gjatë viteve të fundit, ajo tashmë është riemërtuar, tani është "Astra-4A". Plani për heqjen e tij ishte si më poshtë:


Është e qartë se kur hyjmë manualisht në orbitë, humbasim saktësinë e makinerive që kryejnë llogaritjet balistike, ndaj parametrat tanë të fluturimit do të kenë gabime mjaft të mëdha, por kjo nuk është e frikshme.

Faza 1. Hyrja në orbitën e referencës

Faza 1 kërkon kohë nga nisja e programit deri në hyrjen në një orbitë rrethore me një lartësi prej rreth 170 km dhe një pjerrësi prej 51 gradë (një trashëgimi e dhimbshme e gjerësisë gjeografike të Baikonur; nëse niset nga ekuatori do të ishte menjëherë 0 gradë ).
Skenari Proton LV / Proton M / Proton M - Breeze M (Sirius 4)

Nga ngarkimi i simulatorit deri te ndarja e fazës së sipërme nga faza e tretë, ju mund të admironi pamjet - gjithçka bëhet automatikisht. Nëse nuk keni nevojë të kaloni fokusin e kamerës në raketë nga pamja nga toka (shtypni F2 te vlerat në pjesën e sipërme të majtë drejtim absolut ose kornizë globale).
Gjatë procesit të mbarështimit, unë rekomandoj të kaloni në pamjen "brenda". F1, përgatituni për atë që na pret:


Nga rruga, në Orbiter mund të ndaloni Ctrl-P, kjo mund të jetë e dobishme për ju.
Disa shpjegime për vlerat e treguesve që janë të rëndësishëm për ne:


Pas ndarjes së fazës së tretë, ne e gjejmë veten në një orbitë të hapur me kërcënimin e rënies në Oqeanin Paqësor nëse veprojmë ngadalë ose gabim. Për të shmangur një fat kaq të trishtuar, duhet të hyjmë në orbitën e referencës, për të cilën duhet:

  1. Ndaloni rrotullimin e bllokut duke shtypur një buton Numri 5. T.N. Modaliteti KillRot (ndalimi i rrotullimit). Pas fiksimit të pozicionit, modaliteti fiket automatikisht.
  2. Kaloni pamjen e pasme në pamjen përpara me butonin C.
  3. Kaloni treguesin e xhamit të përparmë në modalitetin orbital (Orbit Tokën sipër) duke shtypur butonin H.
  4. Çelësat Numri 2(ngre lart) Numri 8(Hule poshtë) Numri 1(kthehu majtas), Numri 3(kthehu djathtas), Numri 4(rrotulloni në të majtë), Numri 6(rrotulloni djathtas) dhe Numri 5(ndaloni rrotullimin) rrotulloni bllokun në drejtimin e lëvizjes me një kënd hapësire prej afërsisht 22 gradë dhe rregulloni pozicionin.
  5. Nisni procedurën e ndezjes së motorit (së pari Numri +, atëherë, pa u lëshuar, Ctrl).

Nëse bëni gjithçka siç duhet, fotografia do të duket diçka si kjo:


Pas ndezjes së motorit:

  1. Krijoni një rrotullim që do të rregullojë këndin e hapit (disa shtypje të Num 8 dhe këndi nuk do të ndryshojë dukshëm).
  2. Ndërsa motori është në punë, mbajeni këndin e hapit në intervalin 25-30 gradë.
  3. Kur vlerat e periapsis dhe apoqendrës janë në rajonin 160-170 km, fikni motorin me butonin Numri *.

Nëse gjithçka shkoi mirë, do të jetë diçka e tillë:


Pjesa më nervoze ka mbaruar, jemi në orbitë, nuk ka ku të bjerë.

Faza 2. Hyrja në orbitë të ndërmjetme

Për shkak të raportit të ulët të shtytjes ndaj peshës, apoqendra duhet të ngrihet në 35,700 km në dy faza. Faza e parë është hyrja në një orbitë të ndërmjetme me një apoqendër prej ~ 5000 km. Specifikimi i problemit është se ju duhet të përshpejtoni në mënyrë që apoqendra të mos përfundojë larg ekuatorit, d.m.th. ju duhet të përshpejtoni në mënyrë simetrike në raport me ekuatorin. Projeksioni i skemës së daljes në një hartë të Tokës do të na ndihmojë për këtë:


Foto për Turksat 4A të lëshuar së fundmi, por nuk ka rëndësi.
Përgatitja për të hyrë në një orbitë të ndërmjetme:

  1. Kaloni ekranin e majtë shumëfunksional në modalitetin e hartës ( Zhvendosja e majtë F1, Zhvendosja e majtë M).
  2. R, ngadalësoni 10 herë T) prisni derisa të fluturoni mbi Amerikën e Jugut.
  3. Orientoni bllokun në një pozicion prograde (hundë në drejtim të lëvizjes). Mund të shtypni butonin [ , në mënyrë që kjo të bëhet automatikisht, por këtu nuk është shumë efektive, është më mirë ta bëni atë me dorë.
  4. Jepini bllokut një rrotullim poshtë për të mbajtur një pozicion të avancimit

Duhet të duket diçka si:


Në rajonin e gjerësisë gjeografike 27 gradë, duhet të ndizni motorin dhe, duke mbajtur një pozicion të avancuar, të fluturoni derisa të arrini apoqendrën prej 5000 km. Mund të aktivizoni përshpejtimin 10 herë. Me të arritur në apoqendrën prej 5000 km, fikni motorin.

Muzika, për mendimin tim, është shumë e përshtatshme për përshpejtimin në orbitë

Nëse gjithçka shkoi mirë, do të marrim diçka të tillë:

Faza 3. Hyrja në orbitën e transferimit

Shumë e ngjashme me fazën 2:

  1. Duke përshpejtuar kohën (përshpejtoni 10 herë R, ngadalësoni 10 herë T, mund të shpejtoni me siguri deri në 100x, unë nuk rekomandoj 1000x) prisni derisa të fluturoni mbi Amerikën e Jugut.
  2. Orientoni bllokun në një pozicion prograde (hundë në drejtim të lëvizjes).
  3. Jepini bllokut një rrotullim poshtë për të mbajtur një pozicion të avancimit.
  4. Në rajonin e gjerësisë gjeografike 27 gradë, duhet të ndizni motorin dhe, duke mbajtur një pozicion të avancuar, të fluturoni derisa të arrini apoqendrën prej 35,700 km. Mund të aktivizoni përshpejtimin 10 herë.
  5. Kur rezervuari i jashtëm i karburantit mbaron pa karburant, rivendoseni duke shtypur D. Ndizni përsëri motorin.



Rivendosja e rezervuarit të karburantit, funksionimi i dukshëm i motorëve të depozitimit


Rezultati. Ju lutemi vini re se isha me nxitim për të fikur motorin, apoqendra është 34.7 mijë km. Kjo nuk është e frikshme, për pastërtinë e eksperimentit do ta lëmë në këtë mënyrë.


Pamje e bukur

Faza 4. Ndryshimi i prirjes orbitale

Nëse keni bërë gjithçka me gabime të vogla, atëherë apoqendra do të jetë afër ekuatorit. Procedura:

  1. Duke përshpejtuar kohën në 1000x, prisni për afrimin në ekuator.
  2. Orientoni bllokun pingul me fluturimin, lart, kur shikoni nga jashtë orbitës. Për këtë është i përshtatshëm modaliteti automatik Nml+, i cili aktivizohet duke shtypur një buton ; (aka dhe)
  3. Ndizni motorin.
  4. Nëse ka mbetur karburant pas manovrës së zerosjes së pjerrësisë, mund ta shpenzoni për ngritjen e periapsis.
  5. Pasi të keni mbaruar karburantin, përdorni butonin J ndani satelitin, ekspozoni panelet diellore dhe antenat e tij Alt-A, Alt-S



Pozicioni fillestar para manovrimit


Pas manovrës

Faza 5. Lëshimi i pavarur i satelitit në GEO

Sateliti ka një motor që mund të përdoret për të ngritur periapsis. Për ta bërë këtë, në zonën e periapsis, ne orientojmë satelitin në mënyrë të përparuar dhe ndezim motorin. Motori është i dobët, duhet të përsëritet disa herë. Nëse bëni gjithçka në mënyrë korrekte, sateliti do të ketë ende rreth 20% të karburantit të tij të mbetur për të korrigjuar shqetësimet orbitale. Në realitet, ndikimi i Hënës dhe faktorëve të tjerë çon në faktin se orbita e satelitëve është e shtrembëruar dhe karburanti duhet të harxhohet për të ruajtur parametrat e kërkuar.
Nëse gjithçka funksionoi për ju, fotografia do të duket diçka si kjo:

Rreth simulatorit hapësinor Orbiter dhe të paktën dyqind njerëzve që u interesuan dhe shkarkuan shtesa për të, më çuan në idenë e vazhdimit të serisë së postimeve edukative dhe të lojërave. Gjithashtu, dua të lehtësoj kalimin nga postimi i parë, në të cilin gjithçka bëhet automatikisht, pa kërkuar veprimet tuaja, në eksperimente të pavarura, në mënyrë që të mos përfundoni me një shaka për vizatimin e një bufi. Ky postim ka qëllimet e mëposhtme:

  • Na tregoni për familjen Breeze të fazave të sipërme
  • Jepni një ide për parametrat kryesorë të lëvizjes orbitale: apoqendra, periapsis, prirja orbitale
  • Siguroni një kuptim të bazave të mekanikës orbitale dhe lëshimeve në orbitën gjeostacionare (GEO)
  • Jepni një udhëzues të thjeshtë për të zotëruar daljen manuale në GSO në simulator

Hyrje

Pak mendohet për këtë, por familja Briz e fazave të sipërme - Briz-M, Briz-KM - është një shembull i një pajisjeje të zhvilluar pas rënies së BRSS. Kishte disa arsye për këtë zhvillim:
  • Bazuar në UR-100 ICBM, u zhvillua një mjet lëshimi konvertues "Rokot", për të cilin do të ishte i dobishëm një fazë e sipërme (UR).
  • Në Proton, për nisjen në orbitën gjeostacionare, u përdor DM RB, i cili përdori çiftin "oksigjen-vagur" "jo vendas" për Protonin, kishte një kohë fluturimi autonome prej vetëm 7 orësh dhe kapaciteti i tij i ngarkesës mund të të rritet.
Në 1990-1994, u zhvilluan lëshimet provë dhe, në maj-qershor 2000, u zhvilluan fluturimet e të dy modifikimeve të Briz - Briz-KM për Rokot dhe Briz-M për Proton. Dallimi kryesor midis tyre është prania e rezervuarëve shtesë të karburantit që mund të hidhen në Brize-M, të cilat ofrojnë një diferencë më të madhe karakteristike të shpejtësisë (delta-V) dhe lejojnë lëshimin e satelitëve më të rëndë. Këtu është një foto që ilustron shumë mirë ndryshimin:

Dizajn

Blloqet e familjes "Breeze" dallohen nga një plan urbanistik shumë i dendur:




Vizatim më i detajuar


Kushtojini vëmendje zgjidhjeve teknike:
  • Motori ndodhet brenda "xhamit" në rezervuar
  • Brenda rezervuarëve ka edhe cilindra heliumi për presion
  • Rezervuarët e karburantit dhe oksiduesit kanë një mur të përbashkët (në sajë të përdorimit të çiftit UDMH/AT, kjo nuk paraqet ndonjë vështirësi teknike), nuk ka rritje të gjatësisë së bllokut për shkak të ndarjes ndërtank.
  • Rezervuarët janë me ngarkesë - nuk ka rryma elektrike që do të kërkonin peshë shtesë dhe do të rrisnin gjatësinë
  • Rezervuarët që hidhen janë në fakt gjysma e skenës, e cila nga njëra anë kërkon peshë shtesë në mure dhe nga ana tjetër bën të mundur rritjen e marzhit karakteristik të shpejtësisë duke hedhur tanke bosh.
Paraqitja e dendur kursen dimensionet dhe peshën gjeometrike, por ka edhe të metat e veta. Për shembull, një motor që lëshon nxehtësi kur funksionon ndodhet shumë afër rezervuarëve dhe tubacioneve. Dhe kombinimi i një temperature më të lartë (me 1-2 gradë, brenda specifikimit) të karburantit me një intensitet më të lartë termik të motorit gjatë funksionimit (gjithashtu brenda specifikimit) çoi në vlimin e oksiduesit, ndërprerjen e ftohjes së turbina me turbocharger nga oksiduesi i lëngshëm dhe ndërprerja e funksionimit të saj, e cila shkaktoi aksident RB gjatë lëshimit të satelitit Yamal-402 në dhjetor 2012.
Motorët RB përdorin një kombinim të tre llojeve të motorëve: kryesori S5.98 (14D30) me një shtytje prej 2 ton, katër motorë korrigjues (në të vërtetë këta janë motorë depozitimi, motorë ullage), të cilët ndizen përpara se të ndizni motorin kryesor. për të depozituar karburant në pjesën e poshtme të rezervuarëve dhe dymbëdhjetë motorë orientues me një shtytje prej 1.3 kg. Motori kryesor ka parametra shumë të lartë (presion në dhomën e djegies ~100 atm, impuls specifik 328,6 s) pavarësisht dizajnit të hapur. "Baballarët" e tij qëndronin në stacionet marsiane "Phobos" dhe "gjyshërit" e tij qëndruan në stacionet e uljes hënore si "Luna-16". Motori shtytës mund të ndizet me besueshmëri deri në tetë herë, dhe jeta aktive e njësisë nuk është më pak se një ditë.
Masa e një njësie të ngarkuar plotësisht është deri në 22.5 ton, ngarkesa arrin 6 tonë. Por masa totale e bllokut pas ndarjes nga faza e tretë e mjetit lëshues është pak më pak se 26 tonë. Kur futet në një orbitë gjeotransferimi, RB është nën karburant dhe një rezervuar plotësisht i mbushur për futje direkt në GEO mbante një maksimum prej 3.7 ton ngarkesë. Raporti i shtytjes ndaj peshës së bllokut është i barabartë me ~ 0.76. Ky është një pengesë e Breeze RB, por e vogël. Fakti është se pas ndarjes, RB+ PN janë në një orbitë të hapur, e cila kërkon një impuls për futje shtesë, dhe shtytja e ulët e motorit çon në humbje gravitacionale. Humbjet gravitacionale janë afërsisht 1-2%, që është mjaft e vogël. Gjithashtu, periudhat e gjata të funksionimit të motorit rrisin kërkesat e besueshmërisë. Nga ana tjetër, motori kryesor ka një jetë të garantuar funksionimi deri në 3200 sekonda (pothuajse një orë!).
Pak për besueshmërinë
Familja Breeze RB është në përdorim shumë aktiv:
  • 4 fluturime të "Breeze-M" në "Proton-K"
  • 72 fluturime të Briz-M në Proton-M
  • 16 fluturime të Briz-KM në Rokot
Gjithsej 92 fluturime deri më 16 shkurt 2014. Nga këto, 5 aksidente kanë ndodhur (unë kam shënuar një sukses të pjesshëm me Yamal-402 si aksident) për shkak të fajit të njësisë Briz-M dhe 2 për shkak të fajit të Briz-KM, që na jep një besueshmëri prej 92 %. Le të shohim më në detaje shkaqet e aksidenteve:
  1. 28 shkurt 2006, ArabSat 4A - mbyllja e parakohshme e motorit për shkak të një grimce të huaj që hyn në grykën e turbinës hidraulike (,), një defekt i vetëm prodhimi.
  2. 15 Mars 2008, AMC-14 - mbyllja e parakohshme e motorit, shkatërrimi i një tubacioni gazi me temperaturë të lartë (), ai kërkonte modifikim.
  3. 18 gusht 2011, Express-AM4. Intervali kohor për rrotullimin e platformës së stabilizuar me xhiro është "ngushtuar" në mënyrë të paarsyeshme, orientimi i gabuar (), gabimi i programuesit.
  4. 6 gusht 2012, Telkom 3, Express MD2. Mbyllja e motorit për shkak të bllokimit të linjës së rritjes (), një defekt në prodhim.
  5. 9 dhjetor 2012, Yamal-402. Mbyllja e motorit për shkak të dështimit të pompës së pompës, një kombinim i faktorëve të pafavorshëm të temperaturës ()
  6. 8 tetor 2005, “Briz-KM”, Cryosat, mosndarja e fazës së dytë nga ajo e sipërme, funksionimi jonormal i softuerit (), gabimi i programuesit.
  7. 1 shkurt 2011, “Briz-KM”, Geo-IK2, impuls jonormal i motorit, me sa duket për shkak të një dështimi të sistemit të kontrollit për shkak të mungesës së telemetrisë, shkaku i saktë nuk mund të përcaktohet.
Nëse analizojmë shkaqet e aksidenteve, atëherë vetëm dy lidhen me problemet e projektimit dhe gabimet e projektimit - djegia e tubacionit të gazit dhe dështimi i ftohjes së pompës së ngrohjes. Të gjitha aksidentet e tjera, shkaku i të cilave dihet me siguri, shoqërohen me probleme me cilësinë e prodhimit dhe përgatitjen për nisje. Kjo nuk është për t'u habitur - industria hapësinore kërkon një cilësi shumë të lartë të punës, dhe një gabim edhe nga një punonjës i zakonshëm mund të çojë në një aksident. Vetë "Breeze" nuk është një dizajn i pasuksesshëm, megjithatë, vlen të përmendet mungesa e marzhit të sigurisë për faktin se për të siguruar performancën maksimale të materialeve RB, ato punojnë afër kufirit të forcës së tyre fizike.

Le të fluturojmë

Është koha për të kaluar në praktikë - shkoni manualisht në orbitën gjeostacionare në Orbiter Për këtë do të na duhet:
Lëshimi i Orbiter, nëse nuk e keni shkarkuar ende pasi keni lexuar postimin e parë, këtu është lidhja.
Shkarkimi i shtesës "Proton LV" nga këtu
Pak teori
Nga të gjithë parametrat e orbitës, këtu do të na interesojnë tre parametra: lartësia e periapsis (për Tokën - perigje), lartësia e apoqendrës (për Tokën - apogje) dhe pjerrësia:

  • Lartësia e apoqendrës është lartësia e pikës më të lartë të orbitës, e shënuar si Ha.
  • Lartësia e periapsis është lartësia e pikës më të ulët të orbitës, e shënuar si Hp.
  • Pjerrësia orbitale është këndi midis planit orbital dhe rrafshit që kalon nëpër ekuatorin e Tokës (në rastin tonë, orbitat rreth Tokës), i shënuar si i.
Një orbitë gjeostacionare është një orbitë rrethore me një lartësi periapsis dhe apoapsis prej 35,786 km mbi nivelin e detit dhe një pjerrësi prej 0 gradë. Prandaj, detyra jonë ndahet në fazat e mëposhtme: hyni në orbitën e ulët të Tokës, ngrini apoqendrën në 35,700 km, ndryshoni prirjen në 0 gradë, ngrini periapsis në 35,700 km. Është më fitimprurëse të ndryshosh prirjen e orbitës në apoqendër, sepse shpejtësia e satelitit është më e ulët atje, dhe sa më e ulët të jetë shpejtësia, aq më pak delta-V duhet të aplikohet për ta ndryshuar atë. Një nga truket e mekanikës orbitale është se ndonjëherë është më fitimprurëse të ngrihet apoqendra shumë më e lartë se sa dëshironi, të ndryshoni prirjen atje dhe më vonë të ulni apoqendrën në atë të dëshiruar. Kostoja e ngritjes dhe uljes së apoqendrës mbi vlerën e dëshiruar + ndryshimi në prirje mund të jetë më i vogël se ndryshimi i prirjes në lartësinë e apoqendrës së dëshiruar.
Plani i fluturimit
Në skenarin Briz-M, është e nevojshme të lëshohet Sirius-4, një satelit suedez i komunikimit i nisur në 2007. Gjatë viteve të fundit, ajo tashmë është riemërtuar, tani është "Astra-4A". Plani për heqjen e tij ishte si më poshtë:


Është e qartë se kur hyjmë manualisht në orbitë, humbasim saktësinë e makinerive që kryejnë llogaritjet balistike, ndaj parametrat tanë të fluturimit do të kenë gabime mjaft të mëdha, por kjo nuk është e frikshme.
Faza 1. Hyrja në orbitën e referencës
Faza 1 kërkon kohë nga nisja e programit deri në hyrjen në një orbitë rrethore me një lartësi prej rreth 170 km dhe një pjerrësi prej 51 gradë (një trashëgimi e dhimbshme e gjerësisë gjeografike të Baikonur; nëse niset nga ekuatori do të ishte menjëherë 0 gradë ).
Skenari Proton LV / Proton M / Proton M - Breeze M (Sirius 4)

Nga ngarkimi i simulatorit deri te ndarja e fazës së sipërme nga faza e tretë, ju mund të admironi pamjet - gjithçka bëhet automatikisht. Nëse nuk keni nevojë të kaloni fokusin e kamerës në raketë nga pamja nga toka (shtypni F2 te vlerat në pjesën e sipërme të majtë drejtim absolut ose kornizë globale).
Gjatë procesit të mbarështimit, unë rekomandoj të kaloni në pamjen "brenda". F1, përgatituni për atë që na pret:


Nga rruga, në Orbiter mund të ndaloni Ctrl-P, kjo mund të jetë e dobishme për ju.
Disa shpjegime për vlerat e treguesve që janë të rëndësishëm për ne:


Pas ndarjes së fazës së tretë, ne e gjejmë veten në një orbitë të hapur me kërcënimin e rënies në Oqeanin Paqësor nëse veprojmë ngadalë ose gabim. Për të shmangur një fat kaq të trishtuar, duhet të hyjmë në orbitën e referencës, për të cilën duhet:
  1. Ndaloni rrotullimin e bllokut duke shtypur një buton Numri 5. T.N. Modaliteti KillRot (ndalimi i rrotullimit). Pas fiksimit të pozicionit, modaliteti fiket automatikisht.
  2. Kaloni pamjen e pasme në pamjen përpara me butonin C.
  3. Kaloni treguesin e xhamit të përparmë në modalitetin orbital (Orbit Tokën sipër) duke shtypur butonin H.
  4. Çelësat Numri 2(ngre lart) Numri 8(Hule poshtë) Numri 1(kthehu majtas), Numri 3(kthehu djathtas), Numri 4(rrotulloni në të majtë), Numri 6(rrotulloni djathtas) dhe Numri 5(ndaloni rrotullimin) rrotulloni bllokun në drejtimin e lëvizjes me një kënd hapësire prej afërsisht 22 gradë dhe rregulloni pozicionin.
  5. Nisni procedurën e ndezjes së motorit (së pari Numri +, atëherë, pa u lëshuar, Ctrl).
Nëse bëni gjithçka siç duhet, fotografia do të duket diçka si kjo:


Pas ndezjes së motorit:
  1. Krijoni një rrotullim që do të rregullojë këndin e hapit (disa shtypje të Num 8 dhe këndi nuk do të ndryshojë dukshëm).
  2. Ndërsa motori është në punë, mbajeni këndin e hapit në intervalin 25-30 gradë.
  3. Kur vlerat e periapsis dhe apoqendrës janë në rajonin 160-170 km, fikni motorin me butonin Numri *.
Nëse gjithçka shkoi mirë, do të jetë diçka e tillë:


Pjesa më nervoze ka mbaruar, jemi në orbitë, nuk ka ku të bjerë.
Faza 2. Hyrja në orbitë të ndërmjetme
Për shkak të raportit të ulët të shtytjes ndaj peshës, apoqendra duhet të ngrihet në 35,700 km në dy faza. Faza e parë është hyrja në një orbitë të ndërmjetme me një apoqendër prej ~ 5000 km. Specifikimi i problemit është se ju duhet të përshpejtoni në mënyrë që apoqendra të mos përfundojë larg ekuatorit, d.m.th. ju duhet të përshpejtoni në mënyrë simetrike në raport me ekuatorin. Projeksioni i skemës së daljes në një hartë të Tokës do të na ndihmojë për këtë:


Foto për Turksat 4A të lëshuar së fundmi, por nuk ka rëndësi.
Përgatitja për të hyrë në një orbitë të ndërmjetme:
  1. Kaloni ekranin e majtë shumëfunksional në modalitetin e hartës ( Zhvendosja e majtë F1, Zhvendosja e majtë M).
  2. R, ngadalësoni 10 herë T) prisni derisa të fluturoni mbi Amerikën e Jugut.
  3. Orientoni bllokun në një pozicion përgjatë vektorit të shpejtësisë orbitale (me hundën e tij në drejtim të lëvizjes). Mund të shtypni butonin [ , në mënyrë që kjo të bëhet automatikisht, por këtu nuk është shumë efektive, është më mirë ta bëni atë me dorë.
Duhet të duket diçka si:


Në rajonin e gjerësisë gjeografike 27 gradë, duhet të ndizni motorin dhe, duke ruajtur orientimin përgjatë vektorit të shpejtësisë orbitale, të fluturoni derisa të arrini apoqendrën prej 5000 km. Mund të aktivizoni përshpejtimin 10 herë. Me të arritur në apoqendrën prej 5000 km, fikni motorin.

Muzika, për mendimin tim, është shumë e përshtatshme për përshpejtimin në orbitë


Nëse gjithçka shkoi mirë, do të marrim diçka të tillë:

Faza 3. Hyrja në orbitën e transferimit
Shumë e ngjashme me fazën 2:
  1. Duke përshpejtuar kohën (përshpejtoni 10 herë R, ngadalësoni 10 herë T, mund të shpejtoni me siguri deri në 100x, unë nuk rekomandoj 1000x) prisni derisa të fluturoni mbi Amerikën e Jugut.
  2. Orientoni bllokun në një pozicion përgjatë vektorit të shpejtësisë orbitale (me hundën e tij në drejtim të lëvizjes).
  3. Jepini bllokut rrotullimin poshtë për të ruajtur orientimin përgjatë vektorit të shpejtësisë orbitale.
  4. Në rajonin e gjerësisë gjeografike 27 gradë, duhet të ndizni motorin dhe, duke ruajtur stabilizimin përgjatë vektorit të shpejtësisë orbitale, të fluturoni derisa të arrini apoqendrën prej 35,700 km. Mund të aktivizoni përshpejtimin 10 herë.
  5. Kur rezervuari i jashtëm i karburantit mbaron pa karburant, rivendoseni duke shtypur D. Ndizni përsëri motorin.


Rivendosja e rezervuarit të karburantit, funksionimi i dukshëm i motorëve të depozitimit


Rezultati. Ju lutemi vini re se isha me nxitim për të fikur motorin, apoqendra është 34.7 mijë km. Kjo nuk është e frikshme, për pastërtinë e eksperimentit do ta lëmë në këtë mënyrë.


Pamje e bukur
Faza 4. Ndryshimi i prirjes orbitale
Nëse keni bërë gjithçka me gabime të vogla, atëherë apoqendra do të jetë afër ekuatorit. Procedura:
  1. Duke përshpejtuar kohën në 1000x, prisni për afrimin në ekuator.
  2. Orientoni bllokun pingul me fluturimin, lart, kur shikoni nga jashtë orbitës. Për këtë është i përshtatshëm modaliteti automatik Nml+, i cili aktivizohet duke shtypur një buton ; (aka dhe)
  3. Ndizni motorin.
  4. Nëse ka mbetur karburant pas manovrës së zerosjes së pjerrësisë, mund ta shpenzoni për ngritjen e periapsis.
  5. Pasi të keni mbaruar karburantin, përdorni butonin J ndani satelitin, ekspozoni panelet diellore dhe antenat e tij Alt-A, Alt-S


Pozicioni fillestar para manovrimit


Pas manovrës
Faza 5. Lëshimi i pavarur i satelitit në GEO
Sateliti ka një motor që mund të përdoret për të ngritur periapsis. Për ta bërë këtë, në zonën e apoqendrës, ne orientojmë satelitin përgjatë vektorit të shpejtësisë orbitale dhe ndezim motorin. Motori është i dobët, duhet të përsëritet disa herë. Nëse bëni gjithçka në mënyrë korrekte, sateliti do të ketë ende rreth 20% të karburantit të tij të mbetur për të korrigjuar shqetësimet orbitale. Në realitet, ndikimi i Hënës dhe faktorëve të tjerë çon në faktin se orbita e satelitëve është e shtrembëruar dhe karburanti duhet të harxhohet për të ruajtur parametrat e kërkuar.
Nëse gjithçka funksionoi për ju, fotografia do të duket diçka si kjo:

Epo, një ilustrim i vogël i faktit që sateliti GEO ndodhet mbi një vend në Tokë:

Diagrami i nisjes së Turksat 4A, për krahasim




UPD: pasi u konsultova me , zëvendësova letrën e shëmtuar gjurmuese të bërë nga Orbiter's Prograde/Retrograde me termin e jetës reale "për/kundër vektorit të shpejtësisë orbitale"
UPD2: Jam kontaktuar nga një specialist i përshtatjes së ngarkesave për Briza-M të Qendrës Shtetërore Hapësinore Kërkimore dhe Prodhimi me emrin. Khrunichev, shtoi disa komente në artikull:

  1. Në realitet, jo 28 ton lëshohen në trajektoren suborbitale (fillimi i fazës 1), por pak më pak se 26, sepse faza e sipërme nuk është plotësisht e mbushur me karburant.
  2. Humbjet e gravitetit janë vetëm 1-2%

Etiketa:

  • astronautikë
  • Orbiter
  • fllad
Shto etiketa

Ju pëlqeu artikulli? Ndani me miqtë tuaj!