Comparación de la nave espacial tripulada de la primera generación





Interesante ver cómo diferentes personas a resolver el mismo problema. Cada uno tiene su experiencia, sus condiciones iniciales, pero cuando el propósito y los requisitos son similares, esta tarea es funcionalmente similares entre sí, aunque pueden diferir en la implementación específica. A finales de los años 50 y de la Unión Soviética y los Estados Unidos comenzaron a desarrollar una nave espacial tripulada por los primeros pasos en el espacio. Los requisitos eran similares - una tripulación de hombre, mientras que en el espacio - hasta varios días. Pero aquí está la máquina recibe una diferente y, en mi opinión, sería interesante compararlos.

Introducción h4> Ni la Unión Soviética ni los Estados Unidos no sabían lo que le espera al hombre en el espacio. Sí, en vuelo en un avión puede ser jugado ingravidez, pero que dura sólo unos 30 segundos. ¿Qué va a pasar con una persona con la ingravidez prolongada? Los médicos aterradora incapacidad para respirar, beber, ver (supuestamente ojo debe perder su forma debido a un manejo incorrecto de los músculos de los ojos), para pensar (locura miedo o pérdida de la conciencia). El conocimiento de las partículas cósmicas de alta energía conduce a la idea de las lesiones por radiación (e incluso después de la marcha con regularidad en periódicos surgieron versión espeluznante de la enfermedad por radiación voló astronautas). Por lo tanto, los primeros barcos fueron diseñados para un pequeño tiempo de permanencia en el espacio. En primer lugar la duración del vuelo se mide en minutos, el siguiente - durante horas, o vueltas alrededor de la Tierra (una vez - a unos 45 minutos).

Herramientas de excreción h4> El principal factor que influye en el diseño de la nave era la capacidad de carga del vehículo de lanzamiento. Y R-7 en dos etapas, y "Atlas" podrían entrar en la órbita baja de la Tierra aproximadamente 1300 kg. Pero para el "Seven" tuvo que trabajar en los lanzamientos de lunares en 1959 la tercera etapa - el bloque "E", el aumento de la capacidad de carga de tres etapas del cohete para 4, 5 toneladas. Y los EE.UU. todavía no pudimos averiguar la base de dos etapas la primera opción teóricamente posible "Atlas-Agena" voló solo a principios de 1960 "Atlas" y. El resultado es una anécdota - soviética "Vostok" pesó 4, 5 toneladas, y el peso de "Mercury" era comparable a la masa de la "Sputnik 3" -. 1300 kg

Elementos de diseño

Exterior h4> En primer lugar, consideran que el exterior de una nave:




«Oriente» i>




«Mercurio» i>

Formulario Caso h5> «Vostok" en ascenso estaba bajo carenado reajustable. Por lo tanto, los diseñadores no les importaba la forma aerodinámica de un barco, y se puede colocar de forma segura la antena, globos, persianas termorregulación y otros artículos frágiles en la superficie del dispositivo. Un diseño especial de bloque "E" para determinar la cónica característica "cola" de la nave.




"Mercurio" también no podía permitirse el lujo de arrastrar a la órbita capucha pesada. Por lo tanto, la nave tenía una afilada aerodinámica, y todos los tipos de sensores han sido periscopio retráctil.




Protección térmica h5> Al crear los diseñadores "este" comenzó a partir de soluciones que proporcionan la máxima fiabilidad. Por lo tanto, la forma del vehículo de aterrizaje elegida como una pelota. Desigual distribución de peso efecto "Vanka-Vstanka" cuando el módulo de aterrizaje por su cuenta, sin ningún tipo de control, en la posición correcta. Un escudo térmico se aplicó a la totalidad de la superficie del módulo de aterrizaje. Al frenar el impacto de reentrada con la superficie de la bola era desigual, por lo que la capa de protección térmica tiene un grosor diferente.



Izquierda: flujo más allá de una esfera a velocidad hipersónica (túnel de viento), a la derecha:. Lander desigual carbonizado "Vostok-1» I>

La forma cónica de "Mercury" significa que el escudo de calor sólo se requiere de la parte inferior. Por un lado, se ahorra peso, por otro lado, la orientación incorrecta de la nave a la entrada de las capas densas de la atmósfera tiene una alta probabilidad de su destrucción. En la parte superior de la nave era un spoiler aerodinámico especial, que tuvo que dar vuelta la popa "Mercury".



Izquierda: cono a una velocidad hipersónica en el túnel de viento, a la derecha: protección térmica "Mercurio" después del aterrizaje I>
.
Curiosamente, el material de protección térmica fue similar - al "Este" impregnada de resina de amianto paño en "Mercury" - de fibra de vidrio y caucho. En ambos casos, con un material de relleno tkanepodnobny quemado capas de relleno y se evapore, creando una capa extra de protección térmica.

Frenos h5> motor de freno "Oriente" fue laminada. Desde una perspectiva de la seguridad no era una solución muy buena. Sí, el "Oriente" se pusieron en marcha de manera que durante la semana ralentizar la forma natural de la atmósfera, pero, en primer lugar, en el vuelo de la órbita de Gagarin se calculó anteriormente que en realidad "apagar" el sistema de copia de seguridad, y en segundo lugar, el frenado naturales significaba la tierra en cualquier lugar entre 65 grados de latitud norte y 65 grados de latitud sur. La razón de esto constructivo - dos LRE no encaja en el vehículo, y luego los motores sólidos no se desembolsaron. Confiabilidad TDU aumenta la simplicidad máxima de diseño. Hubo momentos en que TDU dio un poco menos impulso de lo necesario, pero completo fracaso no era ni siquiera una vez.



TDU «Oriente» i>

En el "Mercurio" para un escudo térmico fue la separación del bloque del motor y de frenado. Ambos motores se establecieron por triplicado para una mayor fiabilidad. División de Motores enciende inmediatamente después de apagar el motor del vehículo de lanzamiento de la nave se alejó del vehículo de lanzamiento a una distancia segura. Motores de freno se encienden para de-órbita. Para volver desde la órbita, que era sólo un motor de freno accionado. Bloque motor fue montado en una cinta de acero y se restablece después de frenar.



TDU «Mercurio» i>

Landing System h5> En el piloto "Oriente" se sentó por separado del vehículo. A una altitud de 7 kilómetros cosmonauta expulsado y se sentó solo en un paracaídas. Para mayor fiabilidad, el sistema de paracaídas fue doblada.



En el "Mercurio" que se utiliza la idea de aterrizar en el agua. El agua suaviza el golpe, y una gran flota de los Estados Unidos no tienen problemas para encontrar la cápsula en el océano. Para suavizar el golpe de agua revela absorbedor de choque especial bolsa de aire.



La historia ha demostrado que los sistemas de plantación fueron los más peligrosos en los proyectos. Gagarin casi se metió en el Volga, Titov aterrizó al lado del tren, Popovich ha roto casi en las rocas. Grissom casi se ahoga con el barco, y Carpenter buscado durante más de una hora y ya comenzó a contar los muertos. Los siguientes buques eran ningún piloto de rescate ni almohadas-absorbedor.

sistema de rescate de emergencia h5> eyección Establecido astronauta sistema en el "Oriente" podría funcionar como un sistema de rescate en la fase inicial. En el carenado era un agujero para plantar astronauta y rescate de emergencia. Paracaídas no conseguía abrir en caso de accidente en los primeros segundos de vuelo, por lo que desde el principio de la tabla se estiró malla, que se suponía iba a amortiguar la caída.



La rejilla en la parte inferior del primer plano i>

En barco de alta altitud era separar del cohete, usando la división herramientas estándar.
En el "Mercurio", fue el sistema de rescate de emergencia, que se suponía iba a llevar la cápsula de los misiles destructivos desde el principio hasta el final de las capas densas de la atmósfera.

En el caso de un accidente a gran altura utilizar el sistema de separación estándar.
Asientos eyectables como un sistema de rescate utilizado para "Géminis", y también un vuelo de prueba "Space Shuttle". SAS-estilo "Mercurio" estaba en "Apolo" y todavía ser puesto a la "Unión».

Orientación Motores h5> como un cuerpo de trabajo para la orientación de la nave uso "Vostok" comprimen nitrógeno. La principal ventaja del sistema era fácil - el gas contenido en el globo y el globo se fabricó usando un sistema simple
. En el barco "Mercurio" se utilizó la descomposición catalítica de peróxido de hidrógeno concentrado. En términos de impulso específico es gas comprimido más rentables, pero se reserva el medio de trabajo en "Mercury" eran extremadamente pequeñas. Maniobrar activamente, podría pasar todo el stock de peróxido en menos de una vuelta. Pero su acción tuvo que ser conservado para las operaciones dirigidas a aterrizar ... Los astronautas en secreto competido entre sí que pasarán menos peróxido y complicado para la foto del carpintero se metió en serios problemas - se pierde tiempo dedicado a trabajar la orientación del cuerpo y peróxido terminado durante el aterrizaje. Afortunadamente, la altura era de unos 20 km y el desastre no ocurrió.
Peróxido tarde como fluido de trabajo utilizado en la primera "Unión" y luego todo se fue a los componentes de alto punto de ebullición UDMH / AT.

sistema termorregulador h5> En el "Oriente" utiliza persianas que abrió, lo que aumenta el área de radiación de la nave, luego la cerró.
En el "Mercury" era un sistema que utiliza la evaporación del agua en el vacío. Era más pequeño y más ligero, pero el problema con él era más como, en vuelo Cooper sabía sólo dos estados -. Fría "caliente" y "»

Los elementos internos de diseño h4> El diseño interior de la "Vostok»:


Diseño interior de la nave "Mercurio»:


Barra de herramientas h5> Barras de herramientas muestran más claramente la diferencia de enfoques de diseño. "Este" lo hicieron los diseñadores de misiles, por lo que su barra de herramientas difiere controles mínimos:



de la foto i>



El panel de la izquierda. I>



El panel principal. I>

"Mercurio", como lo hizo ex ingenieros de aviones, y los astronautas han hecho esfuerzos para que la cabaña era familiar para ellos. Por lo tanto, los controles son mucho más:



Foto. I>



El esquema. I>

Al mismo tiempo, la similitud de problemas generados dispositivos idénticos. Y en el "Oriente" y "Mercury" era un globo con un mecanismo de relojería, que muestra la posición actual del vehículo y el lugar de aterrizaje estimado. Y en el "Oriente" y "Mercurio" eran indicadores de las fases del vuelo - en "Mercurio" es la "Gestión de Operaciones de Vuelo" en el panel izquierdo, en el "Oriente" - indicadores de "Descenso-1", "Descent 2", "Spusk- 3 "y" Preparar a la libertad bajo fianza "en el panel frontal. Ambas naves tenían un sistema de orientación manual de:



«mirada» de "Oriente". Si la parte periférica del horizonte en todos los lados, y en el centro de la Tierra se mueve de abajo hacia arriba, la orientación de la derecha de frenado. I>



Periscopio en "Mercury". Las marcas muestran la orientación correcta del frenado. I>

sistema de soporte de vida h5> En ambas naves producidas en trajes de vuelo. En el "Oriente" mantener una atmósfera cerca de la tierra - la presión de 1 atmósfera, el oxígeno y el nitrógeno del aire. En el "Mercurio" para guardar el peso de la atmósfera era oxígeno puro a presión reducida. Este inconveniente se suma - el astronauta tuvo que ser alrededor de dos horas antes de empezar a respirar en la nave de oxígeno, durante la inyección necesaria a la atmósfera en boxes de la cápsula, y luego bloquear la válvula de ventilación, y aterrizando de nuevo abrirlo para aumentar la presión atmosférica
. Sistema sanitario estaba más avanzado en el "Oriente" - volar varios días tuvieron la oportunidad de satisfacer las necesidades de grandes y pequeños. En el "Mercurio" sólo había urinarios, desde grandes problemas higiénicos guardan una dieta especial.

h5 eléctricas> Ambos barcos utilizados en energía de la batería. "Oriente" eran povynoslivee en "Mercurio" vuelo diario Cooper termina en condiciones de fallo, una buena mitad del instrumento.

Conclusión h4> Ambas naves fueron el pico del arte de sus países. Ser el primero, los dos tipos eran tan buenas decisiones y malas. Las ideas de la "Mercury" viven en el sistema de rescate y cápsulas cónicas y nietos "Oriente" todavía vuelan - "fotones" y "Bion" utilizan los mismos módulos de aterrizaje esféricas:


En general, el "Oriente" y "Mercurio" eran un buen barco, hará que los primeros pasos en el espacio, y evitar accidentes fatales.

Fuente: habrahabr.ru/post/230445/

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