تاريخ المكوك الروسي بوران

لم يكن مصير بوران سهلاً منذ ولادته ، وانهيار الاتحاد السوفيتي أدى فقط إلى تفاقم الصعوبات. بحلول أوائل التسعينيات ، تم إنفاق 16.4 مليار روبل سوفيتي .

 

هناك صفحات في التاريخ السوفياتي تثير اعتزاز الحقيقي بماضي السوفيات. والمركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام بوران هي حالة كهذه. وعلى الرغم من أن المكوك المحلي قام برحلة واحدة فقط ، إلا أنه غير تاريخ العالم إلى الأبد. 

بوران كانت لها خصائص كانت تسبق عصرها بفارق كبير. لماذا أثار برنامج Energia-Buran مناقشات ساخنة في الاتحاد السوفياتي؟ ولماذا تخلت القيادة الروسية عن المشروع الطموح؟

سلف بوران

تم تطوير "Buran" تحت تأثير خبرة الزملاء في الخارج الذين ابتكروا "مكوكات الفضاء" الأسطورية. تم تصميم مركبات مكوك الفضاء القابلة لإعادة الاستخدام كجزء من برنامج نظام النقل الفضائي التابع لناسا ، وتم إطلاق أول مكوك في 12 أبريل 1981 ، في ذكرى رحلة جاجارين. هذا هو التاريخ الذي يمكن اعتباره نقطة البداية في تاريخ المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام.

كان العيب الرئيسي للمكوك هو سعره. تكلفة الإطلاق الواحد تكلف دافعي الضرائب الأمريكيين 450 مليون دولار. فلماذا اتخذ الأمريكيون طريق إنشاء مثل هذه المركبات الفضائية؟ ولماذا كانت القيادة السوفيتية مهتمة للغاية بالتجربة الأمريكية؟ الأمر كله يتعلق بسباق التسلح.

مكوك الفضاء هو من بنات أفكار الحرب الباردة ، وبشكل أكثر دقة ، برنامج مبادرة الدفاع الاستراتيجي الطموح (SDI) ، الذي كانت مهمته إنشاء نظام لمواجهة الصواريخ السوفيتية العابرة للقارات. أدى النطاق الهائل لمشروع SDI إلى تسميته بـ "حرب النجوم".

لم يمر تطوير المكوك دون أن يلاحظه أحد في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. في أذهان الجيش السوفيتي ، بدت السفينة كأنها سلاح خارق قادر على توجيه ضربة نووية من أعماق الفضاء. في الواقع ، تم إنشاء السفينة القابلة لإعادة الاستخدام فقط لتسليم عناصر من نظام الدفاع الصاروخي إلى المدار. لقد بدت فكرة استخدام المكوك كناقل صاروخ مداري حقًا ، لكن الأمريكيين تخلوا عنها حتى قبل الرحلة الأولى للسفينة.

أصبح موت مكوك تشالنجر أحد أكثر الأحداث دراماتيكية في تاريخ رواد الفضاء في العالم. وقعت الكارثة في 28 يناير 1986 ، مباشرة بعد إقلاع السفينة. كان السبب هو تلف أحد التعزيزات الجانبية. ترجع دراما الموقف إلى حقيقة أن كريستا مكوليف ، وهي معلمة بالمدرسة شاركت في مشروع المعلم في الفضاء ، كانت على متن المكوك. لذلك ، انصب اهتمام الرأي العام الواسع على المهمة قبل وقت طويل من وقوع الكارثة ، وأصبح انهيار تشالنجر مأساة وطنية للولايات المتحدة.

كما خشي الكثيرون في الاتحاد السوفياتي من إمكانية استخدام المكوكات لاختطاف المركبات الفضائية السوفيتية. لم تكن المخاوف بلا أساس: فالمكوك كان به مناور مثير للإعجاب على متنه ، وكانت حجرة الشحن تستوعب بسهولة حتى الأقمار الصناعية الفضائية الكبيرة. ومع ذلك ، لا يبدو أن اختطاف السفن السوفيتية جزء من خطط الأمريكيين. وكيف يمكن تفسير هذا النهج في الساحة الدولية؟

ومع ذلك ، بدأوا في أرض السوفييت في التفكير في بديل للاختراع الخارجي. كان من المفترض أن تخدم السفينة المحلية الأغراض العسكرية والسلمية. يمكن استخدامه للقيام بعمل علمي ، وتسليم البضائع إلى المدار وإعادتها إلى الأرض. لكن الغرض الرئيسي من "بوران" كان أداء المهام العسكرية. كان يُنظر إليه على أنه العنصر الرئيسي في نظام القتال الفضائي ، المصمم لمواجهة عدوان محتمل من الولايات المتحدة ، ولتنفيذ هجمات مضادة.

في الثمانينيات ، تم تطوير المركبات المدارية القتالية Skif و Kaskad. كانوا موحدين إلى حد كبير. تم اعتبار إطلاقها في المدار كواحدة من المهام الرئيسية لبرنامج EnergiaBuran. كان من المفترض أن تدمر الأنظمة القتالية الصواريخ الباليستية والمركبات الفضائية العسكرية الأمريكية بأسلحة الليزر أو الصواريخ. لتدمير الأهداف على الأرض ، كان من المفترض استخدام الرؤوس الحربية المدارية لصاروخ R-36orb ، والتي سيتم وضعها على متن بوران. كان للرأس الحربي شحنة نووية حرارية بسعة 5Mt. في المجموع ، يمكن لـ Buran استيعاب ما يصل إلى خمسة عشر كتلة من هذا القبيل. لكن كانت هناك مشاريع أكثر طموحًا. على سبيل المثال ، تم النظر في خيار بناء محطة فضائية ، والتي ستكون رؤوسها الحربية هي وحدات مركبة الفضاء بوران. حملت كل وحدة من هذه الوحدات عناصر مدمرة في مقصورة الشحن ، وفي حالة الحرب كان من المفترض أن تسقط على رأس العدو. كانت العناصر عبارة عن حاملات مزلقة للأسلحة النووية ، تقع فيما يسمى منشآت المسدس داخل عنبر الشحن. يمكن أن تستوعب وحدة بوران ما يصل إلى أربعة حوامل مسدسات ، كل منها يحمل ما يصل إلى خمس ذخائر صغيرة. في وقت الإطلاق الأول للسفينة ، كانت كل هذه العناصر القتالية قيد التطوير.

مع كل هذه الخطط ، بحلول الوقت الذي كانت فيه أول رحلة للسفينة ، لم يكن هناك فهم واضح لمهامها القتالية. لم تكن هناك وحدة بين المتخصصين المشاركين في المشروع. كان من بين قادة البلاد كل من المؤيدين والمعارضين المتحمسين لإنشاء بوران. لكن المطور الرئيسي لشركة Buran ، Gleb Lozino-Lozinsky ، دعم دائمًا مفهوم المركبات القابلة لإعادة الاستخدام. لعب منصب وزير الدفاع ديمتري أوستينوف ، الذي رأى المكوكات كتهديد لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وطالب برد جدير بالبرنامج الأمريكي ، دورًا في ظهور بوران.

كان الخوف من "سلاح الفضاء الجديد" هو الذي أجبر القيادة السوفيتية على اتباع طريق المنافسين في الخارج. في البداية ، لم يتم تصور السفينة كبديل ، ولكن كنسخة طبق الأصل من المكوك. حصلت استخبارات الاتحاد السوفياتي على رسومات السفينة الأمريكية في منتصف السبعينيات ، والآن كان على المصممين بناء رسوماتهم الخاصة. لكن الصعوبات التي نشأت أجبرت المطورين على البحث عن حلول فريدة.

لذلك ، كانت المحركات واحدة من المشاكل الرئيسية. لم يكن لدى اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية محطة طاقة مساوية في الأداء لمحطة SSME الأمريكية. اتضح أن المحركات السوفيتية كانت أكبر وأثقل وأقل قوة. لكن الظروف الجغرافية لقاعدة بايكونور الفضائية تتطلب ، على العكس من ذلك ، مزيدًا من الدفع ، مقارنة بظروف كيب كانافيرال. الحقيقة هي أنه كلما اقتربت منصة الإطلاق من خط الاستواء ، زادت الحمولة الصافية التي يمكن وضعها في المدار بواسطة نفس النوع من مركبة الإطلاق. تم تقدير ميزة قاعدة الفضاء الأمريكية على بايكونور بحوالي 15٪. كل هذا أدى إلى حقيقة أن تصميم السفينة السوفيتية كان لا بد من تغييره في اتجاه تقليل الكتلة.

في المجموع ، عملت 1200 شركة في البلاد على إنشاء Buran ، وخلال تطويرها تم الحصول على 230 تقنية فريدة.

قبل تطوير Buran ، قاد Lozino-Lozinsky العمل في مشروع Spiral ، وهو أحد أكثر المشاريع طموحًا في تاريخ الملاحة الفضائية. تضمن البرنامج إنشاء "مقاتلة فضائية" وكان استجابة للمشروع الأمريكي X-20 Dyna Soar. تم إلغاء كل من Dyna Soar و Spiral لصالح تصميمات أخرى أكثر واقعية. 

الرحلة الأولى

تلقت السفينة اسمها "بوران" حرفياً قبل الإطلاق الأول - وكما اتضح ، آخر - الإطلاق ، والذي تم في 15 نوفمبر 1988. تم إطلاق Buran من قاعدة بايكونور الفضائية وبعد 205 دقيقة ، بعد أن حلقت حول الكوكب مرتين ، هبطت هناك. شخصان فقط في العالم يمكنهما رؤية إقلاع سفينة سوفيتية بأم عينيهما - طيار المقاتلة MiG-25 ومشغل الرحلة الفضائية: طار "بوران" بدون طاقم ، ومن لحظة الإقلاع حتى لمس الأرض تم التحكم فيه بواسطة كمبيوتر على متن الطائرة.

كانت رحلة السفينة حدثًا فريدًا. لأول مرة في رحلات الفضاء ، تمكنت مركبة قابلة لإعادة الاستخدام من العودة بشكل مستقل إلى الأرض. في الوقت نفسه ، كان انحراف السفينة عن خط الوسط ثلاثة أمتار فقط. وبحسب شهود عيان ، فإن بعض الوجهاء لم يؤمنوا بنجاح المهمة ، معتقدين أن السفينة ستتحطم عند هبوطها. في الواقع ، عندما دخل الجهاز الغلاف الجوي ، كانت سرعته 30 ألف كم / ساعة ، لذلك كان على بوران المناورة للإبطاء - ولكن في النهاية انطلقت الرحلة بضجة.

كان لدى المتخصصين السوفييت شيء يفخرون به. وعلى الرغم من أن الأمريكيين كانوا يتمتعون بخبرة أكبر في هذا المجال ، إلا أن مكوكاتهم لم تتمكن من الهبوط بمفردها. ومع ذلك ، فإن الطيارين ورواد الفضاء بعيدون عن الاستعداد دائمًا لتكليف الطيار الآلي بحياتهم ، وبالتالي ، تمت إضافة إمكانية الهبوط اليدوي إلى برنامج Buran.

خاصة لنقل بوران ، تم إنشاء أكبر طائرة في العالم ، An-225 Mriya. كان طول العملاق 84 م ، وكان جناحيها 88 م ، وتم بناء نسخة واحدة فقط ، والتي لا تزال تعمل بواسطة خطوط أنتونوف الجوية. يشار إلى أن الأمريكيين ذهبوا بنفس الطريقة ، حيث قاموا بتكييف مكوك بوينج 747 للنقل.

الخصائص

تم بناء "بوران" وفقًا للتكوين الأيروديناميكي "اللامع" وله جناح دلتا. مثل نظرائها في الخارج ، كانت كبيرة جدًا: طولها 36.4 مترًا ، وجناحيها - 24 مترًا ، ووزن الإطلاق - 105 طنًا ، ويمكن للمقصورة الفسيحة الملحومة استيعاب ما يصل إلى عشرة أشخاص.

كانت الحماية الحرارية من أهم عناصر تصميم بوران. في بعض أماكن الجهاز أثناء الإقلاع والهبوط ، يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 1430 درجة مئوية. تم استخدام مركبات الكربون والكربون وألياف الكوارتز ومواد اللباد لحماية السفينة والطاقم. تجاوز الوزن الإجمالي لمواد الحماية من الحرارة 7 أطنان.

جعلت مقصورة الشحن الكبيرة من الممكن حمل الشحنات الكبيرة ، على سبيل المثال ، الأقمار الصناعية الفضائية. لإطلاق مثل هذه المركبات في الفضاء ، يمكن لبوران استخدام مناور ضخم ، مشابه لتلك الموجودة على متن المكوك. كانت القدرة الاستيعابية الإجمالية لبوران 30 طنًا.

شاركت مرحلتان في إطلاق السفينة. في المرحلة الأولى من الرحلة ، تم فصل أربعة صواريخ بمحركات RD-170 التي تعمل بالوقود السائل ، وهي أقوى محركات الوقود السائل التي تم إنشاؤها على الإطلاق ، من Buran. كان دفع RD-170 806.2 tf ، وكان وقت تشغيله 150 ثانية. كان لكل محرك من هذا النوع أربع فوهات. المرحلة الثانية من السفينة هي أربعة محركات RD-0120 أكسجين وهيدروجين سائل مثبتة على خزان الوقود المركزي. بلغ وقت تشغيل هذه المحركات 500 ثانية. بعد نفاد الوقود ، خرجت السفينة من الخزان الضخم وواصلت رحلتها من تلقاء نفسها. يمكن اعتبار المكوك نفسه المرحلة الثالثة من مجمع الفضاء. بشكل عام ، كانت مركبة الإطلاق Energia واحدة من أقوى المركبات في العالم ، ولديها إمكانات كبيرة جدًا.

ربما كان المطلب الرئيسي لبرنامج Energia-Buran هو إعادة الاستخدام القصوى. وبالفعل: كان الجزء الوحيد الذي يمكن التخلص منه من هذا المجمع هو أن يكون خزان وقود عملاقًا. ومع ذلك ، على عكس محركات المكوكات الأمريكية ، التي تناثرت بلطف في المحيط ، هبطت المعززات السوفيتية في السهوب بالقرب من بايكونور ، لذلك كان من الصعب استخدامها مرة أخرى.

ميزة أخرى لـ Buran هي أن محركاتها الرئيسية لم تكن جزءًا من الجهاز نفسه ، ولكنها كانت موجودة على مركبة الإطلاق - أو بالأحرى ، على خزان الوقود. بمعنى آخر ، احترقت محركات RD-0120 الأربعة في الغلاف الجوي ، بينما عادت معها محركات المكوك. في المستقبل ، أراد المصممون السوفييت جعل RD-0120 قابلاً لإعادة الاستخدام ، وهذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من تكلفة برنامج Energia-Buran. بالإضافة إلى ذلك ، كان من المفترض أن تستقبل السفينة محركان نفاثان مدمجان للمناورات والهبوط ، ولكن في أول رحلة لها ، لم يكن الجهاز مجهزًا بهما وكان في الواقع طائرة شراعية "عارية". مثل نظيره الأمريكي ، لم يتمكن بوران من الهبوط إلا مرة واحدة - في حالة حدوث خطأ ، لم تكن هناك فرصة ثانية.

كانت الإضافة الكبيرة هي أن المفهوم السوفيتي جعل من الممكن وضع سفينة ليس فقط في المدار ، ولكن أيضًا حمولة إضافية يصل وزنها إلى 100 طن.لقد كان للمكوك المحلي بعض المزايا على المكوكات. على سبيل المثال ، يمكنه استيعاب ما يصل إلى عشرة أشخاص (مقابل سبعة من أفراد الطاقم في المكوك) وكان قادرًا على قضاء المزيد من الوقت في المدار - حوالي 30 يومًا ، بينما كانت أطول رحلة مكوكية 17 فقط.

على عكس المكوك ، كان لديه نظام بوران ونظام إنقاذ للطاقم. على ارتفاع منخفض ، يمكن للطيارين الخروج ، وإذا حدث موقف غير متوقع أعلاه ، فستنفصل السفينة عن مركبة الإطلاق وتهبط بطريقة الطائرة.

ما هي النتيجة؟

لم يكن مصير بوران سهلاً منذ ولادته ، وانهيار الاتحاد السوفيتي أدى فقط إلى تفاقم الصعوبات. بحلول أوائل التسعينيات ، تم إنفاق 16.4 مليار روبل سوفيتي (حوالي 24 مليار دولار) على برنامج Energia-Buran ، على الرغم من حقيقة أن آفاقه الإضافية كانت غامضة للغاية. لذلك ، في عام 1993 ، قررت القيادة الروسية التخلي عن المشروع. بحلول ذلك الوقت ، تم بناء مركبتين فضائيتين ، واحدة أخرى كانت قيد الإنتاج ، والرابعة والخامسة كانا قيد الإنشاء.

في عام 2002 ، توفي بوران ، الذي قام برحلة الفضاء الأولى والوحيدة ، عندما انهار سقف أحد مباني قاعدة بايكونور كوزمودروم. بقيت السفينة الثانية في متحف كوزمودروم وهي ملك كازاخستان. يمكن رؤية عينة ثالثة نصف مطلية في معرض MAKS-2011 الجوي. لم يعد الجهازان الرابع والخامس مكتملين.

يقول بافيل بولات ، المتخصص في مجال الطيران والمرشح للعلوم الفيزيائية: "بالحديث عن المكوك الأمريكي وبوران ، عليك أولاً أن تفهم أن هذه البرامج كانت عسكرية ، كلاهما". - كان مخطط بوران أكثر تقدمية. بشكل منفصل ، الصاروخ ، بشكل منفصل - الحمولة. لم تكن هناك حاجة للحديث عن نوع من الكفاءة الاقتصادية ، ولكن من الناحية الفنية ، كان مجمع بوران للطاقة أفضل بكثير. لا يوجد شيء قسري في حقيقة أن المهندسين السوفييت رفضوا وضع محركات على متن سفينة. قمنا بتصميم صاروخ منفصل مع حمولة جانبية. كان للصاروخ خصائص محددة غير مسبوقة سواء قبل ذلك أو بعده. يمكن إنقاذها. لماذا نضع محركًا على متن سفينة في ظل هذه الظروف؟ ... هذه مجرد زيادة في التكلفة وانخفاض في عائد الوزن. نعم ، ومن الناحية التنظيمية: الصاروخ من صنع RSC Energia ، والطائرة الشراعية من صنع NPO Molniya. على العكس من ذلك ، بالنسبة للولايات المتحدة كان القرار قسريًا ، ليس قرارًا تقنيًا فحسب ، بل قرارًا سياسيًا. معززات مصنوعة من محرك صاروخي صلب لإقلاع الشركات المصنعة. "بوران" ، بالرغم من أنه تم بناء على أوامر مباشرة من أوستينوف ، "مثل المكوك" ، إلا أنه تم التحقق منه من الناحية الفنية. في الواقع اتضح أنه أفضل بكثير. تم إغلاق البرنامج - إنه لأمر مؤسف ، ولكن ، من الناحية الموضوعية ، لم تكن هناك حمولة للصاروخ أو الطائرة. لقد استعدوا لأول إطلاق لمدة عام. لذلك ، سوف يفلسون في مثل هذه الإطلاقات. لتوضيح ذلك ، كانت تكلفة الإطلاق الواحد مساوية تقريبًا لتكلفة طراد صواريخ من فئة سلافا.

بالطبع ، تبنى بوران العديد من ميزات سلفه الأمريكي. لكن من الناحية الهيكلية ، كان المكوك وبوران مختلفين تمامًا. كلتا السفينتين لهما مزايا وعيوب موضوعية لا يمكن إنكارها. على الرغم من المفهوم التقدمي لبوران ، كانت السفن التي تستخدم لمرة واحدة وستظل أرخص بكثير في المستقبل المنظور. لذلك ، يبدو أن إغلاق مشروع بوران ، وكذلك رفض المكوكات ، هو القرار الصحيح.

في عام 2013 ، اقترح نائب رئيس الوزراء الروسي ديمتري روجوزين أن اختبارات بوران يمكن أن تستمر في روسيا الحديثة. وأشار إلى أن السفن القابلة لإعادة الاستخدام كانت سابقة لعصرها بكثير ، وسيتعين عليها العودة في المستقبل. ومع ذلك ، رأى الكثيرون الشعبوية العادية في هذا البيان.

يجعل تاريخ إنشاء المكوك وبوران نفكر مرة أخرى في مدى الخداع المربح للوهلة الأولى ، يمكن أن تكون التقنيات الواعدة. بالطبع ، سترى المركبات الجديدة القابلة لإعادة الاستخدام عاجلاً أم آجلاً ضوء النهار ، ولكن أي نوع من السفن سيكون سؤالًا آخر.

هناك جانب آخر للقضية. أثناء إنشاء Buran ، اكتسبت صناعة الفضاء خبرة لا تقدر بثمن يمكن تطبيقها في المستقبل لإنشاء مركبات فضائية أخرى قابلة لإعادة الاستخدام. تتحدث حقيقة التطوير الناجح لبوران عن أعلى مستوى تكنولوجي لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

الخبير: بافيل بولات ، متخصص في الفضاء ، مرشح للعلوم الفيزيائية.