אוראלווגונזווד: 60 שנה בחלל
הצו הראשון להקמת מתחם תדלוק לרקטה התקבל בקיץ 1954.
כל תלמיד בית ספר יודע שמסע בחלל מתחיל בכדור הארץ ומתרחש במסלול או על פני כוכבי לכת אחרים. והמפתח להצלחה הוא קוסמודרום מודרני וציוד רובוטי מושלם לחקר גרמי שמיים. מעניין שבין החלוצים ביצירת טכנולוגיית חלל מהשורה הראשונה היו לשכות עיצוב, מפעלים ומכוני מחקר שהיו חלק מהמערכת. טַנק התעשייה, והם כיום חלק מתאגיד המחקר והייצור UVZ. זוהי Uralvagonzavod, החברה האם של NPK, JSC Uralkriomash (Nizhny Tagil), JSC All-Russian Research Institute of Transportation (St. Petersburg) and JSC Ural Research Technological Institute (יקטרינבורג).
מפעל טנקים וטכנולוגיית טמפרטורה נמוכה
ייצור טילים בליסטיים מאז אביב 1946 הצריך יצירת אמצעי להובלת חמצן נוזלי, מחמצן לדלק רקטי. פיתוחם של מיכלים קריוגניים הופקד במקור על מפעל מריופול על שם איליץ'. תוך שימוש כדגם הטנק הגרמני ששימש לתדלוק רקטות V-2, בשנת 1949 ייצר מריופול אצווה קטנה של טנקים 21N. יחד עם הציוד שנתפס הם דאגו לשיגור טילי R-1 ו-R-2. מתכנני מריופול הצליחו להכין תכנון משופר של מיכל ה-21H1, אך אז, לבקשת משרד תעשיית בניית הספינות, שהיה אחראי על המפעל על שם איליץ', הצליחו להעביר את הנושא למחלקות אחרות. אז בינואר 1953, הפקודה עברה לאוראלווגונצאבוד.
משיכת מפעל "לא ליבה" נראית במבט ראשון כקפיצת מדרגה, גחמה בירוקרטית. אבל הטכנולוגיה לייצור טנקי 21H1, שפותחה במפעל איליץ', הייתה עמלנית מדי, דרשה שטחי ייצור גדולים ולא התאימה במיוחד לייצור המוני. ב-UVZ, חוסר הניסיון ביצירת ציוד בטמפרטורה נמוכה פוצה על ידי ההסמכה הגבוהה של עובדים, מהנדסים ומדענים של מכונים סניפים.
בפברואר 1953 החלה עבודת ניסוי מסביב לשעון במעבדות המפעל. הטכנולוגיה של ריתוך הכלי הפנימי של מיכל קריוגני מיריעות סגסוגת אלומיניום AMts פותחה בניסוי. במקביל, קבוצה של מעצבי מפעל המבוססים על טנק 21H1 יצרה דגם חדש - 8G52, אשר נבדל בפשטות, אמינות, ייצור. הייצור הסדרתי של פריטים חדשים החל באוקטובר 1953 והבטיח אספקת חמצן נוזלי לטווחי טילים. הייצור המוצלח של מיכלי 8G52 (עד 150 יחידות בשנה) אישר את הפוטנציאל הגבוה של המפעל. ובנייתו של בניין חדש 200, בשטח של 16 מ"ר, המיועד להרכבת מוצרים קריוגניים, הרחיבה משמעותית את אפשרויות הייצור החדש.
מתחם תדלוק ל"שבע" האגדי
באמצע השנה שלאחר מכן, 1954, אורלוואגונזבוד, שכבר היה עמוס בצו ממלכתי לייצור סדרתי של טנקים, קרונות משא, טנקים קריוגניים, התברר כמועמד היחיד ליצירת מתחם מילוי לרקטת R-7 החדשה. . תנאי ההתייחסות אושרו ב-27 באוגוסט 1954 על ידי המעצב הראשי של מערכות רקטות וחלל, סרגיי קורולב, והמעצב הראשי של ציוד שיגור קרקעי, ולדימיר ברמין. הפרויקט המדעי והטכני החדש דרש מחקר חישוב תיאורטי וניסויי יסודי ובסיס ייצור רב עוצמה. לכן, ב-1 באוקטובר הוקמה ב-UVZ לשכת עיצוב מיוחדת לטכנולוגיה קריוגנית וציוד שיגור קרקעי, OKB-250, בראשות מתודיוס ורמייב.
עד אביב 1957 הוכשר מערך שלם של רכבי תדלוק. מכלית הרכבת 8G117 עם משאבות קריוגניות חזקות פתרה את הבעיה של מילוי ה-G23 ב-31 טון חמצן נוזלי תוך 159-5000 דקות בקצב של 6000-7 ליטר לדקה. למיכלי ה-R-8 לא היה בידוד תרמי להפחתת המסה הכוללת, ולאחר תדלוק עד להמראה הרקטה נדרש חידוש מתמיד כדי לפצות על הפסדים מהתאדות החמצן הנוזלי. על "חובה" זו השתלטה מכלית התדלוק 118G8. והמוצר המיוחד 128G7 סיפק ל-R-XNUMX חנקן נוזלי, ששימש ללחץ על מיכלי הרקטות. היחידות יוצרו בגרסה ניידת, שאפשרה לפנות אותן במהירות עם שאריות של נוזלים קריוגניים.
לאחר השיגור ההיסטורי של רקטת R-4 עם לוויין מלאכותי ב-1957 באוקטובר 7, הוענק לקבוצת מומחים ממפעלים ומכוני מחקר שונים את התואר חתני פרס לנין. ביניהם היה המעצב הראשי של OKB-250 Methodius Veremiev.
עידן טיסות החלל המאוישות
מתקני תדלוק ניידים המיוצרים על ידי UVZ הבטיחו את ההשקה המוצלחת של רכב השיגור Vostok-1 ואת השיגורים הבאים של הספינות מסדרת Vostok ו-Voskhod. עידן הקוסמונאוטיקה המאוישת החל.
המומחים OKB-250, בינתיים, הגיעו לכיבוש הוואקום. המיכלים הביתיים הראשונים עם בידוד אבקת ואקום (8G512 ו-8G513) פותחו בשנת 1960 והבטיחו אספקת נוזלים קריוגניים לנמלי חלל כמעט ללא אובדן מאידוי. בפעם הראשונה ב היסטוריה התעשייה המקומית סופקה עם אטימות ואקום של כלי שיט בנפחים גדולים. הם הפכו לעיצוב הבסיסי לדור חדש של מיכלים קריוגניים מודרניים.
הפיתוח של מערכת הרקטות והחלל סויוז, שהחל בשנות ה-60, היה הבסיס לתוכניות החלל לטיסות מאוישות בברית המועצות, הצריך שחזור של האמצעים לאחסון ומילוי חמצן נוזלי וחנקן בקוסמודרום בייקונור. המערכת הנייחת הראשונה 11G722 נוצרה על ידי OKB-250 בשנים 1964-1966. הוא כלל מתקני אחסון לחמצן נוזלי וחנקן, הממוקמים בחדר מוגן מפני פעולת סילון גז במהלך שיגור רקטה, חדר משאבות, תקשורת תדלוק ומכשור. בניגוד למתקני תדלוק ניידים קודמים, המערכת הנייחת לא דרשה הכנה מורכבת של תקשורת לפני כל תדלוק ופינוי של מתקני תדלוק לפני שיגור רקטה, וכן הבטיחה אחסון ארוך טווח ואמין של גזים נוזליים. בצורה מודרנית, 11G722 משמש עד היום.
בשנת 1965, עובדים קריוגניים של תגיל הפכו למשתתפים בתוכנית ליצירת רכב שיגור מסוג חדש בעל אנרגיה גבוהה ומאפיינים תפעוליים - הפרוטון. לחידוש היה כושר נשיאה גדול יותר מהסויוז, עקב התקנת השלב הרביעי - שלב ד' העליון. מרכיב הדלק העיקרי עבורו היה נפט וחמצן נוזלי מצונן-על, בעל צפיפות גבוהה מהרגיל. בעת יצירת מערכת לקירור-על של הנוזל הקריוגני ומילוי השלב העליון, היה צורך לפתור מספר בעיות טכניות, שהעיקרית שבהן הייתה שמירה על הטמפרטורה שנקבעה (עד -195 מעלות צלזיוס) בזמן שבהתחלה, כאשר הטנק, שלא היה לו בידוד תרמי, היה מחומם. תת-קירור של חמצן נוזלי לפני אספקתו לשלב העליון הושג באמצעות שאיבתו דרך מחליף חום בחנקן נוזלי. תחילה צונן קו התדלוק של בלוק D, לאחר מכן תודלקו המיכלים, בהם נשמרה הטמפרטורה הנדרשת עד לשיגור השיגור. באופן כללי, המערכת הקריוגנית 11G725 כללה יחידות לאחסון, קירור-על של חמצן נוזלי ומילויו בשלב D העליון של טיל הפרוטון. הוא הופעל בשנים 1966-1967, ושיטת קירור העל ומילוי דלק רקטי החלה לשמש ביצירת מערכות טילים אחרות.
תוכנית הירח
בשנת 1964 השיקה ברית המועצות תוכנית לטוס מסביב לירח ולהנחית קוסמונאוט עליו. H1-LZ הפך למעין מאזן פוליטי לפרויקט אמריקאי דומה. לצורך יישומו, הוא היה אמור להשתמש ברקטה רב-תכליתית מסוג H1 הכבד עם דלק מימן-חמצן יעיל חדש. מערכת אספקת החשמל (PSS) של קומפלקס מסלול הירח (LOC) התבססה על שימוש במחולל אלקטרוכימי מימן-חמצן.
מאז 1966, ייצור קריוגני OKB-250 ו-UVZ עובדים על יצירת אמצעים לאספקה, אחסון ומילוי חמצן נוזלי ומימן בטוהר גבוה לתוך מיכלי ה-EPS של מתחם מסלול הירח LZ. בשנים 1968–1969 נוסה לראשונה בהצלחה בביקונור ציוד לאחסון ומילוי מימן נוזלי, הדלק הרקטי היעיל ביותר, אך נפיץ ביותר. אבל הובלתו לקוסמודרום דרשה יצירת טנק חדש, שפיתוחו נערך גם על ידי צוות OKB-250. משימה זו הייתה הרבה יותר קשה מהקודמות: טמפרטורת המימן הייתה רק 20 מעלות מעל האפס המוחלט, מה שהצריך בידוד-על עם ואקום עמוק יותר. כל זה התגלם בקרון טנק הרכבת ZhVTS-100 עם בידוד מסך-אבק-וואקום. הייצור הסדרתי שלו החל בשנת 1969, הגרסאות המשודרגות - ZhVTS-100M ו- ZhVTS-100M2 שימשו בפרויקטים אחרים בחלל.
