👩🏾‍🌾 🛩️ 🐅 في الطريق الى الفضاء. ستراتوستاتس 👩🏾‍💼 🕵🏿 🤵🏼

سنرى اليوم ما أقلعه الأجداد من الأرض لأول مرة على مسافة 20 كيلومترًا في الثلاثينيات.

علبة من البالون الستراتوسفير "USSR-1": سلسلة بريدية ألمنيوم ، عزل مصنوع من لباد الغزلان ، ممتص صدمات من قضبان الصفصاف.

1. الخلفية. لماذا؟

كان أحد الأهداف العلمية الرئيسية للسفر إلى الستراتوسفير هو قياس شدة الأشعة الكونية . أفضل الظروف لذلك كانت بعيدة عن سطح الأرض ، كلما كان ذلك أفضل. وبما أن الشخص كان عليه أن يخدم المعدات آنذاك ، كان من الطبيعي أن تصبح الرحلات مأهولة.

في الوقت نفسه ، في ضوء الحرب الكبرى الوشيكة ، انطلقت فكرة الطيران على ارتفاعات عالية للغاية بسرعات غير مسبوقة وبعيدة عن متناول نيران مضادة للطائرات أمام الجيش.

تزامنت مصالح العلماء والجيش. مضروبًا برومانسية الاكتشافات والسعي وراء السجلات ، أسفرت هذه العوامل عن ازدهار قصير في علم طبقات الجو في الثلاثينيات.

كان هناك ثلاثة لاعبين في الستراتوسفير: السويسري أوغست بيكارد والاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة الأمريكية. من عام 1931 إلى عام 1935 ، بنى هؤلاء المشاركون عشرات من الستراتوستات وسجلوا ستة أرقام قياسية للارتفاعات العالمية.

2. جهاز الجندول

بما أن الضغط في الستراتوسفير منخفض للغاية ، يحتاج الشخص هناك إلى كبسولة محكمة الإغلاق أو بدلة فضائية. في ثلاثينيات القرن العشرين ، استقروا على الإصدار الأول والأبسط.

لقد طوروا الجندول بعناية فائقة - على سبيل المثال ، صنعوا نموذجًا خشبيًا كامل الحجم لمقصورة القيادة في بالون الستراتوسفير القياسي "USSR-1" ، وعملوا على قرارات التخطيط عليه ، وأجروا nacelle في المعدن ، واختبروه بالضغط ، ثم سمح لهم بالتحليق فقط.

جندول من أول الستراتوستات السوفياتيةمجهزة بجهاز لامتصاص الصدمات من قضبان الصفصاف ، تقع تحت المقصورة (انظر الصورة الأولى).

بسرعة أكثر من 5 م / ث ، كان من المفترض أن تنكسر "السلة" ، وتمتص طاقة الصدمة. كان

أول بالون "حقيقي" في الستراتوسفير "FNRS-1" لأوغست بيكارد يمتص الصدمات الشخصية فقط ، إذا جاز التعبير:

ذهب الأمريكيون أبعد من ذلك - تم تجهيز Explorer II فقط بخوذات كرة القدم الأمريكية.

يمتص خراطيش مع هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) ثاني أكسيد الكربون في الكنة ، ويضاف الأكسجين يدويا من اسطوانات مع O2 السائل أو الغازي.

غالبًا ما لم يتم تنظيم رطوبة الهواء في الجندول بأي شكل من الأشكال ، حيث وصلت بسرعة إلى 100 ٪ وسقطت على شكل ندى أو صقيع على الجدران. في إحدى الرحلات الجويةبالكاد كان لدى رواد الفضاء السوفييت الوقت الكافي لإنهاء قياسات المعلمات قبل أن تغسل أنهار المكثفات المخاطر على جداول الأدوات المصنوعة بالحبر. في وقت لاحق ، ظهرت امتصاص الرطوبة. كانت هناك فكرة مثيرة للاهتمام مع تصريف الهواء عن طريق تبريده حتى يتم تكثيفه ، ولكن لم يتم اختباره ، على حد علمي.

السؤال التالي هو التنظيم الحراري في المقصورة ، لأن درجة الحرارة في الستراتوسفير -50 ...- 60 درجة.

كان جندول FNRS-1 هو الأكثر أصالة على الإطلاق:

من ناحية ، تم طلاءه باللون الأبيض ، ومن ناحية أخرى باللون الأسود. وفقا للمبدع ، كان من المفترض أن دوران الكرة في اتجاه واحد أو آخر نحو الشمس لتنظيم درجة الحرارة في الجندول.

4 - المروحة لتدوير الكنة.
من الناحية العملية ، لم يعمل الجهاز ، وأشرقت الشمس من الجانب "الأسود" وارتفعت درجة الحرارة الداخلية في الرحلة الأولى لبيكارد إلى +38.
في الرحلة التالية ، تمت إزالة المروحة ، وكانت الكبسولة بأكملها مغطاة بالفضة. في الداخل أصبح ناقص 16.

قام المصممون الأمريكيون بنفس الشيء ، ولكن بطريقتهم الخاصة:

كان من المفترض أن النصف العلوي من الكرة سيعكس الإشعاع الشمسي ، والنصف السفلي سيمتص الحرارة من الأرض. عملت الفكرة بشكل أفضل من سابقتها ، ولكنها أيضًا لم تكن رائعة: خلال الرحلات في الجندول كانت مبهجة +5 درجات.

كان رواد الفضاء السوفييت يعزلون الجندول المعدني ببساطة ، ويغطونه بقطعة قماش وطلوها باللون الرمادي أو الأزرق. كما أظهرت الممارسة ، كان هذا الحل هو الأكثر نجاحًا.

قام مصمم FNRS-1 Piccar بحل مشكلة ختم حبل التحكم في صمام المناورة عند مخرج الصاج عن طريق تمرير حبل الصمام من خلال أنبوب على شكل حرف U مليء بالزئبق. مع وزنه ، عوض الزئبق عن فرق الضغط وكان مانع تسرب سائل ، دون إعاقة مرور حبل الصمام.
منظر من الأعلى للجندول ؛ يظهر الأنبوب على شكل حرف U في الجزء العلوي من الصورة:

(هذه صورة "Osoaviahima-1" ، حيث تم نسخ الأنبوب U من FNRS-1)

توجد أجهزة أخذ عينات الهواء خارج الكابينة. لذلك ، على الرافعات المعلقة "USSR-1" يتم تعليق الأوعية الزجاجية التي يتم ضخ الهواء منها. بإشارة من قمرة القيادة ، أطلق وزن صغير مغناطيسًا كهربائيًا ، وتغلب على نهاية الرقبة ، ودخل الهواء من الستراتوسفير إلى الوعاء. عند الإمداد اللاحق للتيار ، تم تسخين السلك البلاتيني وإغلاق الرقبة مرة أخرى.

(تم بناء "اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية -1" تحت رعاية القوات الجوية للجيش الأحمر - تذكر مصلحة الجيش - وبالتالي ، يتكون فريق البداية من جنود الجيش الأحمر).

الولايات المتحدة إكسبلورر وهنا الجيش:

3. الهيدروجين والصابورة قالت

نظرية وممارسة علم الطيران: يتم تخفيض البالون من ارتفاعه الأقصى بمعدل متزايد. لقد أخذوا الكثير من الصابورة - ما يصل إلى 30 ٪ من قوة الرفع - وأسقطوها أثناء النزول حتى لا تصبح السرعة عالية جدًا.

تتجلى أهمية الصابورة في حقيقة أن "Osoaviahim-1" احتفظت بكابح صغير جدًا خلال صعود قياسي لمسافة 22 كم لدرجة أنه لم يعد لديها فرصة للنزول بأمان ، وبالتالي تحطمت (انظر الوثائق حول كارثة الستراتوسفير "Osoaviahim-1" " ).

ومع ذلك ، فإن nacelle في stratostat ليست سلة بالون ، فهي محكمة الإغلاق. في حالات الطوارئ ، يمكن للطاقم التخلص من المعدات ذات القيمة المنخفضة مثل اسطوانات الأكسجين والبطاريات أو رمي أنفسهم بالمظلات ، ولكن هذا ممكن بالفعل على ارتفاع منخفض نسبيًا عندما يمكنك فتح الفتحات. لإعادة ضبط الصابورة على ارتفاع ، كانت هناك حاجة إلى حل تقني.

في FNRS-1 و Osoaviahime-1 ، كان حمل الوزن على شكل جزء من الرصاص داخل الجندول. إذا لزم الأمر ، قام الطيار بجمع لقطة بمغرفة ، وسكبها في قمع الاستقبال ، وأغلق الرافعة العلوية ، وفتح الجزء السفلي - انسكبت اللقطة ، تاركًا الجندول محكمًا.

9 - جهاز تفريغ الصابورة

في بالون الستراتوسفير ، USSR-1 ، كان الجزء الموجود في الأكياس تحت الجندول ، داخل ممتص الصدمات الذي عرفناه بالفعل.

تم حمل الحقائب بواسطة دبابيس. قام رائد الفضاء بلف المقبض (في الشكل ، البند 22) ، وجرح الكابل حول الأسطوانة وسحب الدبابيس بالتسلسل. سقطت الأكياس ، المربوطة بسلة التبطين من الطرف السفلي ، فوقها ، وصبّت جزءًا من نهايتها العلوية. وبهذه الطريقة ، تم القضاء على الحوادث التي كان يمكن أن تحدث إذا سقطت الطلقة في أكياس. تم اختيار طول الكابل بحيث يتم سحب دبوس واحد للخارج بنصف دورة من العمود. إذا أراد الطيار أن يسقط ، على سبيل المثال ، ثلاث أكياس من الصابورة ، فعليه أن يدير المقبض 1.5 دورة.

يمكن إسقاط طن الصابورة بأكمله في دقيقة واحدة ، لذلك اعتبر مثل هذا المخطط أكثر تقدمًا.

لإعطاء الطيار الفرصة للتحكم في إمدادات الصابورة ، تم تركيب مرآتين خارج نافذتين من جندول USSR-1 ، بمساعدة الطيار رأى الأكياس معلقة تحت الكبسولة.
داخل الجندول. يمكنك أن ترى: مقبض تصريف الصابورة ، أسطوانات الأكسجين ، قابس الطوارئ المقلوب على الكوة:

لمقارنة الجزء الداخلي من "الأمريكي": قام

الأمريكيون بتعليق أكياس الصابورة والبطاريات من خارج الغطاء ، ولكنهم أيضًا أسقطوها من الداخل ، وسحبوا الدبابيس المقابلة.

في الواقع ، إن تفريغ الصابورة وفتح صمام العادم في الجزء العلوي من القشرة كلها أدوات للتحكم في الستراتوستات. نريد أعلى - نسقط الصابورة ، إلى الأسفل - نطلق الغاز من القشرة.
صمام العادم:

تم فتح الصمام عن طريق سحب الحبل المقابل في الجندول.

فور الهبوط ، سحب رواد الفضاء حبلًا آخر ، تم تمييزه بقطعة حمراء - حبل بقطعة قماش متفجرة. عند الهبوط ، جعلت هذه القطعة الكبيرة من القماش في الجزء العلوي من الغلاف من الممكن تحرير الغلاف بسرعة من الهيدروجين.
الدائرة السوداء هي صمام العادم ، المثلث الأسود هو لوحة الانفجار.

في بعض الأحيان لا تعمل لوحة الانفجار:

. . , . , , , , . . . , , , . . , . , .
, , , . 100, . , , , ...

كانت القشرة مصنوعة من القطن أو الحرير ، الجزء العلوي أكثر كثافة من القاع. هنا يمكنك أن ترى بوضوح:

4. اذهب إلى البداية!

تم البدء في رحلات الستراتوستات بقدر ما يتم تأجيل إطلاق المكوك بعد 50 عامًا.

انتظروا الطقس لأشهر. كان ارتفاع الستراتوستات القياسي أكثر من مائة متر ، وكان هناك حاجة للهدوء في البداية ، وإلا فإن الرياح ستفجر قذيفة التعبئة. على وجه الخصوص ، لهذا السبب أطلق الأمريكيون سياراتهم من الوادي ، وبعد ذلك بكثير من سطح حاملة الطائرات ، والتي يمكن أن تعوض عن الرياح تحت قوتها.

لنفس السبب ، في البداية ، تم ربط الجزء السفلي من القشرة الضخمة لبالون الستراتوسفير الكروي بالجزء العلوي ، مما قلل من ارتفاعه. بعد تسلق بضع مئات من الأمتار ، تم تحرير "الأقواس" ، ولكن الجزء السفلي من القشرة لامس حبل القماش الممزق ، وفتح ، وانهار الستراتوستات من ارتفاع 700-800 م:

. - , , . «-3».
— . . : «». : -4 [ 4 /]. , , . . , . : -15! ! , . «, !!! !!» — .
. . , , , .
— - ?
— . . []

كما هو الحال مع الرياح ، كان الضباب غير مقبول أيضًا. في الإطلاق الأول في 23 سبتمبر 1933 ، جمعت "SSSR-1" نصف طن من الرطوبة على الغلاف ولم تستطع الإقلاع - تم إطلاق الهيدروجين ، تم تأجيل الإطلاق.

عادة ، كانت البداية في الموسم الدافئ ، في الصباح الباكر. في الليل ، كانت القشرة مليئة بالغاز من خلال الملحق الرئيسي (الكم) ، الذي تم ربطه بعد ذلك. ملاحق إضافية من خلالها حبال الصمام ولوحة الانفجار التي تمر داخل القشرة ظلت مفتوحة: من خلالها ، يتم توصيل الجزء الداخلي من القشرة بحرية مع الغلاف الجوي.

مستكشف التزود بالوقود:

كانت هناك فروق دقيقة أيضًا. تعبئة "اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية -2":

, 1000 . , , , , , . , . … 100 . , , , . … , . . . — « », . . , , .
— «», , , «», .

تسبب الهيدروجين بشكل عام ، بسبب انفجاره ، في الكثير من المشاكل. واحد فقط من الستراتوستات القياسية - طار "المستكشف الثاني" الأمريكي على الهيليوم.

بالتوازي مع ملء القشرة ، تم وزن الجندول ، وتم إغلاق أدوات الطقس ، وتم إطلاق المسابير اللاسلكية لاستطلاع الطقس ، إن وجدت.

فحص ما قبل الإطلاق لقذيفة SSSR-1 من كرات الطائر :

عندما تم إصدار الأمر الصمت عند البدء! ، صعد الطائر إلى الجزء العلوي من القشرة ، وسحب رواد الفضاء حبل صمام العادم ، وتأكد الطائر من خلال الأذن أن الصمام قد فتح.

كما يتبين ، لم تكن القشرة مشحونة بالكامل بالهيدروجين. نظرًا لارتفاع كثافة الهواء 0.09 كجم / متر مكعب على ارتفاع 20 كم مقابل 1.2 كجم / متر مكعب عند مستوى سطح البحر ، فقد زاد حجم القشرة مع ارتفاع بمقدار 10 ... 15 مرة:

20 كيلومترًا هو الارتفاع الذي كان هناك صراع حوله. الوضع لعام 1934 (وضع Explorer II النقطة الأخيرة هنا بنتيجة 22066 مترًا):

في إطار أسود - الميت Fedoseenko و Vasenko و Usyskin من Osoaviahima-1.

بشكل عام ، سقطت الستراتوستات بشكل مختلف ومنتظم ، خاصة ، للأسف ، السوفييت. لذا ، فقد جلس المستكشف الأول (تمزق القذائف):

للسبب نفسه ، ولكن ليس بسرعة كبيرة ، سقط السوفييت "USSR-1-bis". في كلتا الحالتين ، تم إنقاذ الناس عن طريق القفز بالمظلات ، ولكن بشكل عام فإن الستراتوسفير أودى بحياة بشرية أكثر ، وربما أكثر من الفضاء.

5. خاتمة

بعد الحرب العالمية الثانية ، تم استخدام الستراتوستات لاختبار بذلات الفضاء وأنظمة الإنقاذ ، حاولواإطلاق الصواريخ ، التي تستخدم في عمليات التجسس والمراقبة الفضائية ، وغدًا يعدون بتوزيع الإنترنت من الستراتوسفير .

6. التطبيقات

أ) الأسئلة الشائعة: لماذا يحتوي كل بالون من طبقات الستراتوسفير على "سقف" خاص به؟ في أي وقت من السنة من الأفضل أن تسافر إلى الستراتوسفير؟ لماذا يطلقون عادة حبل طويل (دليل) أثناء نزول الستراتوسفير ، والذي يسحب على طول الأرض؟ الخ. - Pryanishnikov V.I. "عالم ترفيهي دراسات في الأسئلة والأجوبة" (1939) .

ب) يمكن أن ينظر إليه في أفلام إخباري حول osoaviakhim-1 و الثاني للمحترفين من إكسبلورر .

ج) تؤخذ الصور والأوصاف الفنية بشكل رئيسي من كتب Martens. الموسوعة التقنية. المجلد التكميلي (1936) ووقائع مؤتمر عموم الاتحاد حول دراسة الستراتوسفير (1935) .

د) الأحدث في الوقت المناسب ، رحلة جوية مأهولة على بالون الستراتوسفير هي مشروع الذيل مع وجود رجل عضلي على متن الطائرة.

في الطريق الى الفضاء. ستراتوستاتس

More articles: