Гагарин – миф или реальность? - [13] :: Флейм

SPACE SHUTTLE

Космический челнок или шаттл (англ. space shuttle — спэйс шаттл) — многоразовый транспортный космический корабль. Шаттл запускается в космос с помощью ракет-носителей, осуществляет манёвры на орбите как космический корабль и возвращается на Землю как самолёт. Подразумевалось, что шаттлы будут сновать, как челноки, между околоземной орбитой и Землей, доставляя полезные грузы в обоих направлениях. При разработке предусматривалось, что каждый из шаттлов должен был до 100 раз стартовать в космос. На практике же они используются значительно меньше. На сегодняшний день, больше всего полётов — тридцать три, совершил шаттл «Дискавери».

История применения
Космические корабли «Космический челнок» были созданы в США в рамках программы «Космическая транспортная система» («Space Transportation System» — STS, это сокращение вместе с порядковым номером применяется для обозначения полётов МТКК «Спейс Шаттл», например STS-114), разрабатываемой с 1971 года.

Шаттл «Колумбия» был первым действующим многоразовым орбитальным аппаратом. Его изготовили в 1979 году и передали Космическому центру НАСА имени Кеннеди. Шаттл «Колумбия» был назван по имени парусника, на котором капитан Роберт Грей в мае 1792 года исследовал внутренние воды Британской Колумбии (ныне штаты США Вашингтон и Орегон). В НАСА «Колумбия» имеет обозначение OV-102 (Orbiter Vehicle — 102). Шаттл «Колумбия» погиб 1 февраля 2003 года (полёт STS-107) при входе в атмосферу Земли перед посадкой. Это было 28-е космическое путешествие «Колумбии».

Второй космический челнок — «Челленджер» был передан НАСА в июле 1982 года. Он был назван по имени морского судна, исследовавшего океан в 1870-е годы. В НАСА «Челленджер» имеет обозначение — OV-099. «Челленджер» погиб при своём десятом запуске 28 января 1986 года.

Третий шаттл — «Дискавери» был передан НАСА в ноябре 1982 года. Шаттл «Дискавери» был назван по имени одного из двух судов, на которых, в 1770-х годах, британский капитан Джеймс Кук (англ. James Cook) открыл Гавайские острова и исследовал побережье Аляски и северо-западной Канады. Такое же имя («Дискавери») носило одно из судов Генри Хадсона, который в 1610—1611 годах исследовал Гудзонов залив. Ещё два «Дискавери» были построены Британским Королевским Географическим Обществом для исследования Северного полюса и Антарктики в 1875 и 1901 годах. В НАСА «Дискавери» имеет обозначение OV-103.

Четвёртый шаттл — «Атлантис» (Atlantis) вступил в строй в апреле 1985 года.

Пятый шаттл — «Индевор» (Endeavour) был построен взамен погибшего «Челленджера» и принят в эксплуатацию в мае 1991 года. Шаттл «Индевор» был назван также по имени одного из судов Джеймса Кука. Это судно использовалось в астрономических наблюдениях, которые позволили точно установить расстояние от Земли до Солнца. Этот корабль также участвовал в экспедициях по исследованию Новой Зеландии. В НАСА «Индевор» имеет обозначение OV-105.

До «Колумбии» был построен ещё один шаттл — «Энтерпрайз» (Enterprise), который в конце 70-х годов использовался только как тестовый аппарат для отработки методов посадки и не летал в космос. В самом начале предполагалось назвать этот орбитальный корабль — «Конституция» (Constitution) в честь двухсотлетия американской конституции. Позже, по многочисленным предложениям зрителей популярного телевизионного сериала «Стар трек» (Star Trek), было выбрано имя «Энтерпрайз». В НАСА «Энтерпрайз» имеет обозначение OV-101.

Конструкция
Шаттл состоит из трех основных компонентов: Орбитальный аппарат (Орбитер, Orbiter), который выводится на околоземную орбиту и который является, собственно, космическим кораблём; большой внешний топливный бак, для главных двигателей; и два твёрдотопливных ракетных ускорителя, которые работают в течение двух минут после старта. После выхода в космос орбитер самостоятельно возвращается на Землю и совершает посадку, как самолёт, на взлётно-посадочную полосу. Твёрдотопливные ускорители приводняются на парашютах и затем используются вновь. Внешний топливный бак сгорает в атмосфере.

Орбитер шаттла рассчитан примерно на двух-недельное пребывания на орбите. Самое длинное космическое путешествие совершил шаттл «Колумбия» в ноябре 1996 года (полёт STS-80) — 17 суток 15 часов 53 минуты. Обычные полёты шаттлов продолжаются от 5 до 16 суток. Наименьший экипаж шаттла состоит из двух астронавтов — командира и пилота. Наибольший экипаж шаттла — восемь астронавтов. Обычно в экипаж входят от пяти до семи астронавтов. Орбита шаттлов располагается на высоте приблизительно в пределах от 185 километров (115 миль) до 643 километров (400 миль).

Шаттл имеет самую большую полезную нагрузку из всех существующих в данный момент космических аппаратов. С 1981 года с помощью шаттлов было доставлено на орбиту более чем 1,36 миллиона килограммов (3 миллиона фунтов) полезных грузов. Больше чем 600 астронавтов участвовали в полётах шаттлов. В общей сложности шаттлы совершили 116 полётов, из них: «Дискавери» — 33, «Колумбия» — 28, «Атлантис» — 26, «Индевор» — 19, «Челленджер» — 10.

Задачи
Корабли «Спэйс шаттл» предназначены для вывода грузов на орбиты высотой 200—500 км, проведения научных исследований, обслуживания орбитальных космических аппаратов (монтажные и ремонтные работы).

Шаттлом «Дискавери», в апреле 1990 года, был доставлен на орбиту телескоп Хаббл (полёт STS-31). На шаттлах «Колумбия», «Дискавери» и «Индевор» были осуществлены четыре экспедиции по обслуживанию телескопа Хаббл. Эти миссии невозможно было выполнить какими-либо другими космическими аппаратами.

В 90-е годы шаттлы принимали участие в совместной российско-американской программе — «Спейс Шаттл»-«Мир». Было осуществлено девять стыковок со станцией «Мир». В течение всех двадцати лет, когда шаттлы были в эксплуатации, они постоянно развивались и модифицировались. Было сделано более тысячи значительных и незначительных модификаций к изначальному проекту шаттла.

Шаттлы играют очень важную роль в осуществлении проекта по созданию международной космической станции.

После катастрофы «Колумбии» в эксплуатации остаются три шаттла — «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Эти остающиеся шаттлы должны обеспечить достройку МКС до 2010 года. НАСА объявило об окончании эксплуатации шаттлов в 2010 году.

Программа «Спэйс шаттл», так же как и ответная программа «Энергия-Буран» изначально были ориентированы и для использования в военных целях. Оба космических челнока имеют конструктивные возможности для ядерной бомбардировки с земной орбиты. Внедрение таких систем позволило бы существенно сократить так называемое «подлётное время» для носителей ядерного оружия (до двух с половиной минут, вместо семи).

Технические данные
Размеры Спейс шаттла

Высота на стартовой позиции — 56,14 метров
* Вес при старте — 2.045 тонн
* Вес полезного груза — 29,5 тонн
* Процент полезного груза от общего веса — 1,4 %
* Подъёмная сила при старте — 28.590 килоньютонов

Твёрдотопливный ускоритель
* Длина — 45,46 метров
* Диаметр — 3,71 метров
* Общий вес двух ускорителей — 1.180 тонн
* Подъёмная сила двух ускорителей — 25.800 килоньютонов
* Время работы — 123 секунды

Внешний топливный бак
* Длина — 47,00 метров
* Диаметр — 8,38 метров
* Вес при старте — 756 тонн

Орбитер
* Длина — 37,24 метров
* Размах крыльев — 23,79 метров
* Вес (без полезного груза) — 80 тонн

Двигателей — 3 жидкостных двигателя
Подъёмная сила при старте — 5.010 килоньютонов

Список полётов шаттлов
Каждый пилотируемый полёт по программе «Спейс шаттл» имеет своё обозначение, которое состоит из сокращения STS — англ. Space Transportation System («Космическая транспортная система») плюс порядковый номер полёта шаттла. Например, STS-4 означает четвёртый полёт по программе «Спейс шаттл». Порядковые номера присваивались на стадии планирования для каждого полёта. Но в ходе подготовки многие полёты откладывались или переносились на другие сроки. Часто случалось так, что полёт, запланированный на более поздний срок и имеющий больший порядковый номер, оказывался готовым к полёту раньше, чем другой полёт, запланированный на более ранний срок. Раз присвоенные порядковые номера не изменялись, поэтому полёты с большим порядковым номером часто осуществлялись раньше, чем полёты с меньшим номером.

