Механика космического полета

механика космического полета

Инженеры-конструкторы космической промышленности создали аппараты невероятной сложности, которые работают как при высоких температурах, когда плавится металл, так и при абсолютном нуле. Механика космического полета требует от аппаратов быть полностью вакуумными, так как внутри должны быть все условия для жизни. Самое сложное из всей этой работы — сконструировать ракету с такой системой безопасности, чтобы защитить экипаж и сам аппарат, даже при отстреле капсулы от ракетного носителя сразу же после запуска. Или уже когда аппарат несется по орбите со скоростью 8.5 км/сек. Эта система получила название — система прерывания полета. Она похожа на ту систему, когда летчик катапультируется из падающего самолета. 

Система прерывания полета (СПП) — важная часть механики космического полета. Она отсоединяет модуль аппарата от ракетоносителя, когда близится катастрофическая ситуация. СПП — это по сути маленькая ракетная установка, которая была интегрирована в общий модуль при наступлении аварийных ситуаций. То чего мы добились с помощью это системы — это полный порядок в системе безопасности. Это наиболее эффективное освоение денежных средств, намного лучше чем добиваться все большей надежности от ракетоносителя. Вы хотите осуществить безопасный процесс старта и в этом нет сомнений, но СПП делает процесс комбинировано безопасным и надежным.

Мы часто говорим о роботизации наших полетов и их защите в разрезе механики космического полета, и даже при выходе на орбиту, если вдруг что то случится и пойдет не так, мы должны прервать миссию и безопасно возвратить экипаж домой. Это основные положения того, как мы должны думать о космонавтах.

Проектирование системы СПП довольно трудное занятие еще из-за того, что она должна работать в различных условиях, автоматически и при ручном управлении космонавтов или наземных диспетчеров.

Итак, система должна уметь действовать при широком диапазоне сценариев, которые могут вытекать из неправильной работы ракетоносителя. Такие ситуации, как потеря тяги в двигателях, на самом деле, не самая плохая и дает много времени, чтобы сориентироваться. Другое дело, когда происходит взрыв емкостей с топливом или что то вроде этого и вы должны выбраться из ракеты в течении долей секунды.

Механика космического полета

 Команда инженеров НАСА работает в тесном сотрудничестве с аэрокосмическими компаниями над программой коммерческих полетов для создания аварийной системы при экстренных случаях. НАСА сам не создает такие системы, но определяет список требований к компаниям, которые разрабатывают аппараты для космонавтов. Мы действительно имеем много вещей, на которые опираемся, когда говорим об основных требованиях в начале процесса разработки. Конечно у НАСА есть большой опыт в области пилотируемых полетов. И, без сомнений, техническая сторона — это основное, что нам нужно с точки зрения требований к полету. Также большой опыт мы получаем при разработке подобных систем, например, программы Космических челноков — Orbital Space Plane (OSP). Это программа помогает нам сформулировать наши требования к системе безопасности на высшем уровне. Также мы сотрудничаем с Международной космической станцией (МКС), как с нашим основным партнером. Наша задача состоит в том, чтобы доставить космонавтов на орбиту и благополучно вернуть их назад и это требует высокого уровня работы системы.

С 5 мая 1961 года, когда совершил полет Алан Шепард, система прерывания полетов стала неотъемлемой частью программ НАСА. Маленькая ракета в самом верху капсулы с космонавтами сработала бы и выстрелила подальше от ракетоносителя если бы вдруг что то пошло не так.

Программа Аполло имела такую же систему и называлась Tractor Rocket благодаря ее дизайну. По факту, ракета в верхней части капсулы была более мощная, чем основной ракетоноситель, который поднимал Шепарда. Сейчас же компании, работающие с НАСА интегрировали технологические достижения в свои собственные системы.

В ракету Аполло, как вы наверное знаете, интегрировали так называемую тракторную турбину, которая имеет маленькое сопло в верхней части капсулы с космонавтами, и с точки зрения контроля, было намного легче разработать систему контроля для системы прерывания полета.

Кроме того вы можете иметь больше места для мощных ракетнтых и твердотопливных двигателей кроме самой капуслы. Сейчас ракетный тягач, это наиболее приемлемая разновидность системы прерывания полета, которая была разработана. Система стремится быть более синергичной в общей архитектуре, потому что если вы не сможете вовремя использовать систему прерывания, вы не сможете использовать топливо для других задач вашей миссии. А это, в свою очередь, позволит разработчиками более эффективно использовать имеющийся ресурс. Эта работа — уникальная задача инженеров НАСА, которые не разработали ничего нового со времен запуска шатла в 1981 году.

«Моя сфера», — говорит инженер НАСА, — «это Программа обслуживания запуска полетов, мы запустили миссию на Марс, Плутон и это были чрезвычайно успешные  миссии. Но тут речь идет о пилотируемых проектах. И это возможность для нас, как для страны, быть в состоянии вернуть возможность, которую мы потеряли, осуществлять трансферы, доставку космонавтов на околоземную орбиту и быть задействованными в этой работе. Существует очень много проблем, но конечной целью является осуществить эту возможнсть».

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.
Brainvideo