Las expectativas no cumplidas: lo planeado y lo que sucedió en el "Space Shuttle"

¿Qué se planea?
La idea de la lanzadera ocupó las mentes de los científicos e ingenieros en los Estados Unidos con más de 50 años. Por un lado, lo siento para romper el suelo cayó el escenario de escape. Por otra parte, el dispositivo que combina las propiedades de aeronaves y naves espaciales estará en línea con la filosofía de los Jets, donde reutilizable natural. Nacieron varios proyectos: X-20 Dyna Soar , recuperable sistema de lanzamiento orbital (más tarde Aerospaceplane). En los años sesenta, esta actividad lo suficientemente discreto continuó en el programa sombra "Gemini" y "Apolo". En 1965, dos años antes de Saturno-V el vuelo "», se estableció un subcomité de tecnología de los vehículos de lanzamiento reutilizables en el Consejo de Coordinación de Operaciones Aéreas y Espaciales (que contó con la presencia de la Fuerza Aérea de Estados Unidos y la NASA). El resultado de este trabajo fue un documento emitido en 1966, indicando la necesidad de superar graves dificultades, pero se le prometió un futuro brillante para la órbita terrestre. En la Fuerza Aérea y la NASA tuvo una visión diferente del sistema y requisitos diferentes, así que en vez de uno de los proyectos se presentaron ideas de barcos de varios diseños y el grado de reutilización. Después de 1966 la NASA comenzó a pensar en la creación de una estación espacial. Esto implica la necesidad de estación de un gran número de entrega de la carga en órbita, que a su vez plantea la cuestión del costo de dicha entrega. En diciembre de 1968, un grupo de trabajo, que se dedica a el llamado Lanzamiento conjunto Maquinaria y aterrizaje Lanzamiento Integral y Reingreso de Vehículos (ilrV). Informar sobre este grupo se presentó en julio de 1969 y afirmó que ilrV debe ser capaz de:

• La implementación de la estación espacial Ejecutar y retorno de los satélites de órbita
• en impulsores de la órbita y la carga útil en combustible órbita (por posterior cargar otros dispositivos) mantener y satélites de reparación en órbita
• Proporcione corto misión tripulada Paralelamente, en febrero de 1969, el presidente Nixon estableció un grupo de trabajo cuya tarea consistía en determinar la dirección del movimiento en la exploración espacial. El resultado de este grupo fue la recomendación de crear una nave espacial reutilizable que haría:
  
  • Hazte una mejora fundamental de la tecnología espacial existente en términos de valor y volumen en órbita
  • transporte de personas, carga, combustible, otros buques, aceleradores y cosas en órbita cuando el avión - regular, barato . a menudo y mucho Debe ser versátil para la compatibilidad con una amplia gama de cargas civiles y militares
    
    Esta combinación fue la teóricamente barata de operar. Sin embargo, el requisito de una gran carga útil hace que el sistema demasiado (y, por lo tanto, caro). Además, los militares querían la posibilidad de maniobras horizontales de 3.000 kilometros de aterrizar en el lanzamiento de Baikonur, en el primer turno de la una órbita polar , que limita soluciones de ingeniería (por ejemplo, se convierte en alas rectas imposibles).
    
    
    A juzgar por la firma «de alta gama cruz» (gran maniobra horizontal) Esta foto es del agrado de guerra
    
    La disposición final es muy fuertemente dependiente de los siguientes requisitos:
    
    • El tamaño y la capacidad de la bodega de carga La cantidad de maniobra horizontal Motores (tipo, tracción y otros parámetros) Un método de plantación (en los motores o planificación) Los materiales utilizados
      • El compartimento de carga 4, 5h18, 2 m (ft 15h60) 30 toneladas en órbita baja de la Tierra, 18 toneladas en órbita polar Capacidad para maniobrar una distancia horizontal de 2.000 kilometros  En torno a 1970 se hizo evidente que la estación espacial y el transbordador mientras que el dinero no es suficiente. Y la estación para que el transbordador tuvo que transportar carga, ha sido cancelada.
        Al mismo tiempo, en un entorno de ingeniería reinó el optimismo desenfrenado. Basado en la experiencia de funcionamiento de los aviones cohetes experimentales ( X-15 ), los ingenieros predijeron kilogramos de reducción de costos en órbita dos órdenes de magnitud ( un centenar de veces). En un simposio sobre el programa de "Space Shuttle", que tuvo lugar en octubre de 1969, el "padre" de la lanzadera George Müller dijo:
        

        «Nuestro objetivo - para reducir el costo de un kilogramo en órbita a partir de $ 2.000 para un Saturn-V hasta el nivel de $ 40 a 100 por kilogramo. Esto vamos a abrir una nueva era de la exploración espacial. Desafíos para las futuras semanas y meses de este simposio, para la Fuerza Aérea y la NASA es proporcionar confianza de que podemos hacerlo. »
        SER Chertok en la cuarta parte de "Cohetes y Popular" da algunas otras figuras, pero del mismo orden:
        

        Para diferentes opciones basadas en el "Space Shuttle" predijo valor genético logros en el rango de 90 a 330 dólares por kilogramo. Además, se supone que el "Space Shuttle" segunda generación va a reducir estas cifras a 33-66 dólares por kilogramo.
        Según los cálculos Mueller lanzamiento del transbordador tendrá un valor de $ 01.02, 5 millones (frente a los $ 185 millones. Para el Saturno V).
        También se llevaron a cabo los cálculos económicos suficientemente graves, que muestran que con el fin de, al menos, igual al costo del cohete portador "Titan-III» en una comparación directa de los precios excluyendo descuento , la necesidad de transporte para iniciar 28 veces al año. Para el año fiscal 1971, el presidente Nixon ha asignado $ 125 millones para la producción de cohetes desechables que tenía 3 años, 7% del presupuesto de la NASA. Es decir, si el transbordador ya estaba en 1971, se habría ahorrado sólo el 3, el 7 por ciento del presupuesto de la NASA. El físico nuclear Ralph Lapp (Ralph Lapp) encontró que durante el período 1964-1971 el transporte si ya era, habría salvado 2, 9% del presupuesto. Por supuesto, estas cifras no podían proteger el servicio de transporte, y la NASA se embarcó en una pendiente resbaladiza con el juego de los números, "si se hubiera construido la estación espacial, y si necesitaba una misión de abastecimiento cada dos semanas, entonces se habrían salvado lanzaderas mil millones de dólares al año." También promovió la idea de "comenzando con características tales cargas útiles serán más baratos, y no habrá más de lo que es ahora, ¿qué más podría incrementar el ahorro". Sólo la combinación de ideas "lanzadera volará a menudo y ahorrar dinero en cada encendido, con" y "nuevos satélites para el transbordador espacial será más barato para los cohetes desechables existente" podría hacer rentable el servicio de transporte.
        
        
        Los cálculos económicos. Tenga en cuenta que si elimina las "nuevas lunas" (tercera parte inferior de la tabla), los transbordadores son antieconómicas.
        
        
        Los cálculos económicos. Pagar más ahora (izquierda) y ganar en el futuro (área derecha sombreada).
        
        Paralelo eran juegos políticos complejos que involucran empresas productores potenciales, la Fuerza Aérea, el gobierno y la NASA. Por ejemplo, la NASA perdió la oficina de gerencia y presupuesto de la Oficina Ejecutiva del Presidente de la batalla de Estados Unidos para los impulsores de primera etapa. NASA quería aceleradores expansor, pero debido al hecho de que SRBs aceleradores de desarrollo fueron más barato se seleccionaron pasado. De la Fuerza Aérea, que buscaba los programas espaciales tripulados militares con el X-20 y MOL, en realidad recibió la misión del transbordador militar a cambio de apoyo político para la NASA. Lanzaderas Producción deliberadamente untados en todo el país entre las diferentes empresas para el efecto económico y político.
        Como resultado de estas maniobras complicadas, se firmó el contrato para el desarrollo de la "Space Shuttle" en el verano de 1972. La historia de la producción y el funcionamiento más allá del alcance de este artículo.
        
        

        ¿Qué se obtiene?
        Ahora, cuando se termina el programa, es posible con una precisión suficiente para decir qué objetivos se han alcanzado, y lo que - no
        .
        objetivos logrados

        1. Entrega de bienes de diferentes tipos (satélites, aceleradores, segmento de la ISS). Capacidad para reparar satélites en órbita baja de la Tierra. Capacidad para volver a satélites de la Tierra. Capacidad para enviar un vuelo de hasta ocho personas. Implementado reutilizable. implementó un nuevo diseño de la nave espacial. Capacidad de maniobra horizontal. bahía de carga grande. El costo y tiempo de desarrollo para cumplir el plazo prometido por el presidente Nixon en 1971. no lograr su objetivo y salsas
           1. Calidad facilitar el acceso al espacio. En lugar de reducir el precio por kilogramo de dos órdenes de magnitud, "Space Shuttle" se ha convertido en uno de los medios más caros de la entrega de los satélites en órbita. lanzaderas de preparación rápida entre los vuelos. En lugar del período de espera de dos semanas entre los transbordadores aéreos listos para poner en marcha desde hace meses. Antes del desastre "Challenger" registro fue de 54 entre los vuelos del día, después de la "Challenger" - 88 días. En todos los años de funcionamiento del servicio de transporte se ponen en marcha una media de 4, 5 veces al año en lugar de los mínimos autorizados por los cálculos de 28 veces al año. Fácil mantenimiento. Soluciones técnicas seleccionadas han sido muy mucho tiempo de mantener. Los motores principales requieren remoción y un montón de tiempo en el servicio. Montaje del motor turbo bomba del primer modelo requiere un mamparo completo y reparación después de cada vuelo. Baldosas de protección térmica eran únicos - en cada ranura se creó sus propias fichas. Total de 35 000 tejas, además, puede ser perdido o dañado durante el vuelo. Reemplazar todo portador desechable. Lanzaderas nunca puestos en órbita polar que es necesario para los satélites de reconocimiento. Fueron los trabajos preparatorios, pero fueron detenidos después de la catástrofe "Challenger». Un acceso fiable al espacio. Cuatro orbitador significaba que el desastre del transbordador espacial - una pérdida de una cuarta parte de la flota. Después de un desastre, los vuelos se detuvieron durante años. Además, los autobuses eran notorios para arranques constantemente pospuestas. transbordador de carga fue de cinco toneladas por debajo de las especificaciones requeridas (24, 4 en vez de 30) Las grandes oportunidades de maniobra horizontales nunca se han utilizado en la realidad de -este hecho de que el transbordador no voló en una órbita polar. órbita satélites de regreso se detuvo en 1996. Desde la órbita fue devuelto los cinco satélites. satélites de reparación, también, fue la débil demanda. Total ha sido renovado cinco satélites (aunque Hubble cumplió cinco veces). Soluciones de ingeniería aceptadas afectan negativamente a la fiabilidad del sistema. Durante las zonas de despegue y aterrizaje han sido sin posibilidad de rescate de la tripulación en caso de emergencia. A causa de esta muerte "Challenger". La misión STS-9 casi terminó en catástrofe a causa de un incendio en la parte trasera, que apareció ya en la pista. Si este fuego un minuto antes, el transbordador habría caído sin la posibilidad de rescate de la tripulación El hecho de que el servicio de transporte siempre que vuele la aeronave tripulada en personas de riesgo y sin la necesidad -.. La automatización para el lanzamiento de satélites rutina carecía Debido a la baja intensidad de uso del servicio de transporte moralmente obsoletos antes de lo que físicamente. En 2011, "Space Shuttle" fue un raro ejemplo de funcionamiento del procesador de 80.386 portadores desechables podrían mejorar gradualmente la nueva serie. Cierre del programa "Space Shuttle" sobrepuesto en la abolición de la "Constelación", que condujo a una pérdida de sí mismo acceso al espacio desde hace muchos años, las pérdidas de imagen y la necesidad de comprar un lugar en las naves espaciales de otros países. El nuevo sistema de control y nadkalibernye carenados que se pueden ejecutar en los satélites grandes cohetes desechables. El transbordador tiene una triste Antirecord entre los sistemas espaciales por el número de personas asesinadas.  El "Space Shuttle" dio a Estados Unidos una oportunidad única de trabajar en el espacio, sino en términos de diferencia "que lo haría - que conseguimos". Debemos concluir que no ha logrado sus objetivos
              
              

              ¿Por qué ocurrió?
              Especialmente destacan que en este momento quiero expresar sus puntos de vista, tal vez algunos de ellos están equivocados.
              

              1. Lanzaderas fueron el resultado de muchos compromisos entre los intereses de unas pocas organizaciones grandes. Tal vez si había una persona o un equipo de colaboradores que han tenido una visión clara del sistema, podría tomar un éxito. El requisito de ser "todo para todos" y reemplazar todos los cohetes desechables aumentaron el costo y la complejidad del sistema. Versatilidad mediante la combinación de requisitos dispares conduce a una complicación, más caro, la funcionalidad innecesaria y la eficiencia peor que la especialización. Añada fácilmente un reloj de alarma en un teléfono móvil - ya existen los altavoces, relojes, llaves y componentes electrónicos. Pero submarino volar será más difícil y más caro aviones peor especializado y submarinos. La complejidad y el coste del sistema crece exponencialmente con el tamaño. Quizás servicio de traslado de 05.10 toneladas de carga útil (3-4 veces menos implementadas) sería más acertado. Podrían construir más de la flota hacen sin tripulación, hacer un módulo de una sola vez para aumentar la capacidad de las misiones raras pesadas. «mareado con éxito". La implementación exitosa de los tres programas aumentando constantemente complejidad podía girar la cabeza de los ingenieros y gerentes. De hecho, ese primer lanzamiento tripulado no tripulado sin trabajar que la falta de sistemas de ascenso de rescate de la tripulación / descenso hablando de un poco de auto-confianza.

                 Hey, "Buran»?
                 Anticipándose a las inevitables comparaciones poco que decir acerca de él. Según el "Buran" ninguna operación estadística durante muchos años. Con resultó algo más simple - que cubría colapso escombros de la URSS, y no podemos decir que este programa sería un éxito. La primera parte de este programa - "hacer que los estadounidenses han" completado y que sería más - se desconoce
                 . Y dispuesto a organizar en los comentarios holivar "¿Qué es mejor?" Le pido de antemano para definir lo que usted piensa es "mejor". Debido a que tanto la frase "Buran tiene un gran stock de velocidad característica (delta-V), que el transbordador espacial" y "Space Shuttle no restablecer refuerzos caros con etapa del cohete" verdadero.
                 
                 Lista de fuentes (no incluyendo Wikipedia):
                 

                 1. Ray A. Williamson «El desarrollo de la lanzadera espacial» TA Heppenheimer «La Decisión del transbordador espacial» Стоимость kilogramo en órbita (wiki por alguna razón expulsados ​​de una buena mesa) La información sobre los satélites , que una vez reparado lanzaderas. En imágenes gracias a un grupo de « Enciclopedia de la aviación militar » VC.
                    Fuente: habrahabr.ru/post/211891/