רובר חלל ראשון
לאחר הנחיתה המוצלחת של האמריקאים על הירח ב-1969 וארבעה שיגורים לא מוצלחים של מערכת הרקטות והחלל N1-LZ, נסגר הפרויקט הסובייטי. אבל אין צורך לדבר על כישלונו: מסוף שנות ה-50 ועד 1976 יושמו באופן שיטתי ומוצלח פרויקטים לחקר הלוויין של כדור הארץ על ידי כלי רכב בלתי מאוישים. מקום מיוחד בין מכוני המחקר ולשכות התכנון שפיתחו מכשירים לחקר כוכבי לכת תופסת VNIITransmash, ששלטה בכיוון חדש - הנדסת תחבורה בחלל. הכל התחיל בשנת 1963, כאשר המעצב הראשי של OKB-1, סרגיי קורולב, פנה להנהגת מכון המחקר הראשי של תעשיית הטנקים - VNII-100 (מאז 1966 - VNIITransmash) עם הצעה לפתח רובר ירח. המשימה החדשה עברה לראש המחלקה לעקרונות תנועה חדשים, אלכסנדר קמורדז'יאן. המורכבות של תנאי ההפעלה, הפרמטרים הלא ידועים של הקלה ואדמת הירח דרשו פתרונות טכניים חדשים שאינם סטנדרטיים. ואף אחד טוב יותר מהמומחים של VNII-100, עם התמקדותם בחיפוש מתמיד אחר דרכים ואמצעי תחבורה חדשים עבור כלי רכב משוריינים, יכול להתמודד עם המשימה.
כתוצאה מכך, הופיעה שלדה אוטומטית בעלת הנעה עצמית ייחודית "Lunokhod-1" - האמצעי העיקרי לחקר פני הירח. הוא שימש ללימוד התבליט, בניית מפה טופוגרפית של האזור, קביעת התכונות המכניות של הקרקע והטמפרטורה שלה. ב-17 בנובמבר 1970, רכב הירידה של תחנת לונה-17 העביר את רכב השטח אל פני הלוויין של כדור הארץ. התוכנית המדעית בוצעה בשלט רחוק. העבודה של Lunokhod-1 בים הגשמים אישרה את מהימנותה הגבוהה: היא עברה מרחק של 10,5 קילומטרים ב-10,5 חודשים עם אחריות מהיוצרים של שלושה חודשים. זה היה הניצחון של הקוסמונאוטיקה הסובייטית, המוכר על ידי כל התקשורת המערבית.
בעת יצירת השלדה של lunohod, VNIITransmash מעורב באופן נרחב ארגונים בעלי ברית של תעשיית הטנקים. בשנים 1967–1968, המכון למחקר מדעי טכנולוגי של סברדלובסק (SNITI) ייצר עשרה סטים של עשרים פריטי חלקים עבור Lunokhod-1, כולל גוף התקן לקביעת התכונות הפיזיקליות והמכניות של אדמת הירח, גלגל מס' 9 המתגלגל בחופשיות , ובית הנעה הורדה על פני הירח והרמה למצב ההתחלתי של המכשיר והגלגל התשיעי. פרויקט משותף של VNIITransmash, OKB-250 ו-Uralvagonzavod היה יצירת מתחם הציוד Shar לקירור תיבת הבדיקה של הרובר הירח עם חנקן נוזלי על מנת לדמות קרוב לתנאי הירח.
מ-16 בינואר עד 4 ביולי 1973, Lunokhod-2 עבד על לוויין כדור הארץ עם שלדה משופרת המבוססת על תוצאות הפעולה של קודמו. הוא נסע פי 3,5 רחוק.
מרובר ירחי לרובר
בסוף שנות ה-60 - בשנות ה-80, המשיכה VNIITransmash לפתח כלי רכב נשלטים מרחוק לחקר המשטחים של הירח, נוגה, מאדים והלוויין שלו, פובוס. לכל מוצר נמצא מראה מקורי של מערכות תנועה. המיקרו-רובר הראשון של 1971 התבלט במידותיו המינימליות ובהנעה בהליכת סקי. הרכב המתניע PROP-F משנת 1988 נע בצורה קופצת, היעיל ביותר בכוח משיכה נמוך על פני השטח של פובוס. אחד הפיתוחים של המכון - שלדת הרובר - זכה במדליית כסף בסלון ה-44 העולמי להמצאות, מחקר מדעי וחידושים תעשייתיים ("בריסל-אוריקה-1995").
השתתפות פעילה בתוכניות לחקר כוכבי הלכת של מערכת השמש על ידי תחנות אוטומטיות חשפה את הצורך בפיתוח כיוון חדש ומבטיח – חקר קרקעות פלנטריות. בשנות ה-60-90, מומחי VNIITransmash יצרו מכשירים הפועלים במצב אוטומטי לחקר התכונות הפיזיקליות והמכניות של שכבת פני השטח של מאדים, נוגה ופובוס. בשנת 1986 החלה העבודה על פנטומטרים בעלי הנעה עצמית - מכשירים לתנועה בקרקע. בסלון ה-44 שהוזכר כבר "בריסל-אוריקה-1995" הוענק למכון מדליית זהב עבור מכשיר זה.
"אנרגיה" - "בוראן"
מערכת הטילים והחלל הניתנת לשימוש חוזר "Energia - Buran", ששוגרה ב-15 בנובמבר 1988, הייתה תוצאה של פיתוח הקוסמונאוטיקה הסובייטית. יותר מאלף וחצי מפעלים וארגונים של ברית המועצות, כולל OKB-250 (מאז 1980 - לשכת התכנון של אורל להנדסת מכונות) ו-Uralvagonzavod, השתתפו בפרויקט המדעי והטכני הייחודי הזה. בשנת 1976, פיתוח ציוד אספקת חנקן למתחם ה"סטנד-סטארט" האוניברסלי ולמתחם השיגור של רכב השיגור, מערכות לאחסון ומילוי מימן נוזלי וחמצן של חללית בוראן, קבלת חלקם הלא בשימוש לאחר הנחיתה, מערכות ספסל. לקירור על חמצן נוזלי החל.
הניסיון של מתחם מסלול הירח LZ שימש ליצירת מערכות לאחסון ומילוי מכלי מערכת אספקת החשמל (EPS) של החללית המסלולית Buran במימן נוזלי וחמצן בטוהר גבוה. ההבדל העיקרי בפרויקט החדש הוא שמיכלי BOT מולאו ממערכות אחסון נייחות לטווח ארוך בעמדת המוצא, במקום מכליות ניידות. זה דרש אחסון אמין במיוחד של מימן וחמצן בטוהר גבוה. להסרת זיהומים שונים נוצרים לא רק מסננים מיוחדים, אלא גם טכנולוגיות חדשות להבטחת האיכות הגבוהה של נוזלים קריוגניים. הבעיה של הובלת כמות עצומה של מימן נוזלי נפתרה על ידי שיפור הבידוד של מיכל הרכבת ZhVTS-100M והכנסתו לייצור ב-1985.
בשנת 1983, מומחים מ-VNIITransmash הצטרפו לתוכנית: החל פיתוח של אוטומציה של בקרה למערכת לחיזוק ופריסה של המניפולטור המשולב של החללית Buran. הוא נועד להתממשקות מכנית וחשמלית של המניפולטורים המשולבים עם המבנה התומך של הבוראן ומערכות הבקרה של הספינה, כמו גם להפיכת המניפולטורים לתנוחות עבודה והובלה. בשנת 1993, המערכת הותקנה על סיפון הדגימה השנייה של Buran.
תוכניות חלל בינלאומיות
גם עידן ה"רפורמות הכלכליות" לא יכול היה להרוס את הניסיון העיצובי והטכנולוגי הייחודי שנצבר על ידי מכוני מחקר, לשכות עיצוב ומפעלים של תעשיית הטנקים. הוא שוב מצא את עצמו מבוקש, כולל בתוכניות חלל בינלאומיות.
"שיגור ים" - פרויקט משותף של ארה"ב, רוסיה, נורבגיה, אוקראינה פתח דף חדש בטכנולוגיית רקטות וחלל. שיגורי חלל ליד קו המשווה דורשים פחות אנרגיה, מכיוון שסיבוב כדור הארץ עוזר להאיץ את הרקטה. ב-28 במרץ 1999, כאשר שוגרה רקטת Zenit-3SL מהפלטפורמה הימית עם חללית Demostat, המתקנים לאחסון ותדלוק של רכב השיגור בדלק וחנקן נוזלי מתוצרת ה-Tagil OJSC Uralkriomash (היורש של OKB-250 ו-UKBM) פעלו בהצלחה.
בשנות ה-90, VNIITransmash החל בשיתוף פעולה בפרויקטי חלל בינלאומיים (IARES-L, LAMA), שם היה אחראי על פיתוח וייצור של שלדות מדגימה שנועדו לבחור מערכות בקרה שונות עבור רוברים פלנטריים. בהוראת מכון מקס פלנק לכימיה (גרמניה), VNIITransmash יצרה מספר גרסאות של מיקרורובוטים. הם יכלו לנוע על פני משטח מורכב, להתגבר על מכשולים, כמו גם לכוון את הציוד והמכשירים העיקריים.
אזור חדש עבור VNIITransmash היה יצירת פלטפורמה מיוצבת בעלת שלושה צירים בעלת דיוק גבוה "Argus" עבור התוכנית הבינלאומית "Mars-96". זה הבטיח את ייצוב הצירים האופטיים של ציוד מדעי על מושא המחקר על פני כדור הארץ וביצוע סקרי סטריאו ברמת דיוק גבוהה.
בשנות ה-2000, נושא ה"חלל" של תעשיית הטנקים היה מבוקש, כמו בעבר. JSC "Uralkriomash" מתחזקת את הציוד הקריוגני המבצעי של קוסמודרום Baikonur, משתתפת באופן פעיל ביצירת מתחמי שיגור לרכבי שיגור "Soyuz-2" ו-"Angara" בקוסמודרום ווסטוצ'ני. המיזם החל לעבוד על שחזור הייצור של מיכלי מימן הנחוצים ליישום תוכניות חלל מקומיות.
הפרויקטים שנידונו היום לחקר כוכבי הלכת של מערכת השמש אינם יכולים להסתדר בלי ההתפתחויות והניסיון של VNIITransmash.
כל תלמיד בית ספר יודע שמסע בחלל מתחיל בכדור הארץ ומתרחש במסלול או על פני כוכבי לכת אחרים. והמפתח להצלחה הוא קוסמודרום מודרני וציוד רובוטי מושלם לחקר גרמי שמיים. מעניין שבין החלוצים ביצירת טכנולוגיית חלל מהשורה הראשונה היו לשכות עיצוב, מפעלים ומכוני מחקר שהיו חלק מהמערכת. טַנק התעשייה, והם כיום חלק מתאגיד המחקר והייצור UVZ. זוהי Uralvagonzavod, החברה האם של NPK, JSC Uralkriomash (Nizhny Tagil), JSC All-Russian Research Institute of Transportation (St. Petersburg) and JSC Ural Research Technological Institute (יקטרינבורג).
מפעל טנקים וטכנולוגיית טמפרטורה נמוכה
ייצור טילים בליסטיים מאז אביב 1946 הצריך יצירת אמצעי להובלת חמצן נוזלי, מחמצן לדלק רקטי. פיתוחם של מיכלים קריוגניים הופקד במקור על מפעל מריופול על שם איליץ'. תוך שימוש כדגם הטנק הגרמני ששימש לתדלוק רקטות V-2, בשנת 1949 ייצר מריופול אצווה קטנה של טנקים 21N. יחד עם הציוד שנתפס הם דאגו לשיגור טילי R-1 ו-R-2. מתכנני מריופול הצליחו להכין תכנון משופר של מיכל ה-21H1, אך אז, לבקשת משרד תעשיית בניית הספינות, שהיה אחראי על המפעל על שם איליץ', הצליחו להעביר את הנושא למחלקות אחרות. אז בינואר 1953, הפקודה עברה לאוראלווגונצאבוד.
משיכת מפעל "לא ליבה" נראית במבט ראשון כקפיצת מדרגה, גחמה בירוקרטית. אבל הטכנולוגיה לייצור טנקי 21H1, שפותחה במפעל איליץ', הייתה עמלנית מדי, דרשה שטחי ייצור גדולים ולא התאימה במיוחד לייצור המוני. ב-UVZ, חוסר הניסיון ביצירת ציוד בטמפרטורה נמוכה פוצה על ידי ההסמכה הגבוהה של עובדים, מהנדסים ומדענים של מכונים סניפים.
בפברואר 1953 החלה עבודת ניסוי מסביב לשעון במעבדות המפעל. הטכנולוגיה של ריתוך הכלי הפנימי של מיכל קריוגני מיריעות סגסוגת אלומיניום AMts פותחה בניסוי. במקביל, קבוצה של מעצבי מפעל המבוססים על טנק 21H1 יצרה דגם חדש - 8G52, אשר נבדל בפשטות, אמינות, ייצור. הייצור הסדרתי של פריטים חדשים החל באוקטובר 1953 והבטיח אספקת חמצן נוזלי לטווחי טילים. הייצור המוצלח של מיכלי 8G52 (עד 150 יחידות בשנה) אישר את הפוטנציאל הגבוה של המפעל. ובנייתו של בניין חדש 200, בשטח של 16 מ"ר, המיועד להרכבת מוצרים קריוגניים, הרחיבה משמעותית את אפשרויות הייצור החדש.
מתחם תדלוק ל"שבע" האגדי
באמצע השנה שלאחר מכן, 1954, אורלוואגונזבוד, שכבר היה עמוס בצו ממלכתי לייצור סדרתי של טנקים, קרונות משא, טנקים קריוגניים, התברר כמועמד היחיד ליצירת מתחם מילוי לרקטת R-7 החדשה. . תנאי ההתייחסות אושרו ב-27 באוגוסט 1954 על ידי המעצב הראשי של מערכות רקטות וחלל, סרגיי קורולב, והמעצב הראשי של ציוד שיגור קרקעי, ולדימיר ברמין. הפרויקט המדעי והטכני החדש דרש מחקר חישוב תיאורטי וניסויי יסודי ובסיס ייצור רב עוצמה. לכן, ב-1 באוקטובר הוקמה ב-UVZ לשכת עיצוב מיוחדת לטכנולוגיה קריוגנית וציוד שיגור קרקעי, OKB-250, בראשות מתודיוס ורמייב.
עד אביב 1957 הוכשר מערך שלם של רכבי תדלוק. מכלית הרכבת 8G117 עם משאבות קריוגניות חזקות פתרה את הבעיה של מילוי ה-G23 ב-31 טון חמצן נוזלי תוך 159-5000 דקות בקצב של 6000-7 ליטר לדקה. למיכלי ה-R-8 לא היה בידוד תרמי להפחתת המסה הכוללת, ולאחר תדלוק עד להמראה הרקטה נדרש חידוש מתמיד כדי לפצות על הפסדים מהתאדות החמצן הנוזלי. על "חובה" זו השתלטה מכלית התדלוק 118G8. והמוצר המיוחד 128G7 סיפק ל-R-XNUMX חנקן נוזלי, ששימש ללחץ על מיכלי הרקטות. היחידות יוצרו בגרסה ניידת, שאפשרה לפנות אותן במהירות עם שאריות של נוזלים קריוגניים.לאחר השיגור ההיסטורי של רקטת R-4 עם לוויין מלאכותי ב-1957 באוקטובר 7, הוענק לקבוצת מומחים ממפעלים ומכוני מחקר שונים את התואר חתני פרס לנין. ביניהם היה המעצב הראשי של OKB-250 Methodius Veremiev.
