«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

Прочитано: 15%

         Затраты на посещение 12 гражданами США поверхности Луны были огромны и оцениваются в 25 млрд долларов. Сами американцы образно пишут, что стоимость одноразового модуля "Орел", доставляющего астронавтов на поверхность нашего спутника и обратно к лунному орбитальному блоку, равна стоимости 15 таких модулей, сделанных из золота. А стоимость карата лунного грунта, доставленного на Землю, в 3,5 раза дороже стоимости карата бриллианта.
         Но главная цель программы "Аполлон" была достигнута 16 июля 1969 г: человек впервые ступил на другое инопланетное тело. И это был американец - престиж США в области освоения космоса был восстановлен!

"Челнок"... космос...?

         Новый этап освоения космического пространства начался с ввода в строй многоразового транспортного космического корабля (МТКК). Мысль о его создании появилась в министерстве обороны и НАСА давно. Еще в 1960-х гг. рассматривалась возможность применения РН "Титан-3С" для создания МТКК в целях доставки экипажей и грузов на околоземную орбиту высотой до 500 км. Однако в те годы технические возможности США не позволили осуществить эту программу. К идее создания МТКК вернулись в 1972 г. - именно в этот год была утверждена программа "Спейс Шаттл" ("космический челнок"). "С этого момента кончилась эра освоения гражданского космоса" - отмечала иностранная пресса.
         Сама идея такого корабля заманчива - ведь все запускаемые в космос РН используются только для одного полета. Мало того, мягкую посадку на Землю (в случае пилотируемого полета) совершает лишь один командный отсек, который весит ничтожно малую часть от ракеты. Так, по программе "Аполлон" масса стартующей ракеты составляла от 2800 до 3100 т, а на Землю возвращался отсек массой лишь 5,9 т, что в 525 раз меньше стартующей космической системы. Значительно лучше это соотношение при полетах на орбитах вокруг Земли. Например, масса стартующей РН "Союз" составляет, в зависимости от программы полета, 300-320 т, а спускаемый аппарат весит 2,8 т (соотношение в 107-114 раз).

Рис. 1.9

         Рассмотрим поподробнее "Спейс Шаттл" (рис. 1.9). В качестве первой ступени РН (а вернее, ускорителей) используются два 45-метровых блока РДТТ, которые после отделения от системы на высоте 50 км приводняются в океан на парашютах. Предполагалось не менее 20 раз "перезаряжать" спустившиеся ускорители для повторного использования. Однако к настоящему времени ни один из них повторно не использовался, да, видимо, и не будет использоваться, так как причиной гибели МТКК "Челленджер" явилась неисправность именно такого ускорителя. Три основных ЖРД длиной 4,2 м, диаметром 2,6 м и массой 3 т каждый работают в течение 520 с. Они установлены на самом МТКК и рассчитаны на использование в 55 полетах. Кроме трех маршевых двигателей, ракетно-космическая система "Спейс Шаттл" насчитывает еще 44 жидкостных реактивных двигателя для орбитального маневрирования и ориентации в полете. Топливо для основных ЖРД подается из 743-тонного 47-метрового подвесного бака, который затем сбрасывается (на высоте примерно 150 км), входит в атмосферу, тормозится ею и разрушается. Остатки его тонут в океане. Небольшой запас топлива (около 15 т) на самом "челноке" используется для дальнейшего разгона МТКК до орбитальной скорости 8 км/с. Общая масса стартующей ракетно-космической системы около 2000 т.
         Внутренний объем кабины МТКК - 78 куб.м позволяет разместиться 2-4 членам экипажа и 6 пассажирам. Центральную часть фюзеляжа МТКК занимает негерметизированный грузовой отсек (длиной 18 и диаметром 4,5 м), в котором на орбиту высотой 185 км доставляются грузы массой около 30 т или спускаются с нее, но уже в меньшем количестве - до 15 т. Для удобства работы с грузами предусмотрен специальный манипулятор длиной 15 м, управляемый из кабины МТКК.
         Особенно сложной проблемой при создании МТКК оказалось обеспечение его теплозащиты. Ведь максимальная температура на поверхности "челнока" при его спуске в плотных слоях атмосферы достигает 1454 гр. С, а температура плавления алюминиевого сплава, из которого изготовлен корпус корабля, не превышает 180 гр. С! По уровню температур вся поверхность корабля условно разделена на 4 зоны. Там, где температура не превышает 371 гр. С (а это 20% поверхности "челнока", в основном верх крыльев и раскрываемые створки грузового отсека), применяется гибкое ТЗП, представляющее собой войлок из специальных волокон. Это покрытие в виде листов размером 0,9х1,2 м приклеивается клеем-герметиком к корпусу. На участках, где температура достигает 649 гр. С (кабина, двигатели и киль корабля), используется ТЗП в виде 6800 приклеиваемых плиток (размером 203х203 мм и толщиной от 5 до 25,4 мм) из специального кварцевого волокна, покрытых сверху стеклом. В местах, где поверхность "челнока" нагревается до 1260 гр. С (практически весь низ корабля), применяют аналогичное покрытие, однако размер плиток (их 24100 штук) несколько изменен - 152х152 мм при толщине от 19 до 64 мм. И, наконец, на носовом обтекателе и передних кромках крыльев, где при спуске развивается температура до 1454 гр. С, используется ТЗП из углерода. Все ТЗП "Спейс Шаттла" в общей сложности состоит из более чем 30000 плиток и листов, повторно заменяемых после каждого возвращения на Землю, так как от него мало что остается - плазма "сжирает" все. Не случайно поэтому при общей массе МТКК с полезным грузом около 111 т. масса теплозащитного покрытия составляет около 9 т, т. е. почти 10% от общей массы "челнока".
         После выполнения космического полета МТКК сходит с орбиты и тормозится в атмосфере, делая большую, нисходящую к Земле петлю. При это он может совершать маневр в боковом направлении на удаление до 2000 км. Двигателей для осуществления посадки у "челнока" нет, поэтому для сведения к минимуму риска "промахнуться" при заходе на посадку на одном из высохших соляных озер Америки был создан аэродром длиной около 5 км.
         Разработка МТКК длилась более 10 лет и, по некоторым зарубежным данным, стоила около 20 миллиардов долларов.

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»