Geekly articles weekly

الأمن الفضائي للسياحة تحت المدارية



عمليات الإطلاق التجارية المأهولة تحت المدارية هي نوع جديد من الأعمال. ويمكن حل المهمة الهندسية لإنشاء جهاز دون مداري بطرق مختلفة. في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تحدث الكثير عن شركة SpaceShipOne / Two التابعة لشركة Virgin Galactic ، والتي طبقت نهج "الطائرة". لكن كارثة 2014تخلص من هذا المشروع لسنوات - تم الانتهاء من بناء الجهاز الثاني في عام 2016 ، وما زال لم يشرع في اختبارات الطيران. وفي الوقت نفسه ، اندلعت شركة Blue Origin بنظام New Shepard القابل لإعادة الاستخدام ، على الرغم من وقوع حوادث أيضًا ، إلى قادة السياحة تحت المدارية ، وتنفيذ نهج "الفضاء" - تم اختبار كبسولتها المأهولة وفقًا لمعايير المركبات الفضائية الكاملة. وتعني الاختبارات الناجحة لنظام الإنقاذ في منطقة أقصى ضغط عالي السرعة أن New Shepard هو أيضًا النظام الأكثر أمانًا بين جميع المنافسين . وما هي الاختبارات التي تعرضت لها مركبتهم الفضائية؟

اختبار إجهاض الوسادة


للأسف ، لم يكن Blue Origin في كل خطوة العلاقات العامة ، ولم يتم نشر جزء كبير من التجارب. الأول في عام 2013 كان هناك اختبار فيديو لنظام الإنقاذ للحادث في البداية - ما يسمى اختبار إجهاض الوسادة. في هذه الحالة ، يتم تشغيل محرك نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ (CAC) عندما تكون الكبسولة بدون مركبة الإطلاق في مستوى الأرض.



هذا الاختبار قياسي في سفن الفضاء المجهزة بنظام الإنقاذ. يمكنك العثور على فيديو لتجارب عطارد عام 1960.



صور من اختبار أبولو





في فوستوكس وجوزيني ، كانت هناك أنظمة إنقاذ أخرى . وبالنسبة للمركبة الفضائية سويوز ، هناك رواد فضاء إنقاذ سويوز T-10-1 بصاروخ غارق في النار (من 2:50)



تتميز الكبسولات الحديثة أيضًا بمقاطع فيديو جميلة. هنا الجبار.



في النسخة المأهولة من سفينة التنين من SpaceX ، تم وضع المحركات بشكل مختلف ، ولكن مبدأ التشغيل هو نفسه - لنقل السفينة بسرعة مع الأشخاص بعيدًا عن التعزيز في محنة.





فشل مظلة واحدة


لماذا كتبت أنه لم يتم نشر جزء كبير من تجارب New Shepard؟ لأن اختبارات المظلة تبدأ باختبارات الرمي ، عندما يتم إسقاط نموذج الكبسولة من طائرة أو طائرة هليكوبتر ويحاول القيام بهبوط بدوام كامل. بطبيعة الحال ، ليست هذه هي المرة الأولى دائمًا. على سبيل المثال ، الفشل الكامل لنظام المظلة خلال اختبارات الجبار.



ولكن في عام 2013 ، كانت Orion قادرة على الهبوط بشكل طبيعي عندما تسببت ، أثناء الاختبار ، عمداً في فشل مظلة عادم (من اثنتين) ومظلة واحدة (من ثلاثة).



ربما رميها نيو شيبرد أيضا. لكن هذا الصيف ، قررت Blue Origin الجمع بين اختبارات نظام المظلة مع الإطلاق الحقيقي. بالنسبة للاختبار ، تم حظر مظلة عادم واحدة (من أصل ثلاثة) ومظلة رئيسية واحدة (من أصل ثلاثة).



المخطط مع ثلاث مظلات رئيسية جيد لأنه لا ينجو بهدوء من فشل مظلة واحدة فحسب ، بل يسمح لك أيضًا بالنجاة من فشل اثنين من المظلات. في الواقع ، كانت هناك حالة فشل مظلة واحدة في أبولو 15 ، في حين أن رواد الفضاء رشوا بنجاح دون إصابات.



وعلى New Shepard ، التي تقع على الأرض ، يعمل الهبوط على تليين محرك الهبوط الناعم (كما هو الحال في Soyuz) وألواح التخميد المتداعية.





اختبار Max Q الإجهاض


اختبار قياسي آخر للمركبة الفضائية المأهولة هو إطلاق SAS في منطقة الحد الأقصى لرأس الضغط العالي (Max Q). والحقيقة هي أنه عندما يتسارع صاروخ الإطلاق ، ويصبح الجو الخارجي أرق ، ينشأ وضع عندما تكون السرعة كبيرة بالفعل ولا يزال الجو كثيفًا جدًا. إذا قمنا ببناء رسم بياني لتأثير الغلاف الجوي على المركبة الفضائية ، فسيكون هناك ذروة ملحوظة بشكل واضح.



هذا الجدول الزمني لمكوك الفضاء. لتقليل الحمل ، كان عليه حتى تقليل قوة المحركات الرئيسية في قسم Max Q. بالنسبة لنظام الإنقاذ ، سيكون هذا هو الجزء الأكثر صعوبة (باستثناء لوحة الإطلاق) ، حيث سيكون على الأشخاص الذين ينقذون التغلب على أقصى مقاومة للجو. هنا فيديو لحادث حقيقي لكبسولة ميركوري بدون طيار في 43 ثانية من الرحلة ، وليس بعيدًا عن Max Q.



وهنا فيديو الحادث أثناء اختبارات أبولو ، عندما أظهر فشل نظام التحكم في صاروخ الاختبار الخاص Little Joe II التشغيل الناجح لنظام الإنقاذ (من 1:13)



وبالنسبة لاختبار New Shepard ، قرروا استخدام صاروخ قياسي. لقد بدأ بالفعل أربع مرات وهبط بنجاح ، وأفضل من الجديد كان مناسبًا لمثل هذا الاختبار - لم يكن Blue Origin يعتقد بشكل خاص أن الصاروخ سينجو من عملية SAS في الطيران. لكن كل شيء سار بشكل مثالي - نظام الإنقاذ أخذ الكبسولة جانبًا ، وقدمت المظلات هبوطًا ناعمًا. نجح الصاروخ في الهبوط للمرة الخامسة ، وقد احترق قليلاً بعد هبوطه وحصل بالتأكيد على مكان في المتحف.



ومرة أخرى بحركة بطيئة



إذا كنت تعتقد أن الكبسولة تنهار كثيرًا ، فيمكنني أن أطمئنك - فهذا ليس مخيفًا وليس علامة على وقوع حادث. بعبارات بسيطة ، تحتوي الكبسولة على قاع ثقيل ، وتحاول SAS ، بعد إيقاف تشغيل المحرك ، أن تنقلب رأسًا على عقب عندما تطير لأعلى ، وأسفل لأسفل عندما تذهب إلى القسم التنازلي من المسار. إذا شاهدت مقطع فيديو عمل SAS للسفن الأخرى أعلاه ، فسترى أنها تشقلب أيضًا. من الناحية النظرية ، من الممكن وضع نظام تحكم على السفينة بمحركات توجيه قوية لتحويلها إلى الأمام وإيقاف الشقلبة ، ولكن هذا ليس مطلوبًا كثيرًا. تظهر نظرة فاحصة على الرحلة الرابعة لـ New Shepard أن هناك محركات غاز على متن السفينة ، ولكن لسبب ما لم يتم استخدامها في هذا السيناريو.

حان الوقت


وفقًا للخطط المعلنة لـ Blue Origin ، ستبدأ أول رحلة مأهولة لـ New Shepard في عام 2017 ، ويخططون لبدء نقل السياح في 2018. استنادًا إلى الصور من مصنع Blue Origin ، يتم بالفعل جمع سفينة مأهولة ذات ثقوب كبيرة.



بيزوس ليس في عجلة من أمره ، ربما صاروخ جديد ليحل محل الطيران خمس مرات ويغادر المتحف مرة واحدة على الأقل يطير في نسخة بدون طيار للاختبار. على الرغم من الرغبة في الركض خلفه ودفع "حسنا ، هيا ، اهرب!" نقص الاندفاع وعدد كبير من الاختبارات يزيد من السلامة. بشكل عام ، إذا كان لديك 100-200 ألف دولار إضافية للسياحة الفضائية ، فإنني بالتأكيد أوصي بـ New Shepard - ستكون هناك أكبر فرص للنظر إلى الأرض من ارتفاع 100 كم ، والشعور بضع دقائق من انعدام الجاذبية والعودة إلى الحياة. من وجهة نظر اقتصادية ، تعد السياحة شبه المدارية نوعًا جديدًا من الأعمال التجارية وتحمل مخاطر لا مفر منها - من غير المعروف عدد المستعدين لشراء تذكرة ، وما هو سعر الرحلة الأمثل وكيف سترتبط بتكلفة الإطلاق. لكن الخبر مثير للاهتمام بالتأكيد.

Source: https://habr.com/ru/post/ar398115/

More articles:


All Articles