Rumskib

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 9. december 2021; checks kræver 24 redigeringer .
rumskib

Shuttle Discovery starter. Fly STS-120
Generel information
Land  USA
Formål Genanvendeligt transportrumfartøj
Fabrikant United Space Alliance :
Thiokol / Alliant Techsystems (solid boostere)
Lockheed Martin ( Martin Marietta ) (ekstern brændstoftank)
Rockwell / Boeing (orbital raketfly) og mange andre organisationer.
Hovedkarakteristika
Antal trin 2
Længde (med MS) 56,1 m
startvægt 2030 t
Nyttelast vægt
 • hos  LEO 24 400 kg
 • ind i  geotransfer kredsløb 3810 kg
Starthistorik
Stat program afsluttet
Startsteder Kennedy Space Center ,
Vandenberg Base Complex 39 (planlagt i 1980'erne )
Antal lanceringer 135
 • vellykket 134 vellykkede lanceringer
133 vellykkede landinger
 • mislykkedes 1 ( lanceringskatastrofe , Challenger )
 • delvist
00mislykket		 1 ( landingskatastrofe , Colombia )
Første start 12. april 1981
Sidste løbetur 8. juli 2011
 Mediefiler på Wikimedia Commons

" Space Shuttle " eller blot " Shuttle " ( Eng.  Space Shuttle  - " rumfærge " ) er et amerikansk genanvendeligt transportrumfartøj .

"Shuttle" blev brugt inden for rammerne af det statslige rumfærgeprogram implementeret fra 1969 til 2011 af NASA (i 1969 kaldet "Space Transportation System" [1] ( English Space Transportation System, STS )). Det var underforstået, at skyttelerne ville "snøre som skytter " mellem lavt kredsløb om Jorden og Jorden og levere nyttelast i begge retninger.  

Rumfærgeprogrammet er blevet udviklet af nordamerikanske Rockwell og en gruppe associerede entreprenører på vegne af NASA siden 1971 . Udviklings- og udviklingsarbejde blev udført som en del af et fælles program mellem NASA og luftvåbnet [2] . En række tekniske løsninger til månemodulerne i Apollo -programmet i 1960'erne blev brugt i skabelsen af ​​systemet: eksperimenter med boostere til faste drivmidler, systemer til deres adskillelse og opnåelse af brændstof fra en ekstern tank. I alt blev der bygget seks shuttles, en prototype og fem flyvekopier. To shuttler, Challenger og Columbia, blev dræbt i styrt. Flyvninger ud i rummet blev udført fra 12. april 1981 til 21. juli 2011.

I 1985 planlagde NASA, at der i 1990 ville være 24 opsendelser om året [3] , og hvert af skibene ville foretage op til 100 flyvninger ud i rummet. I praksis blev de brugt meget sjældnere - over 30 års drift blev der foretaget 135 opsendelser (inklusive to katastrofer). De fleste flyvninger (39)  - foretaget af rumfærgen Discovery.

Generel beskrivelse af systemet

Rumfærgen sendes ud i rummet ved hjælp af to solide raketforstærkere og tre egne fremdriftsmotorer , som modtager brændstof fra en enorm ekstern tank, i den indledende del af banen skaber aftagelige fastbrændselsforstærkere hovedkraften [4] . I kredsløb udfører rumfærgen manøvrer på grund af motorerne i det orbitale manøvresystem , der vender tilbage til Jorden som et svævefly .

Dette genanvendelige system består af tre [5] hovedkomponenter (stadier):

  1. To solide raketboostere , som opererer i cirka to minutter efter opsendelsen, accelererer og styrer skibet, og derefter adskilles i en højde af cirka 45 km, bliver kastet ud i havet med faldskærm og, efter reparation og påfyldning, bruges igen [6]
  2. Stor ekstern brændstoftank med flydende brint og ilt til hovedmotorerne. Tanken fungerer også som et stillads til at fastgøre boosterne til rumfartøjet. Tanken kastes ud efter cirka 8,5 minutter i 113 km højde, det meste brænder op i atmosfæren, og resten falder i havet [7] .
  3. Et bemandet rumfartøj - et raketfly -  en orbiter ( engelsk  the Orbiter Vehicle eller blot engelsk  the Orbiter ) - faktisk en "rumfærge" (rumfærge), som går i lav kredsløb om Jorden , fungerer som en platform for forskning og et hjem for holdet. Efter at have gennemført flyveprogrammet vender den tilbage til Jorden og lander som et svævefly på landingsbanen [8] .

Hos NASA er rumfærger betegnet OV-xxx ( Orbiter Vehicle - xxx )

Besætning

Den mindste shuttlebesætning består af to astronauter  - en kommandør og en pilot (" Columbia ", lancerer STS-1 , STS-2 , STS-3 , STS-4 ). Den største shuttlebesætning er otte astronauter ( Challenger , STS-61A , 1985). Anden gang 8 astronauter var om bord var under landingen af ​​Atlantis STS-71 i 1995. Oftest består besætningen af ​​fem til syv astronauter. Der var ingen ubemandede opsendelser.

Baner

Skytterne kredsede i en højde af cirka 185 til 643 km (115 til 400 miles).

Nyttelast

Nyttelasten af ​​orbitalstadiet (orbital raketplan ) leveret i rummet til lav kredsløb om Jorden afhænger først og fremmest af parametrene for den målbane, som rumfærgen sendes ind i. Den maksimale nyttelastmasse på 24,4 tons kunne leveres ud i rummet, når den blev opsendt i lav kredsløb om jorden med en hældning af størrelsesordenen 28° (breddegrad af Canaveral-opsendelsesstedet ). Når den opsendes i kredsløb med en hældning større end 28°, falder den tilladte nyttelastmasse tilsvarende (ved opsendelse i en polær bane falder den estimerede bæreevne for en skytte til 12 tons; i virkeligheden har skytter dog aldrig været lanceret i en polær bane).

Den maksimale masse af et lastet rumfartøj i kredsløb er 120-130 tons Siden 1981 er mere end 1.370 tons nyttelast blevet leveret i kredsløb ved hjælp af skytter.

Den maksimale masse af last, der returneres fra kredsløb, er op til 14,4 tons.

Flyvevarighed

Rumfærgen er designet til et to ugers ophold i kredsløb. Normalt varede shuttleflyvninger fra 5 til 16 dage .

Rumfærgen " Columbia " foretog både den korteste rumflyvning i programmets historie - STS-2 , i november 1981 , varighed - 2 dage 6 timer 13 minutter, og den længste - STS-80 , i november 1996 , varighed - 17 dage 15 timer 53 minutter.

I alt ved programmets afslutningsdato i 2011 gennemførte skytterne 135 flyvninger, hvoraf Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10.

Oprettelseshistorie

Historien om Space Transportation System-projektet begynder i 1967 , hvor der var mere end et år tilbage til den første bemandede flyvning under Apollo-programmet (11. oktober 1968 - opsendelsen af ​​Apollo 7), som en oversigt over udsigterne for bemandet astronautik efter færdiggørelsen af ​​NASAs måneprogram [9] .

Den 30. oktober 1968 henvendte to NASA-hovedkvarterer (The Manned Spacecraft Center - MSC - i Houston og Marshall Space Center - MSFC - i Huntsville) amerikanske rumfartsselskaber med et forslag om at undersøge muligheden for at skabe et genanvendeligt rumsystem, som var formodes at reducere omkostningerne til rumfartsorganisationen, der er underlagt intensiv brug [10] .

I september 1970 udsendte Space Task Force under ledelse af den amerikanske vicepræsident S. Agnew [11] , specielt oprettet til at bestemme de næste skridt i rumudforskningen, to detaljerede udkast til sandsynlige programmer.

Det store projekt omfattede:

Som et lille projekt blev det foreslået kun at skabe en stor banestation i kredsløb om Jorden. Men i begge projekter blev det bestemt, at kredsløbsflyvninger: levering af stationen, levering af last til kredsløb til langdistanceekspeditioner eller skibsblokke til langdistanceflyvninger, besætningsskift og andre opgaver i kredsløb om jorden, skulle udføres af en genanvendeligt system, som dengang blev kaldt rumfærgen [ 12] .

Det amerikanske luftvåbens kommando underskrev kontrakter om forskning og udvikling og test. Systemdesign og systemintegration blev overdraget til forskningsselskabet Aerospace Corp. Derudover sluttede følgende kommercielle strukturer sig til arbejdet med rumfærgen: General Dynamics Corp. var ansvarlig for udviklingen af ​​anden fase. , McDonnell-Douglas Aircraft Corp. , til udvikling af rumfærgen, tilrettelæggelse og gennemførelse af flyvninger - North American Rockwell Corp. TRW Inc. , nyttelast - McDonnell-Douglas Aircraft Corp., TRW, Inc., Aerospace Corp. Projektet blev overvåget af de statslige strukturer i Space Center. Kennedy [13] .

I fremstillingen af ​​shuttle-komponenter og -enheder på et konkurrencebaseret grundlag, efter at være blevet udvalgt blandt mange konkurrenter, var følgende kommercielle strukturer involveret (indgåelsen af ​​kontrakter blev annonceret den 29. marts 1973) [14] :

Det anslåede arbejdsvolumen på shuttlen oversteg 750 tusinde årsværk , hvilket skabte 90 tusinde job direkte beskæftiget i oprettelsen af ​​shuttlen i perioden med arbejdet på den fra 1974 til 1980 med udsigt til at bringe beskæftigelsesgraden op på 126 tusinde ved spidsbelastning plus 75 tusinde arbejdspladser i sekundære aktivitetsområder, der er indirekte relateret til shuttleprojektet. I alt blev der skabt mere end 200.000 job i den angivne periode, og det var planlagt at bruge omkring 7,5 milliarder dollars af budgetmidler til at betale ansatte i alle specialer.

Der var også planer om at skabe en "atomfærge" - en rumfærge med et nukleart fremdriftssystem NERVA , som blev udviklet og testet i 1960'erne. Atomfærgen skulle udføre flyvninger mellem jordens kredsløb og månens og Mars kredsløb. Forsyningen af ​​atomfærgen med arbejdsvæsken (flydende brint) til atommotoren blev tildelt almindelige skytter:

Nuklear Shuttle: Denne genanvendelige raket ville stole på NERVA-atommotoren. Det ville fungere mellem lavt jordkredsløb, månekredsløb og geosynkront kredsløb, med sin usædvanligt høje ydeevne, der gør det muligt for den at bære tunge nyttelaster og udføre betydelige mængder arbejde med begrænsede lagre af flydende-brint drivstof. Til gengæld ville atomfærgen modtage dette drivmiddel fra rumfærgen.

-SP - 4221 Rumfærgens beslutning

Den amerikanske præsident Richard Nixon afviste dog alle muligheder, fordi selv den billigste krævede 5 milliarder dollars om året. NASA stod over for et vanskeligt valg: det var nødvendigt enten at starte en ny større udvikling eller at annoncere afslutningen af ​​det bemandede program.

Det blev besluttet at insistere på oprettelsen af ​​rumfærgen, men at præsentere den ikke som et transportskib til samling og vedligeholdelse af rumstationen (dog holdes dette i reserve), men som et system, der er i stand til at tjene penge og inddrive investeringer ved at opsende satellitter i kredsløb på kommercielt grundlag. Økonomisk ekspertise har bekræftet: Teoretisk set kan "rumtransportsystemet" være omkostningseffektivt, med forbehold for mindst 30 flyvninger om året og en fuldstændig afvisning af brugen af ​​engangsbærere [15] [16] [17] .

Shuttle-projektet blev vedtaget af den amerikanske kongres .

Samtidig, i forbindelse med afvisningen af ​​engangs løfteraketter, blev det fastslået, at skyttelerne var ansvarlige for at lancere alle lovende enheder fra forsvarsministeriet , CIA og den amerikanske NSA i kredsløb om jorden .

Militæret præsenterede deres krav til systemet:

Disse krav fra militærafdelingen til projektet var begrænsede [10] .

Det var aldrig planlagt at bruge rumfærger som " rumbombefly ". Under alle omstændigheder er der ingen offentlige dokumenter fra NASA, Pentagon eller den amerikanske kongres , der indikerer sådanne hensigter. " Bombemotiverne " er ikke nævnt hverken i erindringerne eller i den private korrespondance fra deltagerne i oprettelsen af ​​skyttelerne [18] .

Mange af de tekniske og teknologiske udviklinger i Dyna-Soar-programmet, der blev lukket i 1963, blev efterfølgende brugt til at skabe shuttles.

Oprindeligt, i 1972, var det planlagt, at rumfærgen skulle blive det vigtigste middel til levering til rummet, men i 1984 beviste det amerikanske luftvåben, at de havde brug for yderligere, backup, leveringsmidler. I 1986, efter Challenger shuttle-katastrofen, blev politikken for brug af shuttle revideret: shuttles skulle bruges til missioner, der kræver besætningsinteraktion; erhvervskøretøjer kan heller ikke udsendes på rumfærgen, undtagen køretøjer, der er designet til at blive søsat af rumfærgen eller kræver interaktion med besætningen, eller af udenrigspolitiske årsager [19] .

USSR's reaktion

Den sovjetiske ledelse fulgte nøje udviklingen af ​​Space Transportation System-programmet, men antog det værste og ledte efter en skjult militær trussel. Der blev således dannet to hovedantagelser:

Som et resultat fik den sovjetiske rumindustri til opgave at skabe et genanvendeligt multi-purpose rumsystem med egenskaber svarende til rumfærgen - " Energi - Buran " [20] . Selve skytterne blev aldrig brugt til militære formål, men fra 1985 til 1992 blev der udført 10 missioner bestilt af det amerikanske forsvarsministerium, hvorunder rekognosceringssatellitter blev opsendt fra skibet.

Konstruktion

Tekniske detaljer
Højde ved startposition 56,14 m
Vægt ved start 2045 t
Nyttelast vægt 29,5 t
Nyttelastprocent af totalvægt 1,4 %
løftekraft ved opsendelse 30.806 kN (3141 tf )

Fast drivmiddel booster

Længde 45,5 m
Diameter 3,71 m
Den samlede masse af de to acceleratorer 1180 t
Motortryk af to acceleratorer 25.500 kN (2600 tf )
Specifik impuls 269 ​​s
Arbejdstimer 123 sek

Ekstern brændstoftank

Tanken indeholder brændstof (brint) og oxidationsmiddel (ilt) til tre SSME ( RS-25 ) raketmotorer med flydende drivmiddel (LRE) på orbiteren og er ikke udstyret med egne motorer.

Inde i brændstoftanken er opdelt i tre sektioner. Den øverste tredjedel af tanken er optaget af en tank designet til flydende oxygen afkølet til en temperatur på -183 ° C (-298 ° F ) . Volumenet af denne tank er 650 tusinde liter (143 tusind gallons ). De nederste to tredjedele af tanken er til flydende brint nedkølet til -253 °C (-423 °F) . Volumenet af denne kapacitet er 1.752 millioner liter (385 tusind gallons). Mellem ilt- og brinttankene er der et ringformet mellemrum, der forbinder brændstofsektionerne, bærer udstyret, og hvortil de øvre ender af raketforstærkerne er fastgjort [7] .

Siden 1998 har tanke været lavet af aluminium - lithium legering. Brændstoftankens overflade er dækket af en termisk beskyttelsesskal af 25 mm polyisocyanurat sprøjtet skum. Formålet med denne skal er at beskytte brændstoffet og oxidationsmidlet mod overophedning og at forhindre dannelsen af ​​is på tankens overflade. Yderligere varmelegemer er blevet installeret ved fastgørelsespunktet for raketforstærkerne for at forhindre isdannelse. For at beskytte brint og ilt mod overophedning er der også et klimaanlæg inde i tanken. Et særligt elektrisk system er indbygget i lynbeskyttelsestanken . Ventilsystemet er ansvarlig for at regulere trykket i brændstoftankene og opretholde sikre forhold i det mellemliggende rum. Der er mange sensorer i tanken, der rapporterer systemernes status. Brændstof og oxidationsmiddel fra tanken tilføres tre vedvarende raketmotorer i et orbitalt raketplan (orbiter) gennem kraftledninger med en diameter på hver 430 mm, som derefter forgrener sig inde i raketplanet og tilfører reagenser til hver motor [7] . Tankene blev fremstillet af Lockheed Martin .

Længde 47 m
Diameter 8,38 m
Vægt ved start 756 t
Kombineret trækkraft af tre SSME-motorer ved havoverfladen (104,5 %) 5252 kN (535,5 tf )
Specifik impuls 455 sek
Arbejdstimer 480 s
Brændstof flydende brint
Brændstofvægt ved start 103 t
Oxidationsmiddel flydende ilt
Masse af oxidationsmiddel ved lancering 616 t

Orbiter (orbital raketplan)

Det orbitale raketfly er udstyret med tre egne (indbyggede) accelererende sustainer-motorer RS-25 ( SSME ), som begyndte at arbejde 6,6 sekunder før opsendelsesøjeblikket (adskillelse fra affyringsrampen), og slukkede kort før adskillelsen af ​​den eksterne brændstoftank (data om karakteristika for tre sustainer-motorer SSME'er er anført i tabellen i slutningen af ​​det foregående afsnit og også i tabellen nedenfor). Ydermere, i den endelige opstigning (som præ-accelerationsmotorer), såvel som for manøvrering i kredsløb og forlader det, blev to motorer i kredsløbsmanøvresystemet ( English  Orbital Maneuvering System, OMS ), hver med en trykkraft på 27 kN , brugt . Brændstoffet og oxidationsmidlet til OMS blev opbevaret på rumfærgen, brugt til orbitale manøvrer, og ved deceleration af rumfærgen før deorbitering. Derudover inkluderer OMS en bageste række af thrustere af Reaction Control System ( RCS ), designet til at orientere rumfartøjet i kredsløb, placeret i dets halemotor-naceller. I næsen af ​​raketflyet er den forreste række af RCS-motorer .  

Længde 37,24 m
Vingefang 23,79 m
Vægt (uden nyttelast ) 68,5 tons [1]
Den samlede løftekraft af de tre SSME-motorer ved lanceringen 5306 kN (541 tf )
Specifik impuls af OMS-motorer 316 s [cm 1]
Den maksimalt mulige driftstid for OMS-motorerne, under hensyntagen til mulige indeslutninger i kredsløb 1250 s [cm2]
Brændstof til OMS- og RCS-motorer methylhydrazin (MMH) [cm 1]
Oxidator til OMS- og RCS-motorer dinitrogentetroxid (N 2 O 4 ) [cm 1]
  1. ↑ 1 2 3 Data om OMS Orbital Manøvre System.
  2. ↑ Den maksimalt mulige driftstid for OMS-motorerne, under hensyntagen til mulige indeslutninger i kredsløb.

Under landing blev en bremsefaldskærm brugt til at dæmpe vandret hastighed (den første brug af STS-49 ), og derudover en aerodynamisk bremse (adskillende ror).

Indvendigt er raketflyet opdelt i et besætningsrum placeret foran på flykroppen , et stort lastrum og et motorrum med hale. Besætningsrummet er to-dækket, normalt designet til 7 astronauter, selvom der var en STS-61A opsendelse med 8 astronauter, under en redningsaktion kan det tage tre mere, hvilket bringer besætningen op på 11 personer. Dens volumen er 65,8 m3 , den har 11 vinduer og koøjer . I modsætning til lastrummet opretholder besætningsrummet et konstant tryk. Besætningsrummet er opdelt i tre underrum: cockpittet (kontrolkabinen), kabinen og overgangsluftslusen. Besætningschefens sæde er til venstre i cockpittet, pilotsædet er til højre, betjeningselementerne er fuldstændig duplikeret, så både kaptajnen og piloten kan operere alene. I cockpittet vises i alt mere end to tusinde instrumentaflæsninger. Astronauterne bor i kabinen, der er bord, sovepladser, ekstra udstyr er opbevaret der og der er en eksperimentoperatørstation. Luftslusen indeholder rumdragter til to astronauter og redskaber til at arbejde i det ydre rum [8] .

Lastrummet rummer lasten leveret i kredsløb og returneret fra kredsløb. Den mest berømte detalje i lastrummet er Remote Manipulator System ( eng.  Remote Manipulator System , forkortelse RMS ), eller Kanadarm ( eng.  Canadarm ) - en mekanisk arm på 15,2 m lang, styret fra cockpittet på et raketfly. Den mekaniske arm bruges til at fiksere og manipulere last i lastrummet. Bagagerummets lugedøre har indbyggede radiatorer og bruges til varmeafledning [8] .

Flyprofil

Start og indsættelse i kredsløb

Systemet opsendes lodret ved at bruge det fulde træk fra Shuttle-fremdrivningsmotorerne ( SSME ) og to boostere med faste drivmidler , hvor sidstnævnte yder omkring 80 % af systemets skudkraft. Tændingen af ​​de tre sustainer-motorer sker 6,6 sekunder før det planlagte starttidspunkt (T), motorerne tændes sekventielt med et interval på 120 millisekunder . Inden for tre sekunder når motorerne startkraften (100 %) af trykkraften. Præcis i affyringsøjeblikket (T = 0) tændes sideboosterne samtidigt, og otte pyrobolte detoneres , som fastgør systemet til affyringskomplekset. Systemet starter op. Umiddelbart efter at have forladt opsendelseskomplekset, begynder systemet at dreje i stigning , rotation og krøjning for at nå azimuten af ​​kredsløbets målhældning . I løbet af yderligere stigning med et gradvist fald i stigning (banen afviger fra lodret til horisonten, i "back down"-konfigurationen), udføres adskillige kortvarige droslinger af sustainer-motorer for at reducere dynamiske belastninger på struktur. Så i sektionen af ​​maksimal aerodynamisk modstand (Max Q) er styrken af ​​sustainer-motorer droslet til 65-72%. Overbelastningerne på tidspunktet for opsendelse af systemet i kredsløb er op til 3g.

Cirka to minutter (126 sekunder) efter opstigning, i en højde af 45 km, adskilles sideboosterne fra systemet. Yderligere løft og acceleration af systemet udføres af shuttlemotorer (SSME), drevet af en ekstern brændstoftank. Deres arbejde stopper, når skibet når en hastighed på 7,8 km/s i en højde på lidt mere end 105 km, selv før brændstoffet er helt opbrugt; 30 sekunder efter at have slukket motorerne (ca. 8,5 minutter efter opsendelsen), i en højde på omkring 113 km, adskilles den eksterne brændstoftank.

Det er væsentligt, at kredsløbets hastighed på dette stadium stadig er utilstrækkelig til at komme ind i en stabil lav cirkulær bane (faktisk går skytten ind i en ballistisk bane ), og der kræves en ekstra boosterimpuls for at fuldføre kredsløbet. Denne impuls udsendes 90 sekunder efter adskillelsen af ​​tanken - i det øjeblik, hvor rumfærgen, der fortsætter med at bevæge sig langs den ballistiske bane, når sit højdepunkt ; den nødvendige reacceleration udføres ved kortvarigt at tænde for motorerne i det orbitale manøvresystem . I nogle flyvninger blev der til dette formål brugt to på hinanden følgende tændinger af motorerne til acceleration (en puls øgede højden af ​​apogeum, den anden dannede en cirkulær bane).

En sådan løsning på flyveprofilen gør det muligt at undgå at sætte brændstoftanken i samme kredsløb som rumfærgen; ved at fortsætte sin nedstigning langs en ballistisk bane, falder tanken til et givet punkt i Det Indiske Ocean . I tilfælde af at den endelige opstigningsimpuls ikke bliver udført, kan rumfærgen stadig foretage en enkeltsvingsflyvning i en meget lav bane og vende tilbage til kosmodromen .

På ethvert trin af opsendelsen i kredsløb er muligheden for en nødafbrydelse af flyvningen tilvejebragt ved hjælp af de relevante procedurer.

Umiddelbart efter dannelsen af ​​en lav referencebane (et cirkulært kredsløb med en højde på ca. 250 km, selvom værdien af ​​kredsløbsparametrene afhang af den specifikke flyvning), dumpes restbrændstoffet fra SSME sustainer-motorsystemet og deres brændstofledninger er evakueret . Skibet får den nødvendige aksiale orientering. Dørene til lastrummet åbnes, som også fungerer som radiatorer til skibets termoreguleringssystem. Rumfartøjssystemerne bringes i orbital flyvekonfiguration.

Landing

Landing består af flere stadier. Først udsendes en bremseimpuls til at deorbitere - cirka en halv omgang før landingsstedet, mens rumfærgen flyver agterstavn fremad i en omvendt position. Varigheden af ​​de orbitale manøvremotorer er omkring 3 minutter; den karakteristiske hastighed trukket fra skyttens omløbshastighed er 322 km/t; en sådan deceleration er tilstrækkelig til , at kredsløbets perigeum er inden for atmosfæren . Derefter udfører rumfærgen en pitchvending og tager den nødvendige orientering for at komme ind i atmosfæren. Skibet går ind i atmosfæren med en stor angrebsvinkel (ca. 40°). Samtidig med at denne hældningsvinkel opretholdes, udfører skibet adskillige S-formede manøvrer med en rulning på op til 70°, hvilket effektivt dæmper hastigheden i den øvre atmosfære (dette tillader også at minimere vingeløft , hvilket er uønsket på dette stadium). Temperaturen af ​​individuelle sektioner af skibets termiske beskyttelse på dette stadium overstiger 1500°. Den maksimale g-kraft, som astronauter oplever under atmosfærisk deceleration, er omkring 1,5 g.

Efter at have slukket hoveddelen af ​​omløbshastigheden fortsætter skibet med at falde ned som et tungt svævefly med et lavt løft-til- træk-forhold , hvilket gradvist reducerer stigningen . Baneindflyvning i gang. Skibets lodrette hastighed under nedstigningsfasen er meget høj - omkring 50 m/s. Landingsglidebanevinklen er også stor - omkring 17-19 °. I en højde på omkring 500 m og en hastighed på omkring 430 km/t begynder skibet at udjævne sig, og landingsstellet trækkes ud . Strimlen berøres med en hastighed på omkring 350 km/t, hvorefter en bremsefaldskærm med en diameter på 12 m udløses; efter opbremsning til en hastighed på 110 km/t nulstilles faldskærmen. Besætningen forlader skibet 30-40 minutter efter stop.

Ansøgningshistorik og repræsentanter

Flynummerbetegnelser

Hver bemandet flyvning under Space Transportation System-programmet havde sin egen betegnelse, som bestod af forkortelsen STS ( English  Space Transportation System ) og shuttleflyvningens serienummer. For eksempel betyder STS-4 den fjerde flyvning under Space Transportation System-programmet. Serienumre blev tildelt på planlægningsstadiet for hver flyvning. Men i løbet af forberedelsen blev mange flyvninger udskudt eller udskudt til andre datoer. Det skete ofte, at en flyvning, der var planlagt til en senere dato og med et højere serienummer, viste sig at være klar til at flyve tidligere end en anden flyvning, der var planlagt til en tidligere dato. Da de tildelte serienumre ikke ændrede sig, blev flyvninger med et højere serienummer ofte gennemført tidligere end flyvninger med et lavere nummer.

I 1984 blev et nyt notationssystem indført. Forkortelsen STS forblev, men serienummeret blev erstattet af en kodekombination, som bestod af to tal og et bogstav. Det første ciffer i dette kodeord svarede til det sidste ciffer i det aktuelle år, ikke kalenderåret, men NASAs regnskabsår, som løb fra oktober til september. For eksempel, hvis flyvningen finder sted i 1984 indtil oktober, så tages tallet 4, hvis i oktober og senere - tallet 5. Det andet ciffer i kodekombinationen var altid 1. Betegnelsen 1 blev vedtaget for at starte shuttle fra kl. Cape Canaveral. Tidligere var pendulerne også planlagt til at starte fra Vandenberg Air Force Base i Californien; nummer 2 var planlagt til disse opsendelser. Men Challenger-katastrofen (STS-51L) afbrød disse planer. Bogstavet i kodekombinationen svarede til serienummeret på shuttleflyvningen i indeværende år. Men denne ordre blev heller ikke respekteret, så for eksempel fandt STS-51D- flyvningen sted tidligere end STS-51B- flyvningen .

Eksempel: flyvning STS-51A  - fandt sted i november 1984 (nummer 5), det var den første flyvning i det nye budgetår (bogstav A), shuttlen startede fra Cape Canaveral (nummer 1).

Efter Challenger-katastrofen i januar 1986 og aflysningen af ​​Vandenberg-opsendelser vendte NASA tilbage til det gamle betegnelsessystem.

Katastrofer

I løbet af hele pendulernes drift var der 2 katastrofer, hvor i alt 14 astronauter døde:

Under ødelæggelsen forblev kabinen og alle 7 besætningsmedlemmer intakte, men døde ved sammenstød med vandet. Efter katastrofen blev shuttle-programmet aflyst i 32 måneder.

Udførte opgaver

Shuttle blev brugt til at opsende last i baner i 200-500 km høje, udføre videnskabelig forskning og servicere orbitale rumfartøjer (installations- og reparationsarbejde).

I april 1990 leverede Discovery - færgen Hubble-teleskopet i kredsløb ( flyvning STS-31 ). På rumfærgerne Columbia, Discovery, Endeavour og Atlantis blev der gennemført fire ekspeditioner for at servicere Hubble-teleskopet. Den sidste shuttle-mission til Hubble fandt sted i maj 2009. Da shuttleflyvninger er blevet afbrudt siden 2011, var dette den sidste menneskelige ekspedition til teleskopet, og i øjeblikket (august 2013) kan dette arbejde ikke udføres af noget andet tilgængeligt rumfartøj.

I 1990'erne deltog skytterne i det fælles russisk-amerikanske Mir-Shuttle- program. Ni dockinger blev lavet med Mir station .

I løbet af alle tredive år, hvor pendulfarten var i drift, blev de konstant udviklet og modificeret. I løbet af hele driftsperioden blev der foretaget mere end tusinde ændringer af det oprindelige shuttleprojekt.

Rumfærgerne spillede en vigtig rolle i gennemførelsen af ​​projektet for at skabe den internationale rumstation (ISS). Så f.eks. har nogle ISS-moduler, herunder det russiske Rassvet- modul (leveret af Atlantis-shuttlen ), ikke deres egne fremdriftssystemer (PS), i modsætning til de russiske Zarya- , Zvezda- og modulerPirs- Poisk ", som lagde til kaj. som en del af Progress M-CO1 fragtskibsmodulet , hvilket betyder, at de ikke selvstændigt kan manøvrere i kredsløb for at søge, mødes og lægge til stationen. Derfor kan de ikke bare "smides" i kredsløb af en proton -type løfteraket .

Pris

De samlede faktiske omkostninger ved det 30-årige program i 2011 var ifølge NASA, eksklusive inflation, $113,7 milliarder [23] . Ifølge andre data udgjorde hele programmet for 2013, korrigeret for inflation (2010), $199,9 milliarder [24]  , hvilket er mere end prisen på hele ISS.

Omkostningerne ved hver shuttleflyvning har ændret sig over tid: i 2003 var den omkring 240 millioner dollars [25] , i 2010 var den omkring 775 millioner dollars [23] .

For disse penge kunne rumfærgen levere 20-25 tons last, inklusive ISS-moduler, plus 7-8 astronauter på én flyvning til ISS.

Afslutning af Space Transportation System-programmet

Space Transportation System-programmet blev afsluttet i 2011 . Alle aktive shuttles er blevet dekommissioneret siden deres sidste flyvning [26] .

Den 8. juli 2011 blev den sidste opsendelse af Atlantis [27] udført med en besætning reduceret til fire astronauter [28] . Dette var den sidste flyvning under Space Transportation System-programmet. Det sluttede tidligt om morgenen den 21. juli 2011.

Seneste shuttleflyvninger

Flykode Start dato shuttle flyveprogram Resultat
STS-133 24. februar 2011 " Opdagelse " Levering af udstyr og materialer til ISS og tilbage Færdiggjort
STS-134 16. maj 2011 " Endeavour " Montering og levering af ISS , levering og installation på ISS af det magnetiske alfaspektrometer (Alpha Magnetic Spectrometer, AMS) Færdiggjort
STS-135 8. juli 2011 " Atlantis " Montering og levering af ISS Færdiggjort

Resultater

I 30 års drift gennemførte fem shuttles 135 flyvninger. I alt kørte alle skytter 21.152 kredsløb om Jorden og fløj 872,7 millioner km (542.398.878 miles). Rumfærgerne løftede 1,6 tusinde tons (3,5 millioner pund) nyttelast ud i rummet. 355 astronauter og kosmonauter foretog flyvninger; i alt 852 shuttlebesætningsmedlemmer for hele operationen [29] .

Efter afslutningen af ​​driften blev alle shuttles sendt til museer : Enterprise-shuttlen, som aldrig havde fløjet ud i rummet, var tidligere placeret i Smithsonian Institution Museum nær Washington Dulles Lufthavn , flyttet til Maritime and Aerospace Museum i New York . Hans plads på Smithsonian blev overtaget af rumfærgen Discovery. Rumfærgen Endeavour var permanent parkeret ved California Science Center i Los Angeles , mens rumfærgen Atlantis var udstillet i Kennedy Space Center i Florida [30] .

Galleri

Noter

  1. ↑ Shuttle Reference Manual: RUMTRANSPORTSYSTEM . Hentet 22. maj 2012. Arkiveret fra originalen 30. november 2019.
  2. ↑ Erklæring fra Hon. Walter B. LaBerge, assisterende sekretær for luftvåbnet for forskning og udvikling . / Military Procurement, Fiscal Year 1977: Høringer for Committee on Armed Services, United States Senate, 94th Congress, 2nd Session, on S. 2965, March 4, 1976. - Washington, DC: US ​​​​Government Printing Office, 1997. - P 3756 - 3925 s.
  3. ↑ Rapport fra PRESIDENTIALKOMMISSIONEN om rumfærgen Challenger-ulykken. Kapitel VIII: Tryk på systemet. . Hentet 25. maj 2014. Arkiveret fra originalen 24. februar 2021.
  4. ↑ Historien om udviklingen af ​​det genanvendelige transport- og rumsystem (MTKS) "Space Shuttle" . Hentet 11. maj 2010. Arkiveret fra originalen 24. maj 2010.
  5. ↑ Rumfærgesystem . Hentet 26. maj 2012. Arkiveret fra originalen 6. maj 2012.
  6. ↑ ; Space Shuttle: Solid Rocket Boosters Arkiveret 6. april 2013 på Wayback Machine
  7. ↑ 1 2 3 Rumfærgen: Den eksterne tank . Hentet 26. maj 2012. Arkiveret fra originalen 5. maj 2012.
  8. ↑ 1 2 3 Rumfærge: Orbiter . Dato for adgang: 26. maj 2012. Arkiveret fra originalen 23. juni 2012.
  9. ↑ NASA og Post-Apollo-fremtiden . Hentet 23. maj 2010. Arkiveret fra originalen 10. april 2010.
  10. ↑ 1 2 Historien om udviklingen af ​​det genanvendelige transport- og rumsystem "Space Shuttle" . Hentet 11. maj 2010. Arkiveret fra originalen 24. maj 2010.
  11. ↑ Rumfærgen: Udvikling af et nyt transportsystem (link ikke tilgængeligt) . Hentet 23. maj 2010. Arkiveret fra originalen 27. maj 2010. 
  12. ↑ Agnew, Spiro, formand. September 1969. Post-Apollo Space Program: Vejledninger for fremtiden. Rumopgavegruppe. Genoptrykt i NASA SP-4407, Vol. I, pp. 522-543
  13. ↑ Udtalelse af Col. Howard S. Davis, US Air Force, System Program Director, Space and Missile System Organization . / Avanceret Turbofan Engine—Space Shuttle: Høringer for Forsknings- og Udviklingsunderudvalget, Komiteen for Væbnede Tjenester, USA's Senat, 93. Kongres, 1. Session, den S. 1263, 5. marts 1973. — Washington, DC: USAs regering Trykkeriet , 1973. - S. 2549, 2622-2775 s.
  14. ↑ Shuttle Orbiter-kildevalg i gang . / 1974 NASA-autorisation: Høringer, 93. kongres, 1. session, på HR 4567 (afløst af HR 7528). - Washington: US Government Printing Office, 1973. - Pt. 2 - P. 377-380, 937-1307 s.
  15. ↑ 71-806. Juli 1971. Robert N. Lindley, The Economics of a New Space Transportation System.
  16. ↑ Donlan, Charles J. 11. juli 1972. Space Shuttle Systems Definition Evolution. Internt NASA-papir.
  17. ↑ Morgenstern, Oskar og Klaus P. Heiss. 31. maj 1971. Økonomisk analyse af nye rumtransportsystemer. Princeton, New Jersey: Mathematica, Inc. CASI 75N-22191.
  18. ↑ indhold . Dato for adgang: 22. maj 2010. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2004.
  19. ↑ Rumopsendelseskøretøjer: Regeringsaktiviteter, kommerciel konkurrence og satelliteksport  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . The Library of Congress (27. maj 2014). Dato for adgang: 10. januar 2015. Arkiveret fra originalen 10. januar 2015.
  20. ↑ Buran genanvendeligt orbitalskib . Hentet 10. januar 2011. Arkiveret fra originalen 3. januar 2011.
  21. ↑ Sidste flyvning af Challenger-shuttlen
  22. ↑ Ved Cape Canaveral hyldede 400 mennesker den faldne besætning på rumfærgen Challenger . Dato for adgang: 29. januar 2016. Arkiveret fra originalen 4. februar 2016.
  23. ↑ 1 2 Fakta  om rumfærgen- æraen . NASA (2011). Hentet 2. august 2016. Arkiveret fra originalen 7. februar 2017.
  24. ↑ Claude Lafleur. Omkostninger til  amerikanske pilotprogrammer . Rumfartøjs Encyklopædi. Hentet 30. maj 2018. Arkiveret fra originalen 28. januar 2018.
  25. ↑ Vyacheslav Belash. Kommunikationspause  // Kommersant Vlast  : magasin. - 2003. - 10. februar ( nr. 5 ). - S. 11 . Arkiveret fra originalen den 31. januar 2021.
  26. ↑ Atlantis. Anciennitetspension Arkiveret 17. maj 2010 på Wayback Machine Euronews
  27. ↑ NASAs rumfærgeprogram kan fortsætte ind i 2011 . Dato for adgang: 27. maj 2010. Arkiveret fra originalen 13. april 2011.
  28. ↑ STS-135: KSC justerer tidsplansmålene for en foreløbig opsendelse den 12. juli . Hentet 17. maj 2011. Arkiveret fra originalen 17. maj 2011.
  29. ↑ Fakta om rumfærge-æraen  . NASA. Hentet 2. august 2016. Arkiveret fra originalen 7. februar 2017.
  30. ↑ Lederen af ​​NASA navngav stederne for evig parkering af rumfærgerne . Hentet 13. april 2011. Arkiveret fra originalen 15. april 2011.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Amerikansk raket- og rumteknologi
Betjening af løfteraketter
Lancering af køretøjer under udvikling
Forældede løfteraketter
Booster blokke
Acceleratorer
  • UA-1205
  • UA-1207
  • Castor-IVA
  • Castor-120
  • RS-68
  • PERLE
  • Orbus-21D
  • SRM
  • SRMU
  • SRB
* - Japanske projekter, der bruger amerikanske raketter eller scener; kursiv  - projekter aflyst før den første flyvning