Buran ( ruso : Буран , IPA: [bʊˈran] , que significa "tormenta de nieve" o "ventisca"; número de serie del índice GRAU : 11F35 1K , número de construcción: 1.01 ) fue el primer avión espacial producido como parte del programa Buran soviético/ruso. . Buran completó un vuelo espacial sin tripulación en 1988 y fue destruido en 2002 debido al colapso de su hangar de almacenamiento. [3] Los orbitadores de clase Buran utilizaron el cohete prescindible Energia , una clase de vehículo de lanzamiento súper pesado . Además de describir el primer transbordador orbital soviético/ruso operativo, "Buran" fue también la designación de todo el proyecto de avión espacial soviético/ruso y sus artículos de vuelo, que se conocían como "orbitadores clase Buran".
La construcción de la nave espacial Buran comenzó en 1980 y en 1984 se lanzó el primer orbitador a gran escala. Más de 1.000 empresas de toda la Unión Soviética participaron en la construcción y el desarrollo. La nave espacial Buran fue diseñada para ser lanzada en el vehículo de carga súper pesado de la Unión Soviética, Energia. El programa Buran finalizó en 1993. [4]
El orbitador Buran está construido alrededor de la estructura del avión, que es su principal componente estructural, ya que todos los demás componentes están unidos a él. Los componentes necesarios para el vuelo constituyen aprox. El 20% del peso del orbitador, mientras que otro 11% del peso lo añaden los sistemas de carga útil y las piezas extraíbles. Las alas del orbitador Buran contienen ascensores cuya posición se puede cambiar de +35° a -20°. [7]
Los orbitadores Buran tienen su exterior cubierto con 38.600 placas de protección térmica diseñadas para soportar 100 reentradas, [8] [9] que a su vez eran muy similares a las del transbordador espacial estadounidense. [10] Sin embargo, las tejas térmicas Buran de carbono-carbono tienen un recubrimiento antioxidante de disiliciuro de molibdeno. El revestimiento negro de las placas térmicas de carbono-carbono ayuda a disipar el calor y, de manera similar a las placas térmicas utilizadas en el transbordador espacial, las placas térmicas de Buran se pegan al orbitador y la parte inferior de las placas térmicas se deja sin recubrimiento para igualar la presión. de la baldosa con la de su entorno, evitando cargas mecánicas adicionales. Los espacios entre losetas están diseñados para permitir la expansión térmica. Los huecos se rellenaron con fibra de cuarzo, cuerda, elementos alcalinos, inserciones y juntas de cepillo, y también se impermeabilizaron las tejas térmicas de carbono-carbono. [8] [11]
Los orbitadores Buran y el transbordador espacial están expuestos a temperaturas similares y ambos tienen niveles similares de aislamiento. Buran tiene un diseño diferente de los paneles de calor de carbono-carbono en su parte inferior, en el que todos los espacios entre los paneles de calor son paralelos o perpendiculares a la dirección del flujo de aire a través de la parte inferior del orbitador, lo que reduce el calor entre los paneles de calor y en la capa límite entre los paneles de calor. y el aire circundante, al tiempo que ayuda a mantener un flujo de aire laminar alrededor del orbitador. [9] [8]
El módulo de la tripulación es un compartimento presurizado, soldado y totalmente metálico que alberga los lugares de trabajo de la tripulación, los sistemas de control y soporte vital. Tiene tres cubiertas. La cabina de vuelo, conocida como Compartimento de Mando (KO), es el espacio de trabajo de la tripulación y sirve para acomodar los asientos del comandante, piloto, ingeniero y especialista de misión, así como el lugar de trabajo del operador RMS. La cubierta intermedia o compartimento de habitación (BO) sirve como vivienda y dormitorio para la tripulación. Contiene taquillas, una cocina, sacos de dormir y un baño, además de tres compartimentos para instrumentos con equipos de radio y sistemas de control térmico. Hasta seis miembros de la tripulación podrían sentarse en la cubierta central durante el lanzamiento y el reingreso. La cubierta inferior, conocida como Compartimento de Agregados (AO), alberga el sistema de soporte vital, los sistemas de suministro de energía y partes del sistema de control térmico. [12] La cabina tiene un diseño similar al del transbordador espacial, con tres pantallas de tubos de rayos catódicos . [13]
El módulo de acoplamiento ( Стыковочный Модуль ) está montado en la parte delantera del compartimento de carga útil. Es un compartimento esférico con un diámetro de 2,67 m (8,8 pies), con un túnel cilíndrico que conduce a la unidad de atraque periférica andrógina (APAS-89). A diferencia del transbordador espacial estadounidense, el compartimento de atraque del Buran cuenta con un túnel extensible para aumentar el espacio libre entre el orbitador y la estación. Otra escotilla, orientada hacia el compartimento de carga útil, debía soportar la actividad extravehicular del orbitador. [14]
El sistema manipulador a bordo ( Система Бортовых Манипуляторов ), similar al RMS del transbordador espacial, fue desarrollado en el Instituto Central de Investigación y Desarrollo de Robótica y Cibernética Técnica para respaldar operaciones con carga útil. Podría funcionar tanto en modo manual como automático. El orbitador clase Buran podría transportar, según la misión, uno o dos brazos manipuladores. [14] [15] [16]
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Para ampliar las capacidades de Buran, se diseñaron módulos presurizados similares al Spacelab de la ESA basados en el diseño del 37K . Estos módulos tenían que ser compartimentos para realizar experimentos y volumen logístico, podían montarse en el compartimento de carga útil y conectarse a la cabina de la tripulación a través de un túnel o acoplarse temporalmente al puerto de acoplamiento radial Kristall de Mir. En el vuelo inaugural de Buran , la unidad accesoria ( Блок Дополнительных Приборов ) 37KB No.37070 se instaló en el compartimento de carga útil del orbitador. Llevaba equipos de registro y acumuladores que suministraban energía a los sistemas a bordo, ya que el sistema de energía regular basado en pilas de combustible no estaba listo en ese momento. La segunda unidad, 37KB No.37071, se construyó en 1987. Se planeó construir una tercera unidad, 37KB No.37072, pero esto nunca sucedió debido a la cancelación del programa. [17]
Las maniobras orbitales las proporciona el sistema de propulsión conjunta ( Объединенная Двигательная Установка ). [18]
El sistema de aterrizaje automático es capaz de realizar un descenso, aproximación y aterrizaje totalmente automático desde cualquier punto ubicado en el "área de condiciones de inicio admisibles" a 100 kilómetros (62 millas) de altitud, controlando el vuelo del orbitador durante el descenso. Cubriendo 8.000 kilómetros (4.300 millas náuticas) durante la aproximación y finalmente reduciendo la velocidad de 28.000 kilómetros por hora (15.000 nudos) a cero. [19]
El primer vuelo de Buran se destacó porque el sistema de aterrizaje automático eligió realizar una maniobra poco probable (probabilidad estimada del 3%) en el punto clave de 20 kilómetros (66.000 pies), que era necesaria para extender la distancia de planeo y eliminar el exceso de energía. La aproximación estándar era desde el sur y consistía en dos giros a la izquierda hacia el rumbo de aproximación final . En cambio, realizó giros adicionales en ambas direcciones y sobrevoló el campo hacia su lado norte, antes de girar a la derecha de regreso al rumbo final. El sistema de aterrizaje optó por realizar la maniobra porque la energía del orbitador no disminuyó lo suficiente debido a los fuertes vientos racheados en el área, medidos a 15 metros por segundo (29 nudos) y con ráfagas de hasta 20 metros por segundo (39 nudos) en Nivel del suelo. [20]
La masa seca de los orbitadores de clase Buran se estima en 62 toneladas, con una carga útil máxima de 30 toneladas, para una masa máxima de lanzamiento de 105 toneladas. [21]
Desglose masivo [3]
Dimensiones [3] [4]
Propulsión [4]
A diferencia del transbordador espacial estadounidense , que fue propulsado por una combinación de propulsores sólidos y los propios motores de propulsor líquido del orbitador alimentados desde un tanque grande, el sistema de lanzamiento soviético/ruso Energia utilizó el empuje del motor de oxígeno líquido/queroseno RD-170 de cada propulsor ( cada uno con cuatro boquillas), desarrollado por Valentin Glushko , y otros cuatro motores de oxígeno líquido/hidrógeno líquido RD-0120 acoplados al bloque central. [22]
El único lanzamiento orbital de un orbitador de clase Buran, 1K1 (primer orbitador, primer vuelo [23] ) se produjo a las 03:00:02 UTC del 15 de noviembre de 1988 desde la plataforma de lanzamiento 110/37 del cosmódromo de Baikonur . [3] [24] Buran fue elevado al espacio, en una misión sin tripulación, por el cohete Energia especialmente diseñado. La secuencia de lanzamiento automatizada se realizó según lo especificado y el cohete Energia elevó el vehículo a una órbita temporal antes de que el orbitador se separara según lo programado. Después de impulsarse a una órbita más alta y completar dos órbitas alrededor de la Tierra, los motores ODU ( ruso : Объединенная Двигательная Установка , Sistema de Propulsión Combinado) se encendieron automáticamente para comenzar el descenso a la atmósfera, regresar al sitio de lanzamiento y aterrizar horizontalmente en una pista. [25]
Después de realizar una aproximación automatizada al Sitio 251 , [3] Buran aterrizó bajo su propio control a las 06:24:42 UTC y se detuvo a las 06:25:24, [26] 206 minutos después del lanzamiento. [27] Bajo un viento cruzado de 61,2 kilómetros por hora (38,0 mph), Buran aterrizó a 3 metros (9,8 pies) lateralmente y a 10 metros (33 pies) longitudinalmente de la marca del objetivo. [27] [28] Fue el primer avión espacial en realizar un vuelo sin tripulación, incluido el aterrizaje en modo totalmente automático. [29] Más tarde se descubrió que Buran había perdido ocho de sus 38.000 paneles térmicos en el transcurso de su vuelo. [28]
En 1989, se proyectó que Buran tendría un segundo vuelo sin tripulación en 1993, con una duración de 15 a 20 días. [23] Aunque el programa Buran nunca fue cancelado oficialmente, la disolución de la Unión Soviética provocó que se agotaran los fondos y este vuelo nunca se llevó a cabo. [4]
