Erdvėlaivis „Shuttle. „Space Shuttle“ programa: kas veikė ir kas ne
Nors paleidimai į kosmosą buvo reti, nešančiųjų raketų kainos klausimas nesukėlė daug dėmesio. Tačiau kosmoso tyrinėjimams pažengus į priekį, jis įgavo svarbą. Nešančiosios raketos kaina bendroje erdvėlaivio paleidimo sąnaudoje skiriasi. Jei nešiklis yra serijinis, o jo paleistas erdvėlaivis yra unikalus, nešiklio kaina sudaro apie 10 procentų visų paleidimo išlaidų. Jei erdvėlaivis yra serijinis, o nešiklis yra unikalus – iki 40 ar daugiau procentų. Didelė kosminio pervežimo kaina paaiškinama tuo, kad nešėja naudojama tik vieną kartą. Palydovai ir kosminės stotys veikia orbitoje arba tarpplanetinėje erdvėje, atnešdamos tam tikrą mokslinį ar ekonominį rezultatą, o sudėtingos konstrukcijos ir brangios įrangos raketų pakopos išdega tankiuose atmosferos sluoksniuose. Natūralu, kad iškilo klausimas, kaip sumažinti kosminių paleidimų kainą, pakartotinai paleidžiant raketas.
Tokių sistemų projektų yra daug. Vienas iš jų – kosminė plokštuma. Tai sparnuota mašina, kuri kaip oro laineris pakiltų iš kosmodromo ir, nugabenusi į orbitą naudingą krovinį (palydovą ar erdvėlaivį), grįžtų į Žemę. Tačiau tokio orlaivio sukurti vis tiek neįmanoma, daugiausia dėl būtino naudingosios apkrovos masių ir bendros mašinos masės santykio. Daugelis kitų daugkartinio naudojimo orlaivių schemų pasirodė ekonomiškai nenaudingos arba sunkiai įgyvendinamos.
Nepaisant to, Jungtinėse Amerikos Valstijose jie vis tiek siekė sukurti daugkartinio naudojimo erdvėlaivį. Daugelis ekspertų buvo prieš tokį brangų projektą. Tačiau Pentagonas jį palaikė.
Space Shuttle sistema („Space Shuttle“) pradėta kurti JAV 1972 m. Jis buvo pagrįstas daugkartinio naudojimo erdvėlaiviu, skirtu dirbtinius palydovus ir kitus objektus paleisti į artimas Žemės orbitas. „Space Shuttle“ yra pilotuojamos orbitinės pakopos, dviejų kietų raketų stiprintuvų ir didelio kuro bako, esančio tarp šių stiprintuvų, derinys.
„Shuttle“ paleidžiama vertikaliai, naudojant du kietojo kuro stiprintuvus (kiekvieno skersmuo 3,7 metro), taip pat orbitinės pakopos skystojo kuro raketų variklius, varomus kuru (skystu vandeniliu ir skystu deguonimi) iš didelio kuro. bakas. Kietojo kuro stiprintuvai veikia tik pradinėje trajektorijos dalyje. Jų veikimo laikas yra kiek daugiau nei dvi minutės. 70-90 kilometrų aukštyje stiprintuvai yra atskiriami, parašiutu nuleidžiami į vandenį, į vandenyną ir traukiami į krantą, kad po atnaujinimo ir įkrovimo vėl būtų galima juos naudoti. Įskridus į orbitą kuro bakas (8,5 metro skersmens ir 47 metrų ilgio) numetamas ir sudeginamas tankiuose atmosferos sluoksniuose.
Sudėtingiausias komplekso elementas yra orbitinė stadija. Jis primena raketos lėktuvą su delta sparnu. Be variklių, jame yra kabina ir krovinių skyrius. Orbitinė pakopa deorbituoja kaip įprastas erdvėlaivis ir nusileidžia be traukos, tik dėl nedidelio kraštinių santykio nulenkto sparno keliamosios jėgos. Sparnas leidžia orbitinei pakopai atlikti tam tikrus manevrus tiek diapazone, tiek eigoje ir galiausiai nusileisti ant specialios betoninės juostos. Scenos nusileidimo greitis yra daug didesnis nei bet kurio kovotojo. - apie 350 kilometrų per valandą. Orbitinės pakopos korpusas turi atlaikyti 1600 laipsnių Celsijaus temperatūrą. Šilumos skydas susideda iš 30922 silikatinių plytelių, priklijuotų prie korpuso ir tvirtai pritvirtintų viena prie kitos.
„Space Shuttle“ yra tam tikras kompromisas tiek techniniu, tiek ekonominiu požiūriu. Didžiausia „Shuttle“ į orbitą atgabenama naudingoji apkrova yra nuo 14,5 iki 29,5 tonos, o paleidimo masė – 2000 tonų, tai yra, naudingoji apkrova sudaro tik 0,8–1,5 procento visos papildyto erdvėlaivio masės. Tuo pačiu metu įprastos raketos, turinčios tą pačią naudingąją apkrovą, šis skaičius yra 2–4 proc. Jei kaip rodiklį imsime naudingosios apkrovos ir konstrukcijos svorio santykį, neįskaitant kuro, pranašumas įprastos raketos naudai dar padidės. Tokia kaina už galimybę bent iš dalies pakartotinai panaudoti erdvėlaivių konstrukcijas.
Vienas iš erdvėlaivių ir stočių kūrėjų, SSRS pilotas-kosmonautas, profesorius K.P. Feoktistov „Shuttles“ ekonominį efektyvumą vertina taip: „Nereikia nė sakyti, kad sukurti ekonomišką transporto sistemą nėra lengva. Kai kuriuos „Shuttle“ idėjos ekspertus taip pat glumina šie dalykai. Ekonominiais skaičiavimais, jis pasiteisina apie 40 skrydžių per metus vienam mėginiui. Pasirodo, tik vienas „lėktuvas“ per metus, norėdamas pateisinti savo konstrukciją, turi į orbitą iškelti apie tūkstantį tonų įvairių krovinių. Kita vertus, pastebima tendencija mažinti erdvėlaivių svorį, ilginti jų aktyvaus gyvenimo orbitoje trukmę ir apskritai mažinti paleistų aparatų skaičių, kiekvienam iš jų sprendžiant aibę užduočių.
Efektyvumo požiūriu tokios didelės talpos daugkartinio naudojimo transporto laivo sukūrimas yra per anksti. Kur kas pelningiau aprūpinti orbitines stotis naudojant automatinius „Progress“ tipo transporto laivus.Šiandien „Shuttle“ į kosmosą paleisto kilogramo krovinio kaina yra 25 000 USD, o „Proton“ - 5 000 USD.
Be tiesioginės Pentagono paramos projektas vargu ar galėjo būti perkeltas į skrydžio eksperimentų etapą. Pačioje projekto pradžioje JAV oro pajėgų būstinėje buvo įkurtas komitetas „Shuttle“ naudojimui. Buvo priimtas sprendimas Vandenbergo oro pajėgų bazėje Kalifornijoje pastatyti šaudyklų paleidimo aikštelę, iš kurios paleidžiami kariniai erdvėlaiviai. Kariniai klientai planavo naudoti „Shuttle“ plačią žvalgybinių palydovų dislokavimo kosmose, radarų aptikimo sistemų ir kovinių raketų nukreipimo programą, pilotuojamus žvalgybinius skrydžius, kosminių komandų postų, orbitinių platformų su lazeriniais ginklais kūrimą. orbitoje esančių ateivių patikrinimas. kosminiai objektai ir jų pristatymas į Žemę. „Shuttle“ taip pat buvo laikoma viena iš pagrindinių grandžių visoje kosminių lazerinių ginklų kūrimo programoje.
Taigi jau pirmojo skrydžio metu erdvėlaivio „Columbia“ įgula atliko karinę užduotį, susijusią su lazerinių ginklų taikinio įrenginio patikimumo patikrinimu. Į orbitą patalpintas lazeris turi būti tiksliai nukreiptas į šimtus ir tūkstančius kilometrų nuo jo nutolusias raketas.
Nuo devintojo dešimtmečio pradžios JAV oro pajėgos rengė daugybę neklasifikuotų eksperimentų poliarinėje orbitoje, siekdamos sukurti pažangią įrangą, skirtą objektams, judantiems ore ir beorėje erdvėje, sekti.
1986 m. sausio 28 d. „Challenger“ katastrofa pakoregavo tolesnę JAV kosmoso programų plėtrą. „Challenger“ išvyko į paskutinį skrydį, paralyžiuodamas visą Amerikos kosmoso programą. Kol buvo pastatyti „Shuttles“, kilo abejonių dėl NASA bendradarbiavimo su Gynybos departamentu. Oro pajėgos veiksmingai išformavo savo astronautų grupę. Taip pat pasikeitė karinės-mokslinės misijos, kuri gavo pavadinimą STS-39 ir buvo perkelta į Kanaveralo kyšulį, sudėtis.
Kito skrydžio datos buvo ne kartą nustumtos. Programa atnaujinta tik 1990 m. Nuo tada „Shuttles“ reguliariai vykdo skrydžius į kosmosą. Jie dalyvavo remontuojant Hablo teleskopą, vykdant skrydžius į Mir stotį ir statant TKS.
Tuo metu, kai SSRS atnaujino „Shuttle“ skrydžius, jau buvo paruoštas daugkartinio naudojimo laivas, kuris daugeliu atžvilgių pranoko amerikietišką. 1988 m. lapkričio 15 d. naujoji nešėja „Energija“ iškėlė daugkartinio naudojimo erdvėlaivį „Buran“ į žemą Žemės orbitą. Aplink Žemę apsukęs dvi orbitas, vedamas stebuklingų mašinų, jis gražiai nusileido ant betoninio Baikonūro kilimo ir tūpimo tako, kaip „Aeroflot“ lėktuvas.
Nešančiaja raketa „Energia“ yra visos nešančiųjų raketų sistemos bazinė raketa, sudaryta iš skirtingo skaičiaus vieningų modulinių pakopų derinio ir galinti į kosmosą paleisti raketas, sveriančias nuo 10 iki šimtų tonų! Jos pagrindas, šerdis, yra antras žingsnis. Jo aukštis – 60 metrų, skersmuo – apie 8 metrai. Jame yra keturi skysto kuro raketų varikliai, varomi vandeniliu (degalais) ir deguonimi (oksidatoriumi). Kiekvieno tokio variklio trauka į Žemės paviršių yra 1480 kN. Keturi blokai yra pritvirtinti poromis aplink antrąją pakopą prie jos pagrindo ir sudaro pirmąją paleidimo raketos pakopą. Kiekviename bloke šalia Žemės sumontuotas galingiausias pasaulyje keturių kamerų variklis RD-170, kurio trauka siekia 7400 kN.
Pirmosios ir antrosios pakopos blokų „paketas“ sudaro galingą, sunkią nešančiąją raketą, kurios paleidimo svoris siekia iki 2400 tonų, vežančią 100 tonų naudingąją apkrovą.
„Buran“ išoriškai labai panašus į amerikietišką „Shuttle“. Laivas pastatytas pagal beuodegio orlaivio schemą su kintamo šlavimo delta sparnu, turi aerodinaminius valdiklius, kurie veikia tūpimo metu grįžus į tankius atmosferos sluoksnius, vairą ir elevonus. Jis sugebėjo kontroliuojamai nusileisti atmosferoje šoniniu manevru iki 2000 kilometrų.
Burano ilgis – 36,4 metro, sparnų plotis – apie 24 metrai, laivo aukštis ant važiuoklės – daugiau nei 16 metrų. Laivo paleidimo svoris yra daugiau nei 100 tonų, iš kurių 14 tonų yra kuras. Į nosies skyrių įkišama sandari, visiškai suvirinta kabina įgulai ir daugumai įrangos, skirtos skrydžiui kaip raketų ir kosminio komplekso dalis, autonominiam skrydžiui orbitoje, nusileidimui ir tūpimui. Kabinos tūris – daugiau nei 70 kubinių metrų.
Grįžtant į tankius atmosferos sluoksnius labiausiai karščio patiriami laivo paviršiaus ruožai įkaista iki 1600 laipsnių, o tiesiai į metalinę laivo konstrukciją pasiekianti šiluma neturi viršyti 150 laipsnių. Todėl „Buran“ išsiskyrė galinga šilumine apsauga, užtikrinančia normalias temperatūros sąlygas laivo konstrukcijai, kai tūpimo metu praeina tankūs atmosferos sluoksniai.
Daugiau nei 38 tūkstančių plytelių karščiui atspari danga pagaminta iš specialių medžiagų: kvarco pluošto, aukštos temperatūros organinio pluošto, iš dalies anglies pagrindo medžiagos. Keraminiai šarvai turi savybę kaupti šilumą neperduodant jos į laivo korpusą. Bendra šių šarvų masė buvo apie 9 tonas.
Buran krovinių skyriaus ilgis – apie 18 metrų. Jo didžiulis krovinių skyrius galėjo sutalpinti iki 30 tonų sveriantį naudingąjį krovinį. Ten galėtų būti pastatyti dideli erdvėlaiviai – dideli palydovai, orbitinių stočių blokai. Laivo iškrovimo svoris – 82 tonos.
„Buran“ buvo aprūpintas visomis sistemomis ir įranga tiek automatiniam, tiek pilotuojamam skrydžiui. Tai yra navigacijos ir valdymo priemonės, radijo inžinerijos ir televizijos sistemos, automatiniai šilumos režimo valdymo įrenginiai, įgulos gyvybės palaikymo sistema ir daug daugiau.
Pagrindinė varomoji sistema, dvi manevravimo variklių grupės, yra uodegos sekcijos gale ir priešais korpusą.
Buranas buvo atsakymas į Amerikos karinę kosmoso programą. Todėl atšilus santykiams su JAV, laivo likimas buvo užantspauduotas.
„Atlantis“ patenka į Žemės atmosferą, grįžta iš TKS
2011 m. liepos 8 d. įvyko paskutinis šaudyklo „Atlantis“ paleidimas į TKS. Tai taip pat buvo paskutinis skrydis pagal „Space Shuttle“ programą. Įrenginyje buvo keturių astronautų įgula. Įgulą sudarė laivo vadas astronautas Chrisas Fergusonas, pilotas Dougas Hurley ir skrydžių specialistai astronautai Sandra Magnus ir Rex Walheim. Liepos 19 d. šaudykla atsiskyrė nuo TKS modulio ir grįžo į Žemę liepos 21 d.
Tuo metu TKS laive buvo Michaelas Fossumas, kurį 2011 m. birželį į stotį atgabeno Sojuz TMA-02M. Jis taip pat gavo ISS-29 vado vaidmenį. Liepos 21 d. Michaelas Fossumas nusprendė užfiksuoti paskutinį Atlantidos skrydį. Anot jo, šaudymo metu jam drebėjo rankos – jis suprato, kad niekur kitur nė vienas iš šaudyklų neskris, šis Atlantidos sugrįžimas į Žemę buvo paskutinis. 
Fossumas jau du kartus lankėsi TKS, abu kartus jis skrido šautuvu „Discovery“: 2006 ir 2008 m. Kai Atlantida nuskriejo, jis prisiminė matęs šaudyklo ugnies pėdsaką, kai jis nusileido NASA Kenedžio kosminiame centre. „Prisiminiau, koks jis ryškus ir ryškus, ir nusprendžiau, kad kai kuriais fotografavimo būdais galėčiau užfiksuoti puikų Atlantidos nusileidimą iš stoties“, – sako Fossumas.
Nuotraukos darytos iš čia, nuo TKS kupolo
Norint gauti puikių kadrų, astronautui reikėjo pasitreniruoti. Per devynias dienas, kai Atlantis buvo prijungta prie TKS, jis laisvalaikiu bandė šaudyti esant silpnam apšvietimui. Fotografas ant TKS lango įtaisė fotoaparato laikiklį ir nušovė šiaurės pašvaistę. Devynias dienas astronautas keitė daugybę fotoaparato nustatymų, kad fotografuodamas pasiektų geriausią efektą.
Kol Atlantida nebuvo išjungta, stotyje tvyrojo pakili atmosfera. Tačiau šaudyklai atsikabinus ir išskridus daugybei astronautų, likusių žmonių nuotaika smarkiai pasikeitė. „Paskutinę dieną, trimis pamainomis dirbant aštuonias valandas, nusprendžiau su visais atsisveikinti, nes žinojau, kad jie išskris ir tai nepasikartos. Nusprendėme surengti ypatingą ceremoniją...“, – sakė Fossum.
Renginys buvo surengtas, astronautai vieni kitiems pasakė daug gerų dalykų, ir šaudykla išvyko namo. Leisdamasis į Atlantidą Fossum sugebėjo padaryti apie 100 nuotraukų. Fotografuodamas jis pastebėjo, kad jam dreba rankos, nes tai buvo paskutinis kartas, o nuotraukos turėjo palikti istorinę akimirką.
Atlantida į TKS pristatė didelį kiekį maisto, o įgula surengė kažkokį atsisveikinimo vakarėlį su krūva skanėstų (jei astronautų maistą taip galima pavadinti).
Paskutinis šaudyklo „Atlantis“ paleidimas
„Space Shuttle“ arba tiesiog „Shuttle“ (angl. Space Shuttle – „Space Shuttle“) – amerikietiškas daugkartinio naudojimo transporto erdvėlaivis. Kuriant projektą buvo manoma, kad šaudyklės dažnai skris į orbitą ir iš jos, pristatydamos krovinius, žmones ir įrangą.
Šaudyklų projektą NASA užsakymu nuo 1971 metų sukūrė Šiaurės Amerikos Rockwell. Sistemoje buvo naudojamos septintojo dešimtmečio „Apollo“ mėnulio moduliams sukurtos technologijos: eksperimentai su kietojo kuro stiprintuvais, jų atskyrimo ir degalų gavimo iš išorinio bako sistemos. Įgyvendinant projektą buvo sukurti penki šaudykla ir vienas prototipas. Deja, du laivai buvo sunaikinti per avarijas. Skrydžiai į kosmosą buvo vykdomi nuo 1981 metų balandžio 12 dienos iki 2011 metų liepos 21 dienos.
1985 m. NASA planavo, kad iki 1990 m. bus 24 paleidimai per metus, o kiekvienas erdvėlaivis atliks iki 100 skrydžių į kosmosą. Deja, šaudykla skrisdavo kur kas rečiau – per 30 eksploatavimo metų buvo atlikti 135 paleidimai. Didžiąją dalį skrydžių (39) atliko lėktuvas „Discovery“.
Šaudyklė „Columbia“ buvo pirmasis veikiantis daugkartinio naudojimo orbitinis lėktuvas. Jis pradėtas statyti 1975 m. kovą, o 1979 m. kovą buvo perkeltas į NASA Kenedžio kosminį centrą. Tragiškai erdvėlaivis „Columbia“ žuvo per katastrofą 2003 m. vasario 1 d., kai nusileido į Žemės atmosferą.
Paskutinis Atlantidos nusileidimas pažymėjo eros pabaigą
2011 m. liepos 21 d. 09:57 UTC erdvėlaivis Atlantis nusileido Kenedžio kosmoso centre ant 15 kilimo ir tūpimo tako. Tai buvo 33-asis „Atlantis“ skrydis ir 135-oji kosminė ekspedicija, kuri yra „Space Shuttle“ projekto dalis.
Šis skrydis buvo paskutinis vienos ambicingiausių kosmoso programų istorijoje. Projektas, kuriam kosmoso tyrinėjimu užsiėmė JAV, nė kiek nesibaigė taip, kaip kadaise matė jo kūrėjai.
Daugkartinio naudojimo erdvėlaivių idėja atsirado tiek SSRS, tiek JAV kosmoso amžiaus aušroje, septintajame dešimtmetyje. JAV perėjo prie praktinio jo įgyvendinimo 1971 m., kai Šiaurės Amerikos Rokvelas gavo NASA užsakymą sukurti ir sukurti visą daugkartinio naudojimo erdvėlaivių parką.
Pagal programos autorių idėją daugkartiniai laivai turėjo tapti efektyvia ir patikima priemone astronautus ir krovinius iš Žemės nugabenti į artimą Žemės orbitą. Įrenginiai turėjo skraidinti maršrutu „Žemė – Kosmosas – Žemė“, kaip šaudykla, todėl programa buvo pavadinta „Space Shuttle“ – „Space Shuttle“.
Iš pradžių „šaudykla“ buvo tik dalis didesnio projekto, kurio metu buvo sukurta didelė orbitinė stotis, talpinanti 50 žmonių, bazė Mėnulyje ir nedidelė orbitinė stotis Žemės palydovo orbitoje. Atsižvelgiant į idėjos sudėtingumą, NASA buvo pasirengusi pradiniame etape apsiriboti tik didele orbitine stotimi.
Kai šiuos planus patvirtino Baltieji rūmai, JAV prezidentas Richardas Niksonas temdė akyse nulių skaičius siūlomoje projekto sąmatoje. JAV išleido didžiulę sumą, kad aplenktų SSRS pilotuojamose „mėnulio lenktynėse“, tačiau toliau finansuoti kosmoso programas tikrai astronominėmis sumomis buvo neįmanoma.
Pirmasis paleidimas per Kosmonautikos dieną
Nixonui atmetus šiuos projektus, NASA ėmėsi gudrybės. Slėpdamas planus dėl didelės orbitinės stoties, prezidentui buvo pristatytas projektas sukurti daugkartinį erdvėlaivį kaip sistemą, galinčią uždirbti pelną ir susigrąžinti investicijas, komerciniais pagrindais paleidžiant palydovus į orbitą.
Naujasis projektas buvo nusiųstas nagrinėti ekonomistams, kurie padarė išvadą, kad programa atsipirktų, jei per metus būtų vykdoma ne mažiau kaip 30 daugkartinio naudojimo laivų nuleidimo, o vienkartinių laivų nuleidimas būtų visiškai sustabdytas.
NASA buvo įsitikinusi, kad šie parametrai yra gana pasiekiami, o „Space Shuttle“ projektas sulaukė prezidento ir JAV Kongreso pritarimo.
Iš tiesų, vardan „Space Shuttle“ projekto, JAV atsisakė vienkartinių erdvėlaivių. Be to, iki devintojo dešimtmečio pradžios buvo priimtas sprendimas karinių ir žvalgybinių transporto priemonių paleidimo programą perkelti į „šaudyklas“. Kūrėjai tikino, kad jų tobuli stebuklingi įrenginiai atvers naują kosmoso tyrinėjimo puslapį, privers atsisakyti milžiniškų išlaidų ir netgi leis pasipelnyti.
Pats pirmasis daugkartinio naudojimo laivas, daugelio „Star Trek“ gerbėjų prašymu pramintas „Enterprise“, niekada nepateko į kosmosą, jis buvo naudojamas tik nutūpimo technikoms praktikuoti.
Pirmasis pilnavertis daugkartinio naudojimo erdvėlaivis buvo pradėtas statyti 1975 m., o baigtas 1979 m. Jis buvo pavadintas „Columbia“ - pagal burlaivio, kuriame buvo, pavadinimo Kapitonas Robertas Grėjus 1792 m. gegužę tyrinėjo Britų Kolumbijos vidaus vandenis.
1981 m. balandžio 12 d. „Kolumbija“ su įgula Johnas Youngas ir Robertas Crippenas sėkmingai paleistas iš Kanaveralo kyšulio kosmodromo. Paleidimas nebuvo planuojamas sutapti su 20-osiomis paleidimo metinėmis Jurijus Gagarinas bet likimas taip lėmė. Paleidimas, iš pradžių planuotas kovo 17 d., buvo kelis kartus atidėtas dėl įvairių problemų ir galiausiai buvo įvykdytas balandžio 12 d.
Kolumbijos startas. Nuotrauka: wikipedia.org
kilimo avarija
Daugkartinio naudojimo laivų flotilė 1982 metais buvo papildyta „Challenger“ ir „Discovery“, o 1985 metais – su „Atlantis“.
„Space Shuttle“ projektas tapo JAV pasididžiavimu ir vizitine kortele. Apie jo atvirkštinę pusę žinojo tik specialistai. Laivai, dėl kurių JAV pilotuojama programa buvo nutraukta ištisus šešerius metus, toli gražu nebuvo tokie patikimi, kaip tikėjosi kūrėjai. Beveik kiekvieną paleidimą lydėjo trikčių šalinimas prieš paleidimą ir skrydžio metu. Be to, paaiškėjo, kad „šaudyklų“ eksploatavimo kaštai realybėje yra kelis kartus didesni, nei numatyta projekte.
NASA kritikai buvo raminami – taip, trūkumų yra, bet jie nereikšmingi. Kiekvieno iš laivo resursai skirti 100 skrydžių, iki 1990 metų bus 24 paleidimai per metus, o „šaudykla“ nerys pinigų, o duos pelno.
1986 m. sausio 28 d. iš Kanaveralo kyšulio turėjo įvykti 25-osios ekspedicijos paleidimas pagal Space Shuttle programą. Erdvėlaivis „Challenger“ buvo išsiųstas į kosmosą, kuriam tai buvo 10-oji misija. Be profesionalių astronautų, įgula buvo įtraukta mokytoja Christa McAuliffe, konkurso „Mokytojas erdvėje“ nugalėtojas, turėjęs vesti keletą pamokų iš orbitos Amerikos moksleiviams.
Į šį startą buvo prikaustytas visos Amerikos dėmesys, kosmodrome buvo Kristos artimieji ir draugai.
Tačiau 73-ią skrydžio sekundę, prieš kosmodrome esančius žmones ir milijonus žiūrovų, „Challenger“ sprogo. Septyni laive buvę astronautai žuvo.
Iššaukėjo mirtis. Nuotrauka: commons.wikimedia.org
„Avos“ amerikiečių kalba
Dar niekada kosmonautikos istorijoje katastrofa nepareikalavo tiek daug gyvybių vienu metu. JAV pilotuojamų skrydžių programa buvo nutraukta 32 mėnesiams.
Tyrimas parodė, kad nelaimės priežastis buvo dešiniojo kietojo kuro stiprintuvo sandarinimo žiedo pažeidimas paleidimo metu. Pažeidus žiedą, akceleratoriaus šone išdegė skylė, iš kurios srovės srove smigo link išorinio kuro bako.
Aiškinant visas aplinkybes, paaiškėjo labai negražios detalės apie NASA vidinę „virtuvę“. Visų pirma NASA vadovai apie sandarinimo žiedų defektus žinojo nuo 1977 m., ty nuo Kolumbijos pastatymo. Tačiau jie atsisakė galimos grėsmės, pasikliaudami amerikietišku „gal“. Galiausiai viskas baigėsi baisia tragedija.
Po Challenger mirties buvo imtasi priemonių ir padarytos išvados. „Shuttle“ tobulinimas nesiliovė visais vėlesniais metais, o projekto pabaigoje jie jau buvo visiškai skirtingi laivai.
Norėdami pakeisti prarastą „Challenger“, buvo pastatytas „Endeavour“, kuris buvo pradėtas eksploatuoti 1991 m.
Shuttle Endeavour. Nuotrauka: Public Domain
Nuo Hablo iki TKS
Negalima kalbėti tik apie „šaudyklų“ trūkumus. Jų dėka pirmą kartą kosmose buvo atlikti darbai, kurių iki tol nebuvo, pavyzdžiui, sugedusių erdvėlaivių remontas ir net jų grįžimas iš orbitos.
Būtent „Discovery“ šaudyklė į orbitą išgabeno dabar žinomą Hablo teleskopą. „Shuttle“ dėka teleskopas orbitoje buvo taisomas keturis kartus, o tai leido pratęsti jo veikimą.
„Shuttle“ į orbitą buvo iškeltos iki 8 žmonių įgulos, o vienkartinės sovietinės „sąjungos“ į kosmosą galėjo pakelti ir į Žemę grįžti ne daugiau kaip 3 žmones.
Dešimtajame dešimtmetyje, uždarius sovietinio daugkartinio naudojimo erdvėlaivio „Buran“ projektą, į orbitinę stotį „Mir“ pradėjo skraidyti amerikietiški šaudykla. Šie laivai taip pat atliko svarbų vaidmenį statant Tarptautinę kosminę stotį, į orbitą pristatydami modulius, kurie neturėjo savo varomosios sistemos. Šauliai taip pat pristatė į TKS įgulas, maistą ir mokslinę įrangą.
Brangus ir mirtinas
Tačiau, nepaisant visų privalumų, bėgant metams tapo akivaizdu, kad „šaudykla“ niekada neatsikratys savo „šaudyklių“ trūkumų. Žodžiu, kiekvieno skrydžio metu astronautai turėjo susidoroti su remontu, pašalindami įvairaus sunkumo problemas.
Apie 25–30 skrydžių per metus iki 1990-ųjų vidurio nebuvo nė kalbos. Rekordiniai programos metai buvo 1985-ieji su devyniais skrydžiais. 1992 ir 1997 metais buvo atlikti 8 skrydžiai. NASA ilgą laiką norėjo tylėti apie projekto atsipirkimą ir pelningumą.
2003 m. vasario 1 d. erdvėlaivis Columbia baigė 28-ąją misiją savo istorijoje. Ši misija buvo atlikta neprisijungus prie TKS. 16 dienų trukusiame skrydyje dalyvavo septyni įgula, įskaitant pirmąjį izraeliečių astronautas Ilanas Ramonas. „Kolumbijai“ grįžtant iš orbitos ryšys su ja nutrūko. Netrukus vaizdo kameros danguje užfiksavo sparčiai Žemės link besiveržiančias laivo skeveldras. Visi septyni laive buvę astronautai žuvo.
Tyrimo metu buvo nustatyta, kad „Columbia“ starte deguonies bako šilumos izoliacijos gabalas atsitrenkė į „Shuttle“ kairiojo sparno plokštumą. Nusileidus iš orbitos į laivo konstrukcijas prasiskverbė kelių tūkstančių laipsnių temperatūros dujos. Tai lėmė sparnų konstrukcijų sunaikinimą ir tolesnę laivo mirtį.
Taigi dvi šaudyklų katastrofos nusinešė 14 astronautų gyvybių. Tikėjimas projektu buvo galutinai pakirstas.
Paskutinė erdvėlaivio „Columbia“ įgula. Nuotrauka: Public Domain
Eksponatai muziejui
Maršrutiniai skrydžiai buvo nutraukti pustrečių metų, o juos atnaujinus iš esmės nuspręsta, kad programa bus galutinai užbaigta ateinančiais metais.
Kalbama ne tik apie žmonių aukas. „Space Shuttle“ projektas niekada nepasiekė iš pradžių planuotų parametrų.
Iki 2005 m. vieno maršrutinio skrydžio kaina siekė 450 mln. USD, tačiau su papildomomis išlaidomis ši suma siekė 1,3 mlrd.
Iki 2006 m. bendra „Space Shuttle“ projekto kaina siekė 160 mlrd.
Vargu ar kas nors Jungtinėse Valstijose galėjo tuo patikėti 1981 m., tačiau sovietinis vienkartinis erdvėlaivis Sojuz – kuklūs vietinės pilotuojamos kosmoso programos darbiniai arkliukai – laimėjo konkursą dėl kainos ir patikimumo iš šaudyklų.
2011 m. liepos 21 d. erdvėlaivių odisėja pagaliau baigėsi. Per 30 metų jie atliko 135 skrydžius, iš viso apskriedami aplink Žemę 21 152 orbitas ir nuskriedami 872,7 milijono kilometrų, į orbitą iškeldami 355 kosmonautus ir astronautus bei 1,6 tūkstančio tonų krovinių.
Visi „vežėjai“ užėmė savo vietas muziejuose. „Enterprise“ eksponuojama karinio jūrų laivyno ir kosmoso muziejuje Niujorke, „Smithsonian Institution“ muziejuje Vašingtone yra „Discovery“, „Endeavour“ rado prieglobstį Kalifornijos mokslo centre Los Andžele, o „Atlantis“ amžiams stovėjo Kosmoso centre, pavadintame. po Kennedy Floridoje.
Jų centre laivas „Atlantis“. Kennedy. Nuotrauka: commons.wikimedia.org
Nutraukus šaudyklinius skrydžius, JAV jau ketverius metus astronautų į orbitą išgabenti negali kitaip, kaip tik padedant „Sojuz“.
Amerikos politikai, laikydami tokią padėtį JAV nepriimtina, ragina paspartinti naujo laivo kūrimo darbus.
Tikimės, kad nepaisant skubėjimo, „Space Shuttle“ programos pamokos bus išmoktos ir bus išvengta „Challenger“ ir „Columbia“ tragedijų pasikartojimo.
Maršrutai. Space Shuttle programa. Aprašymas ir specifikacijos
Daugkartinis transporto erdvėlaivis yra pilotuojamas erdvėlaivis, skirtas pakartotinai naudoti ir pakartotinai panaudoti grįžus iš tarpplanetinės ar dangaus erdvės.
Šaudyklų programą NASA užsakymu nuo 1971 metų ėmėsi Šiaurės Amerikos Rockwell.
Iki šiol tik dvi valstybės turi patirties kuriant ir eksploatuojant tokio tipo erdvėlaivius – JAV ir Rusija. JAV jie didžiuojasi sukūrę visą seriją Space Shuttle laivų, taip pat mažesniais projektais pagal kosmoso programą X-20 Dyna Soar, NASP, VentureStar. SSRS ir Rusijoje buvo suprojektuotas „Buran“, taip pat mažesnė „Spiral“, „LKS“, „Zarya“, „MAKS“, „Clipper“.
Daugkartinio naudojimo erdvėlaivio Buran eksploatavimas SSRS/Rusijoje įstrigo dėl itin nepalankių ekonominių sąlygų. JAV, pradedant nuo 1981 m. ir baigiant 2011 m., buvo atlikti 135 skrydžiai, kuriuose dalyvavo 6 šaudyklės - „Enterprise“ (neskrido į kosmosą), „Columbia“, „Discovery“, „Challenger“, „Atlantis“ ir „Endeavour“. Intensyvus šaudmenų naudojimas padėjo į orbitą iškelti neatskiriamas Spacelab ir Seyshub stotis, taip pat pristatyti krovinius ir transporto įgulas į TKS. Ir tai nepaisant „Challenger“ nelaimių 1983 m. ir „Columbia“ 2003 m.
MTKK „Space Shuttle“ susideda iš trijų komponentų:
Erdvėlaivis, orbitinis raketinis lėktuvas (orbiteris), pritaikytas paleisti į orbitą.
Išorinis kuro bakas su skysto vandenilio ir deguonies tiekimu pagrindiniams varikliams.
Du kietojo kuro raketų stiprintuvai, kurių tarnavimo laikas yra 126 sekundės po paleidimo.
Kietojo kuro stiprintuvai ant parašiutų patenka į vandenį ir yra paruošti kitam naudojimui.
„Space Shuttle“ šoninis stiprintuvas (angl. Solid Rocket Booster; SRB) yra kietas raketų stiprintuvas, kurio pora naudojama šaudyklėms paleisti ir skristi. Jie sukuria 83% MTTK kosminio šautuvo paleidimo traukos. Tai didžiausias ir galingiausias kietojo kuro variklis, kada nors skridęs, didžiausia raketa, kada nors sukurta ir sukurta pakartotiniam naudojimui. Šoniniai stiprintuvai sukuria pagrindinę trauką, kad pakeltų Space Shuttle sistemą nuo paleidimo aikštelės ir pakeltų į 46 km aukštį. Be to, abu šie varikliai neša išorinio bako ir orbitos svorį, pernešdami krovinius per savo konstrukcijas į mobiliąją paleidimo platformą. Greitintuvo ilgis – 45,5 m, skersmuo – 3,7 m, paleidimo svoris – 580 tūkst. kg, iš kurių 499 tūkst. kg – kietasis kuras, o likusi dalis – greitintuvo konstrukcija. Bendra stiprintuvų masė sudaro 60% visos konstrukcijos (šoniniai stiprintuvai, pagrindinis kuro bakas ir šaudykla)
Kiekvieno stiprintuvo paleidimo trauka yra maždaug 12,45 MN (tai yra 1,8 karto daugiau nei F-1 variklio, naudojamo raketoje Staurn-5 skrydžiams į Mėnulį), trauka, praėjus 20 sekundžių po paleidimo, trauka pakyla iki 13,8 MN. (1400 tf). Sustoti po jų paleidimo neįmanoma, todėl jie paleidžiami patvirtinus, kad trys pagrindiniai laivo varikliai veikia teisingai. Praėjus 75 sekundėms po atsiskyrimo nuo sistemos 45 km aukštyje, stiprintuvai, tęsdami skrydį pagal inerciją, pasiekia didžiausią skrydžio aukštį (apie 67 km), o po to, naudodamiesi parašiuto sistema, nusileidžia vandenyne, maždaug 226 km atstumu nuo paleidimo vietos. Aptaškymas vyksta vertikalioje padėtyje, tūpimo greičiui 23 m/s. Techninio aptarnavimo laivai paima stiprintuvus ir pristato juos į gamyklą regeneruoti ir pakartotinai panaudoti.
Šoninių akceleratorių konstrukcija.
Šoninių stiprintuvų struktūra apima: variklį (įskaitant kėbulą, degalus, uždegimo sistemą ir antgalį), konstrukcinius elementus, atskyrimo sistemas, nukreipimo sistemą, gelbėjimo avionikos sistemą, pirotechnikos įtaisus, stabdžių sistemą, traukos vektoriaus valdymo sistemą ir avarinį savireguliatorių. naikinimo sistema.
Kiekvieno akceleratoriaus apatinis rėmas yra pritvirtintas prie išorinio bako dviem šoniniais siūbavimo laikikliais ir įstrižu tvirtinimu. Viršuje kiekvienas SRB yra pritvirtintas prie išorinio bako priekiniu nosies kūgio galu. Paleidimo aikštelėje kiekvienas SRB yra pritvirtintas prie mobiliosios paleidimo aikštelės keturiais pirovaržtais, kurie nutrūksta paleidžiant ant stiprintuvo apatinės sijonos.
Greitintuvų konstrukcija susideda iš keturių individualiai pagamintų plieninių segmentų. Šių SRB elementų surinkimas poromis surenkamas gamybos įmonėje ir pristatomas geležinkeliu į Kenedžio kosmoso centrą galutiniam surinkimui. Segmentai laikomi kartu antkakliu, jungu ir kaiščiais, užsandarinti trimis O žiedais (prieš Challenger katastrofą 1986 m. buvo naudojami tik du) ir karščiui atsparia juosta.
Kurą sudaro amonio pechlorato (oksidatorius, 69,9 % masės), aliuminio (degalai, 16 %), geležies oksido (katalizatorius, 0,4 %), polimero (tokių kaip en:PBAN arba en:HTPB, kurie naudojami kaip rišiklis) mišinys. ), stabilizatorius ir papildomas kuras, 12,04%) ir epoksidinis kietiklis (1,96%). Specifinis mišinio impulsas yra 242 sekundės jūros lygyje ir 268 sekundės vakuume.
Šaudyklė paleidžiama vertikaliai, naudojant visą šaudyklų varomųjų variklių trauką ir dviejų kietojo kuro stiprintuvų galią, kuri užtikrina apie 80 % sistemos paleidimo traukos. Likus 6,6 sekundės iki numatyto paleidimo laiko (T), uždegami trys maitintojo varikliai, varikliai įjungiami nuosekliai su 120 milisekundžių intervalu. Po trijų sekundžių varikliai pasiekia visą paleidimo galią (100 %). Lygiai paleidimo momentu (T=0) vienu metu užsidega šoniniai greitintuvai, susprogdinami aštuoni piroįtaisai, pritvirtinantys sistemą prie paleidimo komplekso. Sistema pradeda kilti. Vėliau sistema pasukama žingsniu, sukimu ir posūkiu, kad būtų pasiektas tikslinio orbitos polinkio azimutas. Žingsnis palaipsniui mažėja (trajektorija nukrypsta nuo vertikalės į horizontą, „atgal žemyn“ schemoje), atliekami keli trumpalaikiai atramos variklių droseliai, siekiant sumažinti dinamines konstrukcijos apkrovas. Didžiausio aerodinaminio aukščio (Max Q) momentais pagrindinių variklių galia sumažinama iki 72%. G jėgos šiame sistemos paleidimo etape yra (maks.) apie 3 G.
Po 126 sekundžių po kėlimo 45 km aukštyje šoniniai stiprintuvai atjungiami nuo sistemos. Tolesnis kilimas vykdomas pagrindiniais šaudyklų varikliais, kuriuos maitina išorinis degalų bakas. Jie baigia savo darbą, kai laivas pasiekia 7,8 km/s greitį didesniame nei 105 km aukštyje, kol degalai visiškai nesibaigia. 30 sekundžių po to, kai varikliai nustoja veikti, išorinis degalų bakas atsiskiria.
Praėjus 90 s po tanko atskyrimo, duodamas greitėjimo impulsas užbaigti pakilimą į orbitą tuo momentu, kai laivas pasiekia judėjimo balistine trajektorija apogėjų. Reikalingas pakartotinis pagreitis atliekamas trumpam įjungiant orbitinės manevravimo sistemos variklius. Ypatingais atvejais šiai užduočiai atlikti buvo naudojami du nuoseklūs variklių paleidimai įsibėgėjimui (pirmas impulsas padidino apogėjaus aukštį, antrasis suformavo apskritą orbitą). Šis skrydžio profilis leidžia išvengti bako numetimo į tą pačią orbitą kaip ir pats šaudyklė. Tankas nukrenta, judėdamas balistine trajektorija į Indijos vandenyną. Tuo atveju, jei nepavyksta sukurti papildomo pakilimo impulso, laivas gali įveikti vieno posūkio maršrutą labai žema trajektorija ir grįžti į bazę.
Bet kuriuo skrydžio etapu, taikant atitinkamas procedūras, numatytas avarinis skrydžio nutraukimas.
Jau susiformavus žemai etaloninei orbitai (apie 250 km aukščio žiedinė orbita), iš maitintojų variklių išpilamos kuro likučiai ir evakuojami jų kuro linijos. Laivas įgauna ašinę orientaciją. Atsidaro krovinių skyriaus durys, todėl laivo šiluminė kontrolė. Erdvėlaivių sistemos perkeliamos į orbitinio skrydžio konfigūraciją.
Nusileidimas susideda iš kelių etapų. Pirmasis yra stabdymo impulso išdavimas deorbitai, maždaug puse orbitos prieš nusileidimo vietą, o šaudyklė skrenda į priekį apverstoje padėtyje. Orbitiniai manevriniai varikliai šiuo metu veikia maždaug 3 minutes. Šaudyklės būdingas greitis, atėmus iš šaudyklos orbitinio greičio, yra 322 km/h. Šio lėtėjimo pakanka, kad orbitos perigėjas būtų atmosferoje. Tada atliekamas žingsnio posūkis, atsižvelgiant į reikiamą orientaciją patekti į atmosferą. Įplaukdamas į atmosferą laivas patenka į ją maždaug 40° atakos kampu. Išlaikydamas šį nuolydžio kampą, laivas atlieka kelis S formos manevrus su 70° nuolydžiu, efektyviai sulėtindamas viršutiniuose atmosferos sluoksniuose (įskaitant užduotį sumažinti sparno pakėlimą, o tai šiuo metu nepageidautina). Astronautai patiria maksimalią 1,5 g g jėgą. Sumažinus pagrindinę orbitos greičio dalį, erdvėlaivis toliau leidžiasi kaip sunkus sklandytuvas su mažu pakėlimo ir pasipriešinimo santykiu, palaipsniui mažindamas jo žingsnį. Vertikalus šaudyklės greitis nusileidimo fazės metu yra 50 m/s. Tūpimo slydimo trajektorijos kampas taip pat labai didelis – apie 17–19°. Maždaug 500 m aukštyje laivas išlyginamas ir paleidžiama važiuoklė. Juostos prisilietimo momentu greitis yra apie 350 km/h, po to atliekamas stabdymas ir atleidžiamas stabdymo parašiutas.
Skaičiuojama erdvėlaivio buvimo orbitoje trukmė – dvi savaitės. 1996 m. lapkritį „Columbia“ maršrutinis autobusas atliko ilgiausią kelionę – 17 dienų 15 valandų 53 minutes. Kolumbijos maršrutinis autobusas taip pat trumpiausią kelionę atliko 1981 m. lapkritį – 2 dienos 6 valandos 13 minučių. Paprastai tokių laivų skrydžiai trukdavo nuo 5 iki 16 dienų.
Mažiausią įgulą sudaro du astronautai, vadas ir pilotas. Didžiausią šaudyklų įgulą sudaro aštuoni astronautai (Challenger, 1985). Paprastai laivo įgulą sudaro nuo penkių iki septynių astronautų. Nebuvo jokių nepilotuojamų paleidimų.
Šaudyklų, ant kurių jie apsistojo, orbita buvo maždaug nuo 185 km iki 643 km.
Naudingasis krovinys, pristatytas į orbitą, priklauso nuo tikslinės orbitos, į kurią paleidžiamas laivas, parametrų. Didžiausia naudingosios apkrovos masė, kurią galima nugabenti į kosmosą, kai ji paleidžiama į žemą orbitą su maždaug 28 ° (Kanaveralo paleidimo vietos platuma), yra 24,4 tonos. Paleidžiant į orbitas, kurių posvyris didesnis nei 28°, atitinkamai sumažėja galima leistina krovinio masė (pavyzdžiui, paleidžiant į poliarinę orbitą, šaudyklės keliamoji galia sumažėjo perpus – iki 12 tonų).
Maksimalus pakrauto erdvėlaivio svoris orbitoje yra 120–130 tonų. Nuo 1981 m. į orbitą šaudyklėmis buvo pristatyta daugiau nei 1370 tonų naudingų krovinių.
Maksimali iš orbitos pristatomo krovinio masė – iki 14 400 kg.
Dėl to iki 2011 m. liepos 21 d. šaudykla atliko 135 skrydžius, iš kurių: „Discovery“ – 39, „Atlantis“ – 33, „Columbia“ – 28, „Endeavour“ – 25, „Challenger“ – 10.
„Space Shuttle“ projektas prasidėjo 1967 m., kai „Apollo“ programai buvo likę daugiau nei metai. Tai buvo pilotuojamų skrydžių į kosmosą perspektyvų apžvalga pasibaigus NASA Mėnulio programai.
1968 m. spalio 30 d. dvi NASA būstinės (Hjustone ir Maršalo kosmoso centras Hantsvilyje) pasiūlė kosmoso įmonėms sukurti daugkartinio naudojimo kosmoso sistemą, kuri, remiantis skaičiavimais, turėtų sumažinti kosmoso agentūros išlaidas. intensyvus naudojimas.
1970 m. rugsėjis yra data, kai JAV viceprezidento S. Agnew vadovaujama kosmoso darbo grupė oficialiai įformino du detalius galimų programų projektus, sukurtus specialiai tolesniems kosmoso tyrinėjimo žingsniams nustatyti.
Didelis projektas apėmė:
? erdvėlaiviai;
Orbitiniai vilkikai;
Didelė orbitinė stotis Žemės orbitoje (iki 50 įgulos narių);
Maža orbitinė stotis Mėnulio orbitoje;
Gyvenamosios bazės Mėnulyje sukūrimas;
Pilotuojamos ekspedicijos į Marsą;
Žmonių nusileidimas Marso paviršiuje.
Mažas projektas reiškė tik didelės orbitinės stoties sukūrimą Žemės orbitoje. Tačiau abiejuose projektuose buvo aišku, kad orbitiniai skrydžiai, tokie kaip stočių tiekimas, krovinių pristatymas į orbitą ilgo nuotolio ekspedicijoms arba laivų blokai tolimojo nuotolio skrydžiams, įgulos keitimas ir kitos užduotys Žemės orbitoje turi būti vykdomos. daugkartinio naudojimo sistema, kuri buvo vadinama Space Shuttle.
Buvo planų sukurti atominį šaudyklą – šaudyklą su branduoline instaliacija NERVA, kuri buvo sukurta ir išbandyta septintajame dešimtmetyje. Planuota, kad toks laivas galės vykdyti ekspedicijas tarp Žemės ir Mėnulio bei tarp Žemės ir Marso.
Tačiau JAV prezidentas Richardas Niksonas atmetė visus pasiūlymus, nes net ir pigiausiam pasiūlymui per metus prireikė 5 mlrd. NASA atsidūrė kryžkelėje – reikėjo arba pradėti naują didelę plėtrą, arba paskelbti apie pilotuojamos programos sustabdymą.
Pasiūlymas buvo suformuluotas iš naujo ir orientuotas į komerciškai pelningą projektą paleidžiant į orbitą palydovus. Ekonomistų patirtis patvirtino, kad pradėjus 30 skrydžių per metus ir visiškai atsisakius naudoti vienkartinius vežėjus, Space Shuttle sistema gali būti ekonomiška.
JAV Kongresas priėmė projektą sukurti kosminių šaudyklių sistemą.
Kartu buvo nustatytos sąlygos, pagal kurias šaudyklėms įpareigojama paleisti į žemės orbitą visus perspektyvius Gynybos ministerijos, CŽV ir JAV NSA įrenginius.
kariniai reikalavimai
Lėktuvas turėjo iškelti į orbitą iki 30 tonų naudingą apkrovą, grįžti į Žemę iki 14,5 tonos, turėti ne mažiau kaip 18 m ilgio ir 4,5 m skersmens krovinių skyrių. Tai buvo optinio žvalgybos palydovo KH-11 KENNAN dydis ir svoris, panašus į Hablo teleskopą.
Suteikti galimybę orbiteriui manevruoti į šoną iki 2000 km, kad būtų patogu leistis į ribotą skaičių karinių aerodromų.
Oro pajėgų sprendimu buvo nuspręsta Vanderbergo oro pajėgų bazėje Kalifornijoje pastatyti savo techninį, paleidimo ir tūpimo kompleksą, skirtą paleisti į aplinkines orbitas (su 56–104 ° pokrypiu).
„Space Shuttle“ programa nebuvo skirta naudoti kaip „kosminiai bombonešiai“. Bet kuriuo atveju to nepatvirtino nei NASA, nei Pentagonas, nei JAV Kongresas. Atvirų dokumentų, pasakojančių apie tokius ketinimus, nėra. Susirašinėjime tarp projekto dalyvių, kaip ir atsiminimuose, tokie „subombardavimo“ motyvai nėra minimi.
1957 m. spalio 24 d. buvo paleistas kosminio bombonešio X-20 Dyna-Soar projektas. Tačiau sukūrus siloso pagrindu veikiančius ICBM ir branduolinių povandeninių laivų parką, ginkluotą branduolinėmis balistinėmis raketomis, orbitinių bombonešių kūrimas JAV buvo laikomas netinkamu. Po 1961 metų „bombonešių“ misijas pakeitė žvalgyba ir „apžiūra“. 1962 m. vasario 23 d. gynybos sekretorius McNamara patvirtino galutinį programos restruktūrizavimą. Nuo to momento „Dyna-Soar“ buvo oficialiai pavadinta tyrimų programa, kurios užduotis buvo ištirti ir parodyti galimybę pilotuojamam orbitiniam sklandytuvui atlikti pakartotinio įėjimo manevrus ir nusileisti ant kilimo ir tūpimo tako tam tikroje Žemės vietoje reikiamu tikslumu. Iki 1963 m. vidurio Gynybos departamentas pradėjo svyruoti dėl Dyna-Soar programos veiksmingumo. O 1963 m. gruodžio 10 d. gynybos sekretorius McNamara atšaukė Dyno-Soar projektą.
„Dyno-Soar“ neturėjo techninių charakteristikų, kurių pakaktų ilgalaikiam išbuvimui orbitoje, jo paleidimas užtruko ne kelias valandas, o daugiau nei parą ir reikėjo naudoti sunkiosios klasės raketas, o tai neleidžia naudoti tokių. transporto priemonių pirmajam arba atsakomajam branduoliniam smūgiui.
Nepaisant to, kad „Dyno-Soar“ buvo atšauktas, daugelis patobulinimų ir įgytos patirties vėliau buvo panaudoti kuriant orbitinius erdvėlaivius, tokius kaip „Space Shuttle“.
Sovietų vadovybė atidžiai stebėjo „Space Shuttle“ programos vystymąsi, tačiau, matydami „paslėptą karinę grėsmę“ šaliai, padarė dvi pagrindines prielaidas:
Erdvėlaiviai gali būti naudojami kaip branduolinių ginklų nešėjai (smūgiams iš kosmoso gabenti);
Šiais šaudyklėmis iš Žemės orbitos galima pagrobti sovietinius palydovus, taip pat ilgalaikes skraidymo stotis „Saliut“ ir pilotuojamas orbitines stotis „Almaz“. Gynybai pirmajame etape sovietų OPS buvo aprūpinta modifikuota Nudelmano - Richterio sukurta HP-23 pabūkla (Shield-1 sistema), kurią vėliau pakeitė "Shield-2", sudaryta iš kosmoso-kosmoso raketų. . Sovietų vadovybei atrodė, kad amerikiečių ketinimai pagrobti sovietinius palydovus buvo pateisinami dėl krovinių skyriaus matmenų ir deklaruojamo grąžinamo krovinio, artimo Almazo masei. Sovietų vadovybė nebuvo informuota apie tuo pat metu projektuojamo optinio žvalgybos palydovo KH-11 KENNAN matmenis ir svorį.
Dėl to sovietų vadovybė priėjo prie išvados, kad jie sukurs savo daugiafunkcę kosmoso sistemą, kurios charakteristikos būtų ne prastesnės nei Amerikos kosminio šautuvo programa.
„Space Shuttle“ serija buvo naudojama kroviniams iškelti į orbitas 200–500 km aukštyje, atlikti mokslinius eksperimentus, aptarnauti orbitinius erdvėlaivius (surinkti, remontuoti).
Dešimtajame dešimtmetyje pagal sąjunginę Mir-Space Shuttle programą buvo padaryti devyni prijungimai su Mir stotimi.
Per 20 šaudyklų veikimo metų buvo atlikta daugiau nei tūkstantis šių erdvėlaivių atnaujinimų.
Šaudyklės suvaidino didelį vaidmenį įgyvendinant Tarptautinės kosminės stoties projektą. Kai kuriuos TKS modulius atgabeno amerikietiški šaudykla (Rassvet į orbitą atgabeno Atlantis), tie, kurie neturi savo varomųjų sistemų (skirtingai nei Zarya, Zvezda kosminiai moduliai ir Pirs, Poisk moduliai, jie buvo prijungti kaip dalis Progress M- CO1), o tai reiškia, kad jie negali manevruoti ieškant stoties ir priartėti prie jos. Galimas variantas, kai nešančiosios raketos į orbitą paleistas modulis būtų paimtas specialiu „orbitiniu vilkiku“ ir atvežtas į stotį prijungti.
Tačiau naudoti šaudyklas su didžiuliais krovinių skyriais tampa nepraktiška, ypač kai nereikia skubiai pristatyti naujų modulių į TKS be varomųjų sistemų.
Techniniai duomenys
Erdvėlaivio matmenys
„Space Shuttle“ matmenys, palyginti su „Sojuz“.
Shuttle "Endeavour" su atviru krovinių skyriumi.
Space Shuttle programa buvo paskirta pagal tokią sistemą: pirmąją kodų derinio dalį sudarė santrumpa STS (angl. Space Transportation System – kosminio transporto sistema) ir šaudyklinio skrydžio serijos numeris. Pavyzdžiui, STS-4 reiškia ketvirtąjį „Space Shuttle“ programos skrydį. Serijos numeriai buvo priskirti kiekvieno skrydžio planavimo etape. Tačiau tokio planavimo metu dažnai pasitaikydavo atvejų, kai laivo paleidimas buvo atidėtas arba atidėtas kitai datai. Taip atsitiko, kad skrydis su didesniu serijos numeriu buvo paruoštas skristi anksčiau nei kitas skrydis, numatytas vėliau. Eilės numeriai nesikeitė, todėl skrydžiai su didesniu serijos numeriu dažnai vykdavo anksčiau nei skrydžiai su mažesniu serijos numeriu.
1984-ieji yra žymėjimo sistemos pasikeitimo metai. Pirmoji STS dalis išliko, tačiau serijos numeris buvo pakeistas kodu, susidedančiu iš dviejų skaitmenų ir vienos raidės. Pirmasis šio kodo skaitmuo atitiko paskutinį NASA fiskalinių metų skaitmenį, kuris tęsėsi nuo spalio iki spalio. Pavyzdžiui, jei skrydis atliktas 1984 m. prieš spalį, tada imamas skaičius 4, jei spalį ir vėliau, tada skaičius 5. Antrasis skaitmuo šioje kombinacijoje visada buvo 1. Šis skaičius buvo naudojamas paleidžiant iš Kanaveralo kyšulio. . Buvo manoma, kad numeris 2 būtų buvęs panaudotas paleidimams iš Vanderbergo oro pajėgų bazės Kalifornijoje. Tačiau tai niekada neatėjo į laivų paleidimą iš Vanderbrego. Raidė paleidimo kode atitiko einamųjų metų paleidimo serijos numerį. Tačiau net ir šio eilinio atgalinio skaičiavimo nebuvo laikomasi, todėl, pavyzdžiui, skrydis STS-51D įvyko anksčiau nei skrydis STS-51B.
Pavyzdys: STS-51A skrido 1984 m. lapkritį (numeris 5), pirmasis skrydis naujais biudžetiniais metais (A raidė), paleistas iš Kanaveralo kyšulio (numeris 1).
Po Challenger avarijos 1986 m. sausį NASA grįžo prie senosios žymėjimo sistemos.
Paskutiniai trys maršrutiniai skrydžiai buvo atlikti su šiomis užduotimis:
1. Įrangos ir medžiagų pristatymas ir atgal.
2. Surinkimas ir tiekimas ISS, pristatymas ir montavimas ISS magnetinis alfa spektrometras(Alfa magnetinis spektrometras, AMS).
3. ISS surinkimas ir tiekimas.
Visos trys užduotys buvo įvykdytos.
Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis, Endeavour.
Iki 2006 m. visos šaudyklų naudojimo išlaidos siekė 16 milijardų dolerių, o šiais metais buvo paleista 115. Vidutinė kaina už paleidimą buvo 1,3 milijardo JAV dolerių, tačiau didžioji išlaidų dalis (dizainas, atnaujinimai ir kt.) nepriklauso nuo paleidimų skaičiaus.
Kiekvieno maršrutinio skrydžio kaina buvo apie 450 mln. USD, NASA numatė 22 skrydžius nuo 2005 m. vidurio iki 2010 m. apie 1 mlrd. USD 300 mln. tiesioginių išlaidų. Už šias lėšas šaudyklinis orbitinis lėktuvas vienu skrydžiu į TKS galėtų nugabenti 20–25 tonas krovinių, įskaitant TKS modulius, plius 7–8 astronautus (palyginimui, vienkartinės nešančiosios raketos „Proton-M“, kurios naudingoji apkrova yra 22, kaina). tonų šiuo metu yra 70–100 mln.
Pervežimo programa oficialiai baigėsi 2011 m. Visi aktyvūs maršrutiniai autobusai bus nutraukti po paskutinio skrydžio.
2011 m. liepos 8 d., penktadienį, paskutinis „Atlantis“ paleidimas buvo atliktas su keturių žmonių įgula. Šis skrydis baigėsi 2011 m. liepos 21 d.
„Space Shuttle“ programa truko 30 metų. 5 laivai per tą laiką atliko 135 skrydžius. Iš viso jie padarė 21 152 apsisukimus aplink Žemę ir nuskrido 872,7 mln. Kaip naudingoji apkrova buvo pakelta 1,6 tūkst. Orbitoje buvo 355 astronautai ir kosmonautai.
Pabaigus „Space Shuttle“ programos darbus, laivai bus perkelti į muziejus. Į kosmosą neskraidantis „Enterprise“ jau perkeltas į Smithsonian Institution muziejų Vašingtono Dulleso oro uosto teritorijoje bus perkeltas į Karinio jūrų laivyno ir aviacijos muziejų Niujorke. Erdvėlaivis „Discovery“ užims vietą Smithsonian. Erdvėlaivis „Endeavour“ nuolat stovės Los Andžele, o „Space Shuttle Atlantis“ bus eksponuojamas Kenedžio kosmoso centre Floridoje.
„Space Shuttle“ programai buvo paruoštas pakaitalas – erdvėlaivis „Orion“, kuris iš dalies yra daugkartinis, tačiau kol kas ši programa buvo atidėta.
Daugelis ES šalių (Vokietija, Didžioji Britanija, Prancūzija), taip pat Japonija, Indija ir Kinija atlieka savo daugkartinio naudojimo laivų tyrimus ir bandymus. Tarp jų yra Hermes, HOPE, Singer-2, HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, Shenlong ir kt.
Šaudyklų kūrimo darbus Ronaldas Reiganas pradėjo 1972 m. (sausio 5 d.) - tą dieną, kai buvo patvirtinta nauja NASA programa. Ronaldas Reiganas per „Žvaigždžių karų“ programą teikė galingą paramą kosmoso programai, kad išlaikytų lyderystę ginklavimosi varžybose su SSRS. Ekonomistai atliko skaičiavimus, pagal kuriuos šaudyklų naudojimas padėjo sumažinti prekių ir įgulų gabenimo į kosmosą išlaidas, leido atlikti remontą kosmose, paleisti į orbitą branduolinius ginklus.
Dėl neįvertintų eksploatacinių kaštų daugkartinio naudojimo transporto erdvėlaivis laukiamos naudos neatnešė. Tačiau tobulinant variklių sistemas, medžiagas ir technologijas MTKK taps pagrindiniu ir neginčijamu sprendimu kosmoso tyrinėjimų srityje.
Daugkartinio naudojimo erdvėlaiviams reikalingos nešančios raketos, pavyzdžiui, SSRS tai buvo Energija (speciali sunkiosios klasės raketa). Jo naudojimą padiktavo paleidimo vietos vieta aukštesnėse platumose, palyginti su Amerikos sistema. NASA darbuotojai naudoja du kietojo kuro stiprintuvus ir paties šaudyklo variklius, kad vienu metu paleistų šaudyklas, kurių kriogeninis kuras gaunamas iš išorinio bako. Išeikvojus kuro išteklius, stiprintuvai atsiskirs ir išsitaškys parašiutų pagalba. Išorinis rezervuaras atsiskiria tankiuose atmosferos sluoksniuose ir ten dega. Greitintuvai gali tarnauti pakartotinai, tačiau turi savo ribotus išteklius.
Sovietinė raketa „Energija“ turėjo iki 100 tonų keliamąją galią ir ja buvo galima gabenti ypač didelius krovinius, tokius kaip kosminių stočių elementai, tarpplanetiniai laivai ir kai kurie kiti.
MTTK taip pat yra suprojektuoti su horizontaliu paleidimu kartu su garsiniu arba ikigarsiniu nešikliu pagal dviejų pakopų schemą, galinčią nuplukdyti laivą į tam tikrą tašką. Kadangi pusiaujo platumos palankesnės paleisti, galimas degalų papildymas iš oro. Pristačius laivą į tam tikrą aukštį, MTTK atsiskiria ir savo variklių dėka patenka į etaloninę orbitą. Pavyzdžiui, naudojant tokią sistemą sukurtas erdvėlaivis „SpaceShipOne“ jau tris kartus kirto 100 km virš jūros lygio ribą. Būtent šį aukštį FAI pripažįsta kosmoso riba.
Vieno etapo paleidimo schema, pagal kurią laivas naudoja tik savo variklius, nenaudojant papildomų kuro bakų, daugumai specialistų atrodo neįmanoma su šiandienos mokslo ir technologijų raida.
Vienpakopės sistemos privalumai eksploatacinio patikimumo požiūriu dar neatsveria hibridinių nešėjų ir itin lengvų medžiagų kūrimo sąnaudų, kurios būtinos projektuojant tokį laivą.
Šiuo metu kuriamas daugkartinio naudojimo erdvėlaivis su vertikaliu kilimu ir tūpimu naudojant variklio galią. Labiausiai išvystytas pasirodė JAV sukurtas ir jau eilę bandymų praėjęs Delta Clipper.
JAV ir Rusijoje kuriami „Orion“ ir „Rus“ laivai, kurie yra iš dalies pakartotinai naudojami.
Shuttle Discovery
„Discovery“, trečiasis NASA daugkartinio naudojimo transporto erdvėlaivis, NASA tarnybą pradėjo 1982 m. lapkritį. NASA dokumentuose jis nurodytas kaip OV-103 (Orbiter Vehicle). Pirmojo skrydžio data yra 1984 m. rugpjūčio 30 d., pakilimas iš Kanaveralo kyšulio. Paskutinio paleidimo metu „Discovery“ buvo seniausias veikiantis šaulys.
„Discovery“ buvo pavadintas vieno iš dviejų laivų, kuriais britas Jamesas Cookas 1770-aisiais tyrinėjo Aliaskos ir Kanados šiaurės vakarų pakrantes, taip pat atrado Havajų salas, vardu. „Discovery“ taip pat buvo pavadintas vieno iš dviejų laivų, kuriais Henry Hudson tyrinėjo Hadsono įlanką 1610–1611 m., vardu. Dar du Britų geografijos draugijos atradimai tyrinėjo Šiaurės ir Pietų ašigalius 1875 ir 1901 m.
„Discovery“ šaudyklė tarnavo kaip Hablo kosminio teleskopo transportas, nugabenant jį į orbitą ir dalyvavo dviejose jo remonto ekspedicijose. Endeavour, Columbia ir Atlantis taip pat dalyvavo tokiuose Hablo techninės priežiūros skrydžiuose. Paskutinė ekspedicija į ją vyko 2009 m.
Iš laivo „Discovery“ taip pat buvo paleistas zondas „Ullis“ ir trys relės palydovai. Būtent šis šaulys perėmė paleidimą po tragedijų su „Challenger“ (STS-51L) ir „Columbia“ (STS-107).
1998 m. spalio 29 d. yra „Discovery“ paleidimo data su Johnu Glennu, kuriam tuo metu buvo 77 metai (tai antrasis jo skrydis).
Rusijos astronautas Sergejus Krikalevas buvo pirmasis kosmonautas, skridęs šautuvu. Šis laivas buvo vadinamas „Atradimu“.
2011 m. kovo 9 d., 10:57:17 vietos laiku, kosminis šaulys „Discovery“ paskutinį kartą nusileido Kenedžio kosmoso centre Floridoje, iš viso išdirbęs 27 metus. Pasibaigus eksploatacijai, maršrutinis autobusas bus perkeltas į Nacionalinį Smitsono instituto oro ir kosmoso muziejų Vašingtone.
Iš autoriaus knygos Didžioji sovietinė enciklopedija (TE). TSB Iš knygos Pistoletas ir revolveris Rusijoje autorius Fedosejevas Semjonas Leonidovičius1 lentelė Užsienio gamybos savaiminio užsikrovimo pistoletų taktinės ir techninės charakteristikos" Pistoleto markė "Parabellum" R.08 "Parabellum artilerija" Mauzeris "K-96 modelis 1912 Walter" R.38 "Colt" M1911 "Browning" mod. 1900 „Browning“ arr. 1903 „Browning“ arr.
Iš knygos „Naujausia faktų knyga“. 3 tomas [Fizika, chemija ir technologijos. Istorija ir archeologija. Įvairūs] autorius Kondrašovas Anatolijus PavlovičiusKas yra erdvėlaivis? Kosminis laivas
Iš knygos Enciklopedinis sparnuotų žodžių ir posakių žodynas autorius Serovas Vadimas VasiljevičiusMaksimali programa. Minimali programa Iš TSKP istorijos. Išraiškos gimė rengiant RSDLP II kongreso, vykusio (1903 m.) iš pradžių Briuselyje, paskui Londone, programą.Šiuolaikine kalba vartojama juokais ir ironiškai: maksimali programa – tikslai.
Iš knygos 100 puikių aviacijos ir astronautikos rekordų autorius Zigunenko Stanislavas NikolajevičiusVEŽĖLĖJAI Įsivaizduokite, kas nutiktų, jei kiekvienas iš mūsų po pirmos kelionės savo automobilį išsiųstų į sąvartyną?.. Tuo tarpu dauguma erdvėlaivių ir raketų yra vienkartiniai. Ir skristi į kosmosą bent taip, kaip skrendame lėktuvais, iki
Iš knygos Elektros tinklų projektavimo vadovas autorius Karapetyanas I. G.5.4.2. GIS specifikacijos Pagrindiniai GIS elementai (jungikliai, skyrikliai, šynos, srovės ir įtampos transformatoriai ir kt.) yra uždengti korpusuose (blokuose), užpildytuose SF6 dujomis. Tokios konstrukcijos numato modulinį skirstomųjų įrenginių konstravimo principą.
Iš knygos „Visa ūkininko enciklopedija“. autorius Gavrilovas Aleksejus Sergejevičius Iš knygos Tarptautinės laivų susidūrimų prevencijos taisyklės [COLREGs-72] autorius autorius nežinomas1 priedas ŠVIESŲ IR ŽENKLŲ VIETA IR SPECIFIKACIJOS 1. APIBRĖŽIMAS Sąvoka "aukštis virš korpuso" reiškia aukštį virš viršutinio ištisinio denio. Šis aukštis turi būti matuojamas nuo taško, esančio vertikaliai žemiau įrengimo vietos.
Iš knygos 100 didžiųjų astronautikos paslapčių autorius Slavinas Stanislavas Nikolajevičius3 priedas SIGNAALINIŲ PRIETAISŲ SPECIFIKACIJOS 1. ŠILPUKAI a. Pagrindinis signalo dažnis turi būti 70–700 Hz diapazone. Signalo girdimumo diapazonas turėtų būti nustatomas pagal tokius dažnius, kurie gali apimti pagrindinį ir (arba) vieną ar daugiau
Iš knygos Nešiojamoji priešlėktuvinė raketų sistema „Strela-2“ autorius SSRS gynybos ministerija„Shuttle“ prieš „Buran“ Nuo „Space Shuttle“ programos pradžios pasaulyje ne kartą buvo bandoma sukurti naujus daugkartinio naudojimo erdvėlaivius. „Hermes“ projektas buvo pradėtas plėtoti Prancūzijoje 70-ųjų pabaigoje, o vėliau tęsiamas Europos rėmuose
Iš knygos Kompiuterio pamoka: greitai, lengvai, efektyviai autorius Gladkis Aleksejus Anatoljevičius Iš knygos „Naujausia tinkamo remonto enciklopedija“. autorius Nesterova Daria Vladimirovna1.2. Pagrindinės kompiuterio techninės charakteristikos Pagrindinės kompiuterio techninės charakteristikos yra: kietojo disko dydis, procesoriaus taktinis dažnis ir RAM kiekis. Žinoma, tai toli gražu ne visi kompiuteriui prieinami parametrai ir jo veikimas
Iš knygos Apsaugos sistemų su piroelektriniais jutikliais vadovas autorius Kaškarovas Andrejus Petrovičius Iš autorės knygos3.1.2. Pagrindinės techninės charakteristikos Pagrindinės Mirage-GE-iX-Ol įrenginio techninės charakteristikos yra šios: Maksimali išėjimo apkrovos srovė +12 V…………………….. 100 mA Perjungimo relė 12 V…………………… …….Suvartojama srovė budėjimo režime ... 350 MA srovės suvartojimas
Iš autorės knygos3.2.2. Pagrindinės techninės charakteristikos Pagrindinės Mirage-GSM-iT-Ol valdiklio techninės charakteristikos yra šios: GSM/GPRS ryšio tinklų skaičius……………………… 2 Ryšio kanalų testavimo laikotarpis…. nuo 10 sek.. Pranešimų pristatymo laikas………………. 1-2 sek (TCP/IP)Pagrindinis
Programos istorija "Kosminis laivas" prasidėjo septintojo dešimtmečio pabaigoje, Amerikos nacionalinės kosmoso programos triumfo įkarštyje. 1969 metų birželio 20 dieną Mėnulyje išsilaipino du amerikiečiai Neilas Armstrongas ir Edwinas Aldrinas. Laimėjusi „mėnulio“ lenktynes, Amerika puikiai įrodė savo pranašumą ir taip išsprendė savo pagrindinę prezidento paskelbtą kosmoso tyrinėjimo užduotį. Džonas Kenedis savo garsiojoje kalboje 1962 m. gegužės 25 d.: „Tikiu, kad mūsų žmonės gali išsikelti sau užduotį išlaipinti žmogų Mėnulyje ir saugiai grąžinti jį į Žemę iki šio dešimtmečio pabaigos“.
Taigi 1969 m. liepos 24 d., Apollo 11 įgulai grįžus į Žemę, amerikiečių programa prarado savo paskirtį, o tai iš karto paveikė ateities planų peržiūrą ir asignavimų „Apollo“ programai mažinimą. Ir nors skrydžiai į Mėnulį tęsėsi, Amerika susidūrė su klausimu: ką žmogui toliau daryti kosmose?
Kad toks klausimas iškils, buvo akivaizdu dar gerokai prieš 1969 m. liepos mėn. Ir pirmasis evoliucinis bandymas atsakyti buvo natūralus ir pagrįstas: NASA pasiūlė, naudodama unikalią Apollo programai sukurtą techniką, išplėsti darbo erdvėje apimtį: atlikti ilga ekspedicija į Mėnulį, ant jo paviršiaus pastatyti bazę, sukurti tinkamas gyventi kosmines stotis nuolatiniam Žemės stebėjimui, organizuoti gamyklas kosmose, pagaliau pradėti pilotuojamus Marso, asteroidų ir tolimų planetų tyrinėjimus ir tyrinėjimus...
Net pradiniame šios programos etape reikėjo išlaikyti išlaidas civilinei erdvei bent 6 mlrd. USD per metus. Tačiau Amerika – turtingiausia pasaulio šalis – negalėjo sau to leisti: prezidentui L. Johnsonui reikėjo pinigų paskelbtoms socialinėms programoms ir karui Vietname. Todėl 1968 metų rugpjūčio 1 dieną, likus metams iki nusileidimo Mėnulyje, buvo priimtas esminis sprendimas: apriboti nešančiųjų raketų „Saturn“ gamybą iki pirmo užsakymo – 12 „Saturn-1V“ kopijų ir 15 „Saturn-5“ gaminių. Tai reiškė, kad Mėnulio technologija nebebus naudojama – ir iš visų pasiūlymų dėl tolimesnės „Apollo“ programos plėtros galiausiai liko tik „Skylab“ eksperimentinė orbitinė stotis. Reikėjo naujų tikslų ir naujų techninių priemonių, kad žmonės galėtų patekti į kosmosą, todėl 1968 m. spalio 30 d. dvi NASA būstinės (Manned Spacecraft Center - MSC - Hiustone ir Marshall Space Center - MSFC - Huntsville) kreipėsi į Amerikos kosmoso firmas su pasiūlymas išnagrinėti galimybę sukurti daugkartinio naudojimo erdvės sistemą.
Prieš tai visos nešančiosios raketos buvo vienkartinės – iškeldamos naudingąjį krovinį (PG) į orbitą, jos išeikvodavo be pėdsakų. Erdvėlaiviai taip pat buvo vienkartiniai, išskyrus rečiausią išimtį pilotuojamų erdvėlaivių srityje – „Mercury“ skrido du kartus su serijos numeriais 2, 8 ir 14, o antrasis „Gemini“. Dabar suformuluotas uždavinys: sukurti daugkartinio naudojimo sistemą, kai po skrydžio sugrįžtų ir nešančiajai raketai, ir erdvėlaiviui, kuris būtų naudojamas pakartotinai ir taip 10 kartų sumažinti kosminio transporto operacijų kaštus, o tai kontekste buvo labai svarbu. biudžeto deficito.
1969 m. vasario mėn. keturioms įmonėms buvo užsakyti tyrimai, siekiant nustatyti labiausiai sutarčiai pasirengusias iš jų. 1970 m. liepos mėn. dvi firmos jau gavo užsakymus atlikti išsamesnius tyrimus. Lygiagrečiai buvo atlikti tyrimai MSC techniniame direktorate, vadovaujant Maxime'ui Fage.
Vežėjas ir laivas buvo suplanuoti kaip su sparnuotais ir pilotuojami. Jie turėjo paleisti vertikaliai, kaip įprasta raketa. Lėktuvas vežėjas veikė kaip pirmasis sistemos etapas ir, atskyrus laivą, nusileido aerodrome. Laivas buvo iškeltas į orbitą dėl laive esančio kuro, įvykdė misiją, deorbitavo ir taip pat nusileido „kaip lėktuvas“. Sistema buvo pavadinta „Space Shuttle“ – „Space Shuttle“.
Rugsėjo mėnesį viceprezidento S. Agnew vadovaujama darbo grupė, suformuota naujiems tikslams kosmose suformuluoti, pasiūlė du variantus: „maksimaliai“ – ekspediciją į Marsą, pilotuojamą stotį Mėnulio orbitoje ir sunkiąją arti Žemės esančią stotį. 50 žmonių, aptarnaujami laivai daugkartinio naudojimo. „Mažiausiai“ – tik kosminė stotis ir erdvėlaivis. Tačiau prezidentas Niksonas atmetė visas galimybes, nes net ir pigiausias kainavo 5 milijardus dolerių per metus.
NASA susidūrė su nelengvu pasirinkimu: reikėjo arba pradėti naują esminę plėtrą, leidžiančią sutaupyti personalą ir sukauptą patirtį, arba paskelbti apie pilotuojamos programos nutraukimą. Nuspręsta primygtinai reikalauti šaudyklo sukūrimo, tačiau pristatyti jį ne kaip transporto laivą kosminės stoties surinkimui ir priežiūrai (o laikant jį rezerve), o kaip sistemą, galinčią nešti pelną ir atgauti investicijas. komerciniais pagrindais paleidžiant palydovus į orbitą. 1970 m. atliktas ekonominis vertinimas parodė, kad esant tam tikroms sąlygoms (mažiausiai 30 maršrutinių skrydžių per metus, mažos eksploatavimo išlaidos ir visiškas vienkartinių laikmenų pašalinimas) iš esmės galima atsipirkti.
Atkreipkite dėmesį į šį labai svarbų dalyką, kad suprastumėte maršrutinio autobuso istoriją. Koncepcinių naujosios transporto sistemos atsiradimo tyrimų etape buvo pakeistas esminis požiūris į dizainą: užuot kūrę konkrečių tikslų aparatą už skirtas lėšas, kūrėjai bet kokia kaina pradėjo „traukdami ausis“. ekonominius skaičiavimus ir būsimas eksploatavimo sąlygas, išsaugoti esamą šaudyklų projektą, išsaugant sukurtas gamybos patalpas ir darbo vietas. Kitaip tariant, šaudyklė nebuvo sukurta užduotims, o užduotys ir ekonominis pagrindimas buvo pritaikytos jo projektui, siekiant išsaugoti pramonę ir Amerikos pilotuojamą kosmoso programą. Šį požiūrį Kongrese „išstūmė“ „kosmoso“ fojė, susidedanti iš senatorių – „aerokosminių“ valstijų – pirmiausia Floridos ir Kalifornijos – vietinių gyventojų.
Būtent toks požiūris suklaidino sovietų ekspertus, kurie nesuprato tikrųjų motyvų, priėmusių sprendimą kurti šaudyklą. Juk SSRS atlikti šaudyklo deklaruoto ekonominio naudingumo patikros skaičiavimai parodė, kad jo sukūrimo ir eksploatavimo kaštai niekada neatsipirks (ir taip atsitiko!), o numatomas krovinių srautas „Žemės orbita“ -Žemė“ nebuvo aprūpinta realiomis ar numatomomis naudingosiomis apkrovomis. Nežinodami apie ateities planus kurti didelę kosminę stotį, mūsų ekspertai susidarė nuomonę, kad amerikiečiai kažkam ruošiasi – juk buvo sukurtas įrenginys, kurio galimybės gerokai numatė visus numatomus kosmoso panaudojimo tikslus... nepasitikėjimo, baimės ir netikrumo ugnį „pridėjo“ JAV Gynybos departamento dalyvavimas nustatant būsimą šatlo formą. Tačiau kitaip ir negalėjo būti, nes vienkartinių nešančiųjų raketų atsisakymas lėmė, kad šaudyklės taip pat turėtų paleisti visus perspektyvius Gynybos ministerijos, CŽV ir JAV Nacionalinio saugumo agentūros įrenginius. Kariuomenės reikalavimai buvo sumažinti iki šių:
- Pirmiausia, šaudyklė turėjo būti pajėgi iškelti į orbitą optinį-elektroninį žvalgybinį palydovą KH-II (karinį Hablo kosminio teleskopo prototipą), kuris buvo sukurtas aštuntojo dešimtmečio pirmoje pusėje ir užtikrina raišką ant žemės. šaudant iš orbitos ne blogiau kaip 0,3 m ; ir kriogeninių tarporbitinių vilkikų šeima. Slaptojo palydovo ir vilkikų geometriniai ir svorio matmenys lėmė krovinių skyriaus matmenis – ilgis ne mažesnis kaip 18 m, plotis (skersmuo) ne mažesnis kaip 4,5 metro. Panašiai buvo nustatytas ir šaudyklės gebėjimas į orbitą išgabenti iki 29 500 kg sveriantį krovinį ir iš kosmoso į Žemę grįžti iki 14 500 kg. Visi įmanomi civiliniai kroviniai be problemų atitinka nurodytus parametrus. Tačiau sovietų ekspertai, įdėmiai sekę šaudyklų projekto „sukūrimą“ ir nieko nežinoję apie naująjį amerikiečių šnipų palydovą, pasirinktus naudingo skyriaus matmenis ir šaudyklos keliamąją galią galėjo paaiškinti tik savo noru. „Amerikos kariškiai“, kad būtų galima apžiūrėti ir, jei reikia, pašalinti (tiksliau, užfiksuoti) iš orbitos TsKBEM sukurtos „DOS“ serijos (ilgalaikės orbitinės stotys) sovietinės pilotuojamos stotys ir karinės OPS (orbitinės pilotuojamos stotys) „Almaz“, kurį sukūrė OKB-52 V. Chelomey. OPS, beje, „tik tuo atveju“ buvo sumontuotas Nudelmano-Richterio sukurtas automatinis pistoletas.
- Antra, kariškiai pareikalavo, kad numatoma šoninio manevro vertė orbitos nusileidimo atmosferoje metu būtų padidinta nuo pradinių 600 km iki 2000–2500 km, kad būtų patogiau nusileisti ribotame skaičiuje karinių aerodromų. Kad pakiltų į aplinkinę orbitą (su 56º ... 104º pokrypiu), oro pajėgos nusprendė pastatyti savo techninius, paleidimo ir tūpimo kompleksus Vandenbergo oro pajėgų bazėje Kalifornijoje.
Kariuomenės reikalavimai naudingajai apkrovai iš anksto nulėmė orbitinio laivo dydį ir visos sistemos paleidimo masės vertę. Didesniam šoniniam manevrui reikėjo didelio pakėlimo esant hipergarsiniam greičiui – taip laive atsirado dvigubas sparnas ir galinga šiluminė apsauga.
1971 metais paaiškėjo, kad NASA negaus 9-10 milijardų dolerių, reikalingų pilnai daugkartinio naudojimo sistemai sukurti. Tai antrasis svarbus posūkis pervežimo istorijoje. Prieš tai dizaineriai vis dar turėjo dvi alternatyvas – išleisti daug pinigų plėtrai ir sukurti daugkartinio naudojimo kosminę sistemą, kurios kiekvieno paleidimo (ir apskritai operacijos) kaina būtų nedidelė, arba bandyti sutaupyti projektavimo etape ir perkelti išlaidas į ateityje, sukuriant brangią sistemą, kurią reikia naudoti dėl didelių vienkartinio paleidimo sąnaudų. Šiuo atveju didelę paleidimo kainą lėmė vienkartinių elementų buvimas ISS. Siekdami išsaugoti projektą, dizaineriai pasuko antruoju keliu, atsisakydami „brangaus“ kurdami daugkartinio naudojimo sistemą ir pasirinkdami „pigią“ pusiau daugkartinio naudojimo sistemą, taip nutraukdami visus planus dėl sistemos atsipirkimo ateityje.
1972 m. kovo mėn., remiantis Hiustono projektu MSC-040C, buvo patvirtinta šiandien mums žinomo šaudyklo išvaizda: paleidžiami kietojo kuro stiprintuvai, vienkartinis kuro komponentų bakas ir orbitinis laivas su trimis atramine varikliais. jos oro reaktyviniai varikliai, skirti tūpti. Tokios sistemos sukūrimas, kai viskas, išskyrus išorinį baką, yra naudojama pakartotinai, buvo įvertinta 5,15 mlrd.
Šiomis sąlygomis Nixonas paskelbė apie šaudyklo sukūrimą 1972 m. sausio mėn. Lenktynės jau vyko, o respublikonai džiaugėsi galėdami sulaukti „aerokosminių“ valstijų rinkėjų palaikymo. 1972 m. liepos 26 d. Šiaurės Amerikos Rokvelio kosminio transporto sistemų padaliniui buvo sudaryta 2,6 milijardo dolerių vertės sutartis, įskaitant orbiterio projektavimą, dviejų stendų ir dviejų skrydžio gaminių gamybą. Pagrindinių laivo variklių kūrimas buvo patikėtas „Rocketdyne“ – to paties „Rockwell“ padaliniui, išorinį kuro baką – Martin Marietta, stiprintuvus – „United Space Boosters Inc.“. o iš tikrųjų kietojo kuro varikliai – įmonėje Morton Thiokol. NASA MSC (orbitinė stadija) ir MSFC (kiti komponentai) buvo atsakingi ir prižiūrimi.
Iš pradžių skrydžio laivai buvo žymimi numeriais OV-101, OV-102 ir pan. Pirmieji du buvo pradėti gaminti JAV oro pajėgų gamykloje N42 Palmdeilyje 1974 m. birželį. OV-101 buvo išleistas 1976 m. rugsėjo 17 d. ir buvo pavadintas „Enterprise“ pagal mokslinės fantastikos televizijos serialo „Star Trek“ žvaigždėlaivį. Po horizontalaus skrydžio bandymų jį planuota paversti orbitiniu laivu, tačiau pirmasis į orbitą turėjo iškeliauti OV-102.
Atliekant „Enterprise“ bandymus – atmosferinius 1977 m. ir vibraciją 1978 m. – paaiškėjo, kad sparnus ir vidurinę fiuzeliažo dalį reikia gerokai sustiprinti. Šie sprendimai buvo iš dalies įdiegti OV-102 surinkimo proceso metu, tačiau laivo keliamoji galia turėjo būti apribota iki 80% nominalios. Antrasis skrydžio egzempliorius buvo reikalingas jau pilnavertis, galintis paleisti sunkiuosius palydovus, o norint sustiprinti OV-101 konstrukciją, jį tektų beveik visiškai išardyti. 1978 m. pabaigoje gimė sprendimas: statinį bandomąjį automobilį STA-099 būtų galima greičiau ir pigiau pristatyti į skrydžio būklę. 1979 m. sausio 5 ir 29 d. NASA sudarė sutartis su Rockwell International sukurti STA-099 į OV-099 (596,6 mln. USD 1979 m. kainomis), modifikuoti „Columbia“ po skrydžio bandymų (28 mln. USD) ir sukurti OV. -103 ir OV-104 (1653,3 mln. USD). O sausio 25 dieną visos keturios orbitos pakopos gavo savo pavadinimus: OV-102 tapo „Columbia“ (Kolumbija), OV-099 gavo „Challenger“ (Challenger), OV-103 – „Discovery“ (Discovery) ir OV. -104 - "Atlantis" (Atlantis). Vėliau, siekiant papildyti šaudyklų parką po Challenger mirties, buvo pastatytas VKS OV-105 Endeavour.
Taigi, kas yra „Space Shuttle“?
Struktūriškai Space Shuttle daugkartinio naudojimo transporto erdvės sistemą (MTKS) sudaro du gelbstini kietojo kuro stiprintuvai, kurie iš tikrųjų yra I pakopa, ir orbitinė transporto priemonė su trimis deguonies-vandenilio varikliais ir išoriniu degalų skyriumi, sudarančio II etapą, o kuro skyrius yra vienintelis vienkartinis visos sistemos elementas. Dvidešimt kartų numatoma naudoti kietojo kuro stiprintuvus, šimtą kartų – orbitinį laivą, o 55 skrydžiams skaičiuojami deguonies-vandenilio varikliai.
Projektuojant buvo daroma prielaida, kad toks MTKS, kurio paleidimo masė 1995-2050 tonų, galės pakilti į orbitą su 28,5 laipsnių pokrypiu. 29,5 tonų naudingoji apkrova į saulės sinchroninę orbitą - 14,5 tonos ir iš orbitos į Žemę grąžinama 14,5 t. Taip pat buvo manoma, kad MTKS paleidimų skaičių galima padidinti iki 55-60 per metus. Pirmojo skrydžio metu MTKS „Space Shuttle“ paleidimo masė buvo 2022 tonos, pilotuojamo orbitinio automobilio masė paleidimo į orbitą metu buvo 94,8 tonos, o tūpimo metu – 89,1 tonos.
Tokios sistemos kūrimas yra labai sudėtinga ir daug laiko atimanti problema, ką rodo faktas, kad šiandien kūrimo pradžioje nustatyti rodikliai, skirti bendrai sistemos sukūrimo kainai, jos paleidimo kainai ir laikui. kūryba nebuvo įvykdyta. Taigi kaina išaugo nuo 5,2 milijardo dolerių. (1971 m. kainomis) iki 10,1 mlrd. (1982 m. kainomis), paleidimo kaina - nuo 10,5 mln. iki 240 milijonų dolerių Pirmasis eksperimentinis skrydis, suplanuotas 1979 m., nepasiekė termino.
Iš viso iki šiol buvo pastatyti septyni šaudykla, penki laivai buvo skirti skrydžiams į kosmosą, iš kurių du žuvo per nelaimę.