პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი შექმნილია იმისთვის, რომ ერთი ან მეტი ადამიანი კოსმოსში გაფრინდეს და მისიის დასრულების შემდეგ უსაფრთხოდ დაბრუნდეს დედამიწაზე.
ამ კლასის კოსმოსური ხომალდის დიზაინის დროს, ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა უსაფრთხო, საიმედო და ზუსტი სისტემის შექმნა ეკიპაჟის დედამიწის ზედაპირზე დასაბრუნებლად უფრთო დაშვების მანქანის (SA) ან კოსმოსური თვითმფრინავის სახით. . კოსმოსური თვითმფრინავი - ორბიტალური თვითმფრინავი(OS) საჰაერო კოსმოსური თვითმფრინავი(VKS) არის თვითმფრინავის სქემის ფრთიანი თვითმფრინავი, რომელიც შედის ან გაშვებულია დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრის ორბიტაზე ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური გაშვების საშუალებით და ბრუნდება მისგან სამიზნე ამოცანების შესრულების შემდეგ, ჰორიზონტალური დაშვებით აეროდრომზე. , აქტიურად იყენებს პლანერის ამწევ ძალას დაშვებისას. აერთიანებს როგორც თვითმფრინავის, ასევე კოსმოსური ხომალდის თვისებებს.
პილოტირებადი კოსმოსური ხომალდის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია გადაუდებელი სამაშველო სისტემის (SAS) არსებობა გამშვები მანქანით (LV) გაშვების საწყის ეტაპზე.
პირველი თაობის საბჭოთა და ჩინური კოსმოსური ხომალდების პროექტებს არ ჰქონდათ სრულფასოვანი რაკეტა SAS - ამის ნაცვლად, როგორც წესი, გამოიყენებოდა ეკიპაჟის ადგილების განდევნა (ეს არც ვოსხოდის კოსმოსურ ხომალდს ჰქონდა). ფრთიანი კოსმოსური თვითმფრინავები ასევე არ არის აღჭურვილი სპეციალური SAS-ით და შესაძლოა ჰქონდეთ ეკიპაჟის სავარძლები. ასევე, ხომალდი აღჭურვილი უნდა იყოს ეკიპაჟის სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემით (LSS).
პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის შექმნა მაღალი სირთულის და ღირებულების ამოცანაა, ამიტომ ისინი მხოლოდ სამ ქვეყანას ჰყავს: რუსეთი, აშშ და ჩინეთი. და მხოლოდ რუსეთს და აშშ-ს აქვთ მრავალჯერადი გამოყენებადი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდების სისტემები.
ზოგიერთი ქვეყანა მუშაობს საკუთარი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის შექმნაზე: ინდოეთი, იაპონია, ირანი, ჩრდილოეთ კორეა, ასევე ESA (ევროპის კოსმოსური სააგენტო, რომელიც შეიქმნა 1975 წელს კოსმოსის კვლევის მიზნით). ESA შედგება 15 მუდმივი წევრისაგან, ზოგჯერ, ზოგიერთ პროექტში, მათ უერთდებიან კანადა და უნგრეთი.
პირველი თაობის კოსმოსური ხომალდი
"აღმოსავლეთი"
ეს არის საბჭოთა კოსმოსური ხომალდების სერია, რომელიც შექმნილია პილოტირებული ფრენებისთვის დედამიწის მახლობლად ორბიტაზე. ისინი შეიქმნა OKB-1-ის გენერალური დიზაინერის სერგეი პავლოვიჩ კოროლევის ხელმძღვანელობით 1958 წლიდან 1963 წლამდე.
ვოსტოკის კოსმოსური ხომალდის ძირითადი სამეცნიერო ამოცანები იყო: ორბიტალური ფრენის პირობების გავლენის შესწავლა ასტრონავტის მდგომარეობასა და შესრულებაზე, დიზაინისა და სისტემების ტესტირება, კოსმოსური ხომალდის აგების ძირითადი პრინციპების ტესტირება.
შექმნის ისტორია
1957 წლის გაზაფხული S. P. კოროლევიმისი საპროექტო ბიუროს ფარგლებში მან მოაწყო სპეციალური განყოფილება No9, რომელიც შექმნილია დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრების შექმნაზე სამუშაოების შესასრულებლად. განყოფილებას ხელმძღვანელობდა კოროლევის თანამოაზრე მიხაილ კლავდიევიჩ ტიხონრავოვი. მალე, ხელოვნური თანამგზავრების განვითარების პარალელურად, დეპარტამენტმა დაიწყო კვლევები პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის შექმნის შესახებ. გამშვები მანქანა უნდა ყოფილიყო სამეფო R-7. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ მას მესამე საფეხურით აღჭურვილს შეეძლო დედამიწის დაბალ ორბიტაზე დაახლოებით 5 ტონა წონის ტვირთის გაშვება.
განვითარების ადრეულ ეტაპზე გამოთვლებს ასრულებდნენ მეცნიერებათა აკადემიის მათემატიკოსები. კერძოდ, აღინიშნა, რომ ორბიტიდან ბალისტიკური დაშვება შეიძლება გამოიწვიოს ათჯერ გადატვირთვა.
1957 წლის სექტემბრიდან 1958 წლის იანვრამდე ტიხონრავოვის განყოფილებამ შეისწავლა ყველა პირობა დავალების შესასრულებლად. აღმოჩნდა, რომ ფრთიანი კოსმოსური ხომალდის წონასწორობის ტემპერატურა, რომელსაც აქვს უმაღლესი აეროდინამიკური ხარისხი, აღემატება იმ დროს არსებული შენადნობების თერმულ სტაბილურობას და ფრთიანი დიზაინის ვარიანტების გამოყენებამ გამოიწვია დატვირთვის შემცირება. ამიტომ, მათ უარი თქვეს ფრთიანი ვარიანტების განხილვაზე. ადამიანის დასაბრუნებლად ყველაზე მისაღები გზა იყო მისი გამოძვრა რამდენიმე კილომეტრის სიმაღლეზე და შემდეგ დაშვება პარაშუტით. ამ შემთხვევაში დაღმართის მანქანის ცალკე გადარჩენა ვერ განხორციელდა.
1958 წლის აპრილში ჩატარებული სამედიცინო კვლევების დროს, ცენტრიფუგაზე მფრინავების ტესტებმა აჩვენა, რომ სხეულის გარკვეულ პოზიციაში ადამიანს შეუძლია გაუძლოს 10 გ-მდე გადატვირთვას ჯანმრთელობისთვის სერიოზული შედეგების გარეშე. ამიტომ, პირველი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდისთვის სფერული წარმოშობის მანქანა აირჩიეს.
დაღმართის მანქანის სფერული ფორმა იყო უმარტივესი და ყველაზე შესწავლილი სიმეტრიული ფორმა, სფეროს აქვს სტაბილური აეროდინამიკური თვისებები შეტევის ნებისმიერ შესაძლო სიჩქარეზე და კუთხით. მასის ცენტრის სფერული აპარატის უკანა ნაწილზე გადასვლამ შესაძლებელი გახადა მისი სწორი ორიენტაციის უზრუნველყოფა ბალისტიკური დაღმართის დროს.
პირველი გემი „ვოსტოკ-1კ“ ავტომატურ ფრენაში 1960 წლის მაისში შევიდა. მოგვიანებით შეიქმნა და გამოსცადა მოდიფიკაცია „ვოსტკ-3კა“, რომელიც სრულიად მზად იყო პილოტირებული ფრენებისთვის.
სტარტზე გამშვები მანქანის ერთი წარუმატებლობის გარდა, პროგრამამ გაუშვა ექვსი უპილოტო მანქანა, მოგვიანებით კი კიდევ ექვსი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი.
პროგრამის კოსმოსურმა ხომალდმა განახორციელა მსოფლიოში პირველი პილოტირებული კოსმოსური ფრენა (ვოსტოკ-1), ყოველდღიური ფრენა (ვოსტოკ-2), ორი კოსმოსური ხომალდის ჯგუფური ფრენა (ვოსტოკ-3 და ვოსტოკ-4) და ქალი კოსმონავტის ფრენა ( "ვოსტოკ-6").
კოსმოსური ხომალდის "ვოსტოკის" მოწყობილობა
ხომალდის საერთო მასა 4,73 ტონაა, სიგრძე 4,4 მ, მაქსიმალური დიამეტრი 2,43 მ.
გემი შედგებოდა სფერული წარმოშობის სატრანსპორტო საშუალებისგან (წონა 2,46 ტონა და დიამეტრი 2,3 მ), რომელიც ასევე ასრულებს ორბიტალური განყოფილების ფუნქციებს და კონუსური ხელსაწყოების განყოფილებას (წონა 2,27 ტონა და მაქსიმალური დიამეტრი 2,43 მ). კუპეები ერთმანეთთან მექანიკურად იყო დაკავშირებული ლითონის ზოლებისა და პიროტექნიკური საკეტების გამოყენებით. გემი აღჭურვილი იყო სისტემებით: ავტომატური და მექანიკური კონტროლი, ავტომატური ორიენტაცია მზეზე, ხელით ორიენტაცია დედამიწაზე, სიცოცხლის მხარდაჭერა (შექმნილი იყო შიდა ატმოსფეროს შესანარჩუნებლად დედამიწის ატმოსფეროს პარამეტრებთან ახლოს 10 დღის განმავლობაში), ბრძანება-ლოგიკური კონტროლი. , დენის მიწოდება, თერმოკონტროლი და სადესანტო . კოსმოსში ადამიანის მუშაობის ამოცანების უზრუნველსაყოფად, გემი აღჭურვილი იყო ავტონომიური და რადიო ტელემეტრიული აღჭურვილობით ასტრონავტის მდგომარეობის, სტრუქტურებისა და სისტემების დამახასიათებელი პარამეტრების მონიტორინგისა და ჩაწერისთვის, ორმხრივი რადიოტელეფონის ულტრა მოკლე ტალღის და მოკლე ტალღის აღჭურვილობით. ასტრონავტის კომუნიკაცია სახმელეთო სადგურებთან, ბრძანების რადიო ბმული, პროგრამის დროის მოწყობილობა, სატელევიზიო სისტემა ორი გადამცემი კამერით დედამიწიდან ასტრონავტზე დასაკვირვებლად, რადიო სისტემა ორბიტის პარამეტრების მონიტორინგისთვის და კოსმოსური ხომალდის მიმართულების პოვნისთვის. , TDU-1 სამუხრუჭე მამოძრავებელი სისტემა და სხვა სისტემები. კოსმოსური ხომალდის წონა გამშვები მანქანის ბოლო საფეხურთან ერთად იყო 6,17 ტონა, ხოლო მათი სიგრძე ერთად 7,35 მ.
დაშვების მანქანას ჰქონდა ორი ფანჯარა, რომელთაგან ერთი მდებარეობდა შესასვლელ ლუკზე, კოსმონავტის თავის ზემოთ, ხოლო მეორე, რომელიც აღჭურვილი იყო სპეციალური საორიენტაციო სისტემით, მის ფეხებთან იატაკზე. კოსმოსურ კოსტუმში გამოწყობილი ასტრონავტი სპეციალურ საჯდომზე მოათავსეს. დაშვების ბოლო ეტაპზე, ატმოსფეროში დასაფრენი მანქანის დამუხრუჭების შემდეგ, 7 კმ სიმაღლეზე, კოსმონავტი სალონიდან გადმოვარდა და პარაშუტით დაეშვა. გარდა ამისა, გათვალისწინებული იყო ასტრონავტის დაშვების შესაძლებლობა დაშვების მანქანაში. დაშვების მანქანას ჰქონდა საკუთარი პარაშუტი, მაგრამ არ იყო აღჭურვილი რბილი დაშვების შესასრულებელი საშუალებებით, რაც მასში დარჩენილ პირს ერთობლივი დაშვებისას სერიოზული სისხლჩაქცევით ემუქრებოდა.
ავტომატური სისტემების წარუმატებლობის შემთხვევაში, ასტრონავტს შეუძლია გადაერთოს ხელით მართვაზე. ვოსტოკის ხომალდები არ იყო ადაპტირებული მთვარეზე პილოტირებული ფრენებისთვის და ასევე არ იძლეოდა ფრენის შესაძლებლობას იმ ადამიანების ფრენების შესაძლებლობას, რომლებმაც არ გაიარეს სპეციალური მომზადება.
ვოსტოკის კოსმოსური ხომალდის პილოტები:
"მზის ამოსვლა"
განდევნილი სავარძლიდან გამოთავისუფლებულ სივრცეზე ორი-სამი ჩვეულებრივი სკამი იყო დაყენებული. მას შემდეგ, რაც ეკიპაჟი დაეშვა დაშვების მანქანაში, გემის რბილი დაშვების უზრუნველსაყოფად, პარაშუტის სისტემის გარდა, დამონტაჟდა მყარი საწვავის სამუხრუჭე ძრავა, რომელიც ამოქმედდა მიწასთან შეხებისთანავე, სიგნალისგან. მექანიკური სიმაღლე. კოსმოსურ ხომალდზე Voskhod-2, რომელიც განკუთვნილი იყო კოსმოსური სასეირნოდ, ორივე კოსმონავტი ბერკუტის კოსმოსურ კოსტუმებში იყო გამოწყობილი. გარდა ამისა, დამონტაჟდა გასაბერი საჰაერო საკეტი, რომელიც გადაყენებულია გამოყენების შემდეგ.
კოსმოსური ხომალდი „ვოსხოდის“ ორბიტაზე გაშვებული იქნა „ვოსხოდის“ გამშვები მანქანით, რომელიც ასევე შეიქმნა „ვოსტოკის“ გამშვები მანქანის ბაზაზე. მაგრამ გადამზიდველის სისტემას და კოსმოსურ ხომალდს „ვოსხოდის“ გაშვებიდან პირველ წუთებში არ ჰქონდათ სამაშველო საშუალება ავარიის შემთხვევაში.
Voskhod პროგრამის ფარგლებში განხორციელდა შემდეგი ფრენები:
„კოსმოსი-47“ - 1964 წლის 6 ოქტომბერი უპილოტო საცდელი ფრენა გემის შესამოწმებლად და შესამოწმებლად.
„ვოსხოდ-1“ - 1964 წლის 12 ოქტომბერი პირველი კოსმოსური ფრენა ბორტზე ერთზე მეტი ადამიანით. ეკიპაჟი - კოსმონავტ-პილოტი კომაროვი,კონსტრუქტორი ფეოქტისტოვიდა ექიმი ეგოროვი.
Kosmos-57 - 1965 წლის 22 თებერვალი უპილოტო საცდელი ფრენა გემის შესამოწმებლად კოსმოსური სიარულისთვის, მარცხით დასრულდა (შეილახა თვითგანადგურების სისტემა ბრძანების სისტემაში შეცდომის გამო).
"Cosmos-59" - 1965 წლის 7 მარტი სხვა სერიის მოწყობილობის ("ზენიტი-4") უპილოტო საცდელი ფრენა კოსმოსური სიარულისთვის კოსმოსური ხომალდის "ვოსხოდის" დამონტაჟებული კარიბჭით.
„ვოსხოდ-2“ - 1965 წლის 18 მარტი პირველი კოსმოსური გასეირნება ერთად. ეკიპაჟი - კოსმონავტ-პილოტი ბელიაევიდა გამოცდა კოსმონავტი ლეონოვი.
"კოსმოსი-110" - 1966 წლის 22 თებერვალი სატესტო ფრენა ხანგრძლივი ორბიტალური ფრენის დროს საბორტო სისტემების მუშაობის შესამოწმებლად, ბორტზე ორი ძაღლი იყო - ქარი და ქვანახშირიფრენა 22 დღეს გაგრძელდა.
მეორე თაობის კოსმოსური ხომალდი
"კავშირი"
მრავალადგილიანი კოსმოსური ხომალდების სერია დედამიწის მახლობლად ორბიტაზე ფრენისთვის. გემის დეველოპერი და მწარმოებელი არის RSC Energia ( სარაკეტო და კოსმოსური კორპორაცია ენერგია ს.პ. კოროლევის სახელობის. კორპორაციის დედა ორგანიზაცია მდებარეობს ქალაქ კოროლევში, ფილიალი არის ბაიკონურის კოსმოდრომზე). როგორც ერთიანი ორგანიზაციული სტრუქტურა, იგი წარმოიშვა 1974 წელს ვალენტინ გლუშკოს ხელმძღვანელობით.
შექმნის ისტორია
სოიუზის სარაკეტო და კოსმოსური კომპლექსის დაპროექტება დაიწყო 1962 წელს OKB-1-ზე, როგორც საბჭოთა პროგრამის გემი მთვარის ირგვლივ ფრენისთვის. თავდაპირველად ვარაუდობდნენ, რომ პროგრამის "A" ფარგლებში კოსმოსური ხომალდების თაიგული და ზედა საფეხურები უნდა წასულიყო მთვარეზე. 7K, 9K, 11K. მომავალში პროექტი "A" დაიხურა მთვარის გარშემო ცალკეული პროექტების სასარგებლოდ კოსმოსური ხომალდის "ზონდის" გამოყენებით / 7K-L1და დაშვება მთვარეზე L3 კომპლექსის გამოყენებით, როგორც ორბიტალური ხომალდის მოდულის ნაწილი 7K-LOKდა სადესანტო გემი-მოდული LK. მთვარის პროგრამების პარალელურად, იგივე 7K-ის და დედამიწის მახლობლად კოსმოსური ხომალდის Sever-ის დახურული პროექტის საფუძველზე დაიწყეს დამზადება. 7K-OK- მრავალ დანიშნულების სამადგილიანი ორბიტალური ხომალდი (OK), შექმნილია მანევრირებისა და დოკის ოპერაციების პრაქტიკაში დედამიწის მახლობლად ორბიტაზე, სხვადასხვა ექსპერიმენტების ჩასატარებლად, მათ შორის ასტრონავტების გემიდან გემზე კოსმოსში გადაყვანა.
7K-OK-ის ტესტები დაიწყო 1966 წელს. Voskhod კოსმოსურ ხომალდზე ფრენის პროგრამის მიტოვების შემდეგ (ვოსხოდის ოთხი დასრულებული კოსმოსური ხომალდის სამის საფუძვლის განადგურებით), Soyuz კოსმოსური ხომალდის დიზაინერებმა დაკარგეს გადაწყვეტილებების შემუშავების შესაძლებლობა. მათი პროგრამისთვის მასზე. სსრკ-ში პილოტირებული გაშვებებში ორწლიანი შესვენება იყო, რომლის დროსაც ამერიკელები აქტიურად იკვლევდნენ გარე სივრცეს. სოიუზის კოსმოსური ხომალდის პირველი სამი უპილოტო გაშვება მთლიანად ან ნაწილობრივ წარუმატებელი აღმოჩნდა, კოსმოსური ხომალდის დიზაინში დაფიქსირდა სერიოზული შეცდომები. თუმცა, მეოთხე გაშვება პილოტირებულმა პირმა განახორციელა ("სოიუზ-1" ვ. კომაროვთან ერთად), რაც ტრაგიკული გამოდგა - ასტრონავტი დედამიწაზე დაღმართის დროს დაიღუპა. Soyuz-1-ის ავარიის შემდეგ გემის დიზაინი მთლიანად გადაკეთდა პილოტირებული ფრენების აღსადგენად (განხორციელდა 6 უპილოტო გაშვება), ხოლო 1967 წელს მოხდა პირველი, მთლიანობაში, ორი სოიუზის ავტომატური დოკინგი (Cosmos-186 და Cosmos-188”), 1968 წელს განახლდა პილოტირებული ფრენები, 1969 წელს მოხდა ორი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის პირველი დოკინგი და სამი კოსმოსური ხომალდის ჯგუფური ფრენა, ხოლო 1970 წელს მოხდა რეკორდული ხანგრძლივობის ავტონომიური ფრენა (17,8 დღე). პირველი ექვსი გემი "სოიუზი" და ("სოიუზ-9") იყო 7K-OK სერიის გემები. ფრენისთვის ემზადებოდა გემის ვარიანტიც "სოიუზ-კონტაქტი" L3 მთვარის საექსპედიციო კომპლექსის 7K-LOK და LK მოდულის გემების დოკ სისტემების შესამოწმებლად. იმის გამო, რომ L3 მთვარეზე დაშვების პროგრამამ ვერ მიაღწია პილოტირებული ფრენების სტადიას, გაქრა სოიუზ-კონტაქტის ფრენების საჭიროება.
1969 წელს დაიწყო მუშაობა გრძელვადიანი ორბიტალური სადგურის (DOS) Salyut-ის შექმნაზე. გემი შეიქმნა ეკიპაჟის გადასაცემად 7KT-OK(T - ტრანსპორტი). ახალი ხომალდი წინა გემებისგან განსხვავდებოდა ახალი დიზაინის დოკ სადგურის არსებობით, შიდა ჭედურით და ბორტზე დამატებითი საკომუნიკაციო სისტემებით. ამ ტიპის მესამე გემმა („სოიუზ-10“) არ შეასრულა მისთვის დაკისრებული დავალება. სადგურთან შეერთება განხორციელდა, მაგრამ ნავსადგურის დაზიანების შედეგად გემის ლუქი ჩაიკეტა, რის გამოც ეკიპაჟის სადგურზე გადასვლა შეუძლებელი გახდა. ამ ტიპის გემის მეოთხე ფრენისას („სოიუზ-11“), დაღმართის განყოფილებაში დეპრესიის გამო, გ.დობროვოლსკი, ვ.ვოლკოვი და ვ.პაცაევირადგან ისინი კოსმოსური კოსტუმების გარეშე იყვნენ. Soyuz-11 ავარიის შემდეგ, 7K-OK / 7KT-OK-ის განვითარება მიტოვებული იქნა, გემი გადაკეთდა (ცვლილებები შევიდა SA-ს განლაგებაში კოსმონავტების კოსმოსურ კოსტუმებში მოსათავსებლად). სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემების გაზრდილი მასის გამო, გემის ახალი ვერსია 7K-Tგახდა ორმაგი, დაკარგული მზის პანელები. ეს გემი გახდა 1970-იანი წლების საბჭოთა კოსმონავტიკის "სამუშაო ცხენი": 29 ექსპედიცია სალიუტისა და ალმაზის სადგურებზე. გემის ვერსია 7K-TM(M - მოდიფიცირებული) გამოიყენებოდა ამერიკულ აპოლონთან ერთობლივ ფრენაში ASTP პროგრამის ფარგლებში. Soyuz-ის ოთხ კოსმოსურ ხომალდს, რომლებიც ოფიციალურად გაუშვა Soyuz-11-ის შემთხვევის შემდეგ, ჰქონდათ სხვადასხვა ტიპის მზის პანელები მათ დიზაინში, მაგრამ ეს იყო Soyuz კოსმოსური ხომალდის სხვა ვერსიები - 7K-TM (Soyuz-16, Soyuz-19). 7K-MF6("სოიუზ-22") და მოდიფიკაცია 7K-T - 7K-T-AFდოკ სადგურის გარეშე („სოიუზ-13“).
1968 წლიდან სოიუზის სერიის კოსმოსური ხომალდები შეიცვალა და წარმოებულია. 7K-S. 7K-S სრულდებოდა 10 წლის განმავლობაში და 1979 წლისთვის გახდა გემი 7K-ST "Soyuz T"და მოკლე გარდამავალ პერიოდში, ასტრონავტები ერთდროულად დაფრინავდნენ ახალ 7K-ST-ზე და მოძველებულ 7K-T-ზე.
7K-ST კოსმოსური ხომალდის სისტემების შემდგომმა ევოლუციამ გამოიწვია ცვლილება 7K-STM Soyuz TM: ახალი მამოძრავებელი სისტემა, გაუმჯობესებული პარაშუტის სისტემა, პაემნის სისტემა და ა.შ. პირველი Soyuz TM ფრენა განხორციელდა 1986 წლის 21 მაისს მირის სადგურამდე, ბოლო Soyuz TM-34 - 2002 წელს ISS-მდე.
გემის მოდიფიკაცია ამჟამად ექსპლუატაციაშია 7K-STMA Soyuz TMA(A - ანთროპომეტრიული). გემი, NASA-ს მოთხოვნების შესაბამისად, დასრულდა ISS-ზე ფრენებთან დაკავშირებით. მასზე მუშაობა შეუძლიათ ასტრონავტებს, რომლებიც ვერ მოხვდნენ Soyuz TM-ში სიმაღლით. კოსმონავტების კონსოლი შეიცვალა ახლით, თანამედროვე ელემენტის ბაზით, დაიხვეწა პარაშუტის სისტემა და შემცირდა თერმული დაცვა. ამ მოდიფიკაციის კოსმოსური ხომალდის Soyuz TMA-22 ბოლო გაშვება მოხდა 2011 წლის 14 ნოემბერს.
Soyuz TMA-ს გარდა, დღეს ახალი სერიის ხომალდები გამოიყენება კოსმოსური ფრენებისთვის 7K-STMA-M "Soyuz TMA-M" ("Soyuz TMAC")(C - ციფრული).
მოწყობილობა
ამ სერიის გემები შედგება სამი მოდულისგან: ხელსაწყოების აწყობის განყოფილება (PAO), დაღმართის მანქანა (SA) და კეთილმოწყობის განყოფილება (BO).
PJSC-ს აქვს კომბინირებული მამოძრავებელი სისტემა, მისთვის საწვავი, მომსახურების სისტემები. კუპეს სიგრძეა 2,26 მ, ძირითადი დიამეტრი 2,15 მ. ამძრავი სისტემა შედგება 28 DPO-სგან (სამაგრი და ორიენტაციის ძრავები), თითო კოლექტორზე 14, ასევე პაემანის მაკორექტირებელი ძრავისგან (SKD). ACS განკუთვნილია ორბიტალური მანევრირებისა და დეორბიტაციისთვის.
ელექტრომომარაგების სისტემა შედგება მზის პანელებისა და ბატარეებისგან.
დაშვების მანქანა შეიცავს ადგილებს ასტრონავტებისთვის, სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემებს, მართვის სისტემებს და პარაშუტის სისტემას. კუპეს სიგრძე 2,24 მ, დიამეტრი 2,2 მ, კეთილმოწყობის განყოფილება 3,4 მ სიგრძისა და 2,25 მ დიამეტრის, აღჭურვილია დოკ სადგურით და მისასვლელი სისტემით. BO-ს დალუქულ მოცულობაში არის ტვირთები სადგურისთვის, სხვა ტვირთამწეობა, მთელი რიგი სასიცოცხლო სისტემები, კერძოდ ტუალეტი. BO-ს გვერდით ზედაპირზე სადესანტო ლუქის მეშვეობით კოსმონავტები შედიან ხომალდში კოსმოდრომის გაშვების ადგილზე. BO შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარე სივრცეში საჰაერო ჩაკეტვისას "Orlan" ტიპის კოსმოსური კოსტუმებით სადესანტო ლუქის მეშვეობით.
Soyuz TMA-MS-ის ახალი განახლებული ვერსია
განახლება გავლენას მოახდენს პილოტირებული გემის თითქმის ყველა სისტემაზე. კოსმოსური ხომალდის მოდერნიზაციის პროგრამის ძირითადი პუნქტები:
- მზის პანელების ენერგოეფექტურობა გაიზრდება უფრო ეფექტური ფოტოელექტრული გადამყვანების გამოყენებით;
- კოსმოსურ სადგურთან პაემნის და კოსმოსური ხომალდის დამაგრების საიმედოობა მოახლოებული და ორიენტირებული ძრავების ინსტალაციის შეცვლით. ამ ძრავების ახალი განლაგება შესაძლებელს გახდის პაემანისა და დოკინგის შესრულებას ერთ-ერთი ძრავის გაუმართაობის შემთხვევაშიც და უზრუნველყოს პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის დაშვება ძრავის ნებისმიერი ორი ავარიის შემთხვევაში;
- კომუნიკაციისა და მიმართულების პოვნის ახალი სისტემა, რომელიც საშუალებას მისცემს, რადიოკავშირების ხარისხის გაუმჯობესების გარდა, ხელი შეუწყოს დაღმავალი მანქანის ძიებას, რომელიც დაეშვა დედამიწის ნებისმიერ წერტილში.
განახლებული Soyuz TMA-MS აღჭურვილი იქნება GLONASS სენსორებით. პარაშუტით ასვლის ეტაპზე და დაშვების შემდეგ სატრანსპორტო საშუალების დაშვების შემდეგ, GLONASS/GPS მონაცემებიდან მიღებული მისი კოორდინატები გადაეცემა Cospas-Sarsat სატელიტური სისტემის მეშვეობით MCC-ს.
Soyuz TMA-MS იქნება Soyuz-ის უახლესი მოდიფიკაცია". გემი გამოყენებული იქნება პილოტირებული ფრენებისთვის მანამ, სანამ ის ახალი თაობის გემით არ ჩანაცვლდება. მაგრამ ეს სულ სხვა ამბავია...
ჩქაროსნული სატრანსპორტო საშუალებები კონსტრუქციის სიმსუბუქით განსხვავდება დაბალი სიჩქარით მოძრავი მანქანებისგან. უზარმაზარი ოკეანის ლაინერები იწონის ასიათასობით კილონიუტონს. მათი მოძრაობის სიჩქარე შედარებით დაბალია (= 50 კმ/სთ). ჩქაროსნული ნავების წონა არ აღემატება 500 - 700 კნ-ს, მაგრამ მათ შეუძლიათ მიაღწიონ სიჩქარეს 100 კმ/სთ-მდე. მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად, სატრანსპორტო სატრანსპორტო საშუალებების სტრუქტურის წონის შემცირება ხდება მათი სრულყოფილების სულ უფრო მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. სტრუქტურის წონა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია თვითმფრინავებისთვის (თვითმფრინავები, ვერტმფრენები).კოსმოსური ხომალდი ასევე თვითმფრინავია, მაგრამ ის შექმნილია მხოლოდ ვაკუუმში გადაადგილებისთვის. ჰაერში გაცილებით სწრაფად ფრენა შეგიძლია, ვიდრე წყალზე ბანაობა ან მიწაზე მოძრაობა, უჰაერო სივრცეში კი უფრო მაღალ სიჩქარეს მიაღწიე, მაგრამ რაც უფრო დიდია სიჩქარე, მით უფრო მნიშვნელოვანია სტრუქტურის წონა. კოსმოსური ხომალდის წონის მატება იწვევს სარაკეტო სისტემის წონის ძალიან დიდ მატებას, რაც ხომალდს კოსმოსის დაგეგმილ რეგიონში გადაჰყავს.
ამიტომ ყველაფერი რაც კოსმოსურ ხომალდზეა რაც შეიძლება ნაკლები უნდა იწონიდეს და ზედმეტი არაფერი იყოს. ეს მოთხოვნა ქმნის ერთ-ერთ ყველაზე დიდ გამოწვევას კოსმოსური ხომალდის დიზაინერებისთვის.
რა არის კოსმოსური ხომალდის ძირითადი ნაწილები? კოსმოსური ხომალდები იყოფა ორ კლასად: საცხოვრებლად (ბორტზე რამდენიმე კაციანი ეკიპაჟი) და დაუსახლებელი (ბორტზე დამონტაჟებულია სამეცნიერო აღჭურვილობა, რომელიც ავტომატურად გადასცემს ყველა გაზომვის მონაცემს დედამიწაზე). განვიხილავთ მხოლოდ პილოტირებულ კოსმოსურ ხომალდებს. პირველი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი, რომელზედაც იუ.ა.გაგარინმა ფრენა განახორციელა, იყო ვოსტოკი. მას მოსდევს გემები Sunrise სერიიდან. ეს აღარ არის ერთადგილიანი, როგორიცაა Vostok, არამედ მრავალადგილიანი მოწყობილობები. პირველად მსოფლიოში სამი კოსმონავტის - კომაროვის, ფეოქტისტოვის, ეგოროვის ჯგუფური ფრენა "ვოსხოდის" კოსმოსურ ხომალდზე განხორციელდა.
საბჭოთა კავშირში შექმნილ კოსმოსურ ხომალდთა მომდევნო სერიას სოიუზი ერქვა. ამ სერიის ხომალდები ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე მათი წინამორბედები და დავალებები, რომელთა შესრულებაც შეუძლიათ, ასევე უფრო რთული. შეერთებულ შტატებში ასევე შეიქმნა სხვადასხვა ტიპის კოსმოსური ხომალდები.
განვიხილოთ პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის სტრუქტურის ზოგადი სქემა ამერიკული კოსმოსური ხომალდის „აპოლოს“ მაგალითზე.
ბრინჯი. 10. სამსაფეხურიანი რაკეტის სქემა კოსმოსური ხომალდით და სამაშველო სისტემით.
სურათი 10 გვიჩვენებს სატურნის სარაკეტო სისტემის და მასზე მიმაგრებული კოსმოსური ხომალდის აპოლოს ზოგად ხედს. კოსმოსური ხომალდი დგას რაკეტის მესამე საფეხურსა და მოწყობილობას შორის, რომელიც მიმაგრებულია კოსმოსურ ხომალდზე საყრდენზე, რომელსაც ეწოდება გადარჩენის სისტემა. რისთვის არის ეს მოწყობილობა? რაკეტის ძრავის ან მისი მართვის სისტემის მუშაობის დროს რაკეტის გაშვებისას არ არის გამორიცხული გაუმართაობა. ზოგჯერ ამ გაუმართაობამ შეიძლება გამოიწვიოს უბედური შემთხვევა - რაკეტა დაეცემა დედამიწაზე. რა შეიძლება მოხდეს ამ შემთხვევაში? საწვავის კომპონენტები აირევა და წარმოიქმნება ცეცხლის ზღვა, რომელშიც იქნება რაკეტაც და კოსმოსური ხომალდიც. უფრო მეტიც, საწვავის კომპონენტების შერევისას ასევე შეიძლება წარმოიქმნას ფეთქებადი ნარევები. ამიტომ, თუ რაიმე მიზეზით მოხდა უბედური შემთხვევა, აუცილებელია გემის რაკეტას დაშორება გარკვეული მანძილით და მხოლოდ ამ მიწის შემდეგ. ამ პირობებში არც აფეთქება და არც ხანძარი არ იქნება საშიში ასტრონავტებისთვის. ეს არის სასწრაფო სამაშველო სისტემის (შემოკლებით SAS) დანიშნულება.
SAS სისტემა მოიცავს ძირითად და საკონტროლო ძრავებს, რომლებიც მუშაობენ მყარ საწვავზე. თუ SAS სისტემა მიიღებს სიგნალს რაკეტის საგანგებო მდგომარეობის შესახებ, ის მუშაობს. კოსმოსური ხომალდი რაკეტისგან განცალკევებულია და გადაუდებელი გაქცევის სისტემის დენთის ძრავები კოსმოსურ ხომალდს მაღლა და გვერდით უწევს. როდესაც ფხვნილის ძრავა სამუშაოს დაასრულებს, ხომალდიდან პარაშუტი გადმოდის და გემი შეუფერხებლად ეშვება დედამიწაზე. SAS სისტემა შექმნილია კოსმონავტების გადასარჩენად საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში, გამშვები მანქანის გაშვებისა და მისი ფრენის დროს აქტიურ ადგილზე.
თუ გამშვები მანქანის გაშვება კარგად ჩაიარა და ფრენა აქტიურ ადგილზე წარმატებით დასრულდა, არ არის საჭირო სასწრაფო სამაშველო სისტემა. კოსმოსური ხომალდის დედამიწის ორბიტაზე გაშვების შემდეგ ეს სისტემა უსარგებლო ხდება. ამიტომ, სანამ კოსმოსური ხომალდი ორბიტაზე შევა, გადაუდებელი სამაშველო სისტემა განადგურდება ხომალდიდან, როგორც არასაჭირო ბალასტი.
გადაუდებელი სამაშველო სისტემა პირდაპირ არის მიმაგრებული კოსმოსური ხომალდის ე.წ. რატომ აქვს მას ასეთი სახელი? უკვე ვთქვით, რომ კოსმოსურ ფრენაზე მიმავალი ხომალდი რამდენიმე ნაწილისგან შედგება. მაგრამ მისი მხოლოდ ერთი კომპონენტი ბრუნდება დედამიწაზე კოსმოსური ფრენიდან, რის გამოც მას უწოდებენ დაბრუნების მანქანას. დაბრუნების, ანუ დაღმართის მანქანას, კოსმოსური ხომალდის სხვა ნაწილებისგან განსხვავებით, აქვს სქელი კედლები და განსაკუთრებული ფორმა, რაც ყველაზე ხელსაყრელია დედამიწის ატმოსფეროში მაღალი სიჩქარით ფრენის თვალსაზრისით. ხელახალი შესვლის მანქანა, ანუ ბრძანების განყოფილება, არის ადგილი, სადაც ასტრონავტები იმყოფებიან ხომალდის ორბიტაზე გაშვების დროს და, რა თქმა უნდა, დედამიწაზე დაღმართის დროს. ის აყენებს აღჭურვილობის უმეტეს ნაწილს, რომლითაც გემი კონტროლდება. ვინაიდან სამეთაურო განყოფილება განკუთვნილია კოსმონავტების დედამიწაზე ჩამოსასვლელად, მასში ასევე განთავსებულია პარაშუტები, რომელთა დახმარებით კოსმოსური ხომალდი დამუხრუჭებულია ატმოსფეროში, შემდეგ კი ხდება გლუვი დაღმართი.
დაშვების მანქანის უკან არის განყოფილება, რომელსაც ორბიტალი ეწოდება. ამ განყოფილებაში დამონტაჟებულია სამეცნიერო აღჭურვილობა, რომელიც აუცილებელია კოსმოსში სპეციალური კვლევის ჩასატარებლად, ასევე სისტემები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ხომალდს ყველა საჭირო ნივთით: ჰაერით, ელექტროენერგიით და ა.შ. ორბიტალური განყოფილება არ ბრუნდება დედამიწაზე კოსმოსური ხომალდის შემდეგ. დაასრულა თავისი მისია. მისი ძალიან თხელი კედლები ვერ უძლებს სიცხეს, რომელსაც ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში გადის დედამიწაზე დაშვების დროს მანქანა. ამიტომ, ატმოსფეროში შესვლისას, ორბიტალური განყოფილება მეტეორივით იწვის.
აუცილებელია კოსმოსურ ხომალდებში კიდევ ერთი განყოფილება, რომელიც განკუთვნილია ღრმა კოსმოსში ფრენისთვის სხვა ციურ სხეულებზე ადამიანების დაშვებით. ამ განყოფილებაში ასტრონავტებს შეუძლიათ პლანეტის ზედაპირზე ასვლა და საჭიროების შემთხვევაში მისგან აფრენა.
ჩვენ ჩამოვთვალეთ თანამედროვე კოსმოსური ხომალდის ძირითადი ნაწილები. ახლა ვნახოთ, როგორ არის უზრუნველყოფილი ეკიპაჟის სიცოცხლე და გემზე დამონტაჟებული აღჭურვილობის ფუნქციონირება.
ადამიანის სიცოცხლის უზრუნველსაყოფად ბევრი რამ არის საჭირო. დავიწყოთ იმით, რომ ადამიანი ვერ იარსებებს არც ძალიან დაბალ და არც ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე. დედამიწის ტემპერატურის რეგულატორი არის ატმოსფერო, ანუ ჰაერი. და რაც შეეხება კოსმოსურ ხომალდზე ტემპერატურას? ცნობილია, რომ არსებობს სამი სახის სითბოს გადაცემა ერთი სხეულიდან მეორეზე - თბოგამტარობა, კონვექცია და გამოსხივება. სითბოს გამტარობისა და კონვექციის გზით გადასაცემად საჭიროა სითბოს გადამცემი. ამიტომ სივრცეში ამ ტიპის სითბოს გადაცემა შეუძლებელია. კოსმოსური ხომალდი, რომელიც იმყოფება პლანეტათაშორის სივრცეში, იღებს სითბოს მზისგან, დედამიწისა და სხვა პლანეტებისგან ექსკლუზიურად რადიაციის გზით. საკმარისია რაიმე მასალის თხელი ფურცლიდან შექმნათ ჩრდილი, რომელიც გადაკეტავს მზის სხივების (ან სხვა პლანეტების სინათლის) გზას კოსმოსური ხომალდის ზედაპირზე - და ის შეწყვეტს გათბობას. ამიტომ უჰაერო სივრცეში კოსმოსური ხომალდის იზოლაცია რთული არ არის.
თუმცა, კოსმოსში ფრენისას უნდა შეგეშინდეთ არა გემის გადახურება მზის სხივებით ან მისი ჰიპოთერმია კედლებიდან მიმდებარე სივრცეში სითბოს გამოსხივების შედეგად, არამედ გადახურებისგან, რომელიც გამოიყოფა თავად ხომალდის შიგნით. . რა იწვევს გემზე ტემპერატურის მატებას? ჯერ ერთი, თავად ადამიანი არის წყარო, რომელიც განუწყვეტლივ ასხივებს სითბოს და მეორეც, კოსმოსური ხომალდი არის ძალიან რთული მანქანა, რომელიც აღჭურვილია მრავალი მოწყობილობითა და სისტემით, რომლის მოქმედება დაკავშირებულია დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფასთან. სისტემას, რომელიც უზრუნველყოფს გემის ეკიპაჟის წევრების სიცოცხლეს, აქვს ძალიან მნიშვნელოვანი ამოცანა - დროულად ამოიღოს როგორც ადამიანის, ისე მოწყობილობების მიერ წარმოქმნილი სითბო გემის კუპეების გარეთ და უზრუნველყოს მათში ტემპერატურის შენარჩუნება. შენარჩუნებულია იმ დონეზე, რომელიც საჭიროა ადამიანის ნორმალური არსებობისთვის და მოწყობილობების მუშაობისთვის.
როგორ არის შესაძლებელი კოსმოსში, სადაც სითბო მხოლოდ რადიაციის გზით გადადის, კოსმოსურ ხომალდში აუცილებელი ტემპერატურული რეჟიმის უზრუნველყოფა? მოგეხსენებათ, რომ ზაფხულში, როცა მღვრიე მზე ანათებს, ყველას აცვია ღია ფერის ტანსაცმელი, რომელშიც სითბო ნაკლებად იგრძნობა. რა შუაშია აქ? გამოდის, რომ მსუბუქი ზედაპირი, მუქი ზედაპირისგან განსხვავებით, კარგად არ შთანთქავს გასხივოსნებულ ენერგიას. ირეკლავს მას და ამიტომ თბება ბევრად სუსტად.
სხეულების ეს თვისება, ფერის ფერიდან გამომდინარე, მეტ-ნაკლებად შთანთქას ან ასახოს გასხივოსნებული ენერგია, შეიძლება გამოყენებულ იქნას კოსმოსური ხომალდის შიგნით ტემპერატურის გასაკონტროლებლად. არსებობს ნივთიერებები (მათ თერმოფოტოტროპებს უწოდებენ), რომლებიც იცვლებიან ფერს გათბობის ტემპერატურის მიხედვით. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ისინი იწყებენ გაუფერულებას და რაც უფრო ძლიერია, მით უფრო მაღალია მათი გათბობის ტემპერატურა. პირიქით, გაციებისას ბნელდება. თერმოფოტოტროპების ეს თვისება შეიძლება იყოს ძალიან სასარგებლო, თუ ისინი გამოიყენებენ კოსმოსური ხომალდების თერმული კონტროლის სისტემაში. ყოველივე ამის შემდეგ, თერმოფოტოტროპები საშუალებას გაძლევთ ავტომატურად შეინარჩუნოთ ობიექტის ტემპერატურა გარკვეულ დონეზე, ყოველგვარი მექანიზმების, გამათბობლების ან გამაგრილებლების გამოყენების გარეშე. შედეგად, თერმოფოტოტროპების გამოყენებით თერმოკონტროლის სისტემას ექნება მცირე მასა (და ეს ძალზე მნიშვნელოვანია კოსმოსური ხომალდისთვის) და მისი ამოქმედებისთვის ენერგია არ იქნება საჭირო. (თერმული კონტროლის სისტემებს, რომლებიც მუშაობენ ენერგიის მოხმარების გარეშე, ეწოდება პასიური.)
არსებობს სხვა პასიური თერმული კონტროლის სისტემები. ყველა მათგანს აქვს ერთი მნიშვნელოვანი თვისება - დაბალი წონა. თუმცა, ისინი არასანდოა ექსპლუატაციაში, განსაკუთრებით გრძელვადიანი მუშაობის დროს. ამიტომ, კოსმოსური ხომალდები ჩვეულებრივ აღჭურვილია ე.წ აქტიური ტემპერატურის კონტროლის სისტემებით. ასეთი სისტემების გამორჩეული თვისებაა მუშაობის რეჟიმის შეცვლის შესაძლებლობა. ტემპერატურის კონტროლის აქტიური სისტემა ჰგავს რადიატორს ცენტრალური გათბობის სისტემაში - თუ გინდათ ოთახი უფრო ცივი იყოს, რთავთ რადიატორს ცხელი წყლის მიწოდებას. პირიქით, თუ ოთახში ტემპერატურის აწევა გჭირდებათ, ჩამკეტი სარქველი მთლიანად იხსნება.
თერმული კონტროლის სისტემის ამოცანაა გემის სალონში ჰაერის ტემპერატურის შენარჩუნება ნორმალურ, ოთახის ტემპერატურაზე, ანუ 15 - 20 ° C. თუ ოთახი თბება ცენტრალური გათბობის ბატარეებით, მაშინ ტემპერატურა ოთახის ნებისმიერ ადგილას პრაქტიკულად იგივეა. რატომ არის ძალიან მცირე განსხვავება ჰაერის ტემპერატურაში ცხელ ბატარეასთან და მისგან შორს? ეს გამოწვეულია იმით, რომ ოთახში არის ჰაერის თბილი და ცივი ფენების უწყვეტი შერევა. თბილი (მსუბუქი) ჰაერი ამოდის, ცივი (მძიმე) ჰაერი იძირება. ჰაერის ეს მოძრაობა (კონვექცია) განპირობებულია გრავიტაციის არსებობით. კოსმოსურ ხომალდში ყველაფერი უწონადია. შესაბამისად, არ შეიძლება იყოს კონვექცია, ანუ ჰაერის შერევა და ტემპერატურის გათანაბრება სალონის მთელ მოცულობაში. არ არსებობს ბუნებრივი კონვექცია, მაგრამ ის ხელოვნურად იქმნება.
ამ მიზნით თერმული კონტროლის სისტემა ითვალისწინებს რამდენიმე ვენტილატორის დამონტაჟებას. ვენტილატორები, რომლებიც ამოძრავებს ელექტროძრავას, აიძულებენ ჰაერს განუწყვეტლივ ცირკულირდეს გემის სალონში. ამის გამო ადამიანის ორგანიზმის ან რომელიმე მოწყობილობის მიერ გამომუშავებული სითბო ერთ ადგილას კი არ გროვდება, არამედ თანაბრად ნაწილდება მთელ მოცულობაში.
ბრინჯი. 11. კოსმოსური ხომალდის სალონის ჰაერის გაგრილების სქემა.
პრაქტიკამ აჩვენა, რომ კოსმოსურ ხომალდში ყოველთვის უფრო მეტი სითბო წარმოიქმნება, ვიდრე კედლების მეშვეობით მიმდებარე სივრცეში გამოსხივება. ამიტომ მიზანშეწონილია მასში ბატარეების დაყენება, რომლებითაც ცივი სითხე უნდა ამოტუმბოს. ამ სითხეს მიეცემა სითბო სალონის ჰაერით, რომელიც ამოძრავებს ვენტილატორით (იხ. სურ. 11), გაციებისას. რადიატორში არსებული სითხის ტემპერატურისა და მისი ზომიდან გამომდინარე, შესაძლებელია მეტ-ნაკლებად სითბოს ამოღება და ამით გემის სალონში ტემპერატურის შენარჩუნება საჭირო დონეზე. ჰაერის გაგრილების რადიატორი ასევე ემსახურება სხვა დანიშნულებას. თქვენ იცით, რომ სუნთქვისას ადამიანი ატმოსფეროში ამოისუნთქავს გაზს, რომელიც შეიცავს გაცილებით ნაკლებ ჟანგბადს, ვიდრე ჰაერი, მაგრამ მეტ ნახშირორჟანგს და წყლის ორთქლს. თუ წყლის ორთქლი არ მოიხსნება ატმოსფეროდან, ის დაგროვდება მასში გაჯერების მდგომარეობამდე. გაჯერებული ორთქლი კონდენსირდება ყველა ინსტრუმენტზე, გემის კედლებზე, ყველაფერი ნესტიანი გახდება. რა თქმა უნდა, ასეთ პირობებში ადამიანისთვის საზიანოა დიდხანს ცხოვრება და მუშაობა და ასეთი ტენიანობის მქონე ყველა მოწყობილობა ნორმალურად ფუნქციონირებს.
რადიატორები, რომლებზეც ვისაუბრეთ, ეხმარება კოსმოსური ხომალდის სალონის ატმოსფეროდან ზედმეტი წყლის ორთქლის ამოღებას. შეგიმჩნევიათ, რა ემართება ზამთარში ქუჩიდან თბილ ოთახში მოტანილ ცივ საგანს? იგი მაშინვე იფარება წყლის პაწაწინა წვეთებით. საიდან მოვიდნენ? ჰაერიდან. ჰაერი ყოველთვის შეიცავს წყლის ორთქლის გარკვეულ რაოდენობას. ოთახის ტემპერატურაზე (+20°C) 1 მ³ ჰაერი შეიძლება შეიცავდეს 17 გ-მდე ტენს ორთქლის სახით.ჰაერის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება შესაძლო ტენიანობაც და პირიქით: შემცირებით. ტემპერატურა, ნაკლები წყლის ორთქლი შეიძლება იყოს ჰაერში. ამიტომ თბილ ოთახში შეტანილ ცივ ობიექტებზე ტენიანობა ნამის სახით ცვივა.
კოსმოსურ ხომალდში ცივი ობიექტი არის რადიატორი, რომლის მეშვეობითაც ცივი სითხე მიედინება. როგორც კი სალონის ჰაერში ძალიან ბევრი წყლის ორთქლი გროვდება, ის რადიატორის მილების გამრეცხი ჰაერიდან კონდენსირდება მათზე ნამის სახით. ამრიგად, რადიატორი ემსახურება არა მხოლოდ ჰაერის გაგრილების საშუალებას, არამედ ამავდროულად არის მისი გამაფხვიერებელი. ვინაიდან რადიატორი ერთდროულად ორ დავალებას ასრულებს – აციებს და აშრობს ჰაერს, მას სამაცივრო საშრობი ეწოდება.
ასე რომ, კოსმოსური ხომალდის სალონში ნორმალური ტემპერატურისა და ჰაერის ტენიანობის შესანარჩუნებლად აუცილებელია თერმოკონტროლის სისტემაში არსებობდეს სითხე, რომელიც მუდმივად უნდა გაცივდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ვერ შეასრულებს თავის როლს - ზედმეტი სითბოს ამოღებას. კოსმოსური ხომალდის სალონი. როგორ გავაციოთ სითხე? სითხის გაგრილება, რა თქმა უნდა, არ არის პრობლემა, თუ არსებობს ჩვეულებრივი ელექტრო მაცივარი. მაგრამ ელექტრო მაცივრები არ არის დამონტაჟებული კოსმოსურ ხომალდზე და ისინი იქ არ არის საჭირო. გარე სივრცე ხმელეთის პირობებისგან იმით განსხვავდება, რომ ერთდროულად არის სიცხეც და სიცივეც. გამოდის, რომ სითხის გასაციებლად, რომლის დახმარებითაც სალონში ჰაერის ტემპერატურა და ტენიანობა შენარჩუნებულია მოცემულ დონეზე, საკმარისია მისი მოთავსება გარე სივრცეში გარკვეული ხნით, მაგრამ ასეთ პირობებში. ისე, რომ ის ჩრდილშია.
თერმული კონტროლის სისტემაში, გარდა ვენტილატორებისა, რომლებიც მოძრაობენ ჰაერი, გათვალისწინებულია ტუმბოები. მათი ამოცანაა სითხის გადატუმბვა რადიატორიდან სალონის შიგნით კოსმოსური ხომალდის გარსის გარე მხარეს დამონტაჟებულ რადიატორში, ანუ გარე სივრცეში. ეს ორი რადიატორი ერთმანეთთან დაკავშირებულია მილსადენებით, რომლებსაც აქვთ სარქველები და სენსორები, რომლებიც ზომავენ სითხის ტემპერატურას რადიატორების შესასვლელსა და გამოსავალში. ამ სენსორების წაკითხვებიდან გამომდინარე, რეგულირდება სითხის გადაცემის სიჩქარე ერთი რადიატორიდან მეორეზე, ანუ გემის სალონიდან ამოღებული სითბოს რაოდენობა.
რა თვისებები უნდა ჰქონდეს სითხეს, რომელიც გამოიყენება ტემპერატურის კონტროლის სისტემაში? ვინაიდან ერთ-ერთი რადიატორი მდებარეობს გარე სივრცეში, სადაც შესაძლებელია ძალიან დაბალი ტემპერატურა, სითხის ერთ-ერთი მთავარი მოთხოვნა არის დაბალი გამაგრების ტემპერატურა. მართლაც, თუ გარე რადიატორში სითხე იყინება, მაშინ ტემპერატურის კონტროლის სისტემა ვერ მოხდება.
კოსმოსური ხომალდის შიგნით ტემპერატურის შენარჩუნება იმ დონეზე, რომელზედაც შენარჩუნებულია ადამიანის შესრულება ძალიან მნიშვნელოვანი ამოცანაა. ადამიანს არც სიცივეში და არც სიცხეში ცხოვრება და მუშაობა არ შეუძლია. შეუძლია თუ არა ადამიანს ჰაერის გარეშე არსებობა? Რათქმაუნდა არა. დიახ, და ასეთი კითხვა არასოდეს ჩნდება ჩვენს წინაშე, რადგან დედამიწაზე ჰაერი ყველგან არის. ჰაერი ავსებს ხომალდის სალონს. არის თუ არა განსხვავება ადამიანის ჰაერით უზრუნველყოფაში დედამიწაზე და კოსმოსური ხომალდის სალონში? დედამიწაზე საჰაერო სივრცეს აქვს დიდი მოცულობა. რამდენიც არ უნდა ვისუნთქოთ, რამდენი ჟანგბადიც არ უნდა მოვიხმაროთ სხვა საჭიროებისთვის, ჰაერში მისი შემცველობა პრაქტიკულად არ იცვლება.
კოსმოსური ხომალდის კაბინაში პოზიცია განსხვავებულია. ჯერ ერთი, მასში ჰაერის მოცულობა ძალიან მცირეა და, გარდა ამისა, არ არსებობს ატმოსფეროს შემადგენლობის ბუნებრივი რეგულატორი, რადგან არ არსებობს მცენარეები, რომლებიც შთანთქავს ნახშირორჟანგს და გამოყოფს ჟანგბადს. ამიტომ, ძალიან მალე კოსმოსური ხომალდის სალონში მყოფი ადამიანები დაიწყებენ სუნთქვისთვის ჟანგბადის ნაკლებობის შეგრძნებას. ადამიანი თავს ნორმალურად გრძნობს, თუ ატმოსფერო შეიცავს მინიმუმ 19% ჟანგბადს. ნაკლები ჟანგბადით, სუნთქვა ძნელი ხდება. კოსმოსურ ხომალდში ეკიპაჟის ერთ წევრს აქვს თავისუფალი მოცულობა = 1,5 - 2,0 მ³. გამოთვლები აჩვენებს, რომ უკვე 1,5 - 1,6 საათის შემდეგ სალონში ჰაერი ნორმალური სუნთქვისთვის უვარგისი ხდება.
ამიტომ, ხომალდი აღჭურვილი უნდა იყოს სისტემით, რომელიც მის ატმოსფეროს ჟანგბადით კვებავს. საიდან იღებთ ჟანგბადს? რა თქმა უნდა, შესაძლებელია გემზე ჟანგბადის შენახვა შეკუმშული აირის სახით სპეციალურ ცილინდრებში. საჭიროებისამებრ, ცილინდრიდან გაზი შეიძლება გათავისუფლდეს სალონში. მაგრამ ამ ტიპის ჟანგბადის შესანახი არ არის ძალიან შესაფერისი კოსმოსური ხომალდისთვის. ფაქტია, რომ მეტალის ცილინდრები, რომლებშიც გაზი მაღალი წნევის ქვეშ იმყოფება, ბევრს იწონის. ამიტომ, კოსმოსურ ხომალდზე ჟანგბადის შენახვის ეს მარტივი მეთოდი არ გამოიყენება. მაგრამ აირისებრი ჟანგბადი შეიძლება გადაიქცეს თხევად. თხევადი ჟანგბადის სიმკვრივე თითქმის 1000-ჯერ მეტია აირისებრი ჟანგბადის სიმკვრივეზე, რის შედეგადაც გაცილებით ნაკლები სიმძლავრეა საჭირო მის შესანახად (იგივე მასა). გარდა ამისა, თხევადი ჟანგბადი შეიძლება ინახებოდეს მცირე წნევის ქვეშ. ამიტომ, ჭურჭლის კედლები შეიძლება იყოს თხელი.
თუმცა, გემზე თხევადი ჟანგბადის გამოყენება გარკვეულ სირთულეებთან არის დაკავშირებული. კოსმოსური ხომალდის სალონის ატმოსფეროში ჟანგბადის მიწოდება ძალიან ადვილია, თუ ის აირისებრ მდგომარეობაშია, უფრო რთულია თუ თხევადი. სითხე ჯერ გაზად უნდა იქცეს და ამისთვის უნდა გაცხელდეს. ჟანგბადის გაცხელება ასევე აუცილებელია, რადგან მის ორთქლს შეიძლება ჰქონდეს ჟანგბადის დუღილის ტემპერატურასთან ახლოს, ანუ - 183°C. ასეთი ცივი ჟანგბადის კაბინაში შეშვება შეუძლებელია, მისი სუნთქვა, რა თქმა უნდა, შეუძლებელია. ის უნდა გაცხელდეს მინიმუმ 15-18°C-მდე.
თხევადი ჟანგბადის გაზიფიცირება და ორთქლის გათბობა საჭიროებს სპეციალურ მოწყობილობებს, რაც გაართულებს ჟანგბადის მიწოდების სისტემას. ისიც უნდა გვახსოვდეს, რომ სუნთქვის პროცესში ადამიანი არა მხოლოდ მოიხმარს ჟანგბადს ჰაერში, არამედ ერთდროულად გამოყოფს ნახშირორჟანგს. ადამიანი საათში დაახლოებით 20 ლიტრ ნახშირორჟანგს გამოყოფს. ნახშირორჟანგი, მოგეხსენებათ, არ არის ტოქსიკური ნივთიერება, მაგრამ ადამიანს უჭირს ჰაერის სუნთქვა, რომელშიც ნახშირორჟანგი შეიცავს 1-2%-ზე მეტს.
იმისათვის, რომ კოსმოსური ხომალდის სალონის ჰაერი სუნთქვა იყოს, საჭიროა არა მხოლოდ მასში ჟანგბადის დამატება, არამედ მისგან ნახშირორჟანგის ერთდროულად ამოღებაც. ამისთვის მოსახერხებელი იქნებოდა ხომალდზე ისეთი ნივთიერების ქონა, რომელიც გამოყოფს ჟანგბადს და ამავდროულად შთანთქავს ჰაერიდან ნახშირორჟანგს. ასეთი ნივთიერებები არსებობს. თქვენ იცით, რომ ლითონის ოქსიდი არის ჟანგბადის კომბინაცია მეტალთან. ჟანგი, მაგალითად, არის რკინის ოქსიდი. სხვა ლითონებიც იჟანგება, მათ შორის ტუტე ლითონები (ნატრიუმი, კალიუმი).
ტუტე ლითონები, ჟანგბადთან შერწყმით, წარმოქმნიან არა მხოლოდ ოქსიდებს, არამედ ეგრეთ წოდებულ პეროქსიდებს და სუპეროქსიდებს. ტუტე ლითონების პეროქსიდები და სუპეროქსიდები შეიცავს ბევრად მეტ ჟანგბადს, ვიდრე ოქსიდებს. ნატრიუმის ოქსიდის ფორმულა არის Na2O, ხოლო სუპეროქსიდი არის NaO2. ტენიანობის ზემოქმედებით ნატრიუმის სუპეროქსიდი იშლება სუფთა ჟანგბადის გამოყოფით და წარმოიქმნება ტუტე: 4NaO2 + 2Н2О → 4NaOH + 3O2.
ტუტე ლითონის სუპეროქსიდები აღმოჩნდა ძალიან მოსახერხებელი ნივთიერებები მათგან ჟანგბადის მისაღებად კოსმოსური ხომალდის პირობებში და სალონის ჰაერის ჭარბი ნახშირორჟანგისგან გასაწმენდად. ყოველივე ამის შემდეგ, ტუტე (NaOH), რომელიც გამოიყოფა ტუტე ლითონის სუპეროქსიდის დაშლის დროს, ძალიან ადვილად ერწყმის ნახშირორჟანგს. გაანგარიშება გვიჩვენებს, რომ ნატრიუმის სუპეროქსიდის დაშლის დროს გამოთავისუფლებული ყოველი 20-25 ლიტრი ჟანგბადიდან, სოდა ტუტე წარმოიქმნება იმ რაოდენობით, რომელიც საკმარისია 20 ლიტრი ნახშირორჟანგის დასაკავშირებლად.
ნახშირორჟანგის შეერთება ტუტესთან არის ის, რომ მათ შორის ხდება ქიმიური რეაქცია: CO2 + 2NaOH → Na2CO + H2O. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ნატრიუმის კარბონატი (სოდა) და წყალი. თანაფარდობა ჟანგბადსა და ტუტეს შორის, რომელიც წარმოიქმნა ტუტე მეტალის სუპეროქსიდების დაშლის დროს, ძალიან ხელსაყრელი აღმოჩნდა, რადგან ადამიანი საათში საშუალოდ მოიხმარს 25 ა ჟანგბადს და ამავე დროს გამოყოფს 20 ლიტრ ნახშირორჟანგს.
ტუტე ლითონის სუპეროქსიდი იშლება წყალთან შეხებისას. საიდან იღებთ წყალს ამისთვის? გამოდის, რომ თქვენ არ გჭირდებათ ამაზე ფიქრი. უკვე ვთქვით, რომ ადამიანი სუნთქვისას გამოყოფს არა მხოლოდ ნახშირორჟანგს, არამედ წყლის ორთქლს. ამოსუნთქულ ჰაერში შემავალი ტენიანობა საკმარისია ჭარბი რაოდენობით სუპეროქსიდის საჭირო რაოდენობის დასაშლელად. რა თქმა უნდა, ჩვენ ვიცით, რომ ჟანგბადის მოხმარება დამოკიდებულია სუნთქვის სიღრმეზე და სიხშირეზე. ზიხარ მაგიდასთან და მშვიდად სუნთქავ - მოიხმარ ჟანგბადს ერთი რაოდენობით. და თუ დარბიხართ ან მუშაობთ ფიზიკურად, ღრმად და ხშირად სუნთქავთ, ამიტომ უფრო მეტ ჟანგბადს მოიხმართ, ვიდრე მშვიდი სუნთქვით. კოსმოსური ხომალდის ეკიპაჟის წევრები ასევე მოიხმარენ სხვადასხვა რაოდენობით ჟანგბადს დღის სხვადასხვა დროს. ძილისა და დასვენების დროს ჟანგბადის მოხმარება მინიმალურია, მაგრამ მოძრაობასთან დაკავშირებული სამუშაოს შესრულებისას ჟანგბადის მოხმარება მკვეთრად იზრდება.
ჩასუნთქული ჟანგბადის გამო ორგანიზმში გარკვეული ჟანგვითი პროცესები ხდება. ამ პროცესების შედეგად წარმოიქმნება წყლის ორთქლი და ნახშირორჟანგი. თუ სხეული მოიხმარს მეტ ჟანგბადს, ეს ნიშნავს, რომ ის გამოყოფს მეტ ნახშირორჟანგს და წყლის ორთქლს. შესაბამისად, სხეული, თითქოს, ავტომატურად ინარჩუნებს ჰაერში ტენიანობას იმ რაოდენობით, რაც აუცილებელია ტუტე მეტალის სუპეროქსიდის შესაბამისი რაოდენობის დაშლისთვის.
ბრინჯი. 12. კოსმოსური ხომალდის სალონის ატმოსფეროს ჟანგბადით შევსებისა და ნახშირორჟანგისაგან გაწმენდის სქემა.
ნახშირორჟანგისგან ჰაერის გაწმენდისა და ჟანგბადით შევსების სქემა ნაჩვენებია სურათზე 12. სალონის ჰაერი ამოძრავებს ვენტილატორის მეშვეობით კარტრიჯებში ნატრიუმის ან კალიუმის სუპეროქსიდით. ვაზნებიდან ჰაერი გამოდის უკვე გამდიდრებული ჟანგბადით და გაწმენდილი ნახშირორჟანგისგან.
სალონში დამონტაჟებულია სენსორი, რომელიც აკონტროლებს ჰაერში ჟანგბადის შემცველობას. თუ სენსორი მიუთითებს, რომ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა ძალიან მცირდება, ვენტილატორის ძრავებს მიეწოდება სიგნალი, რომ გაზარდონ რევოლუციების რაოდენობა, რის შედეგადაც იზრდება ჰაერის სიჩქარე სუპეროქსიდის ვაზნებში გამავალი და, შესაბამისად, ტენიანობის რაოდენობა. (რომელიც ჰაერშია), რომელიც ერთდროულად შედის ვაზნაში. მეტი ტენიანობა უდრის მეტ ჟანგბადს. თუ სალონის ჰაერი შეიცავს ჟანგბადს ნორმაზე მაღლა, მაშინ სენსორებიდან სიგნალი იგზავნება ვენტილატორის ძრავებზე, რათა შემცირდეს რევოლუციების რაოდენობა.
მსოფლიო კოსმოსური კვირეული დღეს დაიწყო. იგი ყოველწლიურად იმართება 4-დან 10 ოქტომბრამდე. ზუსტად 60 წლის წინ, პირველი ადამიანის მიერ შექმნილი ობიექტი, საბჭოთა Sputnik-1, დედამიწის დაბალ ორბიტაზე გაუშვა. ის დედამიწის გარშემო 92 დღის განმავლობაში ბრუნავდა, სანამ ატმოსფეროში არ დაიწვა. ამის შემდეგ გაიხსნა გზა კოსმოსისა და ადამიანისაკენ. გაირკვა, რომ ცალმხრივი ბილეთით გაგზავნა შეუძლებელია. ტელეკომპანია MIR 24-ის კორესპონდენტმა ვლადიმერ სეროუხოვმა შეიტყო როგორ განვითარდა კოსმოსური ტექნოლოგიები.
1961 წელს სარატოვის საზენიტო მსროლელებმა რადარზე ამოუცნობი მფრინავი ობიექტი შენიშნეს. ისინი წინასწარ გააფრთხილეს: ციდან ჩამოვარდნილ ასეთ კონტეინერს თუ დაინახავენ, მის ფრენაში ხელის შეშლა არ ღირსო. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის ისტორიაში პირველი კოსმოსური დაშვების მანქანა, ბორტზე კაცი. მაგრამ ამ კაფსულაში დაშვება უსაფრთხო არ იყო, ამიტომ 7 კილომეტრის სიმაღლეზე ის გადმოვარდა და ზედაპირზე უკვე პარაშუტით დაეშვა.
გემ „ვოსტოკის“ კაფსულა, ინჟინრების ჟარგონით - „ბურთი“, ასევე პარაშუტით ჩამოვიდა. ასე რომ, გაგარინი, ტერეშკოვა და სხვა კოსმოსური პიონერები დედამიწაზე დაბრუნდნენ. დიზაინის მახასიათებლების გამო, მგზავრებმა განიცადეს წარმოუდგენელი გადატვირთვა 8 გ. Soyuz კაფსულებში პირობები გაცილებით მარტივია. ისინი გამოიყენება ნახევარ საუკუნეზე მეტი ხნის განმავლობაში, მაგრამ ისინი მალე უნდა შეიცვალოს ახალი თაობის გემებით -.
„ეს არის ეკიპაჟის მეთაურის და მეორე პილოტის ადგილი. მხოლოდ ის ადგილები, საიდანაც გემი გაკონტროლდება, ყველა სისტემის კონტროლი. ამ სკამების გარდა, გვერდებზე კიდევ ორი სკამი იქნება. ეს არის მკვლევარებისთვის“, - ამბობს ოლეგ კუკინი, RSC Energia-ს ფრენის ტესტის დეპარტამენტის უფროსის მოადგილე.
გემების სოიუზების ოჯახთან შედარებით, რომლებიც ჯერ კიდევ მორალურად მოძველებულია და სადაც მხოლოდ სამი ასტრონავტი ეტევა ახლოს, ფედერაციის კაფსულა ნამდვილი ბინაა, დიამეტრით 4 მეტრი. ახლა მთავარი ამოცანაა გავიგოთ, რამდენად მოსახერხებელი და ფუნქციონალური იქნება მოწყობილობა ეკიპაჟისთვის.
მენეჯმენტი ახლა ხელმისაწვდომია ეკიპაჟის ორი წევრისთვის. დისტანციური მართვის პულტი ემორჩილება დროს - ეს არის სამი სენსორული დისპლეი, სადაც შეგიძლიათ აკონტროლოთ ინფორმაცია და იყოთ უფრო ავტონომიური ორბიტაზე.
„აი, იმისათვის, რომ ავირჩიოთ სადესანტო ადგილი, სადაც შეგვიძლია დავჯდეთ. ჩვენ პირდაპირ ვხედავთ რუკას, ფრენის მარშრუტს. მათ ასევე შეუძლიათ ამინდის პირობების გაკონტროლება, თუ ეს ინფორმაცია დედამიწიდან გადაიცემა, - თქვა ოლეგ კუკინმა, RSC Energia-ს ფრენის ტესტირების დეპარტამენტის უფროსის მოადგილემ.
"ფედერაცია" განკუთვნილია მთვარეზე ფრენისთვის, ეს არის დაახლოებით ოთხი დღის ცალმხრივი მოგზაურობა. მთელი ამ დროის განმავლობაში, ასტრონავტები უნდა იყვნენ ნაყოფის მდგომარეობაში. სამაშველო სკამებში, ან აკვანებში ის საოცრად კომფორტულია. თითოეული მათგანი სამკაულია.
"ყველა ანთროპომეტრიული მონაცემების გაზომვა იწყება მასის გაზომვით", - თქვა ვიქტორ სინიგინმა, NPP Zvezda-ს სამედიცინო დეპარტამენტის ხელმძღვანელმა.
აქ არის - კოსმოსური სტუდია, ზვეზდას საწარმო. აქ ასტრონავტებისთვის მზადდება ინდივიდუალური კოსმოსური კოსტუმი და საცხოვრებლები. 50 კილოგრამზე მსუბუქი ადამიანებისთვის ბორტზე ასვლა შეკვეთილია, ასევე მათთვის, ვინც 95-ზე მძიმეა. სიმაღლე ასევე უნდა იყოს საშუალო, რომ გემის სალონში მოთავსდეს. ამიტომ გაზომვები კეთდება ნაყოფის მდგომარეობაში.
ასე ჩამოსხეს იაპონელი ასტრონავტ კოიჩი ვაკატას სკამი. მივიღეთ მენჯის, ზურგისა და თავის ანაბეჭდი. უწონობის პირობებში, ნებისმიერი ასტრონავტის ზრდა შეიძლება გაიზარდოს რამდენიმე სანტიმეტრით, ამიტომ ლოჟირება მზადდება ზღვარზე. ის არამხოლოდ კომფორტული, არამედ უსაფრთხოც უნდა იყოს მძიმე დაჯდომის შემთხვევაში.
„მოდელირების იდეა არის შინაგანი ორგანოების გადარჩენა. თირკმელები, ღვიძლი, ისინი კაფსულირებულია. თუ მათ გაფართოვების შესაძლებლობას მისცემთ, მათ შეუძლიათ გახეხოს, როგორც პლასტიკური ჩანთა წყლით, რომელიც იატაკზე დაეცა“, - განმარტა სინიგინმა.
მთლიანობაში, ამ გზით 700 განლაგება გაკეთდა არა მხოლოდ რუსებისთვის, არამედ იაპონელებისთვის, იტალიელებისთვის და თუნდაც შტატებიდან კოლეგებისთვის, რომლებიც მუშაობდნენ მირის და ISS სადგურებზე.
„ამერიკელებმა თავიანთ შატლში აიტანეს ჩვენი საცხოვრებლები და კოსმოსური კოსტიუმები, რომლებიც ჩვენ მათთვის გავაკეთეთ, და სხვა სამაშველო აღჭურვილობა. ჩვენ ეს ყველაფერი დავტოვეთ სადგურზე, სადგურიდან გადაუდებელი შემთხვევების შემთხვევაში, მაგრამ უკვე ჩვენს გემზე. ”- თქვა ვლადიმერ მასლენნიკოვმა, NPP Zvezda-ს ტესტირების განყოფილების წამყვანმა ინჟინერმა.
კოსმოსური ხომალდი წყალქვეშა ნავს წააგავს: აქა-იქ ეკიპაჟი იძულებულია იცხოვროს ზეწოლის ქვეშ მყოფ სალონში, სრულიად იზოლირებულად გარე გარემოსგან. სალონში ჰაერის შემადგენლობა, წნევა, ტემპერატურა და ტენიანობა სპეციალური აპარატით დარეგულირდება. მაგრამ კოსმოსური ხომალდის უპირატესობა წყალქვეშა ნავთან შედარებით არის მცირე განსხვავება სალონში და გარე წნევას შორის. და რაც უფრო მცირეა ეს განსხვავება, მით უფრო თხელი შეიძლება იყოს კორპუსის კედლები.
მზის სხივების გამოყენება შესაძლებელია გემის სალონის გასათბობად და გასანათებლად. გემის კანი, ისევე როგორც დედამიწის ატმოსფერო, აყოვნებს მზის ულტრაიისფერი სხივების შეღწევას პლანეტათაშორის სივრცეში, რაც დიდი რაოდენობით საზიანოა ადამიანის ორგანიზმისთვის. მეტეორიულ სხეულებთან შეჯახების დროს უკეთესი დაცვისთვის, მიზანშეწონილია გემის კანი მრავალშრიანი გახადოთ.
კოსმოსური ხომალდის დიზაინი დამოკიდებულია მის დანიშნულებაზე. მთვარეზე დასაფრენი გემი ძალიან განსხვავდება მის ირგვლივ ფრენისთვის შექმნილი გემისგან; მარსზე გემი ვენერას გემისგან განსხვავებულად უნდა აშენდეს; თერმოქიმიური საწვავით მომუშავე სარაკეტო ხომალდი მნიშვნელოვნად განსხვავდება ბირთვული გემისგან.
თერმოქიმიურ საწვავზე არსებული კოსმოსური ხომალდი, რომელიც შექმნილია ხელოვნურ თანამგზავრზე ფრენისთვის, იქნება საჰაერო ხომალდის ზომის მრავალსაფეხურიანი რაკეტა. გაშვებისას ასეთი რაკეტა უნდა იწონიდეს რამდენიმე ასეულ ტონას და მისი დატვირთვა დაახლოებით ასჯერ ნაკლებია. მჭიდროდ მიმდებარე საფეხურები ჩასმული იქნება გამარტივებულ სხეულში, რათა უკეთ დაძლიოს ჰაერის წინააღმდეგობა ატმოსფეროში ფრენისას. ეკიპაჟის შედარებით პატარა სალონი და სალონი დანარჩენი ტვირთისთვის, როგორც ჩანს, განლაგდება გემის მშვილდში. ვინაიდან ეკიპაჟს მოუწევს მხოლოდ მცირე დროის გატარება ასეთ გემზე (ერთ საათზე ნაკლები), არ იქნება საჭირო კომპლექსური აღჭურვილობა, რომელიც აღჭურვილი იქნება გრძელი ფრენისთვის განკუთვნილი პლანეტათაშორისი გემებით. ფრენის კონტროლი და ყველა გაზომვა განხორციელდება ავტომატურად.
რაკეტის გატარებული ეტაპები შეიძლება ჩამოიწიოს დედამიწაზე ან პარაშუტით ან დასაკეცი ფრთების დახმარებით, რომლებიც სცენას პლანერად აქცევს.
განვიხილოთ კოსმოსური ხომალდის სხვა ვერსია (იხ. სურ. 8, ცენტრი, გვერდებზე 24-25). ხომალდი ხელოვნური თანამგზავრიდან მთვარის ირგვლივ ფრენაში გადავა მისი ზედაპირის ხანგრძლივი გამოკვლევისთვის, დაშვების გარეშე. დავალების შესრულების შემდეგ ის პირდაპირ დედამიწაზე დაბრუნდება. როგორც ხედავთ, ეს ხომალდი ძირითადად შედგება ორი ტყუპი რაკეტისგან სამი წყვილი ცილინდრული ტანკით, რომლებიც სავსეა საწვავითა და ოქსიდიზატორით, და ორი კოსმოსური პლანერი, დასაკეცი ფრთებით, რომლებიც შექმნილია დედამიწის ზედაპირზე ჩამოსასვლელად. გემს არ სჭირდება გამარტივებული კანი, რადგან გაშვება ხდება ატმოსფეროს გარეთ.
ასეთი ხომალდი მთლიანად აშენდება და გამოიცდება დედამიწაზე, შემდეგ კი გადაიყვანება პლანეტათაშორის სადგურზე დაშლილი. საწვავი, აღჭურვილობა, საკვების მარაგი და სუნთქვისთვის ჟანგბადი მიეწოდება იქ ცალკე პარტიებში.
