最疯狂的宇宙飞船



在电影《火星人》中 ,片刻主角乘坐一艘装有篷布而不是鼻子整流罩的船降落在火星轨道上,他对此深感不满。 但是,在60到70年代初的现实生活中,设计被开发为宇航员的救援工具,可以很好地解决这一问题,而且喀巴太空计划中最疯狂的设计也是如此。

水星




第一颗卫星的发射使美国感到惊讶:当时美国还没有大型导弹,如果我们的宇航员充分利用了重达4.7吨的相当宽敞的沃斯托克驾驶舱,那么美国宇航员就不得不挤在一个极简的水银胶囊中只有1.4吨 总的来说,在Mercury-Atlas-9Gordon Cooper一起飞行之前,她没有任何问题:在这34小时的飞行中,船上电源的中央总线发生了短路,因此,只有无线电(由单独的电池供电)留在了舱内,看着库珀的手。



在负责与宇航员(在这次飞行中是约翰·格伦 )通讯的CAPCOM的帮助下,他设法正确地正确定位了太空舱并发出了制动脉冲以离开轨道。 结果,它成为载人航天探索历史上为数不多的人工着陆之一,并且根据Mercury程序 ,它是最精确的着陆点,与计算点的偏差仅为6 km。 该计划原本计划进行为期3天的另一次飞行 ,但是在这次飞行之后,库珀NASA决定不吸引命运并将其取消。

航天飞机




尽管可靠性很高,但航天飞机没有CAC ,因此船员以相当原始的方式从遇险船上撤离。 特别是,从航天飞机计划的开始到结束由于宇航员必须将自己从座椅上解开,离开航天飞机并到达特殊的篮筐以将其从坐骑上解钩,宇航员才从发射台撤离。重力下的绳索。 在地面上,采用类似于航空修整机的设计来抓篮



在紧急降落的情况下(顺便进行了135次航天飞机飞行),NASA 提供了将航天飞机返回卡纳维拉尔角或欧洲和非洲的机场之一可能性(如果航天飞机获得的速度足以进行跨大西洋飞行)。 作为滑翔机,航天飞机具有相当中等的空气动力学性能( 空气动力学质量为 4.5,而普通滑翔机约为30),而飞行员根本没有第二次机会,因此他需要一个比商用飞机大得多的区域。 因此,NASA甚至必须自费升级Undum冈比亚机场,这最终吸引了生物学家的关注

在航天飞机每次发射之前,都会从该航线的路线列表中选择2个机场,如果这些机场的天气不能令人满意地降落,即使在卡纳维拉尔角(Cape Canaveral)处于理想条件下,发射也被取消。 不幸的是,这样的预防措施无法挽救挑战者哥伦比亚的灾难。 因此,在这些事故中的第一次事故发生后,宇航员开始被降落伞降落,并在航天飞机上提出了指南,其目的是使机组人员能够安全地跳出计划中的航天飞机而不会撞到机翼。 第二次事故发生后,还采取了许多措施来提高可靠性,但是程序本身无法保存。




个人救援箱 (个人救援箱)-这是一个直径为86厘米的球,上面有三层织物( 尿烷凯夫拉纤维和外层白色用于热保护),还有一个小孔,由Lexan制成,并带有一个拉链。 该系统是在70到80年代开发的,如果没有足够的所有人的航天服,则可以使航天飞机宇航员免于困境(通常,船上只有3套航天服,平均只有6人)。 尽管看似很小,但它有足够的空间容纳宇航员:



宇航员必须穿着成熟的宇航服来移动球,里面是装有氧气的圆筒和储备约一个小时的二氧化碳吸收器。 当时,太空服设计中的闪电也已经飞入太空(1965年的双子星7号飞行任务),并显示出它们的可靠性:



因此,尽管乍一看看起来如此疯狂,但这样的设计是相当可行的:



从理论上讲,这样的系统可以用来保存哥伦比亚号航天飞机( 第1部分第2部分第3部分 ),但实际上,在第一次灾难之后,同时在太空中发现两个航天飞机的所有机会几乎都降为零,并且在为救援行动做准备的情况下有可能赶上一件,准备三件备用衣服,而航天飞机则准备下水。 结果,该项目没有得到美国宇航局或五角大楼的支持,因此被关闭。

驼鹿


MOOSE (直译为“ moose”)或太空人最容易的(一个人从外层空间返回的最简单的方式)是一种在60年代开发的救援系统,仅重126公斤(其中59公斤是绝热泡沫),用于出口。如果船舶受损则从轨道上移开。



从船上救助后,飞行员不得不进入由聚酯薄膜制成的塑料袋中,并用来自罐的特殊快速硬化泡沫填充其中。 袋子的形状为泡沫的外壁提供了进入大气时稳定的必要形状,而内壁则具有人体的解剖形状,可保护宇航员的身体免于超负荷。 因此,确保了最小的体积(该设备占据了大约两个手提箱的体积)和该设计的重量。