С 1984 года была введена новая система обозначений. Сокращение STS осталось, но порядковый номер был заменен кодовой комбинацией, которая состояла из двух цифр и одной буквы. Первая цифра в этой кодовой комбинации соответствовала последней цифре текущего года, но не календарного, а бюджетного года НАСА, который продолжался с октября по октябрь. Например, если полёт происходит в 1984 году до октября, то берётся цифра 4, если в октябре и позже, то — цифра 5. Второй цифрой в кодовой комбинации всегда была 1. Обозначение 1 было принято для запусков шаттлов с мыса Канаверал. Ранее планировалось, что шаттлы будут также стартовать с Военно-воздушной базы Ванденберг в Калифорнии; для этих стартов планировалась цифра 2. Но до запусков шаттлов с базы Ванденберг дело так и не дошло. Буква в кодовой комбинации соответствовала порядковому номера полёта шаттла в текущем году. Но, и этот порядок не соблюдался, так, например, полёт STS-51D состоялся раньше, чем полёт STS-51B.

Пример: полёт STS-51A — состоялся в ноябре 1984 года (цифра 5), это был первый полёт в новом бюджетном году (буква А), шаттл стартовал с мыса Канаверал (цифра 1).

После катастрофы «Челленджера» в январе 1986 года, НАСА вернулось к старой системе обозначения.
http://www.astronautix.com/lvs/shuttle.htm
http://www.specnaz.ru/article/?1030

Космический челнок «Буран»

Стартовый вес "Энергии" с "Бураном" - свыше 2 тысяч тонн. Четыре 4-камерных боковых двигателя первой ступени работают на кислородно-керосиновом топливе и имеют на старте тягу 750 тонн каждый, двигатели второй ступени работают на кислородно-водородном топливе. Вторая ступень имеет длину 60 м и тягу 600 тонн у Земли и 200 тонн в пустоте. Суммарная тяга на земле всех двигателей - 3600 тонн. Первые испытания на стенде оканчивались взрывами. Потом были успешные испытания и пуски.

А первое испытание "Энергии" с орбитальным кораблем начиналось трудно. Вначале возникли проблемы с энергоснабжением. То подъемный кран замкнул стрелой высоковольтную линию из Джезказгана, то орел замкнул крыльями две фазы на другой линии высоковольтной электропередачи. После этого на все время подготовки к старту у каждой опоры высоковольтных передач ставили вооруженную охрану. Она должна была разгонять орлов, задерживать все краны, и т.п. Дело в том, что автоматизированные системы управления стартовых комплексов не терпели разрыва "синусоиды", а деньги на автономные источники питания тогда не удалось выбить. Но ко второму пуску "Энергии" с "Бураном" уже удалось создать для стартового комплекса автономные источники энергопитания АСУ.

Правда, и второму запуску, намеченному первоначально на 29 октября 1988 года и перенесенному на 15 ноября, тоже сопутствовала нервотрепка с электроснабжением. Для его обеспечения в Ленинск прибыл министр энергетики Казахстана Казачков. За 6 часов до пуска пришло сообщение о вооруженном нападении группы местных парней на охрану линии электропередач, имелись раненые. Начальник тюра-тамского отдела милиции проигнорировал просьбу о помощи со стороны руководства космодрома и министра энергетики своей республики. К тому времени национальные кадры уже могли "чихать" на приказы "русских". Ситуацию спасло прибывшее на помощь воинское подразделение. Виновные, включая местного "шерифа", остались безнаказанными.

К старту подходят 2 железнодорожные колеи, разнесенные на 18 метров. По ним из монтажно-заправочного корпуса на гигантской платформе шириной почти 20 метров 4 тепловоза тянут к старту "Энергию" с установленным на ракете "Бураном". Управление стартом осуществляется с командного пункта, расположенного в 5 км от старта. Все три этажа этого здания расположены под землей. В центральном зале управления размером 100х50 метров за 12 часов до старта сосредоточивается большая часть людей из боевого расчета. После установки ракеты с "Бураном" на старте и подключения к коммуникациям, начинается телеметрическое считывание информации о состоянии системы по 20 тысячам параметров. Отдельные параметры сообщаются до 128 раз в секунду. Если все в порядке - начинается заправка. Этот напряженный и взрывоопасный процесс производится в автоматическом режиме. Сначала идет азотная продувка магистралей и водородного бака второй ступени "Энергии". Следующий этап - продувка этих же магистралей и баков газообразным водородом. Затем начинается заправка жидким водородом. После этого начинают поступать в свои баки жидкий кислород и керосин. При этом корпус ракеты сильно охлаждается, и она укорачивается почти на 10 см. Во время заправки в радиусе 5 км нет ни одного человека.

У "Энергии" запуск первой и второй ступени осуществляется одновременно. Через несколько секунд, поднявшись над стартом, ракета разворачивается и набирает космическую скорость. "Буран" при этом оказывается повернутым вниз. Когда израсходовано топливо боковых двигателей, то есть первой ступени, они попарно отделяются и приземляются на парашютах (после ремонта их можно повторно использоваться до 10 раз.) Сбросив первую ступень, вторая ступень продолжает работать и выводит "Буран" на "опорную" орбиту. Отделившись от второй ступени, "Буран" (длина 36,4 м, высота 16,45 м, масса 105 тонн) ориентируется с помощью двигателей управления, а затем, выключив маршевый двигатель, переходит на промежуточную орбиту. Через полчаса "Буран" еще раз включает двигатели и переходит на круговую орбиту. Чтобы сойти с орбиты, "Буран" поворачивается маршевым двигателем вперед. Развернувшись, включает этот двигатель и тормозит им. Затем снова разворачивается носом вперед. Перед входом в атмосферу "Буран" принимает строго определенное положение, слегка задрав нос. Возможности бокового маневра "Бурана" составляют 2 тыс км. Посадочная скорость "Бурана" 340 км/час снижается после приземления тремя парашютами до 50 км/час.

На системе "Шатл" вторая ступень работает с использованием двигателей "челнока" и только с пристыкованным "челноком", который является полезной нагрузкой. А на "Энергии" вторая ступень не завязана с "челноком". Поэтому "Энергия" может выводить на орбиту не только возвращаемые "челноки", но и другие грузы, например, зонды для Марса. Это требует большей мощности ракеты, а значит, и большей стоимости, чем у системы "Шатл".

5 лет испытатели космодрома "воевали" с создателями системы "Энергия-Буран" из-за того, что система не "ложилась" на инфраструктуру космодрома. То есть испытатели требовали жизненности новой системы в условиях реального космодрома - это извечная борьба конструкторов и изготовителей с эксплуатационщиками. Однако вопросы энергоснабжения и безопасности испытаний, как и многие другие, до сих пор не решены. Как пример взаимоотношений испытателей с проектировщиками и изготовителями расскажу о том, как происходила разгрузка на космодроме первого "Бурана". По разработанной изготовителями технологии, разгрузка "Бурана" занимала 2 часа. Сначала этим занималась бригада военных такелажников с космодрома, но не получилось. Потом 4 часа пытались закрепить на "Буране" "ловители" проектировщики с изготовителями, и тоже не получилось. Снова за дело взялись "вояки" и... погрузили. А в это время командировочная публика выпила от тоски то, что собиралась выпить на радостях. И столько выпили "интеллигентные" гости с " Большой земли", что виновниками неудачной системы перегрузки "Бурана" сочли такелажников. Это они и высказали крепко заплетающимися языками. До драки дело не дошло благодаря руководителю испытаний, впоследствии главному инженеру космодрома В.Л.Меньшикову, который присутствовал на разгрузке. Он сумел разъяснить в не очень вежливых выражениях руководителю приезжих, что думает о них и их бестолковом "восьмом чуде света" и как будет докладывать об этом в Москву.

До сих пор не создано исследовательское оборудование, которое нужно было бы выводить в космос экономичными "Буранами". Отставание СССР, а ныне России от США в развитии науки и техники колоссально. Пытаясь догнать Америку в области возвращаемых из космоса кораблей многоразового пользования, СССР не создал то, ради чего нужны космические "челноки". Поэтому "Энергия" создана "универсальной". В течении 5 лет испытатели космодрома безуспешно пытались добиться ответа от проектировщиков "Энергии-Бурана": что же будет возить на орбиту "Буран"? Ответа, точнее исследовательского оборудования, нет до сих пор. "Буран" (в варианте "Скиф-ДМ") после неудачного полета 15 мая 1987 года (из-за сбоя систем управления орбитальный корабль тогда получил сигнал торможения вместо доразгона) упал в Тихий океан. Совершив один удачный полет с возвращением на Байконур 15 ноября 1988 года "Буран" встал на прикол.

"Энергия" испытывалась в монтажно-испытательном корпусе (МИКе), построенном для неудачника советской космонавтики - гигантского ракетоносителя Н-1. Пятипролетный корпус имеет размеры в плане 240х190 м и высоту 47 м. В период подготовки "Энергии" в МИКе одновременно работают до 2 тысяч человек. МИК для "Бурана" имеет размеры в плане 225 х121 м и высоту 30 м. Одновременно в МИКе могут проходить подготовку до трех "Буранов". Имеется также уникальное здание стенда для динамических испытаний ракетоносителя высотой 100 метров. Казарменно-жилой фонд для системы "Энергия-Буран" рассчитан на 20 тысяч постоянно проживающих и приезжающих в командировки на несколько лет. Для этих людей нет ни кинотеатра, ни капитальных торгово-бытовых зданий. С целью удешевления проекта все стальные трубопроводы, включая полутораметровые в диаметре, проложили в земле, а не на эстакадах, как этого требовали эксплуатационщики космодрома. В результате уже через год агрессивные грунтовые воды заставили менять многие метры проржавевших трубопроводов.

Для приема самолетов "Антей" с "Бураном" на загривке и посадок "Бурана" построена взлетно-посадочная полоса длиной 4,65 км, шириной 84 м и толщиной покрытия 0,5 м. Финансирование программы "Энергия-Буран" прекратилось в 1991 году, и сейчас программа - в состоянии клинической смерти. Попытка возродить "Энергию" путем использования ее в полетах на Марс окончилась недавно крахом.
...............................................................................................................................................
В 1990 работы по программе «Энергия»—«Буран» были приостановлены, а в 1993 программа окончательно закрыта. Единственный летавший в космос (1988) «Буран» был уничтожен в 2002 году обрушившейся крышей ангара монтажно-испытательного корпуса на Байконуре.

Brian Harvey, The New Russian Space Programme
http://w13.easy-share.com/13635521.html

«Буран» самый масштабный, самый дорогой и продолжительный проект отечественной космонавтики был прекращен после триумфального единственного полета. По количеству затраченных материально-технических и финансовых ресурсов, человеческой энергии и интеллекта программа создания «Бурана» превосходит все предыдущие космические программы СССР, не говоря уже о сегодняшней России.

До сих пор не утихают споры, а вообще, был ли нужен Буран»? Встречаются даже мнения, что Советский Союз погубили две вещи – война в Афганистане и непомерные расходы на «Буран». Так ли это? Зачем и для чего создавался «Буран», и кому он был нужен? Почему он так похож на заокеанский «Шаттл»? Как он был устроен? Чем является «Буран» для нашей космонавтики – «тупиковой ветвью» или техническим прорывом, намного опередившим свое время? Кто его создавал и что он мог дать нашей стране? Ну и конечно, самый главный вопрос – почему он не летает?
Читать дальше..

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА «БУРАН» - «ЭНЕРГИЯ» (ПО ДАННЫМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ НА 38-М МЕЖДУНАРОДНОМ АВИАСАЛОНЕ ЛЕ-БУРЖЕ 1989 г.):

Стартовая масса - до 2400 т

РН «ЭНЕРГИЯ»:
Суммарная тяга ЖРД 1-й и 2-й ступеней на старте - 3550 тс
Начальная перегрузка - 1,48
Тяга ЖРД РД-170:
на Земле - 740 тс
в пустоте - 806 тс
Тяга ЖРД 1-й ступени:
на Земле - 148 тс
в пустоте - 200 тс
Масса конструкции - около 300 т

ОК «БУРАН»:
Стартовая масса - 105 т
Посадочная масса - до 82 т
Масса конструкции - 62 т
Масса полезного груза:
на орбите Н-250 км - до 30 т
на орбите Н-450 км - до 27 т
Масса груза, возвращаемого на Землю - до 13 т
Масса топлива ОДУ:
штатная - 8 т
максимальная - 14 т
Максимальная высота орбиты (при максимальной заправке ОДУ) - 800-1000 км
Тяга ЖРД орбитального маневрирования - 2X83 тс
Количество и тяга ЖРД РСУ - 38Х387 кгс, 8Х20 кгс
Площадь несущей поверхности ОК - 260 м2
Объем кабины экипажа - 73 м3
Посадочная скорость - 340 км/ч

«Буран»
Вес полезного груза — 30 тонн
Экипаж - от 2 до 4 человек

«Спэйс шаттл»
Вес полезного груза — 29,5 тонн
Экипаж - от 5 до 7 человек

Модерирует : 3xp0, TechSup
Версия для печати • Подписаться • Добавить в закладки
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37