ブラン（宇宙船）

ブラン

ブラーナ
1989年のパリ航空ショーでAn-225に乗ったブラン
タイプ	ブラン級軌道船
建築番号	1.01
国	ソビエト連邦
名前の由来	ロシア語で「吹雪」[1]または「吹雪」を意味する
状態	2002年5月12日に破壊; 22年前[2] ( 2002-05-12 )
初飛行	1988年11月15日; 36年前[1] ( 1988-11-15 )
ミッション数	1 [1]
乗務員	0 [1]
軌道数	2 [1]

ブラン（ロシア語： Буран、 IPA： [bʊˈran]、直訳すると「吹雪」、 GRAU索引シリアル番号：11F35 1K、製造番号： 1.01 ）は、ソビエト/ロシアのブラン計画の一環として製造された最初のスペースプレーンである。ブランは1988年に無人宇宙飛行を1回完了し、2002年に保管格納庫の崩壊により破壊された。 ^[3]ブランクラスのオービターは、超重量物打ち上げ機の一種である使い捨てのエネルギアロケットを使用した。「ブラン」は、ソビエト/ロシアの最初の運用可能なシャトルオービターを表す以外に、ソビエト/ロシアのスペースプレーンプロジェクト全体と、ブランクラスオービターとして知られたその飛行物品の呼称でもあった。  

ブラン宇宙船の建造は1980年に始まり、1984年までに最初の本格的な軌道船が展開された。ソ連全土の1,000社を超える企業が建造と開発に携わった。ブラン宇宙船はソ連の超大型ロケット「エネルギア」で打ち上げられるように作られた。ブラン計画は1993年に終了した。^[4]

ブラン軌道船は機体を中心に構築され、機体は主要構造部品であり、他のすべての部品は機体に取り付けられていた。飛行に必要な部品は軌道船の重量の約20％を占め、ペイロードシステムと取り外し可能な部品によってさらに11％の重量が追加された。軌道船の翼には+35°から-20°まで偏向できる昇降舵が取り付けられていた。^[7]

ブラン探査機の下面は、100回の再突入に耐えられるように設計された38,600枚のカーボン-カーボン熱シールドタイルで覆われていた。^{[8] [9]これらのタイルは、}米国のスペースシャトルのものと非常によく似ていた。^[10]タイルには、抗酸化モリブデン二ケイ化物コーティングが施されていた。タイルの黒いコーティングは熱を放散するのに役立ち、スペースシャトルで使用されたタイルと同様に、ブランのタイルは探査機に接着されていた。探査機に面した熱タイルの側面は、材料の圧力を周囲と均等にして余分な機械的負荷を防ぐためにコーティングされていない。タイルの間には、熱膨張を考慮に入れて意図的に隙間が設けられていた。隙間は、石英繊維、ロープ、アルカリ元素、インサート、ブラシシールで埋められ、タイルは防水加工も施されていた。^{[8] [11]}

ブランとスペースシャトルのオービターは同様の温度にさらされ、断熱レベルも同等であった。スペースシャトルと比較すると、ブランは下側のタイルの配置が異なり、ヒートタイル間の隙間はすべてオービターの下面を通る気流の方向と平行または垂直になっている。この配置は、タイル間およびタイルと大気の境界層の熱を減らし、オービターの周囲に層流を維持するように設計された。[ ^{9] [8]}

クルーモジュールは、乗組員の作業場、制御システム、生命維持システムを収容する、溶接された金属製の加圧区画で、3つのデッキがありました。コマンドコンパートメント（KO）と呼ばれるフライトデッキは、乗組員の作業場であり、機長、パイロット、エンジニア、ミッションスペシャリストの座席、およびオンボードマニピュレーターシステムのオペレーターが座っていました。ミッドデッキまたは居住区画（BO）は、乗組員の生活および睡眠の場として機能しました。ロッカー、ギャレー、寝袋、トイレに加えて、無線機器と熱制御システムを備えた3つの計器ベイがありました。打ち上げおよび再突入中、最大6人の乗組員がミッドデッキに着席できました。アグリゲートコンパートメント（AO）と呼ばれる下層デッキには、生命維持システム、電源システム、熱制御システムの一部が収容されていました。^[12]コックピットのレイアウトはスペースシャトルのものと似ており、3つのCRTディスプレイがありました。^[13]

ブラン用に設計されたドッキングモジュール ( Стыковочный Модуль ) は、ペイロードベイの前部に搭載される予定だった。直径 2.67 m (8.8 フィート) の球形の区画で、両性具有の周辺ドッキングユニット (APAS-89) につながる円筒形のトンネルがある。スペースシャトルとは異なり、ブランのドッキング区画には、オービターとステーション間のクリアランスを増やすための伸縮式トンネルが備わっている。ペイロードベイに面した別のハッチは、船外活動をサポートするように設計された。^[14]ドッキングモジュールは 1K の唯一の宇宙飛行には搭載されなかったが、ミール宇宙ステーションのクリスタルモジュールには、将来のブラン飛行によるステーション訪問の可能性に備えて APAS-89 ドッキングポートが装備されており、後にシャトル-ミール計画で使用された。^[15]

オンボードマニピュレータシステム（Система Бортовых Манипуляторов）は、スペースシャトルのRMSに似ており、ペイロードの操作をサポートするためにロボット工学および技術サイバネティクスの中央研究開発研究所で開発された。手動モードと自動モードの両方で操作できる。オービターは、ミッションに応じて1つまたは2つのマニピュレータアームを搭載できる。^{[14] [16] [17]}オンボードマニピュレータシステムは、1Kの軌道飛行には搭載されなかった。^[15]

ブランの能力を拡張するため、 37Kの設計に基づいて、ESAのスペースラボに似た与圧モジュールが設計された。これらのモジュールは、実験を行うための区画と物流容積の両方である必要があり、ペイロードベイに搭載してトンネルを介して乗組員室に接続するか、ミールのクリスタルラジアルドッキングポートに一時的にドッキングすることができた。ブランの初飛行では、アクセサリユニット（Блок Дополнительных Приборов）37KB No.37070がオービターのペイロードベイに取り付けられた。当時は燃料電池をベースとした通常の電力システムが準備されていなかったため、このモジュールは記録装置と搭載システムに電力を供給する蓄電池を搭載していた。 2号機37KB No.37071は1987年に建造された。3号機37KB No.37072も計画されていたが、計画が中止されたため実現しなかった。^[18]

軌道操作は統合推進システム（Объединенная Двигательная Установка）によって行われた。^[19]オービターの初期設計では、尾翼の両側にある特別なナセルに2基のサターンAL-31ジェットエンジンが搭載されており、再突入の最終段階で進入経路を変更するために使用できた。モックアップナセルは試験機OK-ML1とOK-MTに取り付けられ、空力類似体のOK-GLIは4基のそのようなAL-31エンジンを使用して動力付き大気圏飛行試験を実施したが、1987年後半から1988年初頭にかけて、飛行体にはエンジンを使用しないという決定が下された。したがって、最初のブラン軌道飛行ではエンジンは搭載されなかった。^[15]

自動着陸システムは、高度100キロメートル（62マイル）の「許容開始条件領域」内の任意の地点から完全に自動的に降下、進入、着陸を行うことができ、降下中のオービターの飛行を制御することができた。降下プロファイルは、進入中に大気圏を8,000キロメートル（4,300海里）をカバーし、最終的に時速28,000キロメートル（15,000ノット）からゼロに減速した。^[20]

ブランの最初の飛行は、自動着陸システムが高度20キロメートル（66,000フィート）のキーポイントで、滑空距離を延ばし余分なエネルギーを放出するために必要だった、ありそうもない（推定3%の確率）操縦を選択したことで注目された。標準的な進入は南からで、最終進入コースへの2回の左旋回で構成されていた。代わりに、両方向に追加の旋回を行い、飛行場の北側に飛び越えてから、右旋回して最終コースに戻った。着陸システムがこの操縦を行うことを選択した理由は、その地域の強風（地上では毎秒15メートル（29ノット）で最大毎秒20メートル（39ノット）の突風）のためにオービターのエネルギーが十分に減少しなかったためである。^[21]

ブラン級軌道衛星の乾燥質量は62トン、最大積載量は30トン、最大打ち上げ質量は105トンと見積もられている。^[22]

質量分析^[3]

• 構造と着陸システムの総質量: 42,000 kg (93,000 lb)
• 機能システムと推進装置の質量: 33,000 kg (73,000 lb)
• 最大積載量: 30,000 kg (66,000 ポンド)
• 最大離陸重量: 105,000 kg (231,000 lb)

寸法^{[3] [4]}

• 長さ: 36.37 m (119.3 フィート)
• 翼幅: 23.92 m (78.5 フィート)
• ギア付き高さ: 16.35 m (53.6 フィート)
• ペイロードベイの長さ: 18.55 m (60.9 フィート)
• ペイロードベイ直径: 4.65 m (15.3 フィート)
• 主翼の傾斜角: 78度
• 翼の後退角: 45度

推進力^[4]

• 軌道操縦エンジン総推力: 17,600 kgf (173,000 N; 39,000 lbf)
• 軌道制御エンジン比推力: 362秒 (3.55 km/s)
• 総操縦衝撃: 不明
• 総RCS推力: 14,866 kgf (145,790 N; 32,770 lbf)
• 平均RCS比推力: 275～295秒 (2.70～2.89 km/s)
• 通常の最大推進剤積載量: 14,500 kg (32,000 lb)

固体燃料ブースターと大型タンクから燃料を供給するオービター独自の液体燃料エンジンの組み合わせで推進された米国のスペースシャトルとは異なり、ソビエト/ロシアのエネルギア打ち上げシステムは、各ブースターのRD-170液体酸素/ケロシンエンジン（それぞれに4つのノズル付き）（ヴァレンティン・グルシコが開発）と、中央ブロックに取り付けられた別の4つのRD-0120液体酸素/液体水素エンジンの推力を使用していました。^[23]

ブラン級オービターの唯一の軌道打ち上げである1K1（1К1：最初のオービター、最初の飛行^[24]）は、  1988年11月15日午前3時0分02秒UTCにバイコヌール宇宙基地の110/37発射台から行われた。^{[3] [25]}ブランは、特別に設計されたエネルギアロケットによって無人ミッションで宇宙に打ち上げられた。自動打ち上げシーケンスは指定通りに実行され、エネルギアロケットはオービターがプログラム通りに分離する前に、機体を一時的な軌道に打ち上げた。より高い軌道に加速し、地球を2周した後、ODU（ロシア語：Объединенная Двигательная Установка、ローマ字：  Ob"yedinennaya Dvigatel'naya Ustanovka、直訳すると 「複合推進システム」）エンジンが自動的に点火し、大気圏への降下を開始し、発射地点に戻り、滑走路に水平着陸した。 ^[26]

サイト251への自動進入後、^[3]ブランは06:24:42 UTCに自動制御で着陸し、06:25:24に停止しました。 ^[27]打ち上げから206分後。^[28]時速61.2キロメートル（38.0マイル）の横風の下、ブランは目標地点から横方向に3メートル（9.8フィート）、縦方向に10メートル（33フィート）の位置に着陸しました。^{[28] [29] [異論あり–議論]}これは、完全自動モードでの着陸を含む無人飛行を行った最初のスペースプレーンでした。[ ^30]後に、ブランは飛行中に38,000枚の断熱タイルのうち8枚を失ったことが判明しました。^[29]

1989年には、ブランは1993年までに15～20日間の無人飛行を行う予定だった。^[24]しかし、ソ連の崩壊により資金が枯渇し、ブラン計画は1993年に正式に中止された。^{[31] [32]}

• ブランミッション一覧
• OK-GLI – Buran アナログ BST-02 テスト車両
• ブランシャトル 1.02プティチカ
• ブランシャトル 2.01
• ブランシャトル 2.02
• ブランシャトル 2.03

• MAKS（宇宙船） – ソ連の空中発射型宇宙飛行機のコンセプト
• ミコヤン・グレビッチ MiG-105 – ソ連のスペースプレーン試験プログラム
• スペースシャトル計画– アメリカの宇宙飛行機計画
• ツポレフ OOS – ソ連の空中発射型宇宙飛行機のコンセプト

• ヘンドリックス、バート。ヴィス、バート (2007)。エネルギー・ブラン: ソ連のスペースシャトル。スプリンガー・プラクシス。 p. 526. Bibcode :2007ebss.book....H. ISBN 978-0-387-69848-9。
• エルザー、ハインツ; エルザー・ハフト、マルグリット; ルカシェビッチ、ウラジム (2008)。ロシアのスペースシャトル OK-GLI の歴史とシュパイアー技術博物館への輸送。シュパイアー技術博物館。ISBN 978-3-9809437-7-2。

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