Dejavniki, ki vplivajo na vesoljska plovila. Fizični pogoji na krovu vesoljskega plovila

Vakuum, breztežnost, močno sevanje, udarci mikrometeoritov, pomanjkanje opore in označenih smeri v vesolju - vse to so dejavniki vesoljskih poletov, ki jih na Zemlji praktično ni. Da bi se jim spopadla, so vesoljska plovila opremljena s številnimi napravami, na katere v vsakdanjem življenju nihče ne pomisli. Vozniku na primer običajno ni treba skrbeti, ali bo avto obdržal v sebi vodoravni položaj, za vrtenje pa je dovolj, da zavrtite volan. V vesolju je treba pred vsakim manevrom preveriti usmerjenost naprave po treh oseh, zavoje pa izvajajo motorji – navsezadnje ni ceste, s katere bi se lahko odrinili s kolesi. Ali na primer pogonski sistem - poenostavljeno predstavlja rezervoarje z gorivom in zgorevalno komoro, iz katere izbruhnejo plameni. Medtem pa vključuje številne naprave, brez katerih motor v vesolju ne bo deloval ali celo eksplodiral. Zaradi vsega tega je vesoljska tehnologija nepričakovano zapletena v primerjavi s kopenskimi. Deli raketnih motorjev

Vklopljeno Večino sodobnih vesoljskih plovil poganja tekočina raketni motorji. Vendar jim v breztežnosti ni enostavno zagotoviti stabilne oskrbe z gorivom. V odsotnosti gravitacije vsaka tekočina pod vplivom sil površinske napetosti teži k obliki krogle. Običajno se v rezervoarju oblikuje veliko plavajočih kroglic. Če komponente goriva tečejo neenakomerno, izmenično s plinom, ki polni praznine, bo zgorevanje nestabilno. V najboljšem primeru se bo motor ustavil - dobesedno se bo "zadušil" v plinskem mehurčku, v najslabšem primeru pa bo prišlo do eksplozije. Zato morate za zagon motorja pritisniti gorivo proti sesalnim napravam in tako ločiti tekočino od plina. Eden od načinov za "obarjanje" goriva je vklop pomožnih motorjev, na primer na trdo gorivo ali motor stisnjen plin. Vklopljeno kratek čas ustvarili bodo pospešek, tekočina pa bo po vztrajnosti pritisnjena na dovod goriva, hkrati pa se bo osvobodila plinskih mehurčkov. Drugi način je zagotoviti, da prva porcija tekočine vedno ostane v dovodu. Če želite to narediti, lahko blizu njega postavite mrežasto sito, ki bo zaradi kapilarnega učinka zadržala del goriva za zagon motorja, ko se zažene, pa se bo preostanek "usedel" po vztrajnosti, kot v prvem možnost.

Obstaja pa bolj radikalen način: gorivo nalijte v elastične vrečke, nameščene znotraj rezervoarja, in nato v rezervoarje načrpajte plin. Za tlačenje se običajno uporablja dušik ali helij, ki sta shranjena v visokotlačnih jeklenkah. Seveda je prekomerno telesno težo, vendar z nizko močjo motorja se lahko znebite črpalk za gorivo - tlak plina bo zagotovil dobavo komponent skozi cevovode v zgorevalno komoro. Pri močnejših motorjih so nepogrešljive črpalke z električnim ali celo plinskoturbinskim pogonom. V slednjem primeru turbino vrti plinski generator - majhna zgorevalna komora, ki zgoreva glavne komponente ali posebno gorivo.

Manevriranje v prostoru zahteva visoko natančnost, kar pomeni, da je potreben regulator, ki nenehno prilagaja porabo goriva in zagotavlja izračunano potisno silo. Pomembno je ohraniti pravilno razmerje goriva in oksidanta. V nasprotnem primeru bo učinkovitost motorja padla, poleg tega pa bo ena od komponent goriva zmanjkala pred drugo. Pretok komponent merimo tako, da v cevovode namestimo majhne rotorje, katerih hitrost vrtenja je odvisna od hitrosti pretoka tekočine. In pri motorjih z nizko močjo je pretok togo nastavljen s kalibriranimi podložkami, nameščenimi v cevovodih.

Zaradi varnosti je pogonski sistem opremljen z zaščito v sili, ki izklopi pokvarjen motor, preden eksplodira. Upravlja se samodejno, saj izrednih razmerah Temperatura in tlak v zgorevalni komori se lahko zelo hitro spreminjata. Na splošno so motorji, gorivo in cevovod objekt povečana pozornost v katerem koli vesoljskem plovilu. V mnogih primerih rezerva goriva določa vir sodobnih satelitov komunikacije in znanstvene raziskave. Pogosto se ustvari paradoksalna situacija: naprava je polno delujoča, vendar ne more delovati zaradi izčrpanosti goriva ali na primer puščanja plina za ustvarjanje tlaka v rezervoarjih.

Sodobna vesoljska plovila postajajo vse tehnološko naprednejša in manjša, izstreljevanje tovrstnih satelitov s težkimi raketami pa je nerentabilno. Tu pride prav svetloba Soyuz. Prva izstrelitev in začetek preizkusov letenja bosta prihodnje leto.

Prižgem hidravliko. Začnemo s testiranjem. Preobremenitev 0,2, frekvenca 11.

Ta platforma je imitacija železniški vagon, na njem je dragocen tovor – raketa. Rezervoar za gorivo rakete Soyuz 2-1V se testira na trdnost.

"Zdržati mora vse, vse obremenitve morajo pokazati, da v notranjosti ni prišlo do izrednega dogodka," pravi Boris Baranov, namestnik vodje raziskovalno-testnega kompleksa v TsSKB Progress.

Raketa se neprekinjeno stresa 100 ur. Stopnja obremenitve nenehno narašča. Pri takih preizkusih ustvarijo vse, kar se lahko zgodi na poti od Samare do izstrelišča – kozmodroma.

Testi so končani, hvala vsem.

Tako se iz testa v test rojeva nova raketa. Dvostopenjska lahka nosilna raketa "Sojuz 2 1V" je na cilju. To je sestavljena prva stopnja, tista, ki je odgovorna za dvig rakete od tal.

Motor NK-33 je močan in zelo varčen.

Motor z legendarna zgodovina. Leta 1968 je v svežnju 34 kosov dal nesluteno moč lunarni raketi N-1, »car raketi«, ki naj bi poletela na Luno.

Že takrat je bil potisk motorja 154 ton.

"Raketa ni vzletela, motor je ostal in zdaj ga uporabljamo za nove razvojne dosežke," je dejal prvi namestnik generalni direktor, generalni oblikovalec TsSKB Progress Ravil Akhmetov.

Zanimanje za ta motor je bilo že v tistih letih ogromno. Američani so kupili nekaj NK-33, jih testirali in celo licencirali. Po ameriških besedah je bilo izvedenih že več izstrelitev nosilcev s tem motorjem vesoljski program. Desetletja pozneje se je v stenah ruskega TsSKB Progress rodila nova raketa z dobro razvitim srcem. "Čez nekaj časa je motor deloval brez kakršnih koli težav," je dejal Aleksander Kirilin, generalni direktor TsSKB Progress s tako znanim imenom "Soyuz". kompleksno šifriranje " 2-1B." Oblikovalci trdijo, da bi moral biti Soyuz na voljo v vseh modifikacijah, še posebej v lahki. Sodobna vesoljska plovila so vedno bolj tehnološko napredna in manjša, zato je nerentabilno izstreliti takšne satelite s težkimi raketami. " To je projekt, kjer praktično ni stranskih blokov, raketa je osrednji blok, vendar povečana v velikosti, vse to omogoča izstrelitev vozil lahkega razreda v orbito. Edinstvenost lahkega sojuza je v tem, da smo ga uspešno integrirali v obstoječe izstrelitvene zmogljivosti,« pojasnjuje prvi namestnik generalnega direktorja glavni inženir TsSKB "Napredek" Sergej Tyulevin. Lahki sojuz bo v vesolje dostavil satelite, težke do tri tone. Prva izstrelitev in začetek preizkusnih letov sta že v začetku prihodnjega leta.

Neraziskane globine vesolja že stoletja zanimajo človeštvo. Raziskovalci in znanstveniki so vedno delali korake k razumevanju ozvezdij in vesolja. To so bili takrat prvi, a pomembni dosežki, ki so služili nadaljnjemu razvoju raziskav v tej industriji.

Pomemben dosežek je bil izum teleskopa, s pomočjo katerega je človeštvo lahko pogledalo veliko dlje v vesolje in pobližje spoznalo vesoljske objekte, ki obdajajo naš planet. V našem času raziskovanja vesolje izvajajo veliko lažje kot v tistih letih. Naš portal vam ponuja veliko zanimivih in fascinantnih dejstev o vesolju in njegovih skrivnostih.

Prvo vesoljsko plovilo in tehnologija

Aktivno raziskovanje vesolja se je začelo z izstrelitvijo prvega umetno ustvarjenega satelita našega planeta. Ta dogodek sega v leto 1957, ko je bil izstreljen v Zemljino orbito. Kar zadeva prvo napravo, ki se je pojavila v orbiti, je bila v svoji zasnovi izjemno preprosta. Ta naprava je bila opremljena z dokaj preprostim radijskim oddajnikom. Pri ustvarjanju so se oblikovalci odločili, da se bodo zadovoljili z najmanjšim tehničnim kompletom. Kljub temu je prvi preprosti satelit služil kot začetek razvoja nova doba vesoljska tehnologija in opremo. Danes lahko rečemo, da je ta naprava postala velik dosežek za človeštvo in razvoj mnogih znanstvene industrije raziskovanje. Poleg tega je bil izstrelitev satelita v orbito dosežek za ves svet in ne le za ZSSR. To je postalo mogoče zaradi trdega dela oblikovalcev pri ustvarjanju medcelinskih balističnih raket.

Visoki dosežki v raketni znanosti so oblikovalcem omogočili spoznanje, da z zmanjšanjem tovora nosilne rakete zelo visoke hitrosti letov, ki bodo presegli ubežna hitrost pri ~7,9 km/s. Vse to je omogočilo izstrelitev prvega satelita v Zemljino orbito. Vesoljska plovila in tehnologija so zanimivi zaradi dejstva, da je bilo veliko predlaganih različne oblike in koncepti.

V širšem konceptu je vesoljsko plovilo naprava, ki prevaža opremo ali ljudi do meje, kjer se konča zgornji del zemeljsko ozračje. Toda to je izhod le v bližnji vesolje. Pri reševanju različnih vesoljske naloge vesoljska plovila so razdeljena v naslednje kategorije:

suborbitalni;

Orbitalne ali blizu Zemlje, ki se gibljejo po geocentričnih orbitah;

medplanetarni;

Na planetu.

Ustvarjanje prve rakete za izstrelitev satelita v vesolje so izvedli oblikovalci ZSSR, sama izdelava pa je trajala manj časa kot fina nastavitev in odpravljanje napak vseh sistemov. Tudi časovni dejavnik je vplival na primitivno konfiguracijo satelita, saj je ZSSR želela doseči prvo kozmično hitrost njegovega nastanka. Še več, samo dejstvo izstrelitve rakete izven planeta je bilo takrat pomembnejši dosežek kot količina in kakovost opreme, nameščene na satelitu. Vse opravljeno delo je bilo okronano z zmagoslavjem za vse človeštvo.

Kot veste, se je osvajanje vesolja šele začelo, zato so konstruktorji dosegali vedno več v raketni znanosti, kar je omogočilo ustvarjanje naprednejših vesoljskih plovil in tehnologije, ki je pripomogla k velikemu preskoku v raziskovanju vesolja. tudi nadaljnji razvoj in posodobitev raket in njihovih komponent je omogočila doseganje druge ubežne hitrosti in povečanje mase tovora na krovu. Zaradi vsega tega je leta 1961 postala mogoča prva izstrelitev rakete z osebo na krovu.

Stran portala vam lahko pove marsikaj zanimivega o razvoju vesoljskih plovil in tehnologije v vseh letih in v vseh državah sveta. Malokdo ve, da so vesoljske raziskave pravzaprav začeli znanstveniki pred letom 1957. Prva znanstvena oprema za študij je bila poslana v vesolje v poznih 40. letih. Prve domače rakete so lahko dvignile znanstveno opremo na višino 100 kilometrov. Poleg tega to ni bila ena sama izstrelitev, izvajali so jih precej pogosto, največja višina njihovega vzpona pa je dosegla 500 kilometrov, kar pomeni, da so prve ideje o vesolju obstajale že pred začetkom vesoljske dobe. Danes, z uporabo najnovejših tehnologij, se ti dosežki morda zdijo primitivni, vendar so prav oni omogočili doseči to, kar imamo v tem trenutku.

Ustvarjeno vesoljsko plovilo in tehnologija sta zahtevala rešitev ogromno razne naloge. Najbolj pomembna vprašanja so bili:

Izbira pravilne trajektorije leta vesoljskega plovila in nadaljnja analiza njegovega gibanja. Za rešitev tega problema se je bilo potrebno bolj aktivno razvijati nebesna mehanika, ki je postala uporabna znanost.
Vakuum vesolja in breztežnost sta pred znanstvenike postavila svoje izzive. In to ni samo ustvarjanje zanesljivega zaprtega ohišja, ki bi lahko vzdržalo dokaj težke vesoljske razmere, ampak tudi razvoj opreme, ki bi lahko opravljala svoje naloge v vesolju tako učinkovito kot na Zemlji. Ker vsi mehanizmi ne morejo brezhibno delovati tako v breztežnosti in vakuumu kot v zemeljskih razmerah. Glavna težava je bila izključitev toplotne konvekcije v zaprtih prostorninah; to je motilo normalen potek številnih procesov.

Delovanje opreme je motilo tudi toplotno sevanje sonca. Da bi odpravili ta vpliv, je bilo treba razmisliti o novih metodah izračuna za naprave. Veliko naprav je bilo premišljenih tudi za vzdrževanje normalnih temperaturnih pogojev v samem vesoljskem plovilu.
Napajanje vesoljskih naprav je postalo velik problem. Najbolj optimalna rešitev oblikovalci postali preobrazba sončne izpostavljenost sevanju v elektriko.
Rešitev problema radijskih komunikacij in nadzora vesoljskih plovil je trajala precej časa, saj so zemeljske radarske naprave lahko delovale le na razdalji do 20 tisoč kilometrov, za vesolje pa to ni dovolj. Razvoj radijskih komunikacij ultra dolgega dosega v našem času omogoča vzdrževanje komunikacije s sondami in drugimi napravami na razdalji milijonov kilometrov.
Še vedno pa je največja težava ostala fina nastavitev opreme, ki je opremljala vesoljske naprave. Najprej mora biti oprema zanesljiva, saj popravila v vesolju praviloma niso bila mogoča. Razmišljali so tudi o novih načinih podvajanja in zapisovanja informacij.

Težave, ki so se pojavile, so vzbudile zanimanje raziskovalcev in znanstvenikov različna področja znanja. Skupno sodelovanje omogočilo pridobitev pozitivne rezultate pri reševanju zadanih problemov. Zaradi vsega tega se je začelo pojavljati novo področje znanja, in sicer vesoljska tehnologija. Pojav tovrstnega oblikovanja je bil zaradi edinstvenosti, posebnih znanj in delovnih veščin ločen od letalske in drugih panog.

Takoj po nastanku in uspešni izstrelitvi prvega umetnega zemeljskega satelita je razvoj vesoljske tehnologije potekal v treh glavnih smereh, in sicer:

Načrtovanje in izdelava zemeljskih satelitov za opravljanje različnih nalog. Poleg tega industrija posodablja in izboljšuje te naprave, kar omogoča njihovo širšo uporabo.
Izdelava naprav za raziskovanje medplanetarnega prostora in površin drugih planetov. Običajno te naprave izvajajo programirane naloge in jih je mogoče upravljati tudi na daljavo.
Vesoljska tehnologija dela na različnih modelih ustvarjanja vesoljske postaje, na katerem je možno izvesti raziskovalne dejavnosti znanstveniki. Ta industrija tudi načrtuje in proizvaja vesoljska plovila s posadko.

Mnoga področja vesoljske tehnologije in doseganje hitrosti pobega so znanstvenikom omogočili dostop do bolj oddaljenih krajev vesoljskih objektov. Zato je bilo konec 50. let mogoče izstreliti satelit proti Luni, poleg tega je takratna tehnologija že omogočala pošiljanje raziskovalnih satelitov na najbližje planete blizu Zemlje. Tako so prve naprave, ki so bile poslane za preučevanje Lune, omogočile človeštvu, da je prvič spoznalo parametre vesolja in videlo hrbtna stran Lune. Kljub temu je bila vesoljska tehnologija na začetku vesoljske dobe še vedno nepopolna in neobvladljiva ter po ločitvi od nosilne rakete glavni del precej kaotično vrtela okoli središča svoje mase. Nenadzorovano vrtenje znanstvenikom ni omogočilo veliko raziskav, kar je posledično spodbudilo oblikovalce k ustvarjanju naprednejših vesoljskih plovil in tehnologije.

Razvoj nadzorovanih vozil je znanstvenikom omogočil več več raziskav in izvedeli več o vesolju in njegovih lastnostih. Prav tako nadzorovan in stabilen let satelitov in drugih avtomatskih naprav, izstreljenih v vesolje, omogoča natančnejši in kakovostnejši prenos informacij na Zemljo zaradi usmerjenosti anten. Zaradi nadzorovan nadzor možno izvesti potrebne manevre.

V zgodnjih 60. letih so se aktivno izvajale izstrelitve satelitov na najbližje planete. Te izstrelitve so omogočile boljšo seznanitev z razmerami na sosednjih planetih. Še vedno pa je največji uspeh tega časa za vse človeštvo na našem planetu polet Yu.A. Gagarin. Po dosežkih ZSSR pri gradnji vesoljske opreme se je zatekla tudi večina držav sveta posebna pozornost za raketno znanost in ustvarjanje lastne vesoljske tehnologije. Kljub temu je bila ZSSR vodilna v tej industriji, saj je prva ustvarila napravo, ki je izvedla mehak pristanek na Luni. Po prvih uspešnih pristankih na Luni in drugih planetih je bila postavljena naloga za podrobnejšo študijo površin kozmična telesa uporabo avtomatskih naprav za preučevanje površin ter prenos fotografij in videoposnetkov na Zemljo.

Prva vesoljska plovila, kot je bilo omenjeno zgoraj, so bila neobvladljiva in se niso mogla vrniti na Zemljo. Pri ustvarjanju nadzorovanih naprav so se oblikovalci soočili s problemom varnega pristanka naprav in posadke. Ker bi lahko zelo hiter vstop naprave v zemeljsko atmosfero preprosto opekel zaradi visoke temperature zaradi trenja. Poleg tega so morale naprave po vrnitvi varno pristati in pljuskati v najrazličnejših pogojih.

Nadaljnji razvoj vesoljske tehnologije je omogočil izdelavo orbitalnih postaj, ki jih je mogoče uporabljati več let, hkrati pa je spremenila sestavo raziskovalcev na krovu. najprej orbitalno vozilo te vrste postal Sovjetska postaja"Ognjemet". Njegov nastanek je bil še en velik korak za človeštvo v poznavanju vesolja in pojavov.

Zgoraj je zelo majhen del vseh dogodkov in dosežkov pri ustvarjanju in uporabi vesoljskih plovil in tehnologije, ki je bila ustvarjena v svetu za preučevanje vesolja. Še vedno pa je bilo najpomembnejše leto 1957, od katerega se je začela doba aktivnega raketiranja in raziskovanja vesolja. Izstrelitev prve sonde je povzročila eksploziven razvoj vesoljske tehnologije po vsem svetu. In to je postalo mogoče zaradi ustvarjanja nosilne rakete nove generacije v ZSSR, ki je lahko dvignila sondo na višino Zemljine orbite.

Če želite izvedeti vse to in še veliko več, vam naš portal ponuja veliko zanimivih člankov, videoposnetkov in fotografij vesoljske tehnologije in predmetov.

Klasifikacija vesoljskih plovil

Osnova letenja vseh vesoljskih plovil je njihov pospešek do hitrosti, ki je enaka ali višja od prve kozmične hitrosti, pri kateri kinetična energija Vesoljsko plovilo uravnoteži svojo privlačnost z gravitacijskim poljem Zemlje. Vesoljsko plovilo leti po orbiti, katere oblika je odvisna od hitrosti pospeševanja in razdalje do privlačnega središča. Vesoljska plovila se pospešujejo z nosilnimi raketami (LV) in drugimi pospeševalci vozila, vključno s tistimi za večkratno uporabo.

Vesoljska plovila so glede na hitrost letenja razdeljena v dve skupini:

blizu Zemlje, s hitrostjo, manjšo od druge kozmične hitrosti, ki se gibljejo po geocentričnih orbitah in ne presegajo vplivne sfere zemeljskega gravitacijskega polja;

medplanetarni, katerega let poteka pri hitrostih nad drugo kozmično hitrostjo.

Glede na namen se vesoljska plovila delijo na:

umetni zemeljski sateliti (AES);

Umetni sateliti Lune (ISL), Marsa (ISM), Venere (ISV), Sonca (ISS) itd.;

Samodejno medplanetarne postaje(AMS);

Vesoljsko plovilo s posadko (SC);

Orbitalne postaje(OS).

Značilnost večine vesoljskih plovil je njihova sposobnost dolgotrajnega samostojnega delovanja v vesoljskih razmerah. V ta namen ima vesoljsko plovilo sisteme za napajanje (sončne baterije, gorivne celice, izotop in jedrska elektrarne itd.), regulativni sistemi toplotni režim, in na vesoljskih plovilih s posadko - sistemi za vzdrževanje življenja (LCS) z regulacijo ozračja, temperature, vlažnosti, oskrbe z vodo in hrano. Vesoljska plovila imajo običajno sisteme za nadzor gibanja in orientacije v prostoru, ki delujejo v avtomatskem načinu, medtem ko plovila s posadko delujejo tudi v ročnem načinu. Letenje avtomatskih in vesoljskih plovil s posadko je zagotovljeno s stalno radijsko komunikacijo z Zemljo, prenosom telemetričnih in televizijskih informacij.

Zasnova vesoljskega plovila se razlikuje po številnih značilnostih, povezanih s pogoji vesoljskega leta. Delovanje vesoljskega plovila zahteva obstoj medsebojno povezanih tehnična sredstva, ki sestavljajo prostorski kompleks. Vesoljski kompleks običajno vključuje: kozmodrom z izstrelitvenimi tehničnimi in merilnimi kompleksi, center za nadzor letenja, komunikacijski center za globoko vesolje, vključno z zemeljskimi in ladijskimi sistemi, iskanjem in reševanjem ter drugimi sistemi, ki zagotavljajo delovanje vesoljskega kompleksa in njegove infrastrukture.

Na zasnovo vesoljskih plovil in delovanje njihovih sistemov, sklopov in elementov pomembno vplivajo:

Breztežnost;

Globok vakuum;

Radiacijski, elektromagnetni in meteorni vplivi;

Toplotne obremenitve;

Preobremenitve med pospeševanjem in vstopom v goste plasti atmosfere planetov (za spustna vozila) itd.

Breztežnost za katerega je značilno stanje, v katerem ni medsebojnega pritiska delcev medija in predmetov drug na drugega. Zaradi breztežnosti je normalno delovanje moteno človeško telo: pretok krvi, dihanje, prebava, aktivnost vestibularnega aparata; napetosti se zmanjšajo mišični sistem vodi v atrofijo mišic, spremembe v metabolizmu mineralov in beljakovin v kosteh itd. Breztežnost vpliva tudi na zasnovo vesoljskega plovila: zaradi pomanjkanja konvektivne izmenjave toplote se poslabša prenos toplote, delovanje vseh sistemov s tekočimi in plinastimi delovnimi tekočinami postane bolj zapleteno, dovod pogonskih komponent v komoro pa postane težji motor in njegov zagon. To zahteva uporabo posebnih tehničnih rešitev za normalno delovanje sistemov vesoljskih plovil v pogojih ničelne gravitacije.

Učinek globokega vakuuma vpliva na lastnosti nekaterih materialov med njihovim dolgotrajnim bivanjem v vesolju zaradi izhlapevanja posameznih sestavnih elementov, predvsem premazov; zaradi izhlapevanja maziv in intenzivne difuzije se delovanje drgnih parov (v tečajih in ležajih) bistveno poslabša; čiste spojne površine so predmet hladnega varjenja. Zato je treba večino radioelektronskih in električnih naprav in sistemov pri delovanju v vakuumu namestiti v hermetično zaprte prostore s posebno atmosfero, ki jim hkrati omogoča vzdrževanje danega toplotnega režima.

Izpostavljenost sevanju, ki ga ustvarja sončno korpuskularno sevanje, zemeljski sevalni pasovi in kozmično sevanje, lahko pomembno vpliva na fizikalne in kemijske lastnosti, na strukturo materialov in njihovo trdnost, povzročajo ionizacijo okolja v zaprtih prostorih in vplivajo na varnost posadke. Za dolgotrajne lete vesoljskih plovil je treba zagotoviti posebne zaščita pred sevanjem ladijski oddelki ali zavetišča pred sevanjem.

Elektromagnetni vpliv vpliva na kopičenje statična elektrika na površini vesoljskega plovila, kar vpliva na natančnost delovanja posameznih instrumentov in sistemov ter na požarno varnost sistemov za vzdrževanje življenja, ki vsebujejo kisik. Vprašanje elektromagnetne združljivosti pri delovanju naprav in sistemov se rešuje pri načrtovanju vesoljskega plovila na podlagi posebnih raziskav.

Nevarnost meteorjev povezana z erozijo površine vesoljskega plovila, posledično spremembe optične lastnosti okna, učinkovitost delovanja se zmanjša sončne plošče, tesnost predelkov. Za preprečevanje se uporabljajo različni pokrovi, zaščitne lupine in premazi.

Toplotni učinki, ustvarjen sončno sevanje in delovanje gorivnih sistemov vesoljskih plovil vpliva na delovanje instrumentov in posadke. Za uravnavanje toplotnega režima se na površini vesoljskega plovila uporabljajo toplotnoizolacijski premazi ali zaščitni pokrovi, izvaja se toplotna klimatizacija notranjega prostora in so nameščeni posebni toplotni izmenjevalniki.

Posebni toplotno obremenjeni režimi nastanejo na spuščajočih se vesoljskih plovilih, ko se upočasnijo v atmosferi planeta. V tem primeru so toplotne in inercijske obremenitve konstrukcije vesoljskega plovila izjemno visoke, kar zahteva uporabo posebnih toplotnoizolacijskih premazov. Najpogostejši za spuščajoče se dele vesoljskega plovila so tako imenovane odnesene prevleke, izdelane iz materialov, ki jih odnaša toplotni tok. »Odnašanje« materiala spremljata njegova fazna transformacija in destrukcija, ki porablja veliko število toplota, ki vstopa na površino konstrukcije, in posledično znatno zmanjša toplotni tokovi. Vse to vam omogoča zaščito strukture naprave, tako da njena temperatura ne preseže dovoljene. Za zmanjšanje mase toplotne zaščite na vozilih za spuščanje se uporabljajo večplastni premazi, pri katerih zgornja plast vzdrži visoke temperature in aerodinamične obremenitve, notranji sloji pa imajo dobre lastnosti toplotne zaščite. Zaščitene površine SA so lahko prevlečene s keramičnimi ali steklenimi materiali, grafitom, plastiko itd.

Za zmanjšanje inercialne obremenitve Vozila za spuščanje uporabljajo načrtovane trajektorije spuščanja, posadka pa uporablja posebne anti-g obleke in sedeže, ki omejujejo zaznavanje g-sil s strani človeškega telesa.

Tako mora biti vesoljsko plovilo opremljeno z ustreznimi sistemi, ki zagotavljajo visoko zanesljivost delovanja vseh enot in struktur ter posadke med izstrelitvijo, pristankom in poletom v vesolje. Za to na določen način Izvede se načrtovanje in načrtovanje vesoljskega plovila, izberejo se načini letenja, manevriranja in spuščanja, uporabijo se ustrezni sistemi in instrumenti ter uporabi redundanca najpomembnejših sistemov in instrumentov za delovanje vesoljskega plovila.

Vesoljska plovila so v vsej svoji raznolikosti hkrati ponos in skrb človeštva. Njihov nastanek je bil pred stoletna zgodovina razvoj znanosti in tehnologije. Vesoljska doba, ki je ljudem omogočil pogled na svet v katerem živijo od zunaj, nas je popeljal na novo raven razvoja. Raketa v vesolju danes niso sanje, ampak skrb visoko usposobljenih strokovnjakov, ki se soočajo z nalogo izboljšanja obstoječe tehnologije. O tem, katere vrste vesoljskih plovil se razlikujejo in kako se med seboj razlikujejo, se bomo pogovorili v članku.

Opredelitev

Vesoljsko plovilo je splošno ime za vsako napravo, namenjeno delovanju v vesolju. Obstaja več možnosti za njihovo razvrstitev. V samem preprost primer razlikovati med vesoljskim plovilom s posadko in avtomatskim vesoljskim plovilom. Prve pa se delijo na vesoljske ladje in postaje. Različni po svojih zmogljivostih in namenu so si v mnogih pogledih podobni po strukturi in uporabljeni opremi.

Lastnosti letenja

Po izstrelitvi gre vsako vesoljsko plovilo skozi tri glavne faze: vstavitev v orbito, sam let in pristanek. Prva faza vključuje napravo, ki razvije hitrost, potrebno za vstop v vesolje. Za vstop v orbito mora biti njegova vrednost 7,9 km/s. Popolno premagovanje gravitacije vključuje razvoj sekunde, ki je enaka 11,2 km/s. Natančno tako se giblje raketa v vesolju, ko je njen cilj oddaljena območja vesolja.

Po osvoboditvi od privlačnosti sledi druga stopnja. Med orbitalnim letom se vesoljska plovila premikajo po vztrajnosti zaradi pospeška, ki jim je dan. Končno pristajalna stopnja vključuje zmanjšanje hitrosti ladje, satelita ali postaje skoraj na nič.

"Polnjenje"

Vsako vesoljsko plovilo je opremljeno z opremo, ki ustreza nalogam, za katere je zasnovano. Vendar pa je glavno odstopanje povezano s tako imenovano tarčno opremo, ki je potrebna prav za pridobivanje podatkov in raznih znanstveno raziskovanje. Sicer pa je oprema vesoljskega plovila podobna. Vključuje naslednje sisteme:

oskrba z energijo - najpogosteje sončne ali radioizotopske baterije, kemične baterije in jedrski reaktorji oskrbujejo vesoljska plovila s potrebno energijo;
komunikacija - izvaja se z uporabo radijskega valovnega signala na precejšnji razdalji od Zemlje, natančno usmerjanje antene postane še posebej pomembno;
življenjska podpora - sistem je značilen za vesoljska plovila s posadko, zahvaljujoč temu je ljudem mogoče ostati na krovu;
usmerjenost - kot vse druge ladje so tudi vesoljska plovila opremljena z opremo za trajna definicija lasten položaj v prostoru;
gibanje - motorji vesoljskih plovil omogočajo spremembe v hitrosti letenja, pa tudi v njegovi smeri.

Razvrstitev

Eno od glavnih meril za delitev vesoljskih plovil na vrste je način delovanja, ki določa njihove zmogljivosti. Na podlagi te lastnosti ločimo naprave:

ki se nahaja v geocentrični orbiti, oz umetni sateliti Zemlja;
tiste, katerih namen je preučevanje oddaljenih območij vesolja - avtomatske medplanetarne postaje;
uporabljajo se za dostavo ljudi ali potrebnega tovora v orbito našega planeta, imenujejo se vesoljske ladje, lahko so avtomatske ali s posadko;
ustvarjen za dolgotrajno bivanje ljudi v vesolju - to je;
ki se ukvarjajo z dostavo ljudi in tovora iz orbite na površje planeta, se imenujejo spust;
tisti, ki lahko raziskujejo planet, se nahajajo neposredno na njegovi površini in se gibljejo po njem, so planetarni roverji.

Oglejmo si podrobneje nekatere vrste.

AES (umetni zemeljski sateliti)

Prve naprave, izstreljene v vesolje, so bili umetni Zemljini sateliti. Zaradi fizike in njenih zakonov je izstrelitev takšne naprave v orbito težka naloga. Vsaka naprava mora premagati gravitacijo planeta in nato ne pasti nanj. Za to se mora satelit premikati s hitrostjo ali nekoliko hitreje. Nad našim planetom je določena pogojna spodnja meja možne lokacije umetnega satelita (prehaja na nadmorski višini 300 km). Bližja namestitev bo povzročila dokaj hitro upočasnitev naprave v atmosferskih razmerah.

Sprva so umetne Zemljine satelite v orbito lahko dostavile le nosilne rakete. Fizika pa ne miruje in danes se razvijajo nove metode. Tako eden izmed pogosto uporabljenih v zadnjem času metode - izstrelitev z drugega satelita. Obstajajo načrti za uporabo drugih možnosti.

Orbite vesoljskih plovil, ki krožijo okoli Zemlje, lahko ležijo na različnih višinah. Od tega je seveda odvisen tudi čas, potreben za en krog. Sateliti, katerih orbitalna doba je enaka dnevu, so postavljeni na tako imenovani Šteje se, da je najbolj dragocen, saj se naprave, ki se nahajajo na njem, zemeljskemu opazovalcu zdijo negibne, kar pomeni, da ni treba ustvarjati mehanizmov za vrtenje anten. .

AMS (avtomatske medplanetarne postaje)

Ogromno informacij o razne predmete sončni sistem znanstveniki ga sprejmejo s pomočjo vesoljskih plovil, poslanih izven geocentrične orbite. Objekti AMS so planeti, asteroidi, kometi in celo galaksije, ki so dostopni za opazovanje. Naloge, ki jih postavljajo takšne naprave, od inženirjev in raziskovalcev zahtevajo ogromno znanja in truda. Misije AMC predstavljajo utelešenje tehnični napredek in so hkrati njen dražljaj.

Vesoljsko plovilo s posadko

Naprave, zasnovane za dostavo ljudi na predvideni cilj in vrnitev nazaj tehnološko v ničemer ni slabša od opisane vrste. Vostok-1, na katerem je letel Jurij Gagarin, spada v ta tip.

Najbolj težka naloga za ustvarjalce posadke vesoljska ladja- zagotavljanje varnosti posadke med vrnitvijo na Zemljo. tudi pomemben del takih naprav je sistem nujno reševanje, kar bo morda potrebno pri izstrelitvi ladje v vesolje z nosilno raketo.

Vesoljska plovila se, tako kot vsa astronavtika, nenehno izboljšujejo. V zadnjem času so mediji pogosto zasledili poročila o dejavnostih sonde Rosetta in pristajalnika Philae. Poosebljajo vse najnovejši dosežki na področju vesoljske ladjedelništva, izračunavanja gibanja vozil itd. Pristanek sonde Philae na kometu velja za dogodek, primerljiv z Gagarinovim poletom. Najbolj zanimivo pa je, da to ni krona človeških zmožnosti. Nova odkritja in dosežki nas še čakajo, tako na področju raziskovanja vesolja kot strukture