Космічні кораблі

Всередині СА розміщені системи управління, контролю та крісла. Парашути розміщені у двох еліптичних циліндрах, для основної й запасної парашутної системи.

Були проведені модифікації «Союзу»: «Союз-Т» й «Союз-ТМ». Вони відрізнялися наявністю цифрової ЕОМ, об’єднаною руховою установкою, полегшеними парашутами, модифікованими системами орієнтації. Екіпаж знову став складатися із трьох чоловік, були повернуті сонячні батареї.

Космічні кораблі “Союз” були засобом доставки на всі радянські (російські) космічні станції, брали участь у проекті «Апполон-Союз». «Союз» також послужив основою Китаю для створення свого власного космічного корабля. Для виводу на орбіту використався носій «Союз».

 

 

Розробка в США космічного корабля Mercury почалася в 1958 році, і була багато в чому викликана запуском роком раніше в СРСР першого супутника Землі. Mercury створювався для відновлення престижу США. З його допомогою Америка планувала першою запустити людину в космос. Оскільки на той час у США були відсутні потужні ракетоносії, а також для перевірки систем корабля, проект Mercury складався із двох частин:

1. Польоти по суборбітальній траєкторії (без виходу в космос). Це дозволяло використати менш потужні ракети. Також це дозволяло провести перевірку робіт систем корабля й самопочуття пілота в умовах невагомості (нехай навіть і короткочасної). Також це дозволяло вивести людину в космос (але не на орбіту) швидше, ніж якщо розробляти відразу пілотований політ.

2. Після доведення ракети-носія, і перевірки роботи систем наступав етап пілотованих польотів, у якому повинні були відробити схему безпечного повернення пілота з орбіти і встановити остаточний пріоритет США в освоєнні космосу.

Зовнішній вигляд Mercury формувався в жорстких умовах внаслідок обмеження масу й часу. Він – найменший із всіх кораблів. Mercury являв собою конус із висотою 2 метри, діаметром нижньої основи 1, 892 метрів, верхньої 0, 66 м, діаметр закруглення днища 3, 05 м. Капсула входила більшою основою конуса в атмосферу, для захисту від 3000 градусної температури знизу кріпився спеціальний екран. Поверх екрана розташовувалися 3 двигуни для сходу з орбіти, і двигуни відділення від носія (тягою кожний по 191 кгс).

Об’єм Mercury – 1, 7 м2. Маса 1, 2-1, 4 т. Mercury – одномісний корабель, причому на відмінну від «Востока» головна роль приділялася не автоматиці, а людині.

Робоча орбіта 161-283 км. Для запусків використовувалися: ракета Redstone (суборбітальні польоти) і ракета-носій Atlas (орбітальні польоти).

 

 

Програма Gemini була ініційована Д. Кеннеді як створення корабля для польоту на Місяць. Було ясно, що сам корабель буде готовий не швидко, тому NASA вирішило створити двомісний корабель як проміжний між Mercury й Apollo, розробку цього корабля доручили фірмі “Рокуелл”. Офіційно NASA сповістила про це 7 грудня 1961 року, ім'я Gemini корабель одержав 3 січня 1962 року. Джемеіні був, мабуть, першим космічним кораблем США, який переважав аналогічний радянський. Корабель “Восход” програвав Gemini за більшістю параметрів.

Основними цілями програми Gemini були:

1. Дослідження можливостей людини й техніки в умовах космічного польоту тривалістю до двох тижнів.

2. Одержання додаткової інформації щодо впливу невагомості на членів екіпажу й відпрацьовування системи постійного медичного контролю протягом тривалих польотів.

3. Зближення й стикування з орбітальними космічними апаратами, маневри в складі зв'язки, використання систем маневрування пасивного космічного апарату.

4. Відпрацювання дій екіпажу під час виходу у відкритий космос, удосконалення методів спуску в атмосфері й приземлення космічного корабля в розрахунковій точці суші.

Джеміні мав масу близько 3, 8 тонни. Спусковий апарат мав «фаровидну» форму і максимальний діаметр 3 м. Усередині розташовувалася кабіна об’ємом 2, 55 м2, у якій могли розміститися два чоловіки в скафандрах, для кожного з них було катапультне крісло, яке підвищувало надійність системи.

Далі знаходився відсік системи орієнтації й апаратно-агрегатний відсік. Рухова установка Джеміниі дозволяла робити різні маневри на орбіті для пошуку інших кораблів, зміни висоти орбіти й т. д. На Джеміні стояла цифрова ЕОМ, яка могла керувати кораблем, вести автономну систему навігації, попереджати пілотів про критичні ситуації й помилки, які допущені ними.

Із Джеміні можна було виходити у відкритий космос. Це здійснювалося розгерметизацією всього апарату.

З 1964 по 1966 рік здійснили польоти 12 апаратів, у тому числі 2 безпілотних. Для відпрацювання стикування було створено спеціальний апарат Gemini Agena, який відігравав роль пасивної цілі. Для запуску Gemini застосовувалася ракета-носій Titan II.

 

 

Початок розробок комплексу «Буран» почався в 1975 році. Спочатку ім'ям «Буран» був названий весь комплекс. Тільки потім, перед самим запуском, ракету-носій назвали «Енергією», а ім'я «Буран» дали орбітальному човнику. У цьому розділі мова буде йти саме про орбітальний корабель. Буран зроблений за схемою “без хвоста” й є гіперзвуковим планером. На його зовнішній вигляд сильно вплинув американський «Шаттл», форма шаттла була вибрана для зменшення технічного ризику. Низько розташоване крило має площу 250 м2, вертикальне оперення 39 м2, баланс-щитки 10, 1 м2, що дозволяє Бурану планувати й здійснювати посадку, роблячи бічний маневр до 2000 км. Максимальна дальність при спуску 15000 км. Необхідна посадкова смуга 1100-2000 м, посадкова швидкість Бурану 300-330 км/год.

Буран має наступні габарити: довжина – 36, 4 м, висота на стоянці – 16, 45 м, розмах крила – 24 м, діаметр окружності, описуваної навколо поперечного контуру фюзеляжу – 5, 6 м, база шасі – 13 м, колія – 7 м. Екіпаж – 2-4 чоловіки, можна також взяти 6-8 «пасажирів», для екіпажау призначена кабіна об’ємом 100 м2. При стартовій масі 105 тонн, «Буран» може виводити на орбіту 30 тонн, і (що найважливіше) спускати до 20 тонн вантажу. Посадкова маса «порожнього» «Бурану» становить 82 тонн. Рухова установка «Бурану» працює на рідкому кисні й пальному «цикліні» й складається з 48-ми двигунів. Два двигуни тягою 8, 8 тонн кожний призначені для орбітального маневрування й розташовані у хвостовому відсіку. У блоках хвостового й носового відсіку є 38 двигунів тягою по 390 кг для управління рухом, і 8 двигунів прецизійних переміщень з тягою 200 кг.

Велика центральна обчислювальна машина корабля управляє кораблем на всіх етапах польоту, екіпаж має дублюючу функцію. В основі системи – комплекс із із 4 комп'ютерів. Теплозахист Бурану складається з 38000 плиток за схемою вуглець-вуглець масою 9 тонн. Буран зробив єдиний політ в 15 листопада 1988 року в безпілотному режимі й здійснив успішну посадку на космодром Байконур.

 

 

Відмінною рисою космічних кораблів багаторазового використання в цей час є те, що для їх запуску використовуються ракети-носії – наприклад у Радянському Союзі це була «Енергія», яка по суті була ракетоносієм особливо важкого класу, її використання для запуску орбітального корабля було викликано розташуванням стартової площадки в більш високих широтах у порівнянні з американською системою. У США під час запуску «Шаттла» одночасно використовуються два твердопаливних прискорювачі і двигуни самого орбітального корабля, кріогенне паливо для яких береться із зовнішнього бака. Після вироблення ресурсу відбувається відділення прискорювачів, які потім приводнюються, використовуючи парашутну систему. Пізніше відокремлюється зовнішній паливний бак і згоряє в щільних шарах атмосфери. Прискорювачі використовуються повторно, але мають обмежений ресурс.

Проектуються й комплекси із горизонтальним стартом, наприклад за двоступінчатою схемою з надзвуковим або дозвуковым літаком-носієм, який виводить космічний апарат на задану точку (можливий тривалий переліт з дозаправленням у повітрі до екваторіальних областей земної кулі з більш сприятливими умовами для запуску), піднімає його на певну висоту, після чого відбувається відділення комплексу і він виходить на опорну орбіту, використовуючи власні двигуни. Зокрема за такою схемою створений суборбітальний космічний літак «SpaceShipOne», який зробив три успішних стрибки на 100-кілометрову віддаль, визнану границею космічного простору.

Одноступінчата схема запуску, при якій повітряно-космічний літак використовує для запуску тільки власні двигуни більшістю фахівців вважається нездійсненною при сучасному рівні розвитку науки й техніки. Переваги такої схеми, в основному в експлуатації, надійності й часі підготовки до запуску.

 

 

1. Аврамов В. В. История освоения космоса//Авиация и космонавтика. № 4. – 2004.

2. Каратко А. С., Персевов В. П. Космическое машиностроение в СССР и за рубежом. – М. : Наука, 1986 г.

3. Чарнышев П. П. Полёты в космос// Авиация и космонавтика. № 1. – 2005.