El transbordador espacial soviético «con cuernos» que nunca voló

Para depurar varias tecnologías asociadas con el transbordador espacial Burán la Unión Soviética creó en los años 80 el programa BOR (Bespilotni Orbitalni Raketoplan/Беспилотный Орбитальный Ракетоплан, «avión espacial orbital no tripulado»). Dentro de este programa se lanzaron varios vehículos orbitales y suborbitales que probaron distintos aspectos del Burán. Los más famosos son sin duda los BOR-4, versiones a escala del malogrado avión espacial militar Spiral de los años 60 que se usaron para poner a punto el escudo térmico de losetas de cerámica del Burán. Entre 1980 y 1987 se lanzaron un total de siete BOR-4 en trayectorias suborbitales y otros cuatro en vuelos orbitales. Pero una vez que el transbordador Burán realizó su primer y único vuelo en 1988 el interés en este proyecto disminuyó por motivos evidentes. Pese a todo, el programa siguió adelante con el objetivo de desarrollar nuevas tecnologías, como por ejemplo permitir las comunicaciones durante la reentrada de una nave espacial.

El BOR-6 con los cuernos desplegables frontales para las permitir las comunicaciones durante la reentrada (Wikipedia).

Todos sabemos que durante la reentrada atmosférica a velocidades orbitales —y, a veces, también suborbitales— se crea una «bola de fuego» alrededor de la nave espacial. En realidad esta «bola de fuego» es una mezcla de gases neutros a alta temperatura y plasma, o sea, un gas de iones y electrones. El problema es que el plasma bloquea parcial o totalmente las señales de radio, impidiendo que una nave pueda comunicarse con la Tierra durante varios minutos o segundos, un inconveniente especialmente molesto en el caso de misiones tripuladas. La duración de este apagón de comunicaciones depende de la trayectoria y el tipo de nave. Por ejemplo, el transbordador espacial de la NASA —y el Burán soviético— llevaban a cabo una entrada atmosférica a menor temperatura que la de una cápsula, pero la duración de la fase de reentrada era mayor (la energía disipada es proporcionalmente la misma). Como resultado, el silencio radio en una Soyuz dura unos cinco minutos, pero en la primera misión del Burán la telemetría se interrumpió nada más y nada menos que durante dieciocho minutos.

Existen varias formas, algunas muy exóticas, para garantizar las comunicaciones durante la reentrada, pero los ingenieros de NPO Mólniya se decantaron por situar las antenas de radio fuera de la onda de choque que se crea alrededor del vehículo (y que es la que realmente produce las altas temperaturas de esta fase, no el rozamiento con el aire). Evidentemente esto es más sencillo en teoría que en la práctica, así que para probarlo se concibió el proyecto BOR-6. Esta versión del BOR era similar al BOR-4, pero con dos «cuernos» que se desplegaban durante la fase de reentrada y se situaban frente a la onda de choque, permitiendo mantener las comunicaciones con el vehículo en todo momento. Las antenas estarían situadas en los extremos de los cuernos y su forma sería puntiaguda para evitar la formación de ondas de choque secundarias y, con ellas, más plasma. Los cuernos, que le daban a la nave un aspecto parecido al de un escarabajo, estaban refrigerados mediante gas y empleaban materiales ablativos para evitar que se quemasen con las altas temperaturas de la reentrada. El BOR-6 tenía una longitud de 4,8 metros y una masa de 1.450 kg, 50 kg superior a la de la versión BOR-4 por culpa de la cornamenta de comunicaciones. La variante definitiva del sistema que se iba a instalar en los orbitadores de la familia Burán sería distinta y menos llamativa. Los «cuernos» móviles se sustituirían por dos cilindros situados en las puntas de cada ala, donde los sensores de los extremos permanecerían fuera del borde de la onda de choque.

El BOR-6 con los cuernos plegados en la configuración de lanzamiento (www.buran.ru).
Detalle de los cuernos desplegados durante la reentrada (www.buran.ru).

Pero, ¿a qué se debía este interés en evitar el corte de comunicaciones en el programa Burán? Dejando a un lado las ventajas obvias, el motivo principal tenía que ver con el hecho de que el Burán había sido diseñado para, en caso necesario, aterrizar de forma totalmente automática sin intervención de la tripulación. El sistema de navegación Vimpel solo podía guiar al Burán una vez hubiese salido de la cubierta de plasma, pero lo ideal es que pudiese hacerlo antes para corregir posibles desviaciones y evitar así sorpresas de última hora. Otra aplicación más oscura era garantizar las comunicaciones con el transbordador durante las maniobras en la alta atmósfera a 80 kilómetros de altitud para realizar un cambio de plano orbital. La capacidad del Burán para efectuar estas maniobras era una respuesta simétrica a una de las aplicaciones más temidas del transbordador estadounidense. El Kremlin consideraba que el shuttle podía ser empleado como plataforma de armas nucleares en un lanzamiento militar desde Vandenberg por sorpresa usando este tipo de maniobras hipersónicas. Consecuentemente, el Burán también debía ser capaz de realizarlas, aunque los expertos soviéticos consideraban que el empleo del shuttle como arma de ataque en caso de guerra nuclear era un auténtico disparate.

Antenas situadas en los bordes de las alas de un transbordador de la serie Burán para garantizar las comunicaciones durante la reentrada atmosférica. En esta fase del programa todavía estaba planeado que el orbitador incorporase dos turborreactores Lyulka para el aterrizaje que serían eliminados a última hora.

El primer vuelo de una nave BOR-6 estaba previsto para 1991 o 1992. El lanzamiento sería suborbital , ya que de esa forma se evitaría la necesidad de añadir un motor de frenado al vehículo. Tras un despegue desde el cosmódromo de Kapustin Yar, y después de alcanzar un apogeo de 193 kilómetros, la segunda etapa del lanzador Kosmos 3M aceleraría el BOR-6 para simular una entrada atmosférica a velocidades orbitales (7,3 km/s). La fase de reentrada tendría lugar entre los 90 y los 40 kilómetros de altura, momento en el cual se pondría a prueba el sistema de comunicaciones con los «cuernos» desplegables. La nave aterrizaría mediante paracaídas en el polígono de Sari-Shagan.

Modelo del BOR-6 para pruebas en túneles de viento (TsAGI).

El programa BOR-6 no siguió adelante por culpa de varios factores. El principal, obviamente, fue la caída de la Unión Soviética en 1991 y la congelación del Burán. Pero antes de que esto sucediese el interés en el programa disminuyó drásticamente cuando se vio que era posible establecer un enlace por radio —más limitado, eso sí— durante la reentrada usando antenas convencionales situadas en zonas del fuselaje donde la densidad del plasma fuese menor. Y no solo eso. La fase de silencio durante la reentrada podía anularse casi totalmente empleando satélites de comunicaciones geoestacionarios. Al fin y al cabo, el plasma rodea la nave principalmente por debajo, pero no por la parte superior, permitiendo el envío de señales por esta zona. Esta técnica fue precisamente la empleada por el shuttle de la NASA desde finales de los años 80 para garantizar un enlace casi constante durante la reentrada a través de la antena de banda S usando los satélites del sistema TDRS. Para el programa Burán se planeó usar un método similar con los satélites geoestacionarios Luch en una fase posterior. Una lástima, porque el espectáculo de un pequeño transbordador con cuernos hubiese sido algo digno de ver.

Fase de interrupción de las comunicaciones del shuttle durante la reentrada antes de la introducción de los satélites TDRS (NASA).

 

PD: sirva esta entrada como un pequeño homenaje de Eureka a Miguel Burgaleta, autor del mítico blog Rusadas, fallecido recientemente. Sé que te encantaba todo lo relacionado con el transbordador soviético, Miguel, así que espero que, donde quiera que estés, te haya arrancado una sonrisa. Вечная память.



43 Comentarios

  1. Ja ja, para mantener las comunicaciones durante el reingreso yo imaginaba largar por la popa una larga antena flexible de 50 m, que pasada la etapa de plasma se autobobinaria.

  2. hellboy…¿eres tu?. ajajaja.
    excelente articulo Y GRAN BLOG. nos faltan los lanzamientos del junio..si no es mucho pedir.
    otro tema: el cst-100 se retrasa, problemas al abortar. como en otros comentarios que escribí, esto es algo que debiera probarse hasta el aburrimiento.

  3. Cada vez que abrimos el libro de la contribución soviética a la carrera espacial encontramos un capítulo audaz e imaginativo en el que aparece alguna solución a problemas no resueltos.

    Muy interesantes este tipo de artículos, Daniel.

  4. Un post interesantísimo sobre un proyecto absolutamente desconocido, felicidades.

    Una pena que este avión espacial no llegara a volar, desde luego.

  5. Mis condolencias para los allegados a Miguel Burgaleta.
    No era seguidor de su blog, pero dado el respeto por esta comunidad a su contribución a la divulgación de lo relacionado con el espacio, siento que es una gran pérdida en éste ámbito que nos concierne. Deseo que sus contribuciones perduren. DEP

  6. Solo con leer el titulo de la entrada me he acordado de Miguel.
    Un detalle que agradecerá su familia y agradecemos todos lo que seguíamos su blog.
    Un homenaje a la altura de tan ilustre persona.

    Hasta siempre Miguel.

        1. Se trata del P120C, motor de combustible solido. Datos del fabricante (Avio):
          Motor length: 11,7 m
          Diameter: 3,4 m
          Propellant mass: 143,6 t
          Motor dry mass: 11000 kg
          Motor case mass: 8300 kg
          Average thrust: 4500 kN
          Specific impulse: 278,5 s
          Combustion time: 132,8 s

  7. Cuando pensaba que ya nos habías enseñado todo de la tecnología soviética espacial, siempre encuentras alguna sorpresa?

    La nave parece sacada de la civilización enemiga que se enfrenta Voltus V jeje…

    Muy bonito homenaje a Miguel, DEP..

  8. IMAGINAROS que sois unos astronautas en una estación espacial y que de pronto veis a un avión espacial acercándose con esas antenas por delante…

  9. Hola Daniel,
    Gracias por el entrañable recuerdo hacia mi querido hermano Miguel. Sé que desde dónde esté te estará muy agradecido. Gracias también a todos los que os seguís acordando de él con tanto cariño y respeto.
    Marisa Burgaleta

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 31 julio, 2018
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Burán • Historias de la Cosmonáutica • Rusia