Rymdfärja

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 9 december 2021; kontroller kräver 24 redigeringar .
rymdfärja

Shuttle Discovery lyfter. Flyg STS-120
Allmän information
Land  USA
Ändamål Återanvändbar transportrymdfarkost
Tillverkare United Space Alliance :
Thiokol / Alliant Techsystems (solid boosters)
Lockheed Martin ( Martin Marietta ) (extern bränsletank)
Rockwell / Boeing (orbital raketplan) och många andra organisationer.
Huvuddragen
Antal steg 2
Längd (med MS) 56,1 m
startvikt 2030 t
Lastmassa
 • på  LEO 24 400 kg
 • in i  geoöverföringsbana 3810 kg
Starthistorik
stat programmet avslutat
Lanseringsplatser Kennedy Space Center ,
Vandenberg Base Complex 39 (planerad på 1980 -talet )
Antal lanseringar 135
 • framgångsrik 134 lyckade lanseringar
133 lyckade landningar
 • misslyckas 1 ( launch disaster , Challenger )
 • delvis
00misslyckad		 1 ( landningskatastrof , Colombia )
Första starten 12 april 1981
Sista körningen 8 juli 2011
 Mediafiler på Wikimedia Commons

" rymdfärja " eller helt enkelt " färja " ( eng.  rymdfärja  - "rymdfärja") är en amerikansk återanvändbar transportrymdfarkost .

"Färdar" användes inom ramen för det statliga rymdfärjeprogrammet som genomfördes från 1969 till 2011 av NASA (1969 kallat "Space Transportation System" [1] ( English Space Transportation System, STS )). Det var förstått att skyttlarna skulle "snurra som skyttlar " mellan låg omloppsbana om jorden och jorden och leverera nyttolaster i båda riktningarna.  

Rymdfärjans programmet har utvecklats av nordamerikanska Rockwell och en grupp associerade entreprenörer på uppdrag av NASA sedan 1971 . Utvecklings- och utvecklingsarbete genomfördes som en del av ett gemensamt program mellan NASA och flygvapnet [2] . Ett antal tekniska lösningar för månmodulerna i Apollo - programmet på 1960-talet användes vid skapandet av systemet: experiment med fasta drivmedelsboosters, system för att separera dem och hämta bränsle från en extern tank. Totalt byggdes sex skyttlar, en prototyp och fem flygkopior. Två skyttlar, Challenger och Columbia, dödades i krascher. Flygningar till rymden genomfördes från 12 april 1981 till 21 juli 2011.

1985 planerade NASA att 1990 skulle det ske 24 uppskjutningar per år [3] , och vart och ett av fartygen skulle göra upp till 100 flygningar i rymden. I praktiken användes de mycket mindre ofta - under 30 års drift gjordes 135 uppskjutningar (inklusive två katastrofer). De flesta flygningar (39)  - gjorda av rymdfärjan Discovery.

Allmän beskrivning av systemet

Skytteln skjuts upp i rymden med hjälp av två fasta raketboosters och tre egna framdrivningsmotorer , som tar emot bränsle från en enorm extern tank, i den första delen av banan skapar löstagbara fastbränsleboosters huvuddraget [4] . I omloppsbana utför skytteln manövrar tack vare motorerna i det orbitala manövreringssystemet, som går tillbaka till jorden som ett glidflygplan .

Detta återanvändbara system består av tre [5] huvudkomponenter (steg):

  1. Två solida raketboosters , som fungerar i cirka två minuter efter uppskjutning, accelererar och styr fartyget, och sedan separeras på en höjd av cirka 45 km, fallskärmas ut i havet och, efter reparation och tankning, används igen [6]
  2. Stor extern bränsletank med flytande väte och syre för huvudmotorerna. Tanken fungerar också som en ställning för att fästa boosters till rymdfarkosten. Tanken kastas ut efter cirka 8,5 minuter på en höjd av 113 km, det mesta brinner upp i atmosfären, och resten faller i havet [7] .
  3. En bemannad rymdfarkost - ett raketplan -  en orbiter ( engelska  the Orbiter Vehicle eller helt enkelt engelska  the Orbiter ) - egentligen en "rymdfärja" (rymdfärja), som går in i låg omloppsbana om jorden , fungerar som en plattform för forskning och ett hem för besättningen. Efter att ha avslutat flygprogrammet återvänder den till jorden och landar som ett segelflygplan på landningsbanan [8] .

På NASA är rymdfärjor betecknade OV-xxx ( Orbiter Vehicle - xxx )

Besättning

Den minsta skyttelbesättningen består av två astronauter  - en befälhavare och en pilot (" Columbia ", lanserar STS-1 , STS-2 , STS-3 , STS-4 ). Den största skyttelbesättningen är åtta astronauter ( Challenger , STS-61A , 1985). Andra gången 8 astronauter var ombord var under landningen av Atlantis STS-71 1995. Oftast består besättningen av fem till sju astronauter. Det förekom inga obemannade uppskjutningar.

Banor

Skyttlarna kretsade på en höjd av cirka 185 till 643 km (115 till 400 miles).

Nyttolast

Nyttolasten för omloppssteget (omloppsraketplanet ) som levereras till rymden för låg jordomloppsbana beror först och främst på parametrarna för den målbana in i vilken skytteln skjuts upp. Den maximala nyttolastmassan på 24,4 ton kunde levereras ut i rymden när den skjuts upp i låg omloppsbana om jorden med en lutning av storleksordningen 28° (latitud för Canaverals uppskjutningsplats ). När den skjuts upp i banor med en lutning större än 28°, minskar den tillåtna nyttolastmassan i enlighet därmed (till exempel, när den skjuts upp i en polär bana, sjunker den beräknade bärkraften för en skyttel till 12 ton; i verkligheten har skyttlar dock aldrig varit lanseras i en polär bana).

Den maximala massan för en lastad rymdfarkost i omloppsbana är 120–130 ton Sedan 1981 har mer än 1 370 ton nyttolaster levererats i omloppsbana med hjälp av skyttlar.

Den maximala massan av last som returneras från omloppsbana är upp till 14,4 ton.

Flygtid

Skytteln är designad för en två veckor lång vistelse i omloppsbana. Vanligtvis varade skyttelflyg från 5 till 16 dagar .

Pendeln " Columbia " gjorde både den kortaste rymdfärden i programmets historia - STS-2 , i november 1981 , varaktighet - 2 dagar 6 timmar 13 minuter, och den längsta - STS-80 , i november 1996 , varaktighet - 17 dagar 15 timmar 53 minuter.

Totalt, vid programmets slutdatum 2011, gjorde skyttlarna 135 flygningar, varav Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10.

Skapande historia

Historien om Space Transportation System-projektet börjar 1967 , när mer än ett år återstod innan den första bemannade flygningen under Apollo-programmet (11 oktober 1968 - lanseringen av Apollo 7), som en översikt över utsikterna för bemannad astronautik efter fullbordandet av NASA:s månprogram [9] .

Den 30 oktober 1968 kontaktade två NASA-högkvarter (Maned Spacecraft Center - MSC - i Houston och Marshall Space Center - MSFC - i Huntsville) amerikanska rymdföretag med ett förslag om att undersöka möjligheten att skapa ett återanvändbart rymdsystem, vilket var antas minska kostnaderna för rymdorganisationen som är föremål för intensiv användning [10] .

I september 1970 utfärdade Space Task Force under ledning av USA:s vicepresident S. Agnew [11] , speciellt skapad för att fastställa nästa steg i rymdutforskningen, två detaljerade utkast till troliga program.

Det stora projektet innehöll:

Som ett litet projekt föreslogs att endast skapa en stor omloppsstation i jordens omloppsbana. Men i båda projekten fastställdes det att omloppsflygningar: att försörja stationen, leverera last till omloppsbana för långdistansexpeditioner eller fartygsblock för långdistansflyg, besättningsbyten och andra uppgifter i omloppsbana om jorden, skulle utföras av en återanvändbart system, som då kallades rymdfärjan [ 12] .

Det amerikanska flygvapnets befäl undertecknade kontrakt för forskning och utveckling och testning. Systemdesign och systemintegration anförtroddes åt forskningsföretaget Aerospace Corp. Dessutom anslöt sig följande kommersiella strukturer till arbetet med skytteln: General Dynamics Corp. ansvarade för utvecklingen av den andra etappen. , McDonnell-Douglas Aircraft Corp. , för utvecklingen av skytteln, organisation och genomförande av flygningar - North American Rockwell Corp. TRW Inc. , nyttolast - McDonnell-Douglas Aircraft Corp., TRW, Inc., Aerospace Corp. Projektet övervakades av rymdcentrets statliga strukturer. Kennedy [13] .

I tillverkningen av skyttelkomponenter och sammansättningar på konkurrensbasis, efter att ha valts ut bland många konkurrenter, var följande kommersiella strukturer inblandade (ingående av kontrakt tillkännagavs den 29 mars 1973) [14] :

Den beräknade arbetsvolymen på skytteln översteg 750 000 årsarbetskrafter , vilket skapade 90 000 arbetstillfällen direkt sysselsatta vid skapandet av skytteln under den period då skytteln arbetade från 1974 till 1980 med utsikten att få sysselsättningsgraden till 126 tusen vid toppbelastning, plus 75 tusen jobb inom sekundära verksamhetsområden som är indirekt relaterade till skyttelprojektet. Totalt skapades mer än 200 000 jobb för den angivna perioden och det var planerat att spendera cirka 7,5 miljarder dollar i budgetmedel för att betala anställda inom alla specialiteter.

Det fanns också planer på att skapa en "atomskyttel" - en skyttel med ett kärnkraftsframdrivningssystem NERVA , som utvecklades och testades på 1960-talet. Atomskytteln var tänkt att utföra flygningar mellan jordens omloppsbana och månens och Mars banor. Tillförseln av atomskytteln med arbetsvätskan (flytande väte) för kärnmotorn tilldelades vanliga skyttlar:

Nuclear Shuttle: Denna återanvändbara raket skulle förlita sig på kärnkraftsmotorn NERVA. Den skulle fungera mellan låg jordbana, månbana och geosynkron omloppsbana, med sin exceptionellt höga prestanda som gör det möjligt för den att bära tunga laster och utföra avsevärda mängder arbete med begränsade förråd av flytande väte drivmedel. I sin tur skulle kärnkraftsfärjan ta emot detta drivmedel från rymdfärjan.

-SP - 4221 Rymdfärjans beslut

USA:s president Richard Nixon förkastade dock alla alternativ eftersom även den billigaste krävde 5 miljarder dollar om året. NASA stod inför ett svårt val: det var nödvändigt att antingen starta en ny stor utveckling eller tillkännage avslutandet av det bemannade programmet.

Det beslöts att insistera på skapandet av skytteln, men att presentera den inte som ett transportfartyg för montering och underhåll av rymdstationen (däremot har detta i reserv), utan som ett system som kan göra vinst och återvinna investeringar genom att skjuta upp satelliter i omloppsbana på kommersiell basis. Ekonomisk expertis har bekräftat: teoretiskt sett, med förbehåll för minst 30 flygningar per år och ett fullständigt avslag på användningen av engångsbärare, kan "rymdtransportsystemet" vara kostnadseffektivt [15] [16] [17] .

Skyttelprojektet antogs av den amerikanska kongressen .

Samtidigt, i samband med avvisningen av engångsraketer, fastställdes det att skyttlarna var ansvariga för att skjuta upp i jordens omloppsbana alla lovande enheter från försvarsministeriet , CIA och amerikanska NSA .

Militären presenterade sina krav för systemet:

Dessa krav från militäravdelningen till projektet var begränsade [10] .

Det var aldrig planerat att använda skyttlar som " rymdbombplan ". Det finns i alla fall inga offentliga dokument från NASA, Pentagon eller den amerikanska kongressen som tyder på sådana avsikter. " Bombnings "-motiven nämns varken i memoarerna eller i den privata korrespondensen från deltagarna i skapandet av skyttlarna [18] .

Många av den tekniska och tekniska utvecklingen av Dyna-Soar-programmet, som stängdes 1963, användes därefter för att skapa skyttlar.

Ursprungligen, 1972, var det planerat att skytteln skulle bli det huvudsakliga transportmedlet till rymden, men 1984 visade det amerikanska flygvapnet att de behövde ytterligare, backup, leveranssätt. 1986, efter skyttelkatastrofen i Challenger, reviderades policyn för användning av skytteln: skyttlar bör användas för uppdrag som kräver interaktion mellan besättningen; nyttofordon kan inte heller sjösättas på skytteln, förutom fordon som är utformade för att sjösättas av skytteln eller som kräver interaktion med besättningen, eller av utrikespolitiska skäl [19] .

Sovjetunionens reaktion

Den sovjetiska ledningen övervakade noga utvecklingen av Space Transportation System-programmet, men, om man antog det värsta, letade de efter ett dolt militärt hot. Sålunda bildades två huvudsakliga antaganden:

Som ett resultat fick den sovjetiska rymdindustrin uppgiften att skapa ett återanvändbart rymdsystem för flera ändamål med egenskaper som liknar skytteln - " Energi - Buran " [20] . Själva skyttlarna användes aldrig för militära ändamål, men från 1985 till 1992 genomfördes 10 uppdrