บูราน

บูราน
บูรานบน เครื่องบิน An-225ในงานแสดงการบินปารีส ปี 1989
พิมพ์	ยานอวกาศระดับบูราน
หมายเลขก่อสร้าง	1.01
ประเทศ	สหภาพโซเวียต
ตั้งชื่อตาม	ภาษารัสเซียสำหรับ "พายุหิมะ" [ 1 ]หรือ "พายุหิมะ" ลมบูราน
สถานะ	ถูกทำลายเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม พ.ศ. 2545 [ 2 ] ( 12 พฤษภาคม 2545 )
เที่ยวบินแรก	15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2531 [ 1 ] ( 15 พฤศจิกายน 1988 )
จำนวนภารกิจ	1 [ 1 ]
ลูกเรือ	0 [ 1 ]
จำนวนวงโคจร	2 [ 1 ]

บูราน (รัสเซีย : Буран , IPA: [bʊˈran] ,แปลตรงตัวว่า' พายุหิมะ ' ;หมายเลขดัชนี GRAU : 11F35 1K, หมายเลขการก่อสร้าง: 1.01) เป็นยานอวกาศโคจรลำแรกที่ผลิตขึ้นภายใต้โครงการบูราน ของโซเวียต/รัสเซีย ยานอวกาศบูรานมีดีไซน์คล้ายกับกระสวยอวกาศ ของ สหรัฐฯ ^{[ 3 ]}บูรานทำการบินอวกาศแบบไร้คนขับสำเร็จหนึ่งครั้งในปี 1988 และถูกทำลายในปี 2002 เมื่อหลังคาโรงเก็บยานพังถล่มที่ศูนย์อวกาศไบโคนูร์ [4 ^{]ยานอวกาศ}บูรานใช้จรวด Energia แบบใช้แล้วทิ้ง ซึ่ง เป็นยานปล่อยจรวดขนาดใหญ่พิเศษนอกจากจะใช้เรียกยานอวกาศแบบกระสวยอวกาศลำแรกของโซเวียต/รัสเซียที่ใช้งานได้จริงแล้ว "บูราน" ยังเป็นชื่อเรียกโครงการยานอวกาศแบบเครื่องบินของโซเวียต/รัสเซียทั้งหมด รวมถึงยานอวกาศต่างๆ ในโครงการ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ " ยานอวกาศแบบ บูราน "

การก่อสร้างยาน อวกาศ บูรานเริ่มต้นในปี 1980 และในปี 1984 ยานโคจรขนาดเต็มลำแรกก็ถูกสร้างเสร็จ บริษัทกว่า 1,000 แห่งทั่วสหภาพโซเวียตมีส่วนร่วมในการก่อสร้างและพัฒนา ยานอวกาศ บูรานถูกสร้างขึ้นเพื่อปล่อยขึ้นสู่อวกาศด้วยยานขนส่งขนาดใหญ่พิเศษ Energia ของสหภาพโซเวียต โครงการ บูรานสิ้นสุดลงในปี 1993 ^{[ 5 ]}

ยานอวกาศบูรานถูกสร้างขึ้นโดยใช้โครงสร้างลำตัวเป็นส่วนประกอบหลัก เนื่องจากส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดถูกยึดติดกับโครงสร้างลำตัว ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการบินคิดเป็นประมาณ 20% ของน้ำหนักของยานอวกาศ ในขณะที่ระบบบรรทุกสัมภาระและชิ้นส่วนที่ถอดได้มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นอีก 11% ปีกของยานอวกาศมีลิฟต์ที่สามารถเบี่ยงเบนได้ตั้งแต่ +35° ถึง −20° ^{[ 8 ]}

พื้นผิวด้านล่างของยานอวกาศ Buran ถูกปกคลุมด้วยแผ่นกระเบื้องป้องกันความร้อนคาร์บอน-คาร์บอนจำนวน 38,600 แผ่น ซึ่งออกแบบมาเพื่อทนต่อการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก 100 ครั้ง^{[ 9 ] [ 10 ]}แผ่นกระเบื้องเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับแผ่นกระเบื้องที่ใช้ในกระสวยอวกาศของสหรัฐฯ มาก[ 11 ^{]แผ่นกระเบื้อง}เหล่านี้มีการเคลือบด้วยโมลิบเดนัมไดซิลิไซด์ซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ การเคลือบสีดำบนแผ่นกระเบื้องช่วยกระจายความร้อน และเช่นเดียวกับแผ่นกระเบื้องที่ใช้ในกระสวยอวกาศ แผ่นกระเบื้องของ Buran ก็ถูกติดกาวเข้ากับยานอวกาศ ด้านข้างของแผ่นกระเบื้องป้องกันความร้อนที่หันเข้าหายานอวกาศไม่ได้เคลือบเพื่อปรับสมดุลความดันของวัสดุกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ ป้องกันภาระทางกลเพิ่มเติม มีช่องว่างระหว่างแผ่นกระเบื้องโดยเจตนาเพื่อให้สามารถขยายตัวเนื่องจากความร้อนได้ ช่องว่างเหล่านี้ถูกเติมด้วยเส้นใยควอตซ์เชือก ธาตุอัลคาไลน์ ตัวแทรก และซีลแปรง และแผ่นกระเบื้องยังกันน้ำได้อีกด้วย^{[ 9 ] [ 12 ]}

ยานอวกาศ Buran และ Space Shuttle ต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่คล้ายคลึงกัน และทั้งสองมีฉนวนกันความร้อนในระดับที่คล้ายคลึงกัน เมื่อเปรียบเทียบกับ Space Shuttle แล้ว Buran มีการจัดเรียงแผ่นกระเบื้องที่แตกต่างกันที่ด้านล่าง โดยช่องว่างระหว่างแผ่นกระเบื้องทั้งหมดจะขนานหรือตั้งฉากกับทิศทางการไหลของอากาศผ่านพื้นผิวด้านล่างของยานอวกาศ การจัดเรียงนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความร้อนระหว่างแผ่นกระเบื้อง และในชั้นขอบเขตระหว่างแผ่นกระเบื้องกับชั้นบรรยากาศ ในขณะเดียวกันก็ช่วยรักษาการ ไหลของอากาศ แบบราบเรียบรอบยานอวกาศ^{[ 10 ] [ 9 ]}

โมดูลลูกเรือเป็นห้องโดยสารที่ทำจากโลหะทั้งหมด เชื่อมติดกัน และมีความดันอากาศสูง ซึ่งเป็นที่ตั้งของสถานที่ทำงาน ระบบควบคุม และระบบช่วยชีวิตของลูกเรือ มีทั้งหมดสามชั้น ชั้นบิน หรือที่เรียกว่าห้องบัญชาการ (KO) เป็นพื้นที่ทำงานของลูกเรือ และเป็นที่ตั้งของที่นั่งของผู้บัญชาการ นักบิน วิศวกร และผู้เชี่ยวชาญภารกิจ รวมถึงผู้ควบคุมระบบแขนกลบนยาน ชั้นกลาง หรือที่พักอาศัย (BO) ทำหน้าที่เป็นที่พักอาศัยและห้องนอนของลูกเรือ ประกอบด้วยตู้เก็บของ ห้องครัว ถุงนอน และห้องน้ำ นอกจากนี้ยังมีช่องเก็บอุปกรณ์สามช่องพร้อมอุปกรณ์วิทยุและระบบควบคุมอุณหภูมิ ลูกเรือสูงสุดหกคนสามารถนั่งในชั้นกลางได้ในระหว่างการปล่อยตัวและการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ชั้นล่าง หรือที่เรียกว่าห้องรวม (AO) เป็นที่ตั้งของระบบช่วยชีวิต ระบบจ่ายไฟ และส่วนต่างๆ ของระบบควบคุมอุณหภูมิ^{[ 13 ]}ห้องนักบินมีเค้าโครงคล้ายกับของกระสวยอวกาศ โดยมีจอแสดงผลCRT สามจอ ^{[ 14 ]}

โมดูลเชื่อมต่อ ( Стыковочный Модуль ) ที่ออกแบบมาสำหรับ Buran จะถูกติดตั้งไว้ในส่วนหน้าของช่องบรรทุกสัมภาระ มันจะเป็นช่องทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.67 เมตร (8.8 ฟุต) พร้อมอุโมงค์ทรงกระบอกที่นำไปสู่หน่วยเชื่อมต่อรอบนอกแบบแอนโดรจีนัส (APAS-89) ซึ่งแตกต่างจากกระสวยอวกาศ ช่องเชื่อมต่อสำหรับ Buran จะมีอุโมงค์ที่ยืดหดได้เพื่อเพิ่มระยะห่างระหว่างยานโคจรและสถานี อีกช่องทางหนึ่งที่หันเข้าหาช่องบรรทุกสัมภาระได้รับการออกแบบเพื่อรองรับกิจกรรมนอกยาน^{[ 15 ]}โมดูลเชื่อมต่อไม่ได้ถูกติดตั้งสำหรับการบินอวกาศเพียงครั้งเดียวของ 1K อย่างไรก็ตาม โมดูล Kristallของ สถานีอวกาศ Mirได้รับการติดตั้งพอร์ตเชื่อมต่อ APAS-89 สำหรับการเยี่ยมชมสถานีที่อาจเกิดขึ้นโดยเที่ยวบิน Buran ในอนาคต และต่อมาได้ถูกนำมาใช้ในระหว่างโครงการShuttle-Mir ^{[ 16 ]}

ระบบแขนกลบนยาน ( Система Бортовых Манипуляторов ) ซึ่งคล้ายกับ RMSของกระสวยอวกาศได้รับการพัฒนาขึ้นที่สถาบันวิจัยและพัฒนากลางด้านหุ่นยนต์และไซเบอร์เนติกส์ทางเทคนิคเพื่อสนับสนุนการปฏิบัติงานกับน้ำหนักบรรทุก สามารถใช้งานได้ทั้งในโหมดแมนนวลและอัตโนมัติ ยานอวกาศสามารถบรรทุกแขนกลได้หนึ่งหรือสองแขน ขึ้นอยู่กับภารกิจ^{[ 15 ] [ 17 ] [ 18 ]}ระบบแขนกลบนยานไม่ได้ถูกติดตั้งสำหรับการบินโคจรของ 1K ^{[ 16 ]}

เพื่อขยายขีด ความสามารถ ของ ยานบู ราน โมดูลที่มีแรงดันคล้ายกับSpacelab ของ ESA ได้รับการออกแบบโดยอิงจากแบบ37Kโมดูลเหล่านี้ต้องมีทั้งช่องสำหรับทำการทดลองและปริมาตรสำหรับการขนส่ง และสามารถติดตั้งได้ทั้งในช่องบรรทุกสัมภาระและเชื่อมต่อกับห้องโดยสารของลูกเรือผ่านทางอุโมงค์ หรือเชื่อมต่อชั่วคราวกับพอร์ตเชื่อมต่อแบบรัศมีKristall ของสถานีอวกาศ มี ร์ ในเที่ยวบินปฐมฤกษ์ ของ บูราน หน่วยเสริม ( Блок Дополнительных Приборов ) 37KB หมายเลข 37070 ถูกติดตั้งในช่องบรรทุกสัมภาระของยานโคจร มันบรรทุกอุปกรณ์บันทึกและแบตเตอรี่ที่ให้พลังงานแก่ระบบบนยาน เนื่องจากระบบพลังงานแบบใช้เซลล์เชื้อเพลิงทั่วไปยังไม่พร้อมใช้งานในขณะนั้น หน่วยที่สอง 37KB หมายเลข 37071 ถูกสร้างขึ้นในปี 1987 หน่วยที่สาม 37KB หมายเลข 37072 มีแผนจะสร้าง แต่ก็ไม่เกิดขึ้นเนื่องจากโครงการถูกยกเลิก^{[ 19 ]}

การควบคุมวงโคจรดำเนินการโดยระบบขับเคลื่อนร่วม ( Объединенная Двигательная Установка ) ^{[ 20 ]}การออกแบบเริ่มต้นของยานอวกาศประกอบด้วย เครื่องยนต์เจ็ท Saturn AL-31 สอง เครื่องในห้องเครื่องพิเศษที่อยู่ด้านข้างของครีบหาง ซึ่งสามารถใช้ในขั้นตอนสุดท้ายของการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเพื่อปรับเปลี่ยนเส้นทางการเข้าใกล้ ห้องเครื่องจำลองถูกติดตั้งบนยานทดสอบ OK-ML1 และ OK-MT และยานจำลองทางอากาศพลศาสตร์OK-GLIใช้เครื่องยนต์ AL-31 ดังกล่าวสี่เครื่องเพื่อทำการทดสอบการบินในชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม มีการตัดสินใจในช่วงปลายปี 1987/ต้นปี 1988 ว่าจะไม่ใช้เครื่องยนต์เหล่านี้กับยานที่ใช้ในการบิน ดังนั้นสำหรับการบินวงโคจรครั้งแรกของ Buran จึงไม่ได้ติดตั้งเครื่องยนต์^{[ 16 ]}

ระบบลงจอดอัตโนมัติสามารถทำการลดระดับ เข้าใกล้ และลงจอดโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์จากจุดใดก็ได้ที่อยู่ใน "พื้นที่เงื่อนไขเริ่มต้นที่ยอมรับได้" ที่ระดับความสูง 100 กิโลเมตร (62 ไมล์) โดยควบคุมการบินของยานอวกาศระหว่างการลดระดับ โปรไฟล์การลดระดับครอบคลุมระยะทาง 8,000 กิโลเมตร (4,300 ไมล์ทะเล) ผ่านชั้นบรรยากาศระหว่างการเข้าใกล้ และในที่สุดก็ชะลอความเร็วลงจาก 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (15,000 นอต) เหลือศูนย์^{[ 21 ]}

เที่ยวบินแรกของ Buran โดดเด่นเนื่องจากระบบลงจอดอัตโนมัติเลือกที่จะทำการซ้อมรบที่ไม่น่าจะเกิดขึ้น (ความน่าจะเป็นโดยประมาณ 3%) ที่จุดสำคัญ 20 กิโลเมตร (66,000 ฟุต) ซึ่งจำเป็นเพื่อขยายระยะการร่อนและลดพลังงานส่วนเกิน การเข้าใกล้แบบมาตรฐานคือจากทางใต้และประกอบด้วยการเลี้ยวซ้ายสองครั้งไปยัง เส้นทาง การเข้าใกล้ขั้นสุดท้ายแต่แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ระบบกลับทำการเลี้ยวเพิ่มเติมในทั้งสองทิศทางและบินผ่านสนามบินไปทางด้านเหนือ ก่อนที่จะเลี้ยวขวากลับไปยังเส้นทางสุดท้าย ระบบลงจอดเลือกที่จะทำการซ้อมรบเนื่องจากพลังงานของยานอวกาศไม่ลดลงมากพอเนื่องจากลมกระโชกแรงในบริเวณนั้น ซึ่งวัดได้ที่ 15 เมตรต่อวินาที (29 นอต) และลมกระโชกแรงถึง 20 เมตรต่อวินาที (39 นอต) ที่ระดับพื้นดิน^{[ 22 ]}

มวลแห้งของ ยานอวกาศประเภท Buranระบุไว้ที่ 62 ตัน โดยมีน้ำหนักบรรทุกสูงสุด 30 ตัน และมวลการปล่อยสูงสุด 105 ตัน^{[ 23 ]}

การสลายตัวของมวล^{[ 4 ]}

• น้ำหนักรวมของโครงสร้างและระบบลงจอด: 42,000 กิโลกรัม (93,000 ปอนด์)
• น้ำหนักรวมของระบบการทำงานและระบบขับเคลื่อน: 33,000 กิโลกรัม (73,000 ปอนด์)
• น้ำหนักบรรทุกสูงสุด: 30,000 กิโลกรัม (66,000 ปอนด์)
• น้ำหนักสูงสุดขณะปล่อยตัว: 105,000 กิโลกรัม (231,000 ปอนด์)

มิติ^{[ 4 ] [ 5 ]}

• ความยาว: 36.37 เมตร (119.3 ฟุต)
• ความกว้างปีก: 23.92 เมตร (78.5 ฟุต)
• ความสูงขณะติดตั้งอุปกรณ์: 16.35 เมตร (53.6 ฟุต)
• ความยาวช่องบรรทุกสัมภาระ: 18.55 เมตร (60.9 ฟุต)
• เส้นผ่านศูนย์กลางช่องบรรทุกสัมภาระ: 4.65 เมตร (15.3 ฟุต)
• มุมเอียงของสันปีก: 78 องศา
• มุมกางปีก: 45 องศา

ระบบขับเคลื่อน^{[ 5 ]}

• แรงขับรวมของเครื่องยนต์ควบคุมการโคจร: 17,600 กิโลกรัมแรง (173,000 นิวตัน; 39,000 ปอนด์แรง)
• แรงขับจำเพาะของเครื่องยนต์สำหรับควบคุมการโคจร: 362 วินาที (3.55 กม./วินาที)
• แรงกระตุ้นการบังคับเลี้ยวโดยรวม: ไม่ทราบ
• แรงขับ รวมของระบบ RCS : 14,866 กิโลกรัมแรง (145,790 นิวตัน; 32,770 ปอนด์แรง)
• แรงขับจำเพาะเฉลี่ยของ RCS: 275–295 วินาที (2.70–2.89 กม./วินาที)
• ปริมาณเชื้อเพลิงสูงสุดปกติ: 14,500 กิโลกรัม (32,000 ปอนด์)

ต่างจาก กระสวยอวกาศของสหรัฐฯซึ่งขับเคลื่อนด้วยการผสมผสานระหว่างบูสเตอร์แข็งและเครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลวของยานอวกาศเองที่เติมเชื้อเพลิงจากถังขนาดใหญ่ ยานปล่อย Energia ใช้แรงขับจาก เครื่องยนต์ออกซิเจนเหลว/น้ำมันก๊าด RD-170 ของบูสเตอร์แต่ละตัว (แต่ละตัวมีหัวฉีดสี่หัว) ซึ่งพัฒนาโดยNPO Energomashและ เครื่องยนต์ออกซิเจนเหลว/ไฮโดรเจนเหลว RD-0120ที่พัฒนาโดยKBKhA อีกสี่ เครื่องที่ติดอยู่กับส่วนแกนกลาง^{[ 24 ]}

การปล่อยยานอวกาศBuran -class 1K1 (1К1: ยานอวกาศลำแรก เที่ยวบินแรก^{[ 25 ]} ) ขึ้นสู่วงโคจรเพียงครั้งเดียว เกิดขึ้นเมื่อเวลา 03:00:02  UTCในวันที่ 15 พฤศจิกายน 1988 จากแท่นปล่อยจรวด110/37 ของศูนย์อวกาศไบโคนูร์^{[ 4 ] [ 26 ]} Buranถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในภารกิจไร้คนขับโดยจรวด Energia 1L ลำดับการปล่อยอัตโนมัติทำงานตามที่กำหนด และ Energia ได้ส่งยานขึ้นสู่วงโคจรชั่วคราวก่อนที่ยานอวกาศจะแยกตัวออกตามโปรแกรม หลังจากเร่งความเร็วขึ้นสู่วงโคจรที่สูงขึ้นและโคจรรอบโลกครบสองรอบ เครื่องยนต์ ODU ( ภาษารัสเซีย : Объединенная Двигательная Установка , โรมันไนซ์ :  Ob"yedinennaya Dvigatel'naya Ustanovka , แปลตรงตัวว่า ' ระบบขับเคลื่อนแบบผสม' ) จะทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อเริ่มการลงจอดสู่ชั้นบรรยากาศกลับไปยังจุดปล่อยและลงจอดในแนวนอนบนรันเวย์^{[ 27 ]}

