Az Egyesült Államok űrsiklóinak története. Az öt leghíresebb űrsikló
"Űrrepülőgép" űrrepülőgép- űrsikló) - az Egyesült Államok újrafelhasználható, emberes szállító űrhajója, amelyet arra terveztek, hogy embereket és rakományt szállítson alacsony földi pályára és vissza. A siklókat a National Aeronautics and Space Administration (NASA) állami „Space Transportation System” (Space Transportation System, STS) programjának részeként használták.
Shuttle Discovery ( felfedezés, OV-103) 1979-ben kezdték építeni. 1982 novemberében adták át a NASA-nak. A transzfert James Cook brit kapitány által az 1770-es években használt két hajó egyikéről nevezték el a Hawaii-szigetek felfedezésére, valamint Alaszka és Kanada északnyugati partjainak felfedezésére. Az űrrepülőgép első repülését 1984. augusztus 30-án, az utolsót pedig 2011. február 24. és március 9. között hajtotta végre.
A "nyomvonal" olyan fontos műveleteket tartalmaz, mint a Challenger és a Columbia kompok halála utáni első repülések, a Hubble űrteleszkóp pályára állítása, az Ulysses automata bolygóközi állomás felbocsátása, valamint a második repülés " Hubble" a megelőző és javítási munkákhoz. Szolgálata során az űrsikló 39 repülést hajtott végre a Föld körül, és 365 napot töltött az űrben.
(Atlantisz OV-104) a NASA 1985 áprilisában rendelte meg. Az űrsikló egy oceanográfiai kutató vitorlás hajóról kapta a nevét, amely a massachusettsi Oceanográfiai Intézet tulajdonában volt, és 1930 és 1966 között üzemelt. Az űrsikló 1985. október 3-án hajtotta végre első repülését. Az Atlantis volt az első sikló, amely kikötött a Mir orosz orbitális állomáson, és összesen hét repülést hajtott végre hozzá.
Az Atlantis sikló pályára juttatta a Magellán és a Galileo űrszondákat, majd a Vénuszra és a Jupiterre, valamint a NASA négy orbitális obszervatóriumának egyikére irányította. Az Atlantis volt az utolsó űrrepülőgép, amelyet a Space Shuttle program keretében indítottak útnak. Az Atlantis utolsó repülését 2011. július 8-21-én hajtotta végre, ennek a repülésnek a személyzete négy főre csökkent.
Szolgálata során az űrsikló 33 földi pályára repülést hajtott végre, és 307 napot töltött az űrben.
1991-ben az amerikai űrsiklóflottát feltöltötték ( Törekvés OV-105), a brit haditengerészet egyik hajójáról nevezték el, amelyen James Cook kapitány utazott. Építését 1987-ben kezdték el. A lezuhant Challenger űrsikló pótlására készült. Az Endeavour a legmodernebb amerikai űrsikló, és a rajta először tesztelt újítások közül sokat később a többi űrsikló modernizálására is felhasználták. Az első repülést 1992. május 7-én hajtották végre.
Szolgálata során az űrsikló 25 repülést hajtott végre a Föld körül, és 299 napot töltött az űrben.
Összesen 135 repülést hajtottak végre a járatok. A transzfereket kéthetes pályán való tartózkodásra tervezték. A leghosszabb űrutat a Columbia sikló tette meg 1996 novemberében - 17 nap 15 óra 53 perc, a legrövidebb - 1981 novemberében - 2 nap 6 óra 13 perc. Általában az ingajáratok 5-16 napig tartottak.
Rakomány pályára állítására, tudományos kutatások végzésére és orbitális űrhajók karbantartására (telepítési és javítási munkák) használták őket.
Az 1990-es években a kompok részt vettek a közös orosz-amerikai Mir-Space Shuttle programban. Kilenc dokkolást hajtottak végre a Mir orbitális állomással. A kompok fontos szerepet játszottak a Nemzetközi Űrállomás (ISS) létrehozására irányuló projekt megvalósításában. Az ISS program keretében tizenegy repülést hajtottak végre.
Az ingajáratok megszűnésének oka a hajók erőforrásainak kimerülése, valamint az űrsiklók előkészítésének és karbantartásának óriási anyagi költségei.
Minden transzferjárat ára körülbelül 450 millió dollár volt. Ennyi pénzért az űrsikló 20-25 tonna rakományt, beleértve az állomás moduljait, és hét-nyolc űrhajóst szállíthatna egy repüléssel az ISS-re.
A NASA Space Shuttle programjának 2011-es bezárása óta minden „nyugdíjba vonult” űrsikló rendelkezik . Az Enterprise nevű nem repülő űrsiklót, amely a washingtoni Smithsonian Intézet Nemzeti Légi és Űrmúzeumában volt (USA), 2012 júniusában szállították a New York-i (USA) Intrepid repülőgéphordozó múzeumba. Helyét a Smithsonianban a Discovery sikló foglalta el. Az Endeavour siklót 2012. október közepén szállították a Kaliforniai Tudományos Központba, ahol kiállításként helyezik el.
A tervek szerint 2013 elején az űrsikló a floridai Kennedy Űrközpontban lesz.
Az anyag a RIA Novosti és nyílt források információi alapján készült
Mi az a transzfer? Ez amerikai gyártók repülőgép-tervezése. Maga a „shuttle” szó jelentése „shuttle”. Egy ilyen hajót ismételt vízre bocsátásra terveztek, és eredetileg azt feltételezték, hogy a kompok oda-vissza repülnek a Föld és annak pályája között, a rakomány szállítását végezve.
A cikk az űrsiklóknak - űrhajóknak, valamint az összes többi ma létező űrsiklónak lesz szentelve.
A teremtés története
Mielőtt megválaszolná azt a kérdést, hogy mi is az űrsikló, gondolja át létrehozásának történetét. Az 1960-as évek végén kezdődött az Egyesült Államokban, amikor felvetődött egy újrafelhasználható térmechanizmus tervezésének kérdése. Ez a gazdasági előnyöknek volt köszönhető. Az űrrepülőgépek intenzív kiaknázása várhatóan csökkentette a magas űrköltséget.
A koncepció a Holdon egy keringési pont kialakítását, valamint a Föld körüli pályán végzett feladatokat újrafelhasználható hajókkal látta el, amelyek a „Space Shuttle” nevet kapták.
1972-ben olyan dokumentumokat írtak alá, amelyek meghatározták a jövőbeli sikló megjelenését.
A tervezési programot 1971 óta az észak-amerikai Rockwell készítette a NASA megbízásából. A program kidolgozása során az Apollo rendszer technológiai elképzeléseit alkalmazták. Öt siklókat terveztek, amelyek közül kettő nem élte túl a baleseteket. A repüléseket 1981 és 2011 között hajtották végre.
A NASA tervei szerint évente 24 indítást kellett végrehajtani, és minden fedélzeten akár 100 repülést kellett volna végrehajtani. A munka során azonban csak 135 indítást hajtottak végre. A legtöbb járatot a "Discovery" járat jellemezte.
Rendszertervezés
Fontolja meg, mi az űrsikló az eszköze szempontjából. Indítása egy pár rakétaerősítőn és három hajtóművön keresztül történik, amelyeket egy lenyűgöző külső tartályból táplálnak üzemanyaggal.
A keringési pályán való tapadást egy speciális rendszer motorjaival hajtják végre, amelyet orbitális manőverek végrehajtására terveztek. Ez a rendszer a következő lépéseket tartalmazza:
- Két rakétaerősítő, amelyek a bekapcsolástól számítva két percig működnek. Irányt adnak a hajónak, majd leválnak róla és ejtőernyők segítségével az óceánba repülnek. Tankolás után a gázpedálok újra működésbe lépnek.
- Üzemanyagtartály hidrogén- és oxigénellátással a főmotorokhoz. A tartályt is eldobják, de egy kicsit később - 8,5 perc múlva. Szinte az egész égés alatt megy keresztül a légköri rétegekben, töredékei az óceáni térbe hullanak.
- Egy emberrel ellátott hajó, amely pályára áll, szállást biztosít a legénységnek, és segíti a tudományos kutatást. A program befejezése után a keringő a Földre repül, és siklóként landol a leszállásra kijelölt helyen.
Kívülről az űrsikló úgy néz ki, mint egy repülőgép, de valójában egy nehéz vitorlázórepülő. Az űrsiklónak nincs üzemanyagtartaléka a motorokhoz. A motorok mindaddig járnak, amíg az űrsikló az üzemanyagtartályhoz van csatlakoztatva. Az űrben, valamint leszállás közben a hajó nem túl erős kis motorokat használ. A kompot sugárhajtóművekkel tervezték felszerelni, de a magas költségek miatt elvetették az ötletet.
A hajó emelőereje kicsi, a leszállás a mozgási energiának köszönhető. A hajó a pályáról az űrkikötőre megy. Azaz egyetlen esélye van a leszállásra. Sajnos nincs lehetőség megfordulni és egy második kört megtenni. Emiatt a NASA több tartalék területet is épített a repülőgépek leszállására.
A gyorsítók működési elvei
Az oldalsó erősítők nagy és szupererős szilárd hajtóanyagú eszközök, amelyek tolóerőt hoznak létre, hogy felemeljék az űrsiklót a kilövési területről, és 46 km-es magasságba repüljenek. A gyorsító méretei:
- 45,5 m hosszú;
- 3,7 m - átmérő;
- 580 ezer kg - súly.
A boostereket indítás után nem lehet leállítani, így a másik három motor megfelelő beindítása után kapcsolják be. 75 másodperccel az indítás után a boosterek leválik a rendszerről, tehetetlenséggel repülnek, elérik a maximális magasságot, majd ejtőernyővel az óceánba zuhannak az indítástól számított körülbelül 226 km-re. Ebben az esetben a leszállási sebesség 23 m/s. A műszaki szolgálat szakemberei összeszerelik a gyorsítókat és elküldik a gyártóüzembe, ahol újrahasznosítás céljából helyreállítják. A kompok javítását, átépítését gazdasági megfontolások is magyarázzák, mert jóval drágább egy új hajót létrehozni.
Elvégzett funkciók
A hadsereg követelménye szerint a repülőgépnek legfeljebb 30 tonnás, 14,5 tonnás rakományt kellett volna a Földre szállítania. Ehhez a raktérnek 18 méter hosszúságúnak és 4,5 m átmérőjűnek kellett lennie.
Az űrprogram nem tűzte ki célul az akciók "bombázását". Sem a NASA, sem a Pentagon, sem az Egyesült Államok Kongresszusa nem erősíti meg ezt az információt. Bombázási célokra fejlesztették ki a Dyna-Soar projektet. Idővel azonban a projekt részeként titkosszolgálati tevékenységet folytattak. Fokozatosan a Dyna-Soar kutatási projektté vált, és 1963-ban teljesen törölték. A Dyna-Soar számos eredménye átkerült a transzfer projektbe.
A siklók 200-500 km magasságra szállítottak rakományt, számos tudományos fejlesztést hajtottak végre, űrhajókat szervizeltek a pályapontokon, valamint összeszerelési és helyreállítási munkákat végeztek. A shuttle-társaságok járatokat üzemeltettek a teleszkópos berendezések javítására.
Az 1990-es években a kompok részt vettek a Mir-Shuttle programban, amelyet Oroszország és az Egyesült Államok közösen vezetett. Kilenc dokkolást hajtottak végre a Mir állomással.
A transzferek kialakítását folyamatosan fejlesztették. A hajók teljes használati ideje alatt több ezer készüléket fejlesztettek ki.
Az ISS-hez szükséges modulok kialakítását célzó projekt megvalósítását segítő siklók űrsiklókkal szállítottak. Néhány ilyen modul nincs felszerelve motorral, így nem képesek önállóan mozogni és manőverezni. Az állomásra való szállításhoz teherhajóra vagy transzferre van szüksége. Nem lehet túlbecsülni a transzferek ilyen irányú szerepét.
Néhány érdekes adat
Az űrhajó átlagos tartózkodási ideje két hét. A legrövidebb repülést a Columbia űrsikló hajtotta végre, valamivel több mint két napig tartott. A Columbia hajó leghosszabb útja 17 napig tartott.
A legénység két-nyolc űrhajósból, egy pilótából és egy parancsnokból áll. Az űrsikló keringési távolsága 185 643 km.
Az Space Shuttle programot 2011-ben törölték. 30 évig létezett. A megvalósítás teljes ideje alatt 135 repülést hajtottak végre. A kompok 872 millió km-t tettek meg, és 1,6 ezer tonna össztömegű rakományt emeltek fel. A pályát 355 űrhajós kereste fel. Egy járat ára körülbelül 450 millió dollár volt. A teljes program összköltsége 160 milliárd dollár volt.
Az utolsó kilövés az Atlantisz fellövése volt. Ebben a legénység négy főre csökkent.
A projekt eredményeként minden ingajáratot töröltek és a múzeumi tárolóba küldtek.
katasztrófák
Az űrsiklók történetük során mindössze két katasztrófát szenvedtek el.
1986-ban a Challenger 73 másodperccel az indítás után felrobbant. Az ok egy szilárd tüzelőanyag-fokozóban történt baleset volt. Az egész legénység – hét ember – meghalt. Az űrsikló roncsai a légkörben égtek. Az összeomlás után a programot 32 hónapra felfüggesztették.
A Columbia sikló 2003-ban leégett. Az ok a hajó hővédő héjának megsemmisülése volt. Az egész legénység – hét ember – meghalt.
A szovjet vezetés szorosan figyelemmel kísérte az amerikai űrsikló létrehozására és megvalósítására irányuló program végrehajtásának folyamatát. Ezt a projektet az Egyesült Államok fenyegetésnek tekintette. Azt javasolták, hogy:
- a siklók nukleáris fegyverek platformjaként használhatók;
- Az amerikai siklók ellophatják a Szovjetunió műholdait a Föld pályájáról.
Ennek eredményeként a szovjet kormány úgy döntött, hogy saját űrmechanizmust épít ki, a paraméterek tekintetében nem alacsonyabb az amerikainál.
A Szovjetunió mellett az Egyesült Államokat követően számos ország kezdett saját több űrhajó tervezésébe. Ezek Németország, Franciaország, Japán, Kína.
Az amerikai hajót követően a Szovjetunióban létrehozták a Buran kompot. Katonai és békés feladatok ellátására szolgált.
Eleinte a hajót egy amerikai találmány pontos másaként képzelték el. A fejlesztési folyamat során azonban nehézségek adódtak, így a szovjet tervezőknek saját megoldásokat kellett keresniük. Az egyik akadály az amerikaiakhoz hasonló motorok hiánya volt. Pontosabban, a Szovjetunióban a motorok teljesen eltérő műszaki paraméterekkel rendelkeztek.
A Buran repülésre 1988-ban került sor. Ez a fedélzeti számítógép irányítása alatt történt. Az űrsikló leszállása meghatározta a repülés sikerét, amit sok méltóság nem hitt el. Az alapvető különbség a Buran és az amerikai siklók között az volt, hogy a szovjet megfelelője képes volt önállóan leszállni. Az amerikai hajóknak nem volt ilyen lehetőségük.
Tervezési jellemzők
A "Buran" lenyűgöző méretű volt, akárcsak tengerentúli társai. A kabinban tíz ember fér el.
Fontos tervezési jellemző volt a hővédő héj, amelynek súlya meghaladta a 7 tonnát.
A tágas raktérben nagy rakományok, köztük űrműholdak is elfértek.
A hajó vízre bocsátása kétlépcsős volt. Először négy rakétát és hajtóművet választottak le a hajóról. A második szakasz - motorok oxigénnel és hidrogénnel.
A Buran létrehozásakor az egyik fő követelmény az újrafelhasználhatóság volt. Csak az üzemanyagtartály volt eldobható. Az amerikai boosterek képesek voltak az óceánba csobbanni. A szovjet boosterek a Bajkonur melletti sztyeppéken landoltak, így másodlagos felhasználásuk nem volt lehetséges.
A Buran második jellemzője az volt, hogy a motorok az üzemanyagtartályon helyezkedtek el, ezért a levegőben égtek ki. A tervezők azzal a feladattal álltak szemben, hogy a hajtóműveket újra felhasználhatóvá tegyék, amivel csökkenthetőek az űrkutatási program költségei.
Ha megnézi az űrsiklót (a képen látható) és szovjet megfelelőjét, az a benyomása támad, hogy ezek a hajók egyformák. De ez csak külső hasonlóság a két rendszer közötti alapvető belső különbségekkel.
Tehát megvizsgáltuk, mi is az a transzfer. De manapság ezt a szót nem csak a földönkívüli repülésekre szolgáló hajókra használják. Az űrsikló ötlete a tudomány és a technológia számos találmányában találta meg a megtestesülését.
autó-hajó
A Honda kiadott egy "Shuttle" nevű autót. Eredetileg az USA-ban készült, és az Odyssey nevet kapta. Ez az ingyenes autó kiváló műszaki paramétereinek köszönhetően aratott sikert az Újvilágban.
A "Honda Shuttle"-t közvetlenül Európába adták ki. Eleinte így hívták a mikrobuszra emlékeztető Honda Civic kombit. 1991-ben azonban számos gyártott módosításból eltávolították. A "Shuttle" név nem igényelt. És csak 1994-ben a japán gépgyártók új egyterűt adtak ki ezzel a névvel. Hogy miért döntöttek úgy a gyártók, hogy megállnak egy ilyen modellnévnél, csak találgatni lehet. Talán egy gyors űrsikló ötlete támadt az autók alkotóiban, és egy egyedi gyors autót akartak létrehozni.
A "Shuttle" egy 5 ajtós, nagy forgalmú kombi. A test sarkai lekerekítettek, a felület nagy része üvegezett. A szalont az átalakítás lehetősége jellemzi. Az ülések három sorban vannak elrendezve, az utolsó behúzódik egy fülkébe. Az utastér légkondicionálással, kényelmes ülésekkel rendelkezik, bőséggel.
Az autót rendkívül kényelmes vezetni az energiaigényes első és hátsó felfüggesztésnek köszönhetően. A Shuttle sikeresen megbirkózik az úton kitűzött feladatokkal. Ebből a típusból azonban már nem szállítottak Európába, helyét a Honda Stream vette át.
A 2011-ben fejlődő Fit Shuttle sorozat bevezetése. A vonalat a Honda Fit ferdehátú alapján hozták létre.
Az autóban 1,5 literes egység és 1,3 literes hibrid található. Első- és hátsókerék-hajtású járműveket egyaránt gyártanak.
A "Honda Fit Shuttle"-t gazdaságos, tágas, ergonomikus és kényelmes autóként jellemzik az utakon. Az autó tökéletesen vezet a nagyvárosok utcáin. Alkalmas családok és vállalkozások számára.
A "Honda Fit Shuttle" a legmagasabb biztonsági követelményekkel rendelkezik. Van légzsák, ABS, ESP.
A "Fit Shuttle" még mindig nagyon népszerű az autótulajdonosok körében, és a legmagasabb értékeléssel rendelkezik.
Gyerekekkel együtt
A kép bekapcsolásával és egy Lego játék megvásárlásával felrepülhet gyermekével egy csillagsiklóra. Az első űr témájú készletet a cég még 1973-ban adta ki. Építőjáték volt. Azóta számos „űr” készlet sorozat készült, különböző árszintekhez kapcsolódóan.
A népszerű készlet 60078 cikkszámmal a következőket tartalmazza:
- szolgáltatási transzfer;
- űrműhold;
- űrhajósok figurái;
- matricák;
- információkat építeni.
A csomagolás egy űrhajót, űrhajósokat, a Földet és annak műholdját, a Holdat ábrázolja. A Legóban a sikló a készlet fő eleme. Fehér részekből áll, sötét betétekkel és élénkpiros csíkokkal. Pilótafülkéjében két űrhajós figura is elhelyezhető. Ketten vannak - egy férfi és egy nő. A hajóban egymás mellett ülnek. A fülkébe való bejutáshoz el kell távolítania a felső részét.
A Lego Shuttle készlet örvendetes álom vált valóra mindenki számára, aki űrháborús ötletekről álmodik. Fő alkotóeleme nem egy kitalált hajó, hanem meglehetősen valósághű. Az űrsikló pozitív kritikákat gyűjt magáról, erősen hasonlít az autentikus amerikai hajókra, amelyek az űrt száguldották. Ezzel az egyedi készlettel belecsöppenhetsz az űrutazások és a repülések világába egy gyerekes pár számára. Sőt, nem csak fiúkkal, hanem lányokkal is játszhatsz, mert a szett nem ok nélkül tartalmaz egy űrhajós női figurát.
Ellopott hajó
A Lego cég megalkotta a Tydirium siklót is, amely számos Star Wars epizódra emlékeztet bennünket. A cég összesen hat ilyen hajót gyártott 2001 óta. Mindegyik méretben különbözik.
A birodalmi kompot a lázadók ellopták, és most vissza kell hozni. Izgalmas kalandok várnak a kis játékosokra a sztárutazás hőseivel együtt.
A készlet minifigurákat tartalmaz: Leia hercegnő, Han Solo, Chewbacca, lázadók - 2 db. Maga az űrsikló fehér színű, szürke díszítéssel. A pilótafülkében két figura fér el, az orr felső részén keresztül nyílik. A fülke mögött van egy rekesz a rakomány számára. A gyártók szerint az űrsikló összeszerelése 2-6 órát is igénybe vehet. A minifigurák segítségével sok izgalmas jelenet játszható el.
Űrjátékok PC-re
A Bethesda, amelyet az űrkutatás ötlete ihletett, kiadta a Prey játékot konzolokra és számítógépekre, érdekes történettel. Egy nem létező valóságon alapul, amelyben John F. Kennedy amerikai elnök életben maradt a merényletet követően, és intenzíven kezdett űrkutatási projekteket fejleszteni.
A világűrből érkező idegenek támadják a Föld bolygót. Typhonoknak hívják őket. Az Egyesült Államok és a Szovjetunió egyesíti erőit az ellenséges erők elleni harcban. De a Szovjetunió felbomlás alatt áll, és csak az USA-nak kell felszámolnia a Typhonokat. A tudósok irányíthatják az idegenek agyát, és megszerezhetik képességeiket.