עידן טיסות החלל המאוישות
מתקני תדלוק ניידים המיוצרים על ידי UVZ הבטיחו את ההשקה המוצלחת של רכב השיגור Vostok-1 ואת השיגורים הבאים של הספינות מסדרת Vostok ו-Voskhod. עידן הקוסמונאוטיקה המאוישת החל.
המומחים OKB-250, בינתיים, הגיעו לכיבוש הוואקום. המיכלים הביתיים הראשונים עם בידוד אבקת ואקום (8G512 ו-8G513) פותחו בשנת 1960 והבטיחו אספקת נוזלים קריוגניים לנמלי חלל כמעט ללא אובדן מאידוי. בפעם הראשונה ב היסטוריה התעשייה המקומית סופקה עם אטימות ואקום של כלי שיט בנפחים גדולים. הם הפכו לעיצוב הבסיסי לדור חדש של מיכלים קריוגניים מודרניים.
הפיתוח של מערכת הרקטות והחלל סויוז, שהחל בשנות ה-60, היה הבסיס לתוכניות החלל לטיסות מאוישות בברית המועצות, הצריך שחזור של האמצעים לאחסון ומילוי חמצן נוזלי וחנקן בקוסמודרום בייקונור. המערכת הנייחת הראשונה 11G722 נוצרה על ידי OKB-250 בשנים 1964-1966. הוא כלל מתקני אחסון לחמצן נוזלי וחנקן, הממוקמים בחדר מוגן מפני פעולת סילון גז במהלך שיגור רקטה, חדר משאבות, תקשורת תדלוק ומכשור. בניגוד למתקני תדלוק ניידים קודמים, המערכת הנייחת לא דרשה הכנה מורכבת של תקשורת לפני כל תדלוק ופינוי של מתקני תדלוק לפני שיגור רקטה, וכן הבטיחה אחסון ארוך טווח ואמין של גזים נוזליים. בצורה מודרנית, 11G722 משמש עד היום.בשנת 1965, עובדים קריוגניים של תגיל הפכו למשתתפים בתוכנית ליצירת רכב שיגור מסוג חדש בעל אנרגיה גבוהה ומאפיינים תפעוליים - הפרוטון. לחידוש היה כושר נשיאה גדול יותר מהסויוז, עקב התקנת השלב הרביעי - שלב ד' העליון. מרכיב הדלק העיקרי עבורו היה נפט וחמצן נוזלי מצונן-על, בעל צפיפות גבוהה מהרגיל. בעת יצירת מערכת לקירור-על של הנוזל הקריוגני ומילוי השלב העליון, היה צורך לפתור מספר בעיות טכניות, שהעיקרית שבהן הייתה שמירה על הטמפרטורה שנקבעה (עד -195 מעלות צלזיוס) בזמן שבהתחלה, כאשר הטנק, שלא היה לו בידוד תרמי, היה מחומם. תת-קירור של חמצן נוזלי לפני אספקתו לשלב העליון הושג באמצעות שאיבתו דרך מחליף חום בחנקן נוזלי. תחילה צונן קו התדלוק של בלוק D, לאחר מכן תודלקו המיכלים, בהם נשמרה הטמפרטורה הנדרשת עד לשיגור השיגור. באופן כללי, המערכת הקריוגנית 11G725 כללה יחידות לאחסון, קירור-על של חמצן נוזלי ומילויו בשלב D העליון של טיל הפרוטון. הוא הופעל בשנים 1966-1967, ושיטת קירור העל ומילוי דלק רקטי החלה לשמש ביצירת מערכות טילים אחרות.
תוכנית הירח
בשנת 1964 השיקה ברית המועצות תוכנית לטוס מסביב לירח ולהנחית קוסמונאוט עליו. H1-LZ הפך למעין מאזן פוליטי לפרויקט אמריקאי דומה. לצורך יישומו, הוא היה אמור להשתמש ברקטה רב-תכליתית מסוג H1 הכבד עם דלק מימן-חמצן יעיל חדש. מערכת אספקת החשמל (PSS) של קומפלקס מסלול הירח (LOC) התבססה על שימוש במחולל אלקטרוכימי מימן-חמצן.
מאז 1966, ייצור קריוגני OKB-250 ו-UVZ עובדים על יצירת אמצעים לאספקה, אחסון ומילוי חמצן נוזלי ומימן בטוהר גבוה לתוך מיכלי ה-EPS של מתחם מסלול הירח LZ. בשנים 1968–1969 נוסה לראשונה בהצלחה בביקונור ציוד לאחסון ומילוי מימן נוזלי, הדלק הרקטי היעיל ביותר, אך נפיץ ביותר. אבל הובלתו לקוסמודרום דרשה יצירת טנק חדש, שפיתוחו נערך גם על ידי צוות OKB-250. משימה זו הייתה הרבה יותר קשה מהקודמות: טמפרטורת המימן הייתה רק 20 מעלות מעל האפס המוחלט, מה שהצריך בידוד-על עם ואקום עמוק יותר. כל זה התגלם בקרון טנק הרכבת ZhVTS-100 עם בידוד מסך-אבק-וואקום. הייצור הסדרתי שלו החל בשנת 1969, הגרסאות המשודרגות - ZhVTS-100M ו- ZhVTS-100M2 שימשו בפרויקטים אחרים בחלל.
