Részletek Kategória: Találkozó a térrel Megjelent 2012.12.10. 10:54 Megtekintések: 7003

Csak három ország rendelkezik emberes űrhajóval: Oroszország, az USA és Kína.

Első generációs űrhajók

"Higany"

Ez volt az első amerikai emberes űrprogram és az ebben a programban használt űrhajósorozat (1959-1963) neve. A hajó általános tervezője Max Faget. A NASA űrhajósainak első csoportját a Mercury program keretében való repülésekhez hozták létre. A program keretében összesen 6 emberes repülést hajtottak végre.

Ez egy együléses orbitális, emberes űrhajó, kapszula kialakítása szerint. A kabin titán-nikkel ötvözetből készült. Kabin térfogata - 1,7m3. Az űrhajós bölcsőben helyezkedik el, és a repülés során egy szkafanderben marad. A kabin műszerfali információkkal és kezelőszervekkel van felszerelve. A hajó tájolást vezérlő gombja a helyen található jobb kéz pilóta. A vizuális láthatóságot a kabin bejárati ajtaján lévő lőrés és a változtatható nagyítású, széles látószögű periszkóp biztosítja.

A hajót nem pályaparaméterek megváltoztatásával járó manőverekre szánják, fel van szerelve reaktív vezérlőrendszerrel a három tengelyben történő forduláshoz és egy fékrendszerrel meghajtó rendszer. A hajó orientációjának szabályozása a pályán - automatikus és kézi. A légkörbe való belépés ballisztikus pálya mentén történik. A fékező ejtőernyő 7 km magasságban van behelyezve, a fő - 3 km magasságban. A fröccsenés körülbelül 9 m/s függőleges sebességgel történik. A kifröccsenés után a kapszula függőleges helyzetben marad.

A Mercury űrhajó különlegessége a tartalék kézi vezérlés széleskörű alkalmazása. A Mercury hajót Redstone és Atlas rakéták bocsátották pályára, nagyon kis hasznos teherrel. Emiatt az emberes Mercury kapszula kabinjának súlya és méretei rendkívül korlátozottak voltak, és technikailag lényegesen alacsonyabbak voltak, mint a szovjet Vosztok űrhajóé.

A Mercury űrszonda repüléseinek céljai változatosak voltak: a vészmentő rendszer tesztelése, az ablatív hőpajzs tesztelése, lövése, telemetriája és kommunikációja a teljes repülési útvonalon, szuborbitális emberi repülés, orbitális emberi repülés.

Ham és Enos csimpánzok a Mercury program részeként repültek az Egyesült Államokba.

"Ikrek"

Űrhajók A Gemini sorozat (1964-1966) folytatta a Mercury űrhajók sorozatát, de képességekben felülmúlta őket (2 fős személyzet, hosszabb autonóm repülési idő, pályaparaméterek megváltoztatásának lehetősége stb.). A program során a találkozás és a dokkolás módszereit fejlesztették ki, és a történelem során először dokkoltak űrhajókat. Számos űrsétát hajtottak végre, és repülési időtartam rekordokat döntöttek. A program keretében összesen 12 repülést hajtottak végre.

A Gemini űrszonda két fő részből áll - a legénységnek otthont adó leszálló modulból és a szivárgó műszerrekeszből, ahol a hajtóművek és egyéb berendezések találhatók. A leszállóegység alakja hasonló a Mercury sorozatú hajókhoz. A két hajó közötti külső hasonlóságok ellenére a Gemini jelentősen felülmúlja a Mercury képességeit. A hajó hossza 5,8 méter, maximális külső átmérője 3 méter, tömege átlagosan 3810 kilogramm. A hajót egy Titan II hordozórakéta állította pályára. Megjelenése idején a Gemini volt a legnagyobb űrhajó.

Az űrszonda első kilövésére 1964. április 8-án, az első emberes kilövésre 1965. március 23-án került sor.

Második generációs űrhajók

"Apollo"

"Apollo"- amerikai háromüléses űrrepülőgépek sorozata, amelyeket az Apollo holdrepülési programokban, a Skylab orbitális állomáson és a szovjet-amerikai ASTP dokkolóban használtak. A program keretében összesen 21 repülést hajtottak végre. A fő cél az űrhajósok Holdra szállítása volt, de ennek a sorozatnak az űrhajói más feladatokat is elláttak. 12 űrhajós landolt a Holdon. Az első leszállást a Holdon az Apollo 11-en hajtották végre (N. Armstrong és B. Aldrin 1969-ben)

Az "Apollo" az egyetlen pillanatnyilag a történelem űrhajósorozata, amely az embereket az alacsony földi pályán túlra vitte, és legyőzte a Föld gravitációját, és az egyetlen, amely lehetővé tette, hogy az űrhajósok sikeresen leszálljanak a Holdra, és visszatérjenek a Földre.

Az Apollo űrszonda parancsnoki és kiszolgáló rekeszekből, holdmodulból és vészmenekülési rendszerből áll.

Parancs modul a repülésirányító központ. A személyzet minden tagja a parancsnoki fülkében tartózkodik repülés közben, kivéve a holdraszállási szakaszt. Kúp alakú, gömb alakú alappal.

A parancsnoki fülke túlnyomásos kabinnal rendelkezik személyzeti életfenntartó rendszerrel, vezérlő- és navigációs rendszerrel, rádiókommunikációs rendszerrel, vészmentő rendszerrel és hőpajzzsal. A parancsnoki rekesz elülső tömítetlen részében egy dokkolószerkezet és egy ejtőernyős leszállórendszer, a középső részben 3 űrhajósülés, egy repülésvezérlő panel és egy életfenntartó rendszer és rádióberendezések találhatók; a hátsó ablak és a túlnyomásos kabin közötti térben található a reaktív vezérlőrendszer (RCS) berendezése.

A dokkoló mechanizmus és a holdmodul belső menetes része együttesen biztosítja a parancsnoki fülke és a holdhajó merev dokkolását, és alagutat képez a legénység számára a parancsnoki fülkéből a holdmodulba és vissza.

A legénység életfenntartó rendszere biztosítja, hogy a hajó kabinjában a hőmérséklet 21-27 °C, a páratartalom 40-70% és a nyomás 0,35 kg/cm² között maradjon. A rendszert úgy tervezték, hogy 4 nappal megnövelje a repülési időt, mint a Hold-expedícióhoz szükséges becsült idő. Ezért a szkafanderbe öltözött legénység beállításának és javításának lehetősége biztosított.

Szervizrekesz hordozza az Apollo űrhajó fő meghajtórendszerét és támogató rendszereit.

Sürgősségi mentőrendszer. Ha az Apollo hordozórakéta indításakor vészhelyzet áll elő, vagy az Apollo űrszonda Föld körüli pályára állítása során a repülést le kell állítani, a legénység megmentése úgy történik, hogy a parancsnoki teret leválasztják a hordozórakétáról, majd leszállítják. a Földön ejtőernyők segítségével.

Hold modul két szakasza van: leszállás és felszállás. A független meghajtási rendszerrel és futóművel felszerelt leszállófokozat a holdhajó leengedésére szolgál a Hold pályájáról, és lágyan landol a Hold felszínén, valamint indítóállásként is szolgál a felszállási szakaszhoz. A legénység zárt kabinjával és önálló hajtóművel ellátott felszállási szakaszt a kutatás befejezése után a Hold felszínéről indítják, és a pályán lévő parancsnoki fülkével dokkolik. A szakaszok szétválasztása pirotechnikai eszközökkel történik.

"Sencsou"

Kínai emberes űrrepülési program. A program kidolgozása 1992-ben kezdődött. A Sencsou-5 űrszonda első emberes repülése 2003-ban Kínát a harmadik országgá tette a világon, amely önállóan küld embert az űrbe. A Sencsou űrszonda nagyrészt az orosz Szojuz űrszondát reprodukálja: pontosan ugyanolyan modulelrendezéssel rendelkezik, mint a Szojuzé – a műszer- és szerelőrekesz, a leszálló modul és az élőrekesz; körülbelül akkora, mint a Szojuz. A hajó teljes felépítése és minden rendszere megközelítőleg megegyezik a szovjet Szojuz sorozatú űrszondákkal, az orbitális modul pedig a szovjet Szaljut űrállomássorozatban használt technológiával épül fel.

A Sencsou program három szakaszból állt:

• pilóta nélküli és emberes űrhajók alacsony föld körüli pályára bocsátása, miközben a leszálló járművek garantáltan visszatérnek a Földre;
• a taikunauták a világűrbe indítása, egy autonóm űrállomás létrehozása az expedíciók rövid távú tartózkodására;
• nagy űrállomások létrehozása az expedíciók hosszú távú tartózkodására.

A küldetés sikeresen befejeződik (4 emberes repülést teljesítettek), és jelenleg is működik.

Újrahasználható szállító űrhajó

A Space Shuttle, vagy egyszerűen shuttle („űrsikló”) egy amerikai újrafelhasználható szállító űrhajó. A transzfereket a kormány Űrszállítási Rendszer programjának részeként használták. Úgy tudni, hogy a kompok „siklóként száguldanak” az alacsony Föld körüli pálya és a Föld között, mindkét irányba szállítva a hasznos terheket. A program 1981-től 2011-ig tartott. Összesen öt űrsikló épült: "Colombia"(leszálláskor leégett 2003-ban), "Kihívó"(1986-ban felrobbant) "Felfedezés", "Atlantisz"És "Törekvés". A hajó prototípusát 1975-ben építették "Vállalkozás", de soha nem bocsátották ki az űrbe.

Az űrsiklót két szilárd rakétaerősítővel és három hajtómotorral indították az űrbe, amelyek egy hatalmas külső tartályból kaptak üzemanyagot. A pályán az űrsikló az orbitális manőverezőrendszer hajtóművei segítségével hajtott végre manővereket, és vitorlázórepülőként tért vissza a Földre. A fejlesztés során azt tervezték, hogy mindegyik űrsiklót akár 100-szor is felbocsátják az űrbe. A gyakorlatban sokkal kevesebbet használtak a program végére, 2011 júliusára a Discovery sikló repült a legtöbben – 39-et.

"Colombia"

"Colombia"- a Space Shuttle rendszer első példánya, amely az űrbe repült. A korábban megépített Enterprise prototípus repült, de csak a légkörön belül gyakorolta a leszállást. A Columbia építése 1975-ben kezdődött, és 1979. március 25-én a Columbia a NASA megbízásából. A Columbia STS-1 újrafelhasználható szállító űrszonda első emberes repülésére 1981. április 12-én került sor. A legénység parancsnoka John Young amerikai űrhajós veterán, a pilóta Robert Crippen volt. A repülés egyedülálló volt (és az is marad): az űrhajó legelső, tulajdonképpeni próbaindítását egy legénységgel a fedélzeten hajtották végre.

A Columbia nehezebb volt, mint a későbbi siklók, így nem volt dokkolómodulja. A Columbia nem tudott kikötni sem a Mir állomáshoz, sem az ISS-hez.

A Columbia utolsó, STS-107-es repülésére 2003. január 16. és február 1. között került sor. Február 1-jén reggel a hajó szétesett, amikor a légkör sűrű rétegeibe jutott. A legénység mind a hét tagja életét vesztette. A katasztrófa okait vizsgáló bizottság arra a következtetésre jutott, hogy az ok a siklószárny bal oldali síkján lévő külső hővédő réteg megsemmisülése volt. A január 16-i kilövés során a hővédelem ezen szakasza megsérült, amikor az oxigéntartályból egy hőszigetelő darab ráesett.

"Kihívó"

"Kihívó"- NASA újrafelhasználható szállító űrhajó. Eredetileg csak teszt célokra szánták, de aztán felújították és előkészítették az űrbe való kilövésre. A Challenger először 1983. április 4-én indult. teljes 9 sikeres repülést teljesített. A tizedik kilövéskor 1986. január 28-án lezuhant, a legénység mind a 7 tagja életét vesztette. Az űrsikló utolsó indulását 1986. január 28-án délelőttre tervezték, és a Challenger indulását több millió néző követte szerte a világon. A repülés 73. másodpercében, 14 km-es magasságban a bal oldali szilárd tüzelőanyag-gyorsító elvált a két rögzítés egyikétől. Miután megpördült a második körül, a gázpedál átszúrta a fő üzemanyagtartályt. A tolóerő és a légellenállás szimmetriájának megsértése miatt a hajó eltért a tengelyétől, és az aerodinamikai erők tönkretették.

"Felfedezés"

A NASA újrafelhasználható szállító űrrepülőgépe, a harmadik űrsikló. Az első repülésre 1984. augusztus 30-án került sor. A Discovery Shuttle pályára állította a Hubble Űrteleszkópot, és két expedíción vett részt annak kiszolgálására.

Az Ulysses szondát és három közvetítő műholdat a Discoveryből indították.

A Discovery siklóján egy orosz űrhajós is repült Szergej Krikalev 1994. február 3. Nyolc nap alatt a Discovery hajó legénysége sokféle teljesítményt nyújtott tudományos kísérletek az anyagtudományban, a biológiai kísérletekben és a földfelszíni megfigyelésekben. Krikalev a munka jelentős részét távmanipulátorral végezte. 1994. február 11-én az űrsikló 1994. február 11-én 130 pályán megtett és 5 486 215 kilométert repült a Kennedy Űrközpontban (Florida). Így Krikalev lett az első orosz űrhajós, aki az amerikai siklón repült. Összesen 1994 és 2002 között 18 űrrepülést hajtottak végre az űrrepülőgépen, amelynek legénysége 18 orosz űrhajós volt.

1998. október 29-én John Glenn űrhajós, aki akkor 77 éves volt, elindult második repülésére a Discovery siklóján (STS-95).

A Discovery űrsikló 2011. március 9-én fejezte be 27 éves pályafutását, amikor az utolsó landolást 2011. március 9-én hajtotta végre. Kiállt a pályáról, a floridai Kennedy Űrközpont felé siklik, és biztonságosan landolt. A transzfert a washingtoni Smithsonian Intézet Nemzeti Légi és Űrmúzeumába szállították.

"Atlantisz"

"Atlantisz"- A NASA újrafelhasználható szállító űrszondája, a negyedik űrsikló. Az Atlantisz építése során számos fejlesztést hajtottak végre az elődeihez képest. 3,2 tonnával könnyebb, mint a Columbia sikló, és feleannyi időt vett igénybe a megépítése.

Az Atlantis első repülését 1985 októberében hajtotta végre, egyike az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának öt repülésének. 1995 óta az Atlantis hét repülést hajtott végre a Mir orosz űrállomáson. A Mir állomáshoz egy további dokkoló modult szállítottak, és a Mir állomás személyzetét cserélték.

1997 novemberétől 1999 júliusáig az Atlantist módosították, és hozzávetőleg 165 fejlesztést hajtottak végre rajta. 1985 októbere és 2011 júliusa között az Atlantis sikló 33 űrrepülést hajtott végre 189 fős személyzettel. Az utolsó 33. indítást 2011. július 8-án hajtották végre.

"Törekvés"

"Törekvés"- A NASA újrafelhasználható szállító űrszondája, az ötödik és egyben utolsó űrsikló. Az Endeavour 1992. május 7-én hajtotta végre első repülését. 1993-ban az Endeavour végrehajtotta az első expedíciót a Hubble Űrteleszkóp kiszolgálására. 1998 decemberében az Endeavour pályára állította az első American Unity modult az ISS számára.

1992 májusa és 2011 júniusa között az Endeavour űrsikló 25 űrrepülést hajtott végre. 2011. június 1 transzfer a utoljára leszállt a floridai Cape Canaveral Űrközpontban.

Az Űrszállítási Rendszer program 2011-ben véget ért. Az összes működő űrsiklót az utolsó repülést követően kivonták, és múzeumokba küldték.

30 éves működése alatt az öt járat 135 járatot hajtott végre. A kompok 1,6 ezer tonna hasznos terhet emeltek a világűrbe. Az űrsiklón 355 űrhajós és kozmonauta repült az űrbe.

Így történt, hogy az űrhajózás területén modern Oroszország emberes programján kívül alig van mit bemutatni a világközösségnek. Ennek a programnak az alapja azonban még mindig az űrkorszak hajnalán kifejlesztett technológián alapul. A Szojuz és Proton családok hajóinak és hordozórakétáinak – akár sokszorosan modernizált változatokban is – működése hosszú évtizedek óta folytatódott, szítve azt a szóbeszédet, hogy Oroszország az elmúlt nemzedékek öröksége révén megőrzi tudományos és technológiai nagyhatalom státuszát.

A Föderáción való munka kiveszi a fő érvet az ilyen kritikusok kezéből? Hiszen nem ez az első alkalom: több mint tíz éve történt hasonló kísérlet az erőteljes előreugrásra, amikor az RSC Energia megtervezte a Clipper szárnyas hajót, amely sajnos tömegméretű modell formájában maradt. . Megismétli-e szomorú sorsát a Föderáció – vagy mégis pályára áll és tovább, tovább?...

Az "unió" öröklése

A jó öreg Szojuzhoz képest az új emberes szállítóhajó (PTK) Szövetségnek érezhetően növekednie kell. Legfeljebb négyfős legénységet tud majd felvenni, akár 500 kg rakományt szállítani a keringőállomásra, és onnan felvenni. Ennek a tömegnek az elültetésére új technológiákat és megoldásokat alkalmaznak. Emellett a PTK újrafelhasználható lesz. IN exkluzív interjú Nyikolaj Brjuhanov, az RSC Energia fejlett űrkomplexumainak és rendszereinek főtervezője a Popular Mechanicsnak több alapvető újítást is megnevezett, amelyek a Szövetség leszállásához szükségesek.

A Szövetség belseje és műszerfala kevésbé hasonlít a Szojuzra, mint a modern elektromos autók pilótafülkéje az 1950-es évek klasszikus autóinak műszerfalára.

A PTK háromkupolás ejtőernyős rendszert használ majd, hőredundáns előtetőkkel és ütéscsillapító űrhajósülésekkel, univerzális bölcsővel. Ezen túlmenően a Föderációt egy szilárd hajtóanyagú leszálló hajtóművel, tolóerő-szabályozással tervezik felszerelni, amely képes a sebesség függőleges és vízszintes összetevőinek csillapítására egyaránt. Ugyanabban a Szojuz repülőgépben a lágy landolású hajtóművek csak pár másodperccel kapcsolnak be a leszállás előtt, így tompítják az ütközést, de ez minden. A Föderációban 50 m-nél nagyobb magasságban fognak működni, ejtőernyőkkel együtt, biztosítva a hajó zökkenőmentes fékezését.

Nikolai Brjuhanov hangsúlyozza, hogy a szövetség leszállórendszere legfeljebb 7 km-es hibával képes biztosítani a visszatérő jármű leszállását egy adott területen. A földön a hajó három támaszon áll, erős szélben is függőlegesen tartja, míg a Szojuz ilyen körülmények között gyakran az oldalára esik. A projekt csúcspontja azonban továbbra is az újrafelhasználhatóság.

„A hajó optimális tulajdonságait az újrafelhasználható visszatérő modul (RA) és az eldobható meghajtórekesz (ECM) kombinációja biztosítja” – magyarázza Nikolai Brjuhanov. — Az akár egy évig tartó Föld-közeli repülések, valamint a 30 napig tartó Holdra történő repülések végrehajtásakor a VA tízszer használható. Hosszú távú repülésekhez holdpályán - háromszor. Ennek oka a mélyűri tényezők, elsősorban a sugárzás hosszú távú kedvezőtlen hatása.”

A Clipper árnyékából

És mégis, amikor a „Föderációról” beszélünk, a déjà vu érzése támad. Végtére is, az orosz fejlesztők már egyszer vállalták a Clipper megalkotását, egy példátlan kialakítású hajót, amelynek szárnyak segítségével és ejtőernyős rendszerrel is kellett volna leszállnia. A Clipperen végzett munka azonban megmutatta, hogy ami komoly előrelépésnek tűnik, az rossz irányú lépésnek bizonyulhat.

„A Clipper VA szárnyas formája minimális túlterhelést biztosított a légkörben való süllyedés során” – jegyzi meg a főtervező –, „a további elemzések azonban számos korlátot tártak fel a gyakorlati megvalósításban. Például egy szárnyas jármű csak legalább első osztályú repülőtereken tud leszállni. Ugyanakkor a személyzet bármely repülési szakaszban történő megmentésének követelménye ahhoz vezetett, hogy előre ki kell választani elegendő számú ilyen repülőteret nemcsak Oroszországban, hanem más országokban is. A külföldi repülőterek automatikus leszállást biztosító berendezésekkel való felszerelése azonban nem volt lehetséges. Ezenkívül a szárnyak jelenléte korlátozta a VA légkörbe való belépésének maximális sebességét. A Holdról visszatérve a szárnyak kis görbületi sugarú élei elfogadhatatlan hőmérsékletre melegedhetnek fel.”

„Így kiderült, hogy jelenleg a szegmentált kúpos VA-k optimálisak” – hangsúlyozza Nikolai Brjuhanov. — Egy ilyen terv megvalósítása a fő irányzat az emberes űrhajók fejlesztésében. Ezeket a következtetéseket 2008-ban a Szövetségi Űrügynökség Tudományos és Műszaki Tanácsának határozata rögzítette.”

Felzárkózni Sencsouhoz

Mivel Kína nem vesz részt az ISS nemzetközi partnerségében, a kínaiak által irányított Sencsout figyelmen kívül lehet hagyni, és továbbra is a Szojuz az egyetlen elérhető eszköz az emberek és a rakomány állomásra szállítására. Ez abszolút értéket ad nekik modern űrhajózás. A közeljövőben azonban ez viszonylagossá válik: könnyen megjósolható, hogy a Szojuz hamarosan elveszíti monopóliumát az ISS kiszolgálásában.

2018 után az amerikai hajók versenytársaivá válhatnak a meglévő Szojuznak és az ígéretes Föderációnak: az Orion (Lockheed Martin), a Crew Dragon (SpaceX), a CST-100 (Boeing) és a Dream Chaser mini-sikló (Sierra Nevada). És tekintettel arra, hogy az Egyesült Államok egyre inkább potenciális partnerként tekint Kínára az űrben, Sencsou is hozzájuk sorolható. De a versenytársak megjelenése nem a legtöbb nagy probléma, amelyet a „Föderációnak” kell megoldania az űrszállítási szolgáltatások piacáért és a nemzetközi orbitális projektek kiszolgálásáért folytatott küzdelemben. Az új hajót eleve megfosztják a legfontosabb előnytől, amelyről a Szojuz olyan híres - a sikeres működés hosszú időszakától. Sőt, ebben az értelemben a szövetségnek felzárkózóként kell fellépnie: a terv szerint 2021-ig legalább három amerikai hajónak (Orion, Crew Dragon és CST-100) végre kell hajtania első emberes repülését. Nos, Sencsou már tíz járattal büszkélkedhet, amelyek közül öt ember volt.

2021-ben a szövetségnek csak az első pilóta nélküli repüléseket kell végrehajtania (az új Angara-5P rakétán), az emberes üzemmód elérése 2023 körül várható. Így a hajó alkotóinak más előnyökre is támaszkodniuk kell, amelyek kedvezően különböztethetik meg a külföldi versenytársaktól. Nyikolaj Brjuhanov szerint a különbségek közötti fő különbséget a sokoldalúságnak és a sokkal több megoldási képességnek nevezhetjük. széles kör gyakorlati problémák. Az amerikai fejlesztők számos speciális hajó létrehozásának útját választották: a CST-100 és a Dragon csak alacsony Föld körüli pályán lévő orbitális állomások kiszolgálására szolgál; Orion - a Holdra és esetleg a Földhöz közeli aszteroidákra való repülésekhez. A „Föderáció” bármire képes lesz.

Önmagam megtalálása

„A Föderáció az alacsony Föld körüli pályára és azon túl is repüléseket hajt végre” – hangsúlyozza a generális tervező. A hajónak az orosz űrinfrastruktúra egyik kulcselemévé kell válnia. Biztosítja majd a legénység eljuttatását mind a Föld-közeli pályaállomásokra, mind a ciszlunáris térben lévő ígéretes emberes objektumokra – ideértve például a Hold-fel- és leszállókomplexumot, valamint a leendő nemzetközi látogatott platformot az L2 librációs pont közelében. Föld-Hold rendszer, 61 500 km-re a műholdtól.

A „Föderáció” jövője szempontjából azonban a legveszélyesebb az űrhajózás stratégiailag új helyzete. Már a jelenlegi szakaszban maguk a hajók már nem játszanak önálló szerepkör, kizárólag emberek és rakomány szállítására szolgál bármely emberrel rendelkező komplexumba - akár a Föld közelébe, akár a mélyűrbe történő repülésre. Az ISS működésének 2024-es befejezéséig a Föderáció teljes körű működése láthatóan nem kezdődik meg. Ezen időszak után pedig bizonytalanság uralkodik az orosz űrterveken – legalábbis a személyzettel rendelkező részlegükön. Hosszú távon nem láthatók konkrét projektek sem nemzeti orbitális állomás létrehozására, sem a Hold feltárására és fejlesztésére. Igen, körülbelül másfél évvel ezelőtt voltak elképzelések emberes holdküldetés végrehajtásáról. Ugyanakkor két egymást kizáró (beleértve az anyagi okokat is) lehetőséget mérlegelték: holdállomás építése és holdbázis létrehozása. A 2016-ban jóváhagyott Szövetségi Űrprogram azonban 2025-ig nem ír elő repülést a Holdra. A Roszkozmosz forrásai szerint erre legkorábban 2035-ben lehet számítani. A nemzetközi holdállomás építésének projektjét több ország, köztük Oroszország is tárgyalja, de konkrét megállapodás még nincs róla.

Így lehetséges, hogy a 2020-as években és talán a 2030-as évek első felében a Föderációnak az 1960-as évek Szojuzjának nyomdokaiba kell lépnie, amikor is ilyen típusú hajókat küldtek a világűrbe autonóm repülések végrehajtására és megoldására. konkrét problémák. Egyébként a fejlesztők által a tervezésbe belehelyezett sokoldalúság ezt is lehetővé teszi.

Nyikolaj Brjuhanov szerint a szövetség autonóm repülésének maximális időtartama négyfős személyzettel 14 nap, kétfős legénységgel - esetleg akár 30 fővel. Figyelembe véve, hogy egy pilóta képes lesz az új automatizált hajó irányítására a Szövetséget "aktívan fogják használni az űrturisták repülésére, bár ez nem vonatkozik az új hajó fő alkalmazási területeire.

Az orosz mérnökök, tervezők és műszaki szakemberek azon képessége, hogy a világ legjobb szabványainak megfelelő űrhajókat hozzanak létre, kétségtelen. És ha a „Föderáció” nem talál utat a mélyűrbe, akkor ez a célmeghatározás, nem pedig a technológia, a tudás és a tudományos iskolák problémája, amit még nem veszítettünk el.

Történet

Időkben hidegháború az űr a Szovjetunió és az Egyesült Államok közötti harc egyik színtere volt. A szuperhatalmak közötti geopolitikai konfrontáció volt azokban az években az űripar fejlődésének fő ösztönzője. Az űrkutatási programok végrehajtása elkötelezett volt hatalmas mennyiség erőforrás. Különösen az Apollo projekt megvalósítása érdekében fő cél amely az ember leszállása volt a Hold felszínén, az Egyesült Államok kormánya mintegy huszonöt milliárd dollárt költött. A múlt század 70-es éveiben ez az összeg egyszerűen gigantikus volt. Hold program A Szovjetunió, amelynek soha nem volt valóra ítélve, 2,5 milliárd rubelbe került a Szovjetunió költségvetésének. A hazai Buran újrafelhasználható űrszonda fejlesztése tizenhat milliárd rubelbe került. Ugyanakkor a sors arra szánta Burant, hogy csak egy űrrepülést hajtson végre.

Amerikai megfelelője sokkal szerencsésebb volt. Az űrrepülőgép százharmincöt kilövést hajtott végre. De az amerikai sikló nem tartott örökké. A „Space Transport System” állami program keretében létrehozott hajó 2011. július 8-án hajtotta végre az utolsó űrindítást, amely ugyanazon év július 21-én kora reggel ért véget. A program végrehajtása során az amerikaiak hat űrsiklót készítettek, amelyek közül az egyik olyan prototípus volt, amely soha nem végzett űrrepülést. Két hajó teljesen katasztrófát szenvedett.

Az Apollo 11 felszállása

Gazdasági megvalósíthatóság szempontjából a Space Shuttle program aligha nevezhető sikeresnek. Az eldobható űrhajók sokkal gazdaságosabbnak bizonyultak, mint a technológiailag fejlettebbnek tűnő újrafelhasználható társai. Az űrsiklókon közlekedő járatok biztonsága pedig megkérdőjelezhető volt. Működésük során két katasztrófa következtében tizennégy űrhajós vált áldozatul. De az ilyen vegyes eredmények oka űrutazás a legendás hajó nem technikai tökéletlenségében rejlik, hanem maga az újrafelhasználható űrhajó koncepciójának összetettségében.

Ennek eredményeként a múlt század 60-as éveiben kifejlesztett orosz Szojuz eldobható űrszonda lett az egyetlen olyan típusú űrhajó, amely jelenleg emberes repüléseket hajt végre a Nemzetközi űrállomás(ISS). Azonnal meg kell jegyezni, hogy ez egyáltalán nem jelzi a Space Shuttle feletti fölényüket. A Szojuz űrhajóknak, valamint az ezek alapján létrehozott Progressz pilóta nélküli űrkamionoknak számos fogalmi hiányossága van. Teherbíróképességük nagyon korlátozott. Az ilyen eszközök használata pedig a működésük után visszamaradt orbitális törmelék felhalmozódásához vezet. A Szojuz típusú űrhajókon végzett űrrepülések hamarosan a történelem részévé válnak. Ugyanakkor ma már nincsenek valódi alternatívák. Az újrafelhasználható hajók koncepciójában rejlő hatalmas potenciál gyakran még korunkban is technikailag megvalósíthatatlan.

Az OS-120 Buran szovjet újrafelhasználható orbitális repülőgép első projektje, amelyet az NPO Energia javasolt 1975-ben, és amely az amerikai űrsikló analógja volt.

Új amerikai űrhajók

2011 júliusában Barack Obama amerikai elnök kijelentette: a Marsra való repülés új, és amennyire feltételezhető, az amerikai űrhajósok fő célja a következő évtizedekben. A NASA egyik programja a Hold-kutatás és a Marsra való repülés részeként a „Constellation” nagyszabású űrprogram volt.

Az új Orion űrhajó, az Ares-1 és az Ares-5 hordozórakéták, valamint az Altair holdmodul létrehozásán alapul. Annak ellenére, hogy 2010-ben az Egyesült Államok kormánya úgy döntött, hogy megnyirbálja a Constellation programot, a NASA folytatni tudta az Orion fejlesztését. A hajó első pilóta nélküli tesztrepülését 2014-re tervezik. A repülés során várhatóan hatezer kilométerre mozdul majd el a készülék a Földtől. Ez körülbelül tizenötször messzebb van, mint az ISS. A próbarepülés után a hajó a Föld felé veszi az irányt. Az új eszköz 32 ezer km/órás sebességgel tud majd belépni a légkörbe. E mutató szerint az Orion másfél ezer kilométerrel felülmúlja a legendás Apollót. Az Orion első pilóta nélküli kísérleti repülésének célja, hogy bemutassa potenciális képességeit. A hajó próbája legyen fontos lépés 2021-re tervezett emberes indítására.

A NASA tervei szerint az Orion hordozórakéta Delta 4 és Atlas 5 lesz. Úgy döntöttek, hogy felhagynak Ares fejlesztésével. Emellett a mélyűr felfedezésére az amerikaiak egy új szupernehéz SLS hordozórakétát terveznek.

Az Orion egy részben újrafelhasználható űrhajó, és elvileg közelebb áll a Szojuz űrszondához, mint az űrsiklóhoz. A legtöbb ígéretes űrhajó részben újrafelhasználható. Ez a koncepció azt feltételezi, hogy a Föld felszínére való leszállás után a hajó lakható kapszula újra felhasználható a világűrbe való kilövéshez. Ez lehetővé teszi az újrafelhasználható űrhajók funkcionális praktikumának ötvözését a Szojuz vagy Apollo típusú űrhajók üzemeltetésének költséghatékonyságával. Ez a döntés egy átmeneti szakasz. Valószínű, hogy a távoli jövőben minden űreszköz újrafelhasználhatóvá válik. Tehát az amerikai űrrepülőgép és a szovjet Buran bizonyos értelemben megelőzte korát.

Az Orion egy többcélú kapszula részben újrafelhasználható amerikai pilóta űrhajó, amelyet a 2000-es évek közepe óta fejlesztettek ki a Constellation program részeként.

Úgy tűnik, hogy a „praktikusság” és az „előrelátás” szavak jellemzik legjobban az amerikaiakat. Az Egyesült Államok kormánya úgy döntött, hogy nem helyezi minden űrambícióját egyetlen Orion vállára. Jelenleg a NASA megbízásából több magáncég fejleszti saját űrrepülőgépét, amelyet a ma használt eszközök helyettesítésére terveztek. A Boeing a Commercial Crew Development (CCDev) programja részeként fejleszti a CST-100-at, egy részben újrafelhasználható legénységi űrhajót. Az eszközt arra tervezték, hogy rövid utakat tegyen alacsony Föld körüli pályára. Fő feladata a legénység és a rakomány eljuttatása az ISS-hez.

A hajó legénysége legfeljebb hét főből állhat. Ugyanakkor a CST-100 tervezése során kiemelt figyelmet fordítottak az űrhajósok kényelmére. A készülék élettere sokkal nagyobb, mint az előző generációs hajóké. Valószínűleg Atlas, Delta vagy Falcon hordozórakétákkal indítják majd. Ugyanakkor az Atlas-5 a legmegfelelőbb lehetőség. A hajó ejtőernyővel és légzsákokkal fog leszállni. A Boeing tervei szerint a CST-100 2015-ben sorozatos próbaindításon esik át. Az első két járat pilóta nélküli lesz. Fő feladatuk a jármű pályára állítása és a biztonsági rendszerek tesztelése. A harmadik repülés során a tervek szerint emberes dokkolás történik az ISS-szel. Ha a tesztek sikeresek lesznek, a CST-100 hamarosan leválthatja az orosz Szojuz és Progressz űrhajókat, amelyek monopóliummal rendelkeznek a Nemzetközi Űrállomásra irányuló emberes repülésekben.

CST-100 – emberes szállító űrhajó

Egy másik magánhajó, amely rakományt és személyzetet szállít az ISS-hez, a SpaceX, a Sierra Nevada Corporation részeként fejlesztett eszköz lesz. A részben újrafelhasználható monoblokkos Dragon járművet a NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS) programja keretében fejlesztették ki. A tervek szerint három módosítást készítenek belőle: emberes, teherszállító és autonóm. Az emberes űrhajó legénysége, akárcsak a CST-100 esetében, hét főből állhat. A rakománymódosításban a hajó négy embert és két és fél tonna rakományt szállít majd.

A jövőben pedig a Sárkányt a Vörös Bolygóra tartó repülésekhez szeretnék használni. Miért fejlesztik ki a hajó speciális változatát - a „Red Dragon”-t? Az amerikai tervei szerint térvezetés, 2018-ban kerül sor az eszköz pilóta nélküli repülésére a Marsra, és várhatóan néhány éven belül megtörténik egy amerikai űrszonda első emberes próbarepülése.

A „Dragon” egyik jellemzője az újrafelhasználhatóság. A repülés után rész energiarendszerek az üzemanyagtartályokat pedig a Földre engedik le a hajó lakható kapszulájával együtt, és újra felhasználhatók lesznek az űrrepülésekhez. Ez a tervezési képesség különbözteti meg az új hajót a legígéretesebb tervektől. A közeljövőben a „Dragon” és a CST-100 kiegészíti egymást, és „biztonsági hálóként” fog működni. Ha egy hajótípus valamilyen okból nem tudja ellátni a rábízott feladatait, egy másik hajó veszi át a munkájának egy részét.

A Dragon SpaceX a SpaceX magánszállító űrszondája (SC), amelyet a NASA megrendelésére fejlesztettek ki a Commercial Orbital Transportation (COTS) program részeként, és amelyet arra terveztek, hogy hasznos terhet és a jövőben embereket szállítson az ISS-re.

A Sárkányt 2010-ben állították először pályára. A pilóta nélküli tesztrepülés sikeresen lezajlott, és néhány évvel később, mégpedig 2012. május 25-én a készülék dokkolt az ISS-hez. Ekkor a hajó nem rendelkezett automatikus dokkolórendszerrel, ennek megvalósításához az űrállomás manipulátorát kellett használni.

Ezt a repülést tartották az első privát űrhajónak a Nemzetközi Űrállomáshoz való dokkolásnak. Azonnal foglaljunk le: a Sárkányt és számos más, magáncégek által fejlesztett űrrepülőgépet aligha nevezhetünk a szó teljes értelmében magánjellegűnek. Például a NASA 1,5 milliárd dollárt különített el a Sárkány fejlesztésére. Más magánprojektek is kapnak pénzügyi támogatást a NASA-tól. azért arról beszélünk nem annyira az űr kommercializálásáról, hanem az űripar fejlesztésének új stratégiájáról, amely az állam és a magántőke együttműködésén alapul. Az egykor titkos űrtechnológiák, amelyek korábban csak az állam rendelkezésére álltak, ma számos, az űrhajózás területén tevékenykedő magáncég tulajdonát képezik. Ez a körülmény önmagában is erőteljes ösztönző a magánvállalatok technológiai képességeinek növekedésére. Ezen túlmenően ez a megközelítés lehetővé tette, hogy a magánszférában nagyszámú űripari szakembert alkalmazzanak, akiket korábban a Space Shuttle program bezárása miatt az állam elbocsátott.

Ami a magáncégek űrhajó-fejlesztési programját illeti, talán a SpaceDev cég „Dream Chaser” nevű projektje a legérdekesebb. A fejlesztésben tizenkét cégpartner, három amerikai egyetem és hét NASA-központ is részt vett.

A Dream Chaser újrafelhasználható emberes űrhajó koncepció fejlesztés alatt áll amerikai cég SpaceDev, a Sierra Nevada Corporation részlege

Ez a hajó nagyon különbözik az összes többi ígéretes űrfejlesztéstől. Az újrafelhasználható Dream Chaser úgy néz ki, mint egy miniatűr Space Shuttle, és úgy tud leszállni, mint egy közönséges repülőgép. Ennek ellenére a hajó fő feladatai hasonlóak a Dragon és a CST-100 feladataihoz. Az eszköz a rakomány és a legénység (legfeljebb hét fő) szállítására szolgál majd az alacsony Föld körüli pályára, ahol az Atlas-5 hordozórakétával indítják. A hajónak idén végre kell hajtania az első pilóta nélküli repülést, 2015-re pedig a tervek szerint fel kell készülni a vízre bocsátásra. Még egy fontos részlet. A Dream Chaser projekt az 1990-es évek amerikai fejlesztése - a HL-20 orbitális repülőgép - alapján jön létre. Ez utóbbi projektje a „Spirál” szovjet orbitális rendszer analógja lett. Mindhárom készülék hasonló megjelenésű és elvárt funkcionalitású. Ez egy teljesen logikus kérdést vet fel. A Szovjetuniónak selejteznie kellett volna a félkész Spiral repülőgép-rendszert?

mi van nálunk?

2000-ben az RSC Energia megkezdte a Clipper többcélú űrkomplexum tervezését. Ezt az újrafelhasználható, némileg egy kisebb űrsiklóra emlékeztető űreszközt a legkülönfélébb problémák megoldására kellett volna használni: rakományszállítás, az űrállomás legénységének evakuálása, űrturizmus, más bolygókra való repülés. Voltak bizonyos remények a projekttel kapcsolatban. Mint mindig, a jó szándékot a finanszírozás hiányának rézmedencéje fedte. 2006-ban a projektet lezárták. A Clipper projekt keretében kifejlesztett technológiákat ugyanakkor várhatóan felhasználják majd a Rus projektnek is nevezett Advanced Manned Transport System (PPTS) tervezésénél.

A Clipper szárnyas változata orbitális repülésben. Webmester rajza a Clipper 3D modell alapján

©Vadim Lukashevich

A PPTS (persze ez még mindig csak a projekt „munka” neve) az orosz szakértők véleménye szerint az lesz a sors, hogy egy új generációs hazai űrrendszer legyen, amely képes felváltani a gyorsan öregedő Szojuzt és a Progresszt. A Clipperhez hasonlóan az űrhajót is az RSC Energia fejleszti. A komplexum alapvető módosítása a „Next Generation Manned Transport Ship” (PTK NK) lesz. Fő feladata ismét a rakomány és a legénység eljuttatása az ISS-hez. Hosszú távon - a Holdra repülésre és hosszú távú kutatási küldetések végrehajtására alkalmas módosítások fejlesztése. Maga a hajó részben újrafelhasználhatónak ígérkezik. Az élő kapszula leszállás után újra felhasználható. Motortér - sz. A hajó különös tulajdonsága, hogy ejtőernyő nélkül is le tud szállni. A Föld felszínén való fékezéshez és lágy leszálláshoz rakétarendszert fognak használni.

Ellentétben a kazahsztáni Bajkonur kozmodromból felszálló Szojuz űrszondával, az új űrszondát az Amur régióban épülő új Vosztocsnij űrhajóról indítják. A legénység hat fős lesz. Az emberes jármű ötszáz kilogrammos teher szállítására is alkalmas. A pilóta nélküli változatban a hajó impozánsabb, két tonnás „jóságokat” tud majd eljuttatni alacsony földi pályára.

A PPTS projekt egyik fő problémája a megfelelő tulajdonságokkal rendelkező hordozórakéták hiánya. Mára az űrrepülőgép főbb műszaki szempontjait kidolgozták, de a hordozórakéta hiánya igen nehéz helyzetbe hozza fejlesztőit. Feltételezések szerint az új hordozórakéta technológiailag közel lesz az 1990-es években kifejlesztett Angarához.

A PTS modellje a MAKS-2009 kiállításon

©sdelanounas.ru

Furcsa módon egy másik komoly probléma a PTS (értsd: orosz valóság) tervezésének célja. Oroszország aligha engedheti meg magának, hogy a Hold- és a Mars-kutatási programokat az Egyesült Államokhoz hasonló léptékű programokkal hajtsák végre. Még ha az űrkomplexum fejlesztése sikeres is lesz, valószínűleg egyetlen igazi feladata a rakomány és a legénység eljuttatása az ISS-hez. A PPTS repülési tesztjeinek kezdetét azonban 2018-ra halasztották. Ekkor már ígéretes Amerikai készülékek, nagy valószínűséggel már képes lesz átvenni azokat a funkciókat, amelyeket jelenleg az orosz Szojuz és Progressz űrszonda lát el.

Homályos kilátások

A modern világot megfosztják az űrrepülések romantikájától – ez tény. Természetesen nem műholdak felbocsátásáról és űrturizmusról beszélünk. Nem kell aggódni az űrhajózás ezen területei miatt. A Nemzetközi Űrállomásra irányuló járatok nagy jelentőséggel bírnak az űripar számára, de az ISS pályán való tartózkodása korlátozott. Az állomást 2020-ban tervezik felszámolni. A modern emberes űrhajó mindenekelőtt egy meghatározott program szerves része. Nincs értelme új hajót fejleszteni anélkül, hogy fogalmunk lenne az üzemeltetés feladatairól. Új amerikai űrhajókat terveznek nemcsak rakomány és személyzet szállítására az ISS-re, hanem a Marsra és a Holdra is. Ezek a feladatok azonban annyira távol állnak a mindennapi földi gondoktól, hogy a következő években aligha számíthatunk jelentős áttörésre az űrhajózás területén.

Emberes űrhajó egy emberi repülésre tervezett űrhajó, amely minden szükséges eszközzel rendelkezik ahhoz, hogy a pályára kerülés során (hordozórakéta segítségével) működjön, küldetéseket hajtson végre az űrben, és visszaküldje a legénységet a Földre. Az emberes űrhajó (SC) kötelező jellemzői a legénység jelenléte a fedélzeten és a zárt ciklusban való repülés képessége: Föld - űr - Föld.

Repülési küldetések és felhasználási területek

Az első űrszondát - a szovjet Vosztokot és az amerikai Mercury-t - az első emberi repülésre szánták az űrbe, és viszonylag egyszerűek voltak a tervezésükben és a használt rendszerekben.

A Voskhod és Gemini űrrepülőgépek fejlesztése lehetővé tette egy sor műszaki kísérlet elvégzését, a Szojuz és az Apollo űrszondák létrehozása és üzemeltetése, beleértve a közös repülést, megkezdte az emberes űrhajók alkalmazását a hosszú távú szállítási repülésekben. -távú orbitális állomásokon és nagy távolságú űrrepüléseknél, űrben végzett mentéseknél stb. Így az űrrepülés gyakorlati orientációja került előtérbe, és az ebben az esetben megoldott problémák lettek a meghatározóak az emberes űrhajók fejlesztésében .

Az űrtechnológia viszonylag fiatal és gyorsan fejlődő iparág, az űrkutatás alapvető feladatai gyerekcipőben járnak. Ez megnehezíti az emberes űrjárművek egyértelmű besorolását, azonban az osztályozás egyik jelének tekinthetők az űrjárművek már kialakult vagy a jövőre előrevetített főbb használati irányai: egyhajós repülések; kísérleti orbitális repülések; emberes űrhajók szállítórepülései; CC távolsági repülések; űrmentő hajók repülései; emberes űrhajók repülései javításra vagy pályára állításra.

Egyhajós járatok(autonóm repülések) pályán mesterséges műhold A Föld elkezdte felfedezni a világűrt. A Vostok és a Mercury űrhajókat kifejezetten ilyen repülésekre tervezték. Jelenleg az autonóm repülésekhez olyan űrjárműveket használnak, amelyeket más célokra hoztak létre és módosítottak egy adott repülési feladat elvégzésére. Így a módosított Szojuz-13 űrszonda repülése során (1973) számos tanulmányt végeztek, köztük asztrofizikaiakat is, és a Szojuz-22 űrszonda repülése során (1976) a Szovjetunió területének fényképezését végezték. a nemzetgazdaság érdekében.

Kísérleti orbitális repülések műszaki kísérletek elvégzését célozzák. Például a Voskhod és a Gemini űrszonda az emberi világűrbe való belépési módokat tesztelte (1965), a Gemini-8 űrszonda pedig a rakétafokozattal együtt a találkozási és dokkolási módszereket (1966). Nagy érték volt egy Szojuz-4 és Szojuz-5 űrhajó repülése (1969), amelyben kikötötték őket, és két űrhajóst szállítottak át hajóról hajóra a világűrön keresztül.

Közlekedési járatok a hosszú távú állomásokra irányított űrhajók a legénység és a legénység szállítására szolgálnak az állomásokon. visszatérése a Földre, valamint egy kis rakomány szállítása. Ilyenek voltak a Szojuz űrszonda repülései a Szaljut állomásokra és az Apollo űrszonda szállítási változata a Skylab állomásra.

Hosszú repülések Az űrszondákat az amerikai Apollo program keretében hajtották végre, melynek során az első emberes űrszonda leszállt a Holdra (1969. július 20.). A Szovjetunióban fejlesztették ki a Zond űrszonda állomást, amely a Hold körülrepülése után először került a Föld légkörébe a második szökési sebességgel, először ballisztikus pálya mentén az Indiai-óceánon landolással (Zond-5, 1968. szeptember), majd irányított süllyedési pályákon a Szovjetunió területén történő leszállással (Zond-6, 1968. november). Ezt a kísérleti hajót emberesként is fel lehetne szerelni.

Űrmentő hajók a bajba jutott űrhajók és állomások legénységének megmentésére tervezték, és új lehetséges felhasználási irányt képviselnek. A Szojuz-Apollo program céljai között szerepelt a kísérleti kompatibilis találkozási és dokkolóeszközök fejlesztése és repülés közbeni tesztelése, amelyek nemcsak a közös repülésekhez, hanem a mentési műveletekhez is szükségesek.

Emberi űrhajók repülései javításra vagy összeszerelésre pályán - szükséges komponens jövőbeli programokat. Nagyméretű építmények pályára állítása (például erőművek vagy antennák) közvetlen emberi részvételt igényelhet az összeszerelési vagy javítási műveletekben.

Az emberes űrhajók jellemzői

Egy személy megjelenése a fedélzeten jelentősen megváltoztatja az űrhajó megjelenését, jellemzőit, valamint a tervezés és fejlesztés megközelítését. Ez nem csak annak köszönhető, hogy az embernek mindent biztosítani kell az élethez az űrrepülés szokatlan körülményei között, hanem az űrhajó (SC) repülésének és rendszerei működésének kézi vezérlésének megszervezésének lehetőségéből is. A repülési célok kitűzésének és megvalósításának megközelítésében különböző elvek rejlenek, mivel ezt figyelembe kell venni különféle szempontok a legénység tevékenysége és biztonsága. Az emberes űrhajók jellemzőit különösen a következő fő tényezők határozzák meg: visszatérés a Földre; a legénység életkörülményei és tevékenységei; repülésbiztonság.

Vissza a Földre kötelező művelet minden emberes űrhajónál. Orbitális repülés végrehajtása során ebből a célból az űrjármű lefékezett, hogy átváltson a süllyedési pályára. A távolsági repüléseknél a visszatérési pálya korrekciója szükséges. Ez megköveteli, hogy az űrrepülőgép rendelkezzen egy erőművel, amely megváltoztatja a mozgási pályát és számos más rendszert (például orientációs és mozgásvezérlő rendszereket, végrehajtó szervek, áramellátó rendszerek).

A Földre való visszatéréshez egy emberes űrhajónak rendelkeznie kell az aerodinamikus fűtés és leszállás elleni védelemmel. A legénység leszállása és leszállása általában egy speciális fülkében történik - leszálló(SA). Kialakításakor biztosítani kell a mozgásának stabilitását, a kellő leszállási pontosságot és a legénység túlterhelésének tűrését (lásd 3.5 pont).

A legénység életkörülményeiűrrepülésben csak zárt héjon belül biztosítható, amelyhez minden emberes űrhajónak van egy légzésre alkalmas légkörű, folyamatosan megújuló, zárt rekesz. A legjobb nyomás- és gázösszetétel azok, amelyek az ember számára természetesek, és megfelelnek a Földön lévőnek a tengerszinten. Ilyen körülményeket tartanak fenn a Szojuz és a Szojuz T űrszondákon, valamint a Szaljut állomáson az Apollo űrszondán, tisztán oxigén légkört alkalmaznak csökkentett nyomással.

A lakótér térfogatának és méretének lehetővé kell tennie a személy számára, hogy normális mozgásokat végezzen (például felegyenesedjen teljes magasságában), és meg kell felelnie a repülés feladatainak és időtartamának. Az első Vostok, Mercury, Voskhod és Gemini űrszondák szűk kabinokkal rendelkeztek a tömegük csökkentésére vonatkozó szigorú követelmények miatt. A lakótérben normál hőmérsékleti viszonyokat kell fenntartani, ami szükségessé teszi a hőszabályozó rendszerek fejlesztését.

Az emberi élet összefügg a táplálkozással, a természetes szükségletekkel, a személyes higiéniával és az alvással. Ez előre meghatározza, hogy a fedélzeten legyen elegendő élelmiszer- és vízkészlet, szaniter- és higiéniai kellékek, különféle piperecikkek és higiéniai cikkek, valamint a megfelelő tartozékok és alvóberendezések. Ráadásul mindezt szűk helyeken és súlytalanságban való használatra kell tervezni.

A repülés során a személyzet különféle hatásoknak van kitéve, amelyek a repülés szakaszaitól függően változnak. Az emberes űrrepülőgép tervezésénél az egyik fő feladat a legénység védelme ezektől a behatásoktól, szintjük csökkentése, azaz az űrrepülési körülmények tűrésének biztosítása.

Az űrhajó repülési irányításával és kézi műveleteivel kapcsolatos személyzeti tevékenységek jelentős hatással vannak az űrhajók tervezésére és rendszereire. A repülésirányítás megköveteli a racionálisan szervezett munkaállomások jelenlétét, amelyek lehetővé teszik a külső helyzet megfigyelését, az űrhajórendszerek működésével kapcsolatos információk megszerzését, a Földdel és más emberes űrjárművekkel való rádiókommunikációt, a fedélzeti dokumentáció használatát, az üzemmódok kiválasztását. űrrepülőgép-rendszereket, be- és kikapcsolni, tájékozódást és manőverezést végezni a pályán, randevúzni és dokkolni, és ha vannak számítógépek a fedélzeten, ezek működését irányítani. A munkahely hagyományosan székből, távirányítóból és vezérlőgombokból, ablakokból és optikai megfigyelő eszközökből áll.

Repülés közben a személyzet a pilótafülke térfogatában elhelyezett fedélzeti berendezések számos elemével dolgozik (egyes életfenntartó rendszeregységek, személyzeti berendezések, kézi mechanizmusok, tudományos berendezések stb.).

Szállítási repüléseknél (például a Szojuz űrhajó repülése a Szaljut állomásra) a személyzet átállásával dokkoló egységekre van szükség merev kapcsolattal az űrhajó és az állomás között, valamint az így létrejövő átmeneti alagút lezárásával, egy nyílással. a dokkoló egységben és egy rendszer a csatlakozás tömítettségének ellenőrzésére. Ugyanezek a tulajdonságok rejlenek az Apollo űrszondában is, ahonnan átmenet van orbitális hajó az expedíciós modulhoz és vissza. A Szojuz-Apollo kísérleti programban az amerikai fél egy speciális dokkoló modult fejlesztett ki a legénység űrhajókon belüli inkompatibilis atmoszférájú áthelyezésére.

Ha valakit a világűrbe terveznek kimenni, akkor a hajó fedélzetén kell lennie szkafandereknek megfelelő szervizrendszerrel, magán a hajón pedig légzsilipkamrával (Voskhod űrhajó). A hajó vagy állomás egyik rekese (Szojuz űrhajó, Szaljut állomás) légzsilipként használható; A kilépés közvetlenül a pilótafülkéből is megoldható (Gemini űrhajó); ebben az esetben kell lennie egy légkör felszabadító és helyreállító rendszernek és egy térben nyitható nyílásnak.

Repülésbiztonság alapvető fontosságú egy emberes űrhajó létrehozása és magas megbízhatóságának biztosítása során. Bármely űrrepülőgép esetében a fejlesztés kezdetén meg van adva, majd megerősítve a feladat sikeres teljesítésének valószínűsége, illetve a repülési program megbízhatósága, emberes űrjárműveknél pedig ezen felül a repülési program biztonságának biztosításának valószínűsége. személyzet, vagy a repülésbiztonság mértéke. Mindkét kritériumot bizonyos kontrollértékek határozzák meg, és általában - az első - 95-98%, a második - 99% és magasabb szinten. Ezek az értékek, a tényleges kockázat mértékének kifejezése nélkül, az űrhajók fejlesztése, kísérleti tesztelése és üzemeltetése során végrehajtott intézkedések hatékonyságának számított értékelése a repülési program sikeres végrehajtása és a maximális kiküszöbölés érdekében. az emberi életre veszélyes események és körülmények befolyását.

A biztonsági követelmények befolyásolják a hajó megjelenését, rendszereinek jellemzőit, a rakéta- és űrrendszer egészét, valamint a repülési mintát. A rendszerek megbízhatóságának biztosításán túlmenően végrehajtják azok funkcionális redundanciáját, kiegészülnek az automatikus üzemmódok manuálisakkal, speciális eszközöket vezetnek be a balesetek esetére, tartalék műszereket, mechanizmusokat stb , a Szojuz űrszonda jellemzői a pilóta nélküli űrhajókhoz képest az ejtőernyős rendszer redundanciája, a kézi tájolási módok, a mentőeszközök készlete a lakóterek nyomáscsökkenése esetén stb.

Az emberes űrhajó létrehozásakor nagy figyelmet fordítanak a vészhelyzetek (meghibásodások, meghatározott üzemmódoktól való eltérések vagy balesetek) elemzésére és azok leküzdésének módjaira. Egy ilyen elemzés a fejlesztési folyamat során lehetővé teszi a redundancia és a szükséges kiegészítő energiatartalékok (üzemanyag, villamos energia) döntések megválasztását, a repülési előkészítés során pedig a vészhelyzetekre vonatkozó intézkedési tervek kidolgozását (lásd 11. fejezet).

Űrhajó és rakéta-űrkomplexum

Egy emberes űrrepülőgép jelentősen befolyásolja a teljes rakéta- és űrkomplexumot (RSC), bizonyos változásokat okozva annak szerkezeti elemeiben a pilóta nélküli űrhajókhoz képest. Ezek a változások összefüggenek az emberes repülésre jellemző rendszerek telepítésével, a személyzet karbantartási munkáinak szükségességével, az operatív irányítás és a repüléstervezés fokozott követelményeivel, valamint a személyzet tevékenységének és biztonságának biztosításával a repülés minden szakaszában.

Indítójármű Az emberes űrhajó speciális elemekkel van felszerelve a hibák és a normál működési feltételektől való eltérések felismerésére. A személyzet megmentésére olyan esetekben, amikor a repülés időben történő leállítása szükséges, amikor veszélyes helyzetek alakulnak ki, vagy a kilökődés lehetetlenné válik, vészmentő rendszert telepítenek (további részletekért lásd a 10. fejezetet). Ezek a tulajdonságok jelentősen befolyásolják a hordozórakéta tervezését és olyan kérdések megoldását, mint a tervezési terhelési szabványok, szilárdság, aerodinamikai jellemzők, kilövési pályaparaméterek, leszerelhető elemek leejtési zónái, stb. A hordozórakétára magas megbízhatósági követelmények vonatkoznak. az űrhajó pályára bocsátásának valószínűségének növelése és a személyzet biztonsága érdekében. A gyártás és összeszerelés során alkalmazott technológiai intézkedéseken túlmenően bevezetik a rendszerek és szerelvények redundanciáját, például a vezérlő- és áramellátó rendszereket. A több motorral rendelkező LV szakaszokon diagnosztikai rendszerek telepíthetők, amelyek észlelik a motor meghibásodását és biztosítják annak leállítását. Ebben az esetben a további repülés csökkentett össztolóerővel folytatódik.

A hordozórakétára használt üzemanyag típusa rendkívül fontos. Ismeretes, hogy a kétkomponensű, magas forráspontú, „salétromsav-dimetil-hidrazin” típusú üzemanyagok magas toxicitásúak, ami balesetek esetén a kilövéskor, valamint az indítóhelyen, ha a járműben leszálló jármű. A rakétablokk lezuhanásának területe fokozott veszélyt jelent a legénység és a karbantartó személyzet számára. Ezért az emberes RCS-hez „nemes” üzemanyag-komponenseket használnak: „kerozin - oxigén” vagy „hidrogén - oxigén”, amelyek ugyanakkor nagy fajlagos impulzust biztosítanak a motoroknak.

Műszaki pozíció a személyzettel rendelkező űrhajók nagyszámú ellenőrző és vizsgáló berendezéssel, valamint telepítő és dokkoló berendezéssel vannak felszerelve, az űrhajó jellemzőinek figyelembevételével elkészültek, és fokozott tisztasági követelmények jellemzik. A személyzet képzésére szolgáló helyiség a telepítő és tesztelő épületben vagy külön épületben biztosított. Speciális járművekkel szállítják a legénységet a kiindulási helyzetbe.

Kiinduló helyzet csakúgy, mint a műszaki, fel van szerelve, figyelembe véve a tervezési jellemzőket és az emberes űrrepülőgép kilövésre való felkészítését. Ilyen jellemzők különösen a legénység űrrepülőgép-szintre emelése liftek segítségével, leszállásuk az űrhajóban egy speciális platformról, a karbantartó személyzet végső műveleteinek elvégzése, beleértve a szivárgás ellenőrzését, valamint a vészhelyzeti mentőrendszer előkészítése.

A legénység és a személyzet sürgős evakuálásához az indító létesítmény felső szintjeiről speciális eszközöket biztosítanak (további részletekért lásd a „Kozmodrom” című könyvet).

Mert parancs és mérő komplexum Egy emberes repülés során jellemző a földi állomások, az úszó parancsnoki és mérőberendezések maximális kihasználása, valamint a közvetítő műholdakon keresztül történő kommunikáció. A Repülésirányító Központ munkáját a személyzettel való rádiókommunikáció, tevékenységük és pihenésük ellenőrzése és tervezése, valamint a személyzet kötelező éjjel-nappali műszakos munkája különbözteti meg.

Kutató-mentő komplexum már egy emberes űrrepülőgép kilövése előtt riasztásba van helyezve, a jármű felkutatásának és a személyzet evakuálásának szükségessége alapján esetleges LV-balesetek esetén. A komplexum működésének jellemzője a pilóta nélküli űrrepülőgépek kiszolgálásához képest a bevont pénzeszközök (repülőgépek, helikopterek, vízi járművek stb.) meredek növekedése, a legénységgel való rádiókommunikáció megszervezése, orvosi támogatása és evakuálása.

Az újrafelhasználható űrhajó olyan eszközt jelent, amelynek kialakítása lehetővé teszi a teljes hajó vagy fő részei újrafelhasználását. Az első tapasztalat ezen a területen az Space Shuttle volt. Ezután egy hasonló eszköz létrehozásának feladatát a szovjet tudósokra bízták, aminek eredményeként Buran megjelent.

Mindkét országban más eszközöket is terveznek. Jelenleg az ilyen típusú projektek legfigyelemreméltóbb példája a SpaceX részlegesen újrafelhasználható Falcon 9-je, visszaváltható első lépcsővel.

Ma arról fogunk beszélni, hogy miért dolgoztak ki ilyen projekteket, hogyan mutatkoztak meg a hatékonyság szempontjából, és milyen kilátások vannak az asztronautika ezen területére.

Az űrsikló története 1967-ben kezdődött, az Apollo-program első emberes repülése előtt. 1968. október 30-án a NASA megkereste az amerikai űrvállalatokat egy újrafelhasználható űrrendszer kifejlesztésére vonatkozó javaslattal, hogy csökkentsék minden egyes kilövés és a pályára állított hasznos teher kilogramm költségeit.

Számos projektet javasoltak a kormánynak, de mindegyik legalább ötmilliárd dollárba került, ezért Richard Nixon elutasította azokat. A NASA tervei rendkívül ambiciózusak voltak: a projekt egy orbitális állomás működtetését jelentette, ahová és ahonnan a kompok folyamatosan szállítanák a hasznos terheket. Az űrsiklóknak ezenkívül műholdakat kellett pályára állítaniuk és vissza kellett küldeniük, karban kellett tartaniuk és javítaniuk kellett a pályán lévő műholdakat, valamint emberes küldetéseket kellett végrehajtaniuk.

A hajó végső követelményei így néztek ki:

• Csomagtér 4,5x18,2 méter
• Vízszintes manőverezési lehetőség 2000 km felett (repülőgép manőver vízszintes síkban)
• Teherbírása 30 tonna alacsony földi pályára, 18 tonna sarki pályára

A megoldás egy komp létrehozása volt, amelybe a befektetés úgy térülne meg, hogy kereskedelmi alapon műholdakat állítanak pályára. A projekt sikere érdekében fontos volt, hogy minimalizálják a rakomány kilogrammonkénti pályára állításának költségeit. 1969-ben a projekt létrehozója arról beszélt, hogy a költségeket 40-100 dollárra kell csökkenteni kilogrammonként, míg a Saturn-V esetében ez a szám 2000 dollár volt.

Az űrbe való kilövéshez az űrsikló két szilárd rakétaerősítőt és három saját meghajtómotort használt. A szilárd rakétaerősítőket 45 kilométeres magasságban szétválasztották, majd az óceánba fröcskölték, megjavították és újra felhasználták. A főmotorok folyékony hidrogént és oxigént használnak egy külső üzemanyagtartályban, amelyet 113 kilométeres magasságban dobtak ki, majd részben égett a légkörben.

A Space Shuttle első prototípusa az Enterprise volt, amely a tévésorozat hajójáról kapta a nevét Star Trek" A hajó aerodinamikáját ellenőrizték, és siklás közbeni leszállási képességét tesztelték. A Columbia volt az első, aki 1981. április 12-én ment az űrbe. Valójában ez is próbaindítás volt, bár a fedélzeten két űrhajósból álló legénység tartózkodott: John Young parancsnok és Robert Crippen pilóta. Aztán minden jól sikerült. Sajnos ez a bizonyos űrsikló 2003-ban lezuhant hét fős személyzettel a 28. indításakor. A Challenger is ugyanerre a sorsra jutott – 9 kilövést túlélt, és a tizediknél lezuhant. A legénység 7 tagja életét vesztette.

Bár a NASA 1985-ben évi 24 kilövést tervezett, a 30 éves használat során a siklók 135 alkalommal szálltak fel és tértek vissza. Közülük kettő nem járt sikerrel. A kilövések számának rekordere a Discovery sikló volt – 39 kilövést élt túl. Az Atlantis 33 kilövést, a Columbia 28-at, az Endeavour 25-öt és a Challenger 10-et bírt ki.

Challenger, 1983

A Discovery, az Atlantis és az Endeavour siklókkal szállították a rakományt a Nemzetközi Űrállomásra és a Mir állomásra.

Az űrrepülőgép esetében a rakomány pályára állítási költsége az űrhajózás történetében a legmagasabbnak bizonyult. Minden kilövés 500 millió és 1,3 milliárd dollár között mozog, kilogrammonként 13 és 17 ezer dollár között. Összehasonlításképpen: egy eldobható Szojuz hordozórakéta akár 25 ezer dollár kilogrammonkénti áron is képes rakományt az űrbe juttatni. A Space Shuttle programot önfenntartónak tervezték, de végül az egyik legveszteségtelenebbé vált.

Az Atlantis sikló készen áll az STS-129 expedícióra, hogy berendezéseket, anyagokat és alkatrészeket szállítson a Nemzetközi Űrállomásra. 2009. november

A Space Shuttle program utolsó repülésére 2011-ben került sor. Ugyanebben az évben július 21-én Atlantisz visszatért a Földre. Atlantisz végső partraszállása egy korszak végét jelentette. A Space Shuttle programban tervezett és történtekről ebben a cikkben olvashat bővebben.

A Szovjetunió úgy döntött, hogy az űrrepülőgép jellemzői lehetővé teszik a szovjet műholdak vagy egy egész űrállomás ellopását a pályáról: az űrsikló 29,5 tonna rakományt tudott pályára állítani és 14,5 tonnát szabadítani. Az évi 60 kilövésre vonatkozó terveket figyelembe véve ez évi 1770 tonnát jelent, bár akkor az Egyesült Államok még évi 150 tonnát sem küldött a világűrbe. A kibocsátásnak évi 820 tonnának kellett volna lennie, bár általában semmit sem engedtek ki a pályáról. Az űrsiklóról készült rajzok és fotók azt sugallták, hogy egy amerikai hajó atomfegyverrel támadhatja meg a Szovjetuniót a Föld-közeli űr bármely pontjáról, a rádió láthatósági zónáján kívül.

Az esetleges támadások elleni védelem érdekében a Szalyut és Almaz állomásokon modernizált 23 mm-es NR-23 automata ágyút helyeztek el. És annak érdekében, hogy lépést tartsanak amerikai testvéreikkel a militarizált űrben, az Unió elkezdte fejleszteni a Buran újrafelhasználható űrrendszer orbitális rakétahajóját.

Az újrahasznosítható térrendszer fejlesztése 1973 áprilisában kezdődött. Magának az ötletnek sok támogatója és ellenzője volt. A Honvédelmi Minisztérium Katonai Űrkutatási Intézetének vezetője eljátszotta a dolgot, és egyszerre két feljelentést tett - a program mellett és ellene -, és mindkét jelentés D. F. Ustinov, a Szovjetunió védelmi miniszterének asztalára került. Felvette a kapcsolatot a programért felelős Valentin Glushkóval, de ő az Energomash alkalmazottját, Valerij Burdakovot küldte a találkozóra helyette. A Space Shuttle és szovjet megfelelője katonai képességeiről folytatott beszélgetés után Usztyinov olyan döntést készített, amely az újrafelhasználható űrhajó fejlesztését helyezte a legmagasabb prioritás elé. Az erre a célra létrehozott NPO Molniya megkezdte a hajó létrehozását.

A "Buran" feladatai a Szovjetunió Védelmi Minisztériumának terve szerint a következők voltak: a potenciális ellenség intézkedései ellensúlyozása a világűr katonai célú felhasználásának kiterjesztésére, a védelem, a nemzetgazdaság és a tudomány érdekében felmerülő problémák megoldása, katonai alkalmazott kutatások és kísérletek végzése fegyverekkel ismert és új fizikai elveken, valamint pályára állítás, űrhajók, űrhajósok és rakományok földre juttatása, kiszolgálása és visszaszállítása.

Ellentétben a NASA-val, amely az űrsikló első emberes repülése során kockáztatta a személyzetet, a Buran az első repülést automatikusan végrehajtotta egy IBM System/370 alapú fedélzeti számítógép segítségével. 1988. november 15-én megtörtént a kilövés, az Energia hordozórakéta a Bajkonuri kozmodromról indította alacsony földi pályára az űrhajót. A hajó kétszer megkerülte a Földet, és leszállt a Yubileiny repülőtéren.

Leszállás közben történt egy incidens, amely megmutatta, mennyire okosnak bizonyult az automata rendszer. 11 kilométeres magasságban a hajó éles manővert hajtott végre, és egy hurkot írt le 180 fokos fordulattal - vagyis a leszállópálya másik végéből belépve landolt. Az automatika ezt a döntést a viharszélre vonatkozó adatok beérkezése után hozta meg, hogy a legelőnyösebb pályát vegye meg.

Az automata üzemmód volt az egyik fő különbség a transzferhez képest. Ráadásul a kompok nem működő hajtóművel szálltak le, és többször nem tudtak leszállni. A legénység megmentésére Buran katapultot biztosított az első két pilótának. Valójában a Szovjetunió tervezői lemásolták a shuttle konfigurációt, amit nem tagadtak, de számos rendkívül hasznos újítást hajtottak végre a járműirányítás és a személyzet biztonsága szempontjából.

Sajnos a Buran első repülése volt az utolsó. 1990-ben a munkát felfüggesztették, 1993-ban pedig teljesen bezárták.

Ahogy az egy nemzet büszkeségének tárgyaival megesik, a 2.01-es „Bajkál” verzió, amelyet az űrbe akartak küldeni, sok éven át rohadt a Khimki-víztározó mólóján.

2011-ben hozzányúlhat a történelemhez. Sőt, ebből a történetből akár a burkolat és a hőszigetelő bevonat darabjait is letéphetik az emberek. Abban az évben a hajót Himkiből Zsukovszkijba szállították, hogy néhány év múlva helyreállítsák és bemutatják a MAKS-ban.

"Buran" belülről

A "Buran" szállítása Himkiből Zsukovszkijba

"Buran" a MAKS-ben, 2011, egy hónappal a helyreállítás megkezdése után

A Space Shuttle program által mutatott gazdasági céltalanság ellenére az Egyesült Államok úgy döntött, hogy nem hagy fel az újrafelhasználható űrhajók létrehozására irányuló projektekkel. 1999-ben a NASA megkezdte az X-37 drón fejlesztését a Boeinggel. Léteznek olyan verziók, amelyek szerint az eszköz a jövőbeli űrelfogók más eszközök letiltására alkalmas technológiáit hivatott tesztelni. Az Egyesült Államok szakértői hajlanak erre a véleményre.

A készülék három repülést hajtott végre, maximum 674 napos időtartammal. Jelenleg a negyedik járatán jár, indulási dátuma 2015. május 20.

A Boeing X-37 orbitális repülő laboratórium akár 900 kilogramm hasznos terhet is szállít. A Space Shuttle-hez és a Buranhoz képest, amely akár 30 tonnát is képes szállítani felszállás közben, a Boeing baba. De más céljai is vannak. A minirepülőgépek úttörője Eugen Senger osztrák fizikus volt, amikor 1934-ben egy nagy hatótávolságú rakétabombázó fejlesztésébe kezdett. A projektet 1944-ben, a második világháború vége felé emlékezve lezárták, de már késő volt megmenteni Németországot a vereségtől egy ilyen bombázó segítségével. 1957 októberében az amerikaiak az X-20 Dyna-Soar program elindításával folytatták az ötletet.

Az X-20-as orbitális repülőgép egy szuborbitális pályára való belépés után 40-60 kilométeres magasságig képes volt a légkörbe merülni, hogy fényképet készítsen vagy bombát dobjon, majd a szárnyak felvonásával visszatérjen az űrbe.

A projektet 1963-ban felhagyták a polgári Gemini program és a katonai MOL orbitális állomás projekt javára.

Titán hordozórakéták az X-20 pályára bocsátására

X-20 elrendezés

A Szovjetunióban 1969-ben elkezdték építeni a „BOR”-t - egy pilóta nélküli orbitális rakéta repülőgépet. Az első indítást hővédelem nélkül hajtották végre, ezért égett ki a készülék. A második rakétagép az ejtőernyők ki nem nyílása miatt zuhant le a légkörbe való sikeres fékezés után. A következő öt kilövés során a BOR csak egyszer nem tudott pályára állni. A készülékek elvesztése ellenére minden új bevezetés fontos adatokat hozott a további fejlesztéshez. A BOR-4 segítségével az 1980-as években tesztelték a leendő Buran hővédelmét.

A Spirál program részeként, amelyre a BOR-t építették, egy 30 kilométeres magasságig 6 hangsebességű hangsebességgel felemelkedő gyorsító repülőgép kifejlesztését tervezték, hogy a keringő járművet pályára állítsák. A program ezen része nem valósult meg. A védelmi minisztérium az amerikai sikló analógját követelte, ezért erőiket a Buranba küldték.

BOR-4

BOR-4

Ha a szovjet "Burant" részben az amerikai "Space Shuttle"-ről másolták, akkor a "Dream Chaser" esetében minden pontosan az ellenkezője történt: az elhagyott "BOR" projekt, nevezetesen a "BOR-4" rakéta repülőgép. " verzió lett az alapja a SpaceDev újrafelhasználható űrhajóinak létrehozásának. A Space Chaser inkább egy másolt HL-20 orbitális síkon alapul.

A Dream Runner munkálatai 2004-ben kezdődtek, és 2007-ben a SpaceDev megállapodott a United Launch Alliance-szal, hogy Atlas 5 rakétákat használnak a kilövéshez. Az első sikeres tesztek szélcsatorna 2012-ben került sor. Az első repülési prototípust 2013. október 26-án ejtették le egy helikopterről 3,8 kilométeres magasságból.

A tervezők tervei szerint a hajó teherszállító változata akár 5,5 tonnát is tud majd szállítani a Nemzetközi Űrállomásra és 1,75 tonnát visszaküldeni.

A németek 1985-ben kezdték el fejleszteni az újrafelhasználható rendszer saját verzióját - a projektet „Zenger”-nek hívták. 1995-ben, a motor fejlesztése után a projektet lezárták, mivel az európai Ariane 5 hordozórakétához képest mindössze 10-30%-os hasznot hozott volna.

HL-20 repülőgép

"Álomvadász"

Az eldobható Szojuz cseréjére Oroszország 2000-ben megkezdte a többcélú Clipper űrhajó fejlesztését. A rendszer köztes láncszem lett a szárnyas siklók és a Szojuz ballisztikus kapszula között. 2005-ben az Európai Űrügynökséggel való együttműködés céljából bevezették új verzió- szárnyas "Clipper".

A készülék 6 embert és akár 700 kilogramm rakományt is képes pályára állítani, vagyis ezekben a paraméterekben kétszer olyan jó, mint a Szojuz. Jelenleg nincs információ arról, hogy a projekt folyamatban van. Ehelyett egy új, újrafelhasználható hajóról – a Föderációról – beszélnek a hírek.

Többcélú űrhajó "Clipper"

A „Federation” emberes szállítóhajónak fel kell váltania a „Szojuz” és „Haladás” teherautókat. A tervek szerint többek között a Holdra való repüléshez is felhasználják majd. Az első bevezetést 2019-re tervezik. Az autonóm repülés során az eszköznek legfeljebb 40 napig kell maradnia, orbitális állomásról dokkolva pedig akár 1 évig is üzemképes lesz. Jelenleg az előzetes és műszaki tervek kidolgozása fejeződött be, és folyamatban van az első szakasz hajójának létrehozásához szükséges munkadokumentáció kidolgozása.

A rendszer két fő modulból áll: a visszatérő járműből és a meghajtótérből. A munka olyan ötleteket fog használni, amelyeket korábban a Clippernél használtak. A hajó legfeljebb 6 embert tud majd pályára állítani, és legfeljebb 4 embert a Holdra.

A "Föderáció" eszköz paraméterei

A médiában jelenleg az egyik legszembetűnőbb újrafelhasználható projekt a SpaceX - a Dragon V2 szállítóhajó és a Falcon 9 hordozórakéta - fejlesztése.

A Falcon 9 egy részben visszatérő jármű. A hordozórakéta két szakaszból áll, amelyek közül az elsőben van egy rendszer a visszatérésre és a leszállóhelyre történő függőleges leszállásra. A legutóbbi indítás nem volt sikeres – 2016. szeptember 1-jén baleset történt.

Az újrafelhasználható Dragon V2 emberes űrhajót most készítik elő az űrhajósok biztonsági tesztelésére. 2017-ben azt tervezik, hogy egy Falcon 9 rakétán végrehajtják az eszköz pilóta nélküli kilövését.

Újrafelhasználható, emberes űrhajó Dragon V2

Az expedíció Marsra való repülésére készülve az Egyesült Államok egy újrafelhasználható Orion űrhajót fejlesztett ki. A hajó összeszerelése 2014-ben fejeződött be. Az eszköz első pilóta nélküli repülésére 2014. december 5-én került sor, és sikeres volt. A NASA most további indításokra készül, beleértve a személyzettel ellátottakat is.

A repülés általában magában foglalja a repülőgépek újrafelhasználását. A jövőben az űrrepülőgépeknek is hasonló tulajdonságokkal kell rendelkezniük, ehhez azonban számos – köztük gazdasági – problémát is meg kell oldani. Egy újrafelhasználható hajó minden vízre bocsátása olcsóbb legyen, mint egy eldobható hajó megépítése. Olyan anyagokat és technológiákat kell alkalmazni, amelyek lehetővé teszik a készülékek minimális javítás utáni újraindítását, ideális esetben javítás nélkül. Talán a jövőben az űrhajók a rakéta és a repülőgép jellemzőivel is rendelkeznek majd.