Uvod

Iz kursa fizike sam naučio da da bi tijelo postalo umjetni satelit Zemlje, treba mu reći brzinu jednaku 8 km/s (I kosmička brzina). Ako se takva brzina prenese tijelu u horizontalnom smjeru blizu površine Zemlje, onda će u nedostatku atmosfere ono postati Zemljin satelit, koji se okreće oko njega u kružnoj orbiti.

Samo dovoljno moćne svemirske rakete su u stanju da prenesu takvu brzinu satelitima. Trenutno, hiljade vještačkih satelita kruži oko Zemlje!

A da bi stigla do drugih planeta, letjelica mora biti obaviještena o svemirskoj brzini II, koja je oko 11,6 km/s! Na primjer, da biste stigli do Marsa, što će Amerikanci uskoro učiniti, morate letjeti tako ogromnom brzinom više od osam i po mjeseci! I to ne računajući put nazad na Zemlju.

Kakva bi trebala biti struktura svemirske letjelice da postigne tako ogromne, nezamislive brzine?! Ova me tema jako zainteresirala i odlučio sam naučiti sve suptilnosti dizajna svemirskih brodova. Kako se ispostavilo, problemi praktičnog dizajna rađaju nove oblike aviona i zahtijevaju razvoj novih materijala, koji zauzvrat stvaraju nove probleme i otkrivaju mnoge zanimljive aspekte starih problema kako u fundamentalnim tako iu primijenjenim istraživanjima.

materijala

Osnova razvoja tehnologije je poznavanje svojstava materijala. Sve svemirske letjelice koriste različite materijale u raznim okruženjima.

U posljednjih nekoliko godina, broj proučavanih materijala i karakteristika koje nas zanimaju dramatično se povećao. Brzi rast broja tehničkih materijala koji se koriste u stvaranju svemirskih letjelica, kao i sve veća međuzavisnost dizajna svemirskih letjelica i svojstava materijala ilustrovani su u tabeli. 1. Godine 1953. aluminijum, magnezijum, titanijum, čelik i specijalne legure bili su od interesa prvenstveno kao materijali za vazduhoplovstvo. Pet godina kasnije, 1958. godine, bili su naširoko korišćeni u raketnoj nauci. Godine 1963. svaka od ovih grupa materijala već je uključivala stotine kombinacija elemenata ili komponenti, a broj materijala od interesa porastao je za nekoliko hiljada. Trenutno su gotovo svuda potrebni novi i poboljšani materijali i malo je vjerovatno da će se situacija promijeniti u budućnosti.

Tabela 1

Materijali koji se koriste u konstrukcijama svemirskih letjelica

Materijal
Berilijum
Materijali za termičko upravljanje
Termoelektrični materijali
Fotonaponski materijali
Zaštitni premazi
Keramika
Materijali ojačani nitima
Otpuhivanje premaza (ablativni materijali)
Slojeviti materijali
Polimeri
Vatrostalni metali
Specijalne legure
legura titanijuma
legure magnezijuma
Aluminijske legure

Potreba za novim znanjima u oblasti nauke o materijalima i tehnologije materijala odjekuje našim univerzitetima, privatnim kompanijama, nezavisnim istraživačkim organizacijama i raznim državnim organima. Tabela 2 daje neku ideju o prirodi i obimu NASA-inog istraživanja novih materijala. Ovi radovi obuhvataju i fundamentalna i primenjena istraživanja. Najveći napori su koncentrisani na polju fundamentalnih istraživanja u fizici čvrstog stanja i hemiji. Ovdje su od interesa atomska struktura materije, interakcije međuatomskih sila, kretanje atoma, a posebno utjecaj defekata srazmjernih veličini atoma.

tabela 2

Program istraživanja materijala

U sljedeću kategoriju spadaju konstrukcijski materijali visoke specifične čvrstoće, kao što su titan, aluminij i berilijum, toplotno otporne i vatrostalne legure, keramika i polimeri. Posebna grupa bi trebala uključivati ​​materijale za nadzvučnu transportnu avijaciju.

Sve je veće interesovanje za kategoriju materijala koji se koriste u elektronici u NASA programu. Istraživanja su u toku na supravodnicima i laserima. U grupi poluvodiča proučavaju se i organski i neorganski materijali. Istraživanja se provode i u oblasti termoelektronike.

Konačno, program istraživanja materijala završava se vrlo općim razmatranjem praktične upotrebe materijala.

Kako bih pokazao potencijalne primjene rezultata istraživanja materijala u budućnosti, fokusirat ću se na studije vezane za proučavanje utjecaja prostornog rasporeda atoma na svojstva trenja metala.

Ako bi bilo moguće smanjiti trenje između metalnih površina u kontaktu, onda bi to omogućilo poboljšanje gotovo svih vrsta mehanizama s pokretnim dijelovima. U većini slučajeva, trenje između površina koje se spajaju je veliko i primjenjuje se podmazivanje kako bi se smanjilo. Međutim, razumijevanje mehanizma trenja između nepodmazanih površina također je od velikog interesa.

Na slici 1 prikazani su neki od rezultata istraživanja sprovedenog u Lewis Research Center. Eksperimenti su izvedeni u uslovima visokog vakuuma, jer atmosferski gasovi zagađuju površine i drastično menjaju njihova svojstva trenja. Prvi važan zaključak je da karakteristike trenja čistih metala u velikoj meri zavise od njihove prirodne atomske strukture (vidi levu stranu slike 1). Kada se metali skrućuju, atomi nekih formiraju heksagonalnu prostornu rešetku, dok atomi drugih formiraju kubičnu. Pokazalo se da metali sa heksagonalnom rešetkom imaju mnogo manje trenje od metala sa kubičnom rešetkom.

Slika 1. Utjecaj strukture atoma na suho trenje (bez podmazivanja).

Fig.2. Zahtjevi za materijale otporne na toplinu.

Zatim je istražen niz metala čiji se atomi nalaze na vrhovima heksagonalnih prizmi s različitim razmacima između njihovih baza. Istraživanja su pokazala da se trenje smanjuje sa povećanjem visine prizme (vidi središnji dio slike 1). Metali s maksimalnim omjerom udaljenosti između baza prizmi i udaljenosti između bočnih strana imaju najmanje trenje. Ovaj eksperimentalni rezultat slaže se sa zaključcima teorije deformacije metala.

U sljedećoj fazi, za predmet proučavanja odabran je titanijum za koji je poznato da ima heksagonalnu strukturu i loše karakteristike trenja. Kako bi poboljšali karakteristike trenja titanijuma, počeli su proučavati njegove legure s drugim metalima, čije je prisustvo trebalo povećati veličinu atomskih rešetki. Kao što se i očekivalo, s povećanjem udaljenosti između baza prizmi, trenje se naglo smanjilo (vidi desnu stranu slike 1). Trenutno su u toku dodatni eksperimenti za dalje poboljšanje svojstava legura titanijuma. Na primjer, možemo "naručiti" leguru, tj. koristeći toplinsku obradu kako bi se atomi različitih elemenata rasporedili na prikladniji način i istražili kako će to utjecati na trenje. Novi napredak u ovoj oblasti povećaće pouzdanost mašina sa rotirajućim delovima i verovatno će otvoriti velike mogućnosti u budućnosti.

