Űrhajó „Shuttle. A Space Shuttle program: mi működött és mi nem
Míg az űrrepülés ritka volt, a hordozórakéták költségének kérdése nem keltett különösebb figyelmet. De az űrkutatás előrehaladtával egyre fontosabbá vált. A hordozórakéta költsége az űrhajó kilövésének összköltségében változó. Ha a hordozó soros, és az általa elindított űrhajó egyedi, a hordozó költsége a teljes kilövési költség körülbelül 10 százaléka. Ha az űrhajó soros és a hordozó egyedi - akár 40 százalék vagy több. Az űrszállítás magas költségeit az magyarázza, hogy a hordozórakétát csak egyszer használják. A műholdak és az űrállomások a pályán vagy a bolygóközi térben működnek, bizonyos tudományos vagy gazdasági eredményt hozva, a bonyolult felépítésű és drága berendezésekkel rendelkező rakétafokozatok pedig a légkör sűrű rétegeiben égnek ki. Természetesen felmerült a kérdés, hogy a hordozórakéták újraindításával csökkenteni kell-e az űrrepülés költségeit.
Számos ilyen rendszer projekt létezik. Az egyik egy űrsík. Ez egy szárnyas gép, amely, mint egy légi bélés, felszállna az űrkikötőből, és miután egy rakományt pályára szállított (műhold vagy űrhajó), visszatérne a Földre. De még mindig lehetetlen ilyen repülőgépet létrehozni, főleg a hasznos teher tömegének és a gép teljes tömegének szükséges aránya miatt. Az újrafelhasználható repülőgépek sok más rendszere gazdaságilag veszteségesnek vagy nehezen kivitelezhetőnek bizonyult.
Ennek ellenére az Egyesült Államokban egy újrafelhasználható űrhajó létrehozása felé tartottak. Sok szakértő ellenezte egy ilyen drága projektet. De a Pentagon támogatta.
A Space Shuttle rendszer ("űrsikló") fejlesztése 1972-ben kezdődött az Egyesült Államokban. Az újrafelhasználható űrhajó koncepcióján alapult, amelyet mesterséges műholdak és egyéb objektumok Föld-közeli pályára bocsátására terveztek. A Space Shuttle egy emberes orbitális fokozat, két szilárd rakétaerősítő és egy nagy üzemanyagtartály kombinációja, amely ezek között található.
A Shuttle függőlegesen indul két szilárd hajtóanyagú booster (mindegyik 3,7 méter átmérőjű), valamint a keringési fokozatú folyékony hajtóanyagú rakétamotorok segítségével, amelyeket nagy mennyiségű üzemanyagból (folyékony hidrogén és folyékony oxigén) hajtanak meg. tartály. A szilárd hajtóanyag-fokozók csak a pálya kezdeti szakaszában működnek. Működési idejük alig több mint két perc. 70-90 kilométeres magasságban szétválasztják a boostereket, ejtőernyővel a vízbe, az óceánba, majd a partra vontatják, hogy felújítás és újratöltés után újra használhatóak legyenek. A pályára lépéskor az üzemanyagtartályt (8,5 méter átmérőjű és 47 méter hosszú) leejtik és elégetik a légkör sűrű rétegeiben.
A komplexum legösszetettebb eleme az orbitális szakasz. Egy delta szárnyú rakétarepülőhöz hasonlít. A motorokon kívül a pilótafülke és a raktér kapott helyet. A pályafokozat a hagyományos űrjárművekhez hasonlóan deorbitál, és tolóerő nélkül landol, csak a kis oldalarányú elsodort szárny emelőereje miatt. A szárny lehetővé teszi, hogy az orbitális színpad bizonyos manővereket hajtson végre mind a hatótávolságban, mind a pályán, és végül egy speciális betoncsíkon landoljon. A színpad leszállási sebessége sokkal nagyobb, mint bármelyik harcosé. - körülbelül 350 kilométer per óra. Az orbitális szakasz testének 1600 Celsius fokos hőmérsékletet kell ellenállnia. A hőpajzs 30922 szilikátlapokból áll, amelyek a törzsre ragasztottak és szorosan egymáshoz vannak illesztve.
Az Space Shuttle egyfajta kompromisszum technikai és gazdasági szempontból is. A Shuttle által pályára szállított maximális hasznos teher 14,5-29,5 tonna, kilövési tömege pedig 2000 tonna, vagyis a megtankolt űrhajó össztömegének mindössze 0,8-1,5 százaléka. Ugyanakkor ez a szám egy ugyanolyan hasznos teherbírású hagyományos rakétánál 2-4 százalék. Ha mutatónak vesszük a hasznos teher és a szerkezet súlyának arányát, az üzemanyag nélkül, akkor a hagyományos rakéta javára még tovább nő az előny. Ennyi az ára annak a lehetőségnek, hogy legalább részben újrafelhasználhassák az űrhajószerkezeteket.
Az űrhajók és állomások egyik megalkotója, a Szovjetunió pilóta-kozmonauta, K.P. professzor. Feoktistov a következőképpen értékeli a Shuttles gazdasági hatékonyságát: „Mondanom sem kell, nem könnyű gazdaságos közlekedési rendszert kialakítani. A "Shuttle" ötletének egyes szakértőit szintén zavarják a következők. Gazdasági számítások szerint évente mintegy 40 járattal igazolja magát egy mintán. Kiderült, hogy évente csak egy "repülőgépnek" kell mintegy ezer tonna különféle rakományt pályára állítania, hogy megépülését igazolja. Másrészt az űrhajók tömegének csökkentésére, a pályán való aktív életük időtartamának növelésére, általában az indító járművek számának csökkentésére mutatkozik azáltal, hogy mindegyikre feladatsort oldanak meg.
Hatékonysági szempontból egy ekkora teherbírású újrahasznosítható szállítóhajó létrehozása korai. Sokkal kifizetődőbb az orbitális állomások ellátása a Progress típusú automata szállítóhajókkal, ma a Shuttle által az űrbe juttatott egy kilogramm rakomány ára 25 000 dollár, a Proton pedig 5 000 dollár.
A Pentagon közvetlen támogatása nélkül a projekt aligha kerülhetett volna repülési kísérletek színpadára. A projekt legelején az amerikai légierő főhadiszállásán bizottságot hoztak létre a Shuttle használatára. Döntés született a kaliforniai Vandenberg légibázison egy sikló-kilövőállás megépítéséről, ahonnan katonai űrhajókat indítanak. A katonai ügyfelek azt tervezték, hogy a Shuttle-t felderítő műholdak űrben történő telepítésére, radarérzékelő rendszerekre és harci rakéták célzására, emberes felderítő repülésekre, űrparancsnoki állomások létrehozására, lézerfegyverekkel felszerelt orbitális platformok létrehozására tervezték. pályán lévő idegenek vizsgálata. űrobjektumok és azok eljuttatása a Földre. A Shuttle-t az űrlézerfegyverek létrehozására irányuló átfogó program egyik kulcsfontosságú láncszemének is tekintették.
A Columbia űrszonda legénysége tehát már az első repülésben katonai feladatot végzett a lézerfegyverek célzóeszközének megbízhatóságának ellenőrzésével kapcsolatban. A pályára helyezett lézert pontosan a tőle több száz és ezer kilométerre lévő rakétákra kell irányítani.
Az 1980-as évek eleje óta az Egyesült Államok légiereje egy sor nem osztályozott kísérletet készít elő sarki pályán, hogy fejlett berendezéseket fejlesszen ki a levegőben és levegőtlen térben mozgó objektumok nyomon követésére.
Az 1986. január 28-i Challenger-katasztrófa kiigazította az amerikai űrprogramok továbbfejlesztését. A Challenger utolsó repülésére indult, megbénítva az egész amerikai űrprogramot. Amíg a Shuttle-eket lerakták, a NASA és a Védelmi Minisztérium együttműködése kérdéses volt. A légierő gyakorlatilag feloszlatta űrhajós csoportját. Az STS-39 nevet kapott és Cape Canaveralra áthelyezett katonai-tudományos küldetés összetétele is megváltozott.
A következő repülés időpontjait többször is kitolták. A program csak 1990-ben indult újra. Azóta a Shuttle-ek rendszeresen végeznek űrrepüléseket. Részt vettek a Hubble teleszkóp javításában, a Mir állomásra tartó repülésekben és az ISS építésében.
Mire a Szovjetunióban újraindultak a Shuttle-járatok, már készen állt egy újrafelhasználható hajó, amely sok tekintetben felülmúlta az amerikait. 1988. november 15-én az új Energia hordozórakéta alacsony földi pályára bocsátotta a Buran újrafelhasználható űrhajót. Csodagépek vezetésével két Föld körüli pályát megtett, gyönyörűen landolt Bajkonur beton kifutóján, akár egy Aeroflot utasszállító.
Az Energia hordozórakéta egy teljes hordozórakéta-rendszer alaprakétája, amely különböző számú egységes moduláris fokozat kombinációjából áll, és 10-től több száz tonnáig terjedő tömegű járműveket képes az űrbe juttatni! Alapja, magja a második lépés. Magassága 60 méter, átmérője körülbelül 8 méter. Négy folyékony hajtóanyagú rakétahajtóműve van, amelyeket hidrogén (üzemanyag) és oxigén (oxidálószer) hajt. Mindegyik ilyen motor tolóereje a Föld felszínén 1480 kN. Négy blokk van dokkolva párban a második fokozat körül, annak tövénél, és alkotják a hordozórakéta első fokozatát. Mindegyik blokk a világ legerősebb négykamrás RD-170 motorjával van felszerelve, 7400 kN tolóerővel a Föld közelében.
Az első és a második fokozat blokkjainak „csomagja” egy erős, nehéz, akár 2400 tonnás indítótömegű hordozórakétát alkot, amely 100 tonnás hasznos terhet szállít.
A "Buran" külsőleg nagy hasonlóságot mutat az amerikai "Shuttle"-vel. A hajó egy farok nélküli repülőgép sémája szerint épült, változó sebességű delta szárnyú, aerodinamikai vezérlőkkel rendelkezik, amelyek a leszállás során működnek, miután visszatérnek a légkör sűrű rétegeibe, a kormányba és az elevonokba. 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. Az orrrekeszbe zárt, teljesen hegesztett kabint helyeztek be a személyzet számára, valamint a rakéta- és űrkomplexum részeként való repüléshez, autonóm pályán történő repüléshez, süllyedéshez és leszálláshoz szükséges felszerelések többsége számára. Kabin térfogata - több mint 70 köbméter.
A légkör sűrű rétegeibe visszatérve a hajófelület legnagyobb hőterhelésnek kitett részei akár 1600 fokra is felmelegszenek, míg a közvetlenül a hajó fémszerkezetére jutó hő nem haladhatja meg a 150 fokot. Ezért a "Buran"-t erőteljes hővédelem jellemezte, amely normál hőmérsékleti feltételeket biztosít a hajó szerkezete számára 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 szén alapú anyag. A kerámia páncél képes felhalmozni a hőt anélkül, hogy átadná azt a hajótestnek. 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. Nagy űrhajókat lehetne oda helyezni - nagy műholdakat, orbitális állomások blokkjait. A hajó leszállótömege 82 tonna.
A Buran minden szükséges rendszerrel és felszereléssel volt felszerelve mind az automatikus, mind az emberes repüléshez. Ezek a navigációs és vezérlési eszközök, valamint a rádiótechnikai és televíziós rendszerek, valamint a hőszabályozás automatikus vezérlésére szolgáló eszközök, a legénység életfenntartó rendszere és még sok más.
A fő meghajtási rendszer, két motorcsoport a manőverezéshez, a farokrész végén és a hajótest előtt található.
Buran volt a válasz az amerikai katonai űrprogramra. Ezért az Egyesült Államokkal való kapcsolatok felmelegedése után a hajó sorsa megpecsételődött.
Az "Atlantis" belép a Föld légkörébe, visszatérve az ISS-ről
2011. július 8-án került sor az Atlantis sikló utolsó felbocsátására az ISS-re. Ez volt az utolsó repülés is a Space Shuttle program keretében. A készülék fedélzetén egy négy űrhajósból álló legénység tartózkodott. A legénységben a hajó parancsnoka, Chris Ferguson űrhajós, Doug Hurley pilóta, valamint repülési specialisták, Sandra Magnus és Rex Walheim űrhajósok voltak. Július 19-én az űrsikló lecsatlakozott az ISS modulról, és július 21-én visszatért a Földre.
Ekkor Michael Fossum az ISS fedélzetén tartózkodott, akit 2011 júniusában a Szojuz TMA-02M szállított az állomásra. Megkapta az ISS-29 parancsnoki szerepét is. Július 21-én Michael Fossum úgy döntött, hogy kamerával rögzíti Atlantisz utolsó repülését. Elmondása szerint a forgatás alatt remegett a keze - megértette, hogy egyik űrsikló sem repül máshová, Atlantisznak ez a visszatérése a Földre volt az utolsó. 
Fossum már kétszer járt az ISS-en, mindkét alkalommal a Discovery siklón repült: 2006-ban és 2008-ban. Amikor az Atlantis elindult, eszébe jutott, hogy látta az űrsikló tűznyomát, amint az a NASA Kennedy Űrközpontjában landolt. „Emlékeztem, milyen fényes és élénk, és úgy döntöttem, hogy néhány fényképezési technikával nagyszerű kilátást készíthetek az állomásról leszálló Atlantiszról” – mondja Fossum.
A fotók innen, az ISS kupolájából készültek
Ahhoz, hogy nagyszerű felvételeket készítsen, az űrhajósnak gyakorolnia kellett. Az alatt a kilenc nap alatt, amíg Atlantis az ISS-hez kötött ki, szabadidejében gyenge fényviszonyok mellett próbált lőni. A fotós kameratartót szerelt az ISS ablakára, és lelőtte az északi fényt. Kilenc napon keresztül az űrhajós számos kamerabeállítást megváltoztatott, hogy a legjobb hatást érje el a fényképezés során.
Amíg az Atlantisz ki nem kötötték, az állomáson vidám hangulat uralkodott. Ám miután az űrsikló kiszállt, és számos űrhajós elrepült, a megmaradt emberek hangulata drámaian megváltozott. „Az utolsó napon, három műszakban, nyolc órás munkaidőben úgy döntöttem, hogy elbúcsúzom mindenkitől, mert tudtam, hogy elrepülnek, és ez nem fordul elő többet. Úgy döntöttünk, hogy egy különleges ceremóniát tartunk...” – mondta Fossum.
Az eseményt megtartották, az űrhajósok sok jót mondtak egymásnak, és a sikló hazament. Fossumnak körülbelül 100 képet sikerült készítenie az Atlantisz leszállása során. Fényképezés közben észrevette, hogy remeg a keze, mert ez volt az utolsó alkalom, és a képeknek történelmi pillanatot kellett volna hagyniuk.
Az Atlantis nagy mennyiségű élelmet szállított az ISS-nek, a legénység pedig valamiféle búcsúpartit rendezett egy csomó finomsággal (ha az űrhajós ételeket annak lehet nevezni).
Az Atlantis sikló utolsó indítása
A Space Shuttle vagy egyszerűen a Shuttle (eng. Space Shuttle - "űrsikló") egy amerikai újrafelhasználható szállító űrhajó. A projekt kidolgozása során úgy vélték, hogy a kompok gyakran repülnek a pályára és onnan, szállítva hasznos terheket, embereket és berendezéseket.
Az űrsiklóprojektet 1971 óta az észak-amerikai Rockwell fejlesztette ki a NASA megbízásából. A rendszer az 1960-as évek Apollo holdmoduljaihoz kifejlesztett technológiákat használt: szilárd hajtóanyag-fokozókkal végzett kísérletek, ezek elválasztására szolgáló rendszerek és üzemanyag külső tartályból történő kinyerése. A projekt részeként öt űrsikló és egy prototípus készült. Sajnos két űrsikló megsemmisült a balesetekben. Az űrbe repüléseket 1981. április 12. és 2011. július 21. között hajtották végre.
1985-ben a NASA azt tervezte, hogy 1990-re évente 24 kilövés lesz, és minden űrsikló akár 100 repülést is végrehajtana az űrbe. Sajnos az űrsikló sokkal ritkábban repült – 135 indítást hajtottak végre a 30 éves működés során. A legtöbb járatot (39) a Discovery shuttle hajtotta végre.
A Columbia sikló volt az első működőképes újrafelhasználható keringő. 1975 márciusában kezdték el építeni, majd 1979 márciusában átszállították a NASA Kennedy Űrközpontjába. Tragikus módon a Columbia űrsikló 2003. február 1-jén egy katasztrófában halt meg, amikor leszállás céljából belépett a Föld légkörébe.
Az Atlantisz utolsó partraszállása egy korszak végét jelentette
2011. július 21-én 09:57 UTC-kor az Atlantis űrsikló leszállt a Kennedy Űrközpont 15-ös kifutójára. Ez volt az Atlantis 33. repülése és a 135. űrexpedíció a Space Shuttle projekt részeként.
Ez a repülés volt az utolsó az egyik legambiciózusabb űrprogram történetében. A projekt, amelyben az Egyesült Államok az űrkutatással foglalkozott, egyáltalán nem ért véget, ahogyan azt a fejlesztői egykor látták.
Az újrafelhasználható űrhajók ötlete a Szovjetunióban és az USA-ban is megjelent az űrkorszak hajnalán, az 1960-as években. Az Egyesült Államok 1971-ben lépett át a gyakorlati megvalósításba, amikor az észak-amerikai Rockwell megbízást kapott a NASA-tól egy teljes, újrafelhasználható űrhajó flotta kifejlesztésére és megépítésére.
A program készítőinek elképzelése szerint az újrafelhasználható hajóknak hatékony és megbízható eszközzé kellett volna válniuk az űrhajósok és rakományok Föld-közeli pályára szállítására. Az eszközöknek a „Föld – Űr – Föld” útvonalon kellett volna száguldozniuk, mint a siklók, ezért a programot „Space Shuttle” – „Space Shuttle” névre keresztelték.
Kezdetben a "siklik" csak egy nagyobb projekt részét képezték, amely egy nagy, 50 fős orbitális állomás, egy holdi bázis és egy kis orbitális állomás létrehozását jelentette a Föld műholdjának pályáján. Tekintettel az ötlet összetettségére, a NASA a kezdeti szakaszban készen állt arra, hogy csak egy nagy orbitális állomásra korlátozza magát.
Amikor ezeket a terveket a Fehér Ház jóváhagyta, Richard Nixon amerikai elnök elsötétült a szemében a nullák száma a projekt javasolt becslésében. Az Egyesült Államok hatalmas összeget költött arra, hogy megelőzze a Szovjetuniót az emberes „holdversenyben”, de lehetetlen volt továbbra is igazán csillagászati összegekben finanszírozni az űrprogramokat.
Első indítás a kozmonautika napján
Miután Nixon elutasította ezeket a projekteket, a NASA trükközni kezdett. Az elnök egy nagy orbitális állomás terveit rejtve egy újrafelhasználható űrhajó létrehozására irányuló projektet mutatott be, amely képes nyereséget termelni és megtéríteni a befektetéseket a műholdak kereskedelmi alapon történő pályára állítása révén.
Az új projektet vizsgálatra küldték a közgazdászoknak, akik arra a következtetésre jutottak, hogy a program akkor lenne kifizetődő, ha évente legalább 30 újrafelhasználható hajót bocsátanak vízre, és az eldobható hajókat teljesen leállítják.
A NASA meg volt győződve arról, hogy ezek a paraméterek meglehetősen elérhetőek, és az űrsikló-projekt megkapta az elnök és az Egyesült Államok Kongresszusának jóváhagyását.
Valójában a Space Shuttle projekt nevében az Egyesült Államok elhagyta az eldobható űrhajókat. Sőt, az 1980-as évek elejére döntés született arról, hogy a katonai és felderítő járművek indítási programját áthelyezik a „siklókra”. A fejlesztők biztosították, hogy tökéletes csodaeszközeik új lapot nyitnak az űrkutatásban, hatalmas költségek elhagyására kényszerítik őket, és még profitot is lehetővé tesznek.
A legelső újrafelhasználható hajó, amelyet a Star Trek rajongóinak számos kérésére Enterprise-nak neveztek, soha nem ment az űrbe, csak a leszállási technikák gyakorlására szolgált.
Az első teljes értékű újrafelhasználható űrhajó építése 1975-ben kezdődött és 1979-ben fejeződött be. A "Columbia" nevet kapta - annak a vitorlásnak a neve után, amelyen Robert Gray kapitány 1792 májusában feltárta British Columbia belvizeit.
1981. április 12. "Columbia" legénységgel John Young és Robert Crippen sikeresen elindították a Canaveral-fok űrkikötőjéből. Az indítást nem úgy tervezték, hogy egybeessen az indulás 20. évfordulójával Jurij Gagarin de a sors úgy döntött. Az eredetileg március 17-re tervezett indítást különböző problémák miatt többször elhalasztották, végül április 12-én hajtották végre.
Columbia start. Fotó: wikipedia.org
felszállási baleset
Az újrafelhasználható hajók flottája 1982-ben a Challengerrel és a Discoveryvel, 1985-ben pedig az Atlantisszal bővült.
A Space Shuttle projekt az Egyesült Államok büszkesége és névjegykártyája lett. A hátoldaláról csak a szakemberek tudtak. A kompok, amelyek miatt az amerikai pilótaprogramot teljes hat évre megszakították, közel sem voltak olyan megbízhatóak, mint ahogyan azt a készítők feltételezték. Szinte minden indítást hibaelhárítás kísért az indítás előtt és a repülés közben. Emellett kiderült, hogy a „siklik” üzemeltetési költségei a valóságban többszörösek a projekt által előirányzottaknak.
A NASA-nál a kritikusok megnyugtattak – igen, vannak hibák, de ezek jelentéktelenek. Az egyes hajók erőforrását 100 repülésre tervezték, 1990-re évente 24 kilövés lesz, és a "siklik" nem pénzt emésztenek fel, hanem profitot termelnek.
1986. január 28-án a Space Shuttle program keretében indult Expedition 25 Cape Canaveralból. A Challenger űrszondát a világűrbe küldték, aminek ez volt a 10. küldetése. A professzionális űrhajósokon kívül a legénység is benne volt tanár Christa McAuliffe, a "Teacher in Space" verseny győztese, akinek több leckét kellett volna tartania az orbitról az amerikai iskolásoknak.
Egész Amerika figyelmét ez a kilövés lekötötte, Kriszta rokonai és barátai jelen voltak a kozmodromon.
Ám a repülés 73. másodpercében a kozmodromon jelenlévők és több millió néző előtt felrobbant a Challenger. A fedélzeten tartózkodó hét űrhajós meghalt.
A Kihívó halála. Fotó: commons.wikimedia.org
„Avos” amerikai nyelven
A kozmonautika történetében még soha nem követelt egy katasztrófa egyszerre ennyi emberéletet. Az amerikai pilóta repülési program 32 hónapra megszakadt.
A vizsgálat kimutatta, hogy a katasztrófa oka a jobb oldali szilárd hajtóanyag-fokozó tömítőgyűrűjének kilövés közbeni sérülése volt. A gyűrű megsérülése miatt a gázpedál oldalán kiégett egy lyuk, amelyből egy sugár csapódott a külső üzemanyagtartály felé.
Az összes körülmény tisztázása során nagyon csúnya részletek derültek ki a NASA belső "konyhájáról". A NASA vezetői különösen 1977 óta – vagyis a Columbia felépítése óta – tudnak a tömítőgyűrűk hibáiról. A lehetséges fenyegetésről azonban lemondtak, az amerikai „talán”-ra hagyatkoztak. Végül minden szörnyű tragédiával végződött.
A Challenger halála után intézkedéseket hoztak és következtetéseket vontak le. A "siklók" finomítása nem állt meg minden következő évben, és a projekt végére már valójában teljesen más hajók voltak.
Az elveszett Challenger pótlására megépült az Endeavour, amelyet 1991-ben helyeztek üzembe.
Shuttle Endeavour. Fotó: Public Domain
A Hubble-tól az ISS-ig
Nem lehet csak a "siklók" hiányosságairól beszélni. Nekik köszönhető, hogy először olyan munkákat végeztek az űrben, amilyeneket korábban nem végeztek, például meghibásodott űrhajók javítását, sőt pályáról való visszatérését is.
A Discovery-sikló szállította pályára a mára híres Hubble-teleszkópot. A "siklóknak" köszönhetően a teleszkópot négyszer javították keringési pályán, ami lehetővé tette a működés kiterjesztését.
A „siklókon” legfeljebb 8 fős legénységet állítottak pályára, míg az eldobható szovjet „szakszervezetek” legfeljebb 3 főt tudtak az űrbe emelni és a Földre visszatérni.
Az 1990-es években, miután a szovjet újrafelhasználható Buran űrhajó projektjét lezárták, amerikai űrsikló repülni kezdtek a Mir orbitális állomásra. Ezek a hajók a Nemzetközi Űrállomás építésében is fontos szerepet játszottak, olyan modulokat juttattak pályára, amelyek nem rendelkeztek saját meghajtórendszerrel. A kompok személyzetet, élelmiszert és tudományos felszerelést is szállítottak az ISS-nek.
Drága és halálos
De minden előnye ellenére az évek során nyilvánvalóvá vált, hogy a "siklik" soha nem fognak megszabadulni "siklóik" hiányosságaitól. Szó szerint minden repülés során az űrhajósoknak javítással kellett megküzdeniük, kiküszöbölve a különböző súlyosságú problémákat.
Az 1990-es évek közepén szó sem volt arról, hogy évi 25-30 járat indult volna. A program rekordéve 1985 volt kilenc repüléssel. 1992-ben és 1997-ben 8 repülést hajtottak végre. A NASA sokáig inkább hallgat a projekt megtérüléséről és jövedelmezőségéről.
2003. február 1-jén a Columbia űrszonda befejezte történetének 28. küldetését. Ezt a küldetést az ISS-hez való dokkolás nélkül hajtották végre. A 16 napos repülésben hétfős személyzet vett részt, köztük az első izraeli is Ilan Ramon űrhajós. A "Columbia" pályáról való visszatérésekor megszakadt vele a kommunikáció. Hamarosan videokamerák rögzítették az égen a gyorsan a Föld felé rohanó hajó töredékeit. Mind a hét asztronauta a fedélzeten meghalt.
A nyomozás során kiderült, hogy a Columbia indulásakor az oxigéntartály hőszigetelésének egy darabja nekiütközött a Shuttle bal szárny síkjának. A pályáról való leszállás során ez több ezer fokos gázok behatolásához vezetett a hajó szerkezeteibe. Ez a szárnyszerkezetek megsemmisüléséhez és a hajó további halálához vezetett.
Így két siklóbaleset 14 űrhajós életét követelte. A projektbe vetett hit végül aláásott.
A Columbia űrsikló utolsó legénysége. Fotó: Public Domain
Kiállítások a múzeum számára
Az ingajáratok két és fél évre megszakadtak, s ezek újraindítása után elvi döntés született, hogy a program a következő években végleg befejeződik.
Nem csak emberáldozatokról volt szó. A Space Shuttle projekt soha nem érte el az eredetileg tervezett paramétereket.
2005-re egy ingajárat költsége 450 millió dollár volt, de többletköltségekkel együtt ez az összeg elérte az 1,3 milliárd dollárt.
2006-ra a Space Shuttle projekt összköltsége 160 milliárd dollár volt.
Nem valószínű, hogy 1981-ben az Egyesült Államokban bárki is elhinné, de a szovjet eldobható Szojuz űrhajó, a hazai emberes űrprogram szerény igáslovai nyerte meg a versenyt árban és megbízhatóságban a siklóktól.
2011. július 21-én végül véget ért az űrsiklók űrodüsszeája. 30 éven keresztül 135 repülést hajtottak végre, összesen 21 152 Föld körüli pályát tettek meg és 872,7 millió kilométert repültek, 355 űrhajóst és űrhajóst, valamint 1,6 ezer tonna hasznos terhet emeltek pályára.
Minden "shuttle" elfoglalta a helyét a múzeumokban. Az Enterprise a New York-i Haditengerészeti és Űrhajózási Múzeumban van kiállítva, a washingtoni Smithsonian Institution Museum ad otthont a Discoverynek, az Endeavour a Los Angeles-i Kaliforniai Tudományos Központban talált menedéket, az Atlantisz pedig örökre felállt a nevezett Űrközpontban. Kennedy után Floridában.
Középen az Atlantisz hajó. Kennedy. Fotó: commons.wikimedia.org
Az ingajáratok beszüntetése után az Egyesült Államok immár négy éve nem tud másként űrhajósokat pályára állítani, mint a Szojuz segítségével.
Az amerikai politikusok, akik ezt az állapotot az Egyesült Államok számára elfogadhatatlannak tartják, egy új hajó létrehozásával kapcsolatos munka felgyorsítását kérik.
Remélhetőleg a rohanás ellenére is levonják a Space Shuttle program tanulságait, és elkerülhető lesz a Challenger és a Columbia tragédiák megismétlődése.
Ingajáratok. Space Shuttle program. Leírás és specifikációk
Az újrafelhasználható szállító űrhajó egy olyan emberes űrhajó, amelyet úgy terveztek, hogy a bolygóközi vagy égi térből való visszatérést követően újra és újra felhasználható legyen.
Az űrsiklóprogram fejlesztését 1971 óta az észak-amerikai Rockwell vállalta a NASA megbízásából.
Eddig csak két állam rendelkezik tapasztalattal az ilyen típusú űrhajók létrehozásában és üzemeltetésében - az Egyesült Államokban és Oroszországban. Az USA-ban büszkék a Space Shuttle hajók egész sorozatának létrehozására, valamint az X-20 Dyna Soar, NASP, VentureStar űrprogramon belüli kisebb projektekre. A Szovjetunióban és Oroszországban tervezték a Burant, valamint a kisebb spirált, LKS-t, Zaryát, MAKS-t, Clippert.
A Buran újrafelhasználható űrhajó üzemeltetése a Szovjetunióban/Oroszországban a rendkívül kedvezőtlen gazdasági körülmények miatt megakadt. Az Egyesült Államokban 1981-től 2011-ig 135 repülést hajtottak végre, amelyekben 6 űrsikló vett részt - Enterprise (nem repült az űrbe), Columbia, Discovery, Challenger, Atlantis és "Endeavour". A siklók intenzív használata a nem szétválasztható Spacelab és Seyshub állomások pályára állítását, valamint a rakomány és a szállító személyzet ISS-re szállítását szolgálta. És ez annak ellenére, hogy a Challenger 1983-ban és a Columbia 2003-ban katasztrófa volt.
Az MTKK „Space Shuttle” három összetevőből áll:
Űrhajó, orbitális rakétasík (orbiter), pályára állításra alkalmas.
Külső üzemanyagtartály folyékony hidrogénnel és oxigénnel a főmotorokhoz.
Két szilárd hajtóanyagú rakétaerősítő, amelyek élettartama az indítás után 126 másodperc.
A szilárd hajtóanyag-fokozók ejtőernyőkön esnek a vízbe, és készen állnak a következő használatra.
A Space Shuttle oldalerősítő (eng. Solid Rocket Booster; SRB) egy szilárd rakétaerősítő, amelynek egy párja siklók indítására és repülésére szolgál. Ők adják az MTTK Space Shuttle kilövési tolóerejének 83%-át. Ez a valaha repült legnagyobb és legerősebb szilárd hajtóanyagú motor, a valaha tervezett és gyártott legnagyobb rakéta ismételt használatra. Az oldalsó erősítők adják a fő tolóerőt, hogy a Space Shuttle rendszert leemeljék az indítóállásról, és 46 km-es magasságba emeljék. Ezen túlmenően mindkét hajtómű hordozza a külső tartály és az orbiter súlyát, és a terhelést szerkezetükön keresztül a mobil indítóplatformra továbbítja. A gyorsító hossza 45,5 m, átmérője 3,7 m, az indító tömeg 580 ezer kg, ebből 499 ezer kg szilárd tüzelőanyag, a többi pedig a gyorsító szerkezet. A nyomásfokozók össztömege a teljes szerkezet 60%-a (oldalsó nyomásfokozók, fő üzemanyagtartály és járat)
Az egyes boosterek kilövési tolóereje hozzávetőlegesen 12,45 MN (ez 1,8-szor nagyobb, mint a Staurn-5 rakétában a Holdra történő repüléseknél használt F-1 hajtómű tolóereje), 20 másodperccel az indítás után a tolóerő 13,8 MN-ra emelkedik. (1400 tf). Leállításuk az indulásuk után lehetetlen, ezért a hajó három fő motorjának megfelelő működésének ellenőrzése után indítják őket. 75 másodperccel a rendszertől való leválás után 45 km-es magasságban a boosterek, tehetetlenségből folytatva repülésüket, elérik maximális repülési magasságukat (kb. 67 km), majd ejtőernyős rendszer segítségével leszállnak az óceánba, körülbelül 226 km távolságra a kilövés helyétől. A fröccsenés függőleges helyzetben, 23 m/s leszállási sebességgel történik. A műszaki szervizhajók felszedik a nyomásfokozókat, és a gyártóüzembe szállítják visszanyerés és újrafelhasználás céljából.
Az oldalsó gyorsítók kialakítása.
Az oldalsó erősítők felépítése a következőkből áll: a motor (beleértve a karosszériát, az üzemanyagot, a gyújtásrendszert és a fúvókát), szerkezeti elemeket, elválasztó rendszereket, irányítórendszert, mentőavionikai rendszert, pirotechnikai eszközöket, fékrendszert, tolóerővektor-vezérlő rendszert és vészhelyzeti önellenőrző rendszert. megsemmisítő rendszer.
Mindegyik gázpedál alsó kerete két oldalsó lengőkarral és egy átlós rögzítéssel van a külső tartályhoz rögzítve. Felül mindegyik SRB a külső tartályhoz van rögzítve az orrkúp elülső végénél. Az indítóállásnál mindegyik SRB a mobil indítóállványhoz van rögzítve négy pirocsavar segítségével, amelyek kilövéskor eltörnek az emelő alsó szoknyáján.
A gyorsítók szerkezete négy egyedileg gyártott acélszegmensből áll. Ezeknek az SRB-elemeknek az összeszerelését a gyártóüzemben párban szerelik össze, és vasúton szállítják a Kennedy Space Centerbe végső összeszerelés céljából. A szegmenseket gallér, járom és csapok tartják össze, és három O-gyűrűvel vannak lezárva (az 1986-os Challenger-katasztrófa előtt csak kettőt használtak) és hőálló szalaggal.
Az üzemanyag ammónium-peklorát (oxidálószer, 69,9 tömeg%), alumínium (üzemanyag, 16%), vas-oxid (katalizátor, 0,4%), polimer (például en:PBAN vagy en:HTPB, amely kötőanyagként szolgál) keverékéből áll. ), stabilizátor és kiegészítő üzemanyag, 12,04%) és epoxi keményítő (1,96%). A keverék fajlagos impulzusa tengerszinten 242 másodperc, vákuumban 268 másodperc.
A sikló függőlegesen indul, a sikló hajtómotorjainak teljes tolóerejét és két szilárd hajtóanyagú booster erejét felhasználva, amelyek a rendszer indító tolóerejének körülbelül 80%-át biztosítják. 6,6 másodperccel az ütemezett indítási idő (T) előtt három fenntartó motort gyújtanak be, a motorokat 120 ezredmásodperces időközönként egymás után kapcsolják be. Három másodperccel később a motorok elérik a teljes indítási teljesítményt (100%). Pontosan a kilövés pillanatában (T=0) egyszerre gyulladnak ki az oldalgyorsítók, nyolc piroeszközt robbantanak fel, rögzítve a rendszert az indítókomplexumhoz. A rendszer emelkedni kezd. Ezt követően a rendszert emelkedésben, elforgatásban és elfordulásban elforgatják, hogy elérjék a pálya céldőlésének azimutját. A menetemelkedés fokozatosan csökken (a pálya a függőlegestől a horizont felé tér el, a „vissza lefelé” sémában), a tartómotorok rövid távú fojtását több alkalommal hajtják végre, hogy csökkentsék a szerkezet dinamikus terheléseit. A maximális aerodinamikai magasság (Max Q) pillanataiban a főmotorok teljesítménye 72%-ra van fojtva. A rendszerindítás ezen szakaszában a g-erők (max.) körülbelül 3 G.
A 45 km-es magasságban történt emelés után 126 másodperccel az oldalsó erősítőket leválasztják a rendszerről. A további emelkedést a sikló főmotorjai hajtják végre, amelyeket egy külső üzemanyagtartály hajt meg. Munkájukat akkor fejezik be, amikor a hajó eléri a 7,8 km/s sebességet több mint 105 km-es magasságban, még mielőtt az üzemanyag teljesen elfogyna. 30 másodperccel a motorok leállása után a külső üzemanyagtartály szétválik.
A harckocsi szétválása után 90 másodperccel gyorsító impulzus érkezik a pályára emelkedés befejezéséhez abban a pillanatban, amikor a hajó eléri a ballisztikai pálya mentén a mozgás apogeusát. A szükséges újbóli gyorsítást az orbitális manőverező rendszer motorjainak rövid időre történő bekapcsolásával hajtják végre. Speciális esetekben ennek a feladatnak a végrehajtására a hajtóművek két egymást követő beindítását használták fel gyorsításra (az első impulzus az apogeus magasságát növelte, a második körpályát alakított ki). Ezzel a repülési profillal elkerülhető, hogy a tank ugyanarra a pályára kerüljön, mint maga az űrsikló. A tank lezuhan, ballisztikus pályán halad az Indiai-óceánba. Abban az esetben, ha további emelkedési impulzus nem állítható elő, a hajó képes egy egykanyarú útvonalat teljesíteni egy nagyon alacsony pályán, és visszatérni a bázisra.
A repülés bármely szakaszában biztosítják a repülés vészhelyzeti befejezését a megfelelő eljárások alkalmazásával.
Miután az alacsony referenciapálya már kialakult (kör alakú pálya, amelynek magassága kb. 250 km), a fenntartó hajtóművek üzemanyag-maradványait leöntik, és üzemanyag-vezetékeiket kiürítik. A hajó elnyeri axiális orientációját. A raktér ajtói kinyílnak, így a hajó hőszabályozása. Az űrhajórendszereket orbitális repülési konfigurációba hozzák.
A leszállás több szakaszból áll. Az első a fékező impulzus kibocsátása a deorbitáláshoz, körülbelül fél pályával a leszállási hely előtt, miközben a komp fordított helyzetben repül előre. Az orbitális manőverező motorok ekkor körülbelül 3 percig működnek. A sikló jellemző sebessége a sikló keringési sebességéből levonva 322 km/h. Ez a lassulás elegendő ahhoz, hogy a pálya perigeája a légkörön belül legyen. Ezt követően egy emelkedési fordulatot kell végrehajtani, meg kell venni a szükséges tájolást a légkörbe való belépéshez. A légkörbe való belépéskor a hajó körülbelül 40°-os támadási szöggel lép be oda. Ezt a dőlésszöget megtartva a hajó több S-alakú manővert hajt végre 70°-os parttal, hatékonyan lelassítva a felső légkörben (beleértve a szárnyemelés minimalizálásának feladatát is, ami ebben a szakaszban nem kívánatos). Az űrhajósok 1,5 grammos maximális g-erőt tapasztalnak. A pályasebesség fő részének csökkentése után az űrszonda nehéz siklóként folytatja leereszkedését, alacsony emelési-ellenállási aránnyal, fokozatosan csökkentve a dőlésszögét. Az űrsikló függőleges sebessége a süllyedés fázisában 50 m/s. A leszállási siklópálya szöge is nagyon nagy - körülbelül 17–19°. Körülbelül 500 m magasságban a hajót vízszintbe állítják és a futóművet elengedik. A szalag megérintésének pillanatában a sebesség körülbelül 350 km / h, ezután fékezés történik, és egy fékejtőernyőt engednek el.
Az űrhajó pályán való tartózkodásának számított időtartama két hét. A Columbia sikló 1996 novemberében tette meg a leghosszabb utat - 17 nap 15 óra 53 perc. A Columbia sikló a legrövidebb utat is megtette 1981 novemberében – 2 nap 6 óra 13 perc. Az ilyen hajók repülései általában 5-16 napig tartottak.
A legkisebb legénység két űrhajós, egy parancsnok és egy pilóta. A legnagyobb űrsiklószemélyzet nyolc űrhajósból áll (Challenger, 1985). A hajó legénysége általában öt-hét űrhajós. Nem voltak pilóta nélküli kilövések.
Azon siklók pályája, amelyeken tartózkodtak, körülbelül 185 km és 643 km közötti tartományban helyezkedett el.
A pályára szállított hasznos teher a célpálya paramétereitől függ, amelyre a hajót elindítják. Az űrbe szállítható maximális hasznos tehertömeg, amikor alacsony földi pályára bocsátják körülbelül 28°-os dőlésszöggel (a canaverali kilövőhely szélessége), 24,4 tonna. Ha 28 ° -nál nagyobb dőlésszögű pályára bocsátják, a megengedett hasznos teher tömege ennek megfelelően csökken (például sarki pályára bocsátáskor az űrsikló teherbírása felére csökkent - 12 tonnára).
Egy megrakott űrsikló maximális tömege pályán 120-130 tonna. 1981 óta több mint 1370 tonna rakományt szállítottak pályára űrsiklókkal.
A pályáról kiszállított rakomány maximális tömege 14 400 kg.
Ennek eredményeként 2011. július 21-ig az űrsikló 135 járatot hajtott végre, ebből: Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10.
A Space Shuttle projekt 1967-ben kezdődött, amikor az Apollo program még több mint egy éve volt hátra. Ez egy áttekintés volt az emberes űrrepülés kilátásairól a NASA holdprogramjának vége után.
1968. október 30-án a NASA két főhadiszállása (Houstonban és a Marshall Űrközpont Huntsville-ben) lehetőséget kínált az űrcégeknek egy újrafelhasználható űrrendszer létrehozására, amely a számítások szerint csökkenti az űrügynökség költségeit a következő feltételek mellett. intenzív használat.
1970 szeptembere az a dátum, amikor a S. Agnew amerikai alelnök vezetésével működő Űrmunkacsoport hivatalossá tette a lehetséges program két részletes tervezetét, amelyeket kifejezetten az űrkutatás következő lépéseinek meghatározására hoztak létre.
A nagy projekt a következőket tartalmazta:
? űrsiklók;
Orbitális vontatók;
Nagy orbitális állomás a Föld körüli pályán (legfeljebb 50 fős legénység);
Kis orbitális állomás a Hold pályáján;
Lakható bázis létrehozása a Holdon;
Emberes expedíciók a Marsra;
Emberek landolása a Mars felszínén.
A kis projekt csak egy nagy orbitális állomás létrehozását jelentette a Föld körül. De mindkét projektben egyértelmű volt, hogy orbitális repüléseket, például állomások ellátását, rakomány pályára szállítását nagy hatótávolságú expedíciókhoz vagy hajóblokkokat nagy hatótávolságú repülésekhez, személyzetcseréket és egyéb feladatokat kell végrehajtani a Föld körüli pályán. egy újrafelhasználható rendszerrel, amelyet Space Shuttle-nek hívtak.
Tervezték egy nukleáris űrsikló létrehozását – egy NERVA nukleáris létesítményű siklót, amelyet az 1960-as években fejlesztettek ki és teszteltek. A tervek szerint egy ilyen űrsikló képes lenne expedíciókat végrehajtani a Föld és a Hold, valamint a Föld és a Mars között.
Richard Nixon amerikai elnök azonban minden javaslatot elutasított, mivel a legolcsóbbhoz is évi 5 milliárd dollárra volt szükség. A NASA válaszút elé került - vagy új nagy fejlesztésbe kellett kezdeni, vagy be kellett jelenteni az emberes program leállítását.
A javaslatot újrafogalmazták, és a műholdak pályára állítása révén egy kereskedelmileg jövedelmező projektre irányult. A közgazdászok szakértelme megerősítette, hogy az évi 30 járat indításával és az eldobható szállítóeszközök használatának teljes elutasításával a Space Shuttle rendszer költséghatékony lehet.
Az Egyesült Államok Kongresszusa elfogadta az űrsiklórendszer létrehozásának projektjét.
Ezzel egyidejűleg olyan feltételeket határoztak meg, amelyek szerint a siklókat a Védelmi Minisztérium, a CIA és az amerikai NSA minden ígéretes eszközének föld körüli pályára bocsátásának kötelezettsége terheli.
katonai követelményeknek
A repülőgépnek legfeljebb 30 tonnás hasznos terhet kellett volna pályára állítania, legfeljebb 14,5 tonnát kellett volna visszatérnie a Földre, rakterének mérete legalább 18 m hosszú és 4,5 m átmérőjű. Ez volt a KH-11 KENNAN optikai felderítő műhold mérete és súlya, amely a Hubble teleszkóphoz hasonlítható.
Lehetőséget nyújtani oldalirányú manőverezésre a keringő számára 2000 km-ig a korlátozott számú katonai repülőtéren történő leszállás kényelme érdekében.
A légierő döntése alapján úgy döntöttek, hogy a kaliforniai Vanderberg légibázison saját műszaki, indító- és leszállókomplexumot építenek fel körkörös pályára (56-104°-os dőlésszögű) indításhoz.
A Space Shuttle programot nem „űrbombázóként” való felhasználásra szánták. Ezt mindenesetre a NASA, a Pentagon és az Egyesült Államok Kongresszusa sem erősítette meg. Nincsenek nyílt dokumentumok, amelyek ilyen szándékokról mesélnének. A projekt résztvevői közötti levelezésben, valamint az emlékiratokban nem szerepelnek ilyen "bombázási" motívumok.
1957. október 24-én indították útjára az X-20 Dyna-Soar űrbombázó projektet. A silóalapú ICBM-ek és a nukleáris ballisztikus rakétákkal felfegyverzett nukleáris tengeralattjáró-flotta kifejlesztésével azonban nem tartották megfelelőnek orbitális bombázók létrehozását az Egyesült Államokban. 1961 után a "bombázó" küldetéseket felderítés és "ellenőrzés" váltotta fel. 1962. február 23-án McNamara védelmi miniszter jóváhagyta a program végleges átalakítását. Ettől a pillanattól kezdve a Dyna-Soart hivatalosan is kutatási programnak nevezték, melynek feladata az volt, hogy megvizsgálja és bemutassa annak lehetőségét, hogy egy emberes orbitális vitorlázórepülő a Föld egy adott pontján, a szükséges pontossággal hajtson végre visszatérési manővereket és tudjon leszállni egy kifutópályára. 1963 közepére a Védelmi Minisztérium ingadozni kezdett a Dyna-Soar program hatékonyságában. És 1963. december 10-én McNamara védelmi miniszter lemondta a Dyno-Soar projektet.
A Dyno-Soar nem rendelkezett a hosszan tartó pályán való tartózkodáshoz elegendő műszaki jellemzőkkel, az indítása nem több órát, hanem egy napot vett igénybe, és nehéz osztályú hordozórakétákat igényelt, ami nem teszi lehetővé ilyenek használatát. járművek az első vagy a megtorló nukleáris csapásra.
Annak ellenére, hogy a Dyno-Soar-t törölték, a fejlesztéseket és a megszerzett tapasztalatokat később felhasználták orbitális űrhajók, például a Space Shuttle létrehozására.
A szovjet vezetés szorosan figyelemmel kísérte a Space Shuttle program fejlődését, de látva az országot érintő „rejtett katonai fenyegetést”, két fő feltételezésre támaszkodott:
Az űrsiklók nukleáris fegyverek hordozójaként használhatók (csapások leadására az űrből);
Ezekkel az űrsiklókkal szovjet műholdakat lehet elrabolni a Föld pályájáról, valamint a "Szaljut" hosszú távú repülőállomásokat és az "Almaz" emberes orbitális állomásokat. A védelem érdekében az első szakaszban a szovjet OPS-eket a Nudelman - Richter által tervezett módosított HP-23 ágyúval (Shield-1 rendszer) szerelték fel, amelyet később a Shield-2 váltott fel, amely űr-űr rakétákból állt. . A szovjet vezetésnek úgy tűnt, hogy az amerikaiak szovjet műholdak elrablási szándéka indokolt volt a raktér méretei és az Almaz tömegéhez közeli visszaváltható rakomány miatt. A szovjet vezetés nem kapott tájékoztatást az ezzel egy időben tervezés alatt álló KH-11 KENNAN optikai felderítő műhold méreteiről és súlyáról.
Ennek eredményeként a szovjet vezetés arra a következtetésre jutott, hogy saját többcélú űrrendszert építenek ki, amelynek jellemzői nem alacsonyabbak az amerikai Space Shuttle programnál.
A Space Shuttle sorozatot rakományok 200-500 km magasságban történő pályára állítására, tudományos kísérletek elvégzésére és orbitális űrhajók kiszolgálására (összeszerelés, javítás) használták.
Az 1990-es években kilenc dokkolót készítettek a Mir állomással a szövetséges Mir-Space Shuttle program részeként.
Az űrsikló 20 éves működése alatt több mint ezer korszerűsítést hajtottak végre ezeken az űrhajókon.
A kompok nagy szerepet játszottak a Nemzetközi Űrállomás projekt megvalósításában. Néhány ISS-modult amerikai űrsikló szállított (a Rassvet az Atlantis szállította pályára), azokat, amelyek nem rendelkeznek saját meghajtórendszerrel (a Zarya, Zvezda űrmodulokkal és a Pirs, Poisk modulokkal ellentétben a Progress M- részeként dokkoltak CO1), ami azt jelenti, hogy nem képesek manőverezni az állomás felkutatására és megközelítésére. Egy olyan változat lehetséges, amikor a hordozórakéta által pályára állított modult egy speciális "orbitális vontató" felvenné és dokkolás céljából az állomásra vinné.
A hatalmas rakterekkel rendelkező siklók használata azonban nem válik praktikussá, különösen akkor, ha nincs sürgős szükség új, meghajtórendszerek nélküli modulok szállítására az ISS-re.
Műszaki információk
Az űrsikló méretei
Az űrrepülőgép méretei a Szojuzhoz képest
Az "Endeavour" transzfer nyitott raktérrel.
A Space Shuttle program kijelölése a következő rendszer szerint történt: a kódkombináció első része az STS (English Space Transportation System - space transport system) rövidítésből és az űrsiklójárat sorszámából állt. Például az STS-4 a Space Shuttle program negyedik repülését jelenti. Az egyes repülések tervezési szakaszában sorszámokat rendeltek hozzá. De az ilyen tervezés során gyakran előfordultak olyan esetek, amikor a hajó vízre bocsátását elhalasztották vagy más időpontra halasztották. Előfordult, hogy egy magasabb sorozatszámú járat korábban készen állt a repülésre, mint egy másik, későbbi időpontra tervezett járat. A sorszámok nem változtak, így a magasabb sorozatszámú járatok gyakran az alacsonyabb sorozatszámú járatok előtt történtek.
1984 a jelölésrendszer változásának éve. Az STS első része megmaradt, de a sorozatszámot egy két számjegyből és egy betűből álló kód váltotta fel. A kód első számjegye a NASA pénzügyi évének utolsó számjegyének felelt meg, amely októbertől októberig tartott. Például, ha a repülést 1984-ben, október előtt hajtják végre, akkor a 4-es számot veszi fel, ha októberben és utána, akkor az 5-ös számot. A második számjegy ebben a kombinációban mindig 1 volt. Ezt a számot a Cape Canaveralról történő kilövéseknél használták. . Feltételezték, hogy a 2-es számot a kaliforniai Vanderberg légibázisról való kilövésekhez használták volna. De ez soha nem merült fel a Vanderbreg-i hajók vízre bocsátásában. Az indítási kód betűje megfelelt a tárgyévi indítás sorszámának. De még ezt az ordinális visszaszámlálást sem tartották be, így például az STS-51D repülés korábban történt, mint az STS-51B.
Példa: Az STS-51A 1984 novemberében repült (5. szám), az új költségvetési év első repülése (A betű), a Canaveral-fokról indult (1. szám).
Az 1986. januári Challenger-baleset után a NASA visszatért a régi jelölési rendszerhez.
Az utolsó három ingajáratot a következő feladatokkal hajtották végre:
1. Berendezések és anyagok szállítása és vissza.
2. Összeszerelés és szállítás ISS, szállítás és telepítés az ISS-en mágneses alfa spektrométer(Alpha Magnetic Spectrometer, AMS).
3. Az ISS összeszerelése és szállítása.
Mindhárom feladatot teljesítettük.
Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis, Endeavour.
2006-ra a transzferek használatának összköltsége elérte a 16 milliárd dollárt, idénre 115 indítást hajtottak végre. Az egy indításra jutó átlagos költség 1,3 milliárd dollár volt, de a költségek nagy része (tervezés, frissítések stb.) nem függ az indítások számától.
Az egyes ingajáratok költsége körülbelül 450 millió dollár volt, a NASA pedig 22 repülést tervezett 2005 közepétől 2010-ig körülbelül 1 milliárd 300 millió dollár közvetlen költséggel. Ezen alapokért az űrsikló 20-25 tonna rakományt, beleértve az ISS-modulokat, valamint 7-8 űrhajóst tudna szállítani egy repüléssel az ISS-re (összehasonlításképpen egy 22 rakományú Proton-M hordozórakéta költsége). tonna jelenleg 70-100 millió dollár)
A transzfer program hivatalosan 2011-ben ért véget. Az összes aktív járatot az utolsó repülésük után leállítják.
2011. július 8-án, pénteken az Atlantis utolsó kilövését négy főre csökkentett legénységgel hajtották végre. Ez a járat 2011. július 21-én ért véget.
A Space Shuttle program 30 évig tartott. 5 hajó ez idő alatt 135 repülést hajtott végre. Összesen 21 152 fordulatot tettek meg a Föld körül és 872,7 millió km-t repültek. Hasznos teherként 1,6 ezer tonnát emeltek fel. 355 űrhajós és űrhajós keringett a pályán.
A Space Shuttle programmal kapcsolatos munkálatok befejezése után a hajókat múzeumokba szállítják. A Washington Dulles repülőtér területén található Smithsonian Institution Museumba már átvitt Enterprise (nem az űrbe repült) a New York-i Haditengerészeti és Repülési Múzeumba kerül. A Discovery űrsikló átveszi a helyét a Smithsonianban. Az Endeavour űrsikló állandóan Los Angelesben fog parkolni, míg az Atlantis űrsikló a floridai Kennedy Űrközpontban lesz látható.
A Space Shuttle programhoz cserét készítettek elő - az Orion űrrepülőgépet, amely részben újrafelhasználható, de ez a program eddig elhalasztották.
Számos uniós ország (Németország, Nagy-Britannia, Franciaország), valamint Japán, India és Kína folytat kutatásokat és teszteli újrafelhasználható hajóit. Köztük a Hermes, a HOPE, a Singer-2, a HOTOL, az ASSTS, az RLV, a Skylon, a Shenlong és mások.
Az űrsikló-készítési munkákat Ronald Reagan kezdte meg 1972-ben (január 5-én) - az új NASA-program jóváhagyásának napján. Ronald Reagan a Star Wars program során erőteljes támogatást nyújtott az űrprogramhoz, hogy megőrizze vezető szerepét a Szovjetunióval folytatott fegyverkezési versenyben. A közgazdászok számításokat végeztek, amelyek szerint az űrsikló segítségével csökkentették az áruk és a személyzet űrbe szállításának költségeit, lehetővé vált az űrben történő javítások elvégzése, valamint az atomfegyverek pályára állítása.
Az újrafelhasználható szállítóűrhajó az üzemeltetési költségek alábecsülése miatt nem hozta meg a várt hasznot. De a motorrendszerek, anyagok és technológiák finomítása az MTKK-t fogja a fő és vitathatatlan megoldássá tenni az űrkutatás területén.
Az újrafelhasználható űrhajókhoz hordozórakéta szükséges, például a Szovjetunióban ez volt az Energiya (egy speciális nehéz osztályú hordozórakéta). Használatát az amerikai rendszerhez képest magasabb szélességi fokon elhelyezkedő kilövési hely szabta meg. A NASA alkalmazottai két szilárd tüzelőanyag-fokozót és magának az űrsiklónak a hajtóműveit használják az űrsikló egyidejű indítására, amelyekhez a kriogén üzemanyag egy külső tartályból származik. Az üzemanyagforrás kimerülése után a boosterek szétválnak és ejtőernyők segítségével lecsapódnak. A külső tartály a légkör sűrű rétegeiben elválik és ott ég el. A gyorsítók többször is szolgálhatnak, de saját korlátozott erőforrásokkal rendelkeznek.
A Szovjet Energia rakéta 100 tonnáig terjedő teherbírású volt, és különösen nagy rakományok szállítására használható, például űrállomások elemei, bolygóközi hajók és mások.
Az MTTK-k vízszintes kilövéssel is készülnek, hang- vagy szubszonikus hordozórepülőgéppel együtt, kétlépcsős séma szerint, amely képes a hajót adott pontra hozni. Mivel az egyenlítői szélességi körök kedvezőbbek az indításhoz, lehetséges a légi utántöltés. A hajó meghatározott magasságra szállítása után az MTTK elválik és saját hajtóművei hatására referenciapályára áll. Az ilyen rendszerrel létrehozott SpaceShipOne űrszonda például már háromszor lépte át a 100 km-es tengerszint feletti magasságot. Ezt a magasságot ismeri el a FAI a világűr határaként.
Az egylépcsős kilövési rendszer, amelyben a hajó csak a saját motorjait használja, további üzemanyagtartályok használata nélkül, a legtöbb szakember számára lehetetlennek tűnik a tudomány és a technológia mai fejlődésével.
Az egyfokozatú rendszer előnyei a működési megbízhatóságban még nem haladják meg a hibrid hordozórakéták és az ultrakönnyű anyagok létrehozásának költségeit, amelyek szükségesek egy ilyen hajó tervezéséhez.
Folyamatban van egy újrafelhasználható, függőleges fel- és leszállású űrrepülőgép fejlesztése hajtóművel. A Delta Clipper, amelyet az USA-ban készítettek, és már átesett egy sor teszten, a legfejlettebbnek bizonyult.
Az USA-ban és Oroszországban az Orion és a Rus hajókat fejlesztik, amelyek részben újrafelhasználhatók.
Shuttle Discovery
A Discovery, a NASA harmadik újrafelhasználható szállító űrszondája 1982 novemberében lépett a NASA szolgálatába. A NASA dokumentumaiban OV-103 (Orbiter Vehicle) néven szerepel. Az első repülés időpontja: 1984. augusztus 30., felszállás Cape Canaveralról. Az utolsó indításkor a Discovery volt a legrégebbi működő űrsikló.
A Discovery űrsikló annak a két hajónak az egyikéről kapta a nevét, amelyeken a brit James Cook az 1770-es években Alaszka partjait és Kanada északnyugati részét fedezte fel, valamint felfedezte a Hawaii-szigeteket is. A Discovery nevét annak a két hajónak az egyikéről is kapta, amelyeken Henry Hudson 1610-1611-ben felfedezte a Hudson-öblöt. A Brit Földrajzi Társaság további két felfedezője az Északi- és a Déli-sarkot tanulmányozta 1875-ben és 1901-ben.
A Discovery űrsikló a Hubble Űrteleszkóp szállítójaként szolgált, pályára állította azt, és két expedícióban is részt vett a javítására. Az Endeavour, a Columbia és az Atlantis is részt vett az ilyen Hubble-karbantartó repüléseken. Az utolsó expedícióra 2009-ben került sor.
Az Ullis-szondát és három közvetítő műholdat is felbocsátották a Discovery siklóról. A Challengerrel (STS-51L) és a Columbiával (STS-107) történt tragédiák után ez az űrsikló vette át az indítást.
1998. október 29-én indul a Discovery John Glennnel a fedélzetén, aki ekkor 77 éves volt (ez a második repülése).
Szergej Krikalev orosz űrhajós volt az első űrhajós, aki siklón repült. Ezt a transzfert "Discovery"-nak hívták.
2011. március 9-én, helyi idő szerint 10:57:17-kor a Discovery űrrepülőgép utoljára leszállt a floridai Kennedy Űrközpontban, összesen 27 évnyi szolgálat után. Az űrsikló a működés befejezése után a washingtoni Smithsonian Intézet Nemzeti Légi és Űrmúzeumába kerül.
A szerző Great Soviet Encyclopedia (TE) című könyvéből TSB A Pisztoly és revolver Oroszországban című könyvből szerző Fedoseev Szemjon Leonidovics1. táblázat Külföldi gyártású öntöltő pisztolyok taktikai és műszaki jellemzői" Pisztolymárka "Parabellum" R.08 "Parabellum tüzérség" Mauser "K-96 modell 1912 Walter" R.38 "Colt" M1911 "Browning" mod. 1900 "Browning" arr. 1903 "Browning" arr.
