ABŞ hökumətinin STS (Kosmik Nəqliyyat Sistemi) proqramı bütün dünyada daha çox Kosmos Maşını olaraq tanınır. Bu proqram NASA mütəxəssisləri tərəfindən həyata keçirildi, əsas məqsədi insanları və müxtəlif yükləri alçaq orbitlərə və geriyə çatdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş təkrar istifadə edilə bilən idarə olunan nəqliyyat vasitələrinin yaradılması və istifadəsi idi. Beləliklə, əsl adı - "Space Shuttle".
Proqram üzərində iş 1969 -cu ildə ABŞ -ın iki hökumət idarəsindən: NASA və Müdafiə Nazirliyindən maliyyələşmə ilə başladı. İnkişaf və inkişaf işləri NASA ilə Hərbi Hava Qüvvələri arasında ortaq bir proqram çərçivəsində həyata keçirildi. Eyni zamanda, mütəxəssislər əvvəllər 1960-cı illərin Apollo proqramının ay modullarında sınaqdan keçirilmiş bir sıra texniki həllər tətbiq etdilər: bərk yanacaq gücləndiriciləri ilə təcrübələr, onları ayırmaq və xarici tankdan yanacaq əldə etmək. Yaradılan kosmik nəqliyyat sisteminin əsası, insanlarla təkrar istifadə edilə bilən bir kosmik gəmi olmaq idi. Sistemə yerüstü dəstək kompleksləri (Kennedi Kosmos Mərkəzinin Florida, Vandenberg Hava Qüvvələri Bazasında yerləşən sınaq, buraxılış və enmə kompleksi), Hyustondakı (Texas) uçuş idarəetmə mərkəzi, habelə peyklər vasitəsilə məlumat ötürmə və rabitə sistemləri daxil idi. başqa vasitələr ….
Bütün aparıcı Amerika aerokosmik şirkətləri bu proqram üzərində işlərdə iştirak etdilər. Proqram həqiqətən geniş miqyaslı və milli idi, 47 əyalətdən 1000-dən çox şirkət Space Shuttle üçün müxtəlif məhsul və avadanlıqlar tədarük etdi. 1972 -ci ildə ilk orbital gəminin inşasına dair müqaviləni Rockwell International qazandı. İlk iki servisin inşasına 1974 -cü ilin iyununda başlanılıb.
Columbia kosmik gəmisinin ilk uçuşu. Xarici yanacaq çəni (ortada) yalnız ilk iki uçuşda ağ rəngə boyanmışdır. Gələcəkdə sistemin ağırlığını azaltmaq üçün tank boyanmadı.
Sistem Təsviri
Struktur olaraq yenidən istifadə edilə bilən kosmik nəqliyyat sistemi Space Shuttle, birinci mərhələ kimi xidmət edən iki xilasetmə qatı yanacaq gücləndiricisini və üç oksigen-hidrogen mühərriki olan, təkrar istifadə edilə bilən kosmik gəmini (orbiter, orbiter), habelə böyük bir xarici yanacaq bölməsini təşkil etdi. ikinci mərhələ. Kosmik uçuş proqramı tamamlandıqdan sonra orbiter müstəqil olaraq Yerə qayıtdı və xüsusi uçuş -enmə zolaqlarına bir təyyarə kimi endi.
İki möhkəm raket gücləndiricisi, kosmik gəmini hərəkətə gətirən və istiqamətləndirən, buraxıldıqdan təxminən iki dəqiqə sonra fəaliyyət göstərir. Bundan sonra təxminən 45 kilometr yüksəklikdə ayrılırlar və paraşüt sisteminin köməyi ilə okeana sıçrayırlar. Təmirdən və doldurulduqdan sonra yenidən istifadə olunur.
Yer atmosferində yanan, maye hidrogen və oksigen (əsas mühərriklər üçün yanacaq) ilə doldurulan xarici yanacaq çəni kosmos sisteminin yeganə birdəfəlik elementidir. Tank özü də bərk itələyici gücləndiriciləri kosmik gəmiyə bağlamaq üçün bir çərçivədir. Təyyarə təxminən 113 kilometr yüksəklikdə havaya qalxdıqdan təxminən 8.5 dəqiqə sonra atılır, tankın çox hissəsi yer atmosferində yanır və qalan hissələr okeana düşür.
Sistemin ən məşhur və tanınan hissəsi təkrar istifadə edilə bilən kosmik gəminin özüdür - maşını, əslində yerə yaxın orbitə buraxılan "kosmik gəminin" özüdür. Bu servis kosmosda elmi araşdırmalar üçün bir sınaq meydançası və platforma, eyni zamanda iki ilə yeddi nəfərlik ekipaj üçün ev kimi xidmət edir. Servisin özü üçbucaqlı bir qanadı olan təyyarə sxeminə görə hazırlanır. Eniş üçün təyyarə tipli eniş qurğusundan istifadə edir. Bərk yanacaqlı raket gücləndiriciləri 20 dəfəyə qədər istifadə üçün nəzərdə tutulmuşdursa, servisin özü - kosmosa 100 uçuşa qədər.
Soyuzla müqayisədə orbital gəminin ölçüləri
American Space Shuttle sistemi, Canaveral Burnundan (Florida) şərqə atıldıqda 185 kilometr yüksəklikdə və 28 ° 24,4 tona qədər yükü Kennedi Kosmos Uçuşu ərazisindən buraxıldıqda 11,3 ton orbitə çıxara bilər. 500 kilometr yüksəklikdə və 55 ° meylli bir orbitdə mərkəzləşdirin. Vandenberg Hərbi Hava Qüvvələri Bazasından (Kaliforniya, qərb sahili) buraxıldıqda 185 ton yüksəklikdə olan dairəvi orbitə 12 tona qədər yük yerləşdirilə bilər.
Həyata keçirə bildiyimiz və planlarımız nələr yalnız kağız üzərində qalıb
Servisin "atası" George Mueller, 1969 -cu ilin oktyabr ayında baş verən "Space Shuttle" proqramının həyata keçirilməsinə həsr olunmuş bir simpozium çərçivəsində qeyd etdi: "Məqsədimiz, bir kiloqram yük yükü çatdırmaq xərclərini azaltmaqdır. Saturn-V üçün 2000 dollardan 1 kiloqramı 40-100 dollara qədər. Beləliklə, kosmik tədqiqatların yeni bir dövrünü aça bilərik. Bu simpoziumun, NASA və Hərbi Hava Qüvvələrinin qarşıdakı həftələr və aylardakı çətinliyi, buna nail ola biləcəyimizi təmin etməkdir. " Ümumiyyətlə, Space Shuttle -a əsaslanan müxtəlif variantlar üçün faydalı yükün işə salınmasının xərcinin kiloqramı 90 ilə 330 dollar arasında olacağı proqnozlaşdırılırdı. Üstəlik, ikinci nəsil servislərin hər kiloqramı 33-66 dollara endirəcəyinə inanılırdı.
Ancaq reallıqda bu rəqəmlərə hətta yaxınlaşmaq mümkün deyil. Üstəlik, Müllerin hesablamalarına görə, servisin işə salınması 1-2-5 milyon dollar dəyərində olmalı idi. Əslində, NASA -ya görə, bir servisin işə salınmasının orta dəyəri təxminən 450 milyon dollar idi. Və bu əhəmiyyətli fərqi ifadə olunan məqsədlərlə reallıq arasındakı əsas uyğunsuzluq adlandırmaq olar.
Açıq yük bölməsi olan "Endeavour" servisi
Kosmik Nəqliyyat Sistemi proqramı 2011 -ci ildə başa çatdıqdan sonra, artıq inamla deyə bilərik ki, onun həyata keçirilməsində hansı məqsədlərə çatılıb, hansına nail olunmayıb.
Space Shuttle proqramı üçün məqsədlərə çatıldı:
1. Müxtəlif növ yüklərin orbitə çatdırılmasının həyata keçirilməsi (yuxarı mərhələlər, peyklər, kosmik stansiyaların seqmentləri, o cümlədən ISS).
2. Yerin aşağı orbitində yerləşən peyklərin təmiri imkanı.
3. Peykləri Yerə qaytarmaq imkanı.
4. 8 nəfərə qədər kosmosa uçma qabiliyyəti (xilasetmə əməliyyatı zamanı ekipajı 11 nəfərə çatdırmaq olardı).
5. Yenidən istifadə edilə bilən uçuşun uğurla həyata keçirilməsi və servisin özünün və bərk itələyici sürətləndiricilərin təkrar istifadəsinin mümkünlüyü.
6. Kosmik gəminin prinsipcə yeni bir sxeminin praktikada tətbiqi.
7. Gəmi ilə üfüqi manevrlər aparmaq bacarığı.
8. Yük bölməsinin böyük həcmi, 14, 4 tona qədər olan yükləri Yerə qaytarmaq imkanı.
9. Xərc və inkişaf müddəti 1971 -ci ildə ABŞ Prezidenti Niksona vəd edilmiş son tarixlərə uyğunlaşdırılmışdır.
Məqsədlər və uğursuzluqlar:
1. Kosmosa çıxışın keyfiyyətcə asanlaşdırılması. Space Shuttle, bir kiloqram yükün orbitə göndərilməsinin dəyərini iki böyüklüyə endirmək əvəzinə, peyklərin Yer orbitinə çatdırılmasının ən bahalı üsullarından biri oldu.
2. Kosmik uçuşlar arasında servislərin sürətli hazırlanması. Uçuşlar arasında iki həftə olduğu təxmin edilən müddət əvəzinə, servislər əslində aylarca kosmosa buraxılmağa hazırlaşa bilər. Challenger kosmik gəmisinin fəlakətindən əvvəl uçuşlar arasındakı rekord 54 gün, fəlakətdən sonra 88 gün idi. İşlədikləri bütün dövr ərzində, ildə orta hesabla 4-5 dəfə buraxılır, iqtisadi cəhətdən əsaslandırılmış minimum buraxılış sayı isə ildə 28 buraxılışdır.
3. Xidmətin sadəliyi. Servislərin yaradılması zamanı seçilən texniki həllərin saxlanılması olduqca zəhmətlidir. Əsas mühərriklər sökülmə prosedurlarını və uzun xidmət müddətlərini tələb edirdi. Birinci modeldəki mühərriklərin turbomaqnitləri kosmosa hər uçuşdan sonra tam bölmə və təmir tələb edirdi. İstilikdən qoruyan plitələr özünəməxsus idi - hər yuvanın öz plitəsi var idi. Ümumilikdə 35 min idi, üstəlik, plitələr uçuş zamanı zədələnə və ya itə bilərdi.
4. Bütün birdəfəlik medianı dəyişdirin. Maşınlar heç vaxt qütb orbitlərinə başlamamışdı ki, bu da əsasən kəşfiyyat peyklərinin yerləşdirilməsi üçün lazım idi. Bu istiqamətdə hazırlıq işləri görüldü, lakin Challenger fəlakətindən sonra məhdudlaşdırıldı.
5. Məkana etibarlı giriş. Dörd kosmik gəmi, onlardan hər hansı birinin itkisinin bütün donanmanın 25% -nin itirilməsi olduğu anlamına gəlirdi (həmişə 4 -dən çox uçan orbitə malik deyildi, Endeavour maşını itirilmiş Challengerin yerinə qoyulmuşdu). Fəlakətdən sonra uçuşlar uzun müddət dayandırıldı, məsələn, Challenger fəlakətindən sonra - 32 ay.
6. Servislərin daşıma qabiliyyəti hərbi texniki şərtlərdə tələb olunduğundan 5 ton aşağı (30 ton əvəzinə 24,4 ton) olduğu ortaya çıxdı.
7. Böyük üfüqi manevr imkanları praktikada heç vaxt tətbiq edilməmişdir, çünki servislər qütb orbitlərinə uçmamışdır.
8. Yerin orbitindən peyklərin geri qayıtması 1996 -cı ildə dayandırılmış, bütün müddət ərzində kosmosdan yalnız 5 peyk geri qaytarılmışdır.
9. Peyklərin təmirinə az tələbat olduğu ortaya çıxdı. Ümumilikdə 5 peyk təmir edilmişdir, lakin servislər 5 dəfə məşhur Hubble teleskopuna da texniki xidmət göstərmişlər.
10. Tətbiq olunan mühəndislik həlləri bütün sistemin etibarlılığına mənfi təsir göstərdi. Qalxma və eniş zamanı, ekipajı qəza vəziyyətində xilas etmə şansı verməyən sahələr var idi.
11. Servisin yalnız insanlı uçuşlar edə bilməsi astronavtları lazımsız yerə riskə atır, məsələn, orbitə müntəzəm peyk buraxmaları üçün avtomatlaşdırma kifayət edər.
12. 2011 -ci ildə Space Shuttle proqramının bağlanması Constellation proqramının ləğvi ilə üst -üstə düşdü. Bu, ABŞ -ın uzun illər kosmosa müstəqil çıxışını itirməsinə səbəb oldu. Nəticədə, görüntü itkisi və başqa bir ölkənin kosmik gəmisində (Rusiya insanlı kosmik gəmisi "Soyuz") öz astronavtları üçün yer əldə etmək ehtiyacı yarandı.
Shuttle Discovery, ISS -ə qoşulmadan əvvəl bir manevr edir
Bəzi statistika
Maşınlar Yerin orbitində iki həftə qalmaq üçün hazırlanmışdır. Adətən onların uçuşları 5 ilə 16 gün arasında davam edirdi. Proqram tarixində ən qısa uçuş rekordu 1981 -ci ilin noyabr ayında cəmi 2 gün, 6 saat və 13 vaxt sərf edən Columbia kosmik gəmisinə aiddir (ekipajla birlikdə 1 fevral 2003 -cü ildə kosmosa 28 -ci uçuş). kosmosda dəqiqə. Eyni servis 1996 -cı ilin noyabr ayında ən uzun uçuşu etdi - 17 gün 15 saat 53 dəqiqə.
Ümumilikdə, 1981 -ci ildən 2011 -ci ilə qədər bu proqramın işlədiyi müddətdə, Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10 (ekipajla birlikdə öldü) kosmik gəmilərlə 135 uçuş həyata keçirildi. 28 yanvar 1986). Ümumilikdə, proqram çərçivəsində kosmosa uçuşlar həyata keçirən yuxarıdakı servislərdən beşi inşa edildi. Başqa bir müəssisə olan Enterprise, ilk olaraq tikildi, ancaq əvvəlcə yalnız yer və atmosfer sınaqları, habelə buraxılış yerlərində hazırlıq işləri üçün nəzərdə tutulmuşdu, heç vaxt kosmosa uçmadı.
Qeyd etmək lazımdır ki, NASA servislərdən əslində ortaya çıxandan daha fəal istifadə etməyi planlaşdırmışdı. Hələ 1985 -ci ildə, Amerika Kosmik Agentliyinin mütəxəssisləri, 1990 -cı ilə qədər hər il 24 uçuş həyata keçirəcəklərini və gəmilərin kosmosa 100 uçuşa qədər uçacağını gözləyirdilər, praktiki olaraq, bütün 5 gəminin ikisi də sona çatan 30 ildə cəmi 135 uçuş həyata keçirdi. fəlakət. Kosmosa uçuşların sayına görə rekord "Discovery" servisinə aiddir - kosmosa 39 uçuş (ilk 30 avqust 1984 -cü il).
"Atlantis" servisinin enişi
Amerikalı servislər, bütün kosmik sistemlər arasında ən kədərli rekorda sahibdir - ölənlərin sayına görə. Onların iştirakı ilə iki fəlakət 14 amerikalı astronavtın ölümünə səbəb oldu. 28 Yanvar 1986 -cı ildə, havaya qalxarkən, xarici yanacaq çənində baş verən partlayış nəticəsində Challenger maşını çökdü, bu uçuşun 73 -cü saniyəsində baş verdi və ilk kosmonavt da daxil olmaqla 7 ekipaj üzvünün hamısının ölümünə səbəb oldu. - kosmosa uçmaq hüququ üçün Amerika ümummilli yarışmasında qalib gələn keçmiş müəllim Christa McAuliffe. İkinci fəlakət, 1 fevral 2003 -cü ildə, Columbia kosmik gəmisinin 28 -ci uçuşundan kosmosa qayıdışı zamanı baş verdi. Fəlakətin səbəbi, uçuş qanadının sol təyyarəsindəki xarici istilik qoruyucu təbəqənin məhv olması idi ki, bu da havaya qalxarkən oksigen tankının üzərinə istilik izolyasiya edən bir parçanın düşməsi nəticəsində baş vermişdi. Qayıdarkən, servis havada yıxılaraq 7 astronavt öldü.
Kosmik Nəqliyyat Sistemi proqramı rəsmi olaraq 2011 -ci ildə tamamlandı. Bütün işləyən servislər sıradan çıxarılaraq muzeylərə göndərildi. Son uçuş 8 iyul 2011 -ci ildə həyata keçirildi və 4 nəfərə endirilmiş bir ekipajla Atlantis maşını tərəfindən həyata keçirildi. Uçuş 21 iyul 2011 -ci ildə səhər tezdən başa çatdı. Bu kosmik gəmilər 30 illik istismar müddətində 135 uçuş həyata keçirdi, ümumilikdə, Yer ətrafında 21152 orbitdə kosmosa 1600 ton müxtəlif yük yükü çatdırdı. Bu müddət ərzində heyətə 16 fərqli ölkədən 355 nəfər (306 kişi və 49 qadın) daxil idi. Astronavt Franklin Storey Musgrave, qurulan beş servisin hamısını uçan tək idi.
