Viktorīna ir iemesls, kāpēc dizaineri ierosina segt nolaišanās nodalījumus. Paskatīsimies, kā patiesībā kosmosa kuģi atgriežas – ir2006

Ar. viens
UPK-8, Krasnokamska

Viktorīna


  1. Kāpēc dizaineri ierosina kosmosa kuģa nolaišanās nodalījumus pārklāt ar kausējama materiāla slāni?
Tas tiek darīts drošības nolūkos, lai nodalījums nepārkarstu. Ir tā sauktā ablācijas aizsardzība (no angļu valodas ablācija - ablācija; masas noņemšana) - tehnoloģija kosmosa kuģu aizsardzībai.

Kuģa temperatūra, ieejot blīvajos atmosfēras slāņos, sasniedz vairākus tūkstošus grādu, ablācijas aizsardzība šādos apstākļos pamazām izdeg, sabrūk un tiek aiznesta ar plūsmu, tādējādi noņemot siltumu no ierīces korpusa.

Aizsardzības tehnoloģija kosmosa kuģi, termoaizsardzība, kuras pamatā ir ablācijas materiāli, strukturāli sastāv no jaudas elementu komplekta (azbesta tekstolīts gredzeni) un "pārklājums", kas sastāv no fenola-formaldehīda sveķi vai līdzīgiem materiāliem.

Visu projektēšanā tika izmantota ablatīva termiskā aizsardzība nolaišanās transportlīdzekļi no pirmajiem astronautikas attīstības gadiem (kuģu sērija Vostok, Voskhod, Mercury, Gemini, Apollo, TKS), turpina izmantot Sojuz un Shenzhou kosmosa kuģos.

Alternatīva ablatīvajai termiskajai aizsardzībai ir karstumizturīgu siltumizolācijas flīžu (“Shuttle”, “Buran”) izmantošana.

2. Vai es varu izmantot kosmosa stacija svārsta pulksteņi?

Svārsts darbojas gravitācijas dēļ, bet uz kosmosa stacijas gravitācijas nav, ir bezsvara stāvoklis. Svārsta pulksteņi šeit nedarbosies. Kosmosa stacijā darbosies mehāniskais (pavasara) pulkstenis.

Pirmais pulkstenis, kas lidoja kosmosā, piederēja Jurijam Aleksejevičam Gagarinam. Tie bija padomju "navigatori". Kopš 1994. gada ierēdnis stundas mācību centrs astronauti Šveices tērauds skatīties Fortis. 2000. gadu sākumā ISS pārbaudīja orbitāli skatīties "Cosmonavigator", ko izstrādājis kosmonauts Vladimirs Džanibekovs. Šī ierīce atļauts jebkurā brīdī noteikt kuras Zemes punkts ir kuģis. Pirmais īpašais pulkstenis izmantošanai kosmosā ir Japānas Spring Drive Spacewalk. Elektroniskā skatīties orbītā neiesakņojās. Kosmosa kuģis ir caurdurts ar lielas enerģijas daļiņām, kas atspējo neaizsargātās ķēdes

Vai ir iespējams dzert ūdeni no glāzes bez gravitācijas?

Pirms pirmajiem lidojumiem kosmosā zinātniekiem lielā mērā bija noslēpums, kā organizēt maltīti bezsvara stāvoklī. Bija zināms, ka šķidrums vai nu sakrājas bumbiņā, vai izkliedēsies pāri sienām, tās mitrinot. Tātad ūdeni no glāzes dzert nav iespējams. Kosmonautam tika ierosināts to izsūkt no kuģa.

Prakse pamatā apstiprināja šos pieņēmumus, taču ieviesa arī dažus būtiskus grozījumus. Izrādījās, ka ir ērti ēst no tūbiņām, taču, ievērojot piesardzību, jūs varat ēst pārtiku tā zemes formā. Kosmonauti paņēma līdzi ceptu gaļu, maizes šķēles. Uz kuģa Voskhod apkalpei tika organizētas četras ēdienreizes dienā. Un Bykovska lidojuma laikā skatītāji redzēja, kā viņš ēda zaļos sīpolus, dzēra ūdeni no plastmasas pudeles un ar īpašu prieku ēda raudas.

Mēs redzējām vietnē http://www.youtube.com/watch?v=OkUIgVzanPM kā amerikāņu astronauti dzer kafiju. Bet stikls tur arī ir plastmasa, tā formu var mainīt. No tā var izspiest šķidrumu. Tas nozīmē, ka ir gandrīz neiespējami dzert ūdeni no viņu parastās cietā stikla krūzes.

Šodien katram Starptautiskās kosmosa stacijas (SKS) apkalpes loceklim ir atsevišķs iemutnis dzeršanai, kas ir uzstādīts uz zarotās borta šļircēm. ūdens apgādes sistēmas "Rodnik" . Ūdens sistēmā "Pavasaris" nav vienkāršs, bet sudrabots. Viņa tiek nodota īpašā sudraba filtri , kas pasargā apkalpi no dažādu infekciju iespējamības.

Bet, iespējams, tuvākajā nākotnē astronauti viegli varēs dzert ūdeni no parastas glāzes. Plānoti liela mēroga pētījumi par šķidrumu un gāzu uzvedību bezsvara stāvoklī uz platformas, kas nav atkarīga no ISS. Tagad ej projektēšanas darbi kurā piedalās nodaļas skolotāji un studenti vispārējā fizika Permas universitāte. Pētījumi šajā virzienā Permā tiek veikti vairāk nekā 30 gadus.

4. Kurš no astronautiem pirmais apmeklēja kosmosu?

Vispirms iekšā kosmosā Padomju kosmonauts Aleksejs Arhipovičs Leonovs 1965. gada 18. martā no kosmosa kuģa Voskhod-2, izmantojot elastīgu gaisa slūžu. 1 stundu 35 minūtes pēc palaišanas (2. orbītas sākumā) Aleksejs Ļeonovs pirmais pasaulē atstāja kosmosa kuģi, par ko visai pasaulei paziņoja kosmosa kuģa komandieris Pāvels Beļajevs: “Uzmanību! devies kosmosā! Cilvēks ir devies kosmosā!" Televīzijas attēls, kurā Aleksejs Ļeonovs planē uz Zemes fona, tika pārraidīts visos televīzijas kanālos. Šajā laikā viņš attālinājās no kuģa līdz 5,35 m attālumā. Viņa uzvalks patērēja aptuveni 30 litrus skābekļa minūtē ar kopējo padevi 1666 litri, kas paredzēts 30 minūšu darbam kosmosā. Viņam bija ļoti grūti atgriezties uz kuģa. Par to viņš stāsta intervijā no žurnāla General Director lappusēm (Nr. 3, 2013): “ Tērpa deformācijas dēļ (uzpampās) no cimdiem izlīda pirkstu falangas, līdz ar to bija ļoti grūti uztīt vālīti. Turklāt kļuva neiespējami vispirms iekļūt kuģa gaisa slūžu pēdās, kā tam vajadzētu būt. ... Nebija laika panikai: līdz ieiešanai ēnā bija atlikušas tikai piecas minūtes, un ēnā nebija iespējams vīties nūju. ... Es visu laiku domāju par to, kas notiks pēc piecām minūtēm, un kas notiks pēc trīsdesmit. Un rīkojās, pamatojoties uz šiem apsvērumiem.

Kopējais pirmās izejas laiks bija 23 minūtes 41 sekunde (no kurām 12 minūtes 9 sekundes bija ārpus kuģa). Viņš veica medicīniskos un bioloģiskos pētījumus, palīdzēja kosmosa navigācijas problēmu risināšanā. Pamatojoties uz izejas rezultātiem, tika izdarīts secinājums par iespēju strādāt atklātā kosmosā.

Ārkārtas situācijas dēļ kuģis 1965. gada 19. martā nolaidās Permas apgabalā, netālu no Kurganovkas ciema, uz Usoļskas un Soļikamskas apgabalu robežas. Viņi uzreiz netika atrasti attālajā Urālu taigā. Šī notikuma piemiņai Permā parādījās Beļajeva, Ļeonova ielas un Kosmonautu lielceļš. Trīs gados astronauti šeit atkal ir bijuši. Piezemēšanās vietā tika uzcelta stela. Aleksejs Ļeonovs Permas viesis bijis ne reizi vien.

Kosmonauti kļuva par Permas goda pilsoņiem. Kopumā vairāk nekā trešdaļa Permas goda pilsoņu ir saistīti ar kosmosa nozari. Galu galā ceļš uz kosmosu sākas ar mums. 1958. gada martā PSRS valdība nolēma paplašināt raķešu un raķešu dzinēju ražošanu Permas uzņēmumos. 19 lielākās rūpnīcas un dizaina biroji strādāja par telpu. Raķetes, kas aprīkotas ar Permas dzinējiem, palaistas simtiem kosmosa kuģis. Šodien Permā ir trīs uzņēmumi, kas montē atsevišķas kosmosa raķešu sastāvdaļas vai veselus dzinējus. Proton-PM ražo šķidrās degvielas dzinējus Proton nesējraķetēm. NPO Iskra ražo cietās degvielas raķešu dzinējus, un Permas rūpnīca Mashinostroitel ražo dažādus raķešu mehānismus.

Permas universitātes absolvē kosmosa nozares speciālistus, kā arī veic pētniecības programmas par kosmosa tēmām.

2013. gadā Permas Valsts pētniecības universitātes Fizikas fakultātes Vispārējās fizikas katedras zinātnieku komanda atkal tika uzaicināta piedalīties Krievijas Federālās kosmosa programmas īstenošanā. Kopā ar Energia raķešu un kosmosa korporācijas speciālistiem Permas Valsts universitātes fiziķi izstrādās zinātnisko aprīkojumu un lietišķo pētījumu programmu jaunākajam kosmosa kuģim OKA-T.
Ar. viens


Vadības centra elektroniskie datori un borta dators sniedza visus nepieciešamos datus nobraucamā transportlīdzekļa orientācijai. Orientācijas raķešu dzinēji ieslēdzas un izslēdzas pārmaiņus. Nobraucošais transportlīdzeklis pagriežas vēlamajā leņķī pret horizontu. Bremžu motora sprausla tagad ir vērsta lidojuma virzienā. Zemāk ir redzama Āfrika. Ir laiks. Datorā iepriekš aprēķinātajā laikā ar sekundes daļu precizitāti tiek ieslēgts bremžu dzinējs. Šī dzinēja jauda ir maza, un tas darbojas tikai desmitiem sekunžu. Tā darbības rezultātā nobraucošais transportlīdzeklis palēninās par aptuveni 200 m/sek. Tas ir ļoti neliels samazinājums, taču ar to pietiek - galu galā ātrums jau ir kļuvis mazāks par pirmo kosmisko, un gravitācijas ietekmē nolaižamais transportlīdzeklis sāk deorbitēt un pakāpeniski tuvoties Zemei. Sākumā tas pārvietojas ļoti retinātā atmosfērā – gaisa blīvums šeit ir miljards (!) Reižu mazāks nekā uz Zemes virsmas. Un tas ir vienīgais iemesls, kāpēc satelīti un orbitālās stacijas var lidot šeit pietiekami ilgi. Ja mēs palaistu satelītu orbītā ar 100 kilometru augstumu, tad tas pat neveiktu vienu apgriezienu ap Zemi, lai gan šeit gaisa blīvums ir miljons reižu mazāks nekā uz Zemes virsmas. Lai šādos augstumos aplidotu Zemi, ik pa laikam jāieslēdz dzinējs.

Tātad nolaišanās transportlīdzeklis, nolaižoties Zemes gravitācijas ietekmē, pamazām iekļūst arvien blīvākajos atmosfēras slāņos. Jo zemāka, jo lielāka ir gaisa pretestība, jo vairāk tas palēnina nobraucošo transportlīdzekli, jo mazāks kļūst ātrums, jo stāvāka kļūst tā nolaišanās trajektorija.

Tomēr ko nozīmē “jo lēnāks kļūst ātrums”? Tas nozīmē, ka tas samazinās kinētiskā enerģija aparātu. Un mēs zinām, ka enerģija nepazūd un neparādās – tā var tikai pāriet no vienas formas uz otru. Šajā gadījumā nolaišanās transportlīdzekļa kinētiskā enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā, tas ir, tā tiek tērēta pretimbraucošā gaisa un paša nolaišanās transportlīdzekļa sildīšanai.

Kā notiek enerģijas pārnešana un transformācija, mēs šeit neapskatīsim. Tagad mums ir svarīgi, lai šī kinētiskā enerģija būtu milzīga – tāda pati kā smagi noslogotam dzelzceļa vilcienam, kas steidzas ar ātrumu 100 km/h! Un gandrīz visa šī milzīgā enerģija ir jāpārvērš siltumenerģijā. Ja netiks veikti īpaši pasākumi, tad ar vienu trešdaļu pietiks, lai visu nobraucamo transportlīdzekli pārvērstu tvaikā.

Palēninājuma rezultātā nolaižamā transportlīdzekļa priekšējā virsma uzsilst līdz aptuveni 6000° temperatūrai. Gaisam pie nolaižamā transportlīdzekļa priekšējās sienas būs šāda temperatūra. Tas vairs nav gaiss, pie kā esam pieraduši, kas sastāv no slāpekļa, skābekļa un oglekļa dioksīds, bet plazma, kas sastāv no slāpekļa, skābekļa un oglekļa atomiem, joniem un elektroniem.

Atcerieties kušanas punktu tabulu dažādas vielas. Vai tajā ir vismaz viens materiāls, kas šajā temperatūrā paliks cietā stāvoklī? Nē. Visi mums zināmie materiāli šajā temperatūrā pārvēršas šķidrumā vai pat tvaikos. Un pat ja mums būtu materiāls, kas šādā temperatūrā nekust, ar to nepietiek. Galu galā vissvarīgākais ir tas, ka rezultātā bremzēšana liela summa nolaižamā transportlīdzekļa iekšpusē netika nodots siltums. Neatkarīgi no temperatūras ārpus nolaišanās transportlīdzekļa, apkalpes nodalījumā tai jābūt normālai, istabas temperatūrai. Lai to izdarītu, nolaišanās transportlīdzekļa sienām jābūt labi aizsargātām no karstuma, tas ir, ar zemu siltumvadītspēju. Bet tas vēl nav viss. Tiem jābūt ļoti izturīgiem – galu galā, bremzējot blīvos slāņos, nobraucošais transportlīdzeklis tiek pakļauts milzīgam spiedienam. Turklāt ir nepieciešams, lai kuģa sienām būtu pēc iespējas mazāks svars, jo uz kosmosa kuģa katrs svara grams ir svarīgs.

Tātad materiālam jābūt ar augstu kušanas temperatūru un zemu siltumvadītspēju un augstu izturību, turklāt mazam īpaša gravitāte. Un, lai gan mūsdienās zinātnieki ir radījuši un veido visdažādākos mākslīgos materiālus, neviens no tiem nevar apmierināt visas šīs prasības vienlaikus.

Kā būt? Kad šis jautājums radās, zinātnieki un inženieri sāka intensīvi meklēt izeju no situācijas. Varbūt nosegt visu nobraucamo transportlīdzekli ar vara apšuvumu? Varam ir ļoti laba siltumvadītspēja, un tādēļ siltums no priekšējās virsmas tiks aizvadīts uz nolaižamā transportlīdzekļa sānu un aizmugures sienām (spēcīgi uzsilst tikai kuģa priekšējā, priekšējā virsma).
Bet šāda āda svērs veselu tonnu, kas nozīmē, ka nesējraķetes palaišanas svars un līdz ar to arī dzinēja vilce būs jāpalielina par 50 tonnām. Turklāt šajā gadījumā gandrīz viss siltums joprojām paliks uz kuģa un pakāpeniski pāries nolaišanās modulī.

Bija priekšlikums padarīt aparāta priekšējo virsmu porainu (tas ir, ar daudzām sīkām caurumiem) un nolaišanās laikā caur šīm porām izspiest aukstu šķidrumu vai izpūst gāzi no kuģa iekšpuses. Šī ideja patiesībā nav slikta, taču to ir grūti īstenot, jo augstā temperatūrā un spiedienā, kas rodas uz nolaižamā transportlīdzekļa priekšējās virsmas, poras aizsērēs, izkusīs utt.

Visefektīvāko metodi ierosināja padomju zinātnieki. Tagad šī metode tiek izmantota, atgriežot uz Zemes visus nolaišanās transportlīdzekļus - gan padomju, gan amerikāņu.

Zinātnieki strīdējās par kaut ko līdzīgu. Pašlaik nav neviena materiāla, kas atbilstu visām četrām prasībām, un ir maz ticams, ka tie tiks izveidoti tuvāko gadu laikā. Nav pat tāda materiāla, kas apmierinātu tikai pirmo prasību, proti, pietiktu augstas temperatūras kušana un iztvaikošana. Bet galu galā galvenais uzdevums ir nodrošināt, lai temperatūra apkalpes nodalījumā saglabātos istabas temperatūrā, tas ir, lai kuģī nonāktu pēc iespējas mazāk siltuma. Un to var panākt sekojošā veidā.

Nosegsim nolaižamā transportlīdzekļa priekšējo sienu ar materiālu, kas, lai gan šajā temperatūrā kūst vai iztvaiko, ir nepieciešams tā kušanai un iztvaikošanai. liels skaits siltums (vai, kā saka zinātnieki, tam ir lieli latenti fāzu pāreju siltumi), un kausētā stāvoklī tam ir zema viskozitāte (tas viegli plūst). Pēc tam nolaišanās laikā šis materiāls uzkarsēs, izkusīs un iztvaiko, un, tiklīdz tas izkusīs, materiāla pilieni un tvaiki tiks izpūsti no nolaižamā transportlīdzekļa virsmas ar pretplūsmu gaisa palīdzību. Šajā gadījumā siltums, kas uzkrājies pilienos un tvaikos materiāla karsēšanas, kušanas un iztvaikošanas laikā, kopā ar pilieniem un tvaikiem tiks aizvadīts no aparāta, nevis pārvietots no tiem kuģa iekšpusē.

Lai samazinātu siltuma pārnesi aparātā, zem šī materiāla slāņa jānovieto materiāla slānis ar ļoti zemu siltumvadītspēju. Struktūras izturību var nodrošināt, izgatavojot trešo kārtu - rāmi no vieglajiem titāna sakausējumiem, un tam piestiprinot zemu siltumu vadoša materiāla “aiznesošu” apvalku. Šo metodi sauc par "termisko aizsardzību masu iekļūšanas dēļ".

Tieši šo metodi pašlaik izmanto visos nolaišanās transportlīdzekļos. Tādējādi, nolaižoties blīvajos atmosfēras slāņos, nolaišanās transportlīdzeklis steidzas, to ieskauj karstas plazmas plīvurs un siltumu aizsargājoša materiāla pilieni. Šis plīvurs apņem kuģa antenas, un, tā kā plazma nepārraida radioviļņus, sakari ar Zemi tiek pārtraukti. Bet tas ilgst tikai dažas minūtes. Gaiss tik ļoti palēnina kuģi, ka, nolaižoties no 100 kilometriem līdz 30 kilometriem, tā ātrums samazinās 56 reizes! Tagad jau ir iespējams ražot stabilizējošu izpletni ar vairāku metru kupola diametru un 10 kilometru augstumā - galveno, kura diametrs ir vairāki desmiti metru. Dizaineri ļoti vienkārši un asprātīgi izdomāja, kā ko darīt

kuģis saskartos ar Zemes virsmu maigi, bez jebkāda trieciena (bez grūdiena). Lai to izdarītu, no iekārtas apakšējās malas tiek izgatavota apmēram vienu metru gara tapa. Kad šī tapa tiek ievietota Zemes virsmā, tā automātiski ieslēdz mīkstās nosēšanās cietās degvielas dzinekļus, kuru sprauslas ir vērstas uz leju. Rezultātā pārējais ātrums tiek dzēsts.

Kāpēc tiek izmantota tik sarežģīta nolaišanās un nosēšanās sistēma? Kāpēc gan nepalēnināt nolaižamo transportlīdzekli no sākuma līdz beigām ar raķešu dzinēja palīdzību? Atbilde ir vienkārša: tas ir nerentabli, un pietiekami smagam nolaišanās transportlīdzeklim tas ir vienkārši neiespējami.

Lieta ir tāda. Lai palaistu satelītu, tas ir, lai to paātrinātu līdz pirmajam kosmiskajam ātrumam, ir nepieciešama nesējraķete, kuras svaram starta brīdī vajadzētu būt aptuveni 50 reizes lielākam par satelīta svaru. Ja mēs vēlamies palaist 5 tonnas smagu satelītu, tad mums ir vajadzīga raķete, kas sver 250 tonnas. Ja mēs vēlamies atgriezt satelītu uz Zemi, mums tas ir jāsamazina no pirmā kosmosa ātruma līdz nullei - lai nodrošinātu mīkstu nosēšanos. Un tam būs nepieciešama tā pati raķete, kas sver 200 tonnas. Mums tas jāņem līdzi, kad kuģis startēs no Zemes. Bet tad mums ir jāizlaiž orbītā nevis 5 tonnas kravas, bet jau 255 tonnas. Un, lai to izdarītu, jums ir jāņem raķete, kas sver 12 700 tonnas. Lai paceltu raķeti no Zemes virsmas, tās vilces spēkam startā jābūt vismaz nedaudz lielākam par sākuma svaru, tas ir, šajā gadījumā aptuveni 13 000 tonnu. Taču pagaidām tādu raķešu nav – līdz šim jaudīgākās modernās raķetes vilce ir aptuveni 3500 tonnu.

Ir arī skaidrs, ka šāda lidojuma izmaksas palielinās vairākas reizes.

Tādējādi daudz izdevīgāk ir izmantot gaisa pretestību galvenajai bremzēšanai, nolaižoties uz Zemes. Tas attiecas arī uz nosēšanos uz citām planētām ar atmosfēru, piemēram, Venēru, Marsu, Jupiteru u.c. Nosēšanās uz debess ķermeņiem bez atmosfēras, piemēram, uz Mēness, ir cits jautājums. Tur neko nevar darīt – var tikai palēnināt dzinējus.

Atgriezīsimies pie kuģa nolaišanās uz Zemi (vai uz kādu citu planētu ar atmosfēru), proti, pie brīža, kad nolaišanās transportlīdzeklis tikko bija deorbitējis un devās pretim Zemei. Ir ļoti svarīgi, cik stāva būs tā lidojuma trajektorija. Pat visvairāk apmācīti astronauti mirs, ja viņu ķermeņa svars kļūs desmit līdz trīspadsmit reizes lielāks nekā uz Zemes. Patiešām, iedomājieties, ka jums tiek uzkrauta slodze, kas desmit reizes pārsniedz jūsu pašu svaru - jūs tas sagraus. Kosmonauti atradīsies tādā pašā stāvoklī.

Bet pārāk plakana trajektorija arī nedrīkst būt. Pretējā gadījumā kuģis ļoti ilgi lidos uz Zemi, kā rezultātā tas pārāk uzkarsīs un temperatūra tā iekšienē kļūs vairāk nekā astronauti spēj izturēt.

Kas nosaka trajektorijas stāvumu? Ja bremzēšanas dzinējs tiek ieslēgts ilgāk nekā nepieciešams, nobraucošais transportlīdzeklis brauks pārāk stāvi. Tieši tāds pats rezultāts tiks iegūts, ja vilces spēks būs lielāks nekā nepieciešams. Trajektorijas stāvums ir atkarīgs arī no dzinēja sprauslas virziena palēninājuma laikā.

Tas ir īpaši svarīgi nekontrolētas ballistiskās nolaišanās gadījumā. Ja nolaišanās transportlīdzeklim ir bumbiņas forma, tad šādam kuģim nav aerodinamiskās kvalitātes (celšanas spēka). Tas nozīmē, ka tās nolaišanās laikā pat blīvos atmosfēras slāņos astronautiem nav iespējas mainīt trajektoriju. Nolaišanās notiek pa t.s ballistisko trajektoriju(akmens nokritīs pa šādu trajektoriju, ja to metīsi no kalna virsotnes horizontālā virzienā) un to sauc par ballistisko jeb nekontrolētu nolaišanos. Visa šāda nolaišanās trajektorija, ieskaitot nosēšanās vietu, tiek noteikta jau brīdī, kad pārstāj darboties bremzējošais dzinējs, kad kuģis tikko izgājis no orbītas. Ja slīpums ir iestatīts nepareizi (piemēram, tāpēc, ka bremžu dzinējs ir nostrādājis dažas sekundes vairāk vai mazāk nekā nepieciešams), nobraucošais transportlīdzeklis piezemēsies vairākus desmitus un pat simtus kilometru tuvāk vai tālāk, nekā paredzēts. Un tas nozīmē, ka kuģis var nolaisties kalnos, taigā vai jūrā, nevis līdzenā stepē. Protams, nolaišanās transportlīdzeklis nenogrims un kosmonauti neies bojā, pat ja kuģis nogrims ūdenī vai taigā — kosmonautiem ir rācija, signālraķetes, pārtikas krājumi u.c. ar risku un ar papildus. grūtības. Iedomājieties, piemēram, kas notiktu, ja viņi piezemētos augsta un stāva kalna malā.

No šīm grūtībām un nepatikšanām var izvairīties, ja nolaižamajam transportlīdzeklim tiek piešķirta forma, kurai ir celšanas spēks. Lai to izdarītu, aparāta formai jābūt asimetriskai attiecībā pret lidojuma virzienu. Tieši šī forma, ko sauc par segmentāli konisku, ir mūsdienu nolaišanās transportlīdzekļiem.

Kad nolaižamā transportlīdzekļa ass sakrīt ar lidojuma virzienu (uzbrukuma leņķis ir nulle), pacelšanas spēks ir nulle. Mainot uzbrukuma leņķi, tas ir, nolaišanās transportlīdzekļa slīpumu attiecībā pret lidojuma asi, kosmonauti tādējādi palielina vai samazina pacelšanas spēku un līdz ar to var mainīt nolaišanās trajektoriju un izvēlēties nosēšanās vietu. Turklāt šādi var regulēt arī pārslodzes.

Šāds nolaišanās transportlīdzeklis lido ar segmentālo daļu uz priekšu. Šajā pozīcijā gaisa pretestība ir daudz lielāka nekā tad, ja tas lidotu koniski uz priekšu. Un jo lielāka pretestība, jo ātrāk kuģis palēninās. Ja kuģis koniski lidotu uz priekšu, tas tuvotos Zemes virsmai pārāk lielā ātrumā.

Segmentāli koniski nolaižamie transportlīdzekļi no 20-30 kilometru augstuma nolaižas ar izpletni, tāpat kā sfēriskie.


15. jūlijā aprit 40 gadi kopš Apollo-Sojuz misijas, kas ir vēsturisks lidojums, ko bieži uzskata par kosmosa sacensību beigām. Pirmo reizi divi kuģi, kas uzbūvēti uz pretējām puslodēm, satikās un piestāja kosmosā. Sojuz un Apollo bija jau trešās paaudzes kosmosa kuģi. Līdz tam laikam projektētāju komandas jau bija "piepildījušas izciļņus" pirmajos eksperimentos, un jaunajiem kuģiem bija ilgi jāpaliek kosmosā un jāveic jauni sarežģīti uzdevumi. Domāju, ka būs interesanti paskatīties, kādus tehniskos risinājumus izdomāja dizaineru komandas.

Ievads

Interesanti, ka sākotnējos plānos gan Sojuz, gan Apollo bija paredzēts kļūt par otrās paaudzes transportlīdzekļiem. Taču ASV ātri vien saprata, ka starp pēdējo Mercury lidojumu un pirmo Apollo lidojumu paies vairāki gadi, un, lai šis laiks netiktu tērēts, tika uzsākta Gemini programma. Un PSRS atbildēja "Dvīņiem" ar savu "Saullēktu".

Turklāt abām ierīcēm galvenais mērķis bija Mēness. ASV naudu Mēness skrējienam nežēloja, jo līdz 1966. gadam PSRS bija prioritāte visos nozīmīgajos kosmosa sasniegumos. Pirmais satelīts, pirmās Mēness stacijas, pirmais cilvēks orbītā un pirmais cilvēks kosmosā - visi šie sasniegumi bija padomju laika. Amerikāņi cīnījās, lai "panāktu un apdzītu" Padomju savienība. Un PSRS pilotējamās Mēness programmas uzdevumu uz kosmosa uzvaru fona aizēnoja citi steidzami uzdevumi, piemēram, bija jāpanāk ASV skaita ziņā. ballistiskās raķetes. Pilotās Mēness programmas ir atsevišķa liela saruna, bet šeit mēs runāsim par transportlīdzekļiem orbitālā konfigurācijā, piemēram, tie satikās orbītā 1975. gada 17. jūlijā. Tāpat, tā kā Sojuz kosmosa kuģis ir lidojis daudzus gadus un ir piedzīvojis daudzas modifikācijas, runājot par Sojuz, mēs ar to domāsim versijas, kas ir tuvu Sojuz-Apollo lidojumam.

Palaišanas transportlīdzekļi

Parasti reti pieminētā nesējraķete nostāda kosmosa kuģi orbītā un nosaka daudzus tā parametrus, no kuriem galvenais būs Svara ierobežojums un maksimālais iespējamais diametrs.

PSRS nolēma izmantot jaunu R-7 saimes raķetes modifikāciju, lai palaistu Zemes orbītā jaunu kosmosa kuģi. Nesējraķetē Voskhod trešās pakāpes dzinējs tika aizstāts ar jaudīgāku, kas palielināja kravnesību no 6 līdz 7 tonnām. Kuģa diametrs nevarēja būt lielāks par 3 metriem, jo ​​60. gados analogās vadības sistēmas nevarēja stabilizēt pārkalibra apvalkus.


Kreisajā pusē ir nesējraķetes Sojuz shēma, labajā pusē ir Sojuz-Apollo misijas kosmosa kuģa Sojuz-19 palaišana.

Amerikas Savienotajās Valstīs orbitālajiem lidojumiem tika izmantota speciāli Apollos izstrādātā nesējraķete Saturn-I, kas -I modifikācijā orbītā varēja laist 18 tonnas, bet modifikācijā -IB 21 tonnu. Saturna diametrs pārsniedza 6 metrus, tāpēc ierobežojumi kosmosa kuģa izmēram bija minimāli.


Kreisajā pusē ir Saturn-IB sadaļā, labajā pusē ir Sojuz-Apollo misijas kosmosa kuģa Apollo palaišana.

Izmēra un svara ziņā Sojuz ir vieglāks, plānāks un mazāks nekā Apollo. "Sojuz" svēra 6,5-6,8 tonnas un maksimālais diametrs bija 2,72 m. "Apollo" maksimālā masa bija 28 tonnas (Mēness versijā degvielas tvertnes nebija pilnībā piepildītas misijām tuvu Zemei) un maksimālais diametrs 3, 9 m

Izskats


"Sojuz" un "Apollo" jau īstenoja standarta shēma kuģa sadalīšana nodalījumos. Abiem kuģiem bija instrumentu-agregātu nodalījums (ASV to sauc par servisa moduli), nolaišanās transportlīdzeklis (komandu modulis). Sojuz nolaišanās transportlīdzeklis izrādījās ļoti šaurs, tāpēc kuģim tika pievienots mājsaimniecības nodalījums, ko varēja izmantot arī kā gaisa slūžu izejām kosmosā. Sojuz-Apollo misijā amerikāņu kuģis bija arī trešais modulis, speciāla slūžu kamera pārejai starp kuģiem.

Saskaņā ar padomju tradīciju Sojuz tika palaists pilnībā zem korpusa. Tas ļāva nerūpēties par kuģa aerodinamiku palaišanas laikā un uz ārējās virsmas novietot trauslas antenas, sensorus, saules paneļus un citus elementus. Tāpat arī mājsaimniecības nodalījums un nobraucošais transportlīdzeklis ir pārklāti ar telpas siltumizolācijas slāni. Apollos turpināja amerikāņu tradīciju - nesējraķete bija tikai daļēji aizvērta, degunu sedza ballistiskais pārsegs, kas strukturāli izgatavots kopā ar glābšanas sistēmu, un no astes kuģis tika slēgts ar adaptera apvalku.


"Sojuz-19" lidojumā, šaujot no "Apollo" dēļa. Tumši zaļš pārklājums - siltumizolācija


Apollons, nošauts no Sojuz. Uz galvenā dzinēja šķiet, ka krāsa vietām ir uzbriedusi


Vēlākas modifikācijas "savienība" kontekstā


"Apollo" griezumā

Nolaišanās transportlīdzekļa forma un termiskā aizsardzība



Kosmosa kuģa Sojuz nolaišanās atmosfērā, skats no zemes

Sojuz un Apollo nolaišanās transportlīdzekļi ir vairāk līdzīgi viens otram, nekā tie bija iepriekšējās paaudzes kosmosa kuģi. PSRS dizaineri atteicās no sfēriskā nolaišanās transportlīdzekļa - atgriežoties no Mēness, tam būtu nepieciešams ļoti šaurs iebraukšanas koridors (maksimāli un minimālais augstums starp kurām jānokļūst veiksmīgai piezemēšanās) radītu vairāk nekā 12 g lielu pārslodzi, un nosēšanās laukums būtu mērāms desmitos, ja ne simtos kilometru. Konusveida nolaišanās transportlīdzeklis, bremzējot atmosfērā, radīja pacēlumu un, griežoties, mainīja virzienu, kontrolējot lidojumu. Atgriežoties no zemes orbītas, pārslodze samazinājās no 9 līdz 3-5 g, bet atgriežoties no Mēness - no 12 līdz 7-8 g. Kontrolētā nolaišanās ievērojami paplašināja ieejas koridoru, palielinot nosēšanās uzticamību, un ievērojami samazināja nosēšanās laukuma lielumu, atvieglojot astronautu meklēšanu un evakuāciju.


Asimetriskas plūsmas aprēķins ap konusu bremzēšanas laikā atmosfērā


Sojuz un Apollo nolaišanās transportlīdzekļi

Apollo izvēlētais 4 m diametrs ļāva izveidot konusu ar pusleņķi 33°. Šādam nolaišanās transportlīdzeklim ir aptuveni 0,45 aerodinamiskā kvalitāte, un tā sānu sienas bremzēšanas laikā praktiski nesasilst. Bet tā trūkums bija divi stabila līdzsvara punkti - Apollo bija jāieiet atmosfērā ar dibenu, kas bija orientēts lidojuma virzienā, jo, ja tas iekļūst atmosfērā uz sāniem, tas varēja apgāzties pozīcijā "deguns uz priekšu" un nogalināt astronautus. Sojuz 2,7 m diametrs padarīja šādu konusu neracionālu - pārāk daudz vietas tika izšķiests. Tāpēc tika izveidots "priekšējo lukturu" tipa nolaižamais transportlīdzeklis ar pusleņķi tikai 7°. Tas efektīvi izmanto telpu, tam ir tikai viens stabila līdzsvara punkts, bet tā pacēluma un pretestības attiecība ir zemāka, apmēram 0,3, un sānu sienām ir nepieciešama termiskā aizsardzība.

Jau apgūti materiāli tika izmantoti kā siltumizolācijas pārklājums. PSRS izmantoja fenola-formaldehīda sveķus uz auduma bāzes, bet ASV — epoksīdsveķus uz stiklašķiedras matricas. Darbības mehānisms bija vienāds - termoaizsardzība dega un sabruka, radot papildu slāni starp kuģi un atmosfēru, un sadegušās daļiņas uzņēma un nesa siltumenerģiju.


Termoaizsardzības materiāls "Apollo" pirms un pēc lidojuma

Piedziņas sistēma

Gan Apollos, gan Sojuz bija piedziņas dzinēji orbītas korekcijai un orientācijas dzinēji, lai pārvietotu kuģi kosmosā un veiktu precīzus piestāšanās manevrus. Sojuz orbitālā manevrēšanas sistēma pirmo reizi tika uzstādīta padomju kosmosa kuģiem. Kādu iemeslu dēļ dizaineri izvēlējās ne pārāk veiksmīgu izkārtojumu, kad galvenais dzinējs tika darbināts ar vienu degvielu (UDMG + AT), bet piestātnes un orientācijas dzinēji tika darbināti ar citu (ūdeņraža peroksīdu). Apvienojumā ar faktu, ka Sojuz tvertnēs varēja ietilpt 500 kg degvielas, bet Apollo 18 tonnas, tas radīja lieluma atšķirību raksturīgajā ātruma rezervē - Apollo varēja mainīt ātrumu par 2800 m/s. , un Sojuz "tikai pie 215 m/s. Lielāka raksturīgā ātruma robeža pat nepietiekami uzpildītam Apollo padarīja to par acīmredzamu kandidātu aktīvai lomai satikšanās un piestātnē.


Sojuz-19 padeve, dzinēja sprauslas ir skaidri redzamas


Apollo attieksme thrusters tuvplānā

nosēšanās sistēma

Nosēšanās sistēmas attīstīja attiecīgo valstu attīstību un tradīcijas. ASV turpināja laist kuģus ūdenī. Pēc eksperimentēšanas ar Mercury un Gemini nosēšanās sistēmām tika izvēlēts vienkāršs un uzticams variants - kuģim bija divi bremžu un trīs galvenie izpletņi. Galvenie izpletņi tika rezervēti, un, ja kāds no tiem neizdodas, tika nodrošināta droša nosēšanās. Šāda kļūme notika Apollo 15 nosēšanās laikā, un nekas briesmīgs nenotika. Izpletņu rezervēšana ļāva atteikties no atsevišķiem Mercury astronautu izpletņiem un Gemini katapultajiem sēdekļiem.


Apollo nosēšanās modelis

PSRS viņi tradicionāli izkrauja kuģi uz sauszemes. Ideoloģiski nosēšanās sistēma attīsta Voshodova izpletņa nosēšanos. Pēc izpletņa konteinera vāka nolaišanas secīgi tiek izšauts izplūdes, bremzēšanas un galvenie izpletņi (sistēmas atteices gadījumā tiek uzstādīta rezerves daļa). Kuģis nolaižas uz viena izpletņa, 5,8 km augstumā siltuma vairogs tiek nomests, un ~1 m augstumā reaktīvie dzinēji mīkstā piezemēšanās (DMP). Sistēma izrādījās interesanta - DMP darbs rada iespaidīgus kadrus, bet nosēšanās komforts atšķiras ļoti plašā diapazonā. Ja astronautiem paveicas, tad trieciens uz zemi ir gandrīz nemanāms. Ja nē, tad kuģis var jūtīgi atsisties pret zemi, un, ja nepaveicas, tas arī apgāzīsies uz sāniem.


Piezemēšanās modelis


Pilnīgi normāla DMP darbība


Nolaišanās transportlīdzekļa apakšdaļa. Trīs apļi no augšas - DMP, vēl trīs - no pretējās puses

Avārijas glābšanas sistēma

Tas ir kuriozi, bet, ejot dažādus ceļus, PSRS un ASV nonāca pie vienas pestīšanas sistēmas. Avārijas gadījumā speciāls cietās degvielas dzinējs, kas stāvēja pašā nesējraķetes augšpusē, norāva nolaižamo transportlīdzekli ar astronautiem un aiznesa to prom. Nosēšanās tika veikta ar standarta nolaišanās transportlīdzekļa līdzekļiem. Šāda glābšanas sistēma izrādījās labākā no visām izmantotajām iespējām – tā ir vienkārša, uzticama un nodrošina astronautu glābšanu visos palaišanas posmos. Reālā avārijā tas tika izmantots vienu reizi un izglāba Vladimira Titova un Genādija Strekalova dzīvības, aizvedot nolaišanās transportlīdzekli no palaišanas objektā degošās raķetes.


No kreisās uz labo SAS "Apollo", SAS "Sojuz", dažādas SAS "Sojuz" versijas

Termoregulācijas sistēma

Abi kuģi izmantoja termoregulācijas sistēmu ar dzesēšanas šķidrumu un radiatoriem. Iekrāsots balta krāsa labākam siltuma starojumam radiatori stāvēja uz servisa moduļiem un pat izskatījās vienādi:

EVA nodrošināšanas līdzekļi

Gan Apollos, gan Sojuz tika izstrādāti, ņemot vērā iespējamo vajadzību pēc ārpustransportlīdzekļa aktivitātēm (izgājieniem kosmosā). Dizaina risinājumi bija arī tradicionāli valstīm - ASV nospieda visu komandu moduli un izgāja ārā caur standarta lūku, bet PSRS izmantoja mājsaimniecības nodalījumu kā gaisa slūžu.


EVA "Apollo 9"

Doku sistēma

Gan Sojuz, gan Apollo izmantoja tapas konusa dokstacijas ierīci. Tā kā kuģis dokstacijas laikā aktīvi manevrēja, gan Sojuz, gan Apollo tika uzstādītas tapas. Un programmai Sojuz-Apollo, lai neviens neapvainotos, viņi izstrādāja universālu androgīnu dokstaciju. Androgīns nozīmēja, ka jebkuri divi kuģi ar šādiem mezgliem varēja piestāt (un ne tikai pāri, viens ar tapu, otrs ar konusu).


Docking mehānisms "Apollo". Starp citu, tas tika izmantots arī programmā Sojuz-Apollo, ar tās palīdzību komandas modulis tika savienots ar gaisa slūžu


Sojuz dokstacijas mehānisma shēma, pirmā versija


"Sojuz-19", skats no priekšas. Dokstacija ir skaidri redzama

Kabīne un aprīkojums

Iekārtas «Apollo» sastāvs bija manāmi pārāks par «Sojuz». Pirmkārt, dizaineriem izdevās Apollo iekārtām pievienot pilnvērtīgu žiroskopu stabilizētu platformu, kas ar augstu precizitāti glabāja datus par kosmosa kuģa atrašanās vietu un ātrumu. Turklāt komandas modulim bija savam laikam jaudīgs un elastīgs dators, kuru nepieciešamības gadījumā varēja pārprogrammēt tieši lidojuma laikā (un tādi gadījumi ir zināmi). Interesanta Apollo iezīme bija arī atsevišķa darba vieta debesu navigācijai. To izmantoja tikai kosmosā un atradās zem astronautu kājām.


Vadības panelis, skats no kreisā sēdekļa


Vadības panelis. Kreisajā pusē ir lidojuma vadības ierīces, centrā - stāvokļa kontroles dzinēji, avārijas indikatori augšā, komunikācijas zemāk. Labajā pusē ir degvielas, ūdeņraža un skābekļa indikatori un jaudas vadība

Lai gan Sojuz aprīkojums bija vienkāršāks, tas bija vismodernākais padomju kuģiem. Kuģis bija pirmais, kuram bija iebūvēts digitālais dators, un kuģa sistēmās bija aprīkojums automātiskai dokstacijai. Pirmo reizi kosmosā tika izmantoti daudzfunkcionāli katodstaru lampu indikatori.


Kosmosa kuģa Sojuz vadības panelis

Barošanas sistēma

Apollos izmantoja ļoti ērtu sistēmu lidojumiem, kas ilgst 2-3 nedēļas - degvielas šūnas. Ūdeņradis un skābeklis, apvienojot, radīja enerģiju, un iegūto ūdeni izmantoja apkalpe. Pie Sojuz dažādas versijas bija dažādi enerģijas avoti. Bija iespējas ar degvielas elementiem, un uz kuģa tika uzstādīti saules paneļi Sojuz-Apollo lidojumam.

Secinājums

Gan Sojuz, gan Apollo savā veidā izrādījās ļoti veiksmīgi kuģi. Apollos veiksmīgi aizlidoja uz Mēnesi un Skylab staciju. Un Sojuz dzīvoja ārkārtīgi ilgu un veiksmīgu dzīvi, kļūstot par galveno kuģi lidojumiem uz orbitālās stacijas, kopš 2011. gada viņi ved amerikāņu astronautus uz SKS un pārvadās tos vismaz līdz 2018. gadam.

Taču par šo panākumu tika samaksāta ļoti augsta cena. Gan Sojuz, gan Apollo bija pirmie kuģi, kuros gāja bojā cilvēki. Kas ir vēl skumjāk, ja dizaineri, inženieri un strādnieki mazāk steigtos un pēc pirmajiem panākumiem nepārstātu baidīties no kosmosa, tad Komarovs, Dobrovolskis, Volkovs, Patsajevs, Grisoms, Vaits un Šefijs

Vai ir tik vienkārši ielikt cilvēku burkā vai par pilotējamā kosmosa kuģa dizainu 2017. gada 3. janvāris

Kosmosa kuģis. Noteikti daudzi no jums, dzirdējuši šo frāzi, iedomājas kaut ko milzīgu, sarežģītu un blīvi apdzīvotu, veselu pilsētu kosmosā. Tā es reiz iedomājos kosmosa kuģi un es, kā arī daudzas zinātniskās fantastikas filmas un grāmatas to aktīvi veicina.

Laikam jau labi, ka filmu autorus atšķirībā no kosmosa tehnoloģiju projektēšanas inženieriem ierobežo tikai fantāzija. Vismaz kinoteātrī varam baudīt gigantiskus apjomus, simtiem nodalījumu un tūkstošiem apkalpes locekļu...

Īsts kosmosa kuģis pēc izmēra nemaz nav iespaidīgs:

Fotoattēlā redzams padomju kosmosa kuģis Sojuz-19, ko amerikāņu astronauti uzņēmuši no kosmosa kuģa Apollo. Redzams, ka kuģis ir diezgan mazs, un, ņemot vērā, ka apdzīvojamais tilpums neaizņem visu kuģi, ir acīmredzams, ka tam tur jābūt diezgan pārpildītam.

Tas nav pārsteidzoši: lielie izmēri ir liela masa, un masa ir ienaidnieks numur viens astronautikā. Tāpēc kosmosa kuģu dizaineri cenšas tos padarīt pēc iespējas vieglākus, bieži vien uz apkalpes komforta rēķina. Ievērojiet, cik pārpildīts ir Sojuz:

Amerikāņu kuģi šajā ziņā īpaši neatšķiras no krievu kuģiem. Piemēram, šeit ir fotoattēls ar Ed White un Jim McDivit kosmosa kuģī Gemini.

Tikai Space Shuttle apkalpes varēja lepoties ar vismaz zināmu pārvietošanās brīvību. Viņu rīcībā bija divi salīdzinoši plaši nodalījumi.

Pilotu kabīne (faktiski vadības kabīne):

Vidējais klājs (tas ir mājsaimniecības nodalījums ar guļamvietām, tualeti, pieliekamo un gaisa slūžu):

Diemžēl pēc izmēra un izkārtojuma līdzīgais padomju kuģis Buran nekad nav lidojis apkalpes režīmā, kā TKS, kuram joprojām ir rekordliels apdzīvojamības tilpums starp visiem jebkad projektētajiem kuģiem.

Taču apdzīvojams tilpums nebūt nav vienīgā prasība kosmosa kuģim. Esmu dzirdējis šādus izteikumus: "Viņi ielika vīrieti alumīnija kanna un nosūtīts griezties ap Māti Zemi. "Šī frāze, protams, ir nepareiza. Ar ko tad kosmosa kuģis atšķiras no vienkāršas metāla mucas?

Un fakts, ka kosmosa kuģim ir:
- nodrošināt apkalpi ar elpojošu gāzes maisījumu,
- izvadīt apkalpes izelpoto oglekļa dioksīdu un ūdens tvaikus no apdzīvojamā tilpuma,
- Nodrošiniet apkalpei pieņemamu temperatūras režīms,
- jābūt noslēgtam tilpumam, kas ir pietiekams apkalpes mūža garumā,
- nodrošināt iespēju kontrolēt orientāciju telpā un (pēc izvēles) spēju veikt orbitālos manevrus,
- nodrošināt apkalpes dzīvei nepieciešamos pārtikas un ūdens krājumus,
- nodrošināt iespēju droši atgriezt apkalpi un kravu uz zemes,
- Esiet pēc iespējas vieglāks
- jābūt avārijas glābšanas sistēmai, kas ļauj apkalpei atgriezties uz zemes avārijas gadījumā jebkurā lidojuma posmā,
- Esiet ļoti uzticams. Jebkura aprīkojuma kļūme nedrīkst novest pie lidojuma atcelšanas, neviena otrā kļūme nedrīkst apdraudēt apkalpes dzīvību.

Kā redzat, šī vairs nav vienkārša muca, bet gan sarežģīta tehnoloģiska ierīce, kas pildīta ar dažādu aprīkojumu, kam ir dzinēji un degvielas padeve.

Šeit, piemēram, ir pirmās paaudzes padomju kosmosa kuģa Vostok izkārtojums.

Tas sastāv no noslēgtas sfēriskas kapsulas un koniska instrumenta-agregāta nodalījuma. Gandrīz visiem kuģiem ir šāds izkārtojums, kurā lielākā daļa instrumentu ir novietoti atsevišķā bezspiediena nodalījumā. Tas nepieciešams, lai ietaupītu svaru: ja visas ierīces ievietotu noslēgtā nodalījumā, šis nodalījums izrādītos diezgan liels un tā kā tam ir jānotur Atmosfēras spiediens un izturēt ievērojamas mehāniskās un termiskās slodzes, nokļūstot blīvajos atmosfēras slāņos, nolaižoties zemē, tās sienām jābūt biezām, izturīgām, kas padara visu konstrukciju ļoti smagu. Un bezspiediena nodalījumam, kas, atgriežoties uz zemes, atdalīsies no nolaišanās transportlīdzekļa un sadegs atmosfērā, nav vajadzīgas spēcīgas smagas sienas. Nobraucošais transportlīdzeklis bez liekiem instrumentiem atgriešanās laikā izrādās mazāks un attiecīgi vieglāks. Tam ir piešķirta arī sfēriska forma, lai samazinātu masu ģeometriski ķermeņi Tāda paša tilpuma sfērai ir mazākais virsmas laukums.

Vienīgais kosmosa kuģis, kurā viss aprīkojums tika ievietots noslēgtā kapsulā, ir amerikāņu Mercury. Šeit ir viņa fotogrāfija angārā:

Šajā kapsulā varēja ietilpt viens cilvēks, un tad ar grūtībām. Apzinoties šāda izkārtojuma neefektivitāti, amerikāņi izgatavoja savu nākamo Gemini kuģu sēriju ar noņemamu necaurlaidīgu instrumentu agregāta nodalījumu. Fotoattēlā šī ir kuģa aizmugure baltā krāsā:

Starp citu, šis nodalījums kāda iemesla dēļ ir krāsots baltā krāsā. Fakts ir tāds, ka nodalījuma sienas ir caurdurtas ar daudzām caurulēm, caur kurām cirkulē ūdens. Šī ir sistēma no Saules saņemtā liekā siltuma noņemšanai. Ūdens ņem siltumu no apdzīvotā nodalījuma iekšpuses un nodod to instrumenta-agregāta nodalījuma virsmai, no kurienes siltums tiek izstarots kosmosā. Lai šie radiatori tiešos saules staros mazāk uzkarstu, tie tika nokrāsoti baltā krāsā.

Uz Vostok kuģiem radiatori atradās uz koniskā instrumentu-agregāta nodalījuma virsmas un tika aizvērti ar žalūzijām līdzīgiem slēģiem. Atverot atšķirīgu amortizatoru skaitu, bija iespējams regulēt radiatoru siltuma pārnesi un līdz ar to arī temperatūras režīmu kuģa iekšienē.

Uz Sojuz kuģiem un to kravas kolēģiem Progress siltuma noņemšanas sistēma ir līdzīga Gemini. Pievērsiet uzmanību instrumenta agregāta nodalījuma virsmas krāsai. Protams, balts :)

Instrumentu montāžas nodalījumā ir dzinēji, zemas vilces manevrēšanas dzinēji, degvielas padeve visam šim materiālam, akumulatori, skābekļa un ūdens padeves, kā arī daļa no borta elektronikas. Ārā parasti tiek uzstādītas radiosakaru antenas, tuvuma antenas, dažādi orientācijas sensori un saules paneļi.

Nolaišanās transportlīdzeklis, kas vienlaikus kalpo kā kosmosa kuģa kabīne, satur tikai tos elementus, kas nepieciešami transportlīdzekļa nolaišanās laikā atmosfērā un mīkstās nosēšanās laikā, kā arī to, kam jābūt tieši pieejamam apkalpei: vadības paneli. , radiostacija, avārijas skābekļa padeve, izpletņi, kasetes ar litija hidroksīdu oglekļa dioksīda izvadīšanai, mīkstās nosēšanās dzinēji, naktsmājas (astronautiem krēsli), avārijas glābšanas komplekti nolaišanās gadījumā neatbilstošā vietā un protams, paši astronauti.

Sojuz kuģiem ir vēl viens nodalījums - mājsaimniecība:

Tajā ir tas, kas nepieciešams ilgā lidojumā, bet bez kā var iztikt kuģa palaišanas orbītā un nosēšanās posmā: zinātniskie instrumenti, pārtikas krājumi, Cessācijas un sanitārā iekārta (tualete), skafandri ārpustransporta aktivitātēm, guļammaisi un citi sadzīves priekšmeti.

Ir zināms gadījums ar kosmosa kuģi Sojuz TM-5, kad, lai taupītu degvielu, mājsaimniecības nodalījums tika izšauts nevis pēc bremzēšanas impulsa izdošanas deorbītam, bet gan pirms tam. Tikai tagad nebija bremzēšanas impulsa: orientācijas sistēma sabojājās, tad nebija iespējams iedarbināt dzinēju. Rezultātā kosmonautiem orbītā bija jāpaliek vēl vienu dienu, un tualete tika atstāta izpostītajā saimniecības nodalījumā. Grūti pateikt, kādas neērtības astronauti piedzīvoja šajās dienās, līdz beidzot viņiem izdevās droši nolaisties. Pēc šī incidenta viņi nolēma novērtēt šādu degvielas ekonomiju un pēc bremzēšanas izšaut mājsaimniecības nodalījumu kopā ar instrumentu agregātu.

Tieši tik daudz visādu grūtību izrādījās "bankā". Turpmākajos rakstos mēs atsevišķi apskatīsim katru PSRS, ASV un Ķīnas kosmosa kuģu veidu. Saglabājiet atjauninājumus.

2.50: "SA nolaišanās no augstuma no 90 līdz 40 km tiek konstatēta un to pavada radara stacijas".

Iegaumējiet šos radara datus.

Mēs pie tiem atgriezīsimies, kad apspriedīsim, ko un kā PSRS varēja uzraudzīt Apollos pirms 50 gadiem un kāpēc tā nekad to nedarīja.

tiešraides video

Ieslēdziet krievu subtitrus.

Pilotu kosmosa kuģu nolaišanās

Ievads

Uzreiz ir vērts pieminēt, ka pilotēta lidojuma organizācija krietni atšķiras no bezpilota misijām, taču jebkurā gadījumā visu darbu pie dinamiskām operācijām kosmosā var iedalīt divos posmos: projektēšanas un ekspluatācijas, tikai pilotējamo misiju gadījumā. , šie posmi, kā likums, aizņem ievērojami ilgāku laiku.vairāk laika. Šis raksts galvenokārt attiecas uz ekspluatācijas daļu, jo turpinās darbs pie nolaišanās ballistiskās konstrukcijas un ietver dažādus pētījumus, lai optimizētu dažādus faktorus, kas ietekmē apkalpes drošību un komfortu nosēšanās laikā.

Uz 40 dienām

Tiek veikti pirmie paredzamie nolaišanās aprēķini, lai noteiktu nosēšanās zonas. Kāpēc tas tiek darīts? Pašlaik regulāra kontrolēta nolaišanās Krievijas kuģi var veikt tikai 13 fiksētās nosēšanās zonās, kas atrodas Kazahstānas Republikā. Šis fakts uzliek daudz ierobežojumu, kas galvenokārt saistīti ar nepieciešamību pēc iepriekšējas visu dinamisko darbību saskaņošanas ar mūsu ārvalstu partneriem. Galvenās grūtības rodas, stādot rudenī un pavasarī - tas ir saistīts ar lauksaimniecības darbiem stādīšanas platībās. Šis fakts ir jāņem vērā, jo līdzās ekipāžas drošības nodrošināšanai nepieciešams nodrošināt arī vietējo iedzīvotāju un meklēšanas un glābšanas dienesta (VID) drošību. Papildus parastajām nosēšanās zonām ballistiskās nolaišanās laikā ir arī nosēšanās laukumi, kuriem arī jābūt piemērotiem nosēšanās vietai.

Uz 10 dienām

Tiek precizēti provizoriskie aprēķini nolaišanās trajektorijām, ņemot vērā jaunākos datus par pašreizējo SKS orbītu un pieslēgtā kosmosa kuģa īpašības. Fakts ir tāds, ka no palaišanas brīža līdz nolaišanai paiet diezgan ilgs laika posms, un mainās aparāta masas centrēšanas raksturlielumi, turklāt lielu ieguldījumu dod fakts, ka kopā ar astronautiem lietderīgās kravas no stacija atgriežas uz Zemes, kas var būtiski mainīt nolaišanās transportlīdzekļa smaguma centra pozīciju. Šeit ir jāpaskaidro, kāpēc tas ir svarīgi: Sojuz kosmosa kuģa forma atgādina priekšējo lukturi, t.i. tai nav nekādu aerodinamisko vadības ierīču, bet, lai iegūtu nepieciešamo nosēšanās precizitāti, ir nepieciešams kontrolēt trajektoriju atmosfērā. Lai to izdarītu, Sojuz ir paredzēta gāzes dinamiskā vadības sistēma, taču tā nespēj kompensēt visas novirzes no nominālās trajektorijas, tāpēc ierīces konstrukcijai mākslīgi tiek pievienots papildu līdzsvarošanas svars, kura mērķis ir lai pārvietotu spiediena centru no masas centra, kas ļaus jums kontrolēt nolaišanās trajektoriju, apgriežoties uz ripas . Atjauninātie dati par galvenajām un rezerves shēmām tiek nosūtīti uz MSS. Pēc šiem datiem tiek veikts lidojums pāri visiem aprēķinātajiem punktiem un tiek izdarīts slēdziens par iespēju nosēsties šajās zonās.

Uz 1 dienu

Beidzot tiek precizēta nolaišanās trajektorija, ņemot vērā jaunākos ISS pozīcijas mērījumus, kā arī vēja situācijas prognozi galvenajā un rezerves nosēšanās zonā. Tas jādara sakarā ar to, ka aptuveni 10 km augstumā atveras izpletņu sistēma. Šajā brīdī nolaišanās kontroles sistēma jau ir paveikusi savu darbu un nekādi nevar labot trajektoriju. Faktiski uz aparātu iedarbojas tikai vēja dreifs, ko nevar ignorēt. Zemāk esošajā attēlā ir parādīta viena no vēja dreifēšanas modelēšanas iespējām. Kā redzat, pēc izpletņa ieviešanas trajektorija ļoti mainās. Vēja dreifs dažkārt var būt līdz 80% no pieļaujamā izkliedes apļa rādiusa, tāpēc ļoti svarīga ir laika prognozes precizitāte.

Nolaišanās diena:
Papildus ballistikas un meklēšanas un glābšanas dienestiem, kosmosa kuģa nolaišanās zemē nodrošināšanā ir iesaistītas daudzas citas vienības, piemēram:

  • transporta kuģu kontroles pakalpojumi;
  • ISS vadības dienests;
  • dienests, kas atbild par apkalpes veselību;
  • telemetrijas un vadības pakalpojumi utt.

Tikai pēc ziņojuma par visu dienestu gatavību lidojumu vadītāji var pieņemt lēmumu par nolaišanās veikšanu saskaņā ar plānoto programmu.
Pēc tam ejas lūka tiek aizvērta un kosmosa kuģis tiek atslēgts no stacijas. Par atbloķēšanu ir atbildīgs atsevišķs pakalpojums. Šeit ir iepriekš jāaprēķina atslēgšanās virziens, kā arī impulss, kas jāpieliek ierīcei, lai novērstu sadursmi ar staciju.

Aprēķinot nolaišanās trajektoriju, tiek ņemta vērā arī atdalīšanas shēma. Pēc kuģa atstādināšanas vēl ir kāds laiks, līdz tiek ieslēgts bremzēšanas dzinējs. Šajā laikā tiek pārbaudīts viss aprīkojums, tiek veikti trajektorijas mērījumi un norādīts nosēšanās punkts. Šis ir pēdējais brīdis, kad var tikt skaidrībā vēl kaut kas. Pēc tam tiek ieslēgts bremžu motors. Šis ir viens no svarīgākajiem nolaišanās posmiem, tāpēc tas tiek pastāvīgi uzraudzīts. Šādi pasākumi ir nepieciešami, lai saprastu, kāds scenārijs jārīkojas ārkārtas situācijas gadījumā. Normālas impulsa apstrādes laikā pēc kāda laika notiek kosmosa kuģa nodalījumu atdalīšana (nolaišanās transportlīdzeklis tiek atdalīts no sadzīves un instrumentu agregātu nodalījumiem, kas pēc tam izdeg atmosfērā).

Ja, nokļūstot atmosfērā, nolaišanās kontroles sistēma nolemj, ka tā nespēj nodrošināt nolaižamā transportlīdzekļa nosēšanos punktā ar nepieciešamajām koordinātām, tad kuģis “sabrūk” ballistiskā nolaišanās virzienā. Tā kā tas viss jau notiek plazmā (nav radio sakaru), tad noteikt, pa kādu trajektoriju aparāts kustas, iespējams tikai pēc radiosakaru atsākšanas. Ja ballistiskajā nolaišanās laikā ir noticis bojājums, ir nepieciešams ātri noskaidrot paredzēto nosēšanās punktu un nodot to meklēšanas un glābšanas dienestam. Regulāras kontrolētas nolaišanās gadījumā kuģi pat lidojumā sāk “vadīt” PSS speciālisti un mēs varam redzēt tiešraide ierīces nolaišanās pa izpletni un pat, ja paveicas, mīkstās nosēšanās dzinēju darbība (kā attēlā).

