Практически каждый, кто жил в СССР и кто хотя бы немного интересуется космонавтикой, слышал о легендарном «Буране», крылатом космическом корабле, выводившемся на орбиту в комплексе с ракетой-носителем «Энергия». Гордость советского космического ракетостроения, орбитальный аппарат «Буран» совершил свой единственный полёт во времена перестройки и был сильно повреждён при обвале крыши ангара на Байконуре в начале нового тысячелетия. Какова же судьба этого корабля, и почему был заморожена программа многоразовой космической системы «Энергия-Буран», мы и попытаемся разобраться.
История создания
«Буран» - крылатый космический орбитальный корабль многоразового применения самолётной конфигурации. Его разработка началась в 1974-1975 годах на основе «Комплексной ракетно-космической программы», которая была ответом советской космонавтики на известия в 1972 году о том, что США приступило к осуществлению программы «Спейс-Шаттл». Так что разработка подобного корабля была в то время стратегически важной задачей для сдерживания потенциального противника и сохранения Советским Союзом позиций космической сверхдержавы.
Первые проекты «Бурана», появившиеся в 1975 году, были практически идентичны американским шаттлам не только по внешнему виду, но также по конструктивному расположению основных узлов и блоков, включая маршевые двигатели. После многочисленных доработок «Буран» стал таким, каким его запомнил весь мир после полёта в 1988 году.
В отличие от американских челноков, он мог доставлять на орбиту больший вес грузов (до 30 тонн), а также возвращать на землю до 20 тонн. Но главным отличием «Бурана» от шаттлов, определившим его конструкцию, было иное размещение и количество двигателей. На отечественном корабле отсутствовали маршевые двигатели, которые были перенесены на ракету-носитель, но имелись двигатели довыведения его на орбиту. Кроме того, они получились несколько тяжелее.
Первый, единственный и полностью успешный полёт «Бурана» состоялся 15 ноября 1988 года. Запуск на орбиту МКС «Энергия-Буран» осуществился с космодрома Байконур в 6.00 утра. Это был полностью автономный полёт, не управляемый с Земли. Полёт длился 206 минут, в течение которых корабль стартовал, вышел на земную орбиту, облетел два раза вокруг Земли, благополучно вернулся и сел на аэродроме. Это было чрезвычайно радостное событие для всех разработчиков, конструкторов, всех, кто как-либо участвовал в создании данного технического чуда.
Печально, что именно этот корабль, совершивший «самостоятельный» триумфальный полёт, в 2002 году был погребён под обломками обрушившейся крыши ангара.
В 90-е годы государственное финансирование на космические разработки стало резко сокращаться, и в 1991 году МКС «Энергия-Буран» перевели из оборонной программы в космическую программу для решения народно-хозяйственных задач, после чего в следующем 1992 году Российское космическое агентство решило прекратить работы над проектом многоразовой системы «Энергия-Буран», и созданный задел подвергся консервации.
Устройство корабля
Фюзеляж корабля условно разделяется на 3 отсека: носовой (для экипажа), средний (для полезного груза) и хвостовой.
Нос корпуса конструктивно состоит из носового кока, герметичной кабины и двигательного отсека. Внутреннее пространство кабины разделено полами, которые образуют палубы. Палубы вместе со шпангоутами обеспечивают необходимую прочность кабине. В передней части кабины сверху находятся иллюминаторы.
Кабина разделена на три функциональные части: командный отсек, где размещён основной экипаж; бытовой отсек - для размещения дополнительного экипажа, скафандров, спальных мест, системы обеспечения жизнедеятельности, средств личной гигиены, пяти блоков с аппаратурой системы управления, элементами системы терморегулирования, радиотехнической и телеметрической аппаратурой; агрегатный отсек, обеспечивающий работу систем терморегуляции и жизнеобеспечения.
Для размещения на «Буране» груза предусмотрен вместительный грузовой отсек общим объёмом примерно 350 м3, длиной 18,3 м и диаметром 4,7 м. Сюда поместился бы, например, модуль «Квант» или основной блок станции «Мир», при этом данный отсек позволяет также обслуживать размещённые грузы и осуществлять контроль за работой бортовых систем до самого момента выгрузки из «Бурана».
Общая длина корабля «Буран» 36,4 м, диаметр фюзеляжа 5,6 м, высота на шасси 16,5 м, размах крыла 24 м. Шасси имеет базу 13 м, колею 7 м.
Основной экипаж планировался из 2-4 человек, однако космический корабль может взять на борт дополнительно ещё 6-8 исследователей для проведения на орбите различных работ, то есть «Буран» фактически можно назвать десятиместным аппаратом.
Длительность полета определяется специальной программой, максимальное время установлено до 30 суток. На орбите хорошие маневренные возможности корабля «Буран» обеспечиваются благодаря дополнительным запасам топлива до 14 тонн, номинальный топливный запас 7,5 тонн. Объединенная двигательная установка аппарата «Буран» представляет собой сложную систему, включающую 48 двигателей: 2 двигателя орбитального маневрирования для довыведения аппарата на орбиту с тягой по 8,8 тонн, 38 реактивных двигателей управления движением с тягой 390 кг и ещё 8 двигателей для прецизионных перемещений (точной ориентации) с тягой по 20 кг. Все эти двигатели питаются из единых баков углеводородным горючим «циклином» и жидким кислородом.
В хвостовом отсеке «Бурана» располагаются двигатели орбитального маневрирования, а в блоках носового и хвостового отсеков находятся двигатели управления. В ранних проектах также предусматривались два воздушно-реактивных двигателя с тягой по 8 тонн для возможности полета с глубоким боковым маневром в режиме посадки. Эти двигатели не вошли в более поздние конструкции корабля.
Двигатели «Бурана» дают возможность выполнять следующие основные операции: стабилизация комплекса «Энергия-Буран» перед его разделением со второй ступенью, отделение и увод корабля «Бурана» от ракеты-носителя, довывод его на начальную орбиту, формирование и коррекция рабочей орбиты, ориентация и стабилизация, межорбитальные переходы, сближение и стыковка с другими космическими аппаратами, уход с орбиты и торможение, управление положением аппарата относительно его центра масс и др.
На всех стадиях полёта «Бураном» управляет электронный мозг корабля, он также управляет работой всех ботовых систем и обеспечивает навигацию. На участке довыведения контролирует выход на опорную орбиту. При орбитальном полете обеспечивает коррекцию орбиты, сход с орбиты и погружение в атмосферу на допустимую высоту с последующим возвратом на рабочую орбиту, программные развороты и ориентацию, межорбитальные переходы, зависание, сближение и стыковку с сотрудничающим объектом, закрутку вокруг любой из трёх осей. При спуске контролирует сход корабля с орбиты, его снижение в атмосфере, необходимые боковые маневры, прибытие на аэродром и посадку.
Основа автоматической системы управления кораблём - быстродействующий вычислительный комплекс, представленный четырьмя взаимозаменяемыми компьютерами. Комплекс способен моментально решать все задачи в рамках своих функций и, в первую очередь, увязывать с программой полёта текущие баллистические параметры корабля. Система автоматического управления «Бурана» настолько совершенна, что при будущих полетах экипаж корабля в этой системе рассматривается лишь как звено, которое дублирует автоматику. В этом было принципиальное отличие советского челнока от американских шаттлов – наш «Буран» мог весь полёт выполнить в автоматическом беспилотном режиме, побывать в космосе, благополучно вернуться на землю и сесть на аэродроме, что наглядно продемонстрировал его единственный полёт в 1988 году. Посадка же американских шаттлов осуществлялась полностью на ручном управлении при неработающих двигателях.
Наша машина была гораздо манёвреннее, сложнее, «умнее» своих американских предшественников и могла автоматически выполнять более широкий спектр функций.
Помимо этого, в «Буране» была разработана система экстренного спасения экипажа при чрезвычайных ситуациях. На небольших высотах для этого предназначалась катапульта для первых двух пилотов; при возникновении аварийной ситуации на достаточной высоте корабль мог отсоединяться от ракеты-носителя и производить экстренную посадку.
Впервые в ракетостроении на космическом аппарате была использована система диагностики, охватывающая все системы корабля, подключающая резервные комплекты оборудования или осуществляющая переход на резервный режим работы в случае возможных неисправностей.
Аппарат рассчитан на 100 полётов как в автономном, так и в пилотируемом режимах.
Настоящее
Крылатый космический корабль «Буран» мирного применения не нашёл, поскольку программа сама по себе была оборонной и в мирную экономику, тем более после распада СССР, интегрироваться не смогла. Тем не менее, это был большой технологический прорыв, на «Буране» отработаны десятки новых технологий и новых материалов, и жаль, что эти достижения не стали применять и развивать далее.
Где теперь находятся знаменитые в прошлом «Бураны», над которыми работали лучшие умы, тысячи рабочих и на которые было потрачено так много усилий и возлагалось столько надежд?
Всего существовало пять экземпляров крылатого корабля «Буран», в том числе недостроенные и начатые аппараты.
1.01 «Буран» - осуществил единственный беспилотный космический полет. Хранился на космодроме Байконур в монтажно-испытательном корпусе. На момент уничтожения при обрушении крыши в мае 2002 года был собственностью Казахстана.
1.02 – корабль был предназначен для второго полёта в режиме автопилота и стыковки с космической станцией «Мир». Находится также в собственности Казахстана и установлен в музее космодрома Байконур в качестве экспоната.
2.01 – готовность корабля составляла 30 - 50 %. Он находился на Тушинском машиностроительном заводе до 2004 года, затем провёл 7 лет на причале Химкинского водохранилища. И, наконец, в 2011 году переправлен для реставрации на аэродром г. Жуковский.
2.02 - 10-20 % готовности. Частично демонтирован на стапелях Тушинского завода.
2.03 - задел был полностью уничтожен.
Возможные перспективы
Проект «Энергия-Буран» закрыли в том числе из-за ненадобности доставки больших грузов на орбиту, а также их возвращения. Строящийся скорее для оборонных, нежели мирных целей, в эпоху «звёздных войн», отечественный космический челнок «Буран» намного опередил своё время.
Кто знает, возможно, его время ещё придёт. Когда освоение космоса станет более активным, когда на орбиту и, наоборот, на землю потребуется часто доставлять грузы и пассажиров.
И когда конструкторы доработают ту часть программы, которая касается сохранения и относительно благополучного возвращения на землю ступеней ракеты-носителя, т. е. сделают систему вывода на орбиту более удобной, что значительно удешевит и сделает многоразовым не только использование крылатого корабля, но и системы «Энергия-Буран» в целом.
«Прогресс» - транспортный космический корабль, который в основном выводится на орбиту ракетой-носителем «Союз». Ранее использовался для снабжения советских станций «Салют» и «Мир», а в данное время 3-4 раза в год доставляет грузы, ракетное топливо, воду и сжатые газы на МКС.
Первый старт корабля «Прогресс» состоялся в 1978 г. Тогда доставка осуществлялась на советскую космическую станцию «Салют-6». С тех пор грузовой корабль несколько раз модифицировался, и сменилось несколько поколений, прежде чем появился современный транспортный летательный аппарат «Прогресс-MC».
Программа полета
Транспортный грузовой беспилотный корабль выводится на орбиту ракетой-носителем «Союз-У», но она постепенно выводится из эксплуатации. Отвечать за доставку «Прогресса» к МКС в дальнейшем будет «Союз-2».
Корабль может стыковаться с любым портом российского сегмента Международной космической станции. После соединения и надежного закрепления экипаж открывает люк для разгрузки. Поскольку на орбите космонавты на «Прогресс» попасть могут, корабль классифицируется как пилотируемый, хотя запускается без людей.
Все доставленное выгружается на МКС. Экипаж переносит предметы, кислород и газообразный азот выпускаются для повышения давления в атмосфере космической станции, а вода и ракетное топливо по специальным транспортным системам подаются в баки, установленные в российском сегменте.
Затем «Прогресс» загружается мусором и ненужными предметами, люк закрывается и корабль отстыковывается. Летательный аппарат не имеет тепловой защиты и совершает саморазрушительное возвращение в атмосферу, завершая свой полет.
Корабль «Прогресс»: характеристики
Производимый РКК «Энергия» космический аппарат состоит из трех отсеков: приборно-агрегатного, компонентов дозаправки (вместо спускаемого аппарата «Союза») и герметичного грузового модуля со стыковочным агрегатом и системой подачи ракетного топлива. Корабль обладает стартовой массой до 7200 кг, имеет 7,23 м в длину и максимальный диаметр 2,72 м. Диаметр грузового отсека составляет 2,2 м.
«Прогресс» способен перевозить до 1800 кг сухого груза, 420 л воды, 50 кг воздуха или кислорода и 850 кг ракетного топлива. Для обратной поездки корабль может загружать от 1000 до 1600 кг мусора и 400 кг жидких отходов. Полностью развернутый на орбите аппарат имеет ширину 10,6 м.
«Прогресс» сертифицирован для пребывания в космосе на срок до 6 месяцев. Согласно расписанию рейсов, незадолго до запуска очередного грузового транспортного корабля аппарат отсоединяется от станции, освобождая стыковочный порт. Раньше «Прогрессы» после доставки выполняли множество дополнительных задач, включая научные эксперименты и технические демонстрации в космосе. В отличие от «Союза», транспортный корабль не способен отделять свои модули, потому что он не предназначен для выживания.
Грузовой отсек
Вместо спускаемого аппарата корабль «Прогресс» имеет модуль компонентов дозаправки, в котором находятся 4 топливных бака, заполненных несимметричным диметилгидразиновым топливом (гептилом) и окислителем (тетроксидом азота).
Кроме того, в отсеке есть 2 емкости для воды, в которых можно доставить на Международную космическую станцию до 420 кг воды и забрать до 400 кг жидких отходов (сточных вод и мочи). Кроме того, дозаправочный модуль оснащен сферическими газовыми баллонами, которые вмещают до 50 кг сжатого кислорода, азота или воздуха.
Ракетное топливо сливается через соединители стыковочного интерфейса, откуда оно через переходник поступает в топливную систему МКС. Во избежание загрязнения, топливопроводы после использования промываются. Они не проходят через обитаемые отсеки космической станции, чтобы члены экипажа не контактировали с токсичными химическими веществами.
Емкости с газом также расположены снаружи экипажного модуля, так что любые утечки не приведут к выделению газа в атмосферу МКС.
Приборно-агрегатный отсек
Конструкция данного модуля идентична кораблю «Союз», но имеет немного другую конфигурацию. В его состав входят двигательная система, система электропитания и датчики, а также бортовые компьютеры. В герметичном контейнере установлены системы обеспечения теплового режима, электроснабжения, связи, телеметрии и навигации. Негерметичная часть приборного отсека включает главный двигатель и жидкотопливную двигательную систему.
Силовая установка используется для маневров управления ориентацией, сближением для стыковки и корректировки орбиты, а также для придания тормозного импульса для схода с орбиты. Космический корабль «Прогресс-М» оснащен корректирующе-тормозной двигательной установкой КТДУ-80. Он включает 4 сферических резервуара, которые могут вмещать до 880 кг НДМГ (гептила) и тетраоксида азота N 2 O 4 . Основной двигатель С5.80 может работать с тремя уровнями тяги. Номинальная тяга равна 2950 Н. КТДУ-80 весит 310 кг и обеспечивает импульс в течение 326-286 с. Двигатель работает при давлении в камере 8,8 бара. КТДУ-80 имеет длину 1,2 м и 2,1 м в диаметре.
В дополнение к своей основной силовой установке «Прогресс» оборудован 28 многонаправленными двигателями управления движением, тяга каждого из которых составляет 130 Н. КТДУ включает 4 топливных бака и 4 емкости со сжатым газообразным гелием для повышения давления в них. Гептил и окислитель, оставшееся неиспользованными, после стыковки с МКС пополняют запасы космической станции (за исключением объема, необходимого для торможения).
Суммарное количество ракетного топлива может варьироваться от 185 до 250 кг. Для орбитальной коррекции «Прогресс» использует четыре или восемь своих подруливающих устройств управления ориентацией, ориентированных в нужном направлении. Основные двигатели, как правило, для этого не используются, так как это создало бы нагрузку на стыковочный интерфейс между МКС и транспортным кораблем.
Приборный модуль имеет систему электропитания, состоящую из двух солнечных батарей, которые разворачиваются, когда аппарат находится на орбите. Размах батарей составляет 10,6 м. Кроме того, в систему питания входят и встроенные аккумуляторы.
Приборный отсек снабжен главным полетным компьютером, который отвечает за все аспекты миссии. После недавнего обновления «Прогресс» был оборудован цифровой вычислительной машиной ЦВМ-101 и цифровой телеметрической системой МБИТС. Новый компьютер на 60 кг легче старого «Аргона-16». Переход на цифровую систему позволил кораблю перевозить 75 кг дополнительного груза.
Вся авионика расположена в герметичном приборном отсеке корабля «Прогресс», который в два раза длиннее, чем у «Союза», поскольку здесь размещается оборудование, которое в пилотируемом летательном аппарате находилась в стыковочном модуле.
Полетное задание
«Прогресс» запускается на ракете «Союз-У» (и «Союз-2» с 2014 года), которая доставляет его на заданную орбиту менее чем за 9 минут. После отделения от стартового ускорителя космический корабль развертывает свои солнечные батареи и коммуникационные антенны для завершения процесса выхода на требуемую траекторию полета. После этого «Прогресс» начинает стандартную 34-витковую процедуру сближения с Международной космической станцией. Также доступен ускоренный вариант стыковки с МКС всего за 4 витка, но это требует определенной динамики и точного выведения на орбиту ракетой-носителем.
Во время сближения с космической станцией «Прогресс» выполняет корректировки траектории, увеличивая высоту полета и сокращая расстояние. При этом транспортный грузовой корабль совершает маневры, подготавливающие основу для автоматической стыковки. Эта процедура начинается на большом расстоянии от МКС. «Прогресс» использует радиосистему КУРС, которая связывается с ее аналогом на космической станции, чтобы по мере сближения обеспечивать компьютеры транспортного средства навигационными данными. Благодаря этому во время похода корабль маневрирует и корректирует курс.
На расстоянии 400 м экипаж на борту МКС может дистанционно управлять транспортным кораблем по системе ТОРУ, которая в случае отказа автоматики позволяет произвести стыковку вручную.
Когда «Прогресс» приближается к Международной космической станции, он начинает выравниваться по отношению к ее стыковочному узлу. После выравнивания транспортный корабль остается на расстоянии 200 м, ожидая завершения короткого подготовительного периода, в течение которого экипаж проверяет выравнивание и системы летательного аппарата. После того как все будет проверено, «Прогресс» возобновляет подход и аккуратно запускает свои подруливающие устройства для причаливания со скоростью 0,1 м/с. После мягкой стыковки замки сцепляются, образуя надежное крепление двух летательных аппаратов, а затем начинается стандартная одночасовая проверка герметичности соединения. После этого экипаж может открыть люк космического корабля, чтобы начать разгрузочно-погрузочные работы.
Пока «Прогресс» состыкован, экипаж освобождает его, перенося предметы на станцию. Топливо перекачивается по команде с Земли, а вода - по команде панели управления грузового модуля. Газы наддува обитаемых отсеков выпускаются непосредственно внутри транспортного корабля и таким образом попадают в МКС. После загрузки мусора и жидких отходов люк закрывается, и «Прогресс» отстыковывается.
Грузовой корабль может либо в течение нескольких недель выполнять дополнительную миссию, либо готовиться к более быстрому завершению полета. Когда задача космического аппарата на орбите будет выполнена, его двигатели запускаются, чтобы выполнить торможение и сгореть в атмосфере над Тихим океаном, чтобы сохранившиеся части могли упасть далеко от населенных участков суши.
«Прогресс-M1»
Эта так называемая топливная модификация корабля серии «Прогресс» была разработана специально для Международной космической станции. РКК «Энергия» «переупаковала» средний дозаправочный отсек, чтобы обеспечить доставку на МКС большего количества топлива. Дополнительные баки с горючим были помещены в среднем отсеке за счет емкостей для воды, которые были перемещены в переднюю часть судна. 12 баков с азотной и кислородной смесью для атмосферы станции переместились на внешнюю сторону корабля вокруг «шеи» между грузовым и топливным модулями.
Также была внедрена новая цифровая система управления полетом, сближением и стыковкой КУРС-ММ, которая сменила предыдущую версию.
Первый полет M1 состоялся 1 февраля 2000 года на космическую станцию «Мир». А 6 августа 2000 г. был произведен первый запуск грузового корабля «Прогресс» к МКС.
«Прогресс-М2»
Начиная с 1980 годов НПО «Энергия» разрабатывала новую, более тяжелую модификацию транспортного корабля с удлиненным грузовым модулем. Летательный аппарат доставлялся в космос с помощью ракеты «Зенит», способной выводить на низкую околоземную орбиту до 10-13 т груза. Первоначальные планы предполагали запуск с космодрома в Плесецке на орбиту с высоким наклоном (62 градуса к экватору), предназначенную для станции «Мир-2».
Распад СССР, по существу, разрушил все планы использования «Зенита» в качестве ракеты для российской пилотируемой космической программы, так как он производился в независимой Украине.
Позже РКК «Энергия» планировала использовать М2 в качестве корабля доставки к МКС, однако политические и финансовые проблемы застопорили реализацию проекта на многие годы.
В конце 1990 годов, когда российско-украинские отношения стабилизировались, РКК «Энергия» попыталась восстановить проект на базе «Прогресса-М2». Опубликованные проекты модуля Enterprise и возможные будущие российско-украинские отсеки для МКС могли использовать аппаратное обеспечение, разработанное для данного проекта.
«Прогресс М-М»
Впервые представленная в 2008 году модификация транспортного грузового корабля получила современную цифровую систему управления полетом ЦВН-101, которая заменила устаревший компьютер «Аргон-16». Также на борту появилась новая миниатюрная радиотелеметрическая система МБИТС. Эти усовершенствования позволили быстрее и эффективнее управлять полетом, снизив общую массу авионики на 75 кг и сократив количество модулей на пятнадцать единиц.
«Прогресс-MC»
Грузовой космический аппарат нового поколения был впервые запущен 21 декабря 2015 г. Модернизация производства корабля «Прогресс», которая коснулась и пилотируемого «Союза», в основном затронула коммуникационные и навигационные системы, замененные современной электроникой. Космический аппарат был оборудован новыми системами навигации (КУРС), радиосвязи (ЕКТС) и позиционирования (GPS/ГЛОНАСС), а также линией связи для определения относительного перемещения. Эти изменения существенно не повлияли на внешний вид «Прогресса», за исключением количества развертываемых на транспортном корабле антенн, и установки внешних креплений для спутников CubeSat.
Аппарат способен перевозить грузы в герметичном грузовом отсеке и доставлять на космическую станцию топливо, воду и сжатые газы.
«Прогресс-MC» был разработан для запуска на обновленной ракете «Союз-2-1А», которая позволила кораблю доставлять на МКС большую полезную нагрузку. Аппарат по-прежнему совместим с «Союзом-У», который постепенно уступает место новой версии, чередуя полеты между ними, чтобы можно было устранить возникающие проблемы без существенного прерывания цепочки поставок. Космический корабль «Прогресс» может состыковываться с любым портом российского сегмента МКС, но для этого обычно используется модуль «Пирс» и порт служебного отсека «Звезда».
Курс на модернизацию
При переходе от версии MM к МС внешне корабль изменился ненамного, как и не претерпел значительных изменений со времен введения аппарата в 1970 годах, хотя внутри имеется ряд существенных различий.
Сохраняя общность пилотируемого и грузового варианта, российская космическая программа обладает уникальной возможностью сначала внедрять новые системы на беспилотном транспортном аппарате и после тщательной проверки внедрять их на «Союзе».
Следует отметить, что изменения в ракетостроении не производятся сразу. Модернизация проводится последовательно, а иногда новые и старые системы объединяются, чтобы в случае проблем иметь возможность использовать проверенную временем технологию, оставленную в качестве резерва. То же происходит и с обновлением корабля «Прогресс-MM» до версии МС. Поскольку «Союз» переходит от версии TMA-M к МС примерно через полгода, это дает возможность выявить и исправить любые недостатки на непилотируемом космическом аппарате, снижая общий риск.
ЕКТС-ТКА
Модернизация включает замену производимой на Украине системы радиосвязи «Квант-В» единой телеметрической системой ЕКТС-ТКА. Благодаря этому Россия стала самостоятельно контролировать производство антенн, фидеров и коммуникационной электроники. Кроме того, новая телеметрия и командная система способны использовать спутники геостационарной связи «Луч» для ретрансляции телеметрии на землю и приема ретранслированных команд на участках орбиты, которые находятся вне пределов прямой видимости российских наземных станций «Клен-Р», действующих в Москве и Железногорске.
Другим обновлением коммуникаций стало внедрение линии связи с космической станцией во время сближения, обеспечивающее относительную навигацию в качестве дополнительного источника навигационных данных. «Прогресс-МС» оснащен приемниками GPS и ГЛОНАСС для точного определения времени, расчета вектора состояния и определения орбиты, позволяя более точно рассчитывать импульс включения двигателя, больше не полагаясь на слежение по радарам, возможное только при прохождении наземных станций. 100% покрытие обеспечит вводом еще одной наземной станции, размещенной на космодроме «Восточный».
Телевизионная система
Транспортный грузовой корабль «Прогресс-МС» оборудован улучшенной системой камер и использует цифровую передачу для обеспечения лучшего качества изображения, передаваемого на МКС и в Центр управления полетами, что необходимо для контроля над процессом сближения и наложения видео и данных для дистанционного управления космическим аппаратом (в случае необходимости).
Улучшения, внесенные в систему управления полетом, бортовое программное обеспечение и коммуникационные системы, позволили перейти от аналоговой к цифровой передаче видео, что улучшило качество изображения во время причаливания.
Система управления движением и навигации
В новейшем поколении российских кораблей «Прогресс» и «Союз» значительно улучшилась навигация. Радиосистему КУРС-А сменил новый цифровой КУРС-НА.
КУРС позволяет космическим аппаратам выполнять сближение, заключительное причаливание и стыковку в автоматическом режиме. При этом сигналы, отправленные с целевой станции, принимаются несколькими антеннами и используются для определения траектории и углов тангажа для дальнего сближения, начинающегося с 200 км, а также угла наклона, направления и обзора, расстояния и скорости сближения во время причаливания. Были заменены все компоненты украинского производства, и достигнуто общее снижение веса при одновременном увеличении ее возможностей. КУРС-НА нуждается только в одной антенне и обеспечивает более точные измерения, позволяющие произвести полностью автоматизированную стыковку кораблей «Прогресс» или «Союз» с МКС.
Другие улучшения
На внешней поверхности транспортного грузового космического корабля появились механизмы для выведения на орбиту спутников CubeSat. Снаружи каждого отсека теперь может переноситься до четырех контейнеров для запуска спутников небольшого размера. Кроме того, на внешней стороне «Прогресса-MC» была установлена дополнительная защита грузового отсека от микрометеороидов и космического мусора. Чтобы повысить надежность космического аппарата, механизм стыковки был оборудован резервным приводом.
Сегодня полеты в космос не относятся к фантастическим историям, но, к сожалению, современный космический корабль еще очень сильно отличается от тех, которые показывают в фильмах.
Данная статья предназначена для лиц старше 18 лет
А вам уже исполнилось 18?
Космические корабли России и
Космические корабли будущего
Космический корабль: какой он
На
Космический корабль, как он работает?
Масса современных космолетов напрямую связана с тем, как высоко они летают. Главная задача пилотируемых космолетов ‒ безопасность.
Спускаемый аппарат СОЮЗ стал первой космической серией Советского Союза. В этот период между СССР и США шла гонка вооружения. Если сравнивать размеры и подход к вопросу строительства, то руководство СССР делало все для скорейшего покорения космоса. Понятно, почему сегодня не строят аналогичные аппараты. Вряд ли кто-то возьмется строить по схеме, в которой отсутствует личное пространство космонавтов. Современные космолеты оборудованы и комнатами для отдыха экипажа, и спускаемой капсулой, главной задачей которой является в тот момент, как осуществляется посадка, сделать ее максимально мягкой.
Первый космический корабль: история создания
Отцом космонавтики справедливо считается Циолковский. На основе его учений Годдрадпостроил ракетный двигатель.
Ученые, которые трудились в Советском Союзе, стали первыми, кто сконструировал и смог запустить искусственный спутник. Также они стали первыми, кто изобрел возможность запуска в космос живого существа. Штаты осознают, что Союз стал первым, кто создал летательный аппарат, способный выйти в космос с человеком. Отцом ракетостроения справедливо называют Королева, который вошел в историю как тот, кто придумал, как преодолеть земное притяжение, и смог создать первый пилотируемый космический корабль. Сегодня даже малыши знают, в каком году запустили первый корабль с человеком на борту, но мало кто помнит о вкладе Королева в этот процесс.
Экипаж и его безопасность во время полета
Главная задача сегодня — безопасность экипажа, ведь он проводит много времени на высоте полета. При строении летательного устройства важно, из какого металла его делают. В ракетостроении используются следующие типы металлов:
- Алюминий ‒ позволяет значительно увеличить размеры космолета, поскольку отличается легкостью.
- Железо ‒ замечательно справляется со всеми нагрузками на корпус корабля.
- Медь ‒ обладает высокойтеплопроводимостью.
- Серебро ‒ надежно связывает медь и сталь.
- Из титановых сплавов изготавливают баки для жидкого кислорода и водорода.
Современная система жизнеобеспечения позволяет создать привычную для человека атмосферу. Многие мальчишки видят, как они летают в космосе, забывая об очень большой перегрузке космонавта при старте.
Самый большой космический корабль в мире
Среди боевых кораблей большой популярностью пользуются истребители и перехватчики. Современный грузовой корабль имеет следующую классификацию:
- Зонд — это исследовательский корабль.
- Капсула — грузовой отсек для доставки или спасательных операций экипажа.
- Модуль — на орбиту выводится беспилотным носителем. Современные модули делятся на 3 категории.
- Ракета. Прототипом для создания послужили военные разработки.
- Челнок — многоразовые конструкции для доставки необходимого груза.
- Станции — самые большие космические корабли. Сегодня в открытом космосе находятся не только русские, но и французские, китайские и другие.
Буран — космический корабль, вошедший в историю
Первым космическим кораблем, вышедшим в космос, стал Восток. После федерация ракетостроения СССР начала выпуск кораблей Союз. Намного позже стали выпускать Клиперы и Русь. На все эти пилотируемые проекты федерация возлагает огромные надежды.
В 1960 году корабль Восток своим полетом доказал возможность выхода человека в космос. 12 апреля 1961 года Восток 1 совершил виток вокруг Земли. А вот вопрос, кто летал на корабле Восток 1, почему-то вызывает затруднение. Может быть дело в том, что мы просто не знаем, что свой первый полет Гагарин совершил именно на этом корабле? В том же году впервые на орбиту вышел корабль Восток 2, в котором находилось сразу два космонавта, один из которых вышел за пределы корабля в космосе. Это был прогресс. А уже в 1965 году Восход 2 смог выйти в открытый космос. История корабля восход 2 была экранизирована.
Восток 3 установил новый мировой рекорд по времени пребывания корабля в космосе. Последним кораблем серии стал Восток 6.
Американский шатл серии Аполлон открыл новые горизонты. Ведь в 1968 Аполлон 11 смог первым приземлиться на Луну. Сегодня существует несколько проектов по разработке космопланов будущего, такие как Гермес и Колумб.
Салют — серия межорбитальных космических станций Советского Союза. Салют 7 известна тем, что потерпела крушение.
Следующим космолетом, история которого вызывает интерес, стал Буран, кстати, интересно, где он сейчас находится. В 1988 году он совершил свой первый и последний полет. После многоразовых разборов и перевозок путь передвижения Бурана потерялся. Известное последнее местонахождение космического корабля Буранв Сочи, работы по нему законсервированы. Однако буря вокруг этого проекта до сих пор не утихла, и дальнейшая судьба заброшенного проекта Буран вызывает интерес у многих. А в Москве внутри макета космолета Буран на ВДНХ создан интерактивный музейный комплекс.
Джемини — серия кораблей американских конструкторов. Заменили проект Меркурий и смогли сделать спираль на орбите.
Американские корабли с названием Спейсшатл стали своеобразными челноками, совершая более 100 полетов между объектами. Вторым Спейсшатлом стал Челенджер.
Не может не заинтересовать история планеты Нибиру, которая признана кораблем-надзирателем. Нибиру уже дважды приближалась на опасное расстояние к Земле, но оба раза столкновения удалось избежать.
Драгон — космолет, который в 2018 году должен был совершить полет на планету Марс. В 2014 году федерация, ссылаясь на технические характеристики и состояние корабля Дракон, отложила запуск. Не так давно произошло еще одно событие: компания Боинг сделала заявление, что также начала разработки по созданию марсохода.
Первым в истории многоразовым кораблем универсалом должен был стать аппарат под названием Заря. Заря — это первая разработка транспортного корабля многоразового использования, на который федерация полагала очень большие надежды.
Прорывом считается возможность использования ядерных установок в космосе. Для этих целей начались работы по транспортно-энергетическому модулю. Параллельно ведутся разработки по проекту Прометей — компактному ядерному реактору для ракет и космолетов.
Китайский корабль Шэньчжоу 11 стартовал в 2016 году с двумя астронавтами, которые должны были провести в космосе 33 дня.
Скорость космического корабля (км/ч)
Минимальной скоростью, с которой можно выйти на орбиту вокруг Земли считается 8 км/с. Сегодня нет надобности разрабатывать самый быстрый в мире корабль, поскольку мы находимся в самом начале космического пространства. Ведь максимальная высота, которой мы смогли достичь в космосе, всего 500 км. Рекорд самого быстрого передвижения в космосе был установлен в 1969 году, и пока побить его не удалось. На космическом корабле Аполлон 10 трое космонавтов, побывав на орбите Луны, возвращались домой. Капсула, которая должна была доставить их из полета, сумела развить скорость 39,897 км/ч. Для сравнения давайте рассмотрим, с какой скоростью летит космическая станция. Максимально она может развиться до 27 600 км/ч.
Заброшенные космические корабли
Сегодня для космолетов, пришедших в негодность, создали кладбище втихом океане, где могут найти свой последний приют десятки заброшенных космических кораблей. Катастрофы космических кораблей
В космосе случаются катастрофы, часто забирающие жизни. Наиболее частыми, как ни странно, являются аварии, которые происходят из-за столкновения с космическим мусором. При столкновении орбита движения объекта смещается и становится причиной крушения и повреждений, часто становящихся причиной взрыва. Самой известной катастрофой является гибель пилотируемого американского корабля Челленджер.
Ядерный двигатель для космических кораблей 2017
Сегодня ученые работают над проектами по созданию атомного электродвигателя. Эти разработки подразумевают покорение космоса с помощью фотонных двигателей. Российские ученные планируют уже в скором будущем приступить к испытаниям термоядерного двигателя.
Космические корабли России и США
Стремительный интерес к космосу возник в годы Холодной войны между СССР и США. Американские ученые признали в российских коллегах достойных соперников. Советское ракетостроение продолжало развиваться, и после распада государства его приемником стала Россия. Конечно, космолеты, накоторых летают российские космонавты, значительно отличаются от первых кораблей. Более того, сегодня, благодаря успешным разработкам американских ученых, космические корабли стали многоразовыми.
Космические корабли будущего
Сегодня все больший интерес вызывают проекты, в результате которых человечество сможет совершать более длительные путешествия. Современные разработки уже готовят корабли к межзвездным экспедициям.
Место, откуда запускают космические корабли
Увидеть своими глазами запуск космического корабля на старте — мечта многих. Возможно, это связано с тем, что первый запуск не всегда приводит к желаемому результату. Но благодаря Интернету мы можем увидеть, как взлетает корабль. Учитывая тот факт, что наблюдающим за запуском пилотируемого корабля следует находиться достаточно далеко, мы можем представить, что находимся на взлетной площадке.
Космический корабль: какой он внутри?
Сегодня, благодаря музейным экспонатам, мы воочию можем увидеть устройство таких кораблей, как Союз. Конечно, изнутри первые корабли были очень простыми. Интерьер более современных вариантов выдержан в спокойных тонах. Устройство любого космического корабля обязательно пугает нас множеством рычажков и кнопочек. И это добавляет гордости за тех, кто смог запомнить, как устроен корабль, и, тем более, научился управлять им.
На каких космических кораблях летают сейчас?
Новые космические корабли своим внешним видом подтверждают, что фантастика стала действительностью. Сегодня никого уже не удивишь тем, что стыковка космических кораблей — реальность. И мало кто помнит о том, что первая в мире такая стыковка произошла еще в далеком 1967 году...
Беспилотный грузовой космический корабль (автоматический грузовой корабль, АГК ) - беспилотный космический корабль , предназначенный для снабжения пилотируемой орбитальной станции (ОС) топливом, научным оборудованием и материалами, продуктами, воздухом , водой и прочим, производящий с ней стыковку .
Конструкция [ | ]
Существуют варианты таких кораблей только для доставки грузов, а также как для доставки, так и возвращения грузов, имеющие в последнем случае один или более спускаемый аппарат . Кроме того, с помощью двигателей АГК осуществляется коррекция орбиты ОС. Невозвращаемые АГК и невозвращаемые отсеки возвращаемых АГК используются для освобождения ОС от отработанных материалов и мусора.
Как правило, АГК или разрабатываются на основе пилотируемого космического корабля , или, наоборот, становятся базой для модификационного развития в таковой.
История [ | ]
Первыми АГК были советские невозвращаемые корабли серии «Прогресс» и многофункциональные корабли серии ТКС , имевшие возвращаемые аппараты. АГК «Прогресс» снабжали ОС «Салют » и «Мир », АГК ТКС стыковались только с ОС «Салют».
США в национальной космической программе АГК не использовали.
Для снабжения Международной космической станции были разработаны и используются европейские (ЕКА) корабли ATV и японские корабли HTV , а также продолжают использоваться модернизированные российские АГК «Прогресс». Кроме того, по заказу НАСА для снабжения МКС частные фирмы разработали АГК
Для чего Советским Союзом создавался один из самых больших самолет в мире, который способен поднять на своих «плечах» космический корабль? Какая его постигла судьба, и как его строили на закате истории великой страны? Об этом и других интересных фактах пойдёт речь в этом обзоре. Встречайте – Ан-225 «Мрия».
Название советского транспортного реактивного самолета сверхбольшой грузоподъемности Ан-225 «Мрия» в переводе с украинского означает «мечта». И надо сказать, что такое название, как нельзя лучше соответствует этой машине. Ведь она была и остается одним из самых больших и грузоподъемных самолетов на планете. Спроектирована машина была на Киевском механическом заводе, который сегодня известен под названием ГП «Антонов, в 1984 году. Руководителем проекта выступил Виктор Ильич Толмачев.
Необходимость в создании подобного исполинского самолета в СССР появилась в связи с развитием космической инициативы «Буран». Стране требовалось наладить воздушную транспортную систему, для перевозки этого корабля целиком. Помимо самого космического челнока, «Мрия» должна была перевозить блоки ракеты-носителя «Энергия». Впрочем, и блоки, и сам «Буран» все равно были гораздо больше грузового отсека АН-225. По этой причине при разработке АН-225 учли возможность перевозки грузов, путем их крепления на корпус (спину) самолета.
Таким хитрым образом «Мрия» должна была перевозить космические корабли на место пуска, а также доставлять челнок обратно на космодром, в случае, если он приземлился бы на одной из запасных площадок. Свой первый полет «Мечта» совершила 21 декабря 1988 года.
Проектировался самолет в УССР, но строили его буквально всей страной. В проекте были задействованы предприятия из разных уголков Советского Союза. Так, в Ульяновске делали кронштейны фюзеляжа и силовые шпангоуты. В Ташкенте делали центральные части крыльев «Мрии». В Москве собирали пилотажное оборудование. Из Запорожья привезли улучшенные двигатели Д-18Т. Шасси были сделаны в Нижнем Новгороде. Было задействовано еще очень много предприятий. И хотя подобная кооперация справедлива для производства почти всех сложных механизмов, в случае с «Миреей» масштаб сотрудничества заводов был невероятно высок. Для проекта отбиралось все только самое лучшее.
Так какие же у АН-225 характеристики? Размах крыла машины составляет 88.4 метра. Длина самолета – 84 метра. Высота – 18.2 метра. Масса самолета без груза составляет 250 тысяч кг. Максимальная взлетная масса достигает 640 тысяч. При этом, нормальная масса топлива составляет 300 тысяч кг. АН-225 имеет дальность полета в 15 400 км, при крейсерской скорости в 850 км/ч. Практическая дальность (с максимальной нагрузкой) составляет 4 тысячи км. При этом «Мрия» может подниматься на высоту до 12 км. Управляет самолетом экипаж из 6 человек. Сегодня машина исправна и продолжает работать. Стоит на эксплуатации украинской компании Antonov Airlines.
В продолжение темы рассказ о том, как в России.
