在太空竞赛开始

载人飞船第一代
比较
有趣的是,看到人们是如何不同解决同样的问题。每个人都有自己的经验,他们的初始条件,但是,当目的和要求是相似的,这个任务是在功能上彼此相似,尽管它们可以不同的具体实施。在50年代末,苏联和美国已经开始载人航天的第一步送入太空。要求是相似的 - 一个人的船员,花了太空中的时间 - 长达数天。但这里的机器接收不同的,我认为这将是有趣的比较。

通过habrahabr。






简介

无论是苏联还是美国不知道是什么在等待着空间的人。是的,在飞行飞机上可以播放失重,但仅持续约30秒。会发生一个什么样的人长时间失重?医生吓坏了无法呼吸,喝水,看(据说眼睛失去它的形状是由于眼部肌肉不正确的操作)认为(害怕疯狂或意识丧失)。知识高能粒子导致的辐射损伤的想法(甚至在飞行定期在报纸浮出水面谁飞过辐射病的宇航员不堪入耳版)。因此,第一船舶被设计为在空间花费很短的时间。以分钟为单位首飞时间,下 - 几个小时,或将绕地球(一回合 - 约90分钟)。

运载火箭

影响船舶设计的主要因素是携带运载火箭的能力。和两级R-7,和“宇宙神”可能导致低地球轨道大约有1300公斤。但对于“七”曾在月球发射工作在1959年的第三阶段 - 块“E”,并提出了三个阶段的火箭的运载能力达到4,5吨。而美国仍然无法制定出一个基本的两步走“图集”和第一个理论选项“阿特拉斯 - 的Agena”飞仅在20世纪60年代初。其结果是轶事 - 苏联“东方号”重达4,5吨,和“水星”的重量是堪比“斯普特尼克3”的质量 - 1300公斤

外观设计元素

首先考虑船舶的外观:
“东»




“水星»




船型

在攀登“东方”正在吹断整流罩。因此,设计师也没在意船舶的气动外形,你可以安全地放置天线,气球,体温调节百叶窗等易碎物品的装置的表面上。一个特别设计的块“E”,以确定船舶的特征锥形“尾巴”。




“水星”,也没有能力拖入轨道沉重的整流罩。因此,空气动力车辆具有圆锥形状,并且所有的感测元件是可伸缩式的潜望镜。




热保护

当你创建一个基于决策提供最大的可靠性“东”的构造。因此,表格着陆选为一个球。不均匀的重量分配为“Vanka-Vstanka”的效果时,着陆器上自己的,没有任何控制,在合适的位置。的隔热罩施加到着陆的整个表面。当制动球的表面上的再入影响是不均匀的,因此,热保护层具有不同的厚度。

左:流过一个球体,在高超音速(风洞),右:燃烧不均匀登陆器“东方-1»



“水星”的圆锥形状意味着该挡热板仅在底部必需的。一方面,这样可以节省重量,另一方面,在进入大气层时,船舶的不正确定向装置失败的可能性高。在船的上部是一个特殊的空气动力学扰流板已翻转“水星”在船尾。

奇怪的是,一个热屏蔽体是相似 - 玻璃纤维和橡胶 - “东”树脂含浸石棉上的“水星”布上。在这两种情况下,填充材料tkanepodnobny烧层和填料蒸发,形成热绝缘的附加层。

左:登陆后热保护“水星”:超高速风洞的锥形,在右边。



制动系统

发动机制动“东”层叠。从安全角度来看,这不是一个很好的解决方案。是的,“东”被推出,这样在一个星期内飞行,自然减慢到大气中,但首先,已经,加加林的轨道是高于估计,实际“关闭”该备份系统,其次,自然抑制意思登陆65度以北的任何地方,以65度以南的纬度。这样做的原因有建设性的 - 2 LRE不适合车辆,然后将固体发动机尚未支付。可靠性TDU增加了设计的最大简单。很多时候,TDU给了略少于你需要的势头,但完全失败从来不是。

TDU“东»



在“水星”的热屏蔽是发动机缸体分离和制动。这两款发动机都建立了一式三份的更高的可靠性。发动机事业部的运载火箭发动机关闭船舶离开运载火箭在安全距离后,立即开启。制动电机切换到脱离轨道。从轨道返回,这是唯一一个促动制动电机。发动机缸体被安装在钢带和复位后制动。

TDU“水星»



着陆系统

在“东”试点从车辆分开坐。在7公里宇航员的高空喷射出独自坐在一顶降落伞。对于更高的可靠性,降落伞系统一直被冠以。



在“水星”用于降落在水的想法。水软化的打击,以及美国的大型车队没有很难找到在海洋胶囊。为了减轻水的影响,揭示了特殊的气囊的冲击。

历史已经证明,种植系统是在项目中最危险的。加加林几乎钻进了伏尔加河,季托夫落在旁边的火车,波波维奇只是不碎在岩石上。格里索姆差点淹死的船,木匠找了一个多小时,我们计算死亡。下面的船没有救助试点或垫减震器。



应急救援体系

在“东”成立弹射系统的宇航员可以作为救援系统在初始阶段。在整流罩是种植宇航员和紧急救助了一个洞。降落伞不能让它在飞行的第一秒发生事故的情况下打开,所以从一发射台被拉伸网,这是应该减轻秋天。

在高海拔船从火箭分离,使用标准工具事业部。
在“水星”号应急救援体系,这是应该从一开始到大气中的致密层的最终破坏导弹舱带走。

在一次事故中,在高海拔的情况下使用标准的分离系统。
弹射座椅是用于“双子星”救援系统,以及一个试飞“航天飞机”。 SAS式“水星”是“阿波罗”,仍然穿上“联盟»。

SAS:


在前景
底部的栅格


发动机方向

作为一个工作机构为导向的船“东方号”用压缩氮气。该系统的主要优点是容易 - 气体被容纳在球汽缸和用一个简单的系统的帮助下产生的
。 上舰“水星”用浓缩的过氧化氢催化分解。在具体的冲动而言是更有利可图的压缩气体,但保留在“水星”的工作流是非常小的。积极的操纵,可以花过氧化物的整个库存在小于一转。但其股价已经登陆......航天员彼此之间的竞争偷偷谁将会花更少的过氧化时所保存的操作方向,以及所涉及相片匠陷入严重的麻烦 - 他花了浪费工作机构的方向和着陆过程中过氧化物过来。幸运的是,高度约为20公里长,灾难的发生。
后来过氧化物作为第一个“联合”使用的工作流体,然后都到了高沸点组分UDMH / AT。

体温调节系统

在“东”使用百叶窗,其是通过增加该船舶的散热面积打开,然后关闭。
对“水星”是一个使用水的蒸发在真空中的系统。这是更小,更轻,但与它的问题较多,如飞行库珀,她知道只有两种状态 - “热”和“冷»

内部结构元素

的“东方号»内部布局:



船的内部布局“水星»:



工具栏

工具栏最清晰地显示在设计方法的差异。 “东方号”火箭的设计师做的,所以它的特点是最小的工具栏控件:



左侧面板。



主面板。



“水星”一样的前飞机工程师和宇航员都努力确保客舱熟悉他们。因此,控制是得多:



计划。



在同一时间的任务的相似性产生了类似的设备。并在“东”和“汞”是用发条机构的地球仪,示出车辆的当前位置和估计的着陆点。和“东”和“水星”是指标的飞行阶段 - 由“水星”是“航务管理”,在左侧窗格中,在“东方” - 指标“下降-1”,“血统2”,“Spusk- 3“和”准备跳伞“的前面板上。两艘船不得不手动定位系统:

“凝视”,以“东”。如果在该中心的地平线上的所有侧面,和地球的周边部从底部向上,的制动右方向移动。



潜望镜“水星”。标记指示制动的正确方向。



生存

两艘船飞行宇航服发生。在“东”被保持在接近地球大气层 - 的1个大气压的压力下,空气中的氧和氮。在“水星”保存重量气氛减压纯氧。这增加了不便 - 航天员有大约两个小时开始呼吸的氧气车辆前,在养殖不得不进站胶囊的气氛,然后遮住通风口和降落再次打开,以增加与天气的压力
。 卫生系统更先进的“东” - 飞几天有机会,以满足大型和小型的需要。在“水星”只有小便池,从大的卫生问题,保存特殊的饮食。

电气

使用电池供电的两艘船。 “东”是povynoslivee的“水星”每日航班库珀故障条件好仪器的一半下完成的。

结论

这两种类型的船舶都是技术在本国的高峰。作为第一个,这两种类型都好决定和坏的。 “水星”生活在救援系统和圆锥形胶囊和孙子“东”的想法仍飞 - “光子”和“比昂”使用相同的球形登陆器
。 在一般情况下,“东”和“水星”是好的船,将使第一步进入太空,并避免致命事故。

END

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