EMP teszteszközök: az EMPRESS II bárka és a TRESTLE

2017. június 07. 13:20 - Maga Lenin

A posztban talán még a sokat látott törzsközönség számára sem igazán ismert területről, az (atomrobbantásból származó) elektromágneses impulzusokról és tesztelésükről lesz szó.

A modern élet, így a hadviselés alapját mindinkább a mögöttes elektronikai rendszerek jelentik. Azonban a hardver sérülékenysége ritkán említett téma, ellentétben a mostanra majdhogynem elsődleges fontosságúvá vált hekkertámadásokkal. Pedig a fizikailag pusztító nukleáris fegyverek bevetésének egyik, tulajdonképpen egyáltalán nem mellékes hatása az elektromágneses impulzus, angol rövidítéssel EMP létrejötte. Ez megbéníthatja az elektronikai rendszereket a robbanás tűz- és lökéshullámán kívül is.

 

Már a legelső atomkísérletektől kezdve nyilvánvaló volt az, hogy a lökéshullám, a hő- és ionizáló sugárzáson felül – mint az atombomba közvetlen hatásai – a kísérőjelenségek között van a nagy mennyiségű ionizált levegőrészecske, valamint a béta részecskék okozta zavaró hatás a rádióadások terén. Ez nem elsősorban a kommunikáció, hanem a radarok „megvakulása” miatt nagy gond. Egy megfelelően pozícionált robbantással még magasabb frekvenciákon is több tíz másodperces „zavarást” lehet létrehozni, ami jól előkészítheti a terepet a közvetlenül ez után érkező, tömeges csapásnak.

De még ennél is veszélyesebb egy, bizonyos tekintetben hasonló, de fizikai hátterét és hatását tekintve eltérő jelenség, a szóban forgó EMP létrejötte. Az atomfegyverek robbanása során felszabaduló energia kb. 0,1-0,5%-a realizálódik gamma sugárzás, azaz igen magas frekvenciájú fotonok formájában. Ezek a levegő atomjairól elektronokat szakíthatnak le, melyek mozgása végső soron hatalmas elektromos térerősséget generál, és ezzel tönkreteszi az erre fogékony eszközöket. Nagyjából 50 kV/m térerősség jöhet létre ilyenkor, ami már számos, ipari értelemben véve is szigetelőnek nevezett anyag átütési határát jelenti – nyilván a nem védett, vezetőképes kábelek, antennák, stb. esetében ez katasztrofális hatást jelent. Áramerősséget tekintve 100 kiloamperes (!) értékek is előfordulhatnak, amit persze nem sok minden visel el.

starfish_wide.jpg

A Starfish Prime nukleáris teszt 1962. július 9-én, Honoluluból nézve. Bár Hawaii 1445 km-re van a Johnston-szigettől, amely fölé célozták a Thor rakétával indított, W49 típusú hidrogénbombát, a 400 km magasan történt, 1,4 Mt-s detonáció miatt a fenti látvány fogadta a lakosokat és turistákat éjszaka. Tulajdonképpen sarki fényt láthattak a „szivárvány bomba partikon” résztvevők. Mellékesen az első távközlési műholdat, a Telstart, az első brit műholdat, az Ariel 1-est, és még 5 másikat is sikerült tönkretenni, de ezt a gamma sugárzás okozta (forrás)

Bár az USA egy nagy magasságú nukleáris tesztet megúszott pár, Hawaii szigetén kiégett utcai lámpával (lásd fenti kép), a Szovjetunió ázsiai része feletti egyik robbantás (No.184) során sikerült telefonhálózatokban 2500 amperes áramlökést produkálni, ami nyilván azonnal tönkretette a rendszert. Igaz, erre azért valamennyire gondoltak, mert direkt előre felszerelték mérőeszközökkel az érintett szakaszokat…

Tovább
44 komment

(frissítve!) Aktualitások: DARPA (Boeing) XS-1, azaz a spirál folytatódik ÉS a Stratolaunch elkészülte

2017. május 25. 23:40 - Maga Lenin

A frissítés után a poszt második részében röviden a Stratolaunch elkészültéről.

Az X-37B minapi leszállásával egyidejűleg jelent meg a Spirál program amerikai leszármazottjait ismertető poszt, de az aktualitások ismét utolérték a blogot: 2017. május 24-én jelentette be a DARPA, a Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Ügynöksége, hogy az XS-1 űrrepülőgépet a Boeing fejlesztheti ki.

darpa-space-plane-xs1.jpg

Tovább
5 komment

Rakétaindítás deluxe, 3/B rész, avagy 747-essel az űrbe

2017. május 09. 18:54 - Maga Lenin

A kettébontott poszt második része. E rész forrásai szintén az előzőben találhatóak meg!

 

Amihez tuning Jumbo Jet kell: az ALSV terv

A HL-20 tehát a BOR-4-esen át a Spirálhoz kapcsolódik, azaz a blog előző témájához. Egy korábbi, kétrészes, számos különleges Boeing 747-est felvonultató poszthoz pedig egy katonai, légi indítású TSTO tanulmányterv kapcsolódik, és ad alkalmat néhány ugyancsak speciális Jumbo Jet átalakítási ötlet ismertetésére.

 

A vizsgált Space Sortie Vehicle (SSV, azaz „Űrmisszió Jármű”, de sokkal jobb egy nem tükörfordítás: Katonai Űrkomp) az előzőekben említett, ’70-es, ’80-as évek fordulóján született tervek egyike, de ezúttal nem a NASA, hanem a légierő részére ajánlották a gyártók közül páran. Ezért nem is központi igényre zajlott a „program”, így pontos kezdő dátumot nem is lehet megadni. Ezzel együtt nagyon gyorsan ALSV, azaz Air Launched Sortie Vehicle (kb. Légi Indítású Katonai Űrkomp) névre váltott az SSV. A cél annak megállapítása volt, hogy az STS űrsiklóhoz kifejlesztett technológiák alkalmazása egy kicsi, de rugalmas katonai űrrepülő megalkotásánál megfelelően olcsó és használható indítóplatformot eredményez-e. Kezdetben az ALSV feladata egy kisméretű műhold feljuttatása volt, bármely, (LH2 és LOX) rakétaüzemanyagot tároló légierős bázisról, továbbá igen széles keringési jellemzők mellett.

Tovább
3 komment

Rakétaindítás deluxe, 3/A rész, avagy a Spirál utódai nyugaton

2017. május 07. 15:44 - Maga Lenin

A posztban összeér az előző, 5 részes Spirál-ismertető, valamint a korábbi, kétrészes Rakétaindítás deluxe poszt témája, alapvetően a Spirál tervének nyugati befolyása alapján.

/Hossza miatt az eredeti posztot ketté kellett bontani./

Amerikai Spirál

A Spirál projektet ismertető sorozat utolsó részében röviden szó volt az Uragan űrvadászgép feltételezett programjáról. Ha az ott említett dátumoktól eltekintünk, egy, kissé eltérő irányból közelítve is közvetett bizonyítékot találhattak a nyugati elemzők az Uragan létére. Miután a Royal Australian Air Force AP-3C Orionjai lencsevégre kapták a Kókusz-szigetek és országuk között vizet ért két BOR-4-est 1982 és ’83-ban, majd egy évvel később már a BOR-5 sorozat indításai kezdődtek meg, és az évtized végén bemutatkozott a Buran űrrepülőgép, kérdésként adódott, hogy vajon mi célja volt akkor a BOR-4 sorozatnak? Hiszen a Buran teljesen eltérő alakja miatt azt a programot nagy mértékben nem tudta támogatni a -4-es sorozat. Ebbe a képbe tökéletesen illett a feltételezett Uragan űrvadászgép programja. Így már nem tűnt felesleges pénzkidobásnak a 4+2 indítást megért BOR-4 széria (indítások és felkutatás hajókkal), meg hogy miért titkolták annyira (vagyis szerették volna) a szovjetek a kicsiny űrrepülő-modelleket. Elvégre a világ első űrvadászgépe nyilván szigorúan titkos kellett, hogy legyen.

bor4_10.gif

A BOR-4 Kozmosz-1445 példánya kiemelés közben, szovjet rombolóval és ausztrál Orionnal. A sárga füst elvileg a kis űrrepülő könnyebb megtalálását szolgáló megoldás volt (forrás)

Aztán az Uragan – képzeletbeli – felvázolásán kívül is lett következménye a Kozmosz-1374 és 1445-nek, ezúttal már konkrétan az Egyesült Államokban. A ’60-as évek során a NASA és a Northrop már több felhajtóerő-termelő test kialakítású kísérleti géppel végzett repüléseket, ugyancsak a valamilyen formában folyamatosan tervezgetett amerikai űrrepülőgépek visszatérési tulajdonságait vizsgálva. Közülük (NASA M2-F1, Northrop M2-F2 és F3, illetve később a Martin X-24) általában a HL-10 jelzésűt említik elsősorban. Ez a kis gép hasonlított a BOR-4-esre, de nem rendelkezett annak mozgatható szárnyaival. Ezzel eltért a korábbi, Dyna-Soar (X-20) program űrhajójának alakjától is, és persze az STS űrsiklójától is.

Hogy megbizonyosodjanak a szovjet koncepció tulajdonságairól, a NASA egy modellt épített az ausztrálok fotói alapján. A langley-i szélcsatornában megfúvatva – némelyek meglepetésére – kiderült, hogy a szovjetek ezúttal is kiváló munkát végeztek az aerodinamika terén, mert az adatokból 2000 km-es, légkörbe lépés utáni manőverezési képesség következett. A stabilitás mind hiper-, mind szuperszonikus tartományban kiváló volt, és a felmelegedést is jól kordában tartotta a BOR-4 alakja. A kapott eredményeket aztán lett hol felhasználni.

bor-4_hl-20_modell.jpg

Tovább
6 komment

A szovjet Spirál katonai űrrepülőgép-rendszer, 5. rész

2017. április 06. 19:44 - Maga Lenin

A Spirál programot bemutató sorozat utolsó részében többé-kevésbé lazábban kapcsolódó témák kerülnek sorra: a BOR űrrepülők, a Buran programmal való kapcsolat, a MAKSz, a Spirál korabeli és még korábbi "rokonai", illetve különleges "vadászgépek". A rövid zárszó után a források felsorolása jön. Aki az elejéről kezdené, annak az első rész ITT /az előző pedig ITT/.

 

A BOR kísérleti űrrepülőgépek

Ezek a kísérleti visszatérő egységek nagyon szorosan kapcsolódnak a Spirálhoz, hiszen annak légkörbe lépési tesztjeire készültek, de a BOR program a végén a Buran tervezését támogatta már.

 

A ballisztikus kapszulákhoz képest a felhajtóerő-termelő test koncepciójú Spirál űrrepülő egészen máshogy viselkedett a légkörbe lépés közben. Ezért már 1966-ban megkezdődött a BOR rövidítésű program, azaz a pilóta nélküli orbitális rakétarepülőgépek szériája (Беспилотный Орбитальный Ракетоплан). A tervezési és a szélcsatorna-adatokat egyaránt valódi kísérletekkel kellett igazolni, csökkentett léptékű modellekkel. A hagyományos hordozórakétával induló, egyharmad vagy fele méretű gépek ejtőernyőkkel értek földet/vizet, majd onnan a haditengerészet hajói halászták ki őket.

A párhuzam tehát elég jó a harmadik részben, röviden bemutatott, amerikai ASSET programmal.

bor-1.jpg

Az első a pilóta nélküli orbitális rakétarepülőgépek sorából, a BOR-1. További számos kép ITT, nem csak az első gépről (forrás)

Tovább
3 komment

A szovjet Spirál katonai űrrepülőgép-rendszer, 4. rész

2017. március 23. 15:49 - Maga Lenin

A Spirál program ismertetése a kísérleti, EPOSz projektté válással, az ennek során végzett repülésekkel, valamint ezek végével folytatódik. Az előző rész ITT, az első pedig ITT.

 

Spirálból EPOSz

A szovjet űrprogram áttekintése messze-messze meghaladja a sorozat kereteit, mégis pár, kapcsolódó gondolat erejéig erről is kell szólni, hiszen a teljes program menete befolyásolta a Spirál sorsát is.

Az USA megtapasztalta, hogy mire vezet, ha nincs egy koordináló szervezet az űrhajózási projekt élén, hiszen a NASA késői létrehozása zajos űrsikereket engedett át a szovjeteknek a ’60-as évek első feléig. Viszont eleinte a „szocialista munka sikere” az űrben nyilván nem sarkallta a Szovjetuniót űprogramja menedzselésének átgondolására, hiszen jöttek az eredmények. Pedig a helyzet nagyon bonyolult, és már rövid távon is kedvezőtlen volt. Az űripar külön szereplőként jelent meg a repülőgépipar mellett, és alatta-mellette volt a teljes szovjet katonai-ipari komplexumnak. (Amerikában viszont a nagy repülőgépgyárak lettek az űrhajók gyártói is, plusz ott volt a koordinátor, a NASA.) Az olyan, nagyszerű, egyben viszont nagyravágyó mérnökök, mint Koroljov, Glusko és Cselomej, egymással vetélkedve próbálták elnyerni a katonai- és pártvezetők bizalmát projektjeik számára. Emellett a hadsereg prominensei, akik nagy befolyással és pénzzel rendelkeztek, szintén a maguk szája íze szerint próbálták alakítani a folyamatokat, csakhogy, még köreikben sem volt egységes irányvonal. Erre már volt utalás korábban a sorozatban: Kamanyin a Spirál egyik fő támogatója volt, de más katonai vezetők egyáltalán nem voltak a program mellett. Az űripar elkülönültsége miatt mellett eleve sokak szemét szúrta a Spirál, ami repülőgép-tervező irodák terméke volt (MiG és Tupoljev).

1966-ban meghalt Koroljov, és utóda (az OKB-1 élén is), Vaszilij Misin egyáltalán nem állt a helyzet magaslatán. Persze nem volt könnyű dolga, mert az óriás N1 holdrakéta – utólag jól láthatóan – hibás koncepcióra épült sok kis hajtóművével, és mivel emiatt a holdraszállásért folytatott verseny elveszett, már nem volt meg a teljes támogatás a legfelsőbb szintekről az űrprogram irányába. (A Spirál irányába pedig sosem volt meg igazából.) A hadsereg a „polgári” kutatásoktól eltérő terveken gondolkozott, és Glusko is a maga előrejutásán fáradozott az elég zavaros helyzetben.

n1.jpg

Felül a gigantikus N1 rakéta a kilövőállásban, lásd viszonyításképpen az embereket az aljánál! A rakéta amúgy gyakorlatilag azonos méretű volt, mint az amerikai Saturn V, csak annál sokkal megbízhatatlanabb (4-ből 4 kudarc), amivel tönkretette a szovjet holdprogramot. Alul az N1 alja is látható, a 30 hajtómű fúvókájával, miközben a különleges vasúti szerelvény az indítóálláshoz tolja a rakétát (forrás: fenti, lenti)

n1_alja.jpg

Tovább
8 komment

A szovjet Spirál katonai űrrepülőgép-rendszer, 3. rész

2017. március 08. 18:03 - Maga Lenin

A harmadik részben a Spirál űrrepülőgépének visszatérés közbeni hővédelme, valamint a különböző feladatkörű változatok kerülnek bemutatásra. Az előző rész ITT, az első pedig ITT.

 

A visszatérési manőver és az OSz ehhez igazodó szerkezete

A küldetés végeztével a lassuló OSz 45-65 fokos (máshol: 53°), azaz nagy állásszöggel lépett be a felső légkörbe, meghajtás nélkül. Az oldalcsúszást is 5 fokon belül kellett tartani, nehogy a hőterhelés túl nagy legyen egyes, nem erre méretezett felületeken. Ekkor a szárnyak még felhajtott állapotban vannak, és többek közt későbbi, repülési pozícióba rögzítésük tette lehetővé, hogy az űrrepülő a belépési ponttól 4000-6000 kilométerre repüljön el előrefelé, és 1100-1500 km-es oldalirányú kitérésre is képes legyen.

spiral_visszateres_elejen.jpgAz OSz fotófelderítő verziója a visszatérés kezdetén. Látható a pilóta nézőkéjének és a fényképezőgépnek a nyílása is, utóbbi felett jobbra a bal első csúszótalp behúzva (forrás)

Tovább
11 komment

A szovjet Spirál katonai űrrepülőgép-rendszer, 2. rész

2017. február 19. 15:05 - Maga Lenin

A Spirál rendszert bemutató sorozat második része a meghajtás elméleti kérdéseivel és gyakorlati megvalósításával foglalkozik, valamint magával az űrrepülőgéppel. Az előző rész ITT.

 

Az elméleti megfontolások a hajtóanyagok mögött

A rakétamotorok számára számos hajtóanyag, és azok még több kombinációja rendelkezésre állt már akkoriban is, de a fentiekben említett fluor nincs a megszokottak között. A rakétatechnológia rohamos fejlesztése során, a második világháború előtt, nem volt túlsúlyban a katonai alkalmazás, ezért nem volt sem igény, sem háttérkapacitás egyes, elméletben persze ismert, nagy hatékonyságú, de egyben rendkívül korrodáló és/vagy mérgező anyagok használatára. Ezek közé tartozott az oxigénnél is jobb oxidálószer (ebből látszik, hogy a név kissé megtévesztő), a fluor, ez az igen reaktív halogén elem. A fluor elektronegativitása az ismert elemek közül a legnagyobb, nem csoda, hogy így „erősebb” reakcióba tud lépni oxidálószerként az üzemanyagokkal. Csakhogy a fluor igen veszélyes anyag, súlyos égést tud okozni a bőrön, de még nagyobb gond, hogy nem nehéz fluorgázzal felgyújtani akár a vizet (!), vagyis nagyon körülményes a rakétákhoz felhasználandó LF2, azaz folyékony fluormolekulák (liquid F2) tárolása is. Amíg a szokásosnak mondható folyékony oxigén (LOX) és folyékony hidrogén (LH2) keverék vizet eredményez reakciója során, addig az LF2+LH2 hidrogén-fluoridot, ami, bár nem olyan erős sav, de a legtöbb fémnek (és a feltöltést végző személyzetnek) sem tesz jót. Nyilván nem mindegy, hogy egy rakéta adott esetben több száz tonna vizet lövell ki magából, vagy ugyanannyi hidrogén-fluorid savat – ez már az alkalmazhatóságot is nehezíti, nem csak környezetvédelmileg aggályos. Ha mindez nem lenne elég, az LF2 előállítása sokszorosan drágább, mint az LOX-é (egy hihetőnek tűnő fórumbejegyzés szerint 150-szeres volt a pénzbeli különbség 1959-ben a NASA kísérletei során).

 

hf_uveg_2.jpg

Az oktatóvideóból származó képen látható, hogy a hidrogén-fluorid tömény vizes oldata még az – igaz, megkarcolt – üveget is megmarja, oldja. A hidrogén és a fluor még -252°C-on is robbanásszerűen ég el, amivel a rakétahajtóművekben 4000°C is létrehozható. A víz halványlilás lánggal ég fluor közreműködésével, ami az egyetlen reakció, amikor az oxigén az égés terméke (forrás)

Tovább
16 komment

A szovjet Spirál katonai űrrepülőgép-rendszer, 1. rész

2017. február 05. 17:50 - Maga Lenin

Ezúttal egy, a korát és a lehetőségeket messze megelőző szovjet programról lesz szó, melynek célja egy rugalmasan és (viszonylag) gazdaságosan használható, alacsony Föld körüli pályát elérni képes, repülőgép-szerű űrhajó és a hozzá tartozó kiegészítők megalkotása volt. Mindez a blogon már számtalanszor szerepelt, nagyratörő tervekkel teli '60-as (és '70-es) években. A mostani, első részben - szokás szerint - kissé távolabbról indul a történet.

nyito1_spiral.jpg

A világűrbe, de hogyan?

