Viktoriin on põhjus, miks disainerid teevad ettepaneku katta laskumisruumid. Vaatame, kuidas kosmoselaevad tegelikult tagasi tulevad – on2006

Koos. üks
UPK-8, Krasnokamsk

Viktoriin


  1. Miks teevad disainerid ettepaneku katta kosmoseaparaadi laskumisruumid sulava materjali kihiga?
Seda tehakse ohutuse huvides, et kamber ei kuumeneks üle. On olemas nn ablatsioonikaitse (inglise keelest ablation – ablation; mass remover) – kosmoselaevade kaitsmise tehnoloogia.

Laeva temperatuur atmosfääri tihedatesse kihtidesse sisenemisel ulatub mitme tuhande kraadini, ablatiivne kaitse põleb sellistes tingimustes järk-järgult läbi, variseb kokku ja kandub vooluga minema, eemaldades seeläbi seadme korpusest soojuse.

Kaitsetehnoloogia kosmoselaevad, ablatiivsetel materjalidel põhinev termokaitse, koosneb konstruktsiooniliselt elementide jõukomplektist (asbest tekstoliit rõngad) ja "kate", mis koosneb fenool-formaldehüüdvaigud või sarnaseid materjale.

Kõikide disainides kasutati ablatiivset termokaitset laskumissõidukid astronautika arendamise esimestest aastatest (laevade seeriad Vostok, Voskhod, Mercury, Gemini, Apollo, TKS), kasutatakse jätkuvalt kosmoselaevadel Sojuz ja Shenzhou.

Alternatiiviks ablatiivsele termokaitsele on kuumakindlate kuumakaitseplaatide kasutamine ("Shuttle", "Buran").

2.Kas ma saan kasutada kosmosejaam pendelkellad?

Pendel töötab gravitatsiooni toimel, aga kosmosejaamal gravitatsiooni pole, siin on kaaluta olek. Pendelkellad siin ei tööta. Kosmosejaam hakkab tööle mehaanilise (vedru)kellaga.

Esimene kosmosesse lennanud käekell kuulus Juri Aleksejevitš Gagarinile. Need olid nõukogude "navigaatorid". Alates 1994. aastast ametnik tundi treenimiskeskus astronaudid Šveitsi teras vaata Fortis. 2000. aastate alguses katsetas ISS orbitaali vaata "Cosmonavigator", mille on välja töötanud kosmonaut Vladimir Džanibekov. See seade lubatud igal ajahetkel kindlaks teha mis Maa punkt on laev. Esimene kosmoses kasutamiseks mõeldud kell on Jaapani Spring Drive Spacewalk. Elektrooniline vaata ei juurdunud orbiidil. Kosmoselaev on läbistatud suure energiaga osakestega, mis blokeerivad kaitsmata vooluringid

Kas nullgravitatsiooniga on võimalik klaasist vett juua?

Enne esimesi kosmoselende oli teadlastele suuresti mõistatus, kuidas kaaluta olekus sööki korraldada. Oli teada, et vedelik koguneb kas palliks või levib üle seinte, niisutades neid. Seega on klaasist vett võimatu juua. Kosmonaudile tehti ettepanek see laevast välja imeda.

Praktika põhimõtteliselt kinnitas neid eeldusi, kuid tegi ka mõningaid olulisi muudatusi. Selgus, et torudest on mugav süüa, kuid ettevaatlikult võite süüa maisel kujul. Astronaudid võtsid kaasa praeliha, leivaviile. Laeval Voshhod korraldati meeskonnale neli söögikorda päevas. Ja Bykovski lennu ajal nägid vaatajad, kuidas ta sõi rohelist sibulat, jõi plastpudelist vett ja sõi erilise naudinguga särge.

Nägime saidil http://www.youtube.com/watch?v=OkUIgVzanPM kuidas Ameerika astronaudid kohvi joovad. Aga sealne klaas on ka plastik, selle kuju saab muuta. Sellest saab vedelikku välja pigistada. See tähendab, et nende tavalisest tahkest klaasist tassist vett on peaaegu võimatu juua.

Tänapäeval on igal rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) meeskonnaliikmel joomiseks individuaalne huulik, mis on paigaldatud parda hargnenud süstaldele. veevarustussüsteemid "Rodnik" . "Kevade" süsteemis olev vesi pole lihtne, vaid hõbetatud. Ta on läbinud spetsiaalse hõbedased filtrid , mis kaitseb meeskonda mitmesuguste nakkuste eest.

Kuid võib-olla saavad astronaudid lähitulevikus hõlpsasti tavalisest klaasist vett juua. ISS-ist sõltumatul platvormil on kavas teha ulatuslikke uuringuid vedelike ja gaaside käitumise kohta kaaluta olekus. Nüüd mine projekteerimistööd milles osalevad osakonna õpetajad ja õpilased üldfüüsika Permi ülikool. Sellesuunalisi uuringuid on Permis tehtud enam kui 30 aastat.

4. Kes astronautidest esimesena avakosmosesse sattus?

Kõigepealt välja avakosmos Nõukogude kosmonaut Aleksei Arhipovitš Leonov 18. märtsil 1965 kosmoselaevalt Voskhod-2, kasutades painduvat õhulukku. 1 tund 35 minutit pärast starti (2. orbiidi alguses) lahkus Aleksei Leonov kosmoselaevalt esimesena maailmas, millest kosmoselaeva komandör Pavel Beljajev teatas kogu maailmale: “Tähelepanu! kosmosesse läinud! Mees on läinud avakosmosesse!" Telepilt Aleksei Leonovist Maa taustal hõljumas kanti üle kõigis telekanalites. Sel ajal eemaldus ta laevast kuni 5,35 m kaugusele. Tema ülikond tarbis umbes 30 liitrit hapnikku minutis, kogumahuga 1666 liitrit, mis oli mõeldud 30 minutiks kosmoses töötamiseks. Tal oli väga raske laevale naasta. Ta räägib sellest intervjuus ajakirja General Director (nr 3, 2013) lehekülgedelt: “ Ülikonna deformatsiooni tõttu (paisus üles) tulid kinnaste vahelt välja sõrmede falangid, mistõttu oli väga raske säärt kerida. Lisaks muutus võimatuks esimesena siseneda laeva õhulüüsi jalgadesse, nagu peaks. ... Paanikaks ei olnud aega: varju sisenemiseni oli jäänud vaid viis minutit ja varjus ei olnud võimalik saali kerida. ... Ma mõtlesin pidevalt, mis juhtub viie minuti pärast ja mis saab kolmekümne pärast. Ja tegutses nendest kaalutlustest lähtudes.

Esimese väljumise koguaeg oli 23 minutit 41 sekundit (sellest 12 minutit 9 sekundit oli väljaspool laeva). Ta viis läbi meditsiinilisi ja bioloogilisi uuringuid, aitas lahendada kosmose navigeerimise probleeme. Väljumise tulemuste põhjal tehti järeldus avatud ruumis töötamise võimaluse kohta.

Laev maabus hädaolukorra tõttu Permi territooriumil Kurganovka küla lähedal Usolski ja Solikamski oblasti piiril 19. märtsil 1965. Kaugest Uurali taigast neid kohe ei leitud. Selle sündmuse mälestuseks ilmusid Permis Beljajevi, Leonovi tänavad ja kosmonautide maantee. Kolme aasta pärast astronaudid on jälle siin käinud. Maandumiskohta püstitati stele. Aleksei Leonov on Permi külaline olnud rohkem kui korra.

Kosmonautidest said Permi aukodanikud. Üldiselt on enam kui kolmandik Permi aukodanikest seotud kosmosetööstusega. Tee kosmosesse algab ju meist endist. 1958. aasta märtsis otsustas NSV Liidu valitsus laiendada rakettide ja rakettmootorite tootmist Permi ettevõtetes. 19 suurimat tehast ja disainibürood töötasid ruumi nimel. Permi mootoritega varustatud rakette lasti välja sadu kosmoselaev. Tänapäeval on Permis kolm ettevõtet, mis panevad kokku kosmoserakettide üksikuid komponente või terveid mootoreid. Proton-PM toodab vedelkütuse mootoreid Protoni kanderakettidele. MTÜ Iskra toodab tahkekütuse rakettmootoreid ja Permi tehas Mashinostroitel toodab erinevaid raketimehhanisme.

Permi ülikoolid lõpetavad kosmosetööstuse spetsialiste ja viivad läbi ka kosmoseteemalisi uurimisprogramme.

2013. aastal kutsuti Permi Riikliku Teadusülikooli füüsikateaduskonna üldfüüsika osakonna teadlaste meeskond taas osalema Venemaa föderaalse kosmoseprogrammi elluviimises. Permi osariigi ülikooli füüsikud töötavad koos Energia raketi- ja kosmosekorporatsiooni spetsialistidega uusima OKA-T kosmoseaparaadi jaoks välja teadusaparatuuri ja rakendusuuringute programmi.
Koos. üks


Juhtimiskeskuse elektroonilised arvutid ja pardaarvuti andsid välja kõik vajalikud andmed laskuva sõiduki orienteerumiseks. Orientatsiooniga rakettmootorid lülituvad vaheldumisi sisse ja välja. Laskuv sõiduk pöördub horisondi suhtes soovitud nurga all. Pidurimootori otsik on nüüd suunatud lennusuunas. Aafrika kuvatakse allpool. On aeg. Arvutis eelnevalt arvutatud ajal, sekundi murdosade täpsusega, lülitatakse pidurimootor sisse. Selle mootori võimsus on väike ja see töötab vaid kümneid sekundeid. Oma töö tulemusena aeglustub laskuv sõiduk umbes 200 m/sek. See on väga väike langus, kuid sellest piisab - lõppude lõpuks on kiirus juba esimesest kosmilisest kiirusest väiksem ja gravitatsiooni mõjul hakkab laskuv sõiduk deorbiidile minema ja järk-järgult Maale lähenema. Alguses liigub ta väga haruldases atmosfääris – õhutihedus on siin miljard (!) korda väiksem kui Maa pinnal. Ja see on ainus põhjus, miks satelliidid ja orbitaaljaamad saavad siin piisavalt kaua lennata. Kui saadaksime satelliidi 100 kilomeetri kõrgusele orbiidile, siis see ei teeks isegi üht tiiru ümber Maa, kuigi siin on õhutihedus miljon korda väiksem kui Maa pinnal. Nendel kõrgustel ümber Maa lendamiseks tuleb aeg-ajalt mootor sisse lülitada.

Niisiis siseneb Maa gravitatsiooni mõjul laskuv sõiduk järk-järgult atmosfääri üha tihedamatesse kihtidesse. Mida madalam, mida suurem on õhutakistus, seda rohkem see laskumissõidukit aeglustab, seda väiksemaks muutub kiirus, seda järsemaks muutub selle laskumise trajektoor.

Mida aga tähendab "mida aeglasemaks kiirus muutub"? See tähendab, et see väheneb kineetiline energia seade. Ja me teame, et energia ei kao ega ilmu – see saab üle minna ainult ühest vormist teise. Sel juhul muundatakse laskumissõiduki kineetiline energia soojusenergiaks, see tähendab, et see kulub vastutuleva õhu ja laskuva sõiduki enda soojendamiseks.

Seda, kuidas energia ülekandmine ja muundamine toimub, me siin ei käsitle. Nüüd on meie jaoks oluline, et see kineetiline energia oleks tohutu – sama suur kui raskelt koormatud raudteerongil, mis kihutab kiirusega 100 km/h! Ja peaaegu kogu see tohutu energia tuleb muundada soojusenergiaks. Kui erimeetmeid ei võeta, piisab kolmandikust sellest, et kogu laskumissõiduk auruks muuta.

Aeglustamise tulemusena soojeneb laskuva sõiduki esipind temperatuurini umbes 6000°. Sellise temperatuuriga on õhk laskuva sõiduki esiseina juures. See pole enam meile harjumuspärane õhk, mis koosneb lämmastiku-, hapniku- ja süsinikdioksiid, vaid lämmastiku-, hapniku- ja süsinikuaatomitest, ioonidest ja elektronidest koosnev plasma.

Pidage meeles sulamistemperatuuride tabelit erinevaid aineid. Kas selles on vähemalt üks materjal, mis sellel temperatuuril jääb tahkeks? Ei. Kõik meile teadaolevad materjalid muutuvad sellel temperatuuril vedelikuks või isegi auruks. Ja isegi kui meil oleks materjal, mis sellisel temperatuuril ei sulaks, siis sellest ei piisa. Lõppude lõpuks on kõige olulisem see, et sellest tulenev pidurdamine suur summa laskumissõiduki sees soojust üle ei kandnud. Ükskõik, milline on temperatuur väljaspool laskumissõidukit, peaks see meeskonnaruumis olema normaalne, toatemperatuur. Selleks peavad laskumissõiduki seinad olema kuumuse eest hästi kaitstud, st madala soojusjuhtivusega. Kuid see pole veel kõik. Need peavad olema väga tugevad – tihedates kihtides pidurdades langeb ju laskumissõiduk tohutu surve alla. Lisaks on vajalik, et laeva seintel oleks võimalikult vähe kaalu, sest kosmoselaeval loeb iga kaalugramm.

Seega peab materjalil olema kõrge sulamistemperatuur ja madal soojusjuhtivus ning kõrge tugevus ja pealegi väike erikaal. Ja kuigi meie ajal on teadlased loonud ja loovad väga erinevaid tehismaterjale, ei suuda ükski neist kõiki neid nõudeid korraga täita.

Kuidas olla? Kui see küsimus tekkis, hakkasid teadlased ja insenerid olukorrast väljapääsu intensiivselt otsima. Äkki katta kogu laskumissõiduk vaskkattega? Vasel on väga hea soojusjuhtivus ja tänu sellele kandub esipinnalt soojus laskuva sõiduki külg- ja tagaseintele (tugevalt kuumeneb ainult laeva esi-, esipind).
Kuid selline nahk kaalub terve tonni, mis tähendab, et kanderaketi stardikaalu ja sellest tulenevalt ka mootori tõukejõudu tuleb suurendada 50 tonni võrra. Lisaks jääb sel juhul peaaegu kogu soojus ikkagi laevale ja läheb järk-järgult laskumissõidukisse.

Tehti ettepanek muuta seadme esipind poorseks (ehk siis paljude pisikeste aukudega) ja laskumisel nendest pooridest läbi suruda külma vedelikku või puhuda laeva seest gaasi välja. See idee pole tegelikult halb, kuid seda on keeruline teostada, kuna kõrgetel temperatuuridel ja rõhkudel, mis tekivad laskumissõiduki esipinnal, ummistuvad poorid, sulavad jne.

Kõige tõhusama meetodi pakkusid välja Nõukogude teadlased. Nüüd kasutatakse seda meetodit kõigi laskumissõidukite – nii Nõukogude kui ka Ameerika – maale naasmisel.

Teadlased väitsid midagi sellist. Kõigile neljale nõudele vastavaid materjale praegu ei ole ja on vähetõenäoline, et neid lähiaastatel luuakse. Pole isegi materjali, mis rahuldaks vaid esimest nõuet ehk piisaks kõrged temperatuurid sulamine ja aurustamine. Kuid lõppude lõpuks on peamine ülesanne tagada, et temperatuur meeskonnaruumis püsiks toatemperatuuril, see tähendab, et laeva pääseks võimalikult vähe soojust. Ja seda saab saavutada järgmisel viisil.

Katkem laskuva sõiduki esisein materjaliga, mis sulab ja aurustub, kuigi sellel temperatuuril sulab või aurustub. suur hulk kuumus (või, nagu teadlased ütlevad, on sellel suured faasiüleminekute varjatud kuumused) ja sulas olekus on sellel madal viskoossus (voolab kergesti). Seejärel see materjal laskumise ajal kuumeneb, sulab ja aurustub ning niipea kui see sulab, puhutakse materjali tilgad ja aurud laskuva sõiduki pinnalt õhu vastuvooluga eemale. Sellisel juhul kantakse materjali kuumutamisel, sulamisel ja aurustumisel tilkadesse ja aurudesse kogunenud soojus koos tilkade ja aurudega aparaadist eemale, selle asemel, et see sealt laeva sisemusse kanduda.

Soojusülekande vähendamiseks seadmesse tuleb selle materjali kihi alla asetada väga madala soojusjuhtivusega materjali kiht. Konstruktsiooni tugevuse saab tagada, tehes kolmanda kihi - kergetest titaanisulamitest raami ja kinnitades sellele vähesoojust juhtivast materjalist “ärakandva” kesta. Seda meetodit nimetatakse "soojuskaitseks massilise kaasahaaramise tõttu".

Just seda meetodit kasutatakse praegu kõikidel laskumissõidukitel. Nii tormab atmosfääri tihedates kihtides laskumisel laskuv sõiduk, mida ümbritseb kuuma plasma loor ja kuumakaitsematerjali tilgad. See loor ümbritseb laeva antenne ja kuna plasma ei edasta raadiolaineid, siis side Maaga katkeb. Kuid see kestab vaid paar minutit. Õhk aeglustab laeva nii palju, et kui see laskub 100 kilomeetrilt 30 kilomeetrile, väheneb selle kiirus 56 korda! Nüüd on juba võimalik toota stabiliseerivat langevarju, mille kupli läbimõõt on mitu meetrit ja 10 kilomeetri kõrgusel - peamine, mille läbimõõt on mitukümmend meetrit. Disainerid mõtlesid väga lihtsalt ja vaimukalt välja, kuidas mida teha

laev kohtuks Maa pinnaga õrnalt, ilma igasuguse löögita (ilma tõuketa). Selleks valmistatakse aparaadi alumisest küljest umbes ühe meetri pikkune tihvt. Kui see tihvt Maa pinnale sisestada, lülitab see automaatselt sisse pehme maandumisega tahkekütuse tõukurid, mille düüsid on suunatud allapoole. Selle tulemusena kustub ülejäänud kiirus.

Miks kasutatakse nii keerulist laskumise ja maandumise süsteemi? Miks mitte aeglustada laskumissõidukit rakettmootori abil algusest lõpuni? Vastus on lihtne: see on kahjumlik ja piisavalt raske laskumissõiduki jaoks on see lihtsalt võimatu.

Asi on selles. Satelliidi startimiseks ehk kiirendamiseks esimese kosmilise kiiruseni on vaja kanderaketti, mille kaal stardihetkel peaks olema ligikaudu 50 korda suurem kui satelliidi kaal. Kui tahame lennutada 5 tonni kaaluvat satelliiti, siis vajame 250 tonni kaaluvat raketti. Kui tahame satelliidi Maale tagasi saata, peame selle esimesest kosmosekiirusest nullini aeglustama – et tagada pehme maandumine. Ja selleks on vaja sama raketti, mis kaalub 200 tonni. Peame selle endaga kaasa võtma, kui laev Maalt startib. Kuid siis peame orbiidile panema mitte 5 tonni lasti, vaid juba 255 tonni. Ja selleks on vaja võtta 12 700 tonni kaaluv rakett. Raketi Maa pinnalt ülestõstmiseks peab selle tõukejõud stardis olema vähemalt veidi suurem kui algmass ehk antud juhul ligikaudu 13 000 tonni. Aga selliseid rakette veel pole – seni võimsaima moodsa raketi tõukejõud on umbes 3500 tonni.

Samuti on selge, et sellise lennu hind tõuseb kordades.

Seega on Maale maandumisel palju tulusam kasutada põhipidurduseks õhutakistust. See kehtib ka maandumisel teistele atmosfääriga planeetidele, nagu Veenus, Marss, Jupiter jne. Atmosfäärita taevakehadele, näiteks Kuule, on teine ​​teema. Selle vastu pole midagi teha – saab ainult mootoreid aeglustada.

Pöördume tagasi laeva Maale (või mõnele teisele atmosfääriga planeedile) laskumise juurde, nimelt hetke, mil laskumissõiduk oli just deorbiidile läinud ja Maale läinud. On väga oluline, kui järsk saab olema selle lennu trajektoor. Isegi kõige koolitatud astronaudid surevad, kui nende kehakaal on kümme kuni kolmteist korda suurem kui Maal. Tõepoolest, kujutage ette, et teie peale kuhjatakse teie enda raskusest kümnekordne koorem – see muserdab teid. Astronaudid leiavad end samast olukorrast.

Kuid ka liiga tasane trajektoor ei tohiks olla. Vastasel juhul lendab laev Maale väga pikaks ajaks, mille tagajärjel kuumeneb see liiga palju ja temperatuur selle sees muutub rohkemaks, kui astronaudid vastu peavad.

Mis määrab trajektoori järsuse? Kui pidurdusmootor on vajalikust kauem sisse lülitatud, läheb laskuv sõiduk liiga järsult. Täpselt sama tulemus saadakse, kui tõmbejõud on vajalikust suurem. Trajektoori järsus oleneb ka mootori düüsi suunast aeglustamisel.

See on eriti oluline kontrollimatu ballistilise laskumise korral. Kui laskumissõiduk on kuuli kujuga, siis sellisel laeval puudub aerodünaamiline kvaliteet (tõstejõud). See tähendab, et selle laskumise ajal, isegi tihedates atmosfäärikihtides, pole astronautidel mingit võimalust trajektoori muuta. Laskumine toimub mööda nn ballistiline trajektoor(kivi kukub mööda sellist trajektoori, kui viskate selle mäe tipust horisontaalsuunas) ja seda nimetatakse ballistiliseks ehk kontrollimatuks laskumiseks. Sellise laskumise kogu trajektoor, sealhulgas maandumiskoht, määratakse kindlaks juba hetkel, mil pidurdusmootor lakkab töötamast, kui laev on just orbiidilt lahkunud. Kui kalle on valesti seatud (näiteks seetõttu, et pidurimootor on töötanud mõne sekundi rohkem või vähem kui nõutud), maandub laskuv sõiduk oodatust mitukümmend ja isegi sadu kilomeetreid lähemale või kaugemale. Ja see tähendab, et laev võib maanduda mägedes, taigas või merel, mitte tasasel stepil. Loomulikult ei upu laskuv sõiduk ja kosmonaudid ei sure isegi siis, kui laev vette või taigasse vajus — kosmonautidel on raadiosaatja, signaalraketid, toiduvarud jne riskiga ja lisadega. raskusi. Kujutage näiteks ette, mis juhtuks, kui nad maanduks kõrge ja järsu mäe küljele.

Neid raskusi ja probleeme saab vältida, kui laskumissõidukile antakse kuju, millel on tõstejõud. Selleks peab aparaadi kuju olema lennusuuna suhtes asümmeetriline. Just selline segment-koonusekujuline kuju on tänapäevastel laskumissõidukitel.

Kui laskuva sõiduki telg langeb kokku lennusuunaga (ründenurk on null), on tõstejõud null. Muutes ründenurka, st laskuva sõiduki kallet lennutelje suhtes, suurendavad või vähendavad kosmonaudid seeläbi tõstejõudu ning saavad tänu sellele muuta laskumistrajektoori ja valida maandumiskoha. Lisaks saab sel viisil reguleerida ka ülekoormusi.

Selline laskumissõiduk lendab segmendiosaga ette. Selles asendis on õhutakistus palju suurem kui siis, kui see lendaks koonusekujuliselt edasi. Ja mida suurem on vastupanu, seda kiiremini laev aeglustab. Kui veesõiduk lendaks koonusekujuliselt edasi, läheneks see Maa pinnale liiga suure kiirusega.

Segment-koonilised laskumissõidukid 20-30 kilomeetri kõrguselt laskuvad langevarjuga, nagu sfäärilised.


15. juulil möödub 40 aastat Apollo-Sojuzi missioonist – ajaloolisest lennust, mida sageli peetakse kosmosevõidusõidu lõpuks. Esimest korda kohtusid ja sildusid kosmoses kaks vastaspoolkeradele ehitatud laeva. Sojuz ja Apollo olid juba kolmanda põlvkonna kosmoselaevad. Selleks ajaks olid konstrueerimismeeskonnad esimestel katsetel juba "konarusi täis toppinud" ning uued laevad pidid kaua kosmoses viibima ja uusi keerulisi ülesandeid täitma. Arvan, et on huvitav näha, milliste tehniliste lahendustega disainimeeskonnad välja tulid.

Sissejuhatus

Kummalisel kombel pidid nii Sojuz kui ka Apollo esialgsete plaanide kohaselt saama teise põlvkonna sõidukid. Kuid USA mõistis kiiresti, et viimase Mercury lennu ja esimese Apollo lennu vahele jääb mitu aastat ning et see aeg raisku ei läheks, käivitati Gemini programm. Ja NSVL vastas "Kaksikutele" oma "Päikesetõusuga".

Samuti oli mõlema seadme peamiseks sihtmärgiks Kuu. USA Kuujooksuks raha ei säästnud, sest kuni 1966. aastani oli NSV Liidul prioriteet kõigis olulistes kosmosealastes saavutustes. Esimene satelliit, esimesed Kuu jaamad, esimene inimene orbiidil ja esimene inimene avakosmoses – kõik need saavutused olid nõukogude ajast. Ameeriklased nägid vaeva, et "järele jõuda ja mööda sõita" Nõukogude Liit. Ja NSV Liidus varjutasid mehitatud kuuprogrammi ülesanne kosmosevõitude taustal muud kiireloomulised ülesanded, näiteks oli vaja USA-le järele jõuda arvu poolest. ballistilised raketid. Mehitatud kuuprogrammid on omaette suur vestlus, kuid siin räägime orbitaalses konfiguratsioonis sõidukitest, nagu nad kohtusid orbiidil 17. juulil 1975. aastal. Kuna Sojuzi kosmoselaev on lennanud juba aastaid ja läbinud palju modifikatsioone, siis Sojuzist rääkides peame silmas Sojuzi-Apollo lennule ajaliselt lähedasi versioone.

Käivitage sõidukid

Kanderakett, mida tavaliselt harva mainitakse, viib kosmoselaeva orbiidile ja määrab selle paljud parameetrid, millest peamised on Kaalupiirang ja maksimaalne võimalik läbimõõt.

NSV Liit otsustas uue kosmoseaparaadi Maa-lähedasele orbiidile lennutamiseks kasutada R-7 perekonna raketi uut modifikatsiooni. Kanderaketil Voskhod asendati kolmanda astme mootor võimsamaga, mis tõstis kandevõimet 6 tonnilt 7 tonnile. Laeva läbimõõt ei saanud olla suurem kui 3 meetrit, sest 60ndatel ei suutnud analoogjuhtimissüsteemid ülekaliibrilisi katteid stabiliseerida.


Vasakul on kanderaketti Sojuz skeem, paremal Sojuz-Apollo missiooni kosmoselaeva Sojuz-19 start.

USA-s kasutati orbiidilendudeks spetsiaalselt Apollode jaoks loodud kanderaketti Saturn-I, mis modifikatsioonis -I suutis orbiidile viia 18 tonni ja modifikatsioonil -IB 21 tonni. Saturni läbimõõt ületas 6 meetrit, seega olid piirangud kosmoselaeva suurusele minimaalsed.


Vasakul on sektsioonis Saturn-IB, paremal on Sojuz-Apollo missiooni kosmoselaeva Apollo start.

Suuruse ja kaalu poolest on Sojuz kergem, õhem ja väiksem kui Apollo. Sojuz kaalus 6,5-6,8 tonni ja selle maksimaalne läbimõõt oli 2,72 m Apollo maksimaalne mass oli 28 tonni (Kuu versioonis ei olnud kütusepaagid Maa-lähedaste missioonide jaoks täielikult täidetud) ja maksimaalne läbimõõt 3, 9 m

Välimus


"Sojuz" ja "Apollo" viisid selle juba ellu standardskeem laeva jagamine sektsioonideks. Mõlemal laeval oli instrumentide-agregaatide kamber (USA-s nimetatakse seda teenindusmooduliks), laskumissõiduk (käsumoodul). Sojuzi laskumissõiduk osutus väga kitsaks, mistõttu lisati laevale majapidamiskamber, mida sai kasutada ka kosmosekäikudel õhulukuna. Sojuz-Apollo missioonil ameerika laev oli ka kolmas moodul, spetsiaalne lukukamber laevadevaheliseks üleminekuks.

Nõukogude traditsiooni kohaselt lasti Sojuz vette täielikult katte all. See võimaldas mitte hoolida laeva aerodünaamikast stardi ajal ning paigutada välispinnale hapraid antenne, andureid, päikesepaneele ja muid elemente. Samuti on majapidamisruum ja laskumissõiduk kaetud ruumi soojusisolatsioonikihiga. Apollod jätkasid Ameerika traditsiooni - kanderakett suleti vaid osaliselt, nina kattis ballistiline kate, mis tehti konstruktsiooniliselt koos päästesüsteemiga ja sabast suleti laev adapteri ümbrisega.


"Sojuz-19" lennul, tulistades "Apollo" pardalt. Tumeroheline kate - soojusisolatsioon


Apollo, Sojuzist tulistatud. Peamootoril tundub, et värv on kohati paisunud


Hilisema modifikatsiooni "liit" kontekstis


"Apollo" lõikes

Laskumissõiduki kuju ja termokaitse



Kosmoselaeva Sojuz laskumine atmosfääris, vaade maapinnalt

Sojuzi ja Apollo laskumissõidukid on üksteisega sarnasemad, kui nad olid eelmised põlvkonnad kosmoselaevad. NSV Liidus loobusid disainerid kerakujulisest laskumissõidukist – Kuult naastes eeldaks see väga kitsast sisenemiskoridori (maksimaalne ja minimaalne kõrgus mille vahele on vaja edukaks maandumiseks pääseda) tekitaks üle 12 g ülekoormuse ning maandumisala mõõdetaks kümnetes, kui mitte sadades kilomeetrites. Kooniline laskuvsõiduk tekitas atmosfääris pidurdamisel tõstejõu ja muutis pöördel suunda, kontrollides lendu. Maa orbiidilt naastes vähenes ülekoormus 9-lt 3-5 g-le ja Kuult naastes - 12-lt 7-8-le. Kontrollitud laskumine laiendas oluliselt sisenemiskoridori, suurendades maandumise usaldusväärsust ja vähendas oluliselt maandumisala suurust, hõlbustades astronautide otsimist ja evakueerimist.


Asümmeetrilise voolu arvutamine koonuse ümber atmosfääris pidurdamisel


Sojuzi ja Apollo laskumissõidukid

Apollo jaoks valitud 4 m läbimõõt võimaldas teha koonuse, mille poolnurk on 33°. Sellise laskumissõiduki aerodünaamiline kvaliteet on umbes 0,45 ja selle külgseinad pidurdamisel praktiliselt ei kuumene. Kuid selle puuduseks oli kaks stabiilset tasakaalupunkti – Apollo pidi atmosfääri sisenema nii, et põhi oli orienteeritud lennusuunas, sest kui ta külgsuunas atmosfääri sisenes, võis ta ümber keerata "nina ettepoole" asendisse ja astronaudid tappa. Sojuzi 2,7 m läbimõõt muutis sellise koonuse ebaratsionaalseks – liiga palju ruumi läks raisku. Seetõttu loodi "esitulede" tüüpi laskumissõiduk, mille poolnurk oli vaid 7°. See kasutab ruumi tõhusalt, sellel on ainult üks stabiilne tasakaalupunkt, kuid selle tõstejõu ja tõmbe suhe on väiksem, suurusjärgus 0,3, ja külgseinte jaoks on vajalik termiline kaitse.

Kuumakaitsekattena kasutati juba meisterdatud materjale. NSV Liidus kasutati kangapõhiseid fenoolformaldehüüdvaikusid ja USA-s klaaskiudmaatriksil epoksüvaiku. Toimimismehhanism oli sama – termokaitse põles ja varises kokku, tekitades laeva ja atmosfääri vahele lisakihi ning põlenud osakesed võtsid enda peale ja kandsid endaga kaasa soojusenergiat.


Soojuskaitsematerjal "Apollo" enne ja pärast lendu

Käiturisüsteem

Nii Apollos kui ka Sojuzis olid tõukejõumootorid orbiidi korrigeerimiseks ja orientatsiooni mootorid kosmoselaeva asukoha muutmiseks kosmoses ja täpsete dokkimismanöövrite sooritamiseks. Sojuzile paigaldati Nõukogude kosmoselaevade jaoks esimest korda orbitaalne manööverdamissüsteem. Millegipärast valisid disainerid mitte eriti õnnestunud paigutuse, kus peamootorit toidab üks kütus (UDMG + AT), sildumis- ja orientatsioonimootoreid aga teine ​​(vesinikperoksiid). Koos tõsiasjaga, et Sojuzi paagid mahutasid 500 kg kütust ja Apollo 18 tonni kütust, tõi see kaasa suurusjärgu erinevuse iseloomulikus kiiruse piires - Apollo võis muuta oma kiirust 2800 m/s. , ja Sojuz "ainult kiirusel 215 m/s. Isegi alatankitud Apollo iseloomulik kiiruse suurem varu muutis selle ilmselgeks kandidaadiks aktiivseks rolliks kohtumisel ja dokkimisel.


Sojuz-19 toide, mootori düüsid on selgelt nähtavad


Apollo suhtumine tõukurid lähivõttes

maandumissüsteem

Maandumissüsteemid arendasid vastavate riikide arenguid ja traditsioone. USA jätkas laevade vettelaskmist. Pärast Mercury ja Gemini maandumissüsteemide katsetamist valiti lihtne ja töökindel variant - laeval oli kaks piduri- ja kolm peavarju. Peamised langevarjud olid reserveeritud ja ühe ebaõnnestumise korral tagati ohutu maandumine. Selline rike juhtus Apollo 15 maandumisel ja midagi kohutavat ei juhtunud. Langevarjude reserveerimine võimaldas loobuda Mercury astronautide üksikutest langevarjudest ja Gemini väljalaskekohtadest.


Apollo maandumismuster

NSV Liidus lossisid nad traditsiooniliselt laeva maismaal. Ideoloogiliselt arendab maandumissüsteem Voshhodovi langevarjuga maandumist. Pärast langevarjukonteineri kaane allalaskmist lastakse järjest välja heitgaasi-, pidurdus- ja põhilangevarjud (süsteemi rikke korral paigaldatakse varu). Laev laskub ühel langevarjul, 5,8 km kõrgusel langeb kuumakilp ja ~1 m kõrgusel reaktiivmootorid pehme maandumine (DMP). Süsteem osutus huvitavaks - DMP töö loob suurejoonelisi kaadreid, kuid maandumismugavus varieerub väga laias vahemikus. Kui astronautidel veab, on löök maapinnale peaaegu märkamatu. Kui ei, siis võib laev tundlikult vastu maad põrutada ja kui üldse ei vea, siis läheb ka külili ümber.


Maandumismuster


DMP täiesti normaalne töö


Laskumissõiduki põhi. Kolm ringi ülalt - DMP, veel kolm - vastasküljelt

Hädaabisüsteem

See on uudishimulik, kuid erinevat teed pidi jõudsid NSVL ja USA sama päästesüsteemini. Õnnetuse korral rebis kanderaketti päris tipus seisnud spetsiaalne tahkekütuse mootor koos astronautidega laskumismasina maha ja viis selle minema. Maandumine viidi läbi standardsete laskumissõiduki vahenditega. Selline päästesüsteem osutus kõigist kasutatud variantidest parimaks – see on lihtne, töökindel ja tagab astronautide päästmise kõikides startimise etappides. Tõelises õnnetuses kasutati seda ühe korra ja päästis Vladimir Titovi ja Gennadi Strekalovi elu, viies laskumissõiduki stardirajatise põleva raketi eest ära.


Vasakult paremale SAS "Apollo", SAS "Sojuz", SAS "Sojuz" erinevad versioonid

Termoregulatsiooni süsteem

Mõlemad laevad kasutasid jahutusvedeliku ja radiaatoritega termoregulatsioonisüsteemi. Sisse maalitud valge värv parema soojuskiirguse huvides seisid radiaatorid hooldusmoodulitel ja nägid isegi välja samasugused:

EVA pakkumise vahendid

Nii Apollod kui ka Sojuz olid kavandatud, võttes arvesse võimalikku vajadust sõidukiväliste tegevuste (kosmosekõnnid) järele. Disainlahendused olid ka riikide jaoks traditsioonilised - USA langetas kogu juhtimismooduli rõhu alla ja läks välja tavalise luugi kaudu ning NSVL kasutas majapidamisruumi õhulukuna.


EVA "Apollo 9"

Dokkimissüsteem

Nii Sojuz kui ka Apollo kasutasid pin-cone dokkimisseadet. Kuna laev manööverdas dokkimise ajal aktiivselt, paigaldati nii Sojuzile kui ka Apollole tihvtid. Ja programmi Sojuz-Apollo jaoks, et keegi ei solvuks, töötasid nad välja universaalse androgüünse dokkimisseadme. Androgüünsus tähendas, et mis tahes kaks selliste sõlmedega laeva said dokkida (ja mitte ainult paarid, üks tihvti, teine ​​koonusega).


Dokkimismehhanism "Apollo". Muide, seda kasutati ka Sojuz-Apollo programmis, selle abiga dokis õhulukuga käsumoodul


Sojuzi dokkimismehhanismi skeem, esimene versioon


"Sojuz-19", eestvaade. Dokkimisjaam on selgelt nähtav

Kabiin ja varustus

Varustuse "Apollo" koosseis oli märgatavalt parem kui "Sojuz". Esiteks õnnestus disaineritel Apollo seadmetele lisada täieõiguslik gürostabiliseeritud platvorm, mis salvestas suure täpsusega andmeid kosmoselaeva asukoha ja kiiruse kohta. Edasi oli käsumoodulil oma aja kohta võimas ja paindlik arvuti, mida sai vajadusel kohe lennu ajal ümber programmeerida (ja sellised juhud on teada). Apollo huvitav omadus oli ka eraldi töökoht taevase navigatsiooni jaoks. Seda kasutati ainult kosmoses ja see asus astronautide jalge all.


Juhtpaneel, vaade vasakult istmelt


Kontrollpaneel. Vasakul on lennu juhtnupud, keskel - asendikontrolli mootorid, üleval hädanäidikud, all side. Paremal küljel on kütuse-, vesiniku- ja hapnikuindikaatorid ning võimsuse juhtimine

Kuigi Sojuzi varustus oli lihtsam, oli see Nõukogude laevade jaoks kõige arenenum. Laeval oli esimene parda digitaalne arvuti ja laeva süsteemides olid seadmed automaatseks dokkimiseks. Esimest korda kosmoses kasutati multifunktsionaalseid elektronkiiretoru indikaatoreid.


Kosmoselaeva Sojuz juhtpaneel

Toitesüsteem

Apollod kasutasid 2-3 nädalat kestvate lendude jaoks väga mugavat süsteemi – kütuseelemente. Vesinik ja hapnik tekitasid kombineerimisel energiat ja meeskond kasutas saadud vett. Sojuzis erinevad versioonid energiaallikaid oli erinevaid. Kütuseelementidega oli valikuid ja Sojuz-Apollo lennuks paigaldati laevale päikesepaneelid.

Järeldus

Nii Sojuz kui Apollo osutusid omal moel väga edukateks laevadeks. Apollod lendasid edukalt Kuule ja Skylabi jaama. Ja Sojuz sai äärmiselt pika ja eduka eluea, saades peamiseks lendude laevaks orbitaaljaamad, alates 2011. aastast on nad kandnud Ameerika astronaute ISS-ile ja kannavad neid vähemalt 2018. aastani.

Kuid selle edu eest maksti väga kõrget hinda. Nii Sojuz kui Apollo olid esimesed laevad, milles inimesed hukkusid. Mis veelgi kurvem, kui disaineritel, inseneridel ja töölistel oleks vähem kiire ja pärast esimesi õnnestumisi ei lakkaks kartmast ruumi, siis Komarov, Dobrovolsky, Volkov, Patsaev, Grissom, White ja Cheffy

Kas nii lihtne on inimest purki panna või mehitatud kosmoseaparaadi disainist 3. jaanuar 2017

Kosmoselaev. Kindlasti kujutavad paljud teist, olles seda fraasi kuulnud, ette midagi tohutut, keerulist ja tihedalt asustatud, tervet linna kosmoses. Nii ma kunagi kujutasin ette kosmoselaevad ja mina ning arvukad ulmefilmid ja raamatud aitavad sellele aktiivselt kaasa.

Küllap on hea, et filmide autoreid piirab erinevalt kosmosetehnoloogia disainiinseneridest vaid fantaasia. Vähemalt kinos saame nautida hiiglaslikke helitugevusi, sadu sektsioone ja tuhandeid meeskonnaliikmeid...

Tõeline kosmoselaev pole mõõtmetelt üldse muljetavaldav:

Fotol on Nõukogude kosmoseaparaat Sojuz-19, mille Ameerika astronaudid pildistasid Apollo kosmoselaevalt. On näha, et laev on üsna väike ja arvestades, et elamiskõlbulik maht ei hõivata kogu laeva, on ilmne, et seal peab olema üsna palju rahvast.

See pole üllatav: suur suurus on suur mass ja mass on astronautikas vaenlane number üks. Seetõttu püüavad kosmoselaevade disainerid muuta need võimalikult kergeks, sageli meeskonna mugavuse arvelt. Pange tähele, kui rahvarohke Sojuz on:

Ameerika laevad ei erine selles osas eriti Venemaa omadest. Näiteks siin on foto Ed White'ist ja Jim McDivitist Gemini kosmoselaevas.

Ainult kosmosesüstiku meeskonnad võisid kiidelda vähemalt mõningase liikumisvabadusega. Nende käsutuses oli kaks suhteliselt ruumikat kambrit.

Kabiin (tegelikult juhtkabiin):

Keskmine tekk (see on majapidamisruum magamiskohtade, tualettruumi, sahver ja õhulukuga):

Kahjuks pole suuruselt ja paigutuselt sarnane Nõukogude laev Buran kunagi lennanud mehitatud režiimis, nagu TKS, millel on kõigi kunagi projekteeritud laevade seas endiselt rekordiline elamiskõlblikkus.

Kuid elamiskõlblik maht pole kaugeltki ainus kosmoseaparaadi nõue. Olen kuulnud selliseid väiteid: "Nad panid mehe sisse alumiiniumist purk ja saadeti ümber Emakese Maa pöörlema. "See lause on muidugi vale. Mille poolest siis kosmoselaev erineb lihtsast metalltünnist?

Ja asjaolu, et kosmoseaparaat peab:
- varustada meeskonda hingava gaasiseguga,
- eemaldama meeskonna poolt väljahingatavast süsinikdioksiidi ja veeauru elamiskõlblikust mahust,
- pakkuda meeskonnale vastuvõetavat temperatuuri režiim,
- omama suletud ruumi, mis on piisav meeskonna eluea jooksul,
- annab võimaluse juhtida orientatsiooni ruumis ja (valikuliselt) võimet sooritada orbitaalmanöövreid,
- omama meeskonna eluks vajalikke toidu- ja veevarusid,
- tagada meeskonna ja lasti ohutu tagasipöördumine maapinnale,
- Ole võimalikult kerge
- omama hädaabisüsteemi, mis võimaldab meeskonnal lennu mis tahes etapis hädaolukorras maapinnale naasta,
- Ole väga usaldusväärne. Ükski varustuse rike ei tohi kaasa tuua lennu tühistamist, ükski teine ​​rike ei tohi ohustada meeskonna elu.

Nagu näete, pole see enam lihtne tünn, vaid keerukas tehnoloogiline seade, mis on täis mitmesuguseid seadmeid, millel on mootorid ja nende jaoks kütus.

Siin on näiteks esimese põlvkonna Nõukogude kosmoselaeva Vostok paigutus.

See koosneb suletud sfäärilisest kapslist ja koonilisest instrumendiagregaadi kambrist. Peaaegu kõigil laevadel on selline paigutus, kus enamik instrumente on paigutatud eraldi surveta kambrisse. See on vajalik kaalu säästmiseks: kui kõik seadmed asetada suletud kambrisse, osutub see lahter üsna suureks ja kuna see peab mahutama Atmosfääri rõhk ja taluma olulisi mehaanilisi ja termilisi koormusi atmosfääri tihedatesse kihtidesse sisenemisel maapinnale laskumise ajal, selle seinad peavad olema paksud, vastupidavad, mis muudab kogu konstruktsiooni väga raskeks. Ja surveta kamber, mis maa peale naastes laskumissõidukist eraldub ja atmosfääris põleb, ei vaja tugevaid raskeid seinu. Tagasisõidu ajal ilma tarbetute instrumentideta laskuv sõiduk osutub väiksemaks ja vastavalt ka kergemaks. Sellele antakse ka sfääriline kuju, et massi vähendada geomeetrilised kehad Sama mahuga kera pindala on väikseim.

Ainus kosmoseaparaat, kus kogu varustus suletud kapslisse paigutati, on Ameerika Mercury. Siin on tema foto angaaris:

Sellesse kapslisse mahtus üks inimene ja siis vaevaliselt. Mõistes sellise korralduse ebatõhusust, valmistasid ameeriklased oma järgmise Gemini-laevade seeria eemaldatava lekkiva instrumendiagregaadi kambriga. Fotol on see valge laeva tagaosa:

Muide, see sahtel on põhjusega valgeks värvitud. Fakt on see, et sektsiooni seinad on läbistatud paljude torudega, mille kaudu vesi ringleb. See on süsteem Päikeselt saadud liigse soojuse eemaldamiseks. Vesi võtab soojust elamiskõlblikust kambrist ja annab selle instrumendiagregaadi kambri pinnale, kust soojus kiirgab ruumi. Et neid radiaatoreid otsese päikesevalguse käes vähem soojendada, värviti need valgeks.

Vostoki laevadel asusid radiaatorid koonilise instrumendiagregaadi kambri pinnal ja suleti ruloode sarnaste siibritega. Erineva arvu luukide avamisega oli võimalik reguleerida radiaatorite soojusülekannet ja sellest tulenevalt ka temperatuuri režiimi laeva sees.

Sojuzi laevadel ja nende kaubakaaslastel Progress on soojuseemaldussüsteem sarnane Geminile. Pöörake tähelepanu instrumendi agregaadi sektsiooni pinna värvile. Muidugi valge :)

Instrumentide koosturuumi sees on alalhoidvad mootorid, väikese tõukejõuga manöövermootorid, kogu selle kraami kütusevaru, akud, hapniku- ja veevarud ning osa pardaelektroonikast. Väljas on tavaliselt paigaldatud raadioside antennid, lähedusantennid, erinevad orientatsiooniandurid ja päikesepaneelid.

Laskumissõiduk, mis toimib samaaegselt kosmoseaparaadi kabiinina, sisaldab ainult neid elemente, mida on vaja sõiduki laskumisel atmosfääris ja pehmel maandumisel, samuti seda, mis peaks olema meeskonnale otse juurdepääsetav: juhtpaneel. , raadiojaam, hapniku avariivarustus, langevarjud, liitiumhüdroksiidiga kassetid süsinikdioksiidi eemaldamiseks, pehme maandumismootorid, öömajad (astronautide toolid), hädaabikomplektid maandumiseks projekteerimisvälises kohas ja muidugi astronaudid ise.

Sojuzi laevadel on veel üks sektsioon - majapidamine:

See sisaldab seda, mida vajate pikal lennul, kuid ilma milleta saate laeva orbiidile saatmise ja maandumisel hakkama: teaduslikud instrumendid, toiduvarud, lakkamis- ja sanitaarseade (tualett), skafandrid sõidukiväliseks tegevuseks, magamiskotid ja muud majapidamistarbed.

