Camino a la Luna o la segunda generación de naves espaciales

primera generación de naves espaciales tripuladas mostró que el espacio puede ser de hasta varios días y es un trabajo bastante éxito. Por lo tanto, la próxima generación fue a tareas más complejas, la tripulación de varias personas, encuentro y acoplamiento, actividad extravehicular, de un largo vuelo. Más interesante ver cómo estos problemas se resuelven los equipos de desarrollo en ambos lados del océano.

Introducción h4> Se debe entender que el uso de la palabra "generación" es algo arbitrario. El hecho es que después de que el "Este" en la URSS tuvo que volar "Unión", y en un principio no "Amanecer" no fue planeado. Sin embargo, el retraso en el desarrollo de la "Unión" en un fondo de éxito estadounidense llevó a la creación de una solución política a la nave, lo que podría resolver al menos algunos de los nuevos retos.

objetivos estadounidenses h4> 25 de mayo de 1961, cuando Estados Unidos era sólo un vuelo al espacio en una longitud de trayectoria suborbital de 15 minutos, el presidente Kennedy ya había enviado una propuesta al Congreso con un vuelo tripulado a la Luna. Promover activamente la idea de que el presidente (famoso discurso «Elegimos ir a la Luna»). Objetivo de la misión a la Luna para formar una lista clara de las tareas intermedias que tenían previamente a ser resuelto:

El equipo de varias personas.
La duración de vuelo de 8-14 días.
la actividad extravehicular (EVA).
acoplamiento.
El aterrizaje exacta en la Tierra.
La selección y el entrenamiento de las tripulaciones para futuras misiones lunares. El "Gemini" fue lanzado oficialmente el 7 de diciembre de 1961.

Los objetivos de la URSS h4> En la Unión Soviética, por desgracia, se produjo metas y objetivos de la incertidumbre. Fue el programa lunar, pero ella no tenía el apoyo financiero y político del gobierno. Hubo un programa de espacio libre, diseñado para varios años. Por lo tanto, como un foco para futuros vuelos ofrecido diversos experimentos:
- El equipo de varias personas.
- la actividad extravehicular (EVA)
- Long vuelo durante dos o tres semanas.
- Vuelo completo tripulación femenina.
- El volar con la creación de la gravedad artificial.
- El volar con los experimentos médicos y biológicos, tales como la operación en el animal.
- astronauta EVA con autonomía medios de transporte (sin el cable que se conecta a la nave).
  
  Herramientas excreción h4> Configuración de la RN "Sunrise" en la plataforma de lanzamiento. A través de la granja entre la segunda y tercera etapas de la cámara de combustión 4 se puede ver el RD-0108 unidad "y". Ajedrez colorear tercera etapa es probable que signifique que la foto con uno de que el examen comience. I>
  
  "Sunrise" introduce una nueva modificación de la R-7, que ya se ha convertido en el principal "caballo de batalla" de la exploración espacial soviética. Booster "Sunrise" tiene un motor más potente tercera etapa - el bloque "I", que aumentó su capacidad hasta ~ 6 toneladas. Una masa de "Amanecer" se elevó ligeramente, a 5, 3.5, 6 toneladas, lo que significa que no hay problemas de peso de la nave.
  
  Para la órbita "Géminis" se utilizó una modificación del ICBM "Titan-II». Los cambios es aumentar la fiabilidad y la redundancia de algunos nodos. La capacidad de carga de 3, 5 toneladas de cohetes todavía muy por detrás de la URSS, que es el desarrollo muy limitado de la nave. Una especificidad del misil, que está diseñado como un ICBM, ha llevado a que la excreción fue aterrizaje casi incómodo - en la parte final de la segunda etapa de los astronautas están sobrecargados 8, 5 "mismo" que es único para lanzar naves espaciales tripuladas (normalmente no más de 4 g )
  
  elementos de diseño exterior h4>
  
  Formulario Caso h5> y la URSS y los EE.UU. continuaron siguiendo sus tradiciones - "Amanecer" voló bajo el carenado y tenía absolutamente neaerodinamicheskie forma parecida "Oriente". "Gemini" está desarrollando la misma empresa («McDonnell Aircraft»), y que "Mercurio", y ambas naves eran muy similares entre sí.
  
  La subdivisión h5> "Voskhod" patrón recurrente "del Este". Lander esférico y compartimiento del equipo cónica separaron después de frenar. Ya no es necesario agregar compartimiento quemado en la atmósfera, y el módulo de aterrizaje se llevó las capas densas de la atmósfera y estaba aterrizando.
  
  En la nave "Mercury" era la única parte de los motores freno dados de alta. En el desarrollo de los motores freno "Gemini" se han convertido en un compartimiento lleno, y detrás de él poner compartimiento del equipo. Al regresar a la Tierra en primer lugar restablecer compartimiento del equipo. Luego dispara motores freno. Después de frenado TDU compartimento ya innecesaria también restablecer. El esquema se ve un poco incómodo, pero tiene la comodidad que usted necesita sin freno compartimiento de propulsión naves restantes menos masivas, lo que ahorra los motores freno de peso.
  
  Protección térmica h5>
  
  El módulo de aterrizaje "Voskhod-2". Esclusa añade para mayor claridad, en realidad fue dada de alta antes del frenado. I>
  
  "Sunrise" repite la idea del "Oriente", con un módulo de descenso esférica ocupa automáticamente la posición deseada como "Roly-Poly" y la misma protección térmica. Al mismo tiempo, algunas cuestiones están montando la cámara de bloqueo, lo que en teoría podría causar una máquina de centrifugado. Para comprobar el anillo obturador de seguridad, similar a la fijación de la cámara de compuertas, fue encontrado en uno de los reconocimientos "Zenith" vía satélite con el mismo módulo de aterrizaje. El satélite regresó con éxito, el anillo no impidió el paso de las capas densas de la atmósfera, no hay trabajo paracaídas.
  
  "Géminis" se utilizó ya familiar para nosotros escudo térmico. Preste atención a la irregularidad de su erosión - esto indica claramente que el buque realizó descenso controlado. El centro de masa no se encuentra en el eje de la nave, por lo que cuando se ejecuta una pequeña fuerza de elevación se levantó:
  
  La fuerza de elevación se puede utilizar para controlar el proceso de aterrizaje y despegue con mayor precisión que en el caso de descenso no controlado.
  
  protección térmica del material "Gemini" antes y después de aterrizar i>
  
  Frenos h5> En el sistema de frenado "Sunrise" consistía en los principales motores de líquido de frenos y perdonó al sólido. Desde una perspectiva de seguridad, que era mejor que el motor laminada sobre "Medio».
  
  En la "Gemini" en el compartimiento de TDU eran cuatro motor de freno sólido (versión más potente de los motores para el "Mercurio"). Cuatro de frenado del motor idéntico mejora la fiabilidad (fallo de uno no significa un fracaso total de la inhibición), pero por si acaso, la primera vez que arranca una altura tripulada "Gemini 3" se selecciona de modo que en el caso de la nave TDU fracaso estancado en la atmósfera con bastante rapidez.
  
  Landing System h5> En la "salida del sol" se negó la libertad bajo fianza a los astronautas de aterrizaje. En primer lugar, por la catapulta había lugar en la nueva cabina para 2-3 personas. En segundo lugar, la idea del fracaso de rescate debe mirar en el fondo de la experiencia de "Oriente". Sistema de aterrizaje consistía en dos paracaídas principales, aterrizaje suave del motor y la sonda de la tierra:
  Reserva paracaídas en el barco no estaba. La seguridad se incrementó el uso de varios sistemas dvuhkupolny (primera y última vez en el espacio de la URSS). Fallo de una cúpula amenazaba lesiones graves, pero no fue fatal.
  En general, a pesar de la falta de un sistema de aterrizaje con paracaídas de reserva era progresista que el "Vostok". La combinación de un paracaídas y un aterrizaje suave motores proporcionan suficiente ajuste cómodo sin tener que expulsar de la nave pueda reparar.
  
  En la "Gemini" fue propuesto originalmente para gestionar el aterrizaje en un ala plegable Rogallo (por cierto, esta idea creció las modernas alas delta):
  
  Pero el ala se desarrolló lentamente, y en algún momento de la NASA decidió volver al ya probado un paracaídas y el aterrizaje en el agua. Como resultado, el barco establece el paracaídas principal en forma de cúpula. Si se abre correctamente, los astronautas cambian el modo en la suspensión de dos puntos, y el barco estaba metiendo el agua de forma oblicua. Reserva paracaídas no era - en el caso de fallo de las principales astronautas paracaídas tuvo que expulsar
  .
  El sistema de aterrizaje abandonada bolsa de amortiguación engorroso e ineficiente "Mercurio", reemplazándolo por unidad de entrada oblicua en el agua. Esta idea fue genial, fue utilizado en el "Apolo" y se utilizará en los vehículos destinados a ser salpicado (por ejemplo, Orion).
  
  Rescate de Emergencia h5> En el sistema de rescate "Oriente" estaba ausente. Hasta 27 segundos de rescate de la tripulación era imposible. En el caso de un accidente después de 27 segundos, la nave se separó del sistema de aterrizaje estándar cohete y uso de emergencia. Afortunadamente, durante el tiempo que el programa se bloquea en la cría no lo era.
  
  En los "Géminis" asientos eyectables utilizados. Desde las de refuerzo utilizado par combustible UDMH / ingenieros estiman en que debería explotar más lento y explosión sería menor que la explosión del cohete de oxígeno-queroseno. Por lo tanto, según los ingenieros, asientos eyectables habría sido suficiente. Asientos eyectables pesan menos que un sistema de recuperación completa y pueden operar el vehículo de rescate de emergencia durante el aterrizaje.
  
  Asiento de eyección "Gemini" tuvo los más poderosos motores de las aeronaves entre pares. La primera vez que intenta iniciar el "Gemini VIA", que fracasó debido a caído del nido por cable, instrucciones tuvieron que expulsar. Pero los astronautas no hacer, entre otras cosas porque de lo que ocurrió en el juicio: porque poco i> Duración de error que desencadenan los elementos de silla de salvación con un maniquí golpeó no tenía tiempo para abrir la escotilla. Los astronautas temían por su salud en la expulsión y sólo catapulta por completo en casos extremos, incluso puede ser más tarde de lo necesario.
  En términos de diseño, el sistema mejor que los asientos eyectables de rescate de emergencia, por lo que en cierto sentido era un paso atrás en comparación con el "Mercury". Afortunadamente, los accidentes y "lucha" para el programa de rescate no era el momento.
  
  Motores de maniobra y orientación orbital h5> «Amanecer» utilizan motores se centran en gas comprimido similares "Oriente" y no podían realizar maniobras orbitales.
  
  "Géminis" tenía dos sistemas de propulsión:
- Sistema de orientación orbital y maniobras (OAMS - Actitud Órbita y sistema de maniobra)., Que fue utilizado en el vuelo normal y le permite enfocar y para maniobrar la nave para cambiar la órbita li>
Sistema de orientación (RCS - Reacción Sistema de control), que se utiliza nominalmente en la siembra y sólo podía girar la nave sin cambiar su órbita. El combustible era un par de UDMH / AT. Combustible de alta ebullición con buen impulso específico era mucho mejor peróxido de hidrógeno o gas comprimido, y en el "Gemini", fueron además suficientemente grandes cantidades de combustible.
Sistema general de propulsión "Géminis" fue un gran éxito y las ideas y la ejecución.

sistema termorregulador h5> «Amanecer» utilizan el sistema de termorregulación con persianas, similar al "Oriente". El sistema era simple, fiable y no es satisfactorio en funcionamiento.

Sistema de "Gemini" utiliza la termorregulación líquido. El refrigerante absorbe el calor de la tripulación y de los instrumentos en la cabina del piloto y lo transfiere a la superficie del adaptador (módulos agregados y TDU). Toda la superficie del adaptador (blanco) era radiador de calor. La idea de un sistema de este tipo ha sido muy progresivo (mejor que el agua del evaporador en "Mercurio"), pero tenía algunos problemas. Incluso en medio del programa (por ejemplo, en una misión para "Géminis 7"), ella fichas truco: la temperatura en los trajes espaciales luego cayó a + 4 ° C, y luego elevado a un nivel incómodo
.

Software del sistema EVA h5> Dado que ambos tipos de buques previstas actividad extravehicular tarea, fue necesario desarrollar sistemas adecuados a astronauta / cosmonauta salir de la nave y la espalda.

En la "salida del sol" fue instalado esclusa de aire inflable. Cuando está plegado, que ocupa poco espacio, y después de la divulgación permitió abandonar el barco sin vertido en la atmósfera.

Izquierda - esclusa doblé a la derecha - en el abierto I>
.
Esquema de la cámara de la esclusa. I>

En la cabina de "Gemini" despresurizado por completo, y para paseos espaciales para utilizar escotilla de abordaje estándar. Cuando la primera caminata espacial reveló que los desarrolladores olvidaron de soldadura sobre metales en frío en un vacío - había problemas con la apertura de la escotilla
.
Si comparamos estos dos enfoques para la ejecución de las tareas de la actividad extravehicular, ambos tienen sus pros y sus contras. Puerta de entrada especial beneficioso para grandes volúmenes de la nave y la atmósfera con gran presión. En este caso, la pérdida de despresurización más pequeño. Además, es ventajoso en los aparatos de que el modo no está roto y otros contenidos de la cabina. No hay necesidad de diseño garantiza que funcione en un dispositivos de barco vacío. EVA con la despresurización de la nave es beneficioso para los buques pequeños con un ambiente con poca presión. Ambas variantes se han utilizado con éxito en el futuro - en el "Apolo" EVA fue con la despresurización de la nave, y ahora en la ISS son compartimentos especiales con cerraduras -. Todo ISS no puede despresurizar

El sistema de acoplamiento h5> «Sunrise" no tenían dispositivos de conexión.

La nariz "Gemini" utilizado para la colocación de antenas de radar y de acoplamiento. También, la nariz se utilizó para el atraque - en blanco "Agena" tiene un rebaje correspondiente con las cerraduras de conexión, conectores eléctricos, etc. al final.

Los elementos de diseño de interiores h4>

Barra de herramientas h5>
Una "salida del sol" caja de herramientas de desarrollo reconocible "Oriente". El principal inconveniente es que, a pesar de la rotación de los asientos de la tripulación (están en el primer plano en la parte inferior, visto desde el asiento del lado derecho) controles fueron colocados en la misma forma que en el "Medio", causando malestar durante la operación manual. Ojos de buey son pequeñas, pero están ubicados en diferentes lados.

Panel de control "Gemini" desarrolla el enfoque de la aviación con una variedad de dispositivos. De Windows se encuentran en un avión que ofrece una excelente vista hacia adelante. Las ventanillas laterales no lo era.
También cabe destacar la aparición del ordenador de a bordo. El sistema no podía pilotar la nave por su cuenta (como lo hizo entonces ordenadores de a bordo "Apollo"), pero los astronautas en serio ayudado durante el acoplamiento y el aterrizaje.

sistema de soporte de vida h5> En la "Voskhod-1" volar sin trajes espaciales debido a la falta de espacio. En los "Voskhod-2" trajes espaciales se debieron a las caminatas espaciales necesidad. En la atmósfera "Voskhod" se mantuvo cerca de la tierra.
En la "Gemini" vuelo se produjo en los trajes espaciales, y el ambiente era similar a "Mercury" -. Oxígeno puro con presión reducida
Desde el punto de vista de conveniencia "Géminis" fue naves muy incómodas. Los astronautas fueron muy pocos lugares, no fue posible ponerse de pie, estirar de larga duración, estirar las piernas. La situación se complica por los olores de cuerpos sin lavar (que no era posible mantener la pureza del cuerpo, no había un reemplazo de la ropa), y usar el baño. Especialmente difícil para los astronautas en misiones largas - 8 días "Géminis 5" y dos semanas "Gemini 7". La tripulación del "Géminis 5" llamado a su misión "durante ocho días en la basura", y los astronautas "Gemini 7", recordando la misión, dijo que los últimos días han sido especialmente atroz, y acusar a la otra (ahora, después de tantos años en tono de broma) en ir al baño demasiado frecuente.

h5 eléctricas> «Sunrise" para el suministro de las baterías usadas. A pesar de las deficiencias de las baterías de larga nave misiones con perros con éxito sucesivamente a 22 días, es decir, bien podría ser utilizado por un largo tramo de la gente.

"Géminis" se utilizó para volar la duración más adecuada de 2-3 semanas el sistema - pilas de combustible. El hidrógeno y el oxígeno se combinan para producir electricidad, y el agua resultante se consume por la tripulación. Las pilas de combustible han mostrado algún gran (si dejamos de lado el problema en el primer vuelo) y luego usamos para "Apolo" y "Space Shuttle».

Conclusión h4> «Sunrise", siendo, de hecho, a toda prisa modificados "Oriente", a pesar de su atraso tecnológico, resolverá importante tarea política. En primer lugar la tripulación de vuelo de tres y la primera salida del espacio abierto son ampliamente cubiertas por los medios de comunicación en todo el mundo.
El equipo de varias personas.