A játék egyik küldetése a transzferre való felszállás. Sokak számára ez valós probléma.
A tapasztalt játékosok meghódították az űrsiklót Prey-ben, és tanácsokat adnak a kezdőknek. A hajóra való feljutáshoz le kell menni az egyik alsó szobába, és ott meg kell találni a kulcskártyát. A kulcs segít kinyitni az ajtót és megtalálni a liftet. Fel kell menni a lifttel, ott meg kell találni a terminált, ami aktiválódik, majd megjelenik egy híd. Segítségével a híd és kap a transzfer.
Busz lehetőségek
Manapság a transzfereket a valóságban és a játékokban nemcsak űrhajóknak hívják, hanem buszközlekedésnek is. Általában ezek gyors buszok, amelyek a repülőtérről a szállodába, a metróállomásra vagy fordítva szállítják az utasokat. Ez lehet céges szállítmány is, amely különféle rendezvények helyszínére szállítja az utasokat. A transzfereket előre megbeszélik. Általában elég gyakran futnak, ami rendkívül kényelmes.
Tehát lebontottuk a kétértelmű „sikló” szót, megvizsgáltuk az összes olyan területet, ahol használják, és idéztünk az űrsiklókkal kapcsolatos lenyűgöző történeteket is.
Programtörténet "Űrrepülőgép" az 1960-as évek végén, az amerikai nemzeti űrprogram diadala csúcsán kezdődött. 1969. június 20-án két amerikai, Neil Armstrong és Edwin Aldrin landolt a Holdon. A holdverseny megnyerésével Amerika fényesen bizonyította felsőbbrendűségét, és ezzel megoldotta az elnök által meghirdetett fő feladatát az űrkutatásban. John Kennedy 1962. május 25-i híres beszédében: "Hiszem, hogy népünk azt a feladatot tűzheti ki maga elé, hogy egy embert a Holdra szálljon, és épségben visszajuttassa a Földre még ennek az évtizednek a vége előtt."
Így 1969. július 24-én, amikor az Apollo 11 legénysége visszatért a Földre, az amerikai program elvesztette célját, ami azonnal érintette a további tervek felülvizsgálatát és az Apollo-program előirányzatainak csökkentését. És bár a Holdra tartó repülések folytatódtak, Amerika szembesült a kérdéssel: mit tegyen ezután az ember az űrben?
Az, hogy egy ilyen kérdés felmerül, már jóval 1969 júliusa előtt nyilvánvaló volt. Az első evolúciós válaszkísérlet pedig természetes és ésszerű volt: a NASA az Apollo-programhoz kifejlesztett egyedülálló technikával az űrben végzett munka kiterjesztését javasolta: egy hosszú expedíció a Holdra, építsenek bázist a felszínére, hozzon létre lakható űrállomásokat a Föld rendszeres megfigyelésére, szervezzen gyárakat az űrben, végül kezdje el a Mars, aszteroidák és távoli bolygók emberes felderítését és felfedezését...
Már ennek a programnak a kezdeti szakasza is megkövetelte, hogy a polgári térre fordított kiadásokat legalább évi 6 milliárd dollár szinten tartsák. De Amerika – a világ leggazdagabb országa – nem engedhette meg magának: L. Johnson elnöknek pénzre volt szüksége a meghirdetett szociális programokra és a vietnami háborúra. Ezért 1968. augusztus 1-jén, egy évvel a holdraszállás előtt alapvető döntés született: korlátozni kell a Saturn hordozórakéták gyártását az első megrendelésre - 12 példány Saturn-1V és 15 Saturn-5 termék. Ez azt jelentette, hogy a holdtechnológiát a továbbiakban nem használják – és az Apollo-program továbbfejlesztésére vonatkozó összes javaslatból végül csak a Skylab kísérleti orbitális állomás maradt. Új célokra és új technikai eszközökre volt szükség ahhoz, hogy az emberek hozzáférjenek a világűrhöz, és 1968. október 30-án a NASA két főhadiszállása (a houstoni Manned Spacecraft Center - MSC - és a Huntsville-i Marshall Űrközpont - MSFC -) amerikai űrvállalatokhoz fordult. újrahasznosítható térrendszer létrehozásának lehetőségét feltáró javaslattal.
Ezt megelőzően minden hordozórakéta eldobható volt – hasznos terhet (PG) pályára állítva nyomtalanul elköltötték magukat. Az űrrepülőgépek is eldobhatóak voltak, a legritkább kivétellel az emberes űrhajók terén - a Mercury kétszer repült a 2-es, 8-as és 14-es sorozatszámmal, a második Geminivel. Most megfogalmazódott a feladat: létrehozni egy újrahasznosítható rendszert, amikor a hordozórakéta és az űrrepülőgép is visszatér a repülés után és ismételten használják, és ezzel 10-szeresére csökkentik az űrszállítási műveletek költségeit, ami ebben az összefüggésben nagyon fontos volt. a költségvetési hiányról.
1969 februárjában tanulmányokat készítettek négy cégnek, hogy azonosítsák a szerződésre leginkább felkészülteket. 1970 júliusában már két cég kapott megbízást részletesebb tanulmányozásra. Ezzel párhuzamosan kutatások folytak az MSC műszaki igazgatóságán Maxime Fage vezetésével.
A hordozót és a hajót szárnyasnak és emberesnek tervezték. Függőlegesen kellett volna elindulniuk, mint egy hagyományos hordozórakétának. A hordozó repülőgép a rendszer első lépcsőjeként működött, és a hajó szétválása után a repülőtéren landolt. A hajót a fedélzeti üzemanyag miatt állították pályára, végrehajtotta a küldetést, de orbitált és le is szállt "mint egy repülőgép". A rendszer a „Space Shuttle” – „Space Shuttle” nevet kapta.
Szeptemberben az S. Agnew alelnök vezette munkacsoport, amelyet az űrben új célok megfogalmazására hoztak létre, két lehetőséget javasolt: "a maximumig" - egy expedíciót a Marsra, egy emberes állomást Hold körüli pályán és egy nehéz földközeli állomást. 50 fő részére, hajók által kiszolgált újrafelhasználható. "Minimálisan" - csak az űrállomás és az űrsikló. De Nixon elnök minden lehetőséget elutasított, mert még a legolcsóbb is évi 5 milliárd dollárba került.
A NASA nehéz döntés előtt állt: vagy egy új, nagyszabású fejlesztésbe kellett kezdeni, amely személyzetet és tapasztalatot takarít meg, vagy be kell jelenteni az emberes program megszüntetését. Elhatározták, hogy ragaszkodnak az űrsikló létrehozásához, de nem az űrállomás összeszereléséhez és karbantartásához szükséges szállítójárműként (hanem tartalékban tartásaként) mutatják be, hanem olyan rendszerként, amely képes nyereséget termelni és megtéríteni a beruházásokat. műholdak pályára állításával kereskedelmi alapon. Egy 1970-es gazdasági értékelés kimutatta, hogy bizonyos feltételek mellett (évente legalább 30 ingajárat, alacsony üzemeltetési költségek és az eldobható hordozók teljes kiiktatása) elvileg elérhető a megtérülés.
Ügyeljen erre a nagyon fontos pontra a transzfer történetének megértéséhez. Az új közlekedési rendszer megjelenésének koncepcionális tanulmányozásának szakaszában felváltották a tervezés alapvető megközelítését: a fejlesztők ahelyett, hogy az elkülönített forrásokon belül egy meghatározott célú apparátust hoztak volna létre, a fejlesztők bármi áron, a „fülbe húzással” kezdték. gazdasági számítások és jövőbeni működési feltételek, a meglévő siklóprojekt megmentése, a létrehozott termelő létesítmények és munkahelyek megőrzése. Vagyis az űrsiklót nem a feladatokra tervezték, hanem az ipar és az amerikai emberes űrprogram megmentése érdekében a tervezéshez igazították a feladatokat és az üzleti esetet. Ezt a megközelítést a Kongresszusban az "űr" lobbi "tolta át", amely szenátorokból állt - az "űrhajózási" államok - elsősorban Florida és Kalifornia - őslakosaiból.
Ez a megközelítés zavarta meg a szovjet szakértőket, akik nem értették az űrsikló kifejlesztésére vonatkozó döntés valódi indítékait. Végül is a Szovjetunióban végzett ellenőrző számítások az űrsikló deklarált gazdasági hatékonyságáról azt mutatták, hogy létrehozásának és üzemeltetésének költségei soha nem térülnek meg (és így történt!), És a várható Föld-pálya-Föld rakomány Az áramlást nem biztosították valós vagy tervezett hasznos teherrel. A nagy űrállomás létrehozásának jövőbeli terveiről nem tudva szakértőink azt a véleményt formálták, hogy az amerikaiak készülnek valamire – elvégre egy olyan eszközt hoztak létre, amelynek képességei jelentősen előrevetítették az űrhasználat minden előrelátható célját... "Üzemanyag a a bizalmatlanság, a félelem és a bizonytalanság tüzét az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának részvétele "hozzáadta" az űrsikló jövőbeli alakjának meghatározásában. De nem is lehetett másként, mert az eldobható hordozórakéták elutasítása azt jelentette, hogy az űrsiklóknak a Honvédelmi Minisztérium, a CIA és az Egyesült Államok Nemzetbiztonsági Ügynöksége minden ígéretes eszközét is el kell indítani. A katonaság követelményei a következőkre csökkentek:
- először, az űrsikló képesnek kellett volna pályára állítani a KH-II optikai-elektronikus felderítő műholdat (a Hubble űrteleszkóp katonai prototípusát), amelyet az 1970-es évek első felében fejlesztettek ki, és földi felbontást biztosít. 0,3 m-nél nem rosszabb pályáról történő felvételkor; és a kriogén interorbitális vontatók családja. A titkos műhold és a vontatóhajók geometriai és súlyméretei meghatározták a raktér méreteit - legalább 18 m hosszú és legalább 4,5 méter széles (átmérő). Hasonló módon határozták meg, hogy az űrsikló képes-e akár 29 500 kg súlyú terhet pályára állítani, és 14 500 kg-ig visszatérni az űrből a Földre. Minden elképzelhető polgári rakomány problémamentesen illeszkedik a megadott paraméterekhez. Az űrsiklóprojekt „beállítását” szorosan figyelemmel kísérő, az új amerikai kémműholdról nem ismert szovjet szakértők azonban csak az űrsikló kívánságával tudták magyarázni a hasznos rekesz választott méreteit és az űrsikló teherbírását. "amerikai katonaság", hogy a TsKBEM és a katonai OPS (orbital manned stations) által kifejlesztett "DOS" sorozatú szovjet pilótaállomásokat (hosszú távú orbitális állomások) ellenőrizni és szükség esetén lőni (pontosabban rögzíteni) lehessen. Az OKB-52 V. Chelomey által kifejlesztett "Almaz". Az OPS-ben egyébként "csak abban az esetben" egy Nudelman-Richter által tervezett automata fegyvert szereltek fel.
- Másodszor, a katonaság azt követelte, hogy az oldalirányú manőver tervezett értékét a keringő légkörben való süllyedése során az eredeti 600 km-ről 2000-2500 km-re emeljék, a korlátozott számú katonai repülőtéren történő leszállás megkönnyítése érdekében. A körkörös pályára való kilövéshez (56°...104°-os dőlésszöggel) a légierő úgy döntött, hogy saját műszaki, indító- és leszállókomplexumot épít a kaliforniai Vandenberg légibázison.
A hadseregnek a hasznos teherre vonatkozó követelményei előre meghatározták az orbitális hajó méretét és a rendszer egészének kilövési tömegének értékét. A megnövelt oldalirányú manőverhez jelentős emelésre volt szükség hiperszonikus sebességnél - így jelent meg a hajón a kettős szárny és az erőteljes hővédelem.
1971-ben világossá vált, hogy a NASA nem kapja meg azt a 9-10 milliárd dollárt, amely egy teljesen újrafelhasználható rendszer kiépítéséhez szükséges. Ez a második jelentős fordulópont az űrsikló történetében. Ezt megelőzően a tervezőknek még két alternatívája volt: sok pénzt költeni a fejlesztésre, és egy újrafelhasználható űrrendszert építeni minden egyes kilövés (és általában az üzemeltetés) kis költségével, vagy megpróbálni a tervezési szakaszban spórolni, és a költségeket átcsoportosítani egy költséges rendszer létrehozása, amelyből működtethető az egyszeri indítás magas költsége. A magas indítási költség ebben az esetben az eldobható elemek jelenlétének köszönhető az ISS-ben. A projekt megmentése érdekében a tervezők a második utat választották, felhagyva a "drágával" az újrafelhasználható rendszer tervezésével egy "olcsó" félig újrafelhasználható rendszer helyett, ezzel véget vetettek a rendszer jövőbeni megtérülésének minden tervének.
1972 márciusában a houstoni MSC-040C projekt alapján jóváhagyták a ma ismert űrsikló megjelenését: szilárd hajtóanyag boosterek indítását, eldobható üzemanyag-alkatrészeket tartalmazó tartályt és három támasztómotoros orbitális hajót, amely elveszett. légsugárhajtóművek leszállási megközelítéshez. Egy ilyen rendszer kifejlesztését, ahol a külső tartályon kívül mindent újra felhasználnak, 5,15 milliárd dollárra becsülték.
Ezekkel a feltételekkel Nixon 1972 januárjában bejelentette az űrsikló létrehozását. A verseny már zajlott, és a republikánusok örömmel vették igénybe a szavazók támogatását az "űrhajózási" államokban. 1972. július 26-án az észak-amerikai Rockwell Space Transportation Systems Division 2,6 milliárd dollár értékű szerződést kapott, amely magában foglalta egy orbiter tervezését, két pad és két repülési termék gyártását. A hajó főmotorjainak fejlesztésével a Rocketdyne-t – ugyanannak a Rockwellnek a részlegét, a külső üzemanyagtartályt Martin Mariettát, a boostereket – a United Space Boosters Inc.-re bízták. és valójában szilárd tüzelésű motorok – a Morton Thiokolnál. A NASA részéről az MSC (orbitális szakasz) és az MSFC (egyéb alkatrészek) volt a felelős és felügyelte.
Kezdetben a repülőhajókat az OV-101, OV-102 stb. számokkal jelölték. Az első kettő gyártása az amerikai légierő N42-es üzemében, Palmdale-ben kezdődött 1974 júniusában. Az OV-101-et 1976. szeptember 17-én adták ki, és az Enterprise nevet kapta, a Star Trek című tudományos-fantasztikus televíziós sorozat csillaghajója után. A vízszintes repülési tesztek után azt tervezték, hogy orbitális hajóvá alakítják át, de az OV-102-esnek kellett elsőként pályára állnia.
Az Enterprise - 1977-ben légköri és 1978-ban vibrációs - tesztek során kiderült, hogy a szárnyakat és a törzs középső részét jelentősen meg kell erősíteni. Ezeket a megoldásokat részben az OV-102-n valósították meg az összeszerelés során, de a hajó teherbírását a névleges 80%-ára kellett korlátozni. A második repülési példányra már teljes értékű, nehéz műholdak indítására alkalmas példányra volt szükség, és az OV-101 kialakításának megerősítéséhez szinte teljesen szét kell szerelni. 1978 végén megszületett a megoldás: gyorsabb és olcsóbb lenne az STA-099 statikus tesztjárművet repülési állapotba hozni. 1979. január 5-én és 29-én a NASA szerződéseket kötött a Rockwell International-lel az STA-099 OV-099-es repülőgéppé történő fejlesztésére (596,6 millió dollár 1979-es árakon), a Columbia repülési tesztek utáni módosítására (28 millió dollár), valamint OV megépítésére. -103 és OV-104 (1653,3 millió dollár). Január 25-én pedig mind a négy keringési szakasz saját nevet kapott: az OV-102 Columbia (Columbia), az OV-099 a Challenger (Challenger), az OV-103 - Discovery (Discovery) és az OV-104 - "Atlantis" nevet kapta. (Atlantisz). Ezt követően a Challenger halála utáni űrsiklóflotta feltöltésére megépült a VKS OV-105 Endeavour.
Tehát mi az "űrrepülőgép"?
Szerkezetileg a Space Shuttle újrafelhasználható szállítóűrrendszer (MTKS) két megmenthető szilárd hajtóanyagú nyomásfokozóból áll, amelyek valójában az I. fokozatot jelentik, és egy orbitális hajóból három oxigén-hidrogén hajtómotorral és egy külső tüzelőanyag-kamrával, amelyek a II. fokozatot alkotják. az üzemanyagrekesz az egyetlen eldobható elem a teljes rendszerben. Húszszoros szilárd hajtóanyagú booster, százszoros orbitális hajó és oxigén-hidrogén motorok használatát tervezik 55 repülésre.
A tervezéskor azt feltételezték, hogy egy ilyen, 1995-2050 tonna kilövőtömegű MTKS 28,5 fokos dőlésszöggel képes pályára állni. Napszinkron pályára 29,5 tonnás rakomány - 14,5 tonna és 14,5 tonnás hasznos teher visszaküldése a Földre.Azt is feltételezték, hogy az MTKS kilövéseinek száma évi 55-60-ra növelhető. Az első repülés során az MTKS "Space Shuttle" indítótömege 2022 tonna volt, az emberes orbitális jármű tömege a pályára indításkor 94,8 tonna, leszálláskor pedig 89,1 tonna.
Egy ilyen rendszer kidolgozása igen összetett és időigényes probléma, amit az is bizonyít, hogy ma már a fejlesztés kezdetén meghatározott mutatók a rendszer létrehozásának összköltségére, az indulás költségére és a létrehozás időzítésére vonatkoznak. nem teljesültek. Így a költség 5,2 milliárd dollárról nőtt. (1971-es árakon) 10,1 milliárd dollárra. (1982-es árakon), az indítás költsége - 10,5 millió dollár. 240 millió dollárig Az 1979-re tervezett első kísérleti repülés nem tartotta be a határidőt.
Összesen hét űrsikló épült a mai napig, öt hajót szántak űrrepülésre, ebből kettő katasztrófa következtében elveszett.
A minap véletlenül vettem észre, hogy a Space Shuttle program sikerességi fokára vonatkozó kérdésre már ötször válaszoltam a kommentekben. A kérdések ilyen rendszerességéhez teljes értékű cikkre van szükség. Ebben megpróbálok válaszolni a kérdésekre:
- Mik voltak a Space Shuttle program céljai?
- Mi történt a végén?
Az újrafelhasználható adathordozók témája igen terjedelmes, ezért ebben a cikkben kifejezetten csak ezekre a kérdésekre szorítkozom.
mit terveztél?
Az újrafelhasználható hajók ötlete az 1950-es évek óta foglalkoztatja az Egyesült Államok tudósait és mérnökeit. Egyrészt kár a kidobott elköltött szakaszokat a földön szétverni. Másrészt a repülőgép és az űrrepülőgép tulajdonságait ötvöző apparátus összhangban lesz a repülőgép-filozófiával, ahol az újrafelhasználhatóság természetes. Különféle projektek születtek: X-20 Dyna Soar, Recoverable Orbital Launch System (később Aerospaceplane). Az 1960-as években ez a meglehetősen feltűnő tevékenység a Gemini és az Apollo programok árnyékában folytatódott. 1965-ben, két évvel a Saturn V repülése előtt, a Repülési Műveletek Koordinációs Tanácsa alatt (amelyben az Egyesült Államok légiereje és a NASA is részt vett) létrehozták az újrafelhasználható hordozórakéta-technológiával foglalkozó albizottságot. Ennek a munkának az eredménye egy 1966-ban megjelent cikk, amely a komoly nehézségek leküzdésének szükségességéről beszélt, de fényes jövőt ígért az alacsony Föld körüli pályán végzett munkának. A légierő és a NASA eltérő elképzelésekkel rendelkezett a rendszerről és eltérő követelményekről, így egy projekt helyett különböző elrendezésű és újrafelhasználhatósági fokú hajókra vonatkozó ötletek kerültek bemutatásra. 1966 után a NASA elkezdett gondolkodni egy orbitális állomás létrehozásán. Egy ilyen állomás azt jelentette, hogy nagy mennyiségű rakományt kellett pályára szállítani, ami viszont felvetette az ilyen szállítás költségeinek kérdését. 1968 decemberében munkacsoportot hoztak létre, amely elkezdett foglalkozni az ún. integrált indító és leszálló berendezés, az Integral Launch and Reentry Vehicle (ILRV). A csoport jelentését 1969 júliusában nyújtották be, és kijelentette, hogy az ILRV-nek képesnek kell lennie:- Tápláld az orbitális állomást
- Műholdak indítása és visszaküldése
- Indítsa el a felső fokozatokat és rakományt a pályára
- Üzemanyagot pályára bocsátani (más járművek későbbi tankolásához)
- A pályán lévő műholdak karbantartása és javítása
- Végezzen rövid emberes küldetéseket
Ezzel párhuzamosan 1969 februárjában Nixon elnök munkacsoportot hozott létre, amelynek feladata az volt, hogy meghatározzák a mozgás irányát az űrkutatásban. A csoport munkájának eredménye egy olyan újrafelhasználható űrhajóra vonatkozó ajánlás volt, amely:
- Legyen a meglévő űrtechnológia alapvető fejlesztése a költségek és a pályára állított mennyiség tekintetében
- Embereket, rakományt, üzemanyagot, más hajókat, felsőfokozatokat stb. repülőgépszerűen pályára szállítani rendszeres, olcsó, gyakran és sok.
- Legyen sokoldalú a polgári és katonai rakományok széles skálájával való kompatibilitás érdekében.
Elméletileg ez a kombináció volt a legolcsóbb működtetni. A nagy hasznos teher követelménye azonban túl nagyra (és ezért drágára) tette a rendszert. Ezenkívül a katonaság egy 3000 km-es vízszintes manőver lehetőségét kívánta leszállni az indítóhelyen a sarki pályáról az első pályán, ami korlátozta a mérnöki megoldásokat (például az egyenes szárnyak lehetetlenné váltak).
A „high cross-range” (nagy vízszintes manőver) felirat alapján a katonaságnak tetszett ez a kép
A végső elrendezés nagymértékben függött a következő követelményektől:
- A raktér mérete és befogadóképessége
- A vízszintes manőver mennyisége
- Motorok (típus, tolóerő és egyéb paraméterek)
- Leszállási mód (motoros vagy sikló)
- Felhasznált anyagok
- Csomagtér 4,5x18,2 m (15x60 láb)
- 30 tonna alacsony földi pályára, 18 tonna sarki pályára
- Vízszintes manőverezési lehetőség 2000 km-en keresztül
1970 körül derült ki, hogy egyszerre nincs elég pénz az orbitális állomásra és a kompra. És az állomást, amelyre az űrsiklónak rakományt kellett volna szállítania, törölték.
A mérnöki környezetben ugyanakkor féktelen optimizmus uralkodott. A kísérleti rakétarepülőgépek (X-15) üzemeltetésének tapasztalatai alapján a mérnökök egy pályánkénti kilogramm költségének két nagyságrenddel (százszoros) csökkenését jósolták. A Space Shuttle programról 1969 októberében rendezett szimpóziumon az űrsikló "atyja", George Muller ezt mondta:
„Célunk, hogy a pályánkénti kilogrammonkénti költséget a Saturn V esetében 2000 dollárról kilogrammonként 40-100 dollárra csökkentsük. Ezzel az űrkutatás új korszaka kezdődik. Az elkövetkező hetek és hónapok kihívása ennek a szimpóziumnak, a légierőnek és a NASA-nak az, hogy biztosítsuk, hogy meg tudjuk csinálni.”
LENNI. Chertok a "Rakéták és emberek" negyedik részében kissé eltérő számokat közöl, de ugyanabban a sorrendben:
Az űrrepülőgépen alapuló különféle opciók esetében azt jósolták, hogy az indulási költség kilogrammonként 90 és 330 dollár között lesz. Sőt, azt feltételezték, hogy a második generációs Space Shuttle ezeket a számokat kilogrammonként 33-66 dollárra csökkenti.
Mueller számításai szerint az űrsikló elindítása 1-2,5 millió dollárba kerülne (hasonlítsa össze a Saturn V 185 millió dollárjával).
Meglehetősen komoly gazdasági számításokat is végeztek, amelyek azt mutatták, hogy ahhoz, hogy a Titan-III hordozórakéta költségét a kedvezmény figyelembe vétele nélküli közvetlen árösszehasonlításban legalább kiegyenlítse, évente 28 alkalommal kell indulnia a siklónak. Az 1971-es pénzügyi évre Nixon elnök 125 millió dollárt különített el elhasználható hordozórakéták gyártására, ami a NASA költségvetésének 3,7%-át tette ki. Vagyis, ha az űrsikló már 1971-ben lett volna, a NASA költségvetésének csak 3,7 százalékát takarította volna meg. Ralph Lapp (Ralph Lapp) atomfizikus számításai szerint az 1964-1971 közötti időszakban az űrsikló, ha már létezett, a költségvetés 2,9%-át takarította volna meg. Természetesen ezek a számok nem tudták megvédeni az űrsiklót, és a NASA belevágott a számjáték csúszós lejtőjébe: "ha épülne egy orbitális állomás, és ha kéthetente utánpótlási küldetésre lenne szüksége, akkor az űrsikló egymilliárd dollárt takarítana meg. év." Az ötletet is népszerűsítették "ilyen indítóképességekkel a rakomány olcsóbb lesz, és több lesz belőlük, mint most, ami tovább növeli a megtakarítást". Csak a „sikló gyakran fog repülni, és pénzt takarít meg minden kilövésnél” és „az űrsiklóhoz használt új műholdak olcsóbbak lesznek, mint a meglévő, eldobható rakétákhoz” elképzelések kombinációja teheti gazdaságilag életképessé az űrsiklót.
Gazdasági számítások. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ha eltávolítja az "új műholdakat" (a táblázat alsó harmadát), akkor a transzferek gazdaságtalanná válnak.
Gazdasági számítások. Most többet fizetünk (bal oldal), és a jövőben nyerünk (árnyékolt jobb oldal).
Ezzel párhuzamosan bonyolult politikai játszmák zajlottak, amelyekben potenciális gyártók, a légierő, a kormány és a NASA vett részt. Például a NASA elveszítette az első fokozatú boosterekért folytatott csatát az Egyesült Államok Elnökének Végrehajtó Hivatalának Menedzsment és Költségvetési Hivatalával szemben. A NASA LRE boostereket szeretett volna, de mivel a szilárd hajtóanyagú rakétaerősítőket olcsóbban lehetett kifejleszteni, az utóbbit választották. Az X-20-zal és a MOL-lal katonai emberes programokat folytató légierő gyakorlatilag ingyen kapott katonai siklóküldetéseket a NASA politikai támogatásáért cserébe. A transzfergyártást szándékosan terjesztették szét az országban a különböző vállalatok között gazdasági és politikai hatás érdekében.
Ezen összetett manőverek eredményeként 1972 nyarán aláírták a szerződést a Space Shuttle rendszer fejlesztésére. A gyártás és a működés története túlmutat e cikk keretein.
Mit kaptál?
Most, hogy a program véget ért, kellő pontossággal meg lehet mondani, hogy mely célokat sikerült elérni és melyeket nem.Elért célok:
- Különböző típusú rakományok szállítása (műholdak, felső fokozatok, ISS szegmensek).
- Képes műholdak javítására alacsony Föld körüli pályán.
- A műholdak visszajuttatásának lehetősége a Földre.
- Nyolc ember repülésének képessége.
- Megvalósított újrafelhasználhatóság.
- Az űrhajó alapvetően új elrendezését valósították meg.
- Vízszintes manőverezési lehetőség.
- Nagy raktér.
- A fejlesztés költsége és ideje megfelelt a Nixon elnöknek 1971-ben ígért határidőnek.
Elmaradt gólok és kudarcok:
- Kiváló minőségű térbe jutás megkönnyítése. Ahelyett, hogy két nagyságrenddel csökkentette volna a kilogrammonkénti árat, a Space Shuttle a műholdak pályára állításának egyik legdrágább eszközévé vált.
- Repülések közötti ingajáratok gyors előkészítése. A repülések között várt két hét helyett hónapokig tartott az űrsikló, hogy felkészüljenek az indulásra. A Challenger-katasztrófa előtt a repülések közötti rekord 54 nap, a Challenger után 88 nap volt. A kompok működésének összes évében átlagosan évi 4,5 alkalommal indultak a minimálisan megengedett, számítások szerint évi 28 helyett.
- Könnyű karbantartás. A kiválasztott műszaki megoldások karbantartása nagyon időigényes volt. A főmotorok szétszerelést és sok időt igényeltek a szervizeléshez. Az első modell motorjainak turbószivattyús egységei minden repülés után teljes felújítást és javítást igényeltek. A hővédő csempék egyediek voltak – minden fészek saját csempe volt. Összesen 35 000 lapka van, és repülés közben elveszhetnek vagy megsérülhetnek.
- Cseréljen ki minden eldobható adathordozót. A kompok soha nem indultak sarki pályára, ami főleg a felderítő műholdak számára szükséges. Az előkészítő munkálatok folytak, de a Challenger-katasztrófa után leállították.
- Megbízható hozzáférés a térhez. Négy keringő azt jelentette, hogy a komp katasztrófája a flotta egynegyedének elvesztését jelentette. A katasztrófa után évekig leálltak a járatok. Ezenkívül a transzferek arról voltak híresek, hogy folyamatosan átütemezték a kilövést.
- A kompok teherbírása öt tonnával elmaradt az előírttól (30 helyett 24,4)
- A nagy vízszintes manőverezési képességeket a valóságban soha nem használták ki, mivel az űrsikló nem repült sarki pályára.
- A műholdak pályáról való visszatérése 1996-ban megszűnt. Mindössze öt műhold került vissza a pályáról.
- A műholdak javítására is kevés volt az igény. Összesen öt műholdat javítottak meg (bár a Hubble-t ötször szervizelték).
- Az elfogadott mérnöki döntések negatív hatással voltak a rendszer megbízhatóságára. A fel- és leszálláskor voltak olyan szakaszok, ahol esély sem volt megmenteni a személyzetet egy balesetben. Emiatt a Challenger meghalt. Az STS-9 küldetése csaknem katasztrófával végződött a farokrészben keletkezett tűz miatt, amely már a kifutón is kitört. Ha ez a tűz egy perccel korábban történik, az űrsikló lezuhant volna, és esélye sem lett volna a legénység megmentésére.
- Az a tény, hogy az űrsikló mindig emberrel repült, szükségtelenül veszélyeztette az embereket – elegendő automatizálás volt a műholdak rutinfellövéséhez.
- Az alacsony működési intenzitás miatt a kompok morálisan hamarabb avultak el, mint fizikailag. 2011-ben a Space Shuttle nagyon ritka példa volt a 80386-os processzor működésére, az eldobható adathordozókat fokozatosan új sorozatokkal lehetett fejleszteni.
- A Space Shuttle program bezárását a Constellation program törlésére fektették, ami a világűrhöz való független hozzáférés évekig tartó elvesztéséhez, képvesztéshez, valamint egy másik ország űrrepülőgépein ülőhelyek vásárlásához vezetett.
- Az új vezérlőrendszerek és a túlkaliberű burkolatok lehetővé tették nagy műholdak felbocsátását eldobható rakétákon.
- Az űrsikló szomorú antirekordot tart az űrrendszerek között a megölt emberek számát tekintve.
A Space Shuttle program egyedülálló lehetőséget adott az Egyesült Államoknak az űrben való munkavégzésre, de a "mit akartak - amit kaptak" különbség szempontjából azt a következtetést kell levonni, hogy nem érte el a kitűzött célt.
Miért történt ez?
Kifejezetten hangsúlyozom, hogy ebben a bekezdésben a saját nézeteimet fejtem ki, talán némelyik helytelen.- A transzferek számos nagy szervezet érdekei közötti kompromisszumok eredményeként jöttek létre. Talán ha lenne egy ember vagy egy csapat hasonló gondolkodású ember, akinek világos elképzelése lenne a rendszerről, jobb lenne.
- Az a követelmény, hogy „mindenki számára minden legyen”, és az összes eldobható rakétát le kell cserélni, növelte a rendszer költségeit és összetettségét. Az univerzálisság a heterogén követelmények kombinálásakor bonyolultsághoz, magasabb költségekhez, redundáns funkcionalitáshoz és a specializációnál rosszabb hatékonysághoz vezet. Könnyen hozzáadhat ébresztőórát mobiltelefonjához – a hangszóró, az óra, a gombok és az elektronikus alkatrészek már ott vannak. De egy repülő tengeralattjáró drágább és rosszabb lesz, mint a speciális repülőgépek és tengeralattjárók.
- Egy rendszer bonyolultsága és költsége a mérettel exponenciálisan növekszik. Talán egy 5-10 tonna hasznos teherbírású sikló (3-4-szer kevesebb, mint az eladott) sikeresebb lenne. Többet is lehetne építeni, a flotta egy részét pilóta nélkülivé tenni, egyszeri modult lehetne készíteni a ritka, nehezebb küldetések teherbíró képességének növelésére.
- "szédül a sikertől" Három, fokozatosan növekvő komplexitású program sikeres megvalósítása megfordíthatja a mérnökök és a vezetők fejét. Valójában az, hogy egy emberes első indítás pilóta nélküli tesztelés nélkül, hogy a személyzeti mentőrendszerek hiánya az indulási/leszállási szakaszokban némi önbizalomra utal.
Hé, mi van Burannal?
Megelőlegezve az elkerülhetetlen összehasonlításokat, egy kicsit szólnom kell róla. Buran szerint hosszú évek óta nincsenek működési statisztikák. Valamivel könnyebbnek bizonyult vele - az összeomlott Szovjetunió roncsai borították, és lehetetlen megmondani, hogy ez a program sikeres lett volna-e. Ennek a programnak az első része – „az amerikaiak módjára csinálni” – elkészült, de mi fog ezután történni, nem ismert.És azok, akik holivart szeretnének rendezni a megjegyzésekben: „Mi a jobb?” Arra kérem Önt, hogy előzetesen határozza meg, mi a "jobb" véleménye szerint. Mivel mind a "Buran karakterisztikus sebességének határa (delta-V), mint az űrsikló" és "A Shuttle nem dobja le a drága főhajtóműveket gyorsítófokozattal" egyaránt helyes.
Források listája (a Wikipédia kivételével):
- Ray A. Williamson
"Shuttle" és "Buran"
Ha megnézzük a Buran és a Shuttle szárnyas űrhajók fényképeit, az a benyomásunk támadhat, hogy teljesen azonosak. Legalább ne legyenek alapvető különbségek. A külső hasonlóság ellenére ez a két térrendszer mégis alapvetően különbözik egymástól.
"Űrsikló"
A Shuttle egy újrafelhasználható szállító űrhajó (MTKK). A hajó három folyékony hajtóanyagú rakétamotorral (LPRE) rendelkezik, amelyek hidrogénnel működnek. Az oxidálószer folyékony oxigén. Óriási mennyiségű hajtóanyagra és oxidálószerre van szükség ahhoz, hogy a Föld-közeli pályára lépjenek. Ezért az üzemanyagtartály a Space Shuttle rendszer legnagyobb eleme. Az űrhajó ezen a hatalmas tartályon található, és egy csővezetékrendszerrel csatlakozik hozzá, amelyen keresztül üzemanyagot és oxidálószert juttatnak a Shuttle hajtóművekhez.
És mégis, egy szárnyas hajó három erős hajtóműve nem elég az űrbe való eljutáshoz. A rendszer központi tartályához két szilárd hajtóanyag-fokozó csatlakozik – ezek a mai emberiség történetének legerősebb rakétái. Pontosan a rajtnál kell a legnagyobb erő ahhoz, hogy egy többtonnás hajót mozgassunk és az első négy és fél tucat kilométeren felemeljünk. A szilárd rakétaerősítők a terhelés 83%-át veszik fel.
Újabb sikló indul
45 km-es magasságban a szilárd tüzelőanyag-boostereket, miután az összes üzemanyagot kifejlesztették, leválasztják a hajóról, és ejtőernyővel az óceánba juttatják. Továbbá 113 km-es magasságig három rakétahajtómű segítségével emelkedik a "sikló". A tartály leválasztása után a hajó még 90 másodpercig tehetetlenséggel repül, majd rövid időre bekapcsol két, öngyulladó üzemanyaggal működő orbitális manőverező hajtóművet. És az űrsikló munkapályára áll. És a tartály belép a légkörbe, ahol ég. Részei az óceánba esnek.
Szilárd hajtóanyag-fokozók osztálya
Az orbitális manőverező hajtóműveket, ahogy a nevük is sugallja, különféle manőverekre tervezték az űrben: a pályaparaméterek megváltoztatására, az ISS-hez vagy más Földközeli pályán lévő űrrepülőgépekhez való kikötésre. Így a "siklók" többször is felkeresték a Hubble orbitális távcsövet karbantartás céljából.
És végül ezek a motorok fékező impulzus létrehozására szolgálnak, amikor visszatérnek a Földre.
A pályafokozat egy farok nélküli monoplán aerodinamikai sémája szerint készül, alacsonyan fekvő delta szárnnyal, duplán söpört elülső éllel és hagyományos függőleges farokkal. Az atmoszférában való irányításhoz kétrészes kormányt a gerincen (itt légfék), elevonokat a szárny hátsó élén és kiegyenlítő csappantyút a hátsó törzs alatt használnak. Alváz behúzható, tricikli, orrkerékkel.
Hossza 37,24 m, szárnyfesztávolsága 23,79 m, magassága 17,27 m. A készülék „száraz” tömege körülbelül 68 tonna, felszállás - 85-114 tonna (feladattól és hasznos tehertől függően), leszállás visszatérő teherrel a fedélzeten - 84,26 tonna.
A repülőgépváz kialakításának legfontosabb jellemzője a hővédelem.
A leginkább hőterhelésnek kitett helyeken (1430°C-ig számított hőmérséklet) többrétegű szén-szén kompozitot használtak. Kevés ilyen hely van, ezek főleg a törzs orra és a szárny bevezető éle. A teljes készülék alsó felülete (650-1260°C-ra melegítve) kvarcszál alapú anyagból készült lapokkal van borítva. A felső és oldalsó felületeket részben alacsony hőmérsékletű szigetelőlapok védik - ahol a hőmérséklet 315-650ºC; más helyeken, ahol a hőmérséklet nem haladja meg a 370°C-ot, szilikongumi borítású filcanyagot használnak.
Mind a négy típus hővédelmének össztömege 7164 kg.
Az orbitális színpadon egy kétszintes kabin található hét űrhajós számára.
A transzferkabin felső szintje
Meghosszabbított repülési program esetén vagy mentési műveletek végrehajtása során legfeljebb tíz ember tartózkodhat a komp fedélzetén. A pilótafülkében - repülésirányítók, munka- és hálóhelyek, konyha, kamra, szaniter rekesz, légzsilip, műveleti és rakományirányító állomások és egyéb berendezések. A túlnyomásos kabin teljes térfogata 75 köbméter. m, az életfenntartó rendszer 760 Hgmm nyomást tart fenn benne. Művészet. és a hőmérséklet 18,3 - 26,6 ° C tartományban van.
Ez a rendszer nyitott változatban készül, vagyis levegő- és vízregenerálás nélkül. Ez a választás annak köszönhető, hogy az ingajáratok időtartamát hét napban határozták meg, és további források felhasználásával akár 30 napra is növelhető. Ilyen kis önállóság mellett a regeneráló berendezések telepítése a fedélzeti berendezések súlyának, energiafogyasztásának és összetettségének indokolatlan növekedését jelentené.
A sűrített gázok ellátása elegendő ahhoz, hogy egy teljes nyomáscsökkentés esetén helyreálljon a normál légkör az utastérben, vagy fenntartsa a 42,5 Hgmm nyomást. Művészet. 165 percen belül egy kis lyuk keletkezésével a testben röviddel a rajt után.
18,3 x 4,6 m méretű és 339,8 köbméteres raktér. m egy 15,3 m hosszú "háromtérdű" manipulátorral van felszerelve.A rekeszajtók kinyitásakor a hűtőrendszer radiátorai velük együtt munkahelyzetbe kerülnek. A radiátorpanelek fényvisszaverő képessége olyan, hogy még akkor is hűvösek maradnak, ha rájuk süt a nap.
Mit tud az űrsikló, és hogyan repül?
Ha elképzeljük, hogy az összeszerelt rendszer vízszintesen repül, akkor a külső üzemanyagtartályt látjuk középpontjának; egy keringő van odakötve felülről, és gyorsítók vannak az oldalán. A rendszer teljes hossza 56,1 m, magassága 23,34 m. A teljes szélességet a pályafokozat szárnyfesztávolsága határozza meg, azaz 23,79 m. A maximális kilövési tömeg körülbelül 2 041 000 kg.
A hasznos teher értékéről nem lehet ilyen egyértelműen beszélni, hiszen az a célpálya paramétereitől és az űrhajó kilövési pontjától függ. Három lehetőséget mutatunk be. A Space Shuttle rendszer képes megjeleníteni:
29 500 kg, amikor a Canaveral-foktól (Florida, keleti part) kelet felé indítják 185 km magasságú és 28°-os dőlésszögű pályára;
11 300 kg kilövéskor az Űrrepülési Központból. Kennedy 500 km magasságú és 55°-os dőlésszögű pályára;
14 500 kg, amikor a Vandenberg légibázisról (Kalifornia, Nyugati part) 185 km magasságban szubpoláris pályára bocsátották.
Két leszállópályát szereltek fel a transzferekhez. Ha az űrsikló messze szállt le a kozmodrómtól, egy Boeing 747-essel tért haza.
A Boeing 747 egy űrsiklót szállít az űrkikötőbe
Összesen öt űrsikló készült (ebből kettő meghalt balesetben) és egy prototípus.
A fejlesztés során azt tervezték, hogy az űrrepülőgépek évente 24 kilövést hajtanak végre, és mindegyik akár 100 repülést hajt végre az űrbe. Gyakorlatilag jóval kevesebbet használtak - a program végére, 2011 nyarán 135 indítást hajtottak végre, ebből Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 .
Az űrsikló személyzete két űrhajósból áll - a parancsnokból és a pilótából. A legnagyobb űrsiklószemélyzet nyolc űrhajósból áll (Challenger, 1985).
Szovjet reakció a "Shuttle" létrehozására
A "shuttle" fejlesztése nagy benyomást tett a Szovjetunió vezetőire. Úgy vélték, hogy az amerikaiak űr-föld rakétákkal felfegyverzett orbitális bombázót fejlesztenek ki. Az űrsikló puszta méretét és azt, hogy képes akár 14,5 tonnás rakományt visszajuttatni a Földre, a szovjet műholdak, sőt az Almaz típusú szovjet katonai űrállomások ellopásának egyértelmű veszélyeként értelmezték, amelyek Saljut néven repültek az űrben. . Ezek a becslések tévesek voltak, mivel az Egyesült Államok még 1962-ben elvetette az űrbombázó ötletét a nukleáris tengeralattjáró-flotta és a földi ballisztikus rakéták sikeres fejlesztése kapcsán.
A "Soyuz" könnyen elfért a "Shuttle" rakterében
A szovjet szakértők nem tudták megérteni, miért van szükség évi 60 siklóindításra – heti egy kilövésre! Honnan volt az a sok űrműhold és állomás, amelyekhez a "Shuttle"-re szükség lenne? A más gazdasági rendszerben élő szovjet emberek el sem tudták képzelni, hogy a NASA vezetését, amely keményen szorgalmazta egy új űrprogramot a kormányban és a kongresszusban, az állástalanságtól való félelem vezérelte. A holdprogram a végéhez közeledett, és több ezer magasan képzett szakember volt munka nélkül. És ami a legfontosabb, a NASA tisztelt és nagyon jól fizetett vezetői előtt kiábrándító kilátás nyílt a lakható irodáktól való elválásra.
Ezért egy üzleti eset készült az újrafelhasználható szállító űrhajók jelentős pénzügyi előnyeiről az eldobható rakéták elhagyása esetén. De a szovjet nép számára teljesen érthetetlen volt, hogy az elnök és a kongresszus csak a választói véleményére tekintettel költhetett nemzeti pénzeket. Ezzel kapcsolatban a Szovjetunióban az a vélemény uralkodott, hogy az amerikaiak új űrhajót hoznak létre néhány jövőbeli érthetetlen feladatra, valószínűleg katonai feladatokra.
"Buran" újrafelhasználható űrhajó
A Szovjetunióban eredetileg a Shuttle továbbfejlesztett példányának megalkotását tervezték – az OS-120 orbitális repülőgépet, 120 tonnás tömeggel.(Az amerikai sikló tömege 110 tonnát nyomott teljesen megrakva.) A Shuttle-től eltérően ez kellett volna felszerelni. a Buran katapultkabinnal két pilóta számára és turbóhajtóművekkel a repülőtéren történő leszálláshoz.
A Szovjetunió fegyveres erőinek vezetése ragaszkodott a "sikló" szinte teljes másolásához. Ekkorra a szovjet hírszerzésnek sok információt sikerült megszereznie az amerikai űrrepülőgépről. De kiderült, hogy nem olyan egyszerű. A hazai hidrogén-oxigén rakétamotorok nagyobbnak és nehezebbnek bizonyultak, mint az amerikaiak. Ráadásul erejükben alulmaradtak a tengerentúliaknál. Ezért három rakétamotor helyett négyet kellett beszerelni. De egy orbitális síkon egyszerűen nem volt hely négy fenntartó hajtóműnek.
A siklónál az induláskor a teher 83%-át két szilárd hajtóanyagú booster vitte. A Szovjetuniónak nem sikerült ilyen erős szilárd hajtóanyagú rakétákat kifejlesztenie. Az ilyen típusú rakétákat tengeri és szárazföldi nukleáris töltetek ballisztikus hordozójaként használták. De nagyon-nagyon nem érték el a szükséges teljesítményt. Ezért a szovjet tervezőknek volt egyetlen lehetőségük - folyékony rakétákat használni erősítőként. Az Energia-Buran program keretében nagyon sikeres kerozin-oxigén RD-170-eket hoztak létre, amelyek a szilárd tüzelésű boosterek alternatívájaként szolgáltak.
A Bajkonuri kozmodrom elhelyezkedése arra kényszerítette a tervezőket, hogy növeljék hordozórakétáik teljesítményét. Köztudott, hogy minél közelebb van az indítóállás az egyenlítőhöz, annál több rakományt tud pályára állítani ugyanaz a rakéta. A Cape Canaveral-i amerikai kozmodrom 15%-os előnnyel rendelkezik Bajkonurral szemben! Vagyis ha egy Bajkonurból indított rakéta 100 tonnát tud felemelni, akkor a Canaveral-fokról indítva 115 tonnát állít pályára!
A földrajzi viszonyok, a technológiai különbségek, a megalkotott motorok jellemzői és az eltérő tervezési megközelítés - hatással voltak a Buran megjelenésére. Mindezen valóságok alapján egy új koncepciót és egy új, 92 tonnás OK-92 orbitális hajót dolgoztak ki. Négy oxigén-hidrogén motort helyeztek át a központi üzemanyagtartályba, és megkapták az Energia hordozórakéta második fokozatát. Két szilárd tüzelőanyag-fokozó helyett négy kerozin-oxigén folyékony tüzelőanyag-rakéta alkalmazása mellett döntöttek, négykamrás RD-170 motorokkal. Négykamrás - ez azt jelenti, hogy négy fúvókával Rendkívül nehéz nagy átmérőjű fúvókát készíteni. Ezért a tervezők több kisebb fúvókával tervezik meg a motor bonyolultságát és súlyozását. Hány fúvóka, annyi égéskamra, egy csomó csővezetékkel az üzemanyag és az oxidálószer ellátására, és az összes „chandal”. Ez a köteg a hagyományos "királyi" séma szerint készült, hasonlóan a "szakszervezetekhez" és a "keletekhez", az "Energia" első lépése lett.
"Buran" repülés közben
Maga a Buran tengerjáró hajó lett a hordozórakéta harmadik fokozata, akárcsak ugyanaz a Szojuz. Az egyetlen különbség az, hogy a Buran a második fokozat oldalán, a Szojuz pedig a hordozórakéta legtetején volt. Így egy háromlépcsős eldobható űrrendszer klasszikus sémáját kaptuk, azzal az egyetlen különbséggel, hogy az orbitális hajó újrafelhasználható volt.
Az Energia-Buran rendszer másik problémája az újrafelhasználhatóság volt. Az amerikaiak 100 repülésre tervezték a "shullokat". Például az orbitális manőverező hajtóművek akár 1000 zárványt is kibírnak. A profilaxis után minden elem (az üzemanyagtartály kivételével) alkalmas volt a világűrbe való kilövésre.
Szilárd hajtóanyag-fokozó, amelyet egy speciális hajó vett fel
A szilárd hajtóanyag-fokozókat ejtőernyővel az óceánba ejtették, a NASA speciális hajói felszedték, és a gyártó üzemébe szállították, ahol karbantartáson estek át, és üzemanyaggal töltötték fel. Magát a Shuttle-t is alaposan tesztelték, megelőzték és javították.
Usztyinov védelmi miniszter ultimátum formájában azt követelte, hogy az Energia-Buran rendszer minél újrafelhasználható legyen. Ezért a tervezők kénytelenek voltak ezzel a problémával foglalkozni. Formálisan az oldalerősítők újrafelhasználhatónak számítottak, tíz indításra alkalmasak.. De valójában sok okból nem jött össze. Vegyük például azt a tényt, hogy az amerikai boosterek az óceánba zuhantak, míg a szovjetek a kazah sztyeppére, ahol a leszállási feltételek nem voltak olyan megbocsátóak, mint az óceán meleg vizei. Igen, és a folyékony rakéta szelídebb alkotás. mint a szilárd tüzelőanyag. A "Buran"-t szintén 10 járatra tervezték.
Általánosságban elmondható, hogy az újrafelhasználható rendszer nem működött, bár az eredmények nyilvánvalóak voltak. A nagy főhajtóművektől megszabadított szovjet orbitális hajó erősebb motorokat kapott a pályán való manőverezéshez. Ami űrbombázóként való felhasználása esetén nagy előnyökkel járt. És plusz turbóhajtóművek a légkörben való repüléshez és leszálláshoz. Ezenkívül egy nagy teljesítményű rakétát hoztak létre, az első fokozat kerozin üzemanyaggal, a második pedig hidrogénnel. Pontosan ez a rakéta hiányzott a Szovjetuniónak a holdverseny megnyeréséhez. Az "energia" jellemzőit tekintve majdnem egyenértékű volt az "Apollo-11" Holdra küldött "Saturn-5" amerikai rakétával.
A "Buran" külsőleg nagy hasonlóságot mutat az amerikai "Shuttle"-vel. Кoрaбль пocтрoен пo cхeмe cамoлeтa типa «бecхвocткa» c трeугoльным крылoм пeрeмeннoй cтрeлoвиднocти, имeет aэрoдинaмичecкиe oргaны упрaвлeния, рaбoтaющиe при пocадкe пocлe вoзврaщeния в плoтныe cлoи aтмocфeры - руль нaпрaвлeния и элeвoны. Akár 2000 kilométeres oldalirányú manőverrel irányított ereszkedést tudott végrehajtani a légkörben.
A Buran hossza 36,4 méter, a szárnyfesztávolsága körülbelül 24 méter, a hajó magassága az alvázon több mint 16 méter. A hajó kilövési súlya több mint 100 tonna, ebből 14 tonna üzemanyag. В нocовoй oтcек вcтaвлeнa гeрмeтичнaя цeльнocвaрнaя кaбинa для экипaжa и бoльшeй чacти aппaрaтуры для oбecпeчeния пoлeтa в cоcтaвe рaкeтнo-кocмичecкoгo кoмплeкcа, aвтoнoмнoгo пoлeтa нa oрбитe, cпуcкa и пocадки. Kabin térfogata - több mint 70 köbméter.
При вoзврaщeнии в плoтныe cлoи aтмocфeры нaибoлeе тeплoнaпряжeнныe учacтки пoвeрхнocти кoрaбля рacкaляютcя дo 1600 грaдуcов, тeплo жe, дoхoдящeе нeпocрeдcтвeннo дo мeтaлличecкoй кoнcтрукции кoрaбля, нe дoлжнo прeвышaть 150 грaдуcов. Ezért a "Buran"-t erőteljes hővédelem jellemezte, amely normál hőmérsékleti feltételeket biztosított a hajó tervezéséhez a légkör sűrű rétegeinek áthaladása során a leszállás során.
A több mint 38 ezer csempe hővédő bevonata speciális anyagokból készül: kvarcszál, magas hőmérsékletű szerves szálak, részben szögletes anyag A kerámia páncél képes felhalmozni a hőt anélkül, hogy átengedné a hajótestet. Ennek a páncélnak a teljes tömege körülbelül 9 tonna volt.
A "Buran" raktér hossza körülbelül 18 méter. Hatalmas rakterében akár 30 tonnás rakomány is elfért. Ott nagy méretű űrhajókat lehetett elhelyezni - nagy műholdakat, orbitális állomások blokkjait. A hajó leszállótömege 82 tonna.
A Buran minden szükséges rendszerrel és felszereléssel fel volt szerelve mind az automatikus, mind az emberes repüléshez. Ezek a navigációs és vezérlési eszközök, valamint a rádiótechnikai és televíziós rendszerek, és a hőszabályozás automata készülékei, valamint a többi legénység és én életfenntartó rendszere.
Burana kabin
A fő hajtásrendszer, két manőverező motorcsoport a farokrész végén és a hajótest elején található.
1988. november 18-án "Buran" az űrbe repült. Az Energia hordozórakétával indították.
A Föld-közeli pályára lépés után Buran 2 Föld körüli pályát tett (205 perc alatt), majd elkezdett ereszkedni Bajkonur felé. A leszállás egy különleges Yubileiny repülőtéren történt.
A repülés automata üzemmódban zajlott, személyzet nem volt a fedélzeten. Az orbitális repülést és a leszállást fedélzeti számítógép és speciális szoftver segítségével hajtották végre. Az automatikus repülési mód volt a fő különbség a Space Shuttle-hez képest, amelyben az űrhajósok manuálisan hajtanak végre leszállást. Buran repülése egyedülállóként került be a Guinness Rekordok Könyvébe (korábban senki sem szállt le teljesen automatikus üzemmódban űrrepülőgéppel).
Egy 100 tonnás rakpart automatikus leszállása nagyon bonyolult dolog. Nem csináltunk "vasat", csak szoftvert a leszállási módhoz - a 4 km-es magasság elérésétől (leszálláskor) a kifutón való megállásig. Megpróbálom nagyon röviden leírni, hogyan készült ez az algoritmus.
Először a teoretikus megírja az algoritmust egy magas szintű nyelven, és teszteli azt tesztesetekkel. Ez az algoritmus, amelyet egy személy ír, "felelős" egy, viszonylag kicsi műveletért. Ezután egy alrendszerré kombináció történik, és egy modellező állványra húzzák. A működő, fedélzeti algoritmus "körül" álló standján modellek találhatók - az eszköz dinamikájának modellje, végrehajtó szervek modelljei, érzékelőrendszerei stb. Ezek szintén magas szintű nyelven vannak megírva. Így az algoritmikus alrendszert a „matematikai repülésben” tesztelik.
Ezután az alrendszereket összehozzák és újra tesztelik. Ezután az algoritmusokat "lefordítják" a magas szintű nyelvről a fedélzeti gép nyelvére (OCVM). Ezek ellenőrzésére, már fedélzeti program formájában, van egy másik modellező állvány, amely egy fedélzeti számítógépet tartalmaz. És ugyanez történik körülötte – matematikai modellek. Természetesen a modellekhez képest egy tisztán matematikai állványon módosítottak. A modell egy nagyszámítógépben "pörög". Ne felejtsd el, ez az 1980-as évek volt, a személyi számítógépek csak most indultak, és nagyon alacsony fogyasztásúak voltak. A mainframe-ek ideje volt, két EC-1061-esünk volt. A fedélzeti gép és a matematikai modell univerzális számítógépben történő összekapcsolásához pedig speciális felszerelésre van szükség, amely a különböző feladatokhoz szükséges állvány részeként is szükséges.
Ezt az állványt féltermészetesnek neveztük - elvégre minden matematika mellett egy igazi fedélzeti számítógép is volt benne. Megvalósította a fedélzeti programok működési módját, ami nagyon közel áll a valós időhöz. Hosszú a magyarázat, de a fedélzeti számítógép számára ez megkülönböztethetetlen volt a "valós" valós időtől.
Egyszer összejövök, és megírom, hogyan működik a HIL mód – erre és más esetekre. Addig is csak szeretném elmagyarázni osztályunk összetételét – azt a csapatot, amelyik mindezt elvégezte. Volt egy komplex részlege, amely a programjainkba bevont érzékelő- és aktuátorrendszerekkel foglalkozott. Volt egy algoritmikus részleg – ezek valójában fedélzeti algoritmusokat írtak, és matematikai állványon dolgozták ki. Tanszékünk a) programok fedélzeti számítógépes nyelvre fordításával, b) féltermészetes próbapad speciális berendezéseinek elkészítésével (itt dolgoztam), c) ehhez a berendezéshez programozással foglalkozott.
Osztályunknak még saját tervezői is voltak, akik dokumentációt készítettek blokkjaink gyártásához. És volt egy részleg is, amely részt vett a fent említett EC-1061 iker működésében.
A tanszék, tehát a „viharos” téma keretén belül az egész tervezőiroda kimeneti terméke egy mágnesszalagos program volt (1980-as évek!), melynek kidolgozását tovább vitték.
Következik az irányítási rendszer vállalati fejlesztőjének standja. Hiszen egyértelmű, hogy egy repülőgép vezérlőrendszere nem csak egy fedélzeti számítógép. Ezt a rendszert egy nálunk jóval nagyobb vállalkozás készítette. Ők voltak a fedélzeti számítógép fejlesztői és "tulajdonosai", sokféle programmal tömték meg, amelyek a hajózás előtti előkészítéstől a leszállás utáni rendszerleállásig a hajóirányítási feladatok teljes körét ellátják. És nekünk, a leszállási algoritmusunknak abban a fedélzeti számítógépben a számítógépes időnek csak egy részét adtuk meg, más szoftverrendszerek párhuzamosan (pontosabban kvázi párhuzamosan) működtek. Végül is, ha kiszámítjuk a leszállási pályát, ez nem azt jelenti, hogy többé nem kell stabilizálni a készüléket, be- és kikapcsolni mindenféle berendezést, fenntartani a hőviszonyokat, formálni a telemetriát, stb, és így tovább, stb. tovább ...
Térjünk azonban vissza a leszállási mód kidolgozásához. Miután a teljes programcsomag részeként egy szabványos redundáns fedélzeti számítógépen dolgozott, ez a készlet a Buran űrhajó vállalati fejlesztőjének standjára került. És volt egy teljes méretű standnak nevezett stand, amelyben egy egész hajó részt vett. Amikor a programok futottak, meglóbálta az elevonokat, zümmögött a meghajtóktól, meg ilyesmi. A jelek pedig valódi gyorsulásmérőktől és giroszkópoktól érkeztek.
Aztán eleget láttam mindebből a Breeze-M boosteren, de egyelőre elég szerény volt a szerepem. Nem utaztam a tervezőirodámon kívülre...
Tehát elhaladtunk egy teljes méretű stand mellett. Szerinted ennyi? Nem.
Következett a repülő laboratórium. Ez a Tu-154, amelyben a vezérlőrendszer úgy van konfigurálva, hogy a repülőgép úgy reagál a fedélzeti számítógép által generált irányítási műveletekre, mintha nem egy Tu-154, hanem egy Buran lenne. Természetesen lehetőség van gyorsan "visszatérni" normál módba. Buranskyt csak a kísérlet idejére kapcsolták be.
A tesztek koronája a Buran egy példányának 24 repülése volt, amelyet kifejezetten erre a szakaszra készítettek. BTS-002-nek hívták, 4 motorja volt ugyanabból a Tu-154-ből, és magáról a szalagról tudott felszállni. Tesztelés közben, természetesen kikapcsolt hajtóművekkel landolt - elvégre "állapotban" az űrszonda tervezési módban landol, nincsenek rajta légköri motorok.
Ennek a munkának, pontosabban a szoftver-algoritmikus komplexumunknak a bonyolultságát az alábbiakkal szemléltethetjük. Az egyik BTS-002 járaton. addig repült „a programon”, amíg a fő futómű hozzá nem ért a csíkhoz. A pilóta ezután átvette az irányítást, és leengedte az orrrugót. Ezután a program újra bekapcsolt, és a készüléket teljesen leállította.
Egyébként ez eléggé magától értetődő. Amíg a készülék a levegőben van, nincs korlátozása mindhárom tengely körüli forgásra. És a várakozásoknak megfelelően a tömegközéppont körül forog. Itt megérintette a csíkot a főoszlopok kerekeivel. Mi történik? A tekercsforgatás már egyáltalán nem lehetséges. A menetemelkedés már nem a tömegközéppont körül, hanem a kerekek érintési pontjain áthaladó tengely körül zajlik, és továbbra is szabad. A pálya mentén történő forgást pedig most komplex módon határozza meg a kormányból érkező vezérlőnyomaték és a kerekek súrlódási erejének aránya a szalagon.
Itt van egy ilyen nehéz mód, amely gyökeresen különbözik a repüléstől és a „hárompontos” sávon való futástól. Mert amikor az első kerék a sávra esik, akkor - mint egy viccben: nem pörög senki sehol...
Összesen 5 orbitális hajó építését tervezték. Burán mellett Burya is majdnem kész volt, és Bajkál majdnem fele. További két hajó, amelyek a gyártás kezdeti szakaszában vannak, nem kapott nevet. Az Energia-Buran rendszer nem volt szerencsés – számára szerencsétlen időben született. A Szovjetunió gazdasága már nem volt képes finanszírozni a drága űrprogramokat. És valamiféle sors üldözte az űrhajósokat, akik a Buranon repülésre készültek. V. Bukreev és A. Liszenko tesztpilóták 1977-ben repülőgép-balesetben haltak meg, még azelőtt, hogy átkerültek volna a kozmonauta csoportba. 1980-ban O. Kononenko tesztpilóta meghalt. 1988 A. Levchenko és A. Shchukin életét vesztette. R. Stankevicius, egy szárnyas űrrepülőgép emberes repülésének másodpilótája már Buran repülése után meghalt egy repülőgép-balesetben. I. Volkot nevezték ki első pilótának.
Nem szerencse és "Buran". Az első és egyetlen sikeres repülés után a hajót a Bajkonuri kozmodrom egyik hangárjában tárolták. 2012. május 12-én beomlott a műhely mennyezete, amelyben a Buran és az Energia modell volt. Ezzel a szomorú akkorddal véget ért egy olyan nagy ígéretet mutató szárnyas űrhajó létezése.
A programok megközelítőleg azonos költségével, valamilyen oknál fogva orbitális színpad - maga a "Buran" űrhajó is rendelkezett eredetileg bejelentett erőforrás 10 repülés a 100 Shuttle ellenében. Hogy ez miért van így, azt nem is magyarázzák. Az okok nagyon kedvezőtlennek tűnnek. Arról a büszkeségről, hogy "a mi Buránk leszállt a gépre, de a Pindók nem tudták" ... És ennek a lényege, ráadásul az első repüléstől kezdve bízz a primitív automatizálásban, kockáztatva a baromi drága apparátus összetörését ( Űrsikló)? Ennek a "fasznak" túl magas az ára. És tovább. És miért kellene szót fogadnunk, hogy a repülés valóban pilóta nélküli? Ah, így mondták nekünk.
Ó, egy űrhajós élete – mindenekelőtt, azt mondod? Igen, ne mondd... Azt hiszem, Pindók megtehetnék, de ők másként gondolták. Miért gondolom, hogy megtehették – mert tudom: pont azokban az években már kidolgozott(csak kidolgozták, és nem egyszer "repültek") egy Boeing 747-es (igen, amelyre a képen a Shuttle rögzítve van) teljesen automata repülését Floridából, Fort Lauderdale-ből Alaszkába Anchorage-be, azaz a teljes szelvényen keresztül. kontinens. Még 1988-ban (ez az állítólagos öngyilkos merénylőkről szól, akik eltérítették a szeptember 11-i repülőgépet. Nos, értesz engem?) De elvileg ezek egyforma sorrendű nehézségek (le kell rakni a Shuttle-t a gépre és felszállni - indulni egy nehéz B-747 lépcsőzetes leszállása, amely a képen látható módon több Shuttle-nek felel meg).
Technológiai lemaradásunk mértékét jól tükrözi a vizsgált űrrepülőgép kabinjainak fedélzeti felszereltségét ábrázoló fotó. Nézd meg újra és hasonlítsd össze. Mindezt, ismétlem: az objektivitás miatt írom, és nem a "Nyugat előtt kukorékolás" miatt, amitől soha nem voltam rosszul...
Forró pontként. Most ezek megsemmisültek már reménytelenül lemaradt elektronikai ipar.
Akkor mivel vannak felszerelve a híres "Topol-M" és így tovább? Nem tudom! És senki sem tudja! De nem a sajátjuk – ez biztosan kijelenthető. És mindezt a "nem sajátom" nagyon jól meg lehet tömni (bizony, nyilván) hardveres "könyvjelzőkkel", és a megfelelő időben mindez egy holt fémhalom lesz. Ezt is 1991-ben dolgozták ki, amikor a Sivatagi Vihart és az irakiakat távolról lekapcsolták légvédelmi rendszerükről. Olyan, mint a francia.
Ezért, amikor megnézem egy másik videót a "Katonai titkokról" Prokopenkóval, vagy valami mást a "térdről felkelésről", "analóg szar" az új csúcstechnológiás csodagyerekekkel kapcsolatban a rakéta-űr és a repülés területén. -tech, akkor... Nem, ne mosolyogj, itt nincs mit mosolyognod. Jaj. A Szovjet Kozmosz reménytelenül el van szarva az utódtól. És mindezek a győztes jelentések - mindenféle "áttörésről" - az alternatív ajándékozású steppelt kabátokról