רובר חלל ראשון
לאחר הנחיתה המוצלחת של האמריקאים על הירח ב-1969 וארבעה שיגורים לא מוצלחים של מערכת הרקטות והחלל N1-LZ, נסגר הפרויקט הסובייטי. אבל אין צורך לדבר על כישלונו: מסוף שנות ה-50 ועד 1976 יושמו באופן שיטתי ומוצלח פרויקטים לחקר הלוויין של כדור הארץ על ידי כלי רכב בלתי מאוישים. מקום מיוחד בין מכוני המחקר ולשכות התכנון שפיתחו מכשירים לחקר כוכבי לכת תופסת VNIITransmash, ששלטה בכיוון חדש - הנדסת תחבורה בחלל. הכל התחיל בשנת 1963, כאשר המעצב הראשי של OKB-1, סרגיי קורולב, פנה להנהגת מכון המחקר הראשי של תעשיית הטנקים - VNII-100 (מאז 1966 - VNIITransmash) עם הצעה לפתח רובר ירח. המשימה החדשה עברה לראש המחלקה לעקרונות תנועה חדשים, אלכסנדר קמורדז'יאן. המורכבות של תנאי ההפעלה, הפרמטרים הלא ידועים של הקלה ואדמת הירח דרשו פתרונות טכניים חדשים שאינם סטנדרטיים. ואף אחד טוב יותר מהמומחים של VNII-100, עם התמקדותם בחיפוש מתמיד אחר דרכים ואמצעי תחבורה חדשים עבור כלי רכב משוריינים, יכול להתמודד עם המשימה.
כתוצאה מכך, הופיעה שלדה אוטומטית בעלת הנעה עצמית ייחודית "Lunokhod-1" - האמצעי העיקרי לחקר פני הירח. הוא שימש ללימוד התבליט, בניית מפה טופוגרפית של האזור, קביעת התכונות המכניות של הקרקע והטמפרטורה שלה. ב-17 בנובמבר 1970, רכב הירידה של תחנת לונה-17 העביר את רכב השטח אל פני הלוויין של כדור הארץ. התוכנית המדעית בוצעה בשלט רחוק. העבודה של Lunokhod-1 בים הגשמים אישרה את מהימנותה הגבוהה: היא עברה מרחק של 10,5 קילומטרים ב-10,5 חודשים עם אחריות מהיוצרים של שלושה חודשים. זה היה הניצחון של הקוסמונאוטיקה הסובייטית, המוכר על ידי כל התקשורת המערבית.
בעת יצירת השלדה של lunohod, VNIITransmash מעורב באופן נרחב ארגונים בעלי ברית של תעשיית הטנקים. בשנים 1967–1968, המכון למחקר מדעי טכנולוגי של סברדלובסק (SNITI) ייצר עשרה סטים של עשרים פריטי חלקים עבור Lunokhod-1, כולל גוף התקן לקביעת התכונות הפיזיקליות והמכניות של אדמת הירח, גלגל מס' 9 המתגלגל בחופשיות , ובית הנעה הורדה על פני הירח והרמה למצב ההתחלתי של המכשיר והגלגל התשיעי. פרויקט משותף של VNIITransmash, OKB-250 ו-Uralvagonzavod היה יצירת מתחם הציוד Shar לקירור תיבת הבדיקה של הרובר הירח עם חנקן נוזלי על מנת לדמות קרוב לתנאי הירח.
מ-16 בינואר עד 4 ביולי 1973, Lunokhod-2 עבד על לוויין כדור הארץ עם שלדה משופרת המבוססת על תוצאות הפעולה של קודמו. הוא נסע פי 3,5 רחוק.
מרובר ירחי לרובר
בסוף שנות ה-60 - בשנות ה-80, המשיכה VNIITransmash לפתח כלי רכב נשלטים מרחוק לחקר המשטחים של הירח, נוגה, מאדים והלוויין שלו, פובוס. לכל מוצר נמצא מראה מקורי של מערכות תנועה. המיקרו-רובר הראשון של 1971 התבלט במידותיו המינימליות ובהנעה בהליכת סקי. הרכב המתניע PROP-F משנת 1988 נע בצורה קופצת, היעיל ביותר בכוח משיכה נמוך על פני השטח של פובוס. אחד הפיתוחים של המכון - שלדת הרובר - זכה במדליית כסף בסלון ה-44 העולמי להמצאות, מחקר מדעי וחידושים תעשייתיים ("בריסל-אוריקה-1995").
השתתפות פעילה בתוכניות לחקר כוכבי הלכת של מערכת השמש על ידי תחנות אוטומטיות חשפה את הצורך בפיתוח כיוון חדש ומבטיח – חקר קרקעות פלנטריות. בשנות ה-60-90, מומחי VNIITransmash יצרו מכשירים הפועלים במצב אוטומטי לחקר התכונות הפיזיקליות והמכניות של שכבת פני השטח של מאדים, נוגה ופובוס. בשנת 1986 החלה העבודה על פנטומטרים בעלי הנעה עצמית - מכשירים לתנועה בקרקע. בסלון ה-44 שהוזכר כבר "בריסל-אוריקה-1995" הוענק למכון מדליית זהב עבור מכשיר זה.
"אנרגיה" - "בוראן"
מערכת הטילים והחלל הניתנת לשימוש חוזר "Energia - Buran", ששוגרה ב-15 בנובמבר 1988, הייתה תוצאה של פיתוח הקוסמונאוטיקה הסובייטית. יותר מאלף וחצי מפעלים וארגונים של ברית המועצות, כולל OKB-250 (מאז 1980 - לשכת התכנון של אורל להנדסת מכונות) ו-Uralvagonzavod, השתתפו בפרויקט המדעי והטכני הייחודי הזה. בשנת 1976, פיתוח ציוד אספקת חנקן למתחם ה"סטנד-סטארט" האוניברסלי ולמתחם השיגור של רכב השיגור, מערכות לאחסון ומילוי מימן נוזלי וחמצן של חללית בוראן, קבלת חלקם הלא בשימוש לאחר הנחיתה, מערכות ספסל. לקירור על חמצן נוזלי החל.
הניסיון של מתחם מסלול הירח LZ שימש ליצירת מערכות לאחסון ומילוי מכלי מערכת אספקת החשמל (EPS) של החללית המסלולית Buran במימן נוזלי וחמצן בטוהר גבוה. ההבדל העיקרי בפרויקט החדש הוא שמיכלי BOT מולאו ממערכות אחסון נייחות לטווח ארוך בעמדת המוצא, במקום מכליות ניידות. זה דרש אחסון אמין במיוחד של מימן וחמצן בטוהר גבוה. להסרת זיהומים שונים נוצרים לא רק מסננים מיוחדים, אלא גם טכנולוגיות חדשות להבטחת האיכות הגבוהה של נוזלים קריוגניים. הבעיה של הובלת כמות עצומה של מימן נוזלי נפתרה על ידי שיפור הבידוד של מיכל הרכבת ZhVTS-100M והכנסתו לייצור ב-1985.
בשנת 1983, מומחים מ-VNIITransmash הצטרפו לתוכנית: החל פיתוח של אוטומציה של בקרה למערכת לחיזוק ופריסה של המניפולטור המשולב של החללית Buran. הוא נועד להתממשקות מכנית וחשמלית של המניפולטורים המשולבים עם המבנה התומך של הבוראן ומערכות הבקרה של הספינה, כמו גם להפיכת המניפולטורים לתנוחות עבודה והובלה. בשנת 1993, המערכת הותקנה על סיפון הדגימה השנייה של Buran.
תוכניות חלל בינלאומיות
גם עידן ה"רפורמות הכלכליות" לא יכול היה להרוס את הניסיון העיצובי והטכנולוגי הייחודי שנצבר על ידי מכוני מחקר, לשכות עיצוב ומפעלים של תעשיית הטנקים. הוא שוב מצא את עצמו מבוקש, כולל בתוכניות חלל בינלאומיות.
"שיגור ים" - פרויקט משותף של ארה"ב, רוסיה, נורבגיה, אוקראינה פתח דף חדש בטכנולוגיית רקטות וחלל. שיגורי חלל ליד קו המשווה דורשים פחות אנרגיה, מכיוון שסיבוב כדור הארץ עוזר להאיץ את הרקטה. ב-28 במרץ 1999, כאשר שוגרה רקטת Zenit-3SL מהפלטפורמה הימית עם חללית Demostat, המתקנים לאחסון ותדלוק של רכב השיגור בדלק וחנקן נוזלי מתוצרת ה-Tagil OJSC Uralkriomash (היורש של OKB-250 ו-UKBM) פעלו בהצלחה.
בשנות ה-90, VNIITransmash החל בשיתוף פעולה בפרויקטי חלל בינלאומיים (IARES-L, LAMA), שם היה אחראי על פיתוח וייצור של שלדות מדגימה שנועדו לבחור מערכות בקרה שונות עבור רוברים פלנטריים. בהוראת מכון מקס פלנק לכימיה (גרמניה), VNIITransmash יצרה מספר גרסאות של מיקרורובוטים. הם יכלו לנוע על פני משטח מורכב, להתגבר על מכשולים, כמו גם לכוון את הציוד והמכשירים העיקריים.
אזור חדש עבור VNIITransmash היה יצירת פלטפורמה מיוצבת בעלת שלושה צירים בעלת דיוק גבוה "Argus" עבור התוכנית הבינלאומית "Mars-96". זה הבטיח את ייצוב הצירים האופטיים של ציוד מדעי על מושא המחקר על פני כדור הארץ וביצוע סקרי סטריאו ברמת דיוק גבוהה.
בשנות ה-2000, נושא ה"חלל" של תעשיית הטנקים היה מבוקש, כמו בעבר. JSC "Uralkriomash" מתחזקת את הציוד הקריוגני המבצעי של קוסמודרום Baikonur, משתתפת באופן פעיל ביצירת מתחמי שיגור לרכבי שיגור "Soyuz-2" ו-"Angara" בקוסמודרום ווסטוצ'ני. המיזם החל לעבוד על שחזור הייצור של מיכלי מימן הנחוצים ליישום תוכניות חלל מקומיות.
הפרויקטים שנידונו היום לחקר כוכבי הלכת של מערכת השמש אינם יכולים להסתדר בלי ההתפתחויות והניסיון של VNIITransmash.
מידע