A Tények legújabb könyve című könyvből. 3. kötet [Fizika, kémia és technológia. Történelem és régészet. Vegyes] szerző Kondrashov Anatolij PavlovicsMi az űrsikló? Űrrepülőgép
A szárnyas szavak és kifejezések enciklopédikus szótára című könyvből szerző Szerov Vadim VasziljevicsMaximális program. Minimumműsor A SZKP történetéből. Az 1903-ban először Brüsszelben, majd Londonban megrendezett RSDLP II. Kongresszusa programjának előkészítése kapcsán születtek kifejezések, mai nyelven tréfásan és ironikusan használják: maximum program - célok
A könyvből 100 nagyszerű repülési és űrhajózási rekord szerző Zigunenko Sztanyiszlav NyikolajevicsSIKEREK ÉS SIKEREK Képzeljük el, mi történne, ha az első út után mindegyikünk egy szemétlerakóba küldené az autót?.. Eközben a legtöbb űrhajó és rakéta eldobható. És repülj az űrbe legalább úgy, ahogy mi repülünk a repülőgépeken, egészen addig
Az Elektromos hálózattervezési kézikönyv című könyvből szerző Karapetyan I. G.5.4.2. A térinformatika specifikációi A térinformatika fő elemei (kapcsolók, szakaszolók, gyűjtősínek, áram- és feszültségváltók stb.) SF6 gázzal töltött burkolatokba (blokkokba) vannak zárva. Az ilyen kialakítások moduláris elvet biztosítanak a kapcsolóberendezések felépítéséhez.
A gazda teljes enciklopédiája című könyvből szerző Gavrilov Alekszej Szergejevics A hajók ütközésének megelőzésére vonatkozó nemzetközi szabályok [COLREGs-72] című könyvből szerző szerző ismeretlen1. melléklet A FÉNYEK ÉS JELZÉSEK ELHELYEZÉSE ÉS ELŐÍRÁSAI 1. FOGALOMMEGHATÁROZÁS A "hajótest feletti magasság" a legfelső összefüggő fedélzet feletti magasságot jelenti. Ezt a magasságot a telepítés helye alatti függőleges ponttól kell mérni.
Az űrhajózás 100 nagy titka című könyvből szerző Szlavin Sztanyiszlav Nyikolajevics3. melléklet A JELZŐKÉSZÜLÉKEK ELŐÍRÁSAI 1. SÍP a. A jel alapfrekvenciája 70-700 Hz tartományban legyen. A jel hallhatósági tartományát olyan frekvenciákkal kell meghatározni, amelyek magukban foglalhatják a fő és (vagy) egy vagy több frekvenciát.
A "Strela-2" hordozható légvédelmi rakétarendszer című könyvből szerző Szovjetunió Védelmi Minisztérium"Shuttle" a "Buran" ellen A Space Shuttle program kezdete óta a világon többször történtek kísérletek új, újrafelhasználható űrhajók létrehozására. A Hermes projektet a 70-es évek végén Franciaországban kezdték fejleszteni, majd az európai keretek között folytatták
A Computer Tutorial: Quickly, Easily, Efficiently című könyvből szerző Gladkiy Alekszej Anatoljevics A megfelelő javítás legújabb enciklopédiája című könyvből szerző Nesterova Daria Vladimirovna1.2. A számítógép főbb műszaki jellemzői A számítógép főbb műszaki jellemzői: a merevlemez mérete, a processzor órajel-frekvenciája és a RAM mennyisége. Természetesen ez messze nem a PC számára elérhető összes paraméter és a teljesítménye
A Kézikönyv a piroelektromos érzékelőkkel ellátott biztonsági rendszerekről című könyvből szerző Kaskarov Andrej Petrovics A szerző könyvéből3.1.2. Főbb műszaki jellemzők A Mirage-GE-iX-Ol készülék fő műszaki jellemzői a következők: Maximális kimeneti terhelési áram +12 V…………………….. 100 mA Kapcsolórelé 12 V…………………… …….Felhasznált áram készenléti állapotban ... 350 MA áramfelvétel
A szerző könyvéből3.2.2. Főbb műszaki jellemzők A Mirage-GSM-iT-Ol vezérlő főbb műszaki jellemzői a következők: GSM/GPRS kommunikációs hálózatok száma……………………… 2 Kommunikációs csatornák tesztelési időszaka…. 10 mp-től Értesítések kézbesítési ideje………………. 1-2 mp (TCP/IP)Alap
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 jövőbeni 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 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 a program kezdeti szakaszában is legalább évi 6 milliárd dolláros szinten kellett tartani a polgári térre fordított kiadásokat. 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 rendelésre - 12 példány Saturn-1V és 15 Saturn-5 termék. Ez azt jelentette, hogy a holdtechnológiát többé nem használják majd – 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 (Houstonban a Manned Spacecraft Center - MSC - és a Huntsville-i Marshall Űrközpont - MSFC -) amerikai űrcégekhez fordult. javaslatot az újrahasznosítható térrendszer létrehozásának lehetőségének feltárására.
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 új, nagy fejlesztésbe kellett kezdeni, amely lehetővé teszi a személyzet és a felhalmozott tapasztalat megtakarítását, vagy be kell jelenteni az emberes program megszüntetését. Elhatározták, hogy ragaszkodnak az űrsikló létrehozásához, de nem az űrállomás összeszerelésére és karbantartására szolgáló szállítóhajóként (hanem tartalékban tartva), hanem nyereségre és beruházásokat megtérülő rendszerként mutatják be. 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 konkrét célokat szolgáló apparátust hoztak volna létre, a fejlesztők bármi áron, a „fül húzásával” kezdték. gazdasági számítások és jövőbeni üzemeltetési feltételek, a meglévő siklóprojekt megmentése, a létrehozott termelő létesítmények és munkahelyek megőrzése. Vagyis az űrrepülőgépet nem a feladatokra tervezték, hanem a feladatokat és a gazdasági indoklást a projektjéhez igazították az ipar és az amerikai emberes űrprogram megmentése érdekében. Ezt a megközelítést a Kongresszusban a szenátorokból – elsősorban Floridából és Kaliforniából – álló, szenátorokból álló „űr” lobbi „tolta át”.
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 bejelentett gazdasági hatékonyságáról azt mutatták, hogy létrehozásának és üzemeltetésének költségei soha nem térülnek meg (és így történt!), És a tervezett rakományáramlás "Földpálya -Föld" nem volt ellátva valós vagy tervezett hasznos terhekkel. Nem tudva a nagy űrállomás létrehozásának jövőbeli terveiről, szakértőink azt a véleményt formálták, hogy az amerikaiak készülnek valamire - elvégre egy olyan eszköz született, amelynek képességei jelentősen előrevetítették az űrhasználat minden előrelátható célját ... "Üzemanyag a a bizalmatlanság, a félelem és a bizonytalanság tüzét az amerikai védelmi minisztérium 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 képes legyen megvizsgálni és szükség esetén eltávolítani (pontosabban elfogni) a pályáról a TsKBEM által kifejlesztett "DOS" sorozatú (hosszú távú orbitális állomások) szovjet ember által irányított állomásokat és a katonai OPS (orbital manned stations) 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 kényelme érdekében. A körkörös pályára való kilövéshez (56º...104º-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 dupla 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 lehetőségük volt: sok pénzt költenek fejlesztésre, és újrafelhasználható űrrendszert építenek minden egyes kilövés (és általában az üzemeltetés) kis költségével, vagy megpróbálnak spórolni a tervezési szakaszban, és átcsoportosítani a költségeket a jövőben, egy költséges rendszer létrehozása az egyszeri indítás magas költsége miatt. 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. légsugárhajtóművei a 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 először 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 fokozat saját nevet kapott: az OV-102-ből "Columbia" (Columbia), az OV-099-ből a "Challenger" (Challenger), az OV-103-ból a "Discovery" (Discovery) és az OV nevet kapta. -104 - "Atlantisz" (Atlantisz). Ezt követően a Challenger halála utáni űrsiklóflotta feltöltésére megépült a VKS OV-105 Endeavour.
Tehát mi az "űrrepülőgép"?
Szerkezetileg a Space Shuttle újrafelhasználható szállító űrrendszer (MTKS) két megmenthető szilárd hajtóanyag-fokozóból áll, amelyek valójában az I. fokozat, és egy orbitális hajóból három oxigén-hidrogén hajtómotorral és egy külső üzemanyagrekeszből, amelyek a II. , míg 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 visszaszállítása 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 lefektetett mutatók a rendszer létrehozásának összköltségére, az indulás költségére és a rendszer létrehozásának időzítésére vonatkoznak. létrehozása nem teljesült. 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, amelyek közül kettő katasztrófa következtében elveszett.