მას შემდეგ, რაც გემი პლანეტათაშორის სადგურზე შეიკრიბება, ის უფრო შორს წავა მსოფლიო სივრცეში.
საწვავი და ოქსიდიზატორი ძრავში შევა ცენტრალური ცილინდრული ავზებიდან, რომლებიც წარმოადგენს კოსმოსური ხომალდის მთავარ კაბინას, დროებით სავსე საწვავით. მათი დაცლა ხდება აფრენიდან რამდენიმე წუთში. დროებით ეკიპაჟი განლაგებულია ნაკლებად კომფორტული პლანერის კაბინაში.
საკმარისია ავზების უჰაერო სივრცესთან დამაკავშირებელი პატარა სარქვლის გახსნა, რათა დარჩენილი საწვავი მყისიერად აორთქლდეს. შემდეგ კაბინის ტანკები ჰაერით ივსება და ეკიპაჟი მათში პლანერიდან შედის; აქ ასტრონავტები ფრენის დარჩენილ ნაწილს გაატარებენ.
მთვარეზე გაფრენის შემდეგ გემი გადაიქცევა მის ხელოვნურ თანამგზავრად. ამისათვის გამოიყენება საწვავი და ოქსიდიზატორი, რომელიც მდებარეობს უკანა მხარეს ავზებში. საწვავის გამოყენების შემდეგ ავზები იხსნება. როცა ჩართულია -
მოვა დაბრუნების დრო და ძრავა ჩაირთვება. ამ მიზნით საწვავი ინახება წინა მხარეს ავზებში. სანამ დედამიწის ატმოსფეროში ჩაყვინთვას, ეკიპაჟი გადადის კოსმოსურ პლანერებზე, რომლებიც მოხსნილია დანარჩენი გემისგან, რომელიც აგრძელებს დედამიწის წრეს. პლანერი შედის დედამიწის ატმოსფეროში და მანევრირებას უკეთებს ამოსაწევ ფრთებს, ეშვება.
გამორთული ძრავით ფრენისას, გემზე ადამიანები და საგნები უწონად იქნებიან. ეს ქმნის დიდ დისკომფორტს. დიზაინერებს შეიძლება მოუწიონ გემზე ხელოვნური სიმძიმის შექმნა.
გემი ნაჩვენებია ნახ. 8 ზუსტად ამ პრინციპზეა აგებული. მისი ორი კომპონენტი, რომელიც აფრინდება როგორც ერთი, შემდეგ განცალკევებულია ერთმანეთისგან, რჩება, თუმცა, დაკავშირებულია კაბელებით და მცირე ზომის სარაკეტო ძრავების დახმარებით წრიული მოძრაობით მოძრაობს საერთო სიმძიმის ცენტრის გარშემო (სურ. 6). საჭირო ბრუნვის სიჩქარის მიღწევის შემდეგ, ძრავები გამორთულია და მოძრაობა გრძელდება ინერციით. ცენტრიდანული ძალა, რომელიც წარმოიქმნება ამ შემთხვევაში, ციოლკოვსკის იდეის მიხედვით, უნდა შეცვალოს მოგზაურობა.
კოსმოსური ხომალდი, რომელიც გამოიყენება დედამიწის მახლობლად ორბიტაზე ფრენისთვის, მათ შორის ადამიანის კონტროლის ქვეშ.
ყველა კოსმოსური ხომალდი შეიძლება დაიყოს ორ კლასად: დაკომპლექტებული და გაშვებული კონტროლის რეჟიმში დედამიწის ზედაპირიდან.
20-იანი წლების დასაწყისში. მე -20 საუკუნე კ.ე.ციოლკოვსკი კიდევ ერთხელ უწინასწარმეტყველებს დედამიწის გარე სამყაროს მომავალ კვლევას. მის ნაშრომში „კოსმოსური ხომალდი“ ნახსენებია ეგრეთ წოდებული ციური ხომალდები, რომელთა მთავარი მიზანი ადამიანის კოსმოსური ფრენის განხორციელებაა.
ვოსტოკის სერიის პირველი კოსმოსური ხომალდები შეიქმნა OKB-1-ის გენერალური დიზაინერის (ამჟამად სარაკეტო და კოსმოსური კორპორაცია Energia) S.P. Korolev-ის მკაცრი ხელმძღვანელობით. პირველმა პილოტირებული კოსმოსურმა ხომალდმა "ვოსტოკმა" შეძლო ადამიანის კოსმოსში გადაყვანა 1961 წლის 12 აპრილს. ეს კოსმონავტი იყო იუ.ა.გაგარინი.
ექსპერიმენტის ძირითადი მიზნები იყო:
1) ორბიტალური ფრენის პირობების ადამიანზე ზემოქმედების შესწავლა, მისი შესრულების ჩათვლით;
2) კოსმოსური ხომალდის დიზაინის პრინციპების შემოწმება;
3) სტრუქტურებისა და სისტემების განვითარება რეალურ პირობებში.
გემის საერთო მასა იყო 4,7 ტონა, დიამეტრი - 2,4 მ, სიგრძე - 4,4 მ საბორტო სისტემებს შორის, რომლებითაც გემი იყო აღჭურვილი, შეიძლება გამოიყოს: მართვის სისტემები (ავტომატური და მექანიკური რეჟიმები); მზეზე ავტომატური ორიენტაციის სისტემა და ხელით - დედამიწაზე; სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემა; თერმული კონტროლის სისტემა; სადესანტო სისტემა.
მომავალში, ვოსტოკის კოსმოსური ხომალდის პროგრამის განხორციელებისას მიღებულმა განვითარებამ შესაძლებელი გახადა ბევრად უფრო მოწინავეების შექმნა. დღეისათვის კოსმოსური ხომალდების „არმადა“ ძალიან ნათლად არის წარმოდგენილი ამერიკული მრავალჯერადი სატრანსპორტო კოსმოსური ხომალდით „Shuttle“, ანუ Space Shuttle.
შეუძლებელია არ ავღნიშნოთ საბჭოთა განვითარება, რომელიც ამჟამად არ გამოიყენება, მაგრამ სერიოზულ კონკურენციას უწევს ამერიკულ გემს.
ბურანი ერქვა საბჭოთა კავშირის პროგრამას მრავალჯერადი გამოყენების კოსმოსური სისტემის შესაქმნელად. ბურანის პროგრამაზე მუშაობა დაიწყო 1971 წლის იანვარში ამერიკული პროექტის დაწყებასთან დაკავშირებით, მრავალჯერადი გამოყენების კოსმოსური სისტემის შექმნის აუცილებლობასთან დაკავშირებით, როგორც პოტენციური მოწინააღმდეგის შეკავების საშუალება.
პროექტის განსახორციელებლად შეიქმნა NPO Molniya. 1984 წელს უმოკლეს დროში, ათასზე მეტი საწარმოს მხარდაჭერით მთელი საბჭოთა კავშირიდან, შეიქმნა პირველი სრულმასშტაბიანი ასლი შემდეგი ტექნიკური მახასიათებლებით: მისი სიგრძე იყო 36 მ-ზე მეტი, ფრთების სიგრძე 24. მ; საწყისი წონა - 100 ტონაზე მეტი დატვირთვის წონით მდე
30 ტონა
„ბურანს“ ცხვირის განყოფილებაში ჰქონდა ზეწოლის ქვეშ მყოფი სალონი, რომელიც იტევდა ათამდე ადამიანს და ორბიტაზე ფრენის, დაღმართისა და დაშვების აღჭურვილობის უმეტესობას. გემი აღჭურვილი იყო ძრავების ორი ჯგუფით კუდის მონაკვეთის ბოლოს და კორპუსის წინ მანევრირებისთვის, პირველად გამოიყენეს კომბინირებული მამოძრავებელი სისტემა, რომელიც მოიცავდა საწვავის ავზებს ოქსიდიზატორისა და საწვავისთვის, წნევის ტემპერატურულ კონტროლს, სითხის მიღება ნულოვანი გრავიტაციით, საკონტროლო სისტემის აღჭურვილობა და ა.შ.
ბურანის კოსმოსური ხომალდის პირველი და ერთადერთი ფრენა განხორციელდა 1988 წლის 15 ნოემბერს უპილოტო, სრულად ავტომატურ რეჟიმში (ცნობისთვის: შატლი ჯერ კიდევ მხოლოდ ხელით მართვით ეშვება). სამწუხაროდ, გემის ფრენა დაემთხვა ქვეყანაში დაწყებულ რთულ პერიოდს და ცივი ომის დასრულებისა და საკმარისი სახსრების არარსებობის გამო, ბურანის პროგრამა დაიხურა.
"Shuttle" ტიპის ამერიკული კოსმოსური ხომალდების სერიის დაწყება 1972 წელს ჩაეყარა, თუმცა მას წინ უძღოდა მრავალჯერადი გამოყენებადი ორსაფეხურიანი თვითმფრინავის პროექტი, რომლის თითოეული ეტაპი რეაქტიულის მსგავსი იყო.
პირველი ეტაპი ემსახურებოდა ამაჩქარებელს, რომელმაც ორბიტაზე შესვლის შემდეგ დაასრულა დავალების ნაწილი და ეკიპაჟთან ერთად დაბრუნდა დედამიწაზე, ხოლო მეორე ეტაპი იყო ორბიტალური ხომალდი და პროგრამის დასრულების შემდეგ ასევე დაბრუნდა გაშვების ადგილზე. ეს იყო შეიარაღების რბოლის დრო და ამ ტიპის გემის შექმნა ამ რბოლის მთავარ რგოლად ითვლებოდა.
გემის გასაშვებად ამერიკელები იყენებენ ამაჩქარებელს და გემის საკუთარ ძრავას, რომლის საწვავი მოთავსებულია საწვავის გარე ავზში. დაშვების შემდეგ დახარჯული გამაძლიერებლები ხელახლა არ გამოიყენება, გაშვებების შეზღუდული რაოდენობით. სტრუქტურულად, შატლის სერიის ხომალდი შედგება რამდენიმე ძირითადი ელემენტისგან: ორბიტერის საჰაერო კოსმოსური თვითმფრინავი, მრავალჯერადი სარაკეტო გამაძლიერებლები და საწვავის ავზი (ერთჯერადი).
დიდი რაოდენობის ხარვეზებისა და დიზაინის ცვლილებების გამო, კოსმოსური ხომალდის პირველი ფრენა შედგა მხოლოდ 1981 წელს. 1981 წლის აპრილიდან 1982 წლის ივლისამდე პერიოდში, კოლუმბიის კოსმოსური ხომალდის ორბიტალური ფრენის ტესტების სერია ჩატარდა ფრენის ყველა რეჟიმში. . სამწუხაროდ, შატლის სერიის ფრენების სერიაში მოხდა ტრაგედიები.
1986 წელს, ჩელენჯერის 25-ე გაშვებისას, საწვავის ავზი აფეთქდა აპარატის არასრულყოფილი დიზაინის გამო, რის შედეგადაც ეკიპაჟის შვიდივე წევრი დაიღუპა. მხოლოდ 1988 წელს, მას შემდეგ რაც ფრენის პროგრამაში განხორციელდა მთელი რიგი ცვლილებები, კოსმოსური ხომალდი Discovery გაუშვეს. Challenger-ის ჩასანაცვლებლად ექსპლუატაციაში შევიდა ახალი გემი Endeavour, რომელიც 1992 წლიდან მუშაობს.
