НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ







предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава 5. МНОГОРАЗОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

5.1. ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ

Для того чтобы полезный груз (космический аппарат или пилотируемый космический корабль) мог выполнить свою задачу, его необходимо доставить с Земли на рабочую орбиту и в некоторых случаях после выполнения программы полета вернуть на Землю. Кроме того, в последнее время в связи с созданием долговременных орбитальных станций, разработкой перспективных космических программ по созданию в космосе больших развертываемых конструкций (радиотелескопы, солнечные электростанции, орбитальные исследовательские платформы) и уникальных оптических космических телескопов возникли требования по обслуживанию выводимых полезных грузов (ПГ) в целях выполнения монтажных, отладочных и регламентных работ. Для этого и предназначены транспортные космические системы (ТКС) как одноразового, так и многоразового применения.

В настоящее время в основном используются ТКС одноразового применения, состоящие из одноразовой РН для выведения ПГ на низкую околоземную орбиту, или РН и космического разгонного блока для выведения ПГ на высокие околоземные орбиты или траектории полета к планетам Солнечной системы.

Для возврата ПГ из космического пространства на Землю используются специальные СА, входящие в состав ПГ, оборудованные одноразовой тепловой защитой и средствами приземления парашютного или парашютно-реактивного типа.

При этом функциональные задачи ТКС по выведению ПГ на орбиту, как правило, возлагаются на РН и разгонные блоки, а по возврату - непосредственно на сам полезный груз. Такое построение современных ТКС определилось возможностями одноразовых РН.

На сегодняшний день потребность в решении задачи обслуживания применительна только к пилотируемым долговременным станциям. Эксплуатация в Советском Союзе долговременной орбитальной станции «Салют» с помощью КК «Союз» и «Прогресс» является примером успешного решения этой задачи.

Вполне естественно стремление к созданию ТКС, которые бы решили все функциональные транспортные задачи, а полезный груз мог бы создаваться исходя из требований выполнения основных целевых задач. Для сокращения стоимости и сроков создания полезных грузов, которые всегда стоили дороже средств выведения, желательно послабление требований по массе, габаритам и уровню наземной экспериментальной отработки, причем снижение первоначального уровня надежности в этом случае может быть компенсировано за счет обеспечения обслуживания и замены вышедших из строя функциональных частей непосредственно на орбите.

Быстрое развитие космической техники требует постоянного увеличения мощностей ракетно-космической промышленности для производства полезных грузов, что может быть достигнуто за счет сокращения производства средств выведения. Одним из реальных путей достижения этого является использование принципа многоразовости в их применении, скажем, по примеру современной транспортной авиации. Ведь сегодня никому не придет в голову предложить одноразовые транспортные самолеты для доставки грузов или пассажиров, какими бы совершенными и скоростными они не были.

При росте грузопотока материальные затраты и производственные мощности, необходимые для изготовления таких самолетов, нарастали бы пропорционально его росту.

Поэтому рост грузопотока Земля - космическое пространство- Земля ставит на повестку дня вопрос создания новой космической транспортной системы, обеспечивающей регулярные рейсы по перевозке грузов и экипажей.

В качестве примера рассмотрим многоразовую транспортную космическую систему (МТКС) «Спейс Шаттл» («Космический челнок»), практическая разработка которой началась в США с начала 70-х годов, а первый полет состоялся 12 апреля 1981 г. (экипаж Д. Янг и Р. Криппен) продолжительностью 54 ч 20 мин 52 с. Не все бесспорно и совершенно в этой системе с точки зрения желаемой идеальной МТКС. Это своеобразный полиатив между традиционными одноразовыми баллистическими ракетами и многоразовой системой, использующей авиационные принципы, являющейся этапом в создании МТКС, которая базируется на определенном уровне развития ракетно-космической техники США и использует исключительно благоприятные географические условия США с точки зрения обеспечения всеазимутального запуска и реализации спасения I ступени.

Конструктивно МТКС «Спейс Шаттл» (рис. 5.1) состоит из двух спасаемых твердотопливных ускорителей, являющихся фактически I ступенью, и орбитального корабля с тремя маршевыми кислородно-водородными двигателями и подвесным топливным отсеком, образующими II ступень, при этом топливный отсек является единственным одноразовым элементом всей системы. Предусматривается двадцатикратное использование твердотопливных ускорителей, стократное - орбитального корабля, а кислородно-водородные двигатели рассчитываются на 55 полетов.

Предполагается, что такая МТКС при стартовой массе 1995 - 2050 т сможет выводить на орбиту с наклонением 28,5° полезный груз массой 29,5 т, на солнечно-синхронную орбиту - 14,5 т и возвращать на Землю с орбиты полезный груз массой 14,5 т. Предполагается также, что количество запусков МТКС может быть доведено до 55 - 60 в год. В первом полете стартовая масса МТКС «Спейс Шаттл» составляла 2022 т, масса пилотируемого орбитального корабля при выведении на орбиту - 94,8 т, при посадке - 89,1 т.

Рис. 5.1. МТКС «Спейс Шаттл» (общий вид)
Рис. 5.1. МТКС «Спейс Шаттл» (общий вид)

Разработка такой системы - весьма сложная и трудоемкая проблема, о чем говорит тот факт, что на сегодня оказались не выполненными заложенные в начале разработки показатели по общим затратам на создание системы, стоимости ее запуска и сроки создания. Так, стоимость возросла с 5,2 млрд. дол. (в ценах 1971 г.) до 10,1 млрд. дол. (в ценах 1982 г.), стоимость пуска - с 10,5 млн. дол. до 24 млн. дол. Не удалось выдержать срок и намечавшегося на 1979 г. первого экспериментального полета.

Министерство обороны США, в частности ВВС, является главным заказчиком МТКС «Спейс Шаттл».

предыдущая главасодержаниеследующая глава










© 12APR.SU, 2010-2021
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://12apr.su/ 'Библиотека по астрономии и космонавтике'

Рейтинг@Mail.ru Rambler s Top100

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь