 Breve
descripción técnica del Buran |
El Buran fue diseñado para realizar como mínimo
unos 100 vuelos espaciales. Normalmente llevaría una tripulación
de cuatro personas, piloto, co-piloto y dos cosmonautas especializados
en EVA (Extravehicular Activity) y manipulación de cargas.
Estos cuatro tripulantes ocuparían la parte superior del módulo
presurizado, y dispondrían todos ellos de asientos eyectables.
Sin embargo, adicionando asientos en la parte inferior del módulo
habitable se podían acomodar a más de diez personas.
El Buran durante su retorno a la Tierra estaba protegido por una 39000
placas o losetas térmicas, individualmente talladas y colocadas.
En las áreas de baja temperatura, hasta
379 °C, se usaban placas flexibles de fibra de cuarzo sintético;
en las de alta temperatura se usaban placas cerámicas que resistían
temperaturas de +1250 °C. Los compuestos carbono-carbono se empleaban
en la nariz y en los bordes de las alas, y resistían temperaturas
máximas de +1650 °C.
Para el shuttle ruso se habían diseñado equipos modulares,
que también podían ser usados por otros artefactos espaciales.
Algunos de estos equipos eran el módulo de acople SM y su unidad
de acople APAS-89
(Androgynous Peripheral Aggregate of Docking, docking o acople en
ruso es Stykovka), la esclusa, el brazo robot y el sistema
de fijación de cargas. Estos equipos representaban 12 tn de
la masa de despegue del Buran. También se preveía dotarlo
de un segundo brazo robot, y del llamado "sillón volador"
YMK o sistema autopropulsado, probado en la estación espacial
Mir en enero de 1990 y análogo al estadounidense MMU (Manned
Maneuvering Unit).
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El brazo robot del Buran.
Este dispositivo fue diseñado por A.L. Kemurdjian
y su equipo VNIITRANSMASH
(Instituto de Ingeniería de Vehículos Móviles),
de San Petersburgo.
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Unidad de acople SM |
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Sistema autopropulsado
YMK
Algunos Datos:
- El sillón volador YMK fue diseñado por la
empresa Zvezda,
la cual es también famosa por construir asientos
eyectables y
trajes espaciales.
- Emplea para su propulsión aire comprimido a presión
que se encuentra almacenado en balones. A través
de un sistema de válvulas, este aire llega a las
toberas situadas en todo el perímetro del aparato,
16 toberas son activas y el mismo número,
de reserva.
- Puede ser manejado en forma manual y mediante el sistema
automático de navegación de a bordo. Puede
desplazarse en todas las direcciones, así como permanecer
inmóvil (respecto a la nave) en cualquier posición.
- Tiene un peso de 218 kg, y es en esencia una nave espacial
en miniatura, con motor, sistemas de mando, telemétricos,
de comunicaciones y sistemas de mantenimiento de vida.
- Con este dispositivo un cosmonauta puede trabajar durante
6 h en el espacio y contar con 2 h más de reserva.
- Las primeras pruebas del YMK fueron realizadas en enero
de 1990, en la estación espacial MIR, por los cosmonautas
Viktorenko y Serebrov. En esas pruebas el YMK se alejó
de la estación a una distancia de 45 m. Por razones
de seguridad los cosmonautas practicaron sujetos con un
cable de 4 mm de diámetro.
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Asiento eyectable K-36RS
y traje espacial presurizado Strizh, integrados con elementos
de soporte de vida.
Este asiento eyectable aseguraba una eyección exitosa
de 0 a 30 km de altura y con velocidades de hasta Mach 3,
desde la plataforma de lanzamiento, fase de ascenso, descenso
y fase de aterrizaje. Disponían de propulsores adicionales
más energéticos, como también “booms”
(elementos extensibles) para un mejor control de la trayectoria.
Por su parte, el traje espacial presurizado Strizh aseguraba
a la tripulación contar como mínimo con 5
minutos de oxígeno en caso de una despresurización
repentina de la cabina. Estaba previsto equipar a las versiones
mejoradas del Buran con asientos eyectables dobles.
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Cargado con unas 8 tn de propergoles (*), el
Buran podía colocar una carga máxima de 30 tn en una
órbita de 250 km, 50.7°. Con la carga máxima de
propergoles (14.5 tn), se podía colocar 27 tn en una órbita
de 450 km de altura. Si en el compartimiento de cargas se adicionaban
tanques de propergoles, el orbitador podía efectuar apogeos
orbitales de +1000 km. La masa máxima al momento del aterrizaje
era de 87 tn, con una carga de 20 tn. La masa nominal al aterrizaje
era de 82 tn, con una carga de 15 tn. La duración de un vuelo
típico era de 10 días, pero adicionando provisiones
y combustible se podía extender hasta 30 días. La tripulación
no experimentaba cargas-G mayores de 3.0 G durante el ascenso, y 1.6
G durante el re-ingreso. El Buran tenía un coeficiente de sustentación-arrastre
de 1.5 en hipersónico, y de 5.0 en vuelo subsónico.
Nominalmente tenía una velocidad de aterrizaje de 312 km/h,
y de unos 360 km/h con carga máxima. El Buran empleaba tres
paracaídas para el frenado, siendo de este modo el carreteo
en pista de 1100 a 2000 m.
(*) Total de combustible
y oxidante.