Iako se može činiti da smo nedavno napravili veliki napredak u razvoju materijala otpornih na toplinu, napredak u istraživanju svemira u narednih 35 godina bit će usko povezan s razvojem novih materijala koji mogu raditi na visokim temperaturama mnogo sati i u nekim slučajevima i godinama.

Slika 2 pokazuje koliko je to važno. Y-osa prikazuje vrijeme rada u satima, a apscisa pokazuje radnu temperaturu u Celzijusovim stepenima. U zasjenjenom području od 1100 do 3300°C, jedini metalni materijali koji se mogu koristiti su vatrostalni metali. Na y-osi, horizontalna linija označava trajanje rada jednako jednoj godini. Područje radnih parametara nuklearnog raketnog motora ograničeno je temperaturama od 2100 do 3200 °C i trajanjem rada od 15 minuta do 6 sati. (Ove brojke su vrlo približne i date su samo kao smjernica za određivanje granica radnih parametara.)

Područje sa natpisom "hipersonična letjelica" karakterizira radne uvjete materijala kože. To zahtijeva mnogo duže trajanje rada. Za svemirska vozila za višekratnu upotrebu navedena su vremena rada od samo 60 do 80 sati, ali u stvarnosti mogu biti potrebna vremena rada od reda hiljada sati u temperaturnom rasponu od 1320 do 1650 °C i više.

Prema slici 2, može se suditi o važnosti vatrostalnih metala za rješavanje problema koje postavlja program istraživanja svemira. Neki od ovih materijala su već u upotrebi i siguran sam da će se vremenom poboljšati i postati još važniji.

Ponekad se čuje da moderna tehnologija materijala zapravo nije nauka, već visoko razvijena umjetnost. Možda je to delimično i tačno, ali sam siguran da su nauka o materijalima i tehnologija već dostigle veoma visok nivo razvoja i da će igrati veliku ulogu u životu naše zemlje.

Strukture svemirskih letjelica

Pređimo sada na pitanja projektovanja svemirskih letelica. Na slici 3 prikazani su glavni projektni problemi koji se javljaju u dizajnu modernih lansirnih vozila i svemirskih letjelica. To uključuje: opterećenja koja djeluju na konstrukciju, dinamiku leta i mehaniku; razvoj konstrukcija koje mogu izdržati visoka toplinska opterećenja; zaštita od uticaja svemirskih uslova, kao i razvoj novih dizajna i kombinacija materijala za buduću primenu.

Fig.3. Strukture svemirskih letjelica.

Razvoj dizajna svemirskih letelica je još uvek u ranoj fazi razvoja i zasniva se na iskustvu projektovanja aviona i balističkih projektila. Iz slike 4 proizilazi da su velika moderna lansirna vozila na mnogo načina povezana sa balističkim projektilima. Karakteristične karakteristike njihovih konfiguracija uključuju veliko izduženje, koje smanjuje atmosferski otpor, i veliku zapreminu koju zauzima gorivo. Težina pogonskog goriva može biti od 85 do 90% lansirne težine lansirne rakete. Specifična težina konstrukcije je vrlo mala, tako da je u suštini fleksibilna ljuska tankih zidova. Uz današnju visoku cijenu po jedinici težine korisnog tereta postavljenog u orbitu ili putanju leta do Mjeseca i planeta, posebno je korisno smanjiti težinu glavne strukture na prihvatljivi minimum. Projektni problemi su još akutniji u slučaju korištenja tekućeg vodika i kisika kao komponenti goriva, koje imaju nisku specifičnu težinu, zbog čega postoji potreba za velikim količinama za postavljanje goriva.

Fig.4. Velika lansirna vozila.

Dizajner budućih lansirnih vozila suočit će se s mnogim novim izazovima. Lansirna vozila će vjerovatno biti veća, složenija i skuplja. Da biste ih više puta koristili bez visokih troškova za povratnu isporuku ili popravku, bit će potrebno riješiti važne probleme dizajna i tehnologije materijala.

Neobični zahtjevi za različite tipove svemirskih letjelica budućnosti već su intenzivirali potragu za novim tipovima dizajna i proizvodnih procesa.

Zahtjevi zaštite od opasnosti koje nas očekuju u svemiru, kao što su meteoriti, tvrdo i toplotno zračenje, uvelike intenziviraju istraživanja koja se sprovode u cilju kreiranja dizajna svemirskih letjelica. Na primjer, prilikom dugotrajnog skladištenja tečnog vodonika i drugih kriogenih tečnosti u svemiru, curenje komponenti goriva kroz drenažni sistem i rupe od meteorita u rezervoarima za gorivo trebalo bi biti praktično isključeno. Značajan napredak postignut je u razvoju izolacijskih materijala izuzetno niske toplinske provodljivosti. Sada je moguće obezbijediti skladištenje goriva za vrijeme provedeno na lansirnoj rampi i nekoliko okretaja oko Zemlje. Međutim, prilikom dugotrajnog skladištenja u svemiru u periodu do godinu dana, javlja se veoma složen problem vezan za priliv toplote kroz konstruktivne elemente rezervoara i cjevovoda.

Drugi problemi svemirskih letova, kao što je problem preklapanja velikih svemirskih letjelica ili njihovih dijelova u procesu lansiranja u orbitu, a zatim i njihovog sklapanja u svemiru, također će zahtijevati nova dizajnerska rješenja. Istovremeno, na letjelicu tokom leta ne djeluju ni gravitacijske ni aerodinamičke sile, što proširuje raspon mogućih dizajnerskih rješenja. Na slici 5 prikazan je primjer neobičnog dizajnerskog rješenja, mogućeg samo u svemiru. Ovo je jedna od opcija za orbitalni radio teleskop, koji je mnogo veći od onih koji bi mogli biti dostupni na Zemlji.

Takvi uređaji su potrebni za proučavanje prirodne radio emisije zvijezda, galaksija i drugih nebeskih objekata. Jedan od radio-frekvencijskih opsega od interesa za astronome leži u opsegu od 10 MHz i niže. Radio talasi ove frekvencije ne prolaze kroz zemljinu jonosferu. Ekstremno velike orbitalne antene su potrebne za primanje niskofrekventnih radio emisija. Na lijevoj strani slike 5 prikazana je ovisnost prečnika antene od frekvencije primljenog zračenja. Vidi se da se sa smanjenjem frekvencije povećava prečnik antene, a za prijem radio talasa frekvencije manje od 10 MHz potrebne su antene prečnika većeg od 1,5 km.

Slika 5. Novi dizajni. orbitalne antene.

Antena ove veličine ne može se staviti u orbitu, a njena težina, koristeći konvencionalne principe dizajna, daleko će premašiti mogućnosti najvećih lansirnih vozila. Čak i uzimajući u obzir odsustvo gravitacije, dizajn takvih antena predstavlja velike poteškoće. Na primjer, ako je antenski reflektor napravljen od čvrste aluminijske folije debljine samo 0,038 mm, tada će težina površinskog materijala s prečnikom antene od 1,6 km biti 214 tona. Na sreću, zbog niske frekvencije primljenog radio emisija, površina antene može biti rešetkasta. Najnovija dostignuća u oblasti velikih ažurnih dizajna omogućavaju da se rešetka napravi od tankih niti. U ovom slučaju, materijal koji formira površinu antene će težiti od 90 do 140 kg. Ovaj dizajn će vam omogućiti da postavite antenu u orbitu, a zatim je sastavite. Istovremeno, moguće je osigurati gusto pakovanje antene uz sistem stabilizacije i napajanja.

Čvrsto zračenje u svemiru i dalje će biti glavni destruktivni faktor za letjelice koje se lansiraju u svemir. Ovo uništenje je dijelom posljedica bombardiranja svemirskih letjelica visokoenergetskim protonima u radijacijskim pojasevima, kao i sunčevim bakljama. Proučavanje efekata takvog bombardovanja ukazuje na potrebu proučavanja suštine mehanizama uništavanja i utvrđivanja karakteristika materijala koji se koriste kao zaštitni ekrani.

Fig.6. Novi principi skrininga.
1 - supravodljivi kalemovi; 2 - magnetno polje; 3 - pozitivno naelektrisanje letelice; 4 - upijajući ekran; 5 - plazma zaštita.

Razvoj novih metoda zaštite trebao bi uključiti i proučavanje mogućnosti zaštite uz pomoć supravodljivih magneta, što će omogućiti značajno smanjenje težine zaštitnih uređaja i time povećati nosivost svemirskih letjelica namijenjenih za dugotrajne letove. .

Slika 6 ilustruje ovu novu ideju, nazvanu plazma štit. Kombinacija magnetskog i elektrostatičkog polja koristi se za skretanje nabijenih čestica kao što su protoni i elektroni. Osnova plazma zaštite je magnetno polje koje stvaraju relativno lagani supravodljivi zavojnici, koje okružuje cijeli aparat. Na toroidalnim svemirskim stanicama, posada i oprema nalaze se u zoni niske jačine magnetnog polja. Svemirska letjelica je pozitivno nabijena ubrizgavanjem elektrona u okolno magnetsko polje. Ovi elektroni nose negativan naboj jednak po veličini pozitivnom naboju svemirske letjelice. Protoni koji nose pozitivan naboj iz svemira koji okružuje aparat će biti odbijeni pozitivnim nabojem aparata. Elektroni koji se kreću u prostoru koji okružuje aparat mogli bi isprazniti elektrostatičko polje, ali to je spriječeno magnetnim poljem koje savija njihove putanje.

Zavisnost težine ovakvih zaštitnih sistema od zapremine letelice grafički je prikazana u donjem delu Sl.6. Za poređenje, date su odgovarajuće težine zaštitnog ekrana, koji je sloj materijala na putu zračenja. Budući da je magnetsko polje vrlo umjerenog intenziteta potrebno za kontrolu kretanja toka elektrona, težina plazma štita u tipičnim slučajevima bit će oko 1/20 težine konvencionalnog apsorbirajućeg ekrana.

Iako je ideja zaštite od plazme obećavajuća, još uvijek postoje mnoge neizvjesnosti povezane s njenim djelovanjem u svemiru. S tim u vezi, trenutno se provode teorijske i eksperimentalne studije moguće nestabilnosti elektronskog oblaka ili interakcije sa prašinom i kosmičkom plazmom. Do sada nisu otkrivene nikakve fundamentalne poteškoće, a može se nadati da se kosmičkom zračenju može suprotstaviti plazma zaštitom, čije će težinske karakteristike biti mnogo bolje od onih drugih vrsta zaštite.

Ulazak u atmosferu

Pređimo sada na problem ulaska svemirskih letjelica u atmosferu Zemlje i drugih planeta. Glavna poteškoća ovdje je, naravno, zaštita od toplotnih tokova koji nastaju prilikom ulaska u atmosferu. Kolosalna kinetička energija letjelice mora se pretvoriti u druge oblike energije, uglavnom mehaničke i toplinske, inače će aparat ili izgorjeti ili će se oštetiti. Brzine ulaska u svemirske letjelice kreću se od 7,6 do 18,3 km/s. Pri nižim brzinama, glavni dio toplinskog toka je konvektivni toplinski tok, ali pri brzinama iznad ~ 12,2 km/s, fluks toplinskog zračenja iz pramčanog udara počinje igrati važnu ulogu. Moderni materijali za zaštitu od toplote su efikasni do brzina od ~ 11 km/s na vozilima sa niskim omjerom podizanja i otpora, međutim, pri ulaznim brzinama od 15,2 do 18,3 km/s, potrebni su novi materijali.

Slika 7 pomaže da se shvati zašto će u budućnosti, za rješavanje problema ponovnog ulaska u atmosferu svemirskih letjelica s ljudskom posadom, vozila sposobna da razviju značajan uspon biti od velikog interesa. Y-osa prikazuje omjer podizanja i otpora L/D (aerodinamički kvalitet) pri hipersoničnim brzinama, a apscisa prikazuje ulaznu brzinu. Prvi znakovi trenda povećanja omjera uzgona i otpora vidljivi su na primjeru svemirskih letjelica Mercury, Gemini i Apollo. U budućnosti se očekuje da će orbitalni letovi oko Zemlje dostići visinu sinhronih orbita. Brodovi koji ulaze u Zemljinu atmosferu iz ovog regiona svemira imaće brzine do 10,4 km/sec (na slici 7, vertikalna linija označena kao "Sinhrone orbite").

Brzine ulaska svemirskih letjelica s ljudskom posadom koje se vraćaju sa drugih planeta, kao što je Mars, su mnogo veće. Uz pravilan izbor vremena lansiranja i korištenje Venerine gravitacije, dostižu 12,2 - 13,7 km/s, dok sa direktnim povratkom sa Marsa brzine prelaze 15,2 km/s. Interes za tako velike brzine povratka povezan je sa većom fleksibilnošću metode povratka direktno sa planete.

Slika 7. Tendencije povećanja aerodinamičkog kvaliteta svemirskih letjelica i brzine ulaska u Zemljinu atmosferu.

Da bi se održala u razumnim granicama preopterećenja koja doživljava posada svemirskog broda pri tako velikim ulaznim brzinama, potrebno je povećati aerodinamičku silu uzgona u poređenju sa svemirskom letjelicom Apollo. Osim toga, povećanje uzgona (točnije, omjera podizanja i otpora L/D) pri velikim brzinama će proširiti dozvoljene ulazne koridore, koji se sužavaju na nulu za vozila s balističkim spuštanjem. Sa povećanjem uzgona, povećava se i preciznost manevrisanja i sletanja. Jedna od najvažnijih faza leta letjelice sa uzgonom je prilaz slijetanju i samo slijetanje. Karakteristike leta svemirskih letelica sa uzgonom pri malim brzinama toliko su različite od onih konvencionalnih letelica da su za njihovo proučavanje morala biti izgrađena dva aviona, prikazana na slici 8. Gornja jedinica ima indeks HL-10, a donja M2-F2.

Rice. 8. Vazdušna istraživačka vozila HL-10 i M2-F2.

Ovi uređaji bi trebali biti podignuti na visinu od oko 14 km uz pomoć aviona B-52 i spušteni brzinom leta koja odgovara Mahovom broju do 0,8. Vozila HL-10 i M2-F2 opremljena su malim raketnim motorima na vodikov peroksid koji omogućavaju simulaciju varijabilnog omjera podizanja i otpora. Uz pomoć ovih motora moguće je mijenjati ugao nagiba putanje tokom prilaza slijetanju, kao i marginu statičke stabilnosti, kako bi se odredile optimalne karakteristike leta budućih svemirskih letjelica slične konfiguracije. Brodovi ovog oblika imat će težinu približnu težini svemirskog broda budućnosti. A brod sličan ovim modelima svemirskih letjelica je već stvoren, ovo je Shuttle orbitalna svemirska letjelica.

Svemirski brod

Orbitalna letjelica "Shuttle" sposobna je da leti u Zemljinoj atmosferi hipersoničnim brzinama. Krila aparata imaju okvir sa više lamela; ojačani kokpit monokok, kao krila, od legure aluminijuma. Vrata tovarnog prostora su izrađena od grafitno-epoksidnog kompozitnog materijala. Termičku zaštitu uređaja obezbeđuje nekoliko hiljada svetlokeramičkih pločica, koje pokrivaju delove površine izložene velikim toplotnim tokovima.

Završne napomene

Pokušao sam da dam kratak pregled nedavnih napretka u razvoju novih materijala, struktura i tehnika za ponovni ulazak u svemirske letelice. To je omogućilo da se ukažu na neke smjerove za buduća istraživanja. I čini se da sam i sam malo naučio o problemima istraživanja svemira uz pomoć svemirskih brodova u sadašnjoj fazi ljudskog razvoja.

U malom gradu, izgubljenom u pustinjskoj regiji Kalifornije, nepoznati usamljeni amater pokušava da se takmiči sa svjetski poznatim milijarderima i korporacijama za pravo na izgradnju svemirskih brodova za slanje tereta u nisku Zemljinu orbitu. Nema dovoljno pomoćnika i nema dovoljno sredstava. Ali, uprkos svim poteškoćama, on će svoj posao privesti kraju.

Dave Masten bulji u ekran svog kompjutera. Prst mu je na trenutak lebdio iznad dugmeta miša. Dave zna da će uskoro otvoriti pismo agencije DARPA, a ovo pismo će mu promijeniti život bez obzira na to šta piše. On će ili dobiti sredstva ili će biti primoran da zauvijek odustane od svog sna.

Dvije vijesti

Ovo je prava prekretnica, jer je u pitanju učešće u programu XS-1 koji finansira DARPA, a koji ima za cilj izgradnju bespilotnog svemirskog aviona za višekratnu upotrebu koji može izdržati deset lansiranja u deset dana, ubrzati do brzina većih od 10 M i, uz uz pomoć dodatnog stepena, isporučiti na nisko nosivost težine više od 1,5 tona.Istovremeno, trošak svakog lansiranja ne bi trebao prelaziti 5 miliona dolara.Dave Masten - vječiti autsajder, izbjeglica iz Silicijumske doline, pustinjak poduzetnik u svemirskoj industriji - nikada nije bio tako blizu stvaranju punog svemirskog sistema, kao ovoga puta. Ako njegova kompanija postane jedan od tri učesnika u projektu XS-1, Dave će odmah sljedeće godine dobiti grant od 3 miliona dolara i dodatne finansijske injekcije. A cijena budućeg ugovora mogla bi premašiti 140 miliona dolara!

U slučaju odbijanja, Daveova kompanija će ostati nepoznata mala firma, koja će odugovlačiti s jadnom egzistencijom i njegujući krhki san o izgradnji orbitalnih svemirskih letjelica. Ali, što je još gore, rijetka prilika za realizaciju Mastenove ideje će biti propuštena. Državni programi svemirskih letova su kroz istoriju favorizovali (u stvari, to je bio uslov) svemirske letelice koje zahtevaju aerodrom ili ogroman padobran za sletanje. Masten je predložio raketu za vertikalno uzlijetanje i vertikalno sletanje, za koju ne bi bila potrebna ni traka za sletanje ni padobran za povratak na Zemlju. Program XS-1 predstavljao je dobru priliku da se ova ideja realizuje, ali ako sreća iznenada okrene leđa i šansa za učešće u njemu padne na drugog, ko zna da li će vlada u budućnosti otvoriti nove izvore finansiranja.

Dakle, jedan email, dva potpuno različita puta, od kojih jedan vodi pravo u svemir. Masten klikne mišem i počne čitati - polako, udubljujući se u svaku riječ. Kada je završio, okreće se inženjerima koji su se okupili iza njega i ravnog lica objavljuje: „Imam dvije vijesti, dobru i lošu. Dobra vijest je da smo odabrani za učešće na XS-1! Loša vijest je da smo izabrani za XS-1.”

Spaceport Cluster

Teren na sjeveru pustinje Mojave više podsjeća na scene iz filma katastrofe: napuštene benzinske pumpe, iscrtane grafitima, i razbijeni putevi, na kojima se ponegdje nalaze leševi oborenih životinja, samo pojačavaju ovaj utisak. Planine koje se vijore na horizontu u daljini, nemilosrdna sunčeva vrućina i naizgled beskrajno plavo nebo bez oblaka.

Međutim, ova zbunjujuća praznina je varljiva: na zapadu Sjedinjenih Država, zračna baza Edwards (R-2508) je glavni poligon za testiranje u zemlji. 50.000 kvadratnih kilometara zatvorenog vazdušnog prostora povremeno se probijaju borbenim avionima. Ovdje je prije 68 godina Chuck Yeager postao prvi avijatičar koji je premašio brzinu zvuka u kontrolisanom nivou leta.

Zabrana letova putnika i privatnih mlaznica, međutim, ne odnosi se na stanovnike obližnje svemirske luke Mojave, koja je 2004. godine proglašena prvom komercijalnom svemirskom lukom u zemlji. Masten se također doselio ovdje iste godine, odmah nakon što je startup za koji je radio kao softverski inženjer kupio komunikacijski gigant Cisco Systems. Od nekoliko praznih zgrada koje je Dave ponudio kada se uselio, Dave je odabrao napuštenu baraku marinaca izgrađenu 1940-ih. Zgrada je bila u ozbiljnoj sanaciji: krov je prokišnjavao, a zidovi i uglovi bili su gusto ukrašeni paučinom. Za Davea je ovo bilo savršeno mjesto: zahvaljujući visokim plafonima od šest metara, ovdje su mogli stati svi avioni koje su on i njegova tri zaposlena u to vrijeme konstruirali. Još jedan plus je bila mogućnost da se iznese nekoliko lansirnih mjesta i da se s njih izvedu probna lansiranja.

Nekoliko godina, Masten Space Systems je bio poznat samo nekolicini stručnjaka za svemirsku tehnologiju i nekolicini rezidentnih susjeda svemirske luke, uključujući etablirane industrijske gigante kao što su Scaled Composites, koji je pokrenuo privatna ulaganja u svemir, Virgin Galactic Richarda Bransona i Vulcan Stratolaunch Systems Paul Allen. Njihovi prostrani hangari bukvalno su krcati sofisticiranom opremom koja košta više od cijelog MSS-a zajedno. Međutim, takva konkurencija nije spriječila Mastenovo dijete iz 2009. da osvoji milion dolara na takmičenju koje je organizirala NASA za izgradnju lunarnog lendera. Nakon toga su iznenada počeli pričati o kompaniji, a Dave je počeo primati narudžbe - osim NASA-e, njegove rakete su počele biti popularne na poznatim univerzitetima u zemlji, pa čak i u Ministarstvu odbrane - za naučne eksperimente na velikim visinama i istraživanja.

Kompjuterski model svemirske letjelice XS-1 VTOL koju je dizajnirao Masten Space Systems

Nakon službenog uključivanja u program XS-1, autoritet MSS-a je još više ojačao - u konkurenciji s Boeing Corporation i velikom vojno-industrijskom kompanijom Northrop Grumman, Masten je izgledao vrlo solidno. Pored ovih industrijskih divova, u projekat je uključena privatna avio kompanija Blue Origin u vlasništvu Jeffa Bezosa kroz partnerstvo sa Boeingom, kao i već pomenuti Scaled Composites i Virgin Galactic, koji sarađuju sa Northrop Grummanom. Sam MSS je odlučio da udruži snage sa još jednom malom kompanijom iz Mojavea - XCOR Aerospace. Dakle, u utrci za stvaranje svemirskog kamiona za višekratnu upotrebu, Dave se morao sukobiti s najuglednijim i najbogatijim korporacijama. Do sljedeće faze - evaluacije međurezultata i odluke o daljem finansiranju ostalo je još samo trinaest mjeseci.

Bolje od Boeinga

Zgrada MSS-a je u istom stanju kao kada je u nju bio Masten. Krov i dalje prokišnjava, a možete slučajno naletjeti na otrovnog pauka. Postoje kutije za alate oko perimetra. Osim banera sa imenom kompanije, table prekrivene jednadžbama i američke zastave, na zidovima nema ničega. Središte hangara zauzima raketa Xaero-B, koja se oslanja na četiri metalne noge, iznad kojih se nalaze dva volumetrijska sferna rezervoara. Jedan od njih je napunjen izopropil alkoholom, drugi je napunjen tečnim kiseonikom. Nešto više u krugu su dodatni rezervoari sa helijumom. Neophodni su za rad motora mlaznog upravljačkog sistema, dizajniranog za kontrolu prostornog položaja broda. Motor na dnu rakete postavljen je u kardan kako bi se ova čudna struktura nalik insektima održavala upravljivom.

Nekoliko zaposlenih je zauzeto pripremom Xaero-B za zajednički eksperiment sa Univerzitetom Kolorado (Boulder, SAD), u kojem se planira testirati da li brod može komunicirati sa zemaljskim teleskopima i učestvovati u potrazi za egzoplanetima.

Mastenova kompanija privlači određenu vrstu mašinskog inženjera koji je pravi ljubitelj svog zanata. “Stažirao sam u Boeingu u odjelu motora za 777,” kaže 26-godišnji inženjer Kyle Nyberg. Boeing je veoma dobra kompanija. Ali da budem iskren, ne volim da sedim u kancelariji po ceo dan. Zamišljao sam da će sljedećih 40 godina mog života proći ovako, i jako sam se uplašio. U maloj privatnoj kompaniji kao što je MSS, inženjeri mogu iskusiti čitav spektar emocija prilikom implementacije svojih ideja - od euforije do potpunog razočaranja. Ovo retko gde vidite."

Točenje goriva na Lagrange punktu

Mastenov glavni fokus oduvijek je bio stvaranje rakete dizajnirane da nosi teret, a ne astronauta, svojevrsnog "radnog konja". Takvi će brodovi svakako biti potrebni, na primjer, za transport kisika i vodika s površine Mjeseca do benzinske pumpe, koja će jednog dana biti smještena u jednoj od Lagrangeovih tačaka između Zemlje i Mjeseca. Zato Masten u svom razvoju polaže princip vertikalnog polijetanja i slijetanja. "Ovo je jedini način za koji znam da će raditi na površini bilo kojeg čvrstog tijela u Sunčevom sistemu", objašnjava on. "Ne možete sletjeti avion ili šatl na Mjesec!"

Osim toga, VTOL olakšava ponovnu upotrebu svemirske letjelice. Neke od Mastenovih raketa već su izvele nekoliko stotina letova, a pripreme za ponovno lansiranje ne traju više od jednog dana. Prema uslovima programa XS-1, potrebno je izvršiti deset lansiranja u roku od deset dana - za MSS je to odavno uobičajeno. Ovdje je Dave daleko ispred svojih konkurenata, kojima to još nije uspjelo ni jednom.

Poniznost i marljivost

Dakle, DARPA je objavila da su sva tri učesnika programa XS-1 primljena u Fazu 1B, za koju će svaka kompanija dobiti dodatnih 6 miliona dolara.Glavni zadaci Faze 1 bili su izvođenje radova na projektovanju i priprema infrastrukture – drugim riječima, bilo je potrebno pokazati da će kompanija moći raditi u XS-1. U fazi 1B, učesnici moraju preći na probne vožnje, prikupiti relevantne podatke i nastaviti sa usavršavanjem dizajna kako bi pokazali kako planiraju postići konačni cilj. Rezultati faze 1B očekuju se sljedećeg ljeta, a prvi let XS-1 u orbitu zakazan je za 2018.

Bez obzira kakav je ishod ovog takmičenja, sama činjenica da je Dave uspio ovako daleko mogla bi preokrenuti industriju privatnih svemirskih projekata. “Ovo mijenja igru”, rekla je Hannah Kerner, izvršna direktorica Fondacije Space Frontier i bivša NASA-ina inženjerka. "DARPA nije samo dala privatnim kompanijama priliku da učestvuju u vladinom svemirskom programu, već je prepoznala i male kompanije u nastajanju kao potencijalno ozbiljne igrače." Čak i ako na trenutak zaboravite na učešće u XS-1, MSS je i dalje teško nazvati autsajderskom kompanijom. U avgustu je otvorio novu kancelariju u Cape Canaveralu, svemirskom centru na Floridi koji je nedavno počeo da funkcioniše kao središte za komercijalna lansiranja u svemir. U istom poslovnom centru, koji se nalazi u blizini svemirskog centra Kennedy, nalazi se i kancelarija SpaceX-a.

Uprkos tome, MSS još uvek nema dovoljno ljudi i resursa, i još uvek je grupa romantičnih inženjera koji buše, zabijaju i leme u svom hangaru pored bogatih velikih kompanija. I nehotice počinjete navijati za njih - želite da uspiju.

"Mislim da ćemo se sigurno takmičiti sa našim konkurentima", - to je sve što je Masten odgovorio na pitanje o šansama za uspjeh u XS-1. Ne vidi razloga da obećava zlatne planine, iako su mnoge njegove kolege u radnji već prešle u naviku. Mnogi uspijevaju jer mogu lijepo govoriti. Dave nije jedan od njih - miran je, vrijedan, skroman, ali kao i njegovi rivali, strastveno je željan realizacije svojih ideja.

Danas svemirski letovi ne spadaju u fantastične priče, ali se, nažalost, moderni svemirski brod još uvijek jako razlikuje od onih prikazanih u filmovima.

Ovaj članak je namijenjen osobama starijim od 18 godina.

Imate li već 18 godina?

Ruski svemirski brodovi i

Svemirski brodovi budućnosti

Svemirski brod: šta je to

Na

Svemirski brod, kako radi?

Masa modernih svemirskih letjelica direktno je povezana s tim koliko visoko lete. Glavni zadatak svemirskih letjelica s ljudskom posadom je sigurnost.

Spuštajuće vozilo SOYUZ postalo je prva svemirska serija Sovjetskog Saveza. U tom periodu vodila se trka u naoružanju između SSSR-a i SAD-a. Ako uporedimo veličinu i pristup pitanju izgradnje, onda je vodstvo SSSR-a učinilo sve za brzo osvajanje svemira. Jasno je zašto se danas ne prave slični uređaji. Malo je vjerovatno da će se neko poduzeti da gradi po shemi u kojoj nema ličnog prostora za astronaute. Moderne svemirske letjelice opremljene su i sobama za odmor posade i kapsulom za spuštanje, čiji je glavni zadatak učiniti je što mekšom u trenutku sletanja.

Prvi svemirski brod: istorija stvaranja

Ciolkovsky se s pravom smatra ocem astronautike. Na osnovu svog učenja, Godrad je napravio raketni motor.

Naučnici koji su radili u Sovjetskom Savezu prvi su dizajnirali i lansirali umjetni satelit. Oni su također bili prvi koji su izmislili mogućnost lansiranja živog bića u svemir. Države su svjesne da je Unija prva stvorila letjelicu sposobnu da sa osobom ode u svemir. Otac raketne nauke s pravom se zove Koroljov, koji je ušao u istoriju kao onaj koji je smislio kako da savlada gravitaciju i uspeo da stvori prvu letelicu sa ljudskom posadom. Danas čak i djeca znaju koje godine je porinut prvi brod s osobom na brodu, ali malo ljudi se sjeća doprinosa kraljice ovom procesu.

Posada i njihova sigurnost tokom leta

Glavni zadatak danas je sigurnost posade, jer dosta vremena provode na visini leta. Prilikom izrade aviona važno je od kojeg metala je napravljen. Sljedeće vrste metala se koriste u raketnoj nauci:

1. Aluminij - omogućava vam značajno povećanje veličine svemirske letjelice, jer je lagan.
2. Gvožđe - savršeno se nosi sa svim opterećenjima na trupu broda.
3. Bakar ima visoku toplotnu provodljivost.
4. Srebro - pouzdano veže bakar i čelik.
5. Rezervoari za tečni kiseonik i vodonik izrađuju se od legura titanijuma.

Moderan sistem za održavanje života omogućava vam da stvorite poznatu atmosferu za osobu. Mnogi dječaci vide kako lete u svemiru, zaboravljajući na vrlo veliko preopterećenje astronauta na startu.

Najveći svemirski brod na svijetu

Među ratnim brodovima, lovci i presretači su veoma popularni. Moderni teretni brod ima sljedeću klasifikaciju:

1. Sonda je istraživački brod.
2. Kapsula - tovarni odjeljak za dostavu ili operacije spašavanja posade.
3. Modul se lansira u orbitu bespilotnim nosačem. Moderni moduli su podijeljeni u 3 kategorije.
4. Raketa. Prototip za stvaranje bio je vojni razvoj.
5. Shuttle - višekratne strukture za dostavu potrebnog tereta.
6. Stanice su najveći svemirski brodovi. Danas su u svemiru ne samo Rusi, već i Francuzi, Kinezi i drugi.

Buran - svemirski brod koji je ušao u istoriju

Vostok je bila prva svemirska letjelica koja je otišla u svemir. Nakon Federacije raketnih nauka SSSR-a, počela je proizvodnja brodova Soyuz. Mnogo kasnije, Clippers i Rus su počeli da se proizvode. Savez polaže velike nade u sve ove projekte sa ljudskom posadom.

Godine 1960. letjelica Vostok je svojim letom dokazala mogućnost ulaska čovjeka u svemir. 12. aprila 1961. Vostok 1 je kružio oko Zemlje. Ali pitanje ko je leteo na brodu Vostok 1, iz nekog razloga, izaziva poteškoće. Možda je činjenica da jednostavno ne znamo da je Gagarin izveo svoj prvi let na ovom brodu? Iste godine je po prvi put u orbitu ušla svemirska letjelica Vostok 2, u kojoj su se odjednom nalazila dva kosmonauta, od kojih je jedan otišao izvan broda u svemiru. Bio je to napredak. A već 1965. Voskhod 2 je mogao da ode u svemir. Snimljena je istorija broda Sunrise 2.

Vostok 3 postavio je novi svjetski rekord za najduže vrijeme koje je brod proveo u svemiru. Poslednji brod u seriji bio je Vostok 6.

Američki šatl serije Apollo otvorio je nove horizonte. Uostalom, 1968. godine Apolo 11 je prvi sletio na Mjesec. Danas postoji nekoliko projekata za razvoj svemirskih aviona budućnosti, kao što su Hermes i Columbus.

Saljut je serija interorbitalnih svemirskih stanica Sovjetskog Saveza. Saljut 7 je poznat po tome što se srušio.

Sljedeći svemirski brod, čija je historija zanimljiva, bio je Buran, inače, pitam se gdje je sada. 1988. godine napravio je svoj prvi i posljednji let. Nakon ponovljenih analiza i transporta, Buranov put se izgubio. Posljednja poznata lokacija letjelice Buran je u Sočiju, radovi na njoj su zaustavljeni. No, bura oko ovog projekta još nije splasnula, a dalja sudbina napuštenog projekta Buran mnoge zanima. A u Moskvi je stvoren interaktivni muzejski kompleks unutar modela svemirske letjelice Buran na VDNKh.

Gemini - serija brodova američkih dizajnera. Oni su zamijenili projekat Merkur i uspjeli su napraviti spiralu u orbiti.

Američki brodovi pod imenom Space Shuttle postali su svojevrsni šatlovi, koji vrše više od 100 letova između objekata. Drugi svemirski šatl bio je Challenger.

Ne može se ne zanimati istorija planete Nibiru, koja je prepoznata kao brod za čuvanje. Nibiru se već dva puta približio Zemlji opasnoj udaljenosti, ali oba puta je sudar izbjegnut.

Dragon je svemirska letjelica koja je 2018. godine trebala odletjeti na planetu Mars. 2014. godine, federacija je, pozivajući se na tehničke karakteristike i stanje broda Dragon, odgodila porinuće. Ne tako davno dogodio se još jedan događaj: kompanija Boeing je dala izjavu da je započela i razvojne radove na stvaranju rovera.

Prvi karavan za višekratnu upotrebu u istoriji trebao je biti aparat pod nazivom Zarya. Zarya je prvi razvoj transportnog broda za višekratnu upotrebu, na koji je federacija polagala velike nade.

Proboj je mogućnost korištenja nuklearnih instalacija u svemiru. U te svrhe započeli su radovi na transportnom i energetskom modulu. Paralelno, u toku je razvoj projekta Prometheus - kompaktnog nuklearnog reaktora za rakete i svemirske letjelice.

Kineski Shenzhou 11 lansiran je 2016. sa dva astronauta koji će provesti 33 dana u svemiru.

Brzina letjelice (km/h)

Minimalna brzina kojom možete ići u orbitu oko Zemlje je 8 km/s. Danas nema potrebe za razvojem najbržeg broda na svijetu, jer smo na samom početku svemira. Uostalom, maksimalna visina koju možemo dostići u svemiru je samo 500 km. Rekord za najbrže kretanje u svemiru postavljen je 1969. godine i do sada ga nije bilo moguće oboriti. Na letjelici Apollo 10, tri astronauta su se vraćala kući nakon što su obišli Mjesec. Kapsula koja ih je trebala izbaciti iz leta uspjela je postići brzinu od 39.897 km/h. Za poređenje, razmotrimo koliko brzo leti svemirska stanica. Koliko god je to moguće, može razviti do 27.600 km/h.

Napušteni svemirski brodovi

Danas je za svemirske letjelice koje su postale neupotrebljive, u Tihom okeanu stvoreno groblje, gdje desetine napuštenih svemirskih brodova mogu pronaći svoje posljednje utočište. katastrofe svemirskih brodova

Katastrofe se dešavaju u svemiru i često oduzimaju živote. Najčešći su, začudo, nesreće koje se događaju zbog sudara sa svemirskim otpadom. Pri udaru, orbita objekta se pomjera i uzrokuje sudar i štetu, što često rezultira eksplozijom. Najpoznatija katastrofa je smrt američke svemirske letjelice Challenger s ljudskom posadom.

Nuklearni motor za svemirske brodove 2017

Danas naučnici rade na projektima stvaranja atomskog elektromotora. Ovaj razvoj uključuje osvajanje svemira uz pomoć fotonskih motora. Ruski naučnici planiraju da u bliskoj budućnosti počnu sa testiranjem termonuklearnog motora.

Svemirski brodovi Rusije i SAD

Naglo interesovanje za svemir pojavilo se tokom Hladnog rata između SSSR-a i SAD. Američki naučnici su u svojim ruskim kolegama prepoznali dostojne rivale. Sovjetska raketna nauka je nastavila da se razvija, a nakon raspada države, Rusija je postala njen naslednik. Naravno, svemirske letjelice kojima lete ruski kosmonauti značajno se razlikuju od prvih brodova. Štaviše, danas su, zahvaljujući uspješnom razvoju američkih naučnika, svemirske letjelice postale višekratne.

Svemirski brodovi budućnosti

Danas je sve veće interesovanje za projekte koji će čovečanstvu omogućiti duža putovanja. Savremeni razvoj već priprema brodove za međuzvjezdane ekspedicije.

Odakle se lansiraju svemirski brodovi?

Vidjeti vlastitim očima lansiranje svemirske letjelice na startu san je mnogih. Možda je to zbog činjenice da prvo lansiranje ne dovodi uvijek do željenog rezultata. Ali zahvaljujući internetu, možemo vidjeti kako brod polijeće. S obzirom na činjenicu da oni koji gledaju lansiranje svemirske letjelice moraju biti dovoljno udaljeni, možemo zamisliti da smo na mjestu polijetanja.

Svemirski brod: kako je unutra?

Danas, zahvaljujući muzejskim eksponatima, možemo lično vidjeti strukturu takvih brodova kao što je Soyuz. Naravno, iznutra, prvi brodovi su bili vrlo jednostavni. Unutrašnjost modernijih opcija dizajnirana je u umirujućim bojama. Uređaj bilo koje letjelice sigurno će nas uplašiti s puno poluga i dugmadi. I to dodaje ponos onima koji su se mogli sjetiti kako brod radi, i, štoviše, naučili kako njime upravljati.

Koji svemirski brodovi sada lete?

Novi svemirski brodovi svojom pojavom potvrđuju da je fantazija postala stvarnost. Danas nikog neće iznenaditi činjenica da je pristajanje svemirskih letjelica realnost. I malo ljudi se sjeća da se prvo takvo pristajanje na svijetu dogodilo davne 1967.

Kostov Matvey

Učesnik urbanističkih naučnih čitanja za djecu osnovnoškolskog uzrasta u rubrici „Svijet svemira“. Student govori o strukturi svemirske letjelice „Vostok“, „Voskhod“ i „Sojuz“.

Skinuti:

Pregled:

Gradska naučna lektira za djecu osnovnoškolskog uzrasta

Sekcija "Svemirski svijet"

Tema: "Dizajn svemirskih brodova"

Razred 3 B MBOU-gimnazija br.2

Naučni savjetnik Mosolova G.V., učiteljica osnovne škole

Tula 2013

Uvod

Veoma sam zainteresovan za dizajn svemirskih brodova. Prvo, zato što se radi o velikom i složenom aparatu, na čijem stvaranju rade mnogi naučnici i inženjeri. Drugo, na nekoliko sati ili čak dana, brod postaje dom za astronauta, gdje su neophodni normalni ljudski uvjeti - astronaut mora disati, piti, jesti, spavati. Tokom leta, astronaut je dužan da okrene brod i promijeni orbitu po vlastitom nahođenju, odnosno da se brodom mora lako upravljati prilikom kretanja u svemiru. Treće, u budućnosti bih želeo da sam dizajniram svemirske brodove.

Letjelica je dizajnirana da odleti jednu ili više ljudi u svemir i sigurno se vrati na Zemlju nakon završetka misije.

Tehnički zahtjevi za svemirsku letjelicu su stroži nego za bilo koju drugu letjelicu. Uslovi leta (G-sile, temperaturni uslovi, pritisak, itd.) moraju se za njih održavati vrlo precizno kako se ne bi stvorila opasnost po ljudski život.

Važna karakteristika svemirskog broda s ljudskom posadom je prisustvo sistema za spašavanje u nuždi.

Svemirske letjelice s ljudskom posadom stvorene su samo u Rusiji, SAD-u i Kini, jer je ovaj zadatak visoke složenosti i cijene. A samo Rusija i SAD imaju višekratnu upotrebu svemirskih letjelica.

U ovom radu pokušao sam da govorim o dizajnu svemirskih letelica Vostok, Voskhod i Sojuz.

"istok"

Serija sovjetskih svemirskih letjelica "Vostok" dizajnirana je za letove s ljudskom posadom u orbiti oko Zemlje. Stvoreni su pod vodstvom generalnog konstruktora Sergeja Pavloviča Koroljeva od 1958. do 1963. godine.

Prvi let sa posadom svemirskog broda Vostok sa Yu.A. Gagarin na brodu dogodio se 12. aprila 1961. godine, bio je to prva svemirska letjelica na svijetu koja je omogućila let s ljudskom posadom u svemir.

Glavni naučni zadaci letelice Vostok bili su: proučavanje uticaja orbitalnih uslova leta na stanje i performanse astronauta, testiranje dizajna i sistema, ispitivanje osnovnih principa izgradnje svemirskih letelica.

Ukupna masa letjelice je 4,73 tone, dužina 4,4 m, a maksimalni prečnik 2,43 m.

Brod se sastojao od sfernog spuštenog vozila (2,46 tona težine i 2,3 m u prečniku), koje je služilo i kao orbitalni odjeljak i konusni odjeljak za instrumente. Odjeljci su međusobno mehanički povezani metalnim trakama i pirotehničkim bravama. Brod je bio opremljen sistemima: automatsko i ručno upravljanje, automatska orijentacija prema Suncu, ručna orijentacija na Zemlju, održavanje života, komandno i logičko upravljanje, napajanje, termička kontrola i sletanje. Da bi se osigurali zadaci ljudskog rada u svemiru, brod je opremljen autonomnom i radiotelemetrijskom opremom za praćenje i snimanje parametara koji karakterišu stanje astronauta, struktura i sistema, ultrakratkotalasnom i kratkotalasnom opremom za dvosmjerni radiotelefon komunikacija astronauta sa zemaljskim stanicama, komandna radio veza, programsko-vremenski uređaj, televizijski sistem sa dve predajne kamere za posmatranje astronauta sa Zemlje, radio sistem za praćenje parametara orbite i određivanje pravca letelice , kočioni pogonski sistem TDU-1 i drugi sistemi. Težina letjelice, zajedno sa posljednjim stepenom rakete-nosača, iznosila je 6,17 tona, a njihova dužina u spoju 7,35 m.

Vozilo za spuštanje imalo je dva prozora, od kojih se jedan nalazio na ulaznom otvoru, neposredno iznad glave kosmonauta, a drugi, opremljen posebnim sistemom za orijentaciju, u podu kod njegovih nogu. Astronaut, obučen u svemirsko odijelo, smješten je u posebno katapultiranje. U posljednjoj fazi slijetanja, nakon kočenja spuštenog vozila u atmosferi, na visini od 7 km, kosmonaut se katapultirao iz kabine i spustio padobranom. Osim toga, omogućena je mogućnost spuštanja astronauta unutar vozila za spuštanje. Vozilo za spuštanje imalo je sopstveni padobran, ali nije bilo opremljeno sredstvima za meko sletanje, što je pretilo licu koje je u njemu ostalo teškom modricom prilikom zajedničkog sletanja.

U slučaju kvara automatskih sistema, astronaut bi mogao da pređe na ručnu kontrolu. Brodovi Vostok nisu bili prilagođeni za letove s ljudskom posadom na Mjesec, a također nisu dozvoljavali mogućnost letova ljudi koji nisu prošli posebnu obuku.

"izlazak sunca"

Svemirska letjelica Voskhod sa više sjedišta izvela je letove u orbiti blizu Zemlje. Ovi brodovi su zapravo ponavljali brodove serije Vostok i sastojali su se od sfernog spuštajućeg vozila prečnika 2,3 metra, u kojem su bili smešteni astronauti, i konusnog odeljka za instrumente (težine 2,27 tona, dužine 2,25 m i širine 2,43 m.) , koji je sadržavao rezervoare za gorivo i pogonski sistem. U svemirskom brodu Voskhod-1, kosmonauti su se smjestili bez svemirskih odijela kako bi uštedjeli prostor. Prva svemirska posada uključivala je dizajnera spuštenih vozila Konstantin Feoktistov.

"unija"

"Sojuz" - serija svemirskih letelica sa više sedišta za letove u orbiti oko Zemlje.

Raketno-svemirski kompleks Sojuz počeo je da se projektuje 1962. godine kao brod sovjetskog programa za letenje oko Meseca.

Brodovi ove serije sastoje se od tri modula: odeljka za instrumente i agregata, vozila za spuštanje i pomoćnog odeljka.

Sistem napajanja se sastoji od solarnih panela i baterija.

Vozilo za spuštanje sadrži mesta za astronaute, sisteme za održavanje života, sisteme upravljanja i padobranski sistem. Dužina kupe je 2,24 m, prečnik 2,2 m. Kućni kupe je dužine 3,4 m, prečnika 2,25 m.

Zaključak

Na svemirskim letjelicama koriste se svi najbolji i najmoderniji razvoji čovječanstva, najnovije napredne tehnologije i oprema na brodu.

Vostok, Voskhod i Sojuz zamijenjeni su naprednijim orbitalnim stanicama nove generacije i novih mogućnosti.

Oni su otvorili još jednu stranicu u istoriji ne samo ruske već i svetske kosmonautike, ujedinili su kosmonaute iz mnogih zemalja.

Kasnije su se pojavili "Shuttles", "Burans" i druge letjelice, ali su upravo ove tri opisane u mom radu poslužile kao osnova za razvoj modernih aviona.

Zaista se nadam da ću, kada porastem, moći kreirati ili pomoći u stvaranju nove ultramoderne svemirske letjelice koja će letjeti u veoma udaljene galaksije.

Bibliografija

1. Enciklopedijski rečnik mladog astronoma. Moskva. 2006 Sastavio Erpylev N.P.;
2. Enciklopedija za djecu. Kosmonautika. Moskva. 2010
3. Great feats. Serija "Enciklopedija otkrića i avantura". Moskva. 2008

Struktura svemirske letjelice "Vostok 1"

Velika sovjetska enciklopedija. -- M.: Sovjetska enciklopedija. 1969--1978.

1. Antena komandnog sistema radio veze. 2. Komunikaciona antena. 3. Kućište električnih konektora 4. Ulazni otvor. 5. Kontejner sa hranom. 6. Trake za vezivanje. 7. Trakaste antene. 8. Motor kočnice. 9. Komunikacione antene. 10. Servisni otvori. 11 Odeljak za instrumente sa glavnim sistemima. 12. Ožičenje za paljenje. 13. Cilindri pneumatskih sistema (16 kom.) za sistem održavanja života. 14. Sjedalo za izbacivanje. 15. Radio antena. 16. Otvor sa optičkim vodičem. 17. Tehnološki otvor. 18. Televizijska kamera. 19. Toplotna zaštita od ablativnog materijala. 20. Blok elektronske opreme.

KRATKI DETALJI O BRODU

Matični broj	1961-Mu-1/00103
Datum i vrijeme početka (univerzalno vrijeme)	06h07m. 04/12/1961
Polazna tačka	Bajkonur, lokacija 1
lansirno vozilo
Masa broda (kg)
Početni parametri orbite:
Orbitalni nagib (stepen)
Period cirkulacije (minuta)
perigej (km)
apogej (km)
Datum i vrijeme slijetanja astronauta (univerzalno vrijeme)	07h55m. 04/12/1961
Mjesto sletanja	Na sjeverozapadu. iz sela Smelovka, Saratovska oblast
vrijeme leta astronauta
Prijeđena udaljenost (km)
Broj orbita oko Zemlje
Ukratko o letu	Prvi let sa ljudskom posadom u svemir.

Spisak korišćene literature

1. Glushko V.P. "Razvoj raketne nauke i astronautike u SSSR-u", Moskva, 1987

2. Velika sovjetska enciklopedija. -- M.: Sovjetska enciklopedija. 1969--1978.

3. Bobkov V.N. Iz istorije vazduhoplovstva i astronautike. Broj 72. Svemirski brodovi tipa Vostok i Voskhod. Eksperimentalne studije zasnovane na njima.

4. Ljudske svemirske letjelice "Vostok" i "Voskhod" / U knj. "Raketno-kosmička korporacija "Energia" nazvana po S.P. Koroljevu. B. m. [Koroljev], 1996, str. 20 -118.