Kosmoselaeva Sojuz TM-5 puhul on teada-tuntud juhtum, kui kütuse kokkuhoiu eesmärgil tulistati majapidamisruumi mitte pärast deorbiidile pidurdusimpulsi andmist, vaid enne seda. Alles nüüd polnud pidurdusimpulssi: orientatsioonisüsteem ütles üles, siis polnud võimalik mootorit käivitada. Selle tulemusena pidid kosmonaudid jääma orbiidile veel üheks päevaks ja tualett jäi väljatulistatud mugavuse kambrisse. Raske on edasi anda, milliseid ebamugavusi astronaudid nende päevade jooksul kogesid, kuni lõpuks õnnestus neil ohutult maanduda. Pärast seda juhtumit otsustasid nad sellisele kütusesäästlikkusele hinde anda ja tulistada pärast pidurdamist majapidamisruumi koos instrumendiagregaadiga.

Nii osutus "pangas" kõikvõimalikke raskusi. Järgmistes artiklites käsitleme igat NSV Liidu, USA ja Hiina kosmoseaparaadi tüüpi eraldi. Hoidke värskenduste jaoks alles.

2.50: "SA laskumine 90–40 km kõrguselt tuvastatakse ja sellega kaasnevad radarijaamad".

Jäta need radariandmed meelde.

Nende juurde tuleme tagasi, kui arutleme, mida ja kuidas sai NSV Liit 50 aastat tagasi Apollosid jälgida ja miks ta seda kunagi ei teinud.

otsevideo

Lülitage sisse venekeelsed subtiitrid.

Mehitatud kosmoselaevade maandumine

Sissejuhatus

Tasub kohe mainida, et mehitatud lennu korraldus on mehitamata missioonidest üsna erinev, kuid igal juhul võib kogu töö dünaamiliste operatsioonide kallal kosmoses jagada kahte etappi: projekteerimine ja käitamine, ainult mehitatud missioonide puhul. , need etapid võtavad reeglina oluliselt kauem aega.rohkem aega. See artikkel käsitleb peamiselt operatiivset osa, kuna töö laskumise ballistilise disainiga käib ja hõlmab erinevaid uuringuid, et optimeerida erinevaid tegureid, mis mõjutavad meeskonna ohutust ja mugavust maandumisel.

40 päevaks

Maandumisalade kindlaksmääramiseks tehakse esimesi hinnangulisi laskumisarvutusi. Miks seda tehakse? Hetkel regulaarne kontrollitud laskumine Vene laevad saab teha ainult 13 fikseeritud maandumisalal, mis asuvad Kasahstani Vabariigis. See asjaolu seab palju piiranguid, mis on seotud eelkõige vajadusega kõigi dünaamiliste toimingute eel kooskõlastada meie välispartneritega. Peamised raskused tekivad istutamisel sügisel ja kevadel – see on tingitud põllutöödest istutusaladel. Selle asjaoluga tuleb arvestada, sest lisaks meeskonna turvalisuse tagamisele on vaja tagada ka kohalike elanike ning otsingu- ja päästeteenistuse (SRS) ohutus. Lisaks tavalistele maandumisaladele on ballistilise laskumise takki ajal ka maandumisalad, mis peavad samuti olema maandumiseks sobivad.

10 päevaks

Esialgsed arvutused laskumistrajektooride kohta on täpsustamisel, võttes arvesse viimaseid andmeid ISS-i praeguse orbiidi ja dokitud kosmoselaeva omaduste kohta. Tõsiasi on see, et stardihetkest laskumiseni möödub üsna pikk aeg ning aparaadi massikeskstamise omadused muutuvad, lisaks annab suure panuse asjaolu, et koos astronautidega laekuvad kandevõimed jaam naaseb Maale, mis võib oluliselt muuta laskuva sõiduki raskuskeskme asendit. Siin on vaja selgitada, miks see oluline on: kosmoselaeva Sojuz kuju meenutab esituld, s.t. sellel puuduvad aerodünaamilised juhtimisseadmed, kuid vajaliku maandumistäpsuse saavutamiseks on vaja juhtida trajektoori atmosfääris. Selleks näeb Sojuz ette gaasidünaamilise juhtimissüsteemi, kuid see ei suuda kompenseerida kõiki kõrvalekaldeid nominaaltrajektoorist, mistõttu lisatakse seadme konstruktsioonile kunstlikult täiendav tasakaalustav raskus, mille eesmärk on rõhu keskpunkti nihutamiseks massikeskmest, mis võimaldab teil kontrollida laskumise trajektoori, pöörates ümber. MSS-i saadetakse uuendatud andmed põhi- ja varuskeemide kohta. Nende andmete järgi sooritatakse lend üle kõikide arvutatud punktide ja tehakse järeldus nendes piirkondades maandumisvõimaluse kohta.

1 päevaks

Laskumise trajektoor on lõplikult koostamisel, võttes arvesse ISS-i asukoha viimaseid mõõtmisi, samuti tuuleolukorra prognoosi põhi- ja varumaandumisaladel. Seda tuleb teha tänu sellele, et umbes 10 km kõrgusel avaneb langevarjusüsteem. Selleks hetkeks on laskumise kontrollsüsteem juba oma töö teinud ega suuda trajektoori kuidagi korrigeerida. Tegelikult mõjutab seadet ainult tuule triiv, mida ei saa ignoreerida. Alloleval joonisel on üks tuuletriivi modelleerimise võimalustest. Nagu näete, muutub pärast langevarju kasutuselevõttu trajektoor suuresti. Tuule triiv võib mõnikord ulatuda kuni 80% hajumisringi lubatud raadiusest, mistõttu on ilmaprognoosi täpsus väga oluline.

Laskumise päev:
Lisaks ballistilistele ning otsingu- ja päästeteenistustele on kosmoselaeva maapinnale laskumise tagamisega seotud veel palju üksusi, näiteks:

  • transpordilaevade juhtimisteenus;
  • ISS-i juhtimisteenus;
  • meeskonna tervise eest vastutav teenistus;
  • telemeetria- ja juhtimisteenused jne.

Alles pärast kõigi teenuste valmisoleku aruannet saavad lennujuhid teha otsuse laskumise läbiviimiseks kavandatud programmi järgi.
Pärast seda suletakse läbipääsuluuk ja kosmoselaev dokitakse jaamast lahti. Lahtiühendamise eest vastutab eraldi teenus. Siin on vaja eelnevalt välja arvutada lahtiühendamise suund, samuti impulss, mis tuleb seadmele rakendada, et vältida kokkupõrget jaamaga.

Laskumise trajektoori arvutamisel võetakse arvesse ka lahtiühendamise skeemi. Pärast laeva lahtivõtmist on pidurdusmootori sisselülitamiseni veel aega. Sel ajal kontrollitakse kogu varustust, tehakse trajektoori mõõtmised ja täpsustatakse maandumispunkt. See on viimane hetk, mil saab veel midagi selgeks teha. Seejärel lülitatakse pidurimootor sisse. See on laskumise üks olulisemaid etappe, seega jälgitakse seda pidevalt. Sellised meetmed on vajalikud selleks, et eriolukorras aru saada, millise stsenaariumiga edasi minna. Impulsi tavapärasel töötlemisel toimub mõne aja pärast kosmoselaeva kambrite eraldamine (laskumissõiduk eraldatakse kodu- ja instrumendiagregaadi sektsioonidest, mis seejärel põlevad atmosfääris läbi).

Kui atmosfääri sisenemisel otsustab laskumisjuhtimissüsteem, et ta ei suuda tagada laskuva sõiduki maandumist nõutud koordinaatidega punktis, siis laev “laguneb” ballistiliseks laskumiseks. Kuna see kõik toimub juba plasmas (raadioside puudub), on võimalik kindlaks teha, millisel trajektooril aparaat liigub, alles pärast raadioside taastumist. Kui ballistilisel laskumisel tekkis rike, on vaja kiiresti selgitada kavandatav maandumispunkt ja edastada see otsingu- ja päästeteenistusele. Korrapärase kontrollitud laskumise korral hakkavad kosmoselaeva spetsialistid laeva "juhtima" ka lennu ajal ja me näeme elada seadme laskumine langevarjule ja isegi hea õnne korral pehme maandumismootorite töö (nagu joonisel).

Peale seda saab juba kõiki õnnitleda, juubeldada, šampanjat avada, kallistada jne. Ametlikult lõpetatakse ballistiline töö alles pärast kättesaamist GPS koordinaadid maandumispunktid. See on vajalik missi lennujärgseks hindamiseks, mille abil saab hinnata meie töö kvaliteeti.
Fotod tehtud saidilt: www.mcc.rsa.ru

Kosmoselaeva maandumistäpsus

Ülitäpsed maandumised või NASA "kadunud tehnoloogiad"

Originaal võetud

Lisaks

Originaal võetud

Kordan juba mitmendat korda, et enne kui hakata vabalt rääkima sügavaimast antiigist, kus 100 500 sõdurit tegid piiramatult hoogsaid sundmarsse üle suvalise maastiku, on kasulik harjutada "kasside peal" © "Operatsioon Y", näiteks sündmustel, mis on vaid pool aastat. sajand tagasi – "Ameerika lennud Kuule.

NASA kaitsjad läksid tihedalt midagi. Ja sellest pole möödunud kuugi, kuna sellel teemal rääkis väga populaarne ajaveebi Zelenykot, kes osutus tegelikult punaseks:


"Kutsutud GeekPicnicule, et rääkida kosmosemüütidest. Muidugi võtsin kõige jooksvama ja populaarseima: müüdi Kuu vandenõust. Tunni aja jooksul analüüsisime üksikasjalikult levinumaid väärarusaamu ja sagedasemaid küsimusi: miks tähed pole nähtavad, miks lipp lehvib, kuhu on peidetud kuumuld, kuidas õnnestus esimese salvestusega lindid ära kaotada. maandumine, miks F1 rakettmootoreid ei tehta ja muud küsimused."

Kirjutas talle kommentaari:

"Hästi, Hobotov! Ümberlükkamisahjus "lipp tõmbleb - tähti pole - pildid on võltsitud"!
Selgitage parem vaid üht: kuidas ameeriklased "Kuult naastes" teiselt kosmiliselt kiiruselt maandusid Maa-lähedaselt orbiidilt + -5 km täpsusega, mis on siiani saavutamatu isegi esimesest kosmilisest kiirusest?
Jälle "kadunud NASA tehnoloogia"? G-d-d«Ma pole veel vastust saanud ja kahtlen, et midagi mõistust tuleb, see pole lipu ja kosmoseakna jama.

Selgitan, mis on varitsus. A.I. Popov artiklis "" kirjutab: "NASA andmetel pritsis "Kuu" Apollos nr 8,10-17 alla kõrvalekalletega arvutatud punktidest 2,5; 2,4; 3; 3,6; 1,8; 1; 1,8; 5,4; ja vastavalt 1,8 km; keskmiselt ± 2 km. See tähendab, et Apollo löögiring oli väidetavalt äärmiselt väike - 4 km läbimõõduga.

Meie end tõestanud Sojuz ka praegu, 40 aastat hiljem, maandub kümme korda ebatäpsemalt (joonis 1), kuigi Apollo ja Sojuzi laskumistrajektoorid on oma füüsiliselt olemuselt identsed.

üksikasju vaata:

"...Sojuzi maandumise tänapäevase täpsuse tagab 1999. aastal täiustatud Sojuz-TMSi projekteerimisel ette nähtud disain" kasutuselevõtu kõrguse langetamine langevarjusüsteemid maandumise täpsuse parandamiseks (15–20 km mööda maandumispunktide kogu leviku ringi raadiust).

1960. aastate lõpust kuni 21. sajandini oli Sojuzi maandumistäpsus normaalsel ja standardsel laskumisel vahemikus ± 50-60 km kaugusel arvutatud punktist nagu 1960. aastatel ette nähtud.

Loomulikult tuli ette ka hädaolukordi, näiteks 1969. aastal toimus maandumine "" Boriss Volõnoviga pardal 600-kilomeetrise alalöögiga arvutatud punktini.

Enne Sojuzi, Vostokide ja Voshhodide ajastul, olid kõrvalekalded arvutatud punktist veelgi järsemad.

Aprill 1961 Yu. Gagarin teeb ühe pöörde ümber Maa. Pidurisüsteemi rikke tõttu maandus Gagarin mitte planeeritud alal Baikonuri kosmodroomi lähedal, vaid 1800 km läänes, Saratovi oblastis.

Märts 1965 P. Beljajev, A. Leonov 1 päev 2 tundi 2 minutit Maailma esimene inimese kosmosekõnd automaatika ebaõnnestus Maandumine toimus lumises taigas 200 km kaugusel Permist, asustatud piirkondadest kaugel. Kosmonautid veetsid taigas kaks päeva, kuni päästjad nad avastasid ("Kolmandal päeval tõmbasid nad meid sealt välja."). Selle põhjuseks oli asjaolu, et helikopter ei saanud läheduses maanduda. Kopteri maandumisplats varustati järgmisel päeval, 9 km kaugusel astronautide maandumiskohast. Ööbimine toimus maandumisplatsile ehitatud palkmajas. Astronaudid ja päästjad pääsesid suuskadel kopteri juurde"

Otsene laskumine, nagu Sojuzi oma, ei sobiks ülekoormuste tõttu Apollo kosmonautide eluga kokku, sest nad peaksid kustutama teise kosmosekiiruse ning ohutum laskumine kahe sukeldumise skeemi abil annab hajutuse üle Apollo kosmonautide eluga. sadade ja isegi tuhandete kilomeetrite maandumispunkt:

See tähendab, et kui Apollod pritsiksid isegi tänapäevaste standardite järgi ebareaalse täpsusega alla otseses ühe sukeldumise skeemis, peaksid astronaudid kvaliteetse ablatiivse kaitse puudumise tõttu läbi põlema või surema / saama raskelt vigastada. ülekoormused.

Kuid paljud televisiooni-, filmi- ja fotograafiapildid on alati fikseerinud, et astronaudid, kes väidetavalt laskusid Apollos teiselt kosmiliselt kiiruselt, ei olnud mitte ainult elus, vaid ka väga rõõmsad, elujõulised.

Ja seda hoolimata asjaolust, et ameeriklased ei suutnud samal ajal isegi ahvi isegi madalale Maa orbiidile saata, vt.

Punajuukseline Zelenõkot Vitali Jegorov, kes nii innukalt kaitseb müüti "Ameeriklased Kuul" on palgaline propagandist, avalike suhete spetsialist Moskvas Skolkovo tehnoparki kaevanud erakosmosefirmas Dauria Aerospace. eksisteerib Ameerika rahal (rõhutan minul):

"Ettevõte asutati 2011. aastal. Roscosmose tegevusluba kosmosetegevuseks saadi 2012. aastal. Kuni 2014. aastani olid tal divisjonid Saksamaal ja USA-s. 2015. aasta alguses piirati tootmistegevust peaaegu kõikjal peale Venemaa. Ettevõte tegeleb väikeste kosmoselaevade (satelliitide) loomisel ja nende komponentide müügil. Dauria Aerospace kogus 2013. aastal I2bf riskifondist 20 miljonit dollarit. Ettevõte müüs 2015. aasta lõpus kaks oma satelliiti Ameerikale, saades seeläbi oma tegevusest esimese tulu."

"Ühes oma järgmistest “loengutest” uhkeldas Jegorov üleolevalt, naeratades oma võluva naeratusega, et Ameerika fond “I2BF Holdings Ltd. NASA egiidi all olev I2BF-RNC strateegiliste ressursside fond on investeerinud 35 miljonit dollarit DAURIA AIRSPACE'i.

Selgub, et härra Egorov pole lihtsalt Vene Föderatsiooni subjekt, vaid täieõiguslik välisresident, kelle tegevust rahastatakse Ameerika fondidest, millega õnnitlen kõiki BUMSTARTER ühisrahastuse vabatahtlikke Venemaa sponsoreid, kes on oma raha investeerinud. raskelt teenitud raha välisfirma projektis, millel on väga spetsiifiline ideoloogiline iseloom."

Kõigi ajakirjade artiklite kataloog:

Lisage sõpru ja tellige värskendusi. Vastastikune sõber kõigile