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| Principales componentes: |
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Cabina
- La cabina del Buran tenía un volumen total
habitable de 73 m cúbicos, y estaba dividida en dos secciones,
el módulo de comando en la parte superior, y el módulo
habitable BO en la parte inferior de la cabina. El módulo
de comando tenía dos asientos eyectables derivados del
Zvezda K-36 para el piloto y co-piloto (RM-1 y RM-2). También
en el techo de la cabina había compartimientos o escotillas
de escape, para permitir la evacuación de la tripulación
en caso de emergencias. Versiones posteriores del Buran, contemplaban
la incorporación de dos asientos eyectables dobles para
cuatro tripulantes. Los controles de la tripulación en
el módulo de comando eran el MKP, o módulo para
el control de comandos, la plataforma de giro-estabilización
GSP, el radio-altímetro RVV, y el sistema de visualización
de navegación NIVS. Por otro lado, el módulo habitable
podía acomodar a 8 cosmonautas adicionales. Los cosmonautas
vestirían trajes espaciales Strizh, los cuales brindaban,
en caso de despresurización de la cabina, cinco minutos
de oxígeno independiente. Para las actividades en el
exterior del orbitador (EVAs), los cosmonautas emplearían
los conocidos trajes espaciales Orlan y las unidades MMU o unidades
autopropulsadas YMK. |
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Compartimiento
de Cargas OPG - Tenía las dimensiones 18.55
m x 4.65 m, y también contenía entre otros la
electrónica del sistema de guiado, los sistemas de control
de motores, conductos de combustible, las celdas de combustible
(generadoras de electricidad) y sus respectivos tanques de oxígeno
e hidrógeno, uno o dos brazos robots, el sistema de fijación
de cargas SKPG con sus interfaces eléctrica, electrónica,
hidráulica y neumática. De acuerdo a la naturaleza
de la misión, se podía instalar el módulo
de acople SM (de forma esférica, 2.67 m de diámetro,
y con un túnel cilíndrico en cuyo extremo se instalaba
la unidad de acople APAS-89). |
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Bloque Base
- El bloque base BB, contenía la unidad
de motores ODU del orbitador, tres unidades de energía
auxiliar VSU (separados en los módulos derecho e izquierdo),
el sistema hidráulico, y un compartimiento de instrumentos
herméticamente sellado. |
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Alas
- El desarrollo de las alas estuvo a cargo del famoso Instituto
Central de Aerohidrodinámica (TsAGI) de Zhukovsky,
Moscú, que experimentó bajo todas las condiciones
de velocidad. Tienen la forma de doble delta, con ángulos
de ataque de 45° y 78° respectivamente. El perfil es
simétrico, con un espesor de 12% de la cuerda, 40% de
la longitud. El estabilizador vertical tiene un ángulo
de ataque de 60°. |
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Materiales estructurales
- La estructura del orbitador se construyó con la aleación
de aluminio, de uso habitual en la aeronáutica, D16.
Algunos elementos del fuselaje se construyeron con aluminio
1163, y la cabina era de aluminio 1205. También se usó
titanio VT23 en aquellas partes de la nave sometidas a un gran
esfuerzo estructural. Igualmente se hizo uso de materiales compuestos,
principalmente en el compartimiento de cargas. |
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| Principales sistemas: |
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Unidad
de Energía Auxiliar VSU - El VSU producía
de 17 a 105 kW de potencia, a partir de una turbina de 5500
rpm alimentada por hidracina. La unidad de 235 kg estaba provista
con unos 180 kg de hidracina, y el tiempo de operación
era de 75 minutos, durante las operaciones de lanzamiento y
aterrizaje. |
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Unidad
de Propulsión Orbital ODU - Comprendía
de dos motores reusables, de múltiples encendidos, de
8800 kgf cada uno, desarrollados a partir del motor 11D68,
que se usa normalmente en la etapa superior o Block D del vector
Protón. Estos motores funcionaban a base de oxígeno
líquido (no tóxico) y Sintin (kerosén sintético).
Los tanques que contenían a estos elementos, también
alimentaban al sistema de control de reacción del orbitador.
Los dos motores tenían un impulso específico de
362 segundos y brindaban un impulso total de 5 millones kgf-seg
para operaciones orbitales. Sin embargo, con el uso de tanques
adicionales de propergoles, se podía contar con una capacidad
de maniobra de +9.7 millones kgf-seg. Para el control de orientación
del orbitador, se contaba con 38 motores de 400 kgf, más
8 motores de 20 kgf. El impulso específico de estos motores
era de 275-295 segundos. |
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Guiado
- El Buran estaba equipado con un sistema de control de vuelo
redundante (todo tiempo) AIK, y una giro-plataforma. Este sistema
de vuelo automatizado podía detectar fallas, derivando
a equipos de reserva si fuera necesario. Para situaciones de
vuelo de emergencia, se disponía de programas alternativos.
Todas las operaciones de acople y del brazo robot eran automáticas,
con la única excepción de la última fase
de acople, cuando se empleaba el brazo robot. Los sistemas de
navegación por radio, construidos por Vympel y desarrollados
por NIP Gromov, constituían un conjunto redundante de
navegación, capaz de realizar aterrizajes de precisión
completamente automáticos. Se disponía del control
manual sólo como "reserva", es decir cuando
fallaban todos los sistemas automáticos. |
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Celdas de Combustible
- Fueron construidas por el Ural Electrochemical Combinat (UEK),
Savchuk. Producían 30 kW, con una densidad de potencia
de 600 w-hr/kg. Eran las primeras celdas de combustible operacionales
soviéticas, y también fueron las primeras del
mundo en usar hidrógeno y oxígeno criogénico
de fase crítica. Las cuatro celdas de combustible eran
alimentadas por dos criostatos esféricos de hidrógeno,
dos criostatos de oxígeno, y dos unidades de sumidero.
El agua que estos elementos producían, se usaba para
las necesidades de ese líquido del orbitador. Los elementos
criogénicos abordo de Buran, podían permanecer
de 15 a 20 días sin refrigeración.
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Vista 3D o en "rayos
x" del Buran |
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