A történelmi előzmények és az addigi technikai fejlesztések iránya nyomán az 1940-es évtizedben elérhető közelségbe került a világűr, mégpedig rakétamotorok hajtotta eszközökkel. A második világháború után kezdődő, szuperhatalmak közötti űrverseny kíméletlenül előtérbe hozta a legegyszerűbb, és így leggyorsabb megoldásokat. Ezért, bár a kezdetektől foglalkoztatta a szakembereket a repülőgépszerűen használható űrhajó, ehhez mérten a többfokozatú hordozórakétára szerelt, ballisztikus pályákat használó űrkapszula ránézésre is 10 évvel hamarabb elkészülhetett. Ez pedig hamar eldöntötte a fő fejlesztési irányt mind keleten, mind nyugaton. Mindez elsősorban az emberes küldetésekre vonatkozik, de alapvetően igaz az automatikus eszközök űrbe juttatására is. Hamarosan tehát rendelkezésre álltak az első, a katonai ballisztikus rakétákkal közeli rokonságban álló űrrakéták. Ezek pontos angol megnevezése sokatmondó: expendable launch vehicle, azaz „eldobható” (vagyis nem újrafelhasználható) indítójármű. Első pillantásra is nyilvánvaló a helyzet: a Gagarint felvivő, 151,5 tonnás Vosztok a tetején lévő űrkapszula 4,7 tonnás tömegét szállította az űrbe, vagyis a rakéta tömegének mintegy 3%-át. A rakéta pedig egyáltalán nem volt olcsó, nem szólva a különleges kilövőállásról, és az egész rendszer igen alacsony fokú rugalmasságáról.

vostok.jpg

Gagarin az indítás során, a Vosztok-1-en. A rakéta az R-7 interkontinentális ballisztikus rakéta egyik változatának tekinthető, és jellegzetes formája máig tovább él a Szojuz űrhajók képében. No meg a hatékonysága is –igaz, hogy cserébe a Szojuz az egyik legkiforrottabb emberes hordozóeszköz (forrás)

Mennyivel elegánsabb volna egy, számos reptérről indulni képes, a küldetés típusát, de végrehajtását tekintve is rugalmas, viszonylag tág határok között manőverezhető, és számos alkalommal felhasználható rendszer. Persze azon kívül, hogy elegáns, olcsóbb is, kiszolgálása egyszerűbb, lehetőségei szélesebb körűek, és az sem utolsó szempont, hogy a személyzet fiziológiai terhelése jóval kedvezőbb. Mindezek az előnyök az adott korszakban elsősorban a harci használhatóságot növelték.

Egyébként is, ekkor még az USA is – hiába a NASA – jelentős részben katonai nézőpontból tekintett az egész űrprogramra. Ez nem is csoda, a pénz és a technika egy részét a hadsereg (légierő), a többit meg közvetlenül az állam adta. A hordozórakéták szimbiózisban fejlődtek a hadászati csapásmérő rakétákkal, és korlátlan lehetőségekkel kecsegtetett a világűr hadszíntérré tétele.

Amíg az első űrhajósok szinte mozdulni sem tudtak apró kapszuláikban, vagy Gagarinnak és társainak ejtőernyővel kellett kiugrania a visszatérés során, addig a katonák már egész mást láttak. A kisméretű űrrepülőgépek egy-két fős személyzete kamerákkal fotózhatta a felszínt; radarokkal folytathatott felderítést az óceánokon lévő hajók ellenében; megfigyelhette, megzavarhatta, esetleg meg is semmisíthette az ellenséges műholdakat, akár űrséták során; és kiemelt földi célokra indíthatott atomfegyvereket váratlan irányokból; de védelmi műveleteket és űreszközök karbantartását is elvégezhette. Mindezt egy katonai repülőgéphez hasonlítható környezetben és fizikai terhelések mellett, bármikor és bárhol a világűrben.

 

Űrrepülőgép

Mindezeket az Egyesült Államokban is látták, ezért nem is csoda, hogy 1957. októberében elindították a System 464L Dyna-Soar programot, mely egy, a fentiekben leírtaknak megfelelő űrrepülőgép szolgálatba állítását célozta meg. Igaz, a Dyna-Soar, melyet végül a Boeing fejlesztett X-20 néven, egy hagyományos, egyszer használatos hordozórakétával jutott volna el az űrbe. A költséges projekt azonban műszaki nehézségekbe ütközött, nem volt egyetértés a gyártók és a légierő közt az indító rakéta típusában, és ezek, más gondokkal együtt, 1963-ban a törléshez vezettek. Mai értéken 5 milliárd dollárt költöttek el, ami egyáltalán nem kevés.

x-20.jpg

A Dyna-Soar start közben, ezúttal egy Saturn C-1 (Saturn I) által a levegőbe emelve. A Boeing tervezte űrrepülő mintegy 450 kg terhet vihetett, és „hagyományos” kialakítással, azaz külön törzzsel és szárnnyal, valamint teljesen lapos alsó résszel készült (volna) (forrás)

Tovább
7 komment