15 augustus 2018

KB Yuzhnoye ontwikkelt ruimtevliegtuig voor Saoedi-Arabië

Het Oekraïense KB Yuzhnoye is heden ten dagen een belangrijk ontwerper van satellieten, raketten en nu ook ruimtevliegtuigen. Gelegen in Dnepropetrovsk, Oost-Oekraïne.en opgericht in 1951 o.l.v. van Mikhail Yangel, en het grote bureau en industrieel complex Yuzmash dat erbij ligt  (in 1954 opgesplitst) kent een lange, rijke historie.

KB Yuzhnoye bureau credits; Euromaidan press

Om de macht in de jaren ’50 van Sergei Korolev enigszins in te dammen, liet Peter Ustinov (toenmalig zeer machtig Minister van Defensie in de Sovjet-Unie),  de productie van een deel van de Sovjet raketten verplaatsen naar een voormalige  autofabriek in Dnepropetrovsk, gelegen in Oost-Oekraïne. Terwijl het designbureau OKB-1 te Moskou o.l.v. Sergei Korolev onverdroten doorging met de ontwikkeling van steeds verder reikende ballistische raketten, toentertijd van de R1 tot en met de R-5, laatste wordt gerekend als de eerste echte strategische raket met een bereik van 1200 km, en een gehele familie van tactische en strategische ballistische raketten ( Een ballistische raket volgt een ballistische baan om een of meer kernkoppen af te leveren op een vooraf bepaald doelwit. Deze wapens worden alleen geleid tijdens relatief korte perioden van vlucht – het grootste deel van hun traject is niet-aangedreven), ontworpen werd in Oekraïne gewerkt aan de opbouw van een enorm complex dat helemaal rijp gemaakt werd voor serieproductie. Yangel was naar voren geschoven door Ustinov om de macht in te dammen van Korolev, had inmiddels al een belangrijke functie bij het bureau van Korolev maar om een tweede raketfabriek en zo de risico’s ook te spreiden werd Yangel aan het hoofd gezet van Yuzhnoye design bureau. Midden jaren vijftig van de vorige eeuw  verontrustte vooral de Navaho kruisraket (kruisraketten is een geleide raket die wordt gebruikt tegen terrestrische doelen die in de atmosfeer blijven en het grootste deel van zijn vliegbaan met ongeveer constante snelheid vliegt), met zijn 5500 mijl bereik en nauwkeurigheid de Sovjets zorgen. (Alhoewel in de jaren ’60 uiteindelijk de kruisraket zowel van de Sovjets als van de Amerikanen resp. de Burya en Navaho het moesten gaan afleggen tegen de ICBM), Mikhail Yangel had een goede opleiding genoten, was luchtvaart ingenieur en zoon van een bekend  Oekraïens policticus, aanvankelijk werkte hij aan vliegtuigdesign maar zijn talent en de sympathie die  Ustinov koesterde jegens Yangel, maakte dat Ustinov hem opmerkte en en op het idee bracht hem zijn eigen bureau te geven op een flinke afstand van Moskou. Tussen Ustinov en Yangel enerzijds  en Sergei Korolev anderzijds hing altijd een vijandige rivaliteit in de lucht.

mIkhail Yangel credits; KPI

En zo is het enorme lucht- en ruimtevaart complex Yuzhnoye ontstaan;  ‘When the ultimate solution to Korolev Yangel differences was reached Ustinov who was  always friendly to Yangel asked him to head the design bureau at Dnepropetrovks. Having an alternate source of ballistic missiles was a way for Ustinov to dilute Korolevs power. It was also however insurance gainst a US assault on Korolevs bureau in Kalinigrad, the only ballistic missile source at the time. At Dneprpetrosvsk Yangels design bureau NPO Yuzhnoy became expert in storable rocket propellants’ .   Zo staat in Korolevs biografie in hoofdstuk 5 te lezen waarin de ontwikkeling van de eerste Sovjet raketten uitvoerig beschreven wordt alsook het ontstaan van de eerste designbureaus van Korolev, Yangel en Glushko (raketmotoren) om zo  het hart te gaan vormen van de raket- en defensietechnologie.

Het Yushnoye design office, is heden ten dage ontwerper van  satellieten, raketten  en werkt in nauwe samenwerking  (ooit was het een, ze zijn gesplitst in 1954)) met Yuzhmash multi-product machinebouwbedrijf ook gevestigd in Dneprpetrovsk. Yuzhmash is de hoofdfabrikant van de modellen die zijn ontwikkeld door Yuzhnoye Design Office, In Dnepropetrovsk werd het design bureau vooreerst o.l.v. Yangel een expert in vaste raketbrandstoffen die attractief waren voor militaire raketten, en raketproductie voor defensie. Yangels raketten werden de militaire standaard. In die dagen in de Sovjet Unie was er een uitdrukking die de ronde ging bij het leger dat luidde; ‘Korolev werkt voor TASS, Yangel voor ons.” Een van de vroege bekende  ontwerpen van het bureau was de R-12, deze zou een van de hoofdrolspelers worden tijdens de Cuba crisis in oktober 1962, toen ze verplaatst werden naar Cuba, daarmede de historische Kennedy-Khruchev confontatie ontlokkend. De raket had een bereik van 2000 km en was bedoeld om zowel Amerikaanse als Britse luchtmachtbases in Europa en Azië te kunnen raken maar ook was het bereik voldoende om Amerikaanse steden vanuit Cuba te kunnen bedreigen. Naast Korolev en Yangel was een van de drijvende krachten in Yuzhnovye Vyacheslav Kovtunenko die de eerste Chief Designer zou worden van het  Lavochkin design bureau in Khimki net buiten Moskou. (De R-12 werd opgevolgd door de R-14 en R-16 met laatstgenoemde als  eerste ICBM) . Korolevs focus lag na de Cuba crisis met zijn OKB-1 uiteindelijk op satellieten als Spoetnik en (on)bemande ruimtevluchten.

KB Yuzhnoye ruimtevliegtuig concept credits; Yuzhnoye

En zo is het Yuzhnoye nog steeds een actief en grote speler in de lucht- en ruimtevaart. In een presentatie eerder dit jaar kwam het Oekraïense ruimtevaartbedrijf KB Yuzhnoye verrassend uit de hoek door onverwacht een shuttle-type ruimtevoertuig te onthullen. De presentatie toont een kogelvormig ontwerp dat meer op een vliegtuig lijkt dan een traditionele raket. Deze concept afbeeldingen zijn vooralsnog slechts een hypothetische afbeelding  op een computerscherm, maar dezelfde presentatie toont ook actief werk in de Oekraïense testfaciliteiten en zelfs experimentele hardware, die duidelijk verband hield met het ongewone ruimtevliegtuig. Dit mysterieuze ruimtevaartuig is veel meer dan alleen een eenvoudige brainstormoefening, aldus Anatoly Zak voor Popular Mechnics. Anatoly Zak is publicist en deskundig op het gebied van Russische ruimtevaart, en heeft meerdere boeken op zijn naam staan, talloze publicaties zowel op het internet als in tijdschriften en een website die de stand van zaken up-te-date bijhoudt.  Op het moment van schrijven was er geen officiële verklaring die deze stukjes van de puzzel verbond, maar bronnen vertelden Popular Mechanics dat het ongewone “ruimtevliegtuig” eigenlijk een gedeeltelijk herbruikbare satellietlanceerder is die wordt ontwikkeld in de Oekraïense KB Yuzhnoye en Saoedi-Arabië de rekening dekt. Het lijken voor het publiek onwaarschijnlijke bondgenoten.  KB Yuzhnoye was een groot raket- en ruimtevaartbedrijf in de voormalige Sovjet-Unie. De ingenieurs ontwikkelden verschillende generaties Sovjet-ruimtelanceerraketten en krachtige ballistische raketten, evenals talrijke ruimtevaartuigen. Na de onafhankelijkheid van Oekraïne bleef het bedrijf samenwerken met Rusland, maar heeft ook boosters gebouwd voor de Amerikaanse Antares-raket en motoren voor de Europese Vega-draagraket.

Ondertussen is Saudi-Arabië momenteel in opkomst als een nieuwe hightech en militaire krachtpatser met uiteenlopende ambities in de lucht- en ruimtevaart. De prins Mohammed bin Salman  heeft ook zeer ambitieuze plannen om de stad van de toekomst te bouwen (1). Hoewel de twee vreemde bondgenoten lijken, hebben Oekraïne en Saoedi-Arabië meegewerkt aan een aantal lucht- en ruimtevaartprojecten, waaronder de Grom-2 tactische ballistische raket. Maar dit vliegtuig, zoals het toestel dat in deze presentatie wordt beschreven, zou voor beide landen een nieuwe uitdaging zijn. In 2013 begon een in Saoedi-Arabië gevestigd centrum genaamd King Abdulaziz voor Science and Technology of KACST met de financiering van een door Oekraïners ontworpen hypersonisch vliegtuig met een eenmalig te gebruiken  raket die kleine satellieten in een baan om de aarde kan brengen. Het meest interessante detail in het voorgestelde ontwerp is het 30-tons onbemande vliegtuig dat dient als de eerste fase van het tweetraps lanceersysteem. Het vliegtuig zou moeten worden aangedreven met een combinatie van turbojetmotoren en ramjet voortstuwing.

De ramjetmotor mist zijn eigen compressoren die nodig zijn om lucht in de verbrandingskamer te zuigen om de stuwkracht-producerende verbranding van vloeibare brandstof te vergemakkelijken. Dit betekent dat de ramjet alleen kan activeren nadat een andere motor – in dit geval een turbojet – het voertuig versnelt tot een hoge snelheid waardoor er lucht in de luchtinlaat van de ramjetmotor wordt gedreven.  Tegelijkertijd is de ramjet efficiënter dan een raketmotor, omdat hij geen oxidator nodig heeft voor brandstofverbranding.  In het Saoedi-Oekraïense project zal de ramjet het ‘gast’voertuig versnellen tussen Mach 4 en 6, klimmen in een steile hoek tussen 40 en 50 graden, een  hoogte tussen 25 en 30 kilometer bereiken, waar het de zeven-ton zware, en in dit geval geen herbruikbare, gastraket die uitgerust zal zijn met een traditionele raketmotor, afscheiden.

Het zal in staat zijn om kleine satellieten te vervoeren met een massa van minstens 220 lbs ongeveer 310 mijl boven de aarde. Het lijkt erop dat dit nog onofficiële project wil concurreren in de opkomst van het zenden van kleine satellieten naar de hemel, vooral naar polaire banen. In de komende jaren en decennia kunnen betere en betere satellietconstellaties on-demand weergaven bieden van het aardoppervlak, internettoegang en verschillende communicatie- en navigatiediensten. Op dit moment proberen een aantal andere kanshebbers de markt te veroveren met kleine satellietlanceringen, waaronder SpaceX’s Falcon-raketten, de kleine PSLV-lanceerraket van India en de  Russische Sojoez-raketten, alsook  de Nieuw-Zeelandse Electron-raket die gereed is om de strijd aan te gaan. Maar het uiteindelijke doel is om de kosten van levering zo laag mogelijk te krijgen, en dat is waar het hypersonische, op vliegtuigen gebaseerde systeem van Oekraïne een voorsprong kan hebben op traditionele raketten. De grootste onbekende blijft zijn exotische ramjetmotoren, die nog nooit in operationeel gebruik zijn geweest en die een hoog risico op technische problemen met zich meebrengen. Bronnen die bekend zijn met de materie vertellen Popular Mechanics dat, hoewel de Oekraïense ruimtevaartindustrie een raketprofessional is, dit type voertuig niet de specialiteit van KB Yuzhnoye is, aangezien ingenieurs nieuwe problemen van voortstuwing, aerodynamica en hittebestendige materialen zouden moeten aanpakken. De Oekraïense ruimtevaartindustrie zou ook nog een extra grote  test- en productiebasis nodig hebben voor het bouwen van full-scale prototypen, airframes en motoren voor de ramjet. Bron; Popular Mechanics

1.  https://www.independent.co.uk/news/world/saudi-arabia-building-billion-mega-bigger-new-york-city-a8230731.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reacties

  1. Wybren de Jong zegt:

    citaat: “waar de zeven-tons verbruikbare raket zal zijn eigen traditionele motor scheiden en afvuren.”
    Wat betekent dit?

    • Angele van Oosterom zegt:

      Mgv de ramjet dat zijn ‘gast’ vaartuig tot grote snelheden kan accelereren,
      zal het op een hoogte van ong. 30 km zijn, in dit geval een niet-herbruikbare raket uitgerust met
      een traditionele raketmotor, afscheiden. (Taal)technische dwaling, correctie volgt) Gr. Angele

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.