Ноя 27

§ 1 Пилотируемые космические корабли

В соответствии с назначением и временем полета обитаемые космические летательные аппараты можно разделить на корабли-спутники, лунные корабли, орбитальные космические станции, транспортные корабли. В дальнейшем появится новая отрасль космической техники – межпланетные корабли.

Создание межпланетных кораблей и систем жизнеобеспечения при длительных космических полетах – это новая проблема, которая ждет еще своего решения.

Корабль-спутник. Такой корабль запускается на орбиту с наземного космодрома. Экипаж обычно состоит из нескольких человек, а время полета не превышает одного месяца. Назначение спутника – исследование различных проблем, связанных с освоением космоса.

С корабля-спутника может также вестись наблюдение за земными целями для исследования земных недр и фотографирования земной поверхности.

Спуск космического аппарата на Землю является одной из сложнейших проблем, связанных с осуществлением космического полета. Чтобы аппарат мог уменьшить скорость полета и перейти на траекторию спуска, он должен иметь на борту тормозной реактивный двигатель.

Сопротивление воздуха, а, следовательно, и перегрузки, действующие на космический аппарат, могут достигать весьма больших значений, если его движение со скоростью, близкой к космической, происходит на малых высотах.

Рис. 7. Перегрузки, возникающие при взлете и посадке корабля-спутника

Поэтому снижение производится по траектории, на которой обеспечивается постепенное уменьшение скорости по мере падения высоты. Этому требованию удовлетворяют траектории с малыми углами входа в плотные слои атмосферы. Расчеты показывают, что увёличение угла входа (φ) в плотные слои атмосферы приводит к значительному возрастанию перегрузки. При пологих траекториях спуска (угол φ ≈ 2÷3°) перегрузка при спуске по баллистической траектории составляет около 8–10 единиц (рис. 7).

Трение космического аппарата о воздух вызывает интенсивный нагрев его оболочки. Особенно сильный нагрев происходит на относительно малых высотах (40–50 км), где плотность атмосферы достаточно велика.

Летчик-космонавт А. Г. Николаев так рассказывает о спуске корабля «Восток-3»: «После автоматического включения тормозных ракетных двигателей меня стало жать к сиденью. Корабль вздрагивал, вибрировал. Создавалось впечатление, как будто едешь в телеге по ухабистой дороге. В иллюминаторе корабля отчетливо было видно, как вокруг меня бушевал огненный вихрь. Косматое пламя красного, оранжевого, желтого – всех цветов, срывалось с обшивки. Было страшно, но я знал, что так и должно быть, и сохранял спокойствие».

Уменьшить перегрузки, возникающие при спуске, можно созданием космических кораблей, имеющих несущий корпус или крыло. Создавая подъемную силу, эти аппараты обеспечивают планирующий спуск. Несущие поверхности позволяют поддерживать малый угол (входа в плотные слои атмосферы, т. е. делают траекторию спуска пологой. Перегрузки у аппарата, совершающего планирующий спуск, оказываются значительно меньшими, чем при спуске по баллистической кривой [8].

Космонавт размещается в кресле, которое является его рабочим местом в полете. Кресло устанавливают таким образом, чтобы перегрузки на участке выведения и спуска действовали на космонавта в наиболее благоприятном направлении (грудь→спина).

Космический корабль-спутник «Союз» состоит из спускаемого аппарата (кабины космонавтов), орбитального отсека и приборно-агрегатного отсека. На приборно-агрегатном отсеке укреплены панели солнечных батарей с полезной площадью около 14 м2 (рис. 8).

Кресла космонавтов размещены в герметической кабине спускаемого аппарата. Кабина космонавтов сообщается с орбитальным отсеком – вторым жилым отсеком корабля «Союз» – посредством герметического люка-лаза. Орбитальный отсек предназначен для научных наблюдений и исследований, а также для отдыха космонавтов. Орбитальный отсек может быть использован в качестве шлюзовой камеры для выхода в космос (Описание системы жизнеобеспечения на космическом корабле «Союз» см. на стр. 59).

В приборно-агрегатном отсеке установлена жидкостная реактивная установка, которая используется для маневров на орбите и спуска на Землю [3].

Лунный корабль. Отличительной особенностью летательных аппаратов этого типа является наличие устройств, обеспечивающих посадку аппарата на лунную поверхность и взлет с нее.

Например, показанный на рис. 9 космический корабль «Аполлон» для полета и посадки на Луну состоит из трех частей: отсека экипажа (спускаемого аппарата), двигательного отсека и лунного модуля для посадки на Луну, который, в свою очередь, включает посадочную и взлетную ступени.

Рис. 8. Космический корабль «Союз»:

1 – кабина космонавтов; 2 – орбитальный отсек; 3 – приборно-агрегатный отсек; 4 – стыковочный узел; 5 – панели солнечных батарей; 6 – ручка управления.

Лунный модуль фактически является автономным космическим аппаратом с системами стабилизации и наведения, энергетической системой, автономной системой жизнеобеспечения.

Для запуска лунного корабля необходима мощная ракета с тягой при взлете 3400 тс. Вес корабля около 42 тс, а стартовый вес ракеты с кораблем превышает 2400 тс.

Похожие статьи:

  1. Устойчивость человека к ускорениям и критерии ее оценки Оценка устойчивости организма к действию ускорений зависит от характера выбранного...
  2. Орбитальная космическая станция «Салют» Орбитальная космическая станция «Салют» позволяет производить самые разнообразные научные, научно-технические...
  3. Космический корабль «АПОЛЛОН» Программа «ASTP» «АПОЛЛОН» ПРОГРАММА ASTP США Тип. Пилотируемый трехместный космический корабль. Назначение....

автор admin \\ теги: , , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.