泡沫凝固后,宇航员应该从轨道冲出弓形脉冲。 为此目的,提供了一种特殊的装置,以锚的形式提供,在其两端具有两个发动机,这使得可以在相反的方向上产生制动脉冲(这样飞行员就不必为了正确定向自己进入大气而旋转180°来产生脉冲,反之亦然)。 由于使用了固体推进剂火箭发动机 ,飞行员只有一次机会正确执行此操作。

降落伞打开了9公里。 万一降落在地面上,泡沫除了起到隔热作用外,还起到了缓冲作用,通过降落伞降低了下降速度。 该结构还包括一个带有电池的无线电信标,一个救生包和重约16公斤的药品。 在Mercury程序中测试了该设备的隔热性能,但总体而言,该通用电气项目尚未开发。

帕拉康尼




Paracone是道格拉斯公司的一项发展计划,其目的还在于将一名宇航员从遇险船中救出。 该设计将内置在弹出座中,并在弹出后打开。 由于尺寸较大,应该减少大气入口处结构的热负荷(这样就可以在不烧蚀的情况下仅分配耐火材料),并且可以将坠落速度降低至接近地面的42 km / h,这又可以免除结构底部的折痕部分适合穿着。



有效载荷质量(带宇航服的宇航员)被限制为89千克,结构的总质量为227千克。 进入大气时的超负荷应达到9.6g​​。

节约者


1966年罗克韦尔救援系统 它类似于Paracone的将其插入弹射座椅的想法,但规定可以使用10米的充气气球进行制动,当时当时还没有合适的材料来生产。 该项目仅是开发通用概念而已。



除了这些系统之外,还开发了许多其他项目来从受损的航天器和空间站中拯救宇航员。 但是,小行星的威胁是导致大多数系统发展的原因,事实证明它被高估了-实际上,目前对国际空间站的唯一威胁是正在对系统碎片进行系统监测的空间碎片,如果对空间站构成威胁,国际空间站会调整航向,以使碎片不会可能处于危险的附近,因此未确认是否需要这些系统。

月球逃生系统


如您所知,在过去的50年中, 土星5号运载火箭一直是而且仍将是一枚强大的火箭(并且将保持如此长的状态,至少要等到SpaceX的重型SLSBFR出现之前)。 尽管如此,这并不是万能的:特别是从项目一开始就必须立即放弃整艘船的着陆(因此出现了Command和Lunar模块 ),随后,随着船的重量增加,第二阶段的氢气和氧气罐的壁必须结合起来达到体重限制。 火箭和飞船的现代化几乎快要停产了,这几乎杀死了阿波罗13号机组人员,但最终允许使用阿波罗15号月球车 ,并将在月球上的停留时间从1天增加到3天,这极大地增加了宇航员的机动性。 将来,宇航员在月球上的时间将增加到两个星期。



在关闭Apollo程序时,部分改进尚未实施,另一部分由于其风险而被放弃。 特别是,北美Lynar传单属于第二类:这款618千克的装置应该能够举起1位宇航员和最多168千克的货物,以高达300 km / h的速度运输3.2-8.5公里。 结果,这个想法被放弃了,取而代之的是更轻便,更可靠的Lunar汽车。 但是他们并没有忘记这一点,当出现如何提高宇航员在月球上的安全性的问题时(月球舱只有一个发动机,如果被拒绝,将不可能返回宇航员),他们又回到了这个想法。 因此,月球逃生系统(Lunar Rescue System)或LESS诞生了:



在附有火箭发动机的中间,有两把椅子悬挂在月球上,悬挂在装有充满气雾剂戊基 (对OM的毒性相当)的几个坦克上的椅子,比这更疯狂吗? 然而,疯狂并没有就此结束:在开始飞行之前,宇航员需要将这种结构组装在一起,并用来自起飞级油箱的燃料填充,该油箱在错误的时间失败了。

该设备没有导航系统,就像戈登·库珀 Gordon Cooper)一样,唯一可以帮助宇航员的导航设备是收音机和时钟。 好吧,为了使宇航员们根本不会放松,飞行员被认为是自己倾斜身体的一种手段,可以控制飞机的侧倾。 由于MMU出现还有十二年之久,因此指挥舱和LESS的飞行员需要停靠,此后两名宇航员移至指挥舱并被送回地球。



Jebedai Kerman可能会对这种设计感到满意。 Kerbal太空计划的一些参与者仅用一把扶手椅将他们的kerbonavts 送往月球或Iila 行星 ,甚至没有怀疑他们的设计在精神上不如半个世纪前美国宇航局正准备与真正的宇航员一起做的那样。



在苏联的设备中, 螺旋形救生舱是最适合此类的,这种螺旋救生舱是在美国拥有自己的军舰项目时开发的,因此开发商完全考虑了从“失事”设备中解救飞行员的选择。 为此,将飞行员安置在一个可拆卸的胶囊中,该胶囊具有自己的发动机和热保护装置,这是安全进入大气所必需的。



愿新的一年与您同在。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN408977/


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