A VKK űrrepülőgép bemutatása

A szovjet űrrepülőgép alapvetően öt fő részre bontható: az orr részre (F-1), a törzs középső részére (F-2, gyakorlatilag a tehertér), a két félszárnyra, a farokrészre (a hajtóanyagtartályokkal és hajtóművekkel) illetve a függőleges vezérsíkra.

A "Burán" űrrepülőgép metszetrajza, világoskékkel jelölve az orr-rész, zölddel jelölve ezen belül a túlnyomásos kabin, lilával a törzs középrésze (némileg eltérő színnel a raktér), pirossal a farokrész, sárgával pedig a függőleges vezérsík

Az orr-rész legfontosabb eleme természetesen a túlnyomásos kabin, amely alapkiépítésében az amerikai űrsikló analógiáját követte: a felső szinten foglalt helyet a parancsnok és a pilóta (mindketten katapultülésben, ahogy az első négy útján az amerikai űrsiklóban is). Itt további 2 űrhajós számára lehet még széket elhelyezni, a felső szint hátsó részén pedig a raktér és a robotkarok irányításához szükséges kezelőpanelek voltak megtalálhatóak. Az ablakok elhelyezése és formája is nagyjából megegyezett az amerikai tervekben szereplőkkel, 2x3 trapéz alakú szélvédő a pilóta és a parancsnok előtt, két négyzetes ablak a hátsó rész tetején – eltérés a raktér felé néző részen volt, itt ugyanis csak egy ablakot helyeztek el. A középső szint volt lakótér, itt maximum további 6 utast lehetett elhelyezni, de ez szolgált a pihenésre, itt volt elhelyezve a toalett, valamint bal oldalon egy beszálló ajtó, illetve a hátsó részen a zsilipajtó a raktér felé, opcionális zsilipkamrával. Az alsó szint a létfenntartó rendszer, a fedélzeti számítógép, valamint a kiszolgáló elektronika számára volt fenntartva. Az túlnyomásos kabin előtti orr részen voltak elhelyezve a manőverező hajtóművek (összesen 14 db), a hajtóanyagot leszámítva (erről mindjárt) szintén tükörmásolatai az amerikai megoldásnak.

A túlnyomásos kabin ábrája

A törzsközéprész leegyszerűsítve "csak" a rakteret tartalmazza, de többek között egyben a teherviselő elem, amihez a függőleges vezérsíkon kívül az összes többi fő elem (orr-rész, farokrész és a két félszárny) kapcsolódik. Itt ismét az amerikai űrrepülőgépnél is alkalmazott megoldások köszönnek vissza: a raktérajtók két oldalra nyílnak, a belső oldalukon pedig a hulladékhőt a világűrbe sugárzó radiátorokat helyeztek el – vagyis a világűrbe feljutva ki kell nyitnia a raktérajtókat, hogy a radiátorok működni tudjanak. A raktér alatti részben vannak elhelyezve a folyékony hidrogén és oxigén tartályok, valamint az energiaellátásért felelős üzemanyag-cellák, illetve az orrfutót is ebbe a szekcióba húzzák be. A raktér tetején, két oldalt egy-egy távirányítású robotkar található, amely a hasznos terhek kibocsátását és befogását teszi lehetővé.

Az OK-GLI építés közben, jól megfigyelhetőek a főbb részelemek

A 250 négyzetméteres kettős deltaszárnyak felelnek a felhajtóerő nagy részéért, alapvetően nagy magasságban, nagy sebességgel való repüléshez vannak optimalizálva – a célnak megfelelően pedig elég vastagok. Viszont gyakorlatilag "üresek", csak a főfutóknak és a kilépőélen található magassági- és csűrőkormányként viselkedő un. elevonok rögzítési pontjai találhatóak meg rajtuk.

A farokrészben voltak tárolva a főhajtóművek és a hátul található manőverező hajtóművek hajtóanyag- és a túlnyomást biztosító nitrogéntartályai. Ez esetben újdonság volt, hogy mindegyik hajtómű kerozint használt, illetve a főhajtóművek folyékony (mélyhűtött) oxigént, a manőverező hajtóművek gáz halmazállapotú túlnyomásos oxigént. Gyakorlatilag a mai napig az általánosan használt megoldás a hidrazin-alapú üzemanyag (UDMH) és a dinitrogén-tetroxid (N2O4) alapú oxidálószer, ez a páros öngyulladó (nincs szükség gyújtószerkezetre), nem kell mélyhűteni, viszont roppant mérgező (ezért voltak az amerikai űrsikló leszállás után vegyvédelmi ruhában az űrhajó körül – a maradék hajtóanyagot fejtették le). Ezt kerülte meg a szovjet megoldás.

A farokrész CGI képe, megfigyelhetőek a hajtóművek és a manőverező hajtóművek a két nyúlványon

A farokrész alsó részén elhelyezett két főhajtómű egyenként 90 kN tolóerővel bírt, két oldalsó nyúlványon további 38 db 4 kN tolóerejű manőverező hajtóművet és nyolc darab, 200 N tolóerejű precíziós manőverekhez használt hajtóművet helyeztek el. A hajtóművek alatt egy nagy méretű ívelőlap volt, a farok felső részén pedig egy tárolótartályban három fékernyő, amely a földet érés után lelassította az űrrepülőgépet. Mivel a folyékony oxigént hűteni kell, ezért egy hűtőberendezést is be kellett építeni, amely lehetőleg minimális energiaigénnyel dolgozik, és 30 napig képes biztosítani az oxidálószer állapotát.

Az OK-GLI tesztgép leszállás közben, látható a féklapként szétnyitott oldalkormány, valamint ennek tövében a két hajtómű, az oldalsó gondolákban elhelyezett plusz egy-egy hajtóműre a felszálláshoz volt szükség

A farokrész tetején foglal helyet a függőleges vezérsík, amely szintén az amerikai űrsikló megoldásának a másolata lett: a kitéríthető oldalkormány két részből áll, és "szétnyitva" féklapként működik. A tövében lett volna elhelyezve két gázturbinás sugárhajtómű – ezek hővédelemmel ellátott házban foglaltak helyet, zárható ajtókkal a beömlő- és kiömlőnyílásoknál. A tervezni alkalmazott hajtómű a Szu-27P vadászgépeknél is használt AL-31F típus utánégető nélküli változata.

A szovjet űrrepülőgép hővédő pajzsának kialakítása, az adott színek a jelzett hőmérséklet-tartománynak voltak kitéve visszatéréskor, ezek határozták meg, milyen anyagokat használtak

Miközben alapvetően megegyezett az alkalmazott hővédő pajzs megoldása az amerikai megoldással, kisebb változtatásokat eszközöltek. A legforróbb pontokon, mint az űrrepülőgép orrészének hegye, illetve a szárnyak belépőélein (ahol akár 1650°C is előfordulhat) megerősített szén-szén elemeket használtak. A fenolos folyadékban elszenesített műselyem igen jó hőálló képességgel bír, viszont a hőt is vezeti valamennyire, így távtartókra szerelik őket, és hővédő paplanok védik a mögöttük lévő teherviselő elemeket.

A hővédő téglák irányváltásánál jól láthatóak az ötszögletű téglák

A legáltalánosabban használt megoldás természetesen itt is a kerámia-tégla volt, ami ez esetben szilikon-dioxid illetve kvarc szálakra épült. Az igen kis sűrűségű anyag nagyon jó hőszigetelő, amely kemény, üvegszerű bevonatot kapott a külső behatások elleni védelem miatt. Alulra (és a hőterhelésnek jobban kitett részeken) fekete színű, felülre pedig a napfényt jobban szétszóró fehér színű téglák különlegessége, hogy a szovjetek számítógépes adatbázisból dolgozó, automatizált rendszerbe gyártották a téglákat. Az amerikai űrrepülőgépnél különféle speciális alakú téglák voltak szükségesek, amiket a szovjetek szerettek volna elkerülni, a normál négyszögletű téglák mellett ahol a tökéletesebb takaráshoz és a légáramláshoz jobban illett, ferde átfutásokhoz ötszögletűre vágott téglákat használtak. A szovjetek némileg kisebb méretű téglákat használtak, emiatt többre volt szükség belőle (cirka 32 ezer, szemben az amerikai ~20 ezerrel). Ahogy az amerikaiaknak is, itt is sok problémát okozott a téglák nedvességtől való megóvása – igen alacsony sűrűségük miatt jelentős mennyiségű vizet tudtak magukba szívni, amely nem csak a tömegüket növelte volna meg, de visszatéréskor hirtelen kitágulva a téglákat is tönkre tehették. A hővédelmet kevésbé igénylő részeken rugalmas paplanszerű anyagot használtak.

A katapultülések használati zónája – indításkor 25 km-es magasságig és Mach 3 sebességig,
visszatéréskor 30 km-től és Mach 3 sebesség alatt

Ami érdekes még, az biztonság kérdése. E téren ugyebár az amerikai űrsikló két nagy problémával rendelkezik – közvetlenül az indítás előtt nincs jó megoldás (elviekben ki kellene szállniuk az űrhajósoknak, aztán a beszállófolyóson végigfutva kábeleken lógó mentőkosarakban lecsúszni páncélozott járművekhez, amelyekkel bunkerekbe menekülhetnek). Ez nem hangzik jól, de ez még legalább egy elméleti lehetőség. Az indítástól addig a pontig, amíg a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéták ki nem égnek ugyanis semmiféle opció nincs. Az első négy repülésénél egyszerű megoldáshoz folyamodtak, a pilóta és a parancsnok (ekkor csak két fő volt a fedélzeten) katapultülésben ül, és szükség esetén katapultál – apró probléma, hogy cirka 30 km-es magasságig működhet ez a megoldás. Csakhogy az ötödik úttól kezdve a katapultülések kikerülnek, és több mint 2 ember volt a fedélzeten, vagyis már ezt is megszüntették. Nos, a szovjet oldalon hiába folyékony hajtóanyagú gyorsítórakétákat használnak, és hiába volt szintén legalábbis az első utakon a két katapultülés (szintén a két fős személyzet számára), de valójában az indítás utáni időszak ugyanennyire (elnézést a szóviccért) orosz rulett, hiszen ha robbanásszerű baleset történik, akkor az űrrepülőgép megrongálódhat, tehát a visszatérés vele nem biztosított, katapultülés pedig csak két embernek áll rendelkezésre – tehát az űrrepülőgéppel együtt annak hibáit is lemásolták....

A VKK "visszatérési" opciói indítás utáni hibák esetén

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!