หลังจากเข้าใกล้ไซต์ 251 ^{โดยอัตโนมัติ [} 4 ^{] บู}รานลงจอดด้วยการควบคุมของตัวเองเวลา 06:24:42 UTC และหยุดนิ่งเวลา 06:25:24 ^{[ 28 ]} 206 นาทีหลังจากการปล่อย^{[ 29 ]}ภายใต้ลมปะทะด้านข้างความเร็ว 61.2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (38.0 ไมล์ต่อชั่วโมง) บูรานลงจอดห่างจากเป้าหมายเพียง 3 เมตร (9.8 ฟุต) ในแนวราบและ 10 เมตร (33 ฟุต) ในแนวยาว^{[ 29 ]}นับเป็นเครื่องบินอวกาศลำ แรก ที่ทำการบินโดยไม่มีลูกเรือ รวมถึงการลงจอดในโหมดอัตโนมัติเต็มรูปแบบ^{[ 30 ]}ต่อมาพบว่าบูรานสูญเสียกระเบื้องกันความร้อนไป 8 แผ่นจากทั้งหมด 38,000 แผ่นในระหว่างการบิน^{[ 31 ]}

ในปี พ.ศ. 2532 มีการคาดการณ์ว่าBuranจะมีเที่ยวบินที่สองแบบไร้คนขับภายในปี พ.ศ. 2536 โดยมีระยะเวลา 15–20 วัน^{[ 25 ]}อย่างไรก็ตามการล่มสลายของสหภาพโซเวียตทำให้เงินทุนหมดลง และโครงการ Buran ก็ถูกยกเลิกอย่างเป็นทางการในปี พ.ศ. 2536 ^{[ 32 ] [ 33 ]}

• รายชื่อภารกิจบนดาวบูราน
• OK-GLI – รถทดสอบ Buran Analog BST-02
• ยานอวกาศบูราน 1.02 ปิชกา
• ยานอวกาศบูราน 2.01
• ยานอวกาศบูราน 2.02
• ยานอวกาศบูราน 2.03
• MAKS (ยานอวกาศ) – แนวคิดเครื่องบินอวกาศที่ปล่อยจากอากาศของสหภาพโซเวียต
• Mikoyan-Gurevich MiG-105 – โครงการทดสอบเครื่องบินอวกาศของโซเวียต
• โครงการกระสวยอวกาศ – โครงการเครื่องบินอวกาศของสหรัฐอเมริกา
• Tupolev OOS – แนวคิดเครื่องบินอวกาศปล่อยจากอากาศของสหภาพโซเวียต

• เฮนดริกซ์, บาร์ต; วิส, เบิร์ต (2007) เอเนอร์จิยา-บูราน: กระสวยอวกาศโซเวียต สปริงเกอร์-แพรซิส. พี 526. Bibcode : 2007ebss.book.....H . ไอเอสบีเอ็น 978-0-387-69848-9.
• เอลเซอร์, ไฮนซ์; เอลเซอร์-ฮาฟต์, มาร์กริต; ลูคาเชวิช, วลาดิม (2008). ประวัติและการขนส่งกระสวยอวกาศรัสเซีย OK-GLI ไปยังพิพิธภัณฑ์เทคนิคสเปเยอร์พิพิธภัณฑ์เทคนิคสเปเยอร์ISBN 978-3-9809437-7-2.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับบูรัน (ยานอวกาศ )