LII/CAGI BOR-6

Typ:  experimentální bezpilotní raketoplán

Určení:  ověření činnosti zařízení zajišťujícího nepřetržité spolehlivé rádiové spojení raketoplánu se zemí při hypersonickém průletu atmosférou (kdy je obklopen oblakem plazmy)

Historie:  Posledním bezpilotním raketoplánem z řady BOR (Bezpilotnyj orbitalnyj raketoplan = bezpilotní orbitální raketoplán) se stal raketoplán typu BOR-6. Posláním zmíněného stroje bylo ověření zařízení, které mělo zajistit spolehlivé nepřetržité rádiové spojení raketoplánu se zemí po celou dobu sestupu z oběžné dráhy. Při průletu kosmických návratových modulů a raketoplánů atmosférou hypersonickou rychlostí totiž dochází k ztrátě rádiového spojení, neboť v tomto letovém režimu okolo jejich draku vzniká oblak plazmy. Tak např. u návratového modulu kosmické lodi Sojuz tzv. rádiové ticho, které je důsledek vzniku plazmy, trvá do 5-ti min. Z toho samého důvodu u raketoplánu typu Buran [Ram R] při prvním a současně jediném letu došlo ke ztrátě rádiového spojení na celých 18 min. Zařízení pro rádiovou komunikaci kosmických raketoplánů při hypersonických rychlostech bylo navrženo NPO Energija v kooperaci s instituty CNIImaš (Centrální vědecko-výzkumný institut strojírenský), NIITP (vědecko-výzkumný institut tepelných procesů), CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky), LII (letový zkušební institut) a CNIIčermet (Centrální vědecko-výzkumný institut černé metalurgie) a konstrukční kanceláří OKB MEI (Moskevský energetický institut) a mělo podobu výklopných ramen s anténami. Jejich konce se přitom vysouvaly před rázovou vlnu, kterou raketoplány vyvozují rychlým průletem atmosférou. Při hypersonické rychlosti okolo zmíněných ramen samozřejmě vznikala též plazma, jejich tvarování mělo ale snižovat tvorbu plazmy natolik, že neměla bránit průchodu rádiového signálu. Za vývoj vlastního raketoplánu typu BOR-6 zodpovídaly instituty LII a CAGI. Zmíněný stroj měl identické celkové uspořádání jako raketoplán typu BOR-4, který sloužil k testování žáruvzdorného štítu raketoplánu typu Buran [Ram R]. Raketoplán typu BOR-6 byl tedy řešen jako bezocasý středoplošník s širokým zploštělým trupem s plochým břichem, vypouklým hřbetem a průřezem přibližně ve tvaru trojúhelníku, který zastával funkci tzv. vztlakového tělesa, poměrně krátkým šípovým křídlem a malou jednoduchou trojúhelníkovou svislou ocasní plochou v ose zadní části trupu. Přestože měl větší délku než raketoplán typu BOR-4 (4,77 m vs 3,86 m), byl o nějakých 50 kg lehčí (1 400 kg vs 1 450 kg). Raketoplán typu BOR-6 totiž nebyl plnohodnotným kosmickým aparátem, neboť neměl být vynášen až na orbitu. Proto postrádal všechny palubní systémy, které jsou nezbytné pro činnost na oběžné dráze a pro navedení z oběžné dráhy na sestup do atmosféry. Z tohoto důvodu nebyl vybaven např. odhazovatelným brzdícím pohonným blokem (TDU). Byl však opatřen, stejně jako raketoplán typu BOR-4, malými stabilizačními a orientačními raketovými motorky a pohyblivými křídly, která sloužila k stabilizaci při průletu atmosférou. Protože měl raketoplán typu BOR-6 do hustých vrstev atmosféry vstupovat nižší rychlostí než raketoplán typu BOR-4, na jeho drak mělo působit menší tepelné zatížení. Z tohoto důvodu byl opatřen pouze jednorázovým ablativním žáruvzdorným štítem, který byl nejen konstrukčně jednodušší, ale i znatelně levnější než vícenásobně použitelný žáruvzdorný štít raketoplánu typu BOR-4. K hřbetu zaoblené „špice“ trupu raketoplánu typu BOR-6 byla uchycena dvojice mohutných zahnutých výklopných ramen s anténami a diagnostickým zařízením. Zmíněná ramena byla přiklopena k bokům přední části trupu, přímo pod maketou kabiny, a při pohledu z vrchu zaujímala vzájemné uspořádání do tvaru písmene „V“. Při přestavování do pracovní pozice se ramena s anténami natáčela směrem dopředu k sobě (aby přesahovala