Pēc tam jau var visus apsveikt, kliegt gaviles, atvērt šampanieti, apskaut utt. Oficiāli ballistisko darbu pabeidz tikai pēc saņemšanas GPS koordinātas nosēšanās punkti. Tas ir nepieciešams, lai pēclidojuma novērtētu mistrozi, ko var izmantot, lai novērtētu mūsu darba kvalitāti.
Fotogrāfijas ņemtas no vietnes: www.mcc.rsa.ru

Kosmosa kuģa nosēšanās precizitāte

Īpaši precīzas nosēšanās vai NASA "pazaudētās tehnoloģijas"

Oriģināls ņemts no

Papildus

Oriģināls ņemts no

Jau neskaitāmo reizi atkārtoju, ka pirms brīvas runas par visdziļāko senatni, kur 100 500 karavīri neierobežoti veica brašus piespiedu gājienus pa patvaļīgu reljefu, ir lietderīgi praktizēt "uz kaķiem" © "Operācija Y", piemēram, uz notikumiem tikai pusgadu. gadsimta atpakaļ - "Amerikāņu lidojumi uz Mēnesi.

NASA aizstāvji kaut kas blīvi gāja. Un kopš tā laika nebija pagājis mēnesis, jo par tēmu runāja ļoti populārs emuāru autors Zeleņikots, kurš patiesībā izrādījās sarkans:


"Aicināts uz GeekPicnic, lai runātu par kosmosa mītiem. Protams, es paņēmu vispopulārāko un populārāko: mītu par Mēness sazvērestību. Stundas laikā mēs detalizēti analizējām izplatītākos maldīgos priekšstatus un biežāk uzdotos jautājumus: kāpēc zvaigznes nav redzamas, kāpēc plīvo karogs, kur slēpjas Mēness augsne, kā viņiem izdevās pazaudēt kasetes ar pirmo ierakstu. nosēšanās, kāpēc netiek ražoti F1 raķešu dzinēji un citi jautājumi."

Uzrakstīja viņam komentāru:

"Labi, Hobotov!Atspēkojuma krāsnī "karogs raustās - zvaigžņu nav - bildes viltotas"!
Labāk paskaidrojiet tikai vienu: kā amerikāņi "atgriežoties no Mēness" no otrā kosmiskā ātruma piezemējās ar precizitāti + -5 km, kas joprojām ir nesasniedzama pat no pirmā kosmiskā ātruma, no tuvās Zemes orbītas?
Atkal "pazaudēta NASA tehnoloģija"? G-d-d“Atbildi vēl neesmu saņēmis, un šaubos, vai būs kaut kas prātīgs, tā nav blēņas-hahanki par karogu un kosmosa logu.

Es paskaidroju, kas ir slazds. A.I. Popovs rakstā "" raksta: "Saskaņā ar NASA, "Mēness" Apollos Nr. 8,10-17 izšļakstījās ar novirzēm no aprēķinātajiem punktiem 2,5; 2,4; 3; 3,6; 1,8; 1; 1,8; 5,4; un attiecīgi 1,8 km; vidēji ± 2 km Tas ir, "Apollo" trieciena aplis it kā bija ārkārtīgi mazs - 4 km diametrā.

Mūsu pārbaudītais Sojuzs arī tagad, pēc 40 gadiem, nolaižas desmit reizes neprecīzāk (1. att.), lai gan Apollo un Sojuz nolaišanās trajektorijas pēc savas fiziskās būtības ir identiskas.

sīkāku informāciju skatiet:

"... moderno Sojuz nosēšanās precizitāti nodrošina 1999. gadā paredzētais dizains, projektējot uzlaboto Sojuz-TMS" nolaižot ekspluatācijā augstumu izpletņu sistēmas uzlabot nosēšanās precizitāti (15–20 km pa nosēšanās punktu kopējās izplatības apļa rādiusu).

No 1960. gadu beigām līdz 21. gadsimtam Sojuz nosēšanās precizitāte normālas, standarta nolaišanās laikā bija robežās. ± 50-60 km no aprēķinātā punkta kā bija paredzēts pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados.

Protams, bija arī ārkārtas situācijas, piemēram, 1969. gadā nosēšanās "" ar Borisu Volinovu uz klāja notika ar 600 km mazāku attālumu līdz aprēķinātajam punktam.

Pirms Sojuza, Vostoku un Voskodu laikmetā, novirzes no aprēķinātā punkta bija vēl straujākas.

1961. gada aprīlis Ju. Gagarins veic vienu apgriezienu ap Zemi. Bremžu sistēmas kļūmes dēļ Gagarins nolaidās nevis plānotajā teritorijā pie Baikonuras kosmodroma, bet 1800 km uz rietumiem, Saratovas apgabalā.

1965. gada marts P. Beļajevs, A. Ļeonovs 1 diena 2 stundas 2 minūtes Pirmā cilvēka iziešana kosmosā pasaulē automātika neizdevās Nosēšanās notika sniegotajā taigā 200 km no Permas, tālu no apdzīvotām vietām. Kosmonauti divas dienas pavadīja taigā, līdz viņus atklāja glābēji ("Trešajā dienā viņi mūs izvilka no turienes."). Tas bija saistīts ar faktu, ka helikopters nevarēja nolaisties tuvumā. Helikoptera nosēšanās vieta tika aprīkota nākamajā dienā 9 km attālumā no astronautu nolaišanās vietas. Nakšņošana veikta izkraušanas vietā uzceltā guļbaļķu mājā. Astronauti un glābēji tikuši pie helikoptera ar slēpēm"

Tieša nolaišanās, piemēram, Sojuz, pārslodzes dēļ nebūtu savienojama ar Apollo kosmonautu dzīvi, jo viņiem būtu jādzēš otrais kosmosa ātrums, un drošāka nolaišanās, izmantojot divu niršanas shēmu, nodrošina izkliedi visā nosēšanās punkts simtiem un pat tūkstošiem kilometru:

Tas ir, ja Apollos izšļakstītos ar nereālu precizitāti pat pēc mūsdienu standartiem tiešā viena niršanas shēmā, tad astronautiem vai nu nāktos izdegt augstas kvalitātes ablācijas aizsardzības trūkuma dēļ, vai arī mirt / gūt nopietnus ievainojumus no pārslodzes.

Taču daudzi televīzijas, filmu un fotogrāfiju materiāli vienmēr fiksēja, ka astronauti, kas it kā nokāpuši no otrā kosmiskā ātruma Apollos, bija ne tikai dzīvi, bet arī ļoti jautri, dzīvīgi.

Un tas neskatoties uz to, ka amerikāņi tajā pašā laikā nevarēja normāli palaist pat pērtiķi pat zemā Zemes orbītā, skat.

Vitālijs Jegorovs, rudmatainais Zeļenikots, kurš tik dedzīgi aizstāv mītu par "Amerikāņiem uz Mēness", ir algots propagandists, sabiedrisko attiecību speciālists privātajai kosmosa kompānijai Dauria Aerospace, kas ir ierakusies Skolkovas tehnoparkā Maskavā un faktiski. pastāv uz amerikāņu naudu (izcēlums uz manu):

"Uzņēmums dibināts 2011.gadā. Roscosmos licence kosmosa aktivitātēm iegūta 2012.gadā. Līdz 2014.gadam tam bija nodaļas Vācijā un ASV. 2015.gada sākumā ražošanas aktivitātes gandrīz tika ierobežotas visur, izņemot Krieviju. Uzņēmums nodarbojas ar mazo kosmosa kuģu (satelītu) izveidē un to komponentu pārdošanā. Dauria Aerospace 2013. gadā piesaistīja 20 miljonus USD no I2bf riska fonda. Uzņēmums 2015. gada beigās pārdeva divus savus satelītus amerikāņu satelītam, tādējādi saņemot pirmos ienākumus no savas darbības."

"Jegorovs vienā no savām nākamajām “lekcijām” augstprātīgi vicinājās, smaidot ar savu burvīgo dežūras smaidu, ka amerikāņu fonds “I2BF Holdings Ltd. Mērķis I2BF-RNC Stratēģisko resursu fonds NASA aizgādībā ir ieguldījis 35 miljonus USD DAURIA AIRSPACE.

Izrādās, Egorova kungs nav tikai Krievijas Federācijas subjekts, bet gan pilntiesīgs ārzemju iedzīvotājs, kura darbība tiek finansēta no Amerikas līdzekļiem, ar ko apsveicu visus BUMSTARTER kopfinansējuma brīvprātīgos Krievijas sponsorus, kuri ir ieguldījuši savu grūti nopelnīto naudu ārzemju uzņēmuma projektā, kam ir ļoti specifisks ideoloģisks raksturs."

Visu žurnālu rakstu katalogs:

Pievienojiet draugus un abonējiet atjauninājumus. Savstarpējs draugs visiem