Буран что это в физике
Буран
Из-за разных климатических условий в регионах случаются различные природные явления. Некоторые из них представляют опасность не только для имущества людей, но и для человеческой жизни. Важно понимать, что представляют собой различные атмосферные явления. Иногда эти знания могут спасти жизнь.
Описание явления
Буран – это атмосферное явление, представляющее собой сильную вьюгу или метель.
Слово буран произошло от тюркского языка. «Buran» означает «колющий, вертящий». Явление сопровождается сильным ветром, обильным снегопадом, низкой температурой. Хотя очень часто оно случается при отсутствии снегопада. Сильные потоки ветра поднимают хлопья снега с поверхности земли, и может показаться, что это обычный снегопад. При этом изначально можно видеть ясное небо. Именно поэтому на английском языке явление называется «snowstorm», то есть «снежный шторм».
Природное явление часто можно встретить в культуре и искусстве. Буран изображают на картинах, показывают в фильмах и мультфильмах. Его упоминают писатели в своих произведениях, например, А.С. Пушкин в произведении «Капитанская дочка»:
Пошел мелкий снег — и вдруг повалил хлопьями. Ветер завыл; сделалась метель. В одно мгновение темное небо смешалось со снежным морем. Все исчезло. — Ну, барин, — закричал ямщик, — беда: буран!
Где происходит
Обычно бураны случаются в степной местности, например, в Казахстане, Крыму, Оренбургской области, республике Башкортостан, на юге Украины.
Примечательно, что в некоторых областях явление может произойти не только зимой. Иногда бураны разыгрываются и весной, даже после начала потепления. Для таких поздних буранов местные жители даже придумали свое название — «бишкунак».
Чем опасен для человека
Разрушительное действие, которое несет погодное явление, настолько сильно, что его вполне можно назвать стихийным бедствием.
Опасность, которую буран представляет для людей:
Скорость ветра при буре иногда превышает отметку в 30 м/с. При этом снегопад дополнительно увеличивает силу ветра.
Как вести себя во время бурана
Снежная буря может застать где угодно. Важно знать, как найти выход при любом раскладе:
При нахождении в укрытии или машине важно не забыть о внешних сигналах, чтобы помощь пришла быстрее. Можно использовать звуковые или световые сигналы машины, яркую ткань, световые приборы.
Чем отличается от пурги, метели, вьюги
Понятие метель, пурга, вьюга, буран часто используются как синонимы. Этими понятиями обозначают похожие природные явления. Отличия могут быть, например, в названиях. Одно явление может называться по-разному в разных регионах. Также есть и другие различия. Чтобы понять, в чем разница между этими явлениями, нужно рассмотреть все понятия.
Метель – это перенос снега ветром. Переноситься может как падающий снег, так и ранее выпавший.
Пурга — это перенос уже выпавшего снега холодным ветром. Пурга возникает в равнинной местности. Пурга и буран — это одно и то же природное явление. Разница лишь в том, что разные регионы используют разные названия. Бураном явление называют жители степных регионов и азиатской части России. Слово пурга используют жители северных регионов страны.
Термин вьюга говорит сам за себя. Он происходит от слова «вьять» то есть «кружить». Вьюга – это снежная буря, во время которой снег кружится по воздуху.
По большому счету все вышеуказанные термины крайне близки друг к другу по своему значению и в большинстве случаев могут характеризовать одно и то же явление.
Космический солдат. Зачем построили «Буран» и кто погубил уникальную машину?
Споры о том, для чего на самом деле был нужен «Буран», ведутся до сих пор
Фото © ТАСС / Кузьмин Валентин, Пушкарёв Альберт
В шесть утра 15 ноября 1988 года небо над стартовой площадкой № 110 космодрома Байконур озарилось яркой вспышкой. Огромная, словно 20-этажная башня, ракета «Энергия» с самым секретным многоразовым кораблём лениво оторвалась от стартового стола и под рёв ракетных двигателей устремилась в небо. Советский корабль «Буран», закреплённый на циклопических размеров ракете, стал пятой симфонией советской оборонной промышленности.
Байконур. Перед первым стартом универсальной ракетно-космической транспортной системы «Энергия» с кораблём многоразового использования «Буран». Фото © ТАСС / Кузьмин Валентин
Советский челнок создавали с оглядкой на американские корабли Space Shuttle. Их, по словам NASA, строили для того, чтобы многоразовая космонавтика стала такой же обыденностью, как и поездка в супермаркет за газировкой. На деле, разумеется, ситуация была иной. Американцы создали многоразовые челноки с оглядкой на советские проекты. Многоразовые ракетопланы из СССР, как считали сотрудники третьего аналитического управления ЦРУ по военно-технической разведке, в перспективе могли выкрасть с орбиты любой американский спутник вместе с данными.
Спейс шаттл. Фото © wikipedia.org
Но угля в топку советской космической программы подбросили не американцы, а сами советские учёные. Юрий Сихарулидзе, Дмитрий Охоцимский и Мстислав Келдыш провели математический анализ Space Shuttle и выяснили, что небольшой боковой манёвр позволяет кораблю сбросить на Москву или Ленинград атомный заряд почти любой мощности, вплоть до 50 мегатонн. После того как военным положили на стол докладную записку с выводами учёных, у тогдашнего министра обороны Устинова едва не случился сердечный приступ.
Позднее ряд свидетелей — один из руководителей программы «Энергия-Буран» и лётчики-испытатели — неоднократно рассказывали, что в 1985 году Space Shuttle совершил-таки «нырок» над Москвой и с высоты в 70 километров даже «просигналил» советским системам ПВО. Однако доказать эту историю никто так и не смог. Важно другое — к середине 80-х «советский ответ» Space Shuttle запаздывал, и два инцидента — возможный увод с орбиты станции «Салют-7» и тот самый «нырок» — стали катализаторами для ускорения работы над советским челноком.
Быстрее, больше, мощнее
Работа над «Бураном» шла тяжело. Сложностей добавляли не только требования заказчиков, но и абсолютная секретность, из-за которой почти никто не знал, над чем именно работает. Бывший инженер-математик, один из создателей управляющего компьютера корабля Валентин Пустовский вспоминает, что до последнего не понимал, над каким именно устройством будет работать его группа.
Нам только озвучивали параметры, которых нужно достичь. Про то, что наши изделия — компьютеры и датчики будут установлены в космический корабль, мы даже подумать не могли. Узнали обо всём, наверное, через полгода или даже через год после первого пуска. Все были удивлены, мягко говоря
Бывший инженер-математик, один из создателей управляющего компьютера корабля «Буран»
Всего над «Бураном» трудилось почти три миллиона человек — от математиков и химиков до сталелитейщиков, сварщиков и кладовщиков. Ни один советский проект не был настолько наукоёмким, сложным, тяжёлым в производстве и секретным одновременно. Трудность заключалась ещё и в том, что «Буран» при схожей аэродинамической схеме был крупнее и тяжелее американского «Шаттла» — если масса выводимой полезной нагрузки была примерно такой же, как у американского челнока и составляла 30 тонн, то возвращать с орбиты «Буран» мог даже крупногабаритные объекты, например, спутник или несколько спутников общей массой до 20 тонн. «Шаттл» мог доставить на Землю только 14 тонн груза с орбиты.
При этом экипаж «Бурана» мог разобрать любой объект на орбите с помощью манипулятора. Бывший руководитель сектора НИИ Автоматики и электросистем Борис Лапушенко пояснил, что «угнать» спутник с орбиты советский челнок мог за десять минут.
Была даже специальная схема разработана. Отсекаются элементы питания, разбирается частично блок спутника, укладывается в транспортный отсек и закрепляется там специальными упорами. И всё. Экипаж не покидает корабля, делает всё с камер и датчиков. Весь процесс — 10 минут. В худшем случае 20. А дальше манёвр и спуск с орбиты
Бывший руководитель сектора НИИ Автоматики и электросистем
Если с двигателями для «Бурана» и другими сугубо космическими технологиями особенных проблем не было, то авиационная природа «орбитального самолёта» доставляла разработчикам немало проблем. К примеру, тепловая нагрузка на «Буран» при входе в атмосферу должна была составлять примерно 1500 градусов. Для того, чтобы обезопасить экипаж и машину, решать проблему стали в два этапа.
«Буран»: первый и единственный
В этот день в 1988 году состоялся первый полет уникальной космической системы: ракета-носитель «Энергия» вывела на орбиту многоразовый корабль «Буран». Крылатый космоплан два раза обогнул Землю и совершил посадку в автоматическом режиме.
Программа «Энергия-Буран» стала самой масштабной за всю историю советской космонавтики: над ее осуществлением более 10 лет работало около 1200 организаций, в том числе и предприятия, ныне входящие в Ростех. О судьбе легендарного корабля и его ярком следе в истории покорения космоса – в нашем материале.
В космос на самолете
Проект многоразовой космической системы «Энергия-Буран» стал вершиной развития советской космонавтики, итогом десятилетий работы космической отрасли целой страны. И если в других этапных событиях в покорении космоса две супердержавы США и СССР шли, что называется, «ноздря в ноздрю», то автоматическую авиационную посадку многоразового корабля американцы смогли повторить только в 2000-е годы и то в гораздо меньших масштабах.
Идея многоразового использования самолетоподобных космических кораблей появилась практически сразу с первыми полетами в космос. Начиная с конца 1950-х годов несколько КБ разрабатывали крылатые аппараты классической самолетной схемы, способные подниматься на большие высоты и выходить в космос. Развивались как управляемые пилотами, так и беспилотные направления. Безусловно, особенный интерес вызывало военное применение космопланов, так как предполагалось, что противостояние США и СССР в скором времени распространится и на космическое пространство.
Самыми близкими отечественными предшественниками «Бурана» стали разработки ОКБ Микояна: воздушно-орбитальный самолет «Спираль» и беспилотные орбитальные ракетопланы «БОР».
ОК «Буран» и ракета-носитель «Энергия» перед стартом. Космодром «Байконур». Ноябрь 1988 г.
В 1972 году правительство США объявляет о начале масштабной национальной программы «Спейс шаттл» («Космический челнок»). Проанализировав параметры будущего корабля, советское руководство предположило, что он готовится для военного использования. Мощность и размеры «Шаттла» позволяли ему выводить в космос ядерные боеголовки и другие грузы, угрожающие безопасности СССР.
Таким образом, основными целями создания «Бурана» стали сдерживание США в военно-космической сфере, вывод на орбиту и возвращение с нее космонавтов и полезных грузов, а также проведение военных и гражданских научных исследований. Для этих целей планировалось построить минимум пять кораблей, чтобы обеспечивать около 30 полетов ежегодно.
Космическая стройка для всей страны
Работа над комплексом «Энергия-Буран» велась около десяти лет. Головным разработчиком орбитального корабля «Буран» стало НПО «Молния», специально созданное в 1976 году на базе трех КБ для реализации программы. Генеральным директором и главным конструктором «Молнии» был назначен Г.Е. Лозино-Лозинский, до этого занимавшийся проектом «Спираль» и истребителями «МиГ». Основной площадкой для сборки и испытаний кораблей были выбраны цеха Тушинского машиностроительного завода.
В период 1975-1976 годов рассматривались различные варианты исполнения «Бурана» и системы, которые должны были выводить его на орбиту. В итоге для корабля был выбран планер, максимально близкий по схеме к тому, который разрабатывали американцы, как наиболее перспективный.
«Буран» в сборочном цехе
Первый полномасштабный «Буран» был изготовлен в 1984 году. Этому моменту предшествовал гигантский объем научных работ и испытаний. Кроме разработки непосредственно самого корабля решались смежные вопросы: как защитить корабль от перегрева, как транспортировать его к месту старта, как организовать автоматическую посадку и другие. За время работы были созданы тысячи новых материалов и технологий, которые продвинули космическую отрасль далеко вперед. В разработке системы «Энергия-Буран» приняли участие более 1000 предприятий и около 2,5 миллионов специалистов, а расходы на программу составили 16,4 миллиарда рублей. Это был самый крупный космический проект в истории страны.
Как уже говорилось, головным разработчиком «Бурана» стало НПО «Молния». С 2018 года объединение входит в группу компаний «Калашников» и является единственным предприятием концерна с компетенциями в космической отрасли. Сегодня «Молния» занимается созданием ракет-мишеней и продолжает работы по авиационно-космической тематике.
Г.Е. Лозино-Лозинский (третий слева) показывает процесс сборки «Бурана» правительственной делегации
Кабина «Бурана» разрабатывалась силами Экспериментального машиностроительного завода им. В.М. Мясищева. Также по инициативе самого Мясищева для транспортировки «Энергии» и «Бурана» конструкторами ЭМЗ был создан самолет ВМ-Т «Атлант». Сегодня завод входит в Объединенную авиастроительную корпорацию Ростеха.
Специалистами НИИ авиационного оборудования ( концерн «Радиоэлектронные технологии» ) были разработаны приборные комплексы для оборудования рабочих мест экипажа корабля «Буран», а также тренажеры для обучения пилотов.
Безупречную посадку «Бурана» обеспечили системы производства КБ «Аэроприбор-Восход» (концерн «Радиоэлектронные технологии»). На предприятии была создана система измерения высотно-скоростных параметров полета «Бурана» на этапе аэродинамического спуска и посадки.
Устройство «Бурана»
«Буран» был выполнен по самолетной схеме с крылом двойной стреловидности. В носовом отсеке корабля располагалась цельносварная кабина для экипажа из 2-4 человек и 6 пассажиров. Здесь же была размещена большая часть бортового оборудования «Бурана».
Старт 15 ноября 1988 г. Космодром Байконур
В средней части корабля был сделан грузовой отсек с открывающимися створками. В нем располагались манипуляторы, с помощью которых можно было производить погрузку-разгрузку и другие операции. В отсеке 4,7 на 18,55 метра и объемом 350 кубометров можно было выводить на орбиту до 30 тонн и спускать на землю до 20 тонн груза, что в 1,5 раза больше, чем у «Шаттла».
Объединенная двигательная установка «Бурана» включала в себя два двигателя орбитального маневрирования и 46 двигателей газодинамического управления. Для управления кораблем и поддержки его работы использовалось более 50 бортовых систем. На случай аварии компьютерные системы управления были дублированы четырехкратно. Объем программного обеспечения составлял гигантские по тем временам 100 мегабайт. Все это обеспечивало возможность пребывания «Бурана» на орбите в течение 30 суток.
Основным отличием «Бурана» от «челнока» стала система автоматического управления, с помощью которой корабль мог выполнять весь полет и посадку без участия человека. Ручное управление посадкой было добавлено по просьбе космонавтов.
Длина «Бурана» составляла 36,4 метра, размах крыла − около 24 метров, высота корабля на шасси − более 16 метров. Стартовая масса корабля − более 100 тонн, из которых 14 тонн приходилось на топливо.
Ан-225 «Мрия» перевозит «Буран»
Такие параметры не позволяли перевозить корабль наземными средствами. Поэтому специально для транспортировки «Бурана» и элементов ракеты-носителя к месту сборки и старта по воздуху был модифицирован самолет ВМ-Т «Атлант», бывший стратегический бомбардировщик 3М. Позже для перевозки «Бурана» был создан самый большой в мире транспортник Ан-225 «Мрия».
Выводить «Буран» на орбиту должна была двухступенчатая ракета-носитель «Энергия», которая могла применяться для запуска и других космических аппаратов. Спуск корабля осуществлялся с помощью газодинамического и аэродинамического управления, в конце использовался тормозной парашют. Для посадки была доработана отдельная полоса на Байконуре и на двух запасных аэродромах в Приморье и в Крыму. Кроме того, в резерве имелись еще 14 аэродромов, в том числе в Ливии и на Кубе.
Всего по программе было построено три корабля, последний из которых не был закончен. Также была заложена основа для второй серии.
205 минут триумфального полета
Первый полет «Бурана» должен был состояться 29 октября 1988 года, но на последней минуте старт был отменен из-за неполадки. Еще 17 дней ушло на поиск и исправление недочета. Несмотря на надвигающиеся на космодром дождь с ветром старт 15 ноября прошел успешно. С помощью ракеты-носителя в штатном режиме космоплан вышел на орбиту, совершил два витка вокруг Земли и с высокой точностью приземлился на посадочную полосу.
Приземление «Бурана» на аэродроме Юбилейный 15 ноября 1988 г.
Автоматический полет «Бурана» был занесен в Книгу рекордов Гиннесса и является непревзойденным до сих пор. К сожалению, этот полет оказался единственным. Наступили перестроечные времена, и на дорогостоящий проект не осталось средств. Полеты как на «Буране», так и на «Шаттлах» оказались нерентабельными. К тому же носившая военный характер программа уже была не актуальна в эпоху разрядки международных отношений. В 1993 году программа «Буран» была полностью свернута.
Сегодня еще живы те, кто работал над «Бураном», и они передают знания молодым. Заделы по «Бурану» не растрачены окончательно. Системы автоматического пилотирования, разработанные для космоплана, используются в современных истребителях и беспилотниках. Сотни других технологий, появившихся благодаря «Бурану», используются в различных сферах. А тема многоразовых космических кораблей продолжает развиваться, и, возможно, когда-то в космос полетит новый «Буран».
События, связанные с этим
Кардиостимулятор: сердце в правильном ритме
«Буран» раздора. Как советский космический корабль соревновался с США, а затем рассорил Россию и Казахстан?
В сентябре 2021 года на сайте НПО «Молния» появилось сообщение о планах вернуть орбитальный корабль «Буран» в Россию. Позже сообщение удалили и планы вывезти советский шаттл опровергли в «Роскосмосе», но оно запустило очередную волну обсуждений о передаче корабля. «Лента.ру» рассказывает историю «Бурана», который лишь единожды побывал в космосе: от гордости советской космонавтики — до судебных разбирательств.
Не гонка, а защита
15 ноября 1988 года с площадки 110 космодрома «Байконур» стартовала ракета-носитель «Энергия», которая вывела на околоземную орбиту космический корабль «Буран». Первый полет многоразового корабля происходил в автоматическом режиме. За 205 минут полета аппарат сделал два витка вокруг Земли и сел на аэродроме «Юбилейный». Так началась история советского «космического челнока», включающая один полет, сомнительные операции и долгие разбирательства.
Советский «Буран» стал ответом на американскую систему Space Shuttle. Только дело было не в престиже космической державы, а в безопасности. После заявления президента США Ричарда Никсона о начале работ над Space Shuttle советские ученые и военные внимательно следили за развитием американской программы.
В СССР предположили, что американский космический корабль создан прежде всего для военных целей. Это укладывалось в логику холодной войны, когда большинство передовых разработок были направлены на гонку вооружений. Считалось, что шаттл предназначен для орбитальной бомбардировки территории СССР. А после раскрытия американскими разработчиками характеристик космического аппарата, — включая габариты грузового отсека, — советские специалисты предположили, что корабль может использоваться для похищения советских спутников и станций.
В 1975 году советским спецслужбам удалось получить первые чертежи и фотографии американской системы. Полученные материалы проанализировали специалисты Института прикладной математики АН СССР и нескольких военных НИИ.
При этом корабль мог оставаться невидимым для советских средств предупреждения о ракетном нападении.
Это стало решающим фактором в истории будущего «Бурана». Министр обороны СССР Дмитрий Устинов подготовил решение о создании многоразовой космической системы (МКС), которое Л. И. Брежнев утвердил и подписал после обсуждения в Политбюро. 8 ноября 1976 года Дмитрий Устинов утвердил тактико-технические задания на разработку многоразовой космической системы 1К11К25, поставив подпись под ТЗ. Головным разработчиком корабля сделали специально созданное НПО «Молния» под руководством Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского.
Полноразмерный испытательный стенд ОК-КС. Испытания на стенде велись с 1984 года до первого запуска «Бурана»
Задание предполагало постройку пяти кораблей, которые обеспечат частоту до 30 полетов в год. Помимо противодействия потенциальному противнику корабль предназначался для транспортировки грузов, космонавтов и спутников, а также для проведения научных экспериментов.
Рождение «Бурана»
Идея многоразовых орбитальных полетов прорабатывалась в СССР задолго до «Шаттла». Так, в 1960-х в СССР инициировали проект «Спираль», предполагавший создание орбитального самолета. К этому времени в ОКБ-23 В. М. Мясищева вели работу над воздушно-космическим аппаратом ВКА-23, который объединил несколько наработок по нескольким проектам крылатых ракет и орбитальных кораблей. Этот задел помог ускорить работу над «Бураном».
В 1975 году был предложен первый вариант будущего корабля — ОС-120. Первая концепция практически полностью повторяла «Шаттл». В хвостовой части размещалось три маршевых кислородно-водородных двигателя и два двигателя для орбитального маневрирования. Такая концепция ограничивала возможности посадки корабля, который мог приземлиться на ограниченное количество аэродромов. Так появился вариант корабля ОК-92. В нем маршевые двигатели переместили на ракету-носитель, а их место заняли два воздушно-реактивных двигателя, которые обеспечивали атмосферный полет. В этом было главное отличие будущего «Бурана» от Space Shuttle, который взлетал за счет твердотопливных ускорителей и собственных маршевых двигателей.
Уже в 1980 году на Тушинском машиностроительном заводе началось строительство первого прототипа космического корабля, который был готов к 1984 году. Длина «Бурана» составила 34,5 метра, размах крыла — 24 метра, а высота космоплана с шасси — 16,5 метра. При этом взлетная масса изделия достигала 105 тонн с учетом максимальных 30 тонн груза. С орбиты корабль мог доставить 20 тонн груза.
Буран
Различают следующие виды буранов:
Литература
Примечания
См. также
Снег и лёд
Создание снега: Снежная пушка | Снежное ружьё
Зимние развлечения, игры со снегом: снеговик (снежная баба) | снежок ( Снежки, Юкигассен ) | каток | горка | Снежная крепость