přes „špici“ trupu). Žáruvzdorná ochrana každého z nich byla řešena odlišně. Zatímco jedno z těchto ramen bylo opatřeno pasivním žárovzdorným štítem, žáruvzdorný štít toho druhého byl zhotoven z porézního wolframu s molybdenovým povlakem, přes který pronikaly (rychlostí 8,7 g/s) výpary nemrznoucí směsi vody a lihu. Následkem toho kolem něho vznikal oblak páry, který bránil pronikání plazmy k anténám. Suborbitální zkušební lety raketoplánu typu BOR-6 měly mít podobný charakter jako zkušební lety raketoplánů typu BOR-1/-2/-3, které vzešly z programu SPIRAL. Zmíněný raketoplán měl tedy startovat z kosmodromu Kapustin Jar a přistávat na polygonu u kazašského Sary-Šaganu. K jeho vynášení měla sloužit dvoustupňová nosná raketa typu Kosmos-3M. K oddělení prvního stupě mělo docházet ve výškách mezi 193 a 198 km. Následně měl tento stroj i s druhým stupněm přejít na sestupnou trajektorii pod úhlem 7°. Druhý stupeň nosné rakety typu Kosmos-3M měl přitom raketoplán typu BOR-6 urychlit na 7 280 m/s. Díky tomu měl po jeho vyhoření a odhození vstupovat do atmosféry rychlostí M=26,5. Ve stejnou dobu měl kloubový mechanismus vyklopit ramena s anténami před „špici“ trupu. Plazma okolo draku zmíněného stroje měla vznikat ve výškách mezi 90-ti a 45-ti km při rychlostech mezi M=19,5 a M=5,0. To již měl být stabilizován za pomoci pohyblivých křídel. Současně měl zaujímat úhel náběhu mezi 50° a 55°. Raketoplán typu BOR-6 měl být ale otestován též v rozšířeném rozsahu úhlů náběhu (30° až 60°) a úhlů skluzu (-4° až +6°). Těchto parametrů při sestupu atmosférou mělo přitom být dosaženo vychýlením křídel o +10° od samovyvažovací pozice za současného použití stabilizačních a orientačních raketových motorků. V průběhu zkušebních letů raketoplánu typu BOR-6 mělo být testováno rádiové spojení tohoto stroje nejen s pozemní sledovací stanicí a satelitem, ale i mezi oběma výklopnými anténami, a to v širokém rozsahu vlnových délek. Přenos rádiového signálu mezi oběma výklopnými anténami raketoplánu typu BOR-6, které byly opatřeny odlišně řešeným žáruvzdorným štítem a byly obklopeny vlastním oblakem plazmatu, měl přitom umožnit provést vzájemné porovnání jejich efektivity. K přistání měl raketoplán typu BOR-6 využívat, stejně jako všechny raketoplány řady BOR, přistávací padák. Součástí vývojových prací raketoplánu typu BOR-6 se mimo jiné staly pozemní testy výklopných ramen s anténami na tepelnou odolnost. V průběhu zmíněných zkoušek, které byly provedeny v institutu CNIImaš, byla výklopná ramena s anténami raketoplánu typu BOR-6 vystavena, ve speciální komoře, účinkům plazmového hořáku s kontinuálním výkonem 40 MW. Všechny výzkumné práce a pozemní zkoušky palubních systémů raketoplánu typu BOR-6 se podařilo završit do srpna roku 1990. To se již na skladě nacházely nosné rakety i vlastní prototypy raketoplánu. Přibližně k tomuto datu se přitom podařilo završit též přípravu startovacího komplexu k letovým testům a na plánované letové trase vybudovat všechna sledovací a měřicí stanoviště. K letovým zkouškám, které měly být realizovány v letech 1991 až 1992, již ale nedošlo. Důvodem toho byla skutečnost, že se mezitím podařilo najít jiný způsob, jak zajistit nepřetržité rádiové spojení raketoplánu se zemí při průletu atmosférou hypersonickou rychlostí. Díky tomu samozřejmě realizace letových zkoušek raketoplánu typu BOR-6 zcela pozbyla na významu. Svůj veřejný debut si tento stroj odbyl v roce 2007 na statické ukázce moskevské airshow MAKS 97.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  neznámý počet prototypů

Uživatelé:  SSSR

 

 

Posádka:    žádná

Pohon:       osm malých stabilizačních a orientačních raketových motorů na KPL

 

 

TTD:     
Rozpětí křídla: ?
Délka:   4,77 m
Výška: ?
Max. vzletová hmotnost: 1 400 kg
Max. rychlost: M=26,5

 

 

 

Poslední úpravy provedeny dne: 23.8.2023