Мар 30

В другом отчете фирмы Норт Америкэн Авиэйшн рассматриваются реальные требования, основанные на конструктивных данных серии пилотируемых космических кораблей, рассчитанных на полеты продолжительностью от 36 час до 6 недель. Эти требования относятся к численности экипажа, тепловой энергии, выделяемой аппаратурой, к весу и аэродинамической нагрузке при входе КК в плотные слои атмосферы. В отчете содержатся ссылки на 81 источник и выводы на нескольких страницах. Для удобства читателей здесь приводятся выводы, относящиеся лишь к выбору программы полета и типов корабля, а также влиянию переменных параметров корабля. Приведенный отчет необходим для подробных заключений о системах РТПА.

В связи с их изучением можно сказать относительно выбора программы полета и типов корабля, что 1) лучшей моделью для изучения системы РТПА могут быть рассчитанные для 6-недельного полета на 5 человек пилотируемые корабли-спутники, которые должны появиться в течение 1965 – 1975 гг.; 2) предварительный выбор обитаемой орбитальной базы, пилотируемого корабля для посадки на Луну и корабля-спутника, предназначенного для возвращения на Землю, ставит целый ряд вопросов, связанных с системами РТПА. Исследование возможных конструкций возвращающегося на Землю пилотируемого корабля-спутника привело к следующим выводам относительно значения различных переменных характеристик корабля:

1. Среди изученных переменных величин наибольшее влияние на систему РТПА оказывают численность экипажа, продолжительность полета и электронная аппаратура.

2. Именно аппаратура, а не численность экипажа определяет величину теплового излучения на борту корабля.

3. Конструкция КК и программа полета могут быть несовместимы с идеальной, по отношению к Солнцу, ориентацией радиатора КК.

4. Возможность повреждения элементов радиатора микрометеорами заслуживает особого внимания конструкторов, даже если иметь в виду полеты продолжительностью только 6 недель.

5. Для правильного выбора конструкции радиатора необходимы дополнительные сведения относительно характеристик метеорного потока и его воздействия на различные материалы.

6. Основанные на современных представлениях некоторые практические инженерные решения конструкций стенок отсеков КК позволяют создавать удовлетворительную защиту от повреждения метеорами в течение 6-недельного полета.

7. В космических кораблях, использующих ядерные двигатели или солнечные элементы, излишняя тепловая энергия отводится в отдельные системы радиаторов; в космических кораблях на химическом топливе она используется для радиаторов самой двигательной установки (подогрев криогенного топлива).

В зависимости от длительности полета различные параметры СЖО имеют неодинаковое значение. На рис. 6 графически показана роль кислорода, воды, пищевых продуктов, выделения вредных кишечных газов и утечки газа из кабины в полетах продолжительностью от 1 до 1000 дней. Недостаточное содержание кислорода становится критическим в течение нескольких минут. В кратковременных полетах нехватка воды не очень страшна, но этот же фактор приобретает первостепенное значение спустя 1 день и становится критическим через несколько дней. Недостаток пищи сначала имеет третьестепенное значение, через несколько часов голодания – второстепенное; спустя 3 дня – первостепенное, а через 2 недели становится критическим.

Рис. 6. Значение некоторых параметров экологи ческой среды в полетах различной длительности

При скоплении в кабине газов, выделяемых из желудка и кишечника человека, в случае отсутствия утечки их из кабины, ситуация будет оставаться некритической в течение 150 дней.

Нельзя переоценивать значение небольшой утечки воздуха. На рис. 7 приводится семейство кривых, отражающих скорость утечки через различные отверстия при разном давлении в герметических отсеках. Указанные величины можно умножить или разделить на 10, чтобы получить более высокие или более низкие значения.

Рис. 7. Утечка газа из кабины КК при температуре 21°С через различные отверстия (А, см2)

В табл. 3 приводятся данные утечки газа через отверстия различных диаметров в полетах разной продолжительности при неодинаковом барометрическом давлении в отсеках .

Для полетов продолжительностью 100 дней утечка через отверстия 6∙10-5 см2 может считаться допустимой, так как за это время в зависимости от давления вытечет 11,7–24,7 кг воздуха. Добиться минимальной утечки можно лишь путем усовершенствования техники герметизации.

Автор настоящего обзора всегда подчеркивал необходимость создания в кабине КК атмосферы с параметрами, эквивалентными таковым на уровне моря. Работа Джелла, Томпсона и Стембриджа наглядно показывает опасность столкновения КК с метеором и взрыва кислорода.

Таблица 3

Утечка газа из космического корабля

Давление в кабине, мм рт. ст.

Утечка газа (в кг) при продолжительности полета в днях

1

10

30

100

1000

Отверстие 6∙10-3 см2

760

24,7

247

740,6

2469

24689

517

18,4

184

552,4

1842

18420

414

15,6

156

470,2

1567

15670

258

11,7

117

352,8

1176

11760

Отверстие 6∙10-4 см2

760

2,47

24,7

73,8

247

2469

517

1,84

18,4

55,2

184

1842

414

1,56

15,6

47,1

156

1567

258

1,17

11,7

35,3

117

1176

Отверстие 6∙10-5 см2

760

0,247

2,47

7,25

24,7

247

517

0,183

1,84

5,44

18,4

-184

414

0,156

1,56

4,53

15,6

156

258

0,127

1,17

3,53

11,7

117

Отверстие 6∙10-6 см2

760

0,024

0,24

0,72

2,47

24,7

517

0,018

0,18

0,54

1,84

18,4

414

0,016

0,16

0,45

1,56

15,6

258

0,012

0,12

0,35

1,17

11,7

Нужно также рассмотреть возможность взрыва в условиям атмосферы чистого кислорода при давлении 258 мм рт. ст., который может произойти в результате интенсивного освещения, нагревания или ударной волны. Такой взрыв опасен, даже если космонавт защищен высотно-спасательным скафандром. Джелл и другие указывают, что стандартная лампа-вспышка №5, выпускаемая фирмой Дженерал Электрик, имеет максимальную интенсивность всего 1,2 млн. люмен (лм). Величина максимальной вспышки колеблется от 3 млн. лм в условиях нормальной атмосферы при давлении, эквивалентном давлению на уровне моря, до 20 млн. лм в чистом кислороде при давлении 258 мм рт. ст. Здесь интересно отметить, что советские ученые, видимо, предпочитают использование атмосферы с нормальными параметрами, несколько обогащенной кислородом, до 21–29%.

Похожие статьи:

  1. Космические системы жизнеобеспечения Ю. КОНЕЧЧИ ВВЕДЕНИЕ Экология, или биономика, является областью биологии, которая...
  2. Утечка в космическое пространство Использование утечки из отсеков космического корабля представляет собой уникальный метод...
  3. Теоретический подход к созданию систем жизнеобеспечения – начало Существует целый ряд совершенно различных точек зрения на типы систем...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.