न्यू शेपर्ड की चौथी लैंडिंग: वैज्ञानिक प्रयोग, पैराशूट विफलता परीक्षण और पहला पूर्ण प्रक्षेपण प्रसारण

पिछले रविवार को एक ही न्यू शेपर्ड रॉकेट का चौथा प्रक्षेपण एक उप-समुद्री जहाज के साथ हुआ। इस बार, वैज्ञानिक प्रयोगों ने एक मानवरहित जहाज में उड़ान भरी, जहाज ने स्वयं पैराशूटों में से एक की विफलता की स्थिति में लैंडिंग की सफलता का परीक्षण किया, और, सबसे महत्वपूर्ण बात, पहली बार, हमने लॉन्च का पूरा प्रसारण देखा। अब हम पूर्ण उड़ान चक्र, उपकरणों के क्लोज़-अप का निरीक्षण करने में सक्षम थे और हम बता सकते हैं कि उड़ान कैसे जाती है, डिजाइनरों ने क्या तकनीकी समाधानों का उपयोग किया, और वे एनर्जिया लॉन्च वाहन और अपोलो और सोयुज अंतरिक्ष यान में लागू किए गए विचारों को कैसे मिलाया।

संक्षिप्त शैक्षिक कार्यक्रम

न्यू शेपर्ड - पुन: प्रयोज्य रॉकेट और उप-पर्यटन के लिए जहाज। रॉकेट अंतरिक्ष में एक "कूद" बनाता है, 100 किमी से ऊपर के जहाज के साथ उठता है, फिर जहाज और रॉकेट एक नरम लैंडिंग करते हैं। उड़ान में लगभग दस मिनट लगते हैं, जबकि जहाज में 3-4 मिनट शून्य गुरुत्वाकर्षण रहता है। रॉकेट और जहाज का नाम एलन शेपर्ड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने मई 1961 में दुनिया की पहली सबऑर्बिटल स्पेस फ्लाइट बनाई थी । जेफ़ बेजोस के नेतृत्व में डेवलपर ब्लू ओरिजिन है।

न्यू शेपर्ड कॉम्प्लेक्स की उड़ानें 2015 में शुरू हुईं, जबकि पहली सफल लैंडिंग 23 नवंबर को हुई। तब से, एक ही रॉकेट ने तीन सफल उड़ानें (और तीन नरम लैंडिंग) पूरी कर ली हैं, रविवार को उड़ान चौथा बन गया।

वैज्ञानिक प्रयोग

इस बार पेलोड को पहले वैज्ञानिक प्रयोगों से लिया गया था, जिन्हें शून्य गुरुत्वाकर्षण के कुछ ही मिनटों के भीतर किया जाना था। तथ्य यह है कि भारहीनता एक हवाई जहाज पर (एक सेकंड से कम), एक उप-उड़ान (कई मिनट), या कक्षीय उड़ान (आवश्यकतानुसार) में एक कार (बस) (एक सेकंड से भी कम) पर कूदकर प्राप्त की जा सकती है। जाहिर है, प्रत्येक बाद का विकल्प पिछले वाले की तुलना में बहुत अधिक महंगा है। कुछ प्रयोगों के लिए, एक सबऑर्बिटल उड़ान, जो एक कक्षीय उड़ान से सस्ती है, पर्याप्त हो सकती है। और परीक्षण लॉन्च में भागीदारी एक अतिरिक्त छूट देती है।
निम्नलिखित प्रयोगों ने न्यू शेपर्ड पर उड़ान भरी:

धूल में टकराव - धूल के साथ ठोस वस्तुओं के टकराने की प्रक्रियाओं का अध्ययन। एक विश्वविद्यालय प्रयोग उन प्रक्रियाओं को समझने में मदद कर सकता है जो उभरती हुई सौर प्रणाली में हुई थीं, और अब हो रही हैं, उदाहरण के लिए, शनि के छल्ले में। वीडियो को देखते हुए, विश्वविद्यालय ने एक हवाई जहाज में प्रयोगों का आयोजन किया - शून्य गुरुत्वाकर्षण प्रयोगशाला, लेकिन फिर उन्हें लगभग एक बार अधिक परिमाण का आदेश मिला।



3 डी वेटिंग - शून्य गुरुत्वाकर्षण में गीला प्रक्रियाओं का अध्ययन। इस प्रयोग का संस्करण पहले ही आईएसएस में प्रवाहित हो चुका है, और यहां एक नया आकार का कैमरा (गोलाकार) शून्य गुरुत्वाकर्षण में बदल गया है। शून्य गुरुत्वाकर्षण में गीला प्रक्रियाओं के अध्ययन से आपको अधिक उन्नत अंतरिक्ष इकाइयाँ बनाने की अनुमति मिलती है, जिसमें, उदाहरण के लिए, ईंधन इंजन में बेहतर होगा, और इस क्षेत्र में जमा ज्ञान के लिए धन्यवाद, अंतरिक्ष यात्री और अंतरिक्ष यात्री अब प्लास्टिक के बंद बैग के बजाय विशेष कप से शून्य गुरुत्वाकर्षण में कॉफी पी सकते हैं। ।



एस्ट्रोफिजिक्स-बी में धूल के वातावरण पर माइक्रोग्रैविटी का प्रयोग एक जर्मन प्रयोग है जिसमें शून्य गुरुत्वाकर्षण में टकराने वाली धूल की गेंदें एक प्रोटोप्लानिक डिस्क से सौर मंडल के ग्रहों के निर्माण के दौरान हुई प्रक्रियाओं के बारे में अधिक जानने में मदद कर सकती हैं।

उड़ान परीक्षण

संबद्ध पेलोड के अलावा, इस बार जहाज ने जानबूझकर एक पैराशूट को तीन में से फेंकने की प्रणाली को बंद कर दिया। न्यू शेपर्ड पर कोई आरक्षित पैराशूट नहीं हैं, इसलिए, मुख्य पैराशूटों में से एक की विफलता की स्थिति में, जहाज को अभी भी नरम लैंडिंग करना होगा। उत्सुकता से, एनाउंसरों ने कहा कि जहाज को तीन पैराशूटों में से दो की विफलता के मामले में भी एक सफल लैंडिंग करनी चाहिए, शायद भविष्य में ऐसा परीक्षण किया जाएगा।

अनुवाद

यहां देखें वीडियो प्रसारण:





दिलचस्प बातें पहले शॉट्स से लगभग शुरू होती हैं। यह पता चलता है कि न्यू शेपर्ड को क्षैतिज स्थिति में एक ट्रेलर पर निकाला गया है। एक छोटे रॉकेट के लिए, एक पारंपरिक ट्रक ट्रैक्टर का उपयोग तर्कसंगत है, और क्षैतिज परिवहन सबसे आसान है । रॉकेट के ऊपरी हिस्से पर ऊपरी स्टेबलाइजर्स दिखाई देते हैं, ऐसी स्थितियों में जब सर्वोमैनिज्म में कोई दबाव नहीं होता है, वे अपने स्वयं के वजन के नीचे एक स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं, इसलिए निचले स्टेबलाइजर्स खुले होते हैं।



अगला आश्चर्य - यह पता चला है, ब्लू ओरिजिन डिज़ाइनर एनर्जिया लॉन्च वाहन के "ब्लॉक I" लॉन्च और डॉकिंग ब्लॉक के विचार से प्रेरित थे:



स्टार्ट-डॉकिंग यूनिट आपको इंस्टॉलेशन और टेस्टिंग कॉम्प्लेक्स की आरामदायक स्थितियों में रॉकेट-टू-ब्लॉक कनेक्टर्स को कनेक्ट करने की अनुमति देता है और फिर डॉकिंग यूनिट के साथ रॉकेट को रफ़र ब्लॉक-स्टार्ट कनेक्टर में स्थापित करता है। यह समाधान रॉकेट की स्थापना के लिए मानव-घंटे को बचा सकता है, जिससे लॉन्च की लागत को सरल और कम किया जा सकता है। जैसा कि निम्नलिखित शॉट्स से देखा जा सकता है, शुरुआती टीम कुछ ही लोग हैं।

पर 7:05 सुन गैस परीक्षण मिसाइल पतवार की "कश"। सामान्य तौर पर, एक रॉकेट में कई अलग-अलग नियंत्रण इकाइयां होती हैं - निचले पतवार, ऊपरी स्टेबलाइजर्स, गैस इंजन, ब्रेक फ्लैप। तुलना के लिए, फाल्कन 9 में केवल ऊपरी trellised पतवार और गैस इंजन हैं, और लैंडिंग पैर लैंडिंग से पहले ही खुलते हैं और उनके पास या तो स्टेबलाइजर्स या ब्रेक के साथ काम करने का समय नहीं है।



निम्नलिखित ब्रेक फ्लैप हैं। वंश के दौरान ब्रेक लगाने के लिए उनका उपयोग किया जाएगा, इसलिए वे नीचे से ऊपर की ओर खुलते हैं। इस मामले में, हाइड्रोलिक्स (या न्यूमेटिक्स) को आने वाली हवा के प्रवाह को रोकना नहीं होगा, इसके विपरीत, यह ढालों को खुद ही खोल देगा।



फिर लैंडिंग बेयरिंग की जाँच की जाती है। उनके निचले हिस्से में शॉक एब्जॉर्बर लगाए जाते हैं, जो कि कार के बम्पर की तरह, बहुत कठिन लैंडिंग के मामले में खराब हो जाएंगे। फाल्कन 9 पर इसी तरह के सदमे अवशोषक हैं, केवल वे पैरों के दूरबीन ड्राइव के अंदर हैं:


फोटो में गैस इंजन से गैस रक्तस्राव भी दिखाया



गया है। शुरुआत के पास टॉवर पर ध्यान दें। भविष्य में, यह रॉकेट के नीचे और बाईं ओर दिखाई देगा और ऐसा लग सकता है कि यह बहुत करीब है। हम इस टॉवर के बारे में थोड़ी देर बाद बात करेंगे।



एक सरल और सुंदर समाधान - लॉन्च पैड के केबलों को अनडॉकिंग के बाद बस केबलों पर लटका दिया जाता है। यह कुछ अन्य मिसाइलों के केबल और होज़ को नॉक करने की तुलना में विकसित करना और बनाए रखना बहुत आसान है।


उदाहरण के लिए, शनि V,

T-30 मिनट से शुरू होता है, साइट पर एक भी व्यक्ति दिखाई नहीं देता है, जाहिर है, इस क्षण से प्रक्षेपण की तैयारी स्वचालित है। यह एक परिचित समाधान है जो आपको पैसे और मानव-घंटे बचाने की अनुमति देता है।



ईंधन भरने की शुरुआत लगभग 20 मिनट से होती है। टॉवर से निकलने वाले धुएं पर ध्यान दें। लगभग निश्चित रूप से (अगर वहाँ अभी तक कोई दूसरा नहीं है जो फ्रेम में नहीं आता है) यह तरल हाइड्रोजन जल निकासी का एक टॉवर है। तथ्य यह है कि तरल हाइड्रोजन में बहुत कम क्वथनांक होता है, इसलिए इसे टैंकों में जोड़ना और शुरू होने से पहले अंतिम सेकंड तक वाष्पित से छुटकारा पाना आवश्यक है। हाइड्रोजन गैस विस्फोटक है, इसलिए इसे आमतौर पर दूर ले जाया जाता है और आग लगाई जाती है:



उत्सुकता से, न्यू शेपर्ड के मामले में, जल निकासी टॉवर रॉकेट के करीब स्थित है, और हाइड्रोजन बस वातावरण में डंप होने लगता है। बेशक, यह हवा की तुलना में हल्का है और तुरंत ऊपर उठता है, लेकिन हाइड्रोजन जलने की प्रणाली के साथ, शुरुआत में स्थिति अधिक सुरक्षित होगी।



रॉकेट पहले से ही जर्जर दिख रहा है, इस पर पेंट छील रहा है। यह चढ़ाई और वंश के दौरान वायुमंडलीय जोखिम का परिणाम है। यदि पुन: प्रयोज्य प्रणाली सफल होती है, तो एक जर्जर रॉकेट की उपस्थिति परिचित हो जाएगी। वैसे, रॉकेट पर कोई ठंढ नहीं है। यदि ऑक्सीजन-केरोसिन रॉकेटों पर टैंकों के थर्मल इन्सुलेशन के बिना करना संभव है, और, उदाहरण के लिए, "सोयूज़" बर्फ से ढंका है और सफेद हो गया है:



ऑक्सीजन-हाइड्रोजन रॉकेट के मामले में, हाइड्रोजन थर्मल इन्सुलेशन के साथ फैलाव नहीं किया जा सकता है, और ऑक्सीजन को "कंपनी के लिए" अलग किया जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, शुरुआत में Saturn-V hoarfrost पर केवल पहले, ऑक्सीजन-केरोसिन चरण से डाला जाता है।





इंजन स्टार्ट प्रक्रिया T-0 से शुरू होती है, और रॉकेट T + 07 सेकंड में उठना शुरू होता है। यह सामान्य है, एक तरल रॉकेट इंजन तुरंत पूरे जोर तक नहीं पहुंच सकता है।



अधिकतम गति दबाव का खंड। इस समय, रॉकेट आने वाली वायु धारा से अधिकतम भार का अनुभव कर रहा है, जो कि गिरने के दबाव के कारण कमजोर हो जाएगा। कृपया ध्यान दें कि निकास व्यावहारिक रूप से अदृश्य है - ईंधन दहन के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन-हाइड्रोजन इंजन कालिख या अन्य दृश्य कणों के बिना पानी का उत्पादन करते हैं (डेल्टा-IV एलवी पर आरएस -68 इंजन के अपवाद के साथ, नोजल इन्सुलेशन बाहर जलता है और लौ में एक अलग लाल रंग होता है) ।



139 सेकंड रॉकेट के पीछे एक व्यापक लूप इंगित करता है कि इंजन बंद हो गया है। रॉकेट और जहाज के अलग होने के दौरान झटके के अपवाद के साथ, वजनहीनता शुरू हो गई है।



अपोजी - 101 042 मीटर।



कृपया ध्यान दें - जहाज रॉकेट से बग़ल में जाने के लिए गैस इंजन को एक आवेग देता है। प्रक्षेपण को लंबवत रूप से बनाया गया है, इसलिए रॉकेट और जहाज को अलग होने की जरूरत है ताकि टकराव न हो।



ऊंचाई 9 किमी से थोड़ी कम है। दर्शनीय ऊपरी स्टेबलाइजर्स और ब्रेक फ्लैप दिखाई देते हैं।

3 किमी की ऊंचाई पर , ताली ब्रेकिंग के दौरान ध्वनि अवरोध पर काबू पाने से स्पष्ट रूप से श्रव्य है। यह पूरी तरह से सामान्य है।

दिलचस्प बात यह है कि इंजन डेढ़ किलोमीटर पर शुरू होता है, जब गति 600 किमी / घंटा होती है।



कई मीटर की ऊँचाई पर, रॉकेट गति को लगभग शून्य कर देता है और 8 किमी / घंटा की निरंतर गति से उतर रहा है।



एक सफल रॉकेट लैंडिंग के बाद, कैप्सूल दो ब्रेकिंग पैराशूट खोलता है जो गिरावट को स्थिर करता है।



और, जैसा कि कार्यक्रम द्वारा निर्धारित किया गया है, तीन मुख्य पैराशूटों में से दो का पता चला है। सामान्य तौर पर, तकनीकी समाधान "दो ब्रेकिंग और तीन मुख्य पैराशूट" अपोलो पैराशूट प्रणाली है जो एक क्लासिक बन गया है। और उनकी कहानी में एक ऐसा मामला था, जब तीनों पैराशूटों के सफल उद्घाटन के बाद, एक का पतन हो गया।



फिर अपोलो 15 अंतरिक्ष यात्रियों ने एक सफल लैंडिंग की, क्योंकि डिजाइन के दौरान विफलता का यह विकल्प प्रदान किया गया था। लेकिन अपोलो पानी पर बैठ गया, जिसने झटका नरम कर दिया। और यहां, जैसा कि हम देखते हैं, प्रति घंटे 30 किलोमीटर की गिरावट की दर।



और यहां, यह पता चला है, ब्लू ओरिजिन इंजीनियर सोयुज लैंडिंग सिस्टम से प्रेरित थे - विशेष नरम-लैंडिंग इंजन केवल छूने से पहले चालू करते हैं और झटका नरम करते हैं। सोयुज में, यह और भी सुंदर दिखता है:



यह उत्सुक है कि न्यू शेपर्ड ने पैराशूट को बहुत कम खोला है - मुख्य पैराशूट खोलने से लेकर जमीन को छूने तक का जहाज लगभग एक मिनट के लिए कम हो गया था। उदाहरण के लिए, पंद्रह मिनट के लिए पैराशूट द्वारा "यूनियन" को कम किया जाता है। लेकिन वहां आपको मुख्य एक की विफलता के मामले में रिजर्व पैराशूट की तैनाती के लिए समय का एक मार्जिन होना चाहिए।

निष्कर्ष

भविष्य में, एनाउंसरों के अनुसार, अधिकतम दबाव सिर (अधिकतम क्यू) के क्षेत्र में बचाव प्रणाली का परीक्षण अपेक्षित है। यह एक बहुत ही खूबसूरत नजारा होगा - एक उड़ते हुए रॉकेट पर जहाज आग की लपटों में चमक जाएगा और दूर तक उड़ जाएगा। बेजोस के मुताबिक, लोग 2017 की शुरुआत में न्यू शेपर्ड के लिए उड़ान भर सकते हैं। बेजोस पुन: प्रयोज्य रॉकेट पुन: प्रयोज्य मास्क रॉकेट के समान कारकों से प्रभावित होता है , और यह अंत में लाभहीन हो सकता है, लेकिन यदि आपके पास अंतरिक्ष पर्यटन के लिए अतिरिक्त 200,000 डॉलर हैं, तो मैं सुरक्षा के संदर्भ में न्यू शेपर्ड की सिफारिश करूंगा उप-अग्रणी टूर ऑपरेटरों के बीच प्रौद्योगिकी नेता जो वे अग्रणी हैं।

Source: https://habr.com/ru/post/hi395173/