Lanzaderas. Programa del transbordador espacial. Descripción y características técnicas. Una breve historia del transbordador espacial

Historial del programa "Transbordador espacial" comenzó a finales de la década de 1960, en el apogeo del triunfo del programa espacial nacional estadounidense. El 20 de junio de 1969, dos estadounidenses, Neil Armstrong y Edwin Aldrin, alunizaron. Al ganar la carrera "lunar", Estados Unidos demostró brillantemente su superioridad y resolvió así su principal tarea en la exploración espacial, proclamada por el Presidente. John Kennedy en su famoso discurso del 25 de mayo de 1962: “Creo que nuestro pueblo puede fijarse el objetivo de llevar un hombre a la Luna y devolverlo sano y salvo a la Tierra antes de que finalice esta década”.

Así, el 24 de julio de 1969, cuando la tripulación del Apolo 11 regresó a la Tierra, el programa americano había perdido su objetivo, lo que afectó inmediatamente a la revisión de nuevos planes y a la reducción de los créditos para el programa Apolo. Y aunque continuaron los vuelos a la Luna, Estados Unidos se enfrentó a la pregunta: ¿qué debería hacer el hombre a continuación en el espacio?

El hecho de que surgiría tal pregunta era obvio mucho antes de julio de 1969. Y el primer intento evolutivo de responder fue natural y razonable: la NASA propuso, utilizando la tecnología única desarrollada para el programa Apolo, ampliar el alcance del trabajo en el espacio: realizar una larga expedición a la Luna, construir una base en su superficie, crear estaciones espaciales tripuladas para la observación regular de la Tierra, organizar fábricas en el espacio y, finalmente, comenzar la exploración tripulada y la exploración de Marte, asteroides y planetas distantes...

Incluso la etapa inicial de este programa requirió mantener el gasto en espacio civil a un nivel de al menos 6 mil millones de dólares por año. Pero Estados Unidos, el país más rico del mundo, no podía permitírselo: el presidente L. Johnson necesitaba dinero para los programas sociales anunciados y para la guerra de Vietnam. Por lo tanto, el 1 de agosto de 1968, un año antes del alunizaje, se tomó una decisión fundamental: limitar la producción de vehículos de lanzamiento de Saturn al primer pedido: 12 copias del Saturn-1B y 15 productos del Saturn-5. Esto significaba que ya no se utilizaría la tecnología lunar y, de todas las propuestas para el desarrollo posterior del programa Apolo, al final sólo quedó la estación orbital experimental Skylab. Se necesitaban nuevos objetivos y nuevos medios técnicos para el acceso de las personas al espacio, y el 30 de octubre de 1968, dos centros principales de la NASA (el Centro Espacial Tripulado naves espaciales- MSC - en Houston y el Centro Espacial Marshall - MSFC - en Huntsville) se acercaron a empresas espaciales estadounidenses con una propuesta para explorar la posibilidad de crear un sistema espacial reutilizable.

Antes de esto, todos los vehículos de lanzamiento eran desechables: al poner en órbita una carga útil, se gastaban sin dejar rastro. Las naves espaciales también eran desechables, con la excepción más rara en el campo de las naves espaciales tripuladas: la Mercury con números de serie 2, 8 y 14 y la segunda Gemini volaron dos veces. Ahora se formuló la tarea: crear un sistema reutilizable, cuando tanto el vehículo de lanzamiento como la nave espacial regresan después del vuelo y se utilizan repetidamente, y así reducir 10 veces el costo de las operaciones de transporte espacial, lo cual era muy importante en términos de presupuesto. déficit.

En febrero de 1969 se encargaron estudios a cuatro empresas con el fin de identificar la más preparada para celebrar un contrato. En julio de 1970, dos empresas ya recibieron pedidos para trabajos más detallados. Paralelamente, se llevó a cabo una investigación en la dirección técnica del MSC bajo la dirección de Maxime Faget.

El portaaviones y el barco estaban destinados a tener alas y tripulación. Se suponía que debían lanzarse verticalmente, como un vehículo de lanzamiento convencional. El avión de transporte actuó como primera etapa del sistema y, tras separarse del barco, aterrizó en el aeródromo. La nave, utilizando combustible a bordo, fue puesta en órbita, cumplió la tarea, abandonó la órbita y también aterrizó "como un avión". Al sistema se le asignó el nombre de "Transbordador espacial".

En septiembre, el Grupo de Trabajo Espacial bajo el liderazgo del vicepresidente S. Agnew, formado para formular nuevos objetivos en el espacio, propuso dos opciones: una expedición "máxima" a Marte, una estación tripulada en órbita lunar y una estación terrestre pesada para 50 personas, atendidas por barcos reutilizables. "Como mínimo": sólo la estación espacial y transbordador espacial. Pero el presidente Nixon rechazó todas las opciones, porque incluso la más barata requería 5.000 millones de dólares al año.
La NASA se enfrentaba a una elección difícil: era necesario iniciar un nuevo desarrollo importante que preservara al personal y la experiencia acumulada, o anunciar la terminación del programa tripulado. Se decidió insistir en crear un transbordador, pero presentarlo no como un barco de transporte para ensamblar y dar servicio a la estación espacial (manteniéndolo, sin embargo, en reserva), sino como un sistema capaz de generar ganancias y recuperar inversiones mediante el lanzamiento de satélites. en órbita con fines comerciales. Una evaluación económica realizada en 1970 demostró que, si se cumplían una serie de condiciones (al menos 30 vuelos lanzadera al año, bajos costes operativos y eliminación total de los soportes desechables), en principio era posible recuperar la inversión.

Presta atención a esto muy punto importante para comprender la historia del transbordador. En la etapa de estudios conceptuales sobre la apariencia del nuevo sistema de transporte, se produjo un cambio en el enfoque fundamental del diseño: en lugar de crear un dispositivo para fines específicos dentro de los fondos asignados, los desarrolladores comenzaron a cualquier costo, "tirando del oídos” cálculos económicos y condiciones operativas futuras, para salvar el proyecto de lanzadera existente, preservando las instalaciones de producción y los puestos de trabajo creados. En otras palabras, el transbordador no fue diseñado para realizar tareas, sino que las tareas y la justificación económica se adaptaron a su diseño para salvar la industria y el programa espacial tripulado estadounidense. Este enfoque fue "impulsado" en el Congreso por el lobby "espacial", formado por senadores que procedían de estados "aeroespaciales", principalmente Florida y California.

Fue este enfoque el que confundió a los expertos soviéticos, que no entendían los verdaderos motivos de la decisión de desarrollar el transbordador. Después de todo, los cálculos de verificación de la eficiencia económica declarada del transbordador, realizados en la URSS, mostraron que los costos de su creación y operación nunca se recuperarían (¡y así sucedió!), y la carga esperada entre la órbita terrestre y la Tierra El flujo no estaba respaldado por cargas útiles reales o diseñadas. Sin conocer los planes futuros para crear una gran estación espacial, nuestros expertos formaron la opinión de que los estadounidenses se estaban preparando para algo; después de todo, se estaba creando un dispositivo cuyas capacidades anticipaban significativamente todos los objetivos previsibles en el uso del espacio... “Combustible on the fire” de desconfianza y temores y la participación del Departamento de Defensa de Estados Unidos en la determinación de la futura apariencia del transbordador aumentaron la incertidumbre. Pero no podía ser de otra manera, porque el rechazo de los vehículos de lanzamiento desechables significaba que los transbordadores también debían lanzar todos los dispositivos prometedores del Departamento de Defensa de los EE.UU., la CIA y la Agencia de Seguridad Nacional. Las demandas de los militares se reducían a lo siguiente:

• En primer lugar, se suponía que el transbordador podría poner en órbita el satélite de reconocimiento óptico-electrónico KH-II (el prototipo militar del Telescopio Espacial Hubble), que fue desarrollado en la primera mitad de la década de 1970 y proporcionaba una resolución del terreno no peor que 0,3 m al disparar desde órbita; y una familia de remolcadores interorbitales criogénicos. Las dimensiones geométricas y de peso del satélite secreto y los remolcadores determinaron las dimensiones del compartimento de carga: una longitud de al menos 18 my un ancho (diámetro) de al menos 4,5 metros. De manera similar se determinó la capacidad del transbordador para poner en órbita una carga de hasta 29.500 kg y devolver hasta 14.500 kg desde el espacio a la Tierra. Todas las cargas útiles civiles imaginables encajan sin problemas dentro de los parámetros especificados. Sin embargo, los expertos soviéticos, que siguieron de cerca el "inicio" del proyecto del transbordador y no conocían el nuevo satélite espía estadounidense, sólo pudieron explicar las dimensiones seleccionadas del compartimiento útil y la capacidad de carga del transbordador por el deseo de los "militares estadounidenses". ” para poder inspeccionar y, si es necesario, retirar (más precisamente, capturar) de la órbita, las estaciones tripuladas soviéticas de la serie "DOS" (estaciones orbitales de larga duración) desarrolladas por TsKBEM y las OPS (estaciones orbitales tripuladas) militares "Almaz " desarrollado por OKB-52 V. Chelomey. Por cierto, "por si acaso" se instaló en el OPS un cañón automático del diseño de Nudelman-Richter.
• En segundo lugar, los militares exigieron que se aumentara la cantidad prevista de maniobra lateral durante el descenso del vehículo orbital a la atmósfera de los 600 km originales a 2000-2500 km para facilitar el aterrizaje en un número limitado de aeródromos militares. Para lanzarse a órbitas circumpolares (con una inclinación de 56º...104º), la Fuerza Aérea decidió construir sus propios complejos técnicos, de lanzamiento y aterrizaje en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California.

Los requisitos de carga útil del ejército predeterminaron el tamaño del vehículo orbital y la masa de lanzamiento del sistema en su conjunto. Una mayor maniobra lateral requirió una elevación significativa a velocidades hipersónicas; así es como el barco obtuvo un ala de doble flecha y una poderosa protección térmica.
En 1971, finalmente quedó claro que la NASA no recibiría los 9.000 o 10.000 millones de dólares necesarios para crear un sistema completamente reutilizable. Este es el segundo gran punto de inflexión en la historia del transbordador. Antes de esto, los diseñadores todavía tenían dos alternativas: gastar mucho dinero en el desarrollo y construir un sistema espacial reutilizable con un bajo costo de cada lanzamiento (y operación en general), o intentar ahorrar dinero en la etapa de diseño y transferir los costos a el futuro mediante la creación de un sistema que sea costoso de operar, por el alto costo de un lanzamiento único. El elevado coste del lanzamiento en este caso se debió a la presencia de elementos desechables en la ISS. Para salvar el proyecto, los diseñadores tomaron el segundo camino, abandonando el diseño "caro" de un sistema reutilizable en favor de uno semi-reutilizable "barato", poniendo así fin a todos los planes para la recuperación futura del sistema.

En marzo de 1972, sobre la base del proyecto MSC-040C de Houston, se aprobó la apariencia del transbordador que conocemos hoy: propulsores de cohetes sólidos, un tanque desechable con componentes de combustible y una nave orbital con tres motores de propulsión, privados de aire. -motores de respiración para el aterrizaje. El desarrollo de un sistema de este tipo, en el que se reutiliza todo excepto el tanque externo, se estimó en 5,15 mil millones de dólares.

Fue en estas condiciones que Nixon anunció la creación del transbordador en enero de 1972. La carrera electoral ya estaba en marcha y los republicanos estaban felices de conseguir el apoyo de los votantes de los estados "aeroespaciales". El 26 de julio de 1972, la División de Sistemas de Transporte Espacial de North American Rockwell recibió un contrato de 2.600 millones de dólares, que incluía el diseño de un vehículo orbital, la fabricación de dos bancos de pruebas y dos productos de vuelo. El desarrollo de los motores de propulsión del barco se confió a Rocketdyne, una división del mismo Rockwell, el tanque de combustible externo, a la compañía Martin Marietta, y los propulsores, a United Space Boosters Inc. y los propios motores de combustible sólido, en Morton Thiokol. Por parte de la NASA, el liderazgo y la supervisión estuvieron a cargo del MSC (etapa orbital) y el MSFC (otros componentes).

Inicialmente, los barcos voladores fueron designados OV-101, OV-102, etc. La producción de los dos primeros comenzó en la Planta N42 de la Fuerza Aérea de EE. UU. en Palmdale en junio de 1974. El barco OV-101 fue lanzado el 17 de septiembre de 1976 y recibió el nombre de Enterprise en honor a la nave espacial de la serie de televisión de ciencia ficción Star Trek. Después de las pruebas de vuelo horizontal, planearon convertirlo en un vehículo orbital, pero el OV-102 sería el primero en alcanzar la órbita.

Durante las pruebas del Enterprise (atmosférica en 1977 y de vibración en 1978), resultó que era necesario reforzar significativamente las alas y la parte media del fuselaje. Estas soluciones se implementaron parcialmente en el OV-102 durante el proceso de montaje, pero la capacidad de carga del barco tuvo que limitarse al 80% de la capacidad nominal. Se necesitaba que el segundo prototipo de vuelo fuera completamente funcional, capaz de lanzar satélites pesados ​​y, para reforzar el diseño del OV-101, habría que desmontarlo casi por completo. A finales de 1978 nació una solución: sería más rápido y económico poner en condiciones de vuelo la máquina de pruebas estáticas STA-099. El 5 y 29 de enero de 1979, la NASA otorgó contratos a Rockwell International para el desarrollo del STA-099 en el vehículo de vuelo OV-099 (596,6 millones de dólares a precios de 1979), para la modificación del Columbia después de las pruebas de vuelo (28 millones de dólares) y para construcción OV-103 y OV-104 ($1653,3 millones). Y el 25 de enero, las cuatro etapas orbitales recibieron nombres propios El OV-102 se convirtió en Columbia, el OV-099 en Challenger, el OV-103 en Discovery y el OV-104 en Atlantis. Posteriormente, para reponer la flota de transbordadores tras la muerte del Challenger, se construyó el OV-105 Endeavour VKS.

Entonces, ¿qué es un "transbordador espacial"?
Estructuralmente, el sistema de transporte espacial reutilizable (MTSS) del Transbordador Espacial consta de dos aceleradores de combustible sólido recuperables, que en realidad son la primera etapa, y un vehículo orbital con tres motores de propulsión de oxígeno-hidrógeno y un compartimiento de combustible externo, que forma la segunda etapa, mientras que El compartimento de combustible es el único elemento desechable de todo el sistema. Está previsto que los aceleradores de combustible sólido se utilicen veinte veces, el vehículo orbital se utilizará cien veces y los motores de oxígeno-hidrógeno están diseñados para 55 vuelos.

Durante el diseño, se asumió que un MTKS con una masa de lanzamiento de 1995-2050 toneladas podría ponerse en órbita con una inclinación de 28,5 grados. una carga útil que pesa 29,5 toneladas en una órbita sincrónica con el Sol - 14,5 toneladas y que devuelve una carga útil que pesa 14,5 toneladas a la Tierra desde la órbita. También se suponía que el número de lanzamientos de MTKS podría aumentarse a 55-60 por año. En el primer vuelo, la masa de lanzamiento del transbordador espacial MTKS fue de 2022 toneladas, la masa del vehículo orbital tripulado durante la puesta en órbita fue de 94,8 toneladas y durante el aterrizaje, de 89,1 toneladas.

El desarrollo de un sistema de este tipo es un problema muy complejo y que requiere mucho tiempo, como lo demuestra el hecho de que hoy no se han cumplido los indicadores establecidos al comienzo del desarrollo. costos totales para la creación del sistema, el coste de su lanzamiento y el momento de su creación. Así, el coste aumentó de 5,2 mil millones de dólares. (a precios de 1971) hasta 10,1 mil millones de dólares. (a precios de 1982), coste de lanzamiento: desde 10,5 millones de dólares. hasta 240 millones de dólares No fue posible cumplir con el plazo para el primer vuelo experimental previsto para 1979.

Hasta la fecha se han construido un total de siete transbordadores, cinco de ellos estaban destinados a vuelos espaciales, dos de los cuales se perdieron en desastres.

¿Qué es una lanzadera? Este es un diseño volador de fabricantes estadounidenses. La palabra "lanzadera" en sí misma significa "lanzadera". Diseñados para lanzamientos repetidos, los transbordadores originalmente estaban destinados a volar de un lado a otro entre la Tierra y su órbita para entregar carga.

El artículo estará dedicado a los transbordadores: naves espaciales, así como a todos los demás transbordadores que existen en la actualidad.

Historia de la creación

Antes de responder a la pregunta de qué es un transbordador, consideremos la historia de su creación. Todo comienza a finales de los años 60 del siglo XX en Estados Unidos, cuando se planteó la cuestión de diseñar un mecanismo espacial reutilizable. Esto se debió a los beneficios económicos. Se esperaba que el uso intensivo de los transbordadores espaciales redujera Altos precios Al espacio.

El concepto preveía la formación de un punto orbital en la Luna, y las misiones en la órbita terrestre debían ser realizadas por naves reutilizables llamadas Transbordador Espacial.

En 1972 se firmaron los documentos que determinaron la apariencia del futuro transbordador.

El programa de diseño ha sido preparado por el norteamericano Rockwell en nombre de la NASA desde 1971. Durante el desarrollo del programa se utilizaron ideas tecnológicas del sistema Apollo. Se diseñaron cinco transbordadores, dos de los cuales no sobrevivieron a los accidentes. Los vuelos se realizaron desde 1981 hasta 2011.

Según los planes de la NASA, se debían realizar 24 lanzamientos al año y cada placa debía realizar hasta 100 vuelos. Pero durante el trabajo sólo se realizaron 135 lanzamientos. El transbordador Discovery se distinguió por el mayor número de vuelos.

Diseño de sistemas

Veamos qué es una lanzadera desde el punto de vista de su diseño. Se lanza mediante un par de propulsores de cohetes y tres motores alimentados con combustible desde un tanque externo de impresionante tamaño.

Las maniobras en órbita se realizan utilizando motores de un sistema especial diseñado para maniobras orbitales. Este sistema incluye los siguientes pasos:

• Dos propulsores de cohetes que funcionan durante dos minutos desde el momento en que se encienden. Dan dirección al barco, luego se separan de él y vuelan hacia el océano usando paracaídas. Después del repostaje, los propulsores se vuelven a poner en funcionamiento.
• Tanque de repostaje con suministro de hidrógeno y oxígeno para motores principales. El tanque también se desecha, pero un poco más tarde, después de 8,5 minutos. Casi todo arde en la atmósfera y sus fragmentos acaban en el espacio oceánico.
• Una nave tripulada que aterriza en órbita y alberga a la tripulación y ayuda en la investigación científica. Una vez completado el programa, el vehículo orbital vuela a la Tierra y aterriza como un planeador en el área asignada para el aterrizaje.

Exteriormente, el transbordador parece un avión, pero en realidad es un planeador pesado. El transbordador no tiene reservas de combustible para sus motores. Los motores funcionan mientras el transbordador está conectado al tanque de combustible. Mientras está en el espacio, así como durante el aterrizaje, la nave utiliza pequeños motores no muy potentes. Se planeó equipar el transbordador con motores a reacción, pero la idea se abandonó debido al alto coste.

La fuerza de sustentación del barco es pequeña; el aterrizaje se produce debido a la energía cinética. La nave pasa de la órbita al cosmódromo. Es decir, sólo tiene una oportunidad de aterrizar. Desafortunadamente, no hay oportunidad de dar la vuelta y hacer un segundo círculo. Por este motivo, la NASA ha construido varios sitios de reserva para el aterrizaje de aviones.

Principios de funcionamiento de los aceleradores.

Los propulsores laterales son dispositivos de propulsor sólido grandes y superpotentes que producen empuje para elevar el transbordador fuera de la zona de lanzamiento y volar a una altitud de 46 km. Dimensiones del acelerador:

• 45,5 m de largo;
• 3,7 m - diámetro;
• 580 mil kg - masa.

No es posible detener los propulsores después del arranque, por lo que se encienden después de que los otros tres motores arrancan correctamente. 75 segundos después del lanzamiento, los propulsores se separan del sistema, vuelan por inercia, alcanzan la altitud máxima y luego aterrizan en el océano mediante paracaídas a una distancia de aproximadamente 226 km del lanzamiento. En este caso, la velocidad de aterrizaje es de 23 m/s. Los especialistas del servicio técnico recogen los aceleradores y los envían a la planta de fabricación, donde son reacondicionados para su reutilización. La reparación y reconstrucción de las lanzaderas también se explica por consideraciones económicas, ya que para crear barco nuevo mucho más caro.

Funciones realizadas

Según los requisitos militares, se suponía que el avión entregaría carga de hasta 30 toneladas y entregaría carga de hasta 14,5 toneladas a la Tierra. Para ello, el compartimento de carga debía tener unas dimensiones de 18 metros de longitud y 4,5 m de diámetro.

El programa espacial no se fijó como objetivo la operación de “bombarderos”. Ni la NASA, ni el Pentágono, ni el Congreso de Estados Unidos confirman tal información. El proyecto Dyna-Soar fue desarrollado con fines de bombardeo. Sin embargo, con el tiempo, se llevaron a cabo actividades de inteligencia en el marco del proyecto. Poco a poco Dyna-Soar se convirtió proyecto de investigación, y en 1963 fue completamente cancelado. Muchos de los resultados de Dyna-Soar se trasladaron al proyecto del transbordador.

Los transbordadores transportaron carga a altitudes de 200 a 500 km, llevaron a cabo numerosos desarrollos científicos, dieron servicio a naves espaciales en puntos orbitales y realizaron trabajos de montaje y restauración. Los transbordadores realizaron vuelos para reparar equipos telescópicos.

En los años 90, los transbordadores participaron en el programa Mir-Shuttle, realizado conjuntamente por Rusia y Estados Unidos. Se realizaron nueve acoplamientos con la estación Mir.

El diseño de las lanzaderas se mejoró constantemente. Durante todo el período de uso de los barcos, se han desarrollado miles de dispositivos.

Los transbordadores ayudaron en la realización del proyecto de formación y con ellos se entregaron muchos módulos a la ISS. Algunos de estos módulos no están equipados con motores y, por lo tanto, no son capaces de moverse y maniobrar de forma autónoma. Para entregarlos a la estación, necesitará un barco de carga o un transbordador. No se puede subestimar el papel de los transbordadores en este sentido.

Algunos datos interesantes

La estancia media de una nave espacial en el espacio es de dos semanas. El vuelo más corto lo realizó el transbordador Columbia y duró poco más de dos días. El viaje más largo del barco Columbia duró 17 días.

La tripulación está formada por entre dos y ocho astronautas, incluidos el piloto y el comandante. Las órbitas del transbordador oscilaron entre 185.643 km.

El programa del Transbordador Espacial fue cancelado en 2011. Existió durante 30 años. Durante todo el período de su funcionamiento se realizaron 135 vuelos. Los transbordadores recorrieron 872 millones de kilómetros y transportaron cargas con un peso total de 1,6 mil toneladas. 355 astronautas visitaron la órbita. El coste de un vuelo fue de aproximadamente 450 millones de dólares. El costo total de todo el programa fue de 160 mil millones de dólares.

El último lanzamiento fue el lanzamiento de Atlantis. En él, la tripulación quedó reducida a cuatro personas.

Como resultado del proyecto, todos los transbordadores fueron cancelados y enviados a un almacén del museo.

Desastres

Los transbordadores espaciales sólo han sufrido dos desastres en toda su historia.

En 1986, el Challenger explotó 73 segundos después del lanzamiento. La causa fue un accidente en un acelerador de combustible sólido. Murió toda la tripulación: siete personas. Los restos del transbordador se quemaron en la atmósfera. Tras el accidente, el programa fue suspendido durante 32 meses.

En 2003 se quemó el transbordador espacial Columbia. La causa fue la destrucción del caparazón protector contra el calor del barco. Murió toda la tripulación: siete personas.

Los dirigentes soviéticos siguieron de cerca el proceso de implementación del programa para la creación y puesta en funcionamiento de los transbordadores espaciales estadounidenses. Este proyecto fue percibido como una amenaza por parte de Estados Unidos. Se ha sugerido que:

• los transbordadores pueden utilizarse como plataformas para armas nucleares;
• Los transbordadores estadounidenses pueden robar satélites de la Unión Soviética de la órbita terrestre.

Como resultado, el gobierno soviético decidió construir su propio mecanismo espacial, con parámetros no inferiores a los estadounidenses.

Además de la Unión Soviética, muchos países, siguiendo a Estados Unidos, comenzaron a diseñar sus propias naves espaciales múltiples. Estos son Alemania, Francia, Japón, China.

Siguiendo al barco estadounidense, se creó en la Unión Soviética la lanzadera Buran. Estaba destinado a realizar tareas militares y pacíficas.

Al principio, el barco fue concebido como una copia exacta del invento americano. Pero durante el proceso de desarrollo surgieron algunas dificultades, por lo que los diseñadores soviéticos tuvieron que buscar sus propias soluciones. Uno de los obstáculos fue la falta de motores similares a los americanos. Más precisamente, en la URSS los motores tenían parámetros técnicos completamente diferentes.

El vuelo de Buran tuvo lugar en 1988. Esto sucedió bajo el control de la computadora de a bordo. El aterrizaje del transbordador determinó el éxito del vuelo, en el que muchos funcionarios de alto rango no creían. La diferencia fundamental entre los transbordadores Buran y los americanos fue que el homólogo soviético podía aterrizar por sí solo. Los barcos estadounidenses no tuvieron esa oportunidad.

Caracteristicas de diseño

"Buran" tenía un tamaño impresionante, al igual que sus homólogos extranjeros. La cabaña tenía capacidad para diez personas.

Una característica importante del diseño fue la carcasa protectora contra el calor, cuyo peso superaba las 7 toneladas.

El espacioso compartimento de carga podía acomodar cargas grandes, incluidos satélites espaciales.

El lanzamiento del barco fue un proceso de dos etapas. En primer lugar, se separaron del barco cuatro misiles y motores. La segunda etapa son los motores con oxígeno e hidrógeno.

Al crear Buran, uno de los principales requisitos fue su reutilización. Sólo el tanque de combustible era desechable. Los propulsores estadounidenses tuvieron la oportunidad de aterrizar en el océano. Los aceleradores soviéticos aterrizaron en las estepas cercanas a Baikonur, por lo que su uso secundario no fue posible.

La segunda característica del Buran era que los motores estaban ubicados en el tanque de combustible y, por lo tanto, se quemaban en el aire. Los diseñadores se enfrentaron a la tarea de hacer que los motores fueran reutilizables, lo que podría reducir el coste del programa de exploración espacial.

Si miras el transbordador (la foto lo muestra) y su homólogo soviético, tienes la impresión de que estos barcos son idénticos. Pero esto es sólo una similitud externa con las diferencias internas fundamentales entre los dos sistemas.

Entonces, analizamos qué es un transbordador. Pero hoy en día esta palabra no se refiere sólo a los barcos destinados a vuelos extraterrestres. La idea del transbordador se materializó en muchos inventos de la ciencia y la tecnología.

coche-barco

Honda lanzó un automóvil llamado Shuttle. Originalmente se produjo para los EE. UU. y se le dio el nombre de Odyssey. Este coche gratuito fue un éxito en el Nuevo Mundo debido a sus excelentes parámetros técnicos.

El Honda Shuttle se lanzó directamente para Europa. Al principio, este era el nombre que se le daba a la camioneta Honda Civic, que parecía una microvan. Pero en 1991 fue retirado de una serie de modificaciones producidas. El nombre "Shuttle" quedó sin reclamar. Y recién en 1994 los fabricantes de maquinaria japoneses lanzaron una nueva minivan con ese nombre. Por qué los fabricantes decidieron optar por ese nombre de modelo, solo podemos adivinarlo. Quizás la idea de un transbordador espacial rápido se le ocurrió a los creadores del automóvil y quisieron crear un automóvil rápido y único.

El Shuttle es una camioneta de 5 puertas con una gran capacidad de cross-country. La carrocería tiene las esquinas redondeadas y la mayor parte de la superficie está acristalada. El salón se distingue por la posibilidad de transformación. Los asientos están dispuestos en tres filas, la última está retraída hacia un nicho. La cabina dispone de aire acondicionado, asientos cómodos y con mucho espacio.

El coche resulta extremadamente cómodo de conducir gracias a las suspensiones delantera y trasera, que consumen mucha energía. El Shuttle cumple con éxito las tareas asignadas en el camino. Sin embargo, este modelo ya no se entregó a Europa y su lugar lo ocupó el Honda Stream.

En desarrollo en 2011, inicia la producción de la línea Fit Shuttle. La línea se basa en el hatchback Honda Fit.

El coche tiene una unidad de 1,5 litros y un híbrido de 1,3 litros. Se fabrican vehículos con tracción delantera y trasera.

El Honda Fit Shuttle se caracteriza por ser un coche económico, espacioso, ergonómico y confortable en la carretera. El coche se conduce muy bien en las calles de las grandes ciudades. Es adecuado para vacaciones familiares y para negocios.

El Honda Fit Shuttle está equipado para cumplir con los más altos requisitos de seguridad. Contiene airbags, ABS, ESP.

"Fit Shuttle" sigue siendo muy popular entre los propietarios de automóviles y tiene las calificaciones más altas.

Junto con los niños

Puede tomar un vuelo en el transbordador estelar con su hijo encendiendo la imagen y comprando un juguete Lego. El primer set con temática espacial fue lanzado por la compañía en 1973. Era un juego en forma de constructor. Desde entonces, se han producido varias series de conjuntos “espaciales”, pertenecientes a diferentes niveles de precios.

El popular set con número de artículo 60078 incluye:

• servicio de transporte;
• satélite espacial;
• figuras de astronautas;
• pegatinas;
• información de montaje.

El paquete muestra una nave espacial, astronautas, el planeta Tierra y su satélite, la Luna. En Lego, la lanzadera es el elemento principal del decorado. Está hecho de piezas blanco con inserciones oscuras y rayas rojas brillantes. Su cabina tiene capacidad para dos figuras de astronautas. Hay dos en el set: un hombre y una mujer. En el barco se sientan uno al lado del otro. Para entrar en la cabina es necesario quitar la parte superior.

El set Lego Shuttle se ha convertido en la encarnación deseada de los sueños de todos los que sueñan con ideas de guerras espaciales. Su componente principal no es un barco ficticio, sino completamente realista. El transbordador espacial recibe críticas positivas sobre sí mismo; se parece mucho a los auténticos barcos estadounidenses que vagaban por el espacio. Con este set único podrá sumergirse en el mundo de los viajes y vuelos espaciales junto con su hijo. Además, puedes jugar no solo con niños, sino también con niñas, porque no en vano el set incluye una figura de una astronauta.

barco robado

La empresa Lego también creó la lanzadera Tydirium, que recuerda a numerosos episodios de Star Wars. En total, la empresa ha producido seis barcos de este tipo desde 2001. Todos difieren en tamaño.

La lanzadera imperial fue robada por los rebeldes y ahora es necesario devolverla. A los pequeños jugadores les esperan emocionantes aventuras con los héroes de los viajes estelares.

El juego incluye minifiguras: Princesa Leia, Han Solo, Chewbacca, Rebels - 2 piezas. La lanzadera en sí está realizada en blanco con inserciones grises. La cabina tiene capacidad para dos figuras y se abre por la parte superior del morro. Detrás de la cabina hay un compartimento de carga. Los fabricantes dicen que el proceso de montaje del transbordador podría tardar de 2 a 6 horas. Con la ayuda de minifiguras, podrás representar muchas escenas emocionantes.

Juegos espaciales para computadora.

Bethesda, inspirada por la idea de explorar el espacio exterior, lanzó el juego Prey para consolas y computadoras con una trama interesante. Se basa en una realidad inexistente en la que el presidente estadounidense John Kennedy sobrevivió después del intento de asesinato y comenzó a desarrollar intensamente proyectos de exploración espacial.

Los extraterrestres del espacio exterior están atacando el planeta Tierra. Se les llama tifones. Estados Unidos y la URSS unen fuerzas en la lucha contra las fuerzas enemigas. Pero la URSS se está derrumbando y sólo Estados Unidos tiene que eliminar a los Typhon. Los científicos pueden controlar los cerebros de los extraterrestres y también adquirir sus habilidades.

Una de las misiones del juego es subirse al transbordador. Para muchos esto es un problema real.

Los jugadores experimentados han conquistado el transbordador en Prey y dan consejos a los recién llegados. Para subir al barco, debes bajar a una de las habitaciones inferiores y encontrar allí la tarjeta de acceso. La llave te ayuda a abrir la puerta y encontrar el ascensor. Debes subir al ascensor, encontrar allí una terminal que se activa y luego aparece un puente. Usando el puente suben al transbordador.

Opciones de autobús

Hoy en día, los transbordadores se llaman no sólo naves espaciales en la realidad y en los juegos, sino también transporte en autobús. Por regla general, se trata de autobuses rápidos que llevan a los pasajeros desde el aeropuerto al hotel, a la estación de metro o viceversa. También puede ser un transporte corporativo que transporta pasajeros a diversos eventos. El horario del transporte se prepara con antelación. Como regla general, se ejecutan con bastante frecuencia, lo cual es extremadamente conveniente.

Así, analizamos la controvertida palabra "transbordador", examinamos todos los ámbitos en los que se utiliza y también citamos historias fascinantes relacionadas con los transbordadores espaciales.

3 de mayo de 2016

Uno de los elementos principales de la exposición en el Museo Nacional Smithsonian del Aire y el Espacio (Centro Udvar Hazy) es el transbordador espacial Discovery. En realidad, este hangar se construyó principalmente para albergar las naves espaciales de la NASA después de la finalización del programa del transbordador espacial. Durante el período de uso activo de los transbordadores, el buque escuela Enterprise se exhibió en el Centro Udvar Hazy, utilizado para pruebas atmosféricas y como modelo dimensional de peso antes de la creación del primer transbordador verdaderamente espacial, el Columbia.

Transbordador espacial Discovery. Durante sus 27 años de servicio, este transbordador viajó al espacio 39 veces.

Naves construidas como parte del programa del Sistema de Transporte Espacial.
diagrama de barco

Desafortunadamente, la mayoría de los ambiciosos planes de la agencia nunca se hicieron realidad. El aterrizaje en la Luna resolvió todos los problemas políticos de Estados Unidos en el espacio en ese momento, y los vuelos al espacio profundo no tenían ningún interés práctico. Y el interés público empezó a desvanecerse. ¿Quién puede recordar inmediatamente el nombre del tercer hombre en la luna? En el momento del último vuelo de la nave espacial Apolo en el marco del programa Soyuz-Apollo en 1975, la financiación de la agencia espacial estadounidense se redujo radicalmente por decisión del presidente Richard Nixon.

Estados Unidos tenía preocupaciones e intereses más apremiantes en la Tierra. Como resultado, se cuestionaron más vuelos tripulados estadounidenses. La falta de financiación y el aumento de la actividad solar también llevaron a la NASA a perder la estación Skylab, un proyecto muy adelantado a su tiempo y que tenía ventajas incluso sobre la actual ISS. La agencia simplemente no tenía barcos ni portaaviones para elevar su órbita a tiempo y la estación se quemó en la atmósfera.

Transbordador espacial Discovery - sección de la nariz
La visibilidad desde la cabina es bastante limitada. Los jets de morro de los motores de control de actitud también son visibles.

Todo lo que la NASA logró hacer en ese momento fue presentar el programa del transbordador espacial como económicamente viable. Se suponía que el transbordador espacial asumiría la responsabilidad de proporcionar vuelos tripulados, lanzar satélites, así como su reparación y mantenimiento. La NASA prometió hacerse cargo de todos los lanzamientos de naves espaciales, incluidos los militares y comerciales, lo que, mediante el uso de una nave espacial reutilizable, podría hacer que el proyecto fuera autosuficiente, sujeto a varias docenas de lanzamientos al año.

Transbordador espacial Discovery: ala y panel de energía
En la parte trasera del transbordador, cerca de los motores, se puede ver el panel de energía a través del cual el barco estaba conectado a la plataforma de lanzamiento; en el momento del lanzamiento, el panel estaba separado del transbordador.

De cara al futuro, diré que el proyecto nunca alcanzó la autosuficiencia, pero en el papel todo parecía bastante bien (tal vez así era la intención), por lo que se asignó dinero para la construcción y el suministro de barcos. Desafortunadamente, la NASA no tuvo la oportunidad de construir una nueva estación; todos los cohetes pesados ​​de Saturno se gastaron en el programa lunar (este último lanzó el Skylab) y no había fondos para la construcción de otros nuevos. Sin estación espacial, el transbordador espacial tenía un tiempo en órbita bastante limitado (no más de 2 semanas).

Además, las reservas de dV de un barco reutilizable eran mucho menores que las de los prescindibles. Uniones soviéticas o Apolos americanos. Como resultado, el transbordador espacial solo pudo entrar en órbitas bajas (hasta 643 km); en muchos sentidos, fue este hecho el que predeterminó que hasta el día de hoy, 42 años después, el último vuelo tripulado al espacio profundo fue y sigue siendo. la misión Apolo 17.

Las fijaciones de las puertas del maletero son claramente visibles. Son bastante pequeños y relativamente frágiles, ya que el compartimento de carga se abrió sólo en condiciones de gravedad cero.

Transbordador espacial Endeavour con bahía de carga abierta. Inmediatamente detrás de la cabina de la tripulación se puede ver el puerto de atraque para el funcionamiento como parte de la ISS.

Los transbordadores espaciales eran capaces de poner en órbita a una tripulación de hasta 8 personas y, dependiendo de la inclinación de la órbita, de 12 a 24,4 toneladas de carga. Y, lo que es más importante, bajar de la órbita cargas que pesen hasta 14,4 toneladas o más, siempre que quepan en el compartimento de carga del barco. Las naves espaciales soviéticas y rusas todavía no tienen tales capacidades. Cuando la NASA publicó datos sobre la capacidad de carga útil de la bahía de carga del transbordador espacial, la Unión Soviética consideró seriamente la idea de robar estaciones y vehículos orbitales soviéticos mediante naves del transbordador espacial. Incluso se propuso equipar las estaciones tripuladas soviéticas con armas para protegerse contra un posible ataque de un transbordador.

Boquillas del sistema de control de actitud del barco. En el revestimiento térmico se ven claramente las huellas de la última entrada del barco a la atmósfera.

Los transbordadores espaciales se utilizaron activamente para los lanzamientos orbitales de vehículos no tripulados, en particular el telescopio espacial Hubble. Disponibilidad de tripulación y oportunidad. trabajo de reparación en órbita permitió evitar situaciones vergonzosas en el espíritu de Phobos-Grunt. El transbordador espacial también trabajó con estaciones espaciales en el marco del programa World-Space Shuttle a principios de los años 90 y hasta hace poco entregaba módulos para la ISS, que no necesitaban estar equipados con un sistema de propulsión propio. Debido al alto costo de los vuelos, el barco no pudo garantizar completamente la rotación de la tripulación y el suministro de la ISS (según lo concebido por los desarrolladores, su tarea principal).

Transbordador espacial Discovery: revestimiento cerámico.
Cada loseta de revestimiento tiene su propio número de serie y designación. A diferencia de la URSS, donde se fabricaban revestimientos cerámicos como reserva para el programa Buran, la NASA construyó un taller donde una máquina especial producía baldosas utilizando un número de serie. tamaños requeridos automáticamente. Después de cada vuelo, hubo que reemplazar varios cientos de estas baldosas.

Diagrama de vuelo del barco

1. Inicio: encendido de los sistemas de propulsión de las etapas I y II, el control de vuelo se realiza desviando el vector de empuje de los motores del transbordador, y hasta una altitud de aproximadamente 30 kilómetros, se proporciona control adicional desviando el volante. Durante la fase de despegue no hay control manual; el barco está controlado por una computadora, similar a un cohete convencional.

2. La separación de los propulsores de propulsor sólido se produce a los 125 segundos de vuelo cuando se alcanza una velocidad de 1390 m/s y una altitud de vuelo de unos 50 km. Para evitar dañar el transbordador, se separan mediante ocho pequeños motores cohete de combustible sólido. A una altitud de 7,6 km, los propulsores abren el paracaídas de frenado y a una altitud de 4,8 km, se abren los paracaídas principales. A los 463 segundos del momento del lanzamiento y a una distancia de 256 km del lugar de lanzamiento, los propulsores de combustible sólido aterrizan y luego son remolcados a la orilla. En la mayoría de los casos, los propulsores se pudieron rellenar y reutilizar.

Grabación de vídeo de un vuelo al espacio desde cámaras de propulsores de combustible sólido.

3. A los 480 segundos de vuelo, el tanque de combustible externo (naranja) se separa, dada la velocidad y altitud de la separación, el rescate y reutilización del tanque de combustible requeriría equiparlo con la misma protección térmica que el propio transbordador, lo que finalmente fue considerado poco práctico. A lo largo de una trayectoria balística, el tanque cae en Tikhiy o océano Indio, colapsando en densas capas de la atmósfera.
4. El vehículo orbital entra en la órbita terrestre baja utilizando los motores del sistema de control de actitud.
5. Ejecución del programa de vuelos orbitales.
6. Impulso retrógrado con propulsores de actitud de hidracina, desorbitando.
7. Planificación en la atmósfera terrestre. A diferencia del Buran, el aterrizaje se realiza sólo manualmente, por lo que el barco no podría volar sin tripulación.
8. Al aterrizar en el cosmódromo, el barco aterriza a una velocidad de unos 300 kilómetros por hora, muy por encima de la velocidad de aterrizaje de los aviones convencionales. Para reducir la distancia de frenado y la carga sobre el tren de aterrizaje, los paracaídas de freno se abren inmediatamente después del aterrizaje.

Sistema de propulsión. La cola del transbordador puede bifurcarse, actuando como freno de aire durante las etapas finales del aterrizaje.

A pesar de las similitudes externas, un avión espacial tiene muy poco en común con un avión; es más bien un planeador muy pesado. El transbordador no tiene reservas de combustible propias para sus motores principales, por lo que los motores sólo funcionan mientras el barco está conectado al tanque de combustible naranja (por eso también los motores están montados asimétricamente). En el espacio y durante el aterrizaje, la nave utiliza sólo motores de control de actitud de baja potencia y dos motores sustentadores alimentados con hidracina (pequeños motores a los lados de los principales).

Había planes para equipar el transbordador espacial con motores a reacción, pero debido al alto costo y la carga útil reducida del barco con el peso de los motores y el combustible, se decidió abandonar los motores a reacción. La fuerza de sustentación de las alas del barco es pequeña y el aterrizaje en sí se realiza únicamente utilizando la energía cinética de la desorbitación. De hecho, la nave se deslizaba desde la órbita directamente al cosmódromo. Por este motivo, el barco sólo tendrá un intento de aterrizar; el transbordador ya no podrá dar la vuelta y entrar en el segundo círculo. Por eso la NASA ha construido varias pistas de aterrizaje de respaldo para transbordadores en todo el mundo.

Transbordador espacial Discovery: escotilla para la tripulación.
Esta puerta se utiliza para el embarque y desembarque de los miembros de la tripulación. La escotilla no está equipada con una esclusa de aire y está bloqueada en el espacio. La tripulación realizó caminatas espaciales y se acopló con la Mir y la ISS a través de una esclusa de aire en el compartimiento de carga en la “parte trasera” de la nave.

Traje sellado para despegue y aterrizaje del transbordador espacial.

Los primeros vuelos de prueba de los transbordadores estaban equipados con asientos eyectables, lo que permitía abandonar el barco en caso de emergencia, pero luego se retiró la catapulta. También se produjo uno de los escenarios de aterrizaje de emergencia, cuando la tripulación abandonó el barco en paracaídas en la última etapa del descenso. El distintivo color naranja del traje fue elegido para facilitar las operaciones de rescate en caso de un aterrizaje de emergencia. A diferencia de un traje espacial, este traje no tiene un sistema de distribución de calor y no está diseñado para paseos espaciales. En caso de despresurización total del barco, incluso con un traje presurizado, las posibilidades de sobrevivir al menos unas horas son escasas.

Transbordador espacial Discovery: chasis y revestimiento cerámico del fondo y del ala.

Traje espacial para trabajar en el espacio exterior del programa Space Shuttle.

Desastres
De los 5 barcos construidos, 2 murieron junto con toda la tripulación.

Misión de desastre del transbordador espacial Challenger STS-51L

El 28 de enero de 1986, el transbordador Challenger explotó 73 segundos después del despegue debido a un fallo en la junta tórica del propulsor sólido del cohete. Un chorro de fuego atravesó una grieta, derritiendo el tanque de combustible y provocando una explosión de hidrógeno líquido y reservas de oxígeno. . Al parecer, la tripulación sobrevivió a la explosión, pero la cabina no estaba equipada con paracaídas ni otros medios de escape y se estrelló en el agua.

Después del desastre del Challenger, la NASA desarrolló varios procedimientos para rescatar a la tripulación durante el despegue y el aterrizaje, pero ninguno de estos escenarios habría podido salvar a la tripulación del Challenger, incluso si se hubiera previsto.

Misión de desastre del transbordador espacial Columbia STS-107
Los restos del transbordador espacial Columbia se queman en la atmósfera.

Una sección del revestimiento térmico del borde del ala resultó dañada durante el lanzamiento dos semanas antes, cuando se cayó un trozo de espuma aislante que cubría el tanque de combustible (el tanque está lleno de oxígeno e hidrógeno líquidos, por lo que la espuma aislante previene la formación de hielo y reduce la evaporación del combustible). ). Este hecho fue advertido, pero no se le dio la debida importancia, basándose en que, en cualquier caso, los astronautas poco podían hacer. Como resultado, el vuelo se desarrolló normalmente hasta la etapa de reingreso el 1 de febrero de 2003.

Aquí se ve claramente que el escudo térmico sólo cubre el borde del ala. (Aquí es donde el Columbia resultó dañado).

Bajo la influencia de las altas temperaturas, las placas de revestimiento térmico se derrumbaron y, a una altitud de unos 60 kilómetros, el plasma de alta temperatura irrumpió en las estructuras de aluminio del ala. Unos segundos más tarde, el ala se hundió a una velocidad de aproximadamente Mach 10, el barco perdió estabilidad y fue destruido por fuerzas aerodinámicas. Antes de que el Discovery apareciera en la exposición del museo, el Enterprise (un transbordador de entrenamiento que sólo realizaba vuelos atmosféricos) se exhibía en el mismo lugar.

La comisión que investigó el incidente cortó un fragmento del ala de la exposición del museo para examinarlo. Se utilizó un cañón especial para disparar trozos de espuma a lo largo del borde del ala y evaluar los daños. Fue este experimento el que ayudó a llegar a una conclusión inequívoca sobre las causas del desastre. En la tragedia también jugó un papel importante el factor humano: los empleados de la NASA subestimaron los daños sufridos por la nave durante la fase de lanzamiento.

Un simple examen del ala en el espacio exterior podría revelar el daño, pero el centro de control no le dio tal orden a la tripulación, creyendo que el problema podría resolverse al regresar a la Tierra, e incluso si el daño fuera irreversible, la tripulación Todavía no podía hacer nada y no tenía sentido preocupar en vano a los astronautas. Aunque no fue así, se estaba preparando el lanzamiento del transbordador Atlantis, que podría utilizarse para una operación de rescate. Un protocolo de emergencia que se adoptará en todos los vuelos posteriores.

Entre los restos de la nave logramos encontrar un vídeo que los astronautas grabaron durante el reingreso. Oficialmente, la grabación finaliza unos minutos antes de que comience el desastre, pero sospecho fuertemente que la NASA decidió no publicar los últimos segundos de vida de los astronautas por razones éticas. La tripulación no sabía acerca de la muerte que los amenazaba; mirando el plasma que ardía fuera de las ventanas de la nave, uno de los astronautas bromeó: "No me gustaría estar afuera en este momento", sin saber que esto es exactamente lo que toda la tripulación La tripulación estaba esperando en tan sólo unos minutos. La vida está llena de oscura ironía.

Terminación del programa

Logotipo de finalización del programa del transbordador espacial (izquierda) y moneda conmemorativa (derecha). Las monedas están hechas de metal que fue enviado al espacio como parte de la primera misión del transbordador espacial Columbia STS-1.

Muerte transbordador espacial Columbia planteó serias dudas sobre la seguridad de los 3 barcos restantes, que en ese momento llevaban más de 25 años en funcionamiento. Como resultado, los vuelos posteriores comenzaron a realizarse con una tripulación reducida y siempre se mantuvo en reserva otro transbordador, listo para el lanzamiento, que podría llevar a cabo una operación de rescate. Combinados con el cambio de énfasis del gobierno de Estados Unidos en la exploración espacial comercial, estos factores llevaron a la desaparición del programa en 2011. El último vuelo del transbordador fue el lanzamiento del Atlantis a la ISS el 8 de julio de 2011.

El programa del Transbordador Espacial ha hecho enormes contribuciones a la exploración espacial y al desarrollo de conocimientos y experiencia sobre la operación en órbita. Sin el transbordador espacial, la construcción de la ISS sería completamente diferente y hoy difícilmente estaría terminada. Por otro lado, existe la opinión de que el programa del transbordador espacial ha frenado a la NASA durante los últimos 35 años, exigiendo grandes costos para el mantenimiento de los transbordadores: el costo de un vuelo fue de unos 500 millones de dólares, en comparación, el lanzamiento de cada uno Soyuz cuesta sólo 75-100.

Las naves consumieron fondos que podrían haberse utilizado para el desarrollo de programas interplanetarios y áreas más prometedoras en la exploración y desarrollo del espacio. Por ejemplo, la construcción de una nave reutilizable o desechable más compacta y económica, para aquellas misiones en las que simplemente no se necesitaba el transbordador espacial de 100 toneladas. Si la NASA hubiera abandonado el transbordador espacial, el desarrollo de la industria espacial estadounidense podría haber sido completamente diferente.

Ahora es difícil decir exactamente cómo, tal vez la NASA simplemente no tuvo otra opción y sin los transbordadores, la exploración espacial civil de Estados Unidos podría haberse detenido por completo. Una cosa se puede decir con confianza: hasta la fecha, el transbordador espacial ha sido y sigue siendo el único ejemplo de un sistema espacial reutilizable exitoso. El Buran soviético, aunque fue construido como una nave espacial reutilizable, solo viajó al espacio una vez, pero esa es una historia completamente diferente.

Tomado de Lénnikov en Visita virtual del Museo Aeroespacial Nacional Smithsonian: Segunda parte

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Las partes resaltadas en negrita se ordenarán al final.

Lanzadera y Buran

Cuando miras fotografías de las naves espaciales aladas "Buran" y "Shuttle", puedes tener la impresión de que son bastante idénticas. Al menos no debería haber diferencias fundamentales. A pesar de su similitud externa, estos dos sistemas espaciales siguen siendo fundamentalmente diferentes.

"Lanzadera"

El Shuttle es una nave espacial de transporte reutilizable (MTSC). El barco tiene tres motores de cohetes líquidos (LPRE) propulsados ​​por hidrógeno. El agente oxidante es oxígeno líquido. Entrar en la órbita terrestre baja requiere una gran cantidad de combustible y oxidante. Por tanto, el depósito de combustible es el elemento más grande del sistema del transbordador espacial. La nave espacial está situada en este enorme tanque y está conectada a él mediante un sistema de tuberías a través de las cuales se suministra combustible y oxidante a los motores del transbordador.

Y aún así, tres potentes motores de una nave alada no son suficientes para ir al espacio. Adjuntos al tanque central del sistema hay dos propulsores de propulsor sólido: los cohetes más poderosos de la historia de la humanidad hasta la fecha. Se necesita la mayor potencia precisamente en el lanzamiento, para mover un barco de varias toneladas y elevarlo a las primeras cuatro docenas y media de kilómetros. Los propulsores de cohetes sólidos asumen el 83% de la carga.

Otro transbordador despega

A una altitud de 45 km, los propulsores de combustible sólido, después de haber agotado todo el combustible, se separan del barco y se lanzan al océano mediante paracaídas. Además, hasta una altitud de 113 km, el transbordador se eleva con la ayuda de tres motores de cohetes. Una vez separado el tanque, la nave vuela durante otros 90 segundos por inercia y luego, durante un breve periodo de tiempo, se encienden dos motores de maniobra orbital que funcionan con combustible autoinflamable. Y el transbordador entra en órbita operativa. Y el tanque entra a la atmósfera, donde se quema. Algunas de sus partes caen al océano.

Departamento de propulsor sólido

Los motores de maniobras orbitales están diseñados, como su nombre indica, para diversas maniobras en el espacio: para cambiar los parámetros orbitales, para amarrar a la ISS o a otras naves espaciales ubicadas en órbita terrestre baja. Por eso, los transbordadores visitaron varias veces el telescopio orbital Hubble para realizar tareas de mantenimiento.

Y por último, estos motores sirven para crear un impulso de frenado al regresar a la Tierra.

La etapa orbital está realizada según el diseño aerodinámico de un monoplano sin cola con un ala baja en forma de delta con un borde de ataque de doble flecha y una cola vertical del diseño habitual. Para el control en la atmósfera se utiliza un timón de dos secciones en la aleta (también hay un freno de aire), elevones en el borde de salida del ala y un flap de equilibrio debajo del fuselaje trasero. El tren de aterrizaje es retráctil, de tres postes, con rueda de morro.

Longitud 37,24 m, envergadura 23,79 m, altura 17,27 m El peso en seco del aparato es de aproximadamente 68 toneladas, despegue - de 85 a 114 toneladas (dependiendo de la misión y la carga útil), aterrizaje con carga de regreso a bordo - 84,26 toneladas.

La característica más importante del diseño del fuselaje es su protección térmica.

En las zonas más sometidas a estrés térmico (temperatura de diseño de hasta 1430º C), se utiliza un compuesto multicapa carbono-carbono. No hay muchos lugares de este tipo, principalmente la punta del fuselaje y el borde de ataque del ala. La superficie inferior de todo el aparato (calentamiento de 650 a 1260º C) está cubierta con baldosas de un material a base de fibra de cuarzo. Las superficies superior y lateral están parcialmente protegidas por tejas aislantes de baja temperatura, donde la temperatura es de 315-650º C; en otros lugares donde la temperatura no supera los 370º C se utiliza material de fieltro recubierto con caucho de silicona.

El peso total de la protección térmica de los cuatro tipos es de 7164 kg.

La etapa orbital tiene una cabina de dos pisos para siete astronautas.

Piso superior de la cabina del transbordador

En caso de un programa de vuelo prolongado o durante operaciones de rescate, pueden viajar hasta diez personas a bordo del transbordador. En la cabina se encuentran los controles de vuelo, los lugares de trabajo y de dormir, la cocina, la despensa, el compartimento sanitario, la esclusa de aire, los puestos de control de operaciones y carga útil y otros equipos. El volumen total sellado de la cabina es de 75 metros cúbicos. m, el sistema de soporte vital mantiene una presión de 760 mm Hg. Arte. y temperatura en el rango de 18,3 - 26,6º C.

Este sistema está hecho en versión abierta, es decir, sin el uso de regeneración de aire y agua. Esta elección se debió a que la duración de los vuelos lanzadera se fijó en siete días, con la posibilidad de aumentarla a 30 días con fondos adicionales. Con una autonomía tan insignificante, instalar equipos de regeneración supondría un aumento injustificado de peso, consumo eléctrico y complejidad de los equipos a bordo.

El suministro de gases comprimidos es suficiente para restablecer la atmósfera normal en la cabina en caso de una despresurización completa o para mantener una presión en la misma de 42,5 mm Hg. Arte. durante 165 minutos con la formación de un pequeño agujero en la carcasa poco después del lanzamiento.

El compartimento de carga mide 18,3 x 4,6 my tiene un volumen de 339,8 metros cúbicos. m está equipado con un manipulador de “tres brazos” de 15,3 m de largo: cuando se abren las puertas del compartimento, los radiadores del sistema de refrigeración giran junto con ellos a la posición de trabajo. La reflectividad de los paneles de los radiadores es tal que permanecen fríos incluso cuando les da el sol.

Qué puede hacer el transbordador espacial y cómo vuela

Si imaginamos el sistema ensamblado volando horizontalmente, vemos el tanque de combustible externo como su elemento central; En la parte superior está acoplado un orbitador y a los lados hay aceleradores. La longitud total del sistema es de 56,1 m y su altura es de 23,34 m. La anchura total está determinada por la envergadura de la etapa orbital, es decir, 23,79 m. La masa máxima de lanzamiento es de unos 2.041.000 kg.

Es imposible hablar de forma tan inequívoca sobre el tamaño de la carga útil, ya que depende de los parámetros de la órbita objetivo y del punto de lanzamiento de la nave. Demos tres opciones. El sistema del transbordador espacial es capaz de mostrar:

29.500 kg cuando se lanza hacia el este desde Cabo Cañaveral (Florida, costa este) a una órbita con una altitud de 185 km y una inclinación de 28º;

11.300 kg cuando se lanza desde el Centro de Vuelos Espaciales. Kennedy en una órbita con una altitud de 500 km y una inclinación de 55º;

14.500 kg cuando se lanza desde la base de la Fuerza Aérea de Vandenberg (California, costa oeste) a una órbita polar a una altitud de 185 km.

Se equiparon dos pistas de aterrizaje para los transbordadores. Si el transbordador aterrizó lejos del puerto espacial, regresó a casa en un Boeing 747.

Boeing 747 lleva el transbordador al puerto espacial

En total se construyeron cinco transbordadores (dos de ellos murieron en desastres) y un prototipo.

Durante el desarrollo, se preveía que los transbordadores realizarían 24 lanzamientos al año y cada uno de ellos realizaría hasta 100 vuelos al espacio. En la práctica, se utilizaron mucho menos: al final del programa en el verano de 2011, se habían realizado 135 lanzamientos, de los cuales Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10.

La tripulación del transbordador está formada por dos astronautas: el comandante y el piloto. La tripulación más numerosa del transbordador estaba formada por ocho astronautas (Challenger, 1985).

Reacción soviética a la creación del Shuttle.

El desarrollo del transbordador causó una gran impresión en los líderes de la URSS. Se creía que los estadounidenses estaban desarrollando un bombardero orbital armado con misiles espacio-tierra. El enorme tamaño del transbordador y su capacidad para devolver a la Tierra una carga de hasta 14,5 toneladas se interpretaron como una clara amenaza de robo de satélites soviéticos e incluso de personal militar soviético. estaciones espaciales escriba "Almaz", que voló en el espacio con el nombre "Salyut". Estas estimaciones eran erróneas, ya que Estados Unidos abandonó la idea de un bombardero espacial en 1962 debido al exitoso desarrollo de una flota de submarinos nucleares y misiles balísticos terrestres.

La Soyuz podría caber fácilmente en el compartimento de carga del Shuttle.

Los expertos soviéticos no podían entender por qué se necesitaban 60 lanzamientos de transbordadores al año: ¡un lanzamiento por semana! ¿De dónde procederían los numerosos satélites y estaciones espaciales para los que se necesitaría el Shuttle? Pueblo soviético que vive dentro de otro. sistema económico, ni siquiera podía imaginar que la dirección de la NASA, que impulsaba enérgicamente el nuevo programa espacial en el gobierno y el Congreso, estuviera impulsada por el miedo a quedarse sin trabajo. El programa lunar estaba a punto de finalizar y miles de especialistas altamente cualificados se quedaron sin trabajo. Y, lo más importante, los respetados y muy bien pagados líderes de la NASA se enfrentaron a la decepcionante perspectiva de separarse de sus oficinas.

Por lo tanto, se preparó una justificación económica sobre los grandes beneficios económicos de las naves espaciales de transporte reutilizables en caso de que se abandonaran los cohetes desechables. Pero era absolutamente incomprensible para el pueblo soviético que el presidente y el Congreso sólo pudieran gastar los fondos nacionales teniendo muy en cuenta las opiniones de sus votantes. En este sentido, en la URSS reinaba la opinión de que los estadounidenses estaban creando una nueva nave espacial para algunas tareas futuras desconocidas, probablemente militares.

Nave espacial reutilizable "Buran"

En la Unión Soviética inicialmente se planeó crear una copia mejorada del Shuttle: el avión orbital OS-120, que pesaba 120 toneladas (el transbordador estadounidense pesaba 110 toneladas cuando estaba completamente cargado). A diferencia del Shuttle, se planeó equipar el Buran con cabina de eyección para dos pilotos y turborreactores para aterrizar en el aeródromo.

La dirección de las fuerzas armadas de la URSS insistió en copiar casi por completo el transbordador. En ese momento, la inteligencia soviética había logrado obtener mucha información sobre la nave espacial estadounidense. Pero resultó que no todo es tan sencillo. Los motores de cohetes domésticos de hidrógeno y oxígeno líquido resultaron ser más grandes y más pesados ​​​​que los estadounidenses. Además, eran inferiores en poder a los de ultramar. Por lo tanto, en lugar de tres motores de cohetes líquidos, fue necesario instalar cuatro. Pero en un avión orbital simplemente no había lugar para cuatro motores de propulsión.

En el caso del transbordador, el 83% de la carga en el momento del lanzamiento fue transportada por dos propulsores de combustible sólido. La Unión Soviética no logró desarrollar misiles de combustible sólido tan potentes. Misiles de este tipo se utilizaron como portadores balísticos. cargas nucleares con base marítima y terrestre. Pero estaban muy, muy por debajo de la potencia requerida. Por lo tanto, los diseñadores soviéticos tenían la única opción: utilizar cohetes líquidos como aceleradores. En el marco del programa Energia-Buran, se crearon muy exitosos RD-170 de queroseno y oxígeno, que sirvieron como alternativa a los aceleradores de combustible sólido.

La propia ubicación del cosmódromo de Baikonur obligó a los diseñadores a aumentar la potencia de sus vehículos de lanzamiento. Se sabe que cuanto más cerca esté el lugar de lanzamiento del ecuador, mayor será la carga que el mismo cohete puede poner en órbita. ¡El cosmódromo americano de Cabo Cañaveral tiene una ventaja del 15% sobre Baikonur! Es decir, si un cohete lanzado desde Baikonur puede levantar 100 toneladas, cuando se lance desde Cabo Cañaveral pondrá en órbita 115 toneladas.

Las condiciones geográficas, las diferencias en tecnología, las características de los motores creados y los diferentes enfoques de diseño influyeron en la apariencia del Buran. A partir de todas estas realidades se desarrolló un nuevo concepto y un nuevo vehículo orbital OK-92, que pesa 92 toneladas. Se transfirieron cuatro motores de oxígeno-hidrógeno al tanque de combustible central y se obtuvo la segunda etapa del vehículo de lanzamiento Energia. En lugar de dos propulsores de combustible sólido, se decidió utilizar cuatro cohetes de combustible líquido de queroseno y oxígeno con motores RD-170 de cuatro cámaras. Medio de cuatro cámaras con cuatro boquillas. diametro largo extremadamente difícil de hacer. Por lo tanto, los diseñadores van a complicar y hacer el motor más pesado, diseñándolo con varias boquillas más pequeñas. Tantas toberas como cámaras de combustión hay con un montón de tuberías de suministro de combustible y oxidante y todos los “amarres”. Esta conexión se realizó según el esquema tradicional "real", similar a los "uniones" y los "estes", y se convirtió en la primera etapa de la "Energía".

"Buran" en vuelo

La nave alada Buran se convirtió en la tercera etapa del vehículo de lanzamiento, como la misma Soyuz. La única diferencia es que el Buran estaba ubicado en el costado de la segunda etapa y la Soyuz en la parte superior del vehículo de lanzamiento. Así resultó esquema clásico sistema espacial desechable de tres etapas, con la única diferencia de que la nave orbital era reutilizable.

La reutilización fue otro problema del sistema Energia-Buran. Para los estadounidenses, los transbordadores estaban diseñados para 100 vuelos. Por ejemplo, los motores de maniobras orbitales podrían soportar hasta 1.000 activaciones. Después del mantenimiento preventivo, todos los elementos (excepto el tanque de combustible) estaban aptos para el lanzamiento al espacio.

El acelerador de combustible sólido fue seleccionado por un barco especial

Los propulsores de combustible sólido fueron lanzados en paracaídas al océano, recogidos por embarcaciones especiales de la NASA y entregados a la planta del fabricante, donde se les realizó mantenimiento y se llenaron de combustible. El propio Shuttle también se sometió a minuciosas inspecciones, mantenimiento y reparaciones.

El ministro de Defensa, Ustinov, en un ultimátum, exigió que el sistema Energia-Buran fuera lo más reutilizable posible. Por lo tanto, los diseñadores se vieron obligados a abordar este problema. Formalmente, los propulsores laterales se consideraban reutilizables y aptos para diez lanzamientos.. Pero, en realidad, las cosas no llegaron a este punto por muchas razones. Tomemos, por ejemplo, el hecho de que los propulsores estadounidenses cayeron al océano y los propulsores soviéticos cayeron en la estepa kazaja, donde las condiciones de aterrizaje no eran tan benignas como las cálidas aguas del océano. Y un cohete líquido es una creación más delicada. que el combustible sólido. "Buran" también fue diseñado para 10 vuelos.

En general, un sistema reutilizable no funcionó, aunque los logros fueron evidentes. La nave orbital soviética, liberada de grandes motores de propulsión, recibió motores más potentes para maniobrar en órbita. Lo cual, si se utilizaba como “cazabombardero” espacial, le otorgaba grandes ventajas. Y además motores turborreactores para vuelo y aterrizaje en la atmósfera. Además, se creó un potente cohete cuya primera etapa utiliza combustible de queroseno y la segunda, hidrógeno. Este es exactamente el tipo de cohete que necesitaba la URSS para ganar la carrera lunar. "Energia" en sus características era casi equivalente al cohete estadounidense Saturno 5 que envió el Apolo 11 a la Luna.

"Buran" tiene un gran parecido externo con el "Shuttle" estadounidense. El barco está construido según el diseño de un avión sin cola con un ala delta de barrido variable y tiene controles aerodinámicos que operan durante el aterrizaje después de volver a penetrar en densas capas de la atmósfera: timón y elevones. Era capaz de realizar un descenso controlado en la atmósfera con una maniobra lateral de hasta 2000 kilómetros.

La longitud del "Buran" es de 36,4 metros, la envergadura es de unos 24 metros y la altura del barco sobre el chasis es de más de 16 metros. El peso de lanzamiento del barco es de más de 100 toneladas, de las cuales 14 toneladas son de combustible. Una cabina sellada y totalmente soldada para la tripulación y la mayor parte del equipo de apoyo al vuelo como parte del complejo espacial y de cohetes, vuelo autónomo a pie en órbita, descenso y aterrizaje. El volumen de la cabina es de más de 70 metros cúbicos.

Al volver a las densas capas de la atmósfera, las zonas más intensas de la superficie del barco se calientan hasta 1600 grados, mientras que el calor llega directamente a la superficie. Toda estructura del barco no debe superar los 150 grados. Пoэтoму «Буран» oтличaлa мoщнaя тeплoвaя зaщитa, oбecпeчивaющaя нoрмaльныe тeмпeратурныe уcлoвия для конcтрукции корa бля при прoхoждeнии плoтных cлoев atмocфeры вo врeмя пocадки.

El revestimiento termoprotector de más de 38.000 baldosas está fabricado con materiales especiales: fibra de cuarzo, fibras orgánicas resistentes a altas temperaturas y, en parte, material a base de carbono. La armadura cerámica tiene la capacidad de acumular calor sin dejarlo pasar al casco del barco. El peso total de esta armadura era de unas 9 toneladas.

La longitud del compartimento de carga del Buran es de unos 18 metros. Su espacioso compartimento de carga podía albergar una carga útil de hasta 30 toneladas. Allí fue posible colocar naves espaciales de gran tamaño: grandes satélites, bloques de estaciones orbitales. El peso de aterrizaje del barco es de 82 toneladas.

"Buran" estaba equipado con todos los sistemas y equipos necesarios para el vuelo automático y tripulado. Estos incluyen equipos de navegación y control, sistemas de radio y televisión, dispositivos automáticos de control térmico y un sistema de soporte vital para la tripulación, y mucho, mucho más.

Cabaña Burán

La instalación de motores principales, dos grupos de motores para maniobrar, se encuentran al final del compartimento de cola y en la parte delantera del casco.

El 18 de noviembre de 1988, Buran emprendió su vuelo al espacio. Fue lanzado utilizando el vehículo de lanzamiento Energia.

Después de entrar en la órbita terrestre baja, Buran realizó 2 órbitas alrededor de la Tierra (en 205 minutos) y luego comenzó su descenso a Baikonur. El aterrizaje se realizó en el aeródromo especial de Yubileiny.

El vuelo fue automático y no había tripulación a bordo. El vuelo orbital y el aterrizaje se realizaron mediante un ordenador de a bordo y un software especial. El modo de vuelo automático fue la principal diferencia con el transbordador espacial, en el que los astronautas realizan aterrizajes manuales. El vuelo de Buran fue incluido en el Libro Guinness de los Récords como único (anteriormente nadie había aterrizado una nave espacial en modo completamente automático).

El aterrizaje automático de un gigante de 100 toneladas es algo muy complicado. No hicimos ningún hardware, solo software modo de aterrizaje: desde el momento de alcanzar (durante el descenso) una altitud de 4 km hasta detenerse en la pista de aterrizaje. Intentaré contaros muy brevemente cómo se hizo este algoritmo.

Primero, el teórico escribe un algoritmo en el lenguaje nivel alto y comprueba su funcionamiento en ejemplos de prueba. Este algoritmo, escrito por una sola persona, es "responsable" de una operación relativamente pequeña. Luego se combina en un subsistema y se arrastra a un soporte de modelado. En el stand, “alrededor” del algoritmo integrado en funcionamiento, hay modelos: un modelo de la dinámica del dispositivo, modelos de actuadores, sistemas de sensores, etc. También están escritos en un lenguaje de alto nivel. Así, el subsistema algorítmico se prueba en un “vuelo matemático”.

Luego, los subsistemas se ensamblan y se prueban nuevamente. Y luego los algoritmos se "traducen" de un lenguaje de alto nivel al lenguaje de una computadora de a bordo. Para probarlos, ya en forma de programa de a bordo, existe otro stand de modelismo, que incluye un ordenador de a bordo. Y a su alrededor se construye lo mismo: modelos matemáticos. Por supuesto, están modificados en comparación con los modelos en una posición puramente matemática. El modelo “gira” en una gran computadora de uso general. No olvide que estábamos en la década de 1980, las computadoras personales recién comenzaban y tenían muy poca potencia. Era la época de las mainframes, teníamos un par de EC-1061. Y para conectar el vehículo de a bordo con el modelo matemático en el ordenador central se necesita un equipo especial, que también se necesita como parte del soporte para diversas tareas.

A este soporte lo llamamos seminatural; después de todo, además de todas las matemáticas, tenía una computadora de a bordo real. Implementó un modo de funcionamiento de los programas a bordo muy cercano al tiempo real. Se necesita mucho tiempo para explicarlo, pero para la computadora de a bordo era indistinguible del tiempo real "real".

Algún día me reuniré y escribiré cómo funciona el modo de modelado seminatural, para este y otros casos. Por ahora, sólo quiero explicar la composición de nuestro departamento: el equipo que hizo todo esto. Tenía un departamento integral que se ocupaba de los sistemas de sensores y actuadores involucrados en nuestros programas. Había un departamento de algorítmica; de hecho, escribían algoritmos integrados y los elaboraban en un banco matemático. Nuestro departamento se ocupaba de a) traducir programas al lenguaje informático, b) crear equipos especiales para un stand seminatural (aquí es donde trabajé) yc) programas para este equipo.

Nuestro departamento incluso contó con sus propios diseñadores para crear la documentación para la fabricación de nuestros bloques. Y también hubo un departamento involucrado en la operación del citado gemelo EC-1061.

El producto final del departamento y, por tanto, de toda la oficina de diseño en el marco del tema "tormentoso", fue un programa en cinta magnética (¡década de 1980!), que se decidió seguir desarrollando.

El siguiente es el stand del desarrollador del sistema de control. Al fin y al cabo, está claro que el sistema de control de un avión no es sólo un ordenador de a bordo. Este sistema fue creado por una empresa mucho más grande que la nuestra. Ellos fueron los desarrolladores y "propietarios" de la computadora digital a bordo; la llenaron con muchos programas que realizaban toda la gama de tareas para controlar el barco, desde la preparación previa al lanzamiento hasta la parada de los sistemas después del aterrizaje. Y para nosotros, nuestro algoritmo de aterrizaje, en esa computadora de a bordo solo se asignaba una parte del tiempo de la computadora; otros sistemas de software trabajaban en paralelo (más precisamente, diría, casi en paralelo). Después de todo, si calculamos la trayectoria de aterrizaje, esto no significa que ya no necesitemos estabilizar el dispositivo, encender y apagar todo tipo de equipos, mantener las condiciones térmicas, generar telemetría, etc., etc., etc. en...

Sin embargo, volvamos a resolver el modo de aterrizaje. Después de realizar pruebas en una computadora de a bordo redundante estándar como parte de todo el conjunto de programas, este conjunto fue llevado al stand de la empresa que desarrolló la nave espacial Buran. Y había un stand llamado de tamaño completo, en el que estaba involucrado un barco entero. Cuando los programas se estaban ejecutando, agitaba los elevones, tarareaba los discos, etc. Y las señales procedían de acelerómetros y giroscopios reales.

Luego vi bastante de todo esto en el acelerador Breeze-M, pero por ahora mi papel era muy modesto. No viajé fuera de mi oficina de diseño...

Entonces, revisamos el stand de tamaño completo. ¿Crees que eso es todo? No.

El siguiente fue el laboratorio de vuelo. Se trata de un Tu-154, cuyo sistema de control está configurado de tal manera que el avión reacciona a las entradas de control generadas por el ordenador de a bordo, como si no fuera un Tu-154, sino un Buran. Por supuesto, es posible “volver” rápidamente al modo normal. "Buransky" se encendió sólo durante el experimento.

La culminación de las pruebas fueron 24 vuelos del prototipo Buran, realizado específicamente para esta etapa. Se llamaba BTS-002, tenía 4 motores del mismo Tu-154 y podía despegar desde la propia pista. Aterrizó durante las pruebas, por supuesto, con los motores apagados; después de todo, "en el estado" en que la nave espacial aterriza en modo planeo, no tiene ningún motor atmosférico.

La complejidad de este trabajo, o más precisamente, de nuestro complejo algorítmico de software, puede ilustrarse con esto. En uno de los vuelos de BTS-002. voló “según el programa” hasta que el tren de aterrizaje principal tocó la pista. Luego el piloto tomó el control y bajó el tren de morro. Luego, el programa se encendió nuevamente y condujo el dispositivo hasta que se detuvo por completo.

Por cierto, esto es bastante comprensible. Mientras el dispositivo está en el aire, no tiene restricciones de rotación alrededor de los tres ejes. Y gira, como era de esperar, alrededor del centro de masa. Aquí tocó la tira con las ruedas de los bastidores principales. ¿Lo que está sucediendo? La rotación del rollo ahora es imposible. La rotación del paso ya no se produce alrededor del centro de masa, sino alrededor de un eje que pasa por los puntos de contacto de las ruedas, y sigue siendo libre. Y la rotación a lo largo del rumbo ahora está determinada de forma compleja por la relación entre el par de control del timón y la fuerza de fricción de las ruedas sobre la banda.

Este es un modo tan difícil, tan radicalmente diferente de volar y correr por la pista "en tres puntos". Porque cuando la rueda delantera cae sobre la pista, entonces, como en el chiste: nadie gira en ninguna parte...

En total, se planeó construir 5 naves orbitales. Además de "Buran", "Storm" y casi la mitad de "Baikal" estaban casi listos. Otros dos barcos que se encuentran en las etapas iniciales de producción no han recibido nombres. El sistema Energia-Buran tuvo mala suerte: nació en un momento desafortunado para él. La economía de la URSS ya no podía financiar costosos programas espaciales. Y algún tipo de destino persiguió a los cosmonautas que se preparaban para volar en el Buran. Los pilotos de pruebas V. Bukreev y A. Lysenko murieron en accidentes aéreos en 1977, incluso antes de unirse al grupo de cosmonautas. En 1980 murió el piloto de pruebas O. Kononenko. En 1988 murieron A. Levchenko y A. Shchukin. Después del vuelo de Buran, R. Stankevicius, el segundo piloto del vuelo tripulado de la nave espacial alada, murió en un accidente aéreo. I. Volk fue nombrado primer piloto.

Buran tampoco tuvo suerte. Después del primer y único vuelo exitoso, el barco fue almacenado en un hangar en el cosmódromo de Baikonur. El 12 de mayo de 2002 se derrumbó el techo del taller en el que se encontraban los modelos Buran y Energia. Con este triste acorde terminó la existencia de la nave espacial alada, que tanta esperanza mostraba.

Con programas aproximadamente equivalentes en costo, por alguna razón etapa orbital: la propia nave espacial Buran tenía inicialmente recurso declarado de 10 vuelos frente a 100 del Shuttle. Ni siquiera se explica por qué esto es así. Las razones parecen muy desagradables. Sobre el orgullo por el hecho de que "nuestro Buran aterrizó automáticamente, pero los Pindos no pudieron hacer eso"... ¿Y el objetivo de esto, y desde el primer vuelo confiar en la automatización primitiva, arriesgándose a romper un dispositivo jodidamente caro (Shuttle)? El costo de esta “jodida” es demasiado alto. Y además. ¿Por qué deberíamos confiar en nuestra palabra de que el vuelo es verdaderamente no tripulado? Ay, “eso nos dijeron”...

Ah, ¿la vida de un astronauta está por encima de todo, dices? Sí, no me digas... Creo que los Pindo también podrían hacerlo, pero al parecer pensaban diferente. ¿Por qué creo que podrían? Porque lo sé: precisamente en aquellos años ya estaban funcionó(en realidad trabajaron, no solo "volaron") un vuelo completamente automático de un Boeing 747 (sí, el mismo al que está adjunto el Shuttle en la foto) desde Florida, Fort Lauderdale a Alaska a Anchorage, es decir, a través de todo el continente. . En 1988 (se trata de la cuestión de los terroristas supuestamente suicidas que secuestraron los aviones del 11 de septiembre. Bueno, ¿me entiendes?) Pero en principio se trata de dificultades del mismo orden (aterrizar el transbordador en modo automático y despegar). ganando aterrizaje escalonado de un pesado V-747, que como se ve en la foto equivale a varios Shuttle).

El nivel de nuestro retraso tecnológico se refleja claramente en la fotografía del equipamiento a bordo de las cabinas de la nave espacial en cuestión. Mire de nuevo y compare. Todo esto lo escribo, lo repito: por objetividad y no por “adulación a Occidente”, que nunca he padecido.
Como punto. Ahora éstos también han sido destruidos, ya industrias electrónicas irremediablemente rezagadas.

¿Con qué están equipados entonces los tan cacareados "Topol-M", etc.? ¡No lo sé! ¡Y nadie lo sabe! Pero no el tuyo; esto se puede decir con seguridad. Y todo esto "no es nuestro" bien puede rellenarse (por supuesto, obviamente) con "marcadores" de hardware, y en el momento adecuado todo se convertirá en un montón de metal muerto. Todo esto también se resolvió en 1991, cuando la Tormenta del Desierto y los sistemas de defensa aérea iraquíes fueron desactivados de forma remota. Parecen franceses.

Por lo tanto, cuando veo el próximo video de "Secretos militares" con Prokopenko, o algo más sobre "levantarse de las rodillas", "mierda analógica" en relación con los nuevos prodigios de alta tecnología del campo de los cohetes, el espacio y la aviación. -tech, entonces… No, no sonrío, no hay nada por qué sonreír. Pobre de mí. El espacio soviético está irremediablemente jodido por su sucesor. Y todos estos informes victoriosos hablan de todo tipo de "avances" - para chaquetas acolchadas alternativas

Lanzaderas. Programa del transbordador espacial. Descripción y especificaciones técnicas.

Una nave espacial de transporte reutilizable es una nave espacial tripulada diseñada para ser reutilizable y reutilizable después de regresar del espacio interplanetario o celeste.

El desarrollo del programa del transbordador fue realizado por el norteamericano Rockwell, por encargo de la NASA, en 1971.

Hoy en día, sólo dos estados tienen experiencia en la creación y operación de naves espaciales. de este tipo– estos son Estados Unidos y Rusia. Estados Unidos está orgulloso de la creación de toda una serie de transbordadores espaciales, así como de proyectos más pequeños en el marco del programa espacial X-20 Dyna Soar, NASP, VentureStar. En la URSS y Rusia, se diseñó el Buran, así como los más pequeños Spiral, LKS, Zarya, MAKS y Clipper.

La operación de la nave espacial reutilizable "Buran" en la URSS/Rusia fracasó debido a condiciones económicas extremadamente desfavorables. En Estados Unidos, de 1981 a 2011, se realizaron 135 vuelos, en los que participaron 6 transbordadores: Enterprise (no voló al espacio), Columbia, Discovery, Challenger, Atlantis y Endeavor. El uso intensivo de transbordadores sirvió para poner en órbita las estaciones inseparables Spacelab y Seishab, así como para llevar carga y tripulaciones de transporte a la ISS. Y esto a pesar de los desastres del Challenger en 1983 y del Columbia en 2003.

El transbordador espacial incluye tres componentes:

Una nave espacial, un avión cohete orbital (orbitador), adaptado para su lanzamiento a órbita.

Depósito de combustible externo con suministro de hidrógeno líquido y oxígeno para los motores principales.

Dos propulsores de cohetes sólidos, la vida operativa es de 126 segundos después del lanzamiento.

Los propulsores de cohetes sólidos se lanzan al agua mediante paracaídas y quedan listos para el siguiente uso.

El Space Shuttle Side Booster (SRB) es un propulsor de cohete sólido, dos de los cuales se utilizan para el lanzamiento y el vuelo del transbordador. Proporcionan el 83% del empuje de lanzamiento del transbordador espacial. Es el motor de cohete sólido más grande y potente jamás volado, y el cohete más grande diseñado y construido para uso repetido. Los propulsores laterales proporcionan el empuje principal para levantar el sistema del transbordador espacial de la plataforma de lanzamiento y elevarlo a una altitud de 46 km. Además, ambos motores soportan el peso del tanque externo y del orbitador, transfiriendo las cargas a través de sus estructuras a la plataforma de lanzamiento móvil. La longitud del acelerador es de 45,5 m, el diámetro es de 3,7 m, el peso de lanzamiento es de 580 mil kg, de los cuales 499 mil kg son combustible sólido y el resto corresponde a la estructura del acelerador. La masa total de los propulsores es el 60% de toda la estructura (propulsores laterales, tanque de combustible principal y lanzadera)

El empuje inicial de cada propulsor es de aproximadamente 12,45 MN (esto es 1,8 veces más que el empuje del motor F-1 utilizado en el cohete Stourn 5 para vuelos a la Luna), 20 segundos después del lanzamiento el empuje aumenta a 13,8 MN (1400 tf). Detenerlos después de su botadura es imposible, por lo que se botan tras confirmar el correcto funcionamiento de los tres motores principales del propio barco. 75 segundos después de separarse del sistema a una altitud de 45 km, los propulsores, continuando su vuelo por inercia, alcanzan su altitud máxima de vuelo (aproximadamente 67 km), después de lo cual, utilizando un sistema de paracaídas, aterrizan en el océano, a una altitud de 45 km. distancia de unos 226 km desde el lugar de lanzamiento. El amerizaje se produce en posición vertical, con una velocidad de aterrizaje de 23 m/s. Los barcos de servicio técnico recogen los propulsores y los entregan a la planta de fabricación para su recuperación y reutilización.

Diseño de aceleradores laterales.

Los propulsores laterales incluyen: el motor (incluyendo la carcasa, el combustible, el sistema de encendido y la boquilla), elementos estructurales, sistemas de separación, sistema de guía, sistema de aviónica de rescate, dispositivos pirotécnicos, sistema de frenado, sistema de control del vector de empuje y sistema de autodestrucción de emergencia.

El bastidor inferior de cada acelerador se fija al depósito exterior mediante dos soportes oscilantes laterales y una sujeción diagonal. En la parte superior, cada SRB está unido al tanque externo por el extremo delantero del cono de nariz. En la plataforma de lanzamiento, cada SRB está asegurado a la plataforma de lanzamiento móvil mediante cuatro piroboltos rompibles en el lanzamiento en el faldón inferior del propulsor.

El diseño de los aceleradores consta de cuatro segmentos de acero fabricados individualmente. Estos SRB se ensamblan en pares en la planta de fabricación y se transportan por ferrocarril al Centro Espacial Kennedy para su ensamblaje final. Los segmentos se mantienen unidos mediante un anillo, una abrazadera y pasadores, y están sellados con tres juntas tóricas (sólo se utilizaron dos antes del desastre del Challenger en 1986) y un devanado resistente al calor.

El combustible consiste en una mezcla de peclorato de amonio (oxidante, 69,9 % en peso), aluminio (combustible, 16 %), óxido de hierro (catalizador, 0,4 %), polímero (como en: PBAN o en: HTPB, que sirve como aglutinante, estabilizador y combustible adicional, 12,04%) y endurecedor epoxi (1,96%). El impulso específico de la mezcla es de 242 segundos al nivel del mar y de 268 en el vacío.

El transbordador se lanza verticalmente, utilizando todo el empuje de sus motores de propulsión y la potencia de dos propulsores de cohetes sólidos, que crean aproximadamente el 80% del empuje de lanzamiento del sistema. 6,6 segundos antes de la hora de inicio programada (T), se encienden tres motores principales, los motores se encienden secuencialmente con un intervalo de 120 milisegundos. Después de tres segundos, los motores alcanzan la potencia de arranque total (100%) de empuje. Exactamente en el momento del lanzamiento (T=0), los aceleradores laterales producen un encendido simultáneo y se detonan ocho dispositivos pirotécnicos, asegurando el sistema al complejo de lanzamiento. El sistema comienza a subir. Posteriormente, el sistema gira en cabeceo, rotación y guiñada para alcanzar el acimut de la inclinación orbital objetivo. El cabeceo disminuye gradualmente (la trayectoria se desvía de la vertical al horizonte, en un patrón de "retroceso hacia abajo"), se realizan varias aceleraciones breves de los motores principales para reducir las cargas dinámicas en la estructura. En momentos de máxima presión aerodinámica (Max Q), la potencia de los motores principales se reduce al 72%. Las sobrecargas en esta etapa de recuperación del sistema son (máximo) de aproximadamente 3 G.

126 segundos después de ascender a una altitud de 45 km, los propulsores laterales se desconectan del sistema. El ascenso adicional lo realizan los motores de propulsión del transbordador, que funcionan con un tanque de combustible externo. Terminan su trabajo cuando el barco alcanza una velocidad de 7,8 km/s a una altitud de más de 105 km antes de que se agote por completo el combustible. 30 segundos después de parar los motores, se separa el depósito de combustible externo.

90 s después de la separación del tanque, se da un impulso de aceleración para una mayor inserción en órbita en el momento en que la nave alcanza el apogeo del movimiento a lo largo de la trayectoria balística. La aceleración adicional requerida se realiza encendiendo brevemente los motores del sistema de maniobra orbital. En casos especiales, para realizar esta tarea, se utilizaron dos activaciones sucesivas de los motores para acelerar (el primer pulso aumentó la altura del apogeo, el segundo formó una órbita circular). Este perfil de vuelo evita dejar el tanque en la misma órbita que el propio transbordador. El tanque cae y avanza en una trayectoria balística hacia el Océano Índico. En caso de que no se pueda producir el impulso de seguimiento, la nave es capaz de realizar una ruta de una órbita a lo largo de una trayectoria muy baja y regresar a la base.

En cualquier etapa del vuelo, se proporciona una terminación de emergencia del vuelo mediante los procedimientos adecuados.

Una vez formada la órbita de referencia baja (una órbita circular con una altitud de unos 250 km), se vierte el combustible restante de los motores principales y se evacuan sus líneas de combustible. La nave adquiere su orientación axial. Las puertas del compartimento de carga se abren, regulando térmicamente el barco. Los sistemas de la nave se ponen en configuración de vuelo orbital.

La plantación consta de varias etapas. El primero es la emisión de un impulso de frenado para salir de órbita, aproximadamente media órbita antes del lugar de aterrizaje; en este momento el transbordador avanza hacia adelante en posición invertida. Los motores de maniobra orbital funcionan durante aproximadamente 3 minutos durante este tiempo. La velocidad característica del transbordador, restada de la velocidad orbital del transbordador, es de 322 km/h. Este frenado es suficiente para llevar el perigeo orbital a la atmósfera. A continuación se realiza un giro de cabeceo, tomando la orientación necesaria para la entrada a la atmósfera. Al entrar en la atmósfera, la nave entra con un ángulo de ataque de unos 40°. Manteniendo este ángulo de cabeceo, la nave realiza varias maniobras en forma de S con un balanceo de 70°, reduciendo efectivamente la velocidad en la atmósfera superior (incluida la tarea de minimizar la sustentación del ala, que no es deseable en esta etapa). Los astronautas experimentan una fuerza g máxima de 1,5 g. Después de reducir la mayor parte de la velocidad orbital, la nave continúa descendiendo como un planeador pesado con baja calidad aerodinámica, reduciendo gradualmente el cabeceo. La velocidad vertical del transbordador durante la fase de descenso es de 50 m/s. El ángulo de la trayectoria de planeo en el aterrizaje también es bastante grande: entre 17 y 19°. A una altitud de unos 500 m, el barco se nivela y se extiende el tren de aterrizaje. En el momento de tocar la pista, la velocidad es de unos 350 km/h, después de lo cual se aplican los frenos y se suelta el paracaídas de frenado.

La duración estimada de la estancia de la nave espacial en órbita es de dos semanas. El transbordador Columbia realizó su viaje más largo en noviembre de 1996: 17 días, 15 horas y 53 minutos. El viaje más corto también lo realizó el transbordador Columbia en noviembre de 1981: 2 días, 6 horas y 13 minutos. Como regla general, los vuelos de estos barcos duraban de 5 a 16 días.

La tripulación más pequeña está formada por dos astronautas, un comandante y un piloto. La tripulación más numerosa del transbordador estaba formada por ocho astronautas (Challenger, 1985). Normalmente, la tripulación de la nave espacial está formada por cinco o siete astronautas. No hubo lanzamientos no tripulados.

La órbita de los transbordadores en los que se encontraban oscilaba aproximadamente entre 185 y 643 km.

La carga útil puesta en órbita depende de los parámetros de la órbita objetivo a la que se lanza el barco. La masa máxima de carga útil que se puede enviar al espacio cuando se lanza a una órbita terrestre baja con una inclinación de aproximadamente 28° (la latitud del Centro Espacial Cañaveral) es de 24,4 toneladas. Al lanzarse a órbitas con una inclinación de más de 28°, la masa de carga útil permitida puede reducirse correspondientemente (por ejemplo, al lanzarse a una órbita polar, la capacidad de carga útil del transbordador se redujo a la mitad a 12 toneladas).

El peso máximo de un transbordador espacial cargado en órbita es de 120 a 130 toneladas. Desde 1981, el transbordador ha puesto en órbita más de 1.370 toneladas de carga útil.

La masa máxima de carga entregada desde la órbita es de hasta 14.400 kg.

Como resultado, hasta el 21 de julio de 2011, los transbordadores habían completado 135 vuelos, de los cuales: Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10.

El proyecto del transbordador espacial se remonta a 1967, cuando aún faltaba más de un año para el programa Apolo. Se trataba de una revisión de las perspectivas de los vuelos espaciales tripulados tras el fin del programa lunar de la NASA.

El 30 de octubre de 1968, los dos centros emblemáticos de la NASA (Houston y el Centro Espacial Marshall en Huntsville) ofrecieron a las compañías espaciales la oportunidad de crear un sistema espacial reutilizable, que se esperaba que redujera los costos de la agencia espacial en condiciones de uso intensivo.

Septiembre de 1970 es la fecha de registro de dos borradores detallados de probables programas por parte del Space Task Force bajo el liderazgo del vicepresidente de los Estados Unidos, S. Agnew, creados específicamente para determinar los próximos pasos en la exploración espacial.

El gran proyecto incluía:

? transbordadores espaciales;

Remolcadores orbitales;

Una gran estación orbital en órbita terrestre (hasta 50 tripulantes);

Pequeña estación orbital en órbita de la Luna;

Creación de una base habitable en la Luna;

Expediciones tripuladas a Marte;

Aterrizando personas en la superficie de Marte.

El pequeño proyecto implicaba la creación únicamente de una gran estación orbital en órbita terrestre. Pero en ambos proyectos estaba claro que los vuelos orbitales, como el suministro de estaciones, la puesta en órbita de carga para expediciones de larga distancia o bloques de barcos para vuelos de larga distancia, los cambios de tripulación y otras tareas en la órbita terrestre, debían ser realizados por un sistema reutilizable, que se llamó Space Shuttle.

Había planes para crear un transbordador nuclear: el transbordador de propulsión nuclear NERVA, que fue desarrollado y probado en los años 1960. Se planeó que un transbordador de este tipo pudiera realizar expediciones entre la Tierra y la Luna y entre la Tierra y Marte.

Sin embargo, el presidente estadounidense Richard Nixon rechazó todas las propuestas, ya que incluso la más barata requería 5 mil millones de dólares al año. La NASA se encontraba en una encrucijada: tenía que iniciar un nuevo desarrollo importante o anunciar la terminación del programa tripulado.

La propuesta fue reformulada y se centró en un proyecto comercialmente rentable mediante el lanzamiento de satélites en órbita. Un estudio realizado por economistas confirmó que, si se realizan 30 vuelos al año y se rechaza por completo el uso de medios desechables, el sistema del transbordador espacial puede resultar rentable.

El Congreso de los Estados Unidos aprobó el proyecto para crear el sistema del transbordador espacial.

Al mismo tiempo, se establecieron las condiciones según las cuales los transbordadores debían poner en órbita terrestre todos los dispositivos prometedores del Departamento de Defensa de Estados Unidos, la CIA y la NSA.

Requisitos militares

El aparato volador debía poner en órbita una carga útil de hasta 30 toneladas, devolver hasta 14,5 toneladas a la Tierra y tener un compartimento de carga de al menos 18 m de largo y 4,5 m de diámetro. Este era el tamaño y peso del satélite de reconocimiento óptico KN-11 KENNAN, comparable al telescopio Hubble.

Proporcionar la capacidad de maniobra lateral para un vehículo orbital de hasta 2000 km para facilitar el aterrizaje en un número limitado de aeródromos militares.

La Fuerza Aérea decidió construir su propio complejo técnico, de lanzamiento y aterrizaje en la Base de la Fuerza Aérea de Vanderberg en California para el lanzamiento a órbitas circumpolares (con una inclinación de 56-104 °).

El programa del Transbordador Espacial no estaba destinado a ser utilizado como un "bombardero espacial". En cualquier caso, esto no ha sido confirmado por la NASA, el Pentágono o el Congreso de Estados Unidos. No existen documentos públicos que indiquen tales intenciones. En la correspondencia entre los participantes del proyecto, así como en las memorias, no se mencionan tales motivos del "bombardeo".

El 24 de octubre de 1957 se lanzó el proyecto del bombardero espacial X-20 Dyna-Soar. Sin embargo, con el desarrollo de misiles balísticos intercontinentales basados ​​en silos y una flota de submarinos nucleares armados con misiles balísticos nucleares, la creación de bombarderos orbitales en Estados Unidos se consideró inapropiada. Después de 1961, las misiones de “bombarderos” fueron reemplazadas por misiones de reconocimiento e “inspección”. El 23 de febrero de 1962, el Secretario de Defensa McNamara aprobó la reestructuración final del programa. A partir de ese momento, Dyna-Soar pasó a denominarse oficialmente un programa de investigación cuya misión era investigar y demostrar la viabilidad de que un planeador orbital tripulado realizara maniobras de reentrada atmosférica y aterrizara en una pista de un lugar determinado de la Tierra con la precisión requerida. A mediados de 1963, el Departamento de Defensa comenzó a dudar de la eficacia del programa Dyna-Soar. Y el 10 de diciembre de 1963, el Secretario de Defensa McNamara canceló el proyecto Dyno-Soar.

Dyno-Soar no tenía características técnicas suficientes para una estancia prolongada en órbita; su lanzamiento no requirió varias horas, sino más de un día y requirió el uso de vehículos de lanzamiento de clase pesada, lo que no permite el uso de tales dispositivos. para un primer ataque nuclear o de represalia.

A pesar de que Dyno-Soar fue cancelado, muchos de los desarrollos y la experiencia adquiridos se utilizaron posteriormente para crear vehículos orbitales como el transbordador espacial.

Los líderes soviéticos siguieron de cerca el desarrollo del programa del Transbordador Espacial, pero al ver una "amenaza militar oculta" para el país, se vieron obligados a hacer dos suposiciones principales:

Los transbordadores espaciales pueden utilizarse como portadores de armas nucleares (para lanzar ataques desde el espacio);

Estos transbordadores pueden utilizarse para secuestrar satélites soviéticos de la órbita terrestre, así como las estaciones de vuelo de larga duración Salyut y las estaciones orbitales tripuladas Almaz. Para la defensa en la primera etapa, los OPS soviéticos estaban equipados con un cañón HP-23 modificado diseñado por Nudelman-Richter (sistema Shield-1), que luego fue reemplazado por Shield-2, que consta de misiles espacio-espacio. Los dirigentes soviéticos parecían justificados en las intenciones de los estadounidenses de robar satélites soviéticos debido a las dimensiones del compartimento de carga y a la carga útil retornable declarada, que se acercaba a la masa del Almaz. Los dirigentes soviéticos no fueron informados sobre las dimensiones y el peso del satélite de reconocimiento óptico KH-11 KENNAN, que se estaba diseñando al mismo tiempo.

Como resultado, el liderazgo soviético llegó a la conclusión de construir su propio sistema espacial multipropósito, con características no inferiores al programa del transbordador espacial estadounidense.

Los barcos de la serie Space Shuttle se utilizaron para lanzar carga a órbitas a altitudes de 200 a 500 km, realizar experimentos científicos y dar servicio a naves espaciales orbitales (instalación, reparación).

En la década de 1990, se realizaron nueve acoplamientos con la estación Mir como parte del programa Union Mir-Space Shuttle.

Durante los 20 años de funcionamiento del transbordador, se realizaron más de mil mejoras en estas naves espaciales.

Los transbordadores desempeñaron un papel importante en el proyecto de la Estación Espacial Internacional. Algunos módulos de la ISS fueron entregados por transbordadores estadounidenses (“Rassvet” fue puesto en órbita por Atlantis), aquellos que no tienen sus propios sistemas de propulsión (a diferencia de los módulos espaciales “Zarya”, “Zvezda” y los módulos “Pirce”, “Poisk ”, atracaron como parte del Progress M-CO1), lo que significa que no son capaces de realizar maniobras para buscar y encontrarse con la estación. Una opción es posible cuando un módulo lanzado a órbita por un vehículo de lanzamiento sea recogido por un "remolcador orbital" especial y llevado a la estación para su acoplamiento.

Sin embargo, el uso de lanzaderas con sus enormes compartimentos de carga resulta poco práctico, especialmente cuando no existe una necesidad urgente de entregar nuevos módulos a la ISS sin sistemas de propulsión.

Datos técnicos

Dimensiones del transbordador espacial

Dimensiones del transbordador espacial en comparación con la Soyuz

Shuttle Endeavour con compartimento de carga abierto.

El programa del transbordador espacial se designó de acuerdo con el siguiente sistema: la primera parte de la combinación de códigos consistía en la abreviatura STS (English Space Transportation System - sistema de transporte espacial) y el número de serie del vuelo del transbordador. Por ejemplo, STS-4 se refiere al cuarto vuelo del programa del transbordador espacial. Los números de secuencia se asignaron en la etapa de planificación de cada vuelo. Pero durante dicha planificación, a menudo hubo casos en los que el lanzamiento del barco se pospuso o se pospuso para otra fecha. Sucedió que un vuelo con un número de serie mayor estaba listo para volar antes que otro vuelo programado para una fecha posterior. Los números de secuencia no cambiaron, por lo que los vuelos con un número de secuencia mayor a menudo se realizaban antes que los vuelos con un número de secuencia menor.

1984 es el año de los cambios en el sistema de notación. La primera parte del STS permaneció, pero el número de serie fue reemplazado por un código que consta de dos números y una letra. El primer dígito de este código correspondía al último dígito del año presupuestario de la NASA, que iba de octubre a octubre. Por ejemplo, si el vuelo se realizó en 1984 antes de octubre, entonces se toma el número 4, si en octubre y después, entonces el número 5. El segundo número en esta combinación siempre ha sido 1. Este número se usó para los lanzamientos desde Cabo Cañaveral. Se suponía que el número 2 se habría utilizado para lanzamientos desde la Base de la Fuerza Aérea Vanderberg en California. Pero nunca llegó al punto de botar barcos desde Vanderberg. La letra del código de lanzamiento correspondía al número de serie del lanzamiento del año en curso. Pero este conteo ordinal tampoco se respetó; por ejemplo, el vuelo del STS-51D tuvo lugar antes que el vuelo del STS-51B.

Ejemplo: El vuelo STS-51A ocurrió en noviembre de 1984 (número 5), el primer vuelo en el nuevo año presupuestario(letra A), lancha realizada desde Cabo Cañaveral (número 1).

Después del accidente del Challenger en enero de 1986, la NASA volvió al antiguo sistema de designación.

Los últimos tres vuelos del transbordador se realizaron con las siguientes tareas:

1. Entrega de equipos y materiales y regreso.

2. Montaje y suministro ISS, entrega e instalación en la ISS espectrómetro alfa magnético(Espectrómetro Magnético Alfa, AMS).

3. Montaje y suministro de la ISS.

Se completaron las tres tareas.

Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis, Endeavour.

En 2006, el coste total del uso de los transbordadores ascendió a 16.000 millones de dólares, con 115 lanzamientos ese año. El coste medio de cada lanzamiento fue de 1.300 millones de dólares, pero la mayor parte de los costes (diseño, actualizaciones, etc.) no depende del número de lanzamientos.

El coste de cada vuelo del transbordador fue de unos 450 millones de dólares; la NASA presupuestó alrededor de 1.300 millones de dólares para 22 vuelos desde mediados de 2005 hasta 2010. Costos directos. Con estos fondos, el transbordador podría entregar entre 20 y 25 toneladas de carga, incluidos los módulos de la ISS, y otra más, más 7 a 8 astronautas en un vuelo a la ISS (a modo de comparación, los costos de un vehículo de lanzamiento desechable Proton-M con un lanzador carga de 22 toneladas por día asciende actualmente a 70-100 millones de dólares)

El programa de transporte finalizó oficialmente en 2011. Todos los transbordadores activos serán retirados después de su vuelo final.

El viernes 8 de julio de 2011 se realizó el último lanzamiento del Atlantis con una tripulación reducida a cuatro personas. Este vuelo finalizó el 21 de julio de 2011.

El programa del transbordador espacial duró 30 años. Durante este tiempo, 5 barcos realizaron 135 vuelos. En total, realizó 21.152 órbitas alrededor de la Tierra y recorrió 872,7 millones de kilómetros. Se transportaron 1,6 mil toneladas como carga útil. En órbita estaban 355 astronautas y cosmonautas.

Una vez finalizado el programa del transbordador espacial, los barcos serán trasladados a museos. El Enterprise (que no ha volado al espacio), ya trasladado al museo del Instituto Smithsonian cerca del aeropuerto Dulles de Washington, será trasladado al Museo Naval y Aeroespacial de Nueva York. Su lugar en el Instituto Smithsonian lo ocupará el transbordador Discovery. El transbordador Endeavour estará atracado permanentemente en Los Ángeles y el transbordador Atlantis estará en exhibición en el Centro Espacial Kennedy en Florida.

Se ha preparado un sustituto para el programa del Transbordador Espacial: la nave espacial Orion, que es parcialmente reutilizable, pero por ahora este programa ha sido pospuesto.

Muchos países de la Unión Europea (Alemania, Gran Bretaña, Francia), así como Japón, India y China, están investigando y probando sus barcos reutilizables. Entre ellos se encuentran Hermes, HOPE, Singer-2, HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, Shenlong, etc.

El trabajo en la creación de transbordadores comenzó con Ronald Reagan en 1972 (5 de enero), el día de su aprobación. nuevo programa NASA. Ronald Reagan, durante el programa Star Wars, brindó un poderoso apoyo al programa espacial para mantener el liderazgo en la carrera armamentista con la URSS. Los economistas hicieron cálculos según los cuales el uso de transbordadores ayudó a reducir el costo del transporte de carga y tripulaciones al espacio, permitió realizar reparaciones en el espacio y poner en órbita armas nucleares.

Debido a la subestimación de los costes operativos, la nave espacial de transporte reutilizable no produjo los beneficios esperados. Pero el perfeccionamiento de los sistemas de motores, los materiales y las tecnologías hará del MTSC la solución principal e indiscutible en el campo de la exploración espacial.

Las naves espaciales reutilizables requieren vehículos de lanzamiento para funcionar, por ejemplo, en la URSS era "Energia" (un vehículo de lanzamiento de una clase pesada especial). Su uso estuvo dictado por la ubicación del sitio de lanzamiento en latitudes más altas en comparación con el sistema americano. Los trabajadores de la NASA utilizan dos propulsores de cohetes sólidos y los motores del propio transbordador para lanzar simultáneamente los transbordadores, cuyo combustible criogénico proviene de un tanque externo. Después de agotar el recurso de combustible, los propulsores se separarán y aterrizarán usando paracaídas. El tanque externo se separa en las densas capas de la atmósfera y arde allí. Los aceleradores se pueden utilizar repetidamente, pero tienen un recurso de uso limitado.

El cohete soviético Energia tenía una capacidad de carga de hasta 100 toneladas y podía utilizarse para transportar cargas especialmente grandes, como elementos de estaciones espaciales, naves interplanetarias y otros.

Los MTTC también están diseñados con un lanzamiento horizontal, junto con un avión de transporte sónico o subsónico, según un esquema de dos etapas, que es capaz de lanzar el barco a Punto dado. Dado que las latitudes ecuatoriales son más favorables para el lanzamiento, es posible repostar combustible en vuelo. Después de llevar la nave a una determinada altitud, el MTTC se separa y entra en la órbita de referencia utilizando sus propios motores. El avión espacial SpaceShipOne, creado con este sistema, ya ha superado tres veces los 100 kilómetros sobre el nivel del mar. Es esta altura la que la FAI reconoce como el límite del espacio exterior.

Un esquema de lanzamiento de una sola etapa, en el que el barco utiliza sólo sus propios motores, sin el uso de tanques de combustible adicionales, parece imposible para la mayoría de los expertos con el desarrollo actual de la ciencia y la tecnología.

Las ventajas de un sistema de una sola etapa en términos de confiabilidad operativa aún no superan los costos de crear vehículos de lanzamiento híbridos y los materiales ultraligeros necesarios en el diseño de dicho barco.

Está en marcha el desarrollo de un barco reutilizable con despegue y aterrizaje vertical impulsado por un motor. El Delta Clipper, creado en Estados Unidos y que ya ha superado una serie de pruebas, resultó ser el más desarrollado.

Las naves espaciales Orion y Rus, parcialmente reutilizables, se están desarrollando en Estados Unidos y Rusia.

Descubrimiento del transbordador

Discovery, la tercera nave espacial de transporte reutilizable de la NASA, entró en servicio en noviembre de 1982. En los documentos de la NASA figura como OV-103 (Vehículo Orbitador). Fecha del primer vuelo: 30 de agosto de 1984, partiendo de Cabo Cañaveral. En el momento de su último lanzamiento, el Discovery era el transbordador operativo más antiguo.

El transbordador Discovery lleva el nombre de uno de los dos barcos en los que el británico James Cook exploró las costas de Alaska y el noroeste de Canadá y descubrió las islas hawaianas en la década de 1770. Discovery también fue el nombre que se le dio a uno de los dos barcos en los que Henry Hudson exploró la Bahía de Hudson en 1610-1611. Dos barcos Discovery más de la Sociedad Geográfica Británica exploraron los polos norte y sur en 1875 y 1901.

El transbordador Discovery sirvió como transporte para el telescopio espacial Hubble, lo puso en órbita y participó en dos expediciones para repararlo. Endeavour, Columbia y Atlantis también participaron en dichas misiones de mantenimiento del Hubble. La última expedición tuvo lugar en 2009.

Desde el transbordador Discovery también se lanzaron la sonda Ulises y tres satélites de retransmisión. Fue este transbordador el que tomó el testigo del lanzamiento después de las tragedias del Challenger (STS-51L) y del Columbia (STS-107).

El 29 de octubre de 1998 es la fecha de lanzamiento del Discovery con John Glenn a bordo, que en ese momento tenía 77 años (este es su segundo vuelo).

El astronauta ruso Sergei Krikalev fue el primer cosmonauta en volar en el transbordador. Este transbordador se llamó Discovery.

El 9 de marzo de 2011, a las 10:57:17 hora local, el transbordador Discovery realizó su aterrizaje final en el Centro Espacial Kennedy en Florida, después de haber servido durante un total de 27 años. El transbordador, una vez operativo, será trasladado al Museo Nacional del Aire y el Espacio del Instituto Smithsonian en Washington.

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