Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США - Спейс Шаттл. Вспомогательные бортовые комплексы и средства

Спейс Шаттл. Вспомогательные бортовые комплексы и средства

В начале 1970-х годов в связи с ограниченными объемами финансирования перспективных проектов планы создания орбитальной станции были отложены на неопределенное время. Поэтому МТКС «Спейс Шаттл» сразу же проектировалась как многофункциональное и универсальное средство многоцелевого назначения. Новую транспортную систему предполагалось использовать для выведения и орбитального обслуживания космических аппаратов, а также как автономную платформу для проведения научных и прикладных исследований.

Тем самым изначально были предопределены высокая сложность, значительные эксплуатационные затраты и низкая эффективность МТКС при решении ряда задач. В частности, использование дорогостоящей пилотируемой системы для запуска КА теперь признается нерентабельным. После развертывания в течение первых 24—48 ч полета крупногабаритного спутника астронавты могли заниматься лишь исследованиями с помощью оборудования, размещенного в основном в кабине экипажа. Поэтому продолжительность большинства таких полетов составляла 4—6 суток.

Уникальные возможности и высокая эффективность МТКС «Спейс Шаттл» были продемонстрированы в ходе целевых исследовательских полетов и при обслуживании спутников.

Важным элементом орбитального корабля МТКС является дистанционный манипулятор, используемый как для развертывания КА, так и при операциях по обслуживанию или ремонту орбитальных объектов. Разработанный канадской фирмой «Spar Aerospace» трехзвенный манипулятор длиной 15,3м и массой 408 кг рассчитан на работы с грузами массой до 29,5 т.

В транспортировочном состоянии манипулятор размещается вдоль левого борта отсека полезного груза. После развертывания на орбите он может управляться как в автоматическом режиме по командам бортового компьютера, так и вручную астронавтами с верхней палубы корабля, где имеются иллюминаторы, а также мониторы отображения видеосъемки телекамер, смонтированных на шарнирных узлах манипулятора.

Весьма эффективно используется манипулятор в качестве мобильной платформы для астронавта, проводящего обслуживание космического объекта. В этом случае ноги астронавта фиксируются в специальных зажимах в концевой части «руки» ступени.

При запланированных в ходе полета МТКС работах в открытом космосе на орбитальном корабле находятся три, а иногда четыре скафандра (если внекорабельная деятельность не предусматривается, то все равно на случай возникновения нештатных ситуаций на борту имеется два комплекта). Каждый скафандр, обеспечивающий жизнедеятельность астронавта в течение 7 часов, весит 117 кг.

Постоянный комплект из двух скафандров размещается в шлюзовой камере, через которую астронавты выходят в открытый космос. Камера первой модификации диаметром 1,6 м и высотой 2,1 м монтировалась на средней палубе орбитального корабля. Начиная с 1997 г. стал применяться более вместительный шлюзовой блок высотой 4,5 м, который располагается уже в отсеке полезного груза ступени (его разработка была обусловлена большим объемом работ по строительству космической станции). Помимо различных инструментов в камере имеются выводы коммуникаций для проверки и заправки скафандров расходуемыми материалами (кислородом, водой и т.п.), а также для подзарядки системы электропитания.

Для проведения научных исследований и экспериментов на борту орбитального корабля была создана универсальная лаборатория «Спейслэб» («Spacelab» — «Космическая лаборатория»), размещавшаяся в отсеке полезного груза. Основным элементом лаборатории, разработанной европейскими компаниями по соглашению между NASA и Европейским космическим агентством ESA, являлся герметизированный модуль длиной 7 м, соединенный с кабиной экипажа туннелем-лазом.

Кроме того, в ее составе иногда применялись от одной до трех негерметичных платформ длиной 3 м. При максимально допустимой массе комплекса 14,5 т на экспериментальное оборудование отводилось 12—15%.

Большинство полетов лаборатории «Спейслэб» проводилось по определенной тематике: медико-биологические исследования, астрономия, технологические эксперименты и т.п. В ряде случаев комплекс предоставлялся в преимущественное распоряжение организациям отдельных стран — Германии, являвшейся головной по программе «Спейслэб», и Японии.

В 1983—1998 гг. было осуществлено 22 запуска МТКС «Спейс Шаттл» с этим универсальным исследовательским комплексом стоимостью около 1 млрд долл.

В целях расширения возможностей по размещению целевого и технологического оборудования на элементной базеила-боратории «Спейслэб» были созданы герметизированные модули «Спейсхэб» («Spacehab» — «Космическое жилище»). Стандартный модуль данного типа, который также соединяется с кабиной корабля лазом, имеет массу около 5 т и длину 3 м; общий объем, предоставляемый для работы астронавтов и монтажа полезного груза массой 1,36 т, определяется 28,3 м3. Двойной модуль, собираемый из двух стандартных отсеков, допускает размещение оборудования массой до 2,72 т.

Эксплуатация стандартного модуля «Спейсхэб» началась в 1993 г., а удлиненного — в 1996 г. В составе ОС они успешно используются и как лабораторные отсеки, и как дополнительные хранилища оборудования для обеспечения различных задач полета, например снабжения космической станции. Предполетной подготовкой модулей «Спейсхэб» по контрактам NASA занимается компания «Spacehab», выступившая в 1986 г. инициатором этого проекта.

Начиная с 1992 г. для увеличения продолжительности космического полета орбитальные ступени стали оснащаться комплектом специального оборудования EDO (Extended Duration Orbiter), включающим в себя баки с жидким кислородом и водородом для топливных элементов системы энергоснабжения (баки устанавливаются в отсеке полезного груза), систему удаления углекислого газа из атмосферы кабины экипажа и дополнительные средства жизнеобеспечения астронавтов.

^{Двойной модуль «Спейсхэб» и крупногабаритная шлюзовая камера в отсеке полезного груза}

В результате возможности пребывания ОС в космосе были увеличены с исходных 9—10 суток до четырех недель, хотя столь длительные полеты не проводились и даже не планировались. Практически оправданными были признаны полеты в 16 суток с двухдневным запасом необходимых компонентов. Предусмотренный резерв был почти полностью израсходован в ходе полета корабля «Колумбия» в конце 1996 г., когда по погодным условиям посадка ОС неоднократно откладывалась; в результате продолжительность полета достигла рекордной величины: 17 суток 15 ч 53 мин.

<<<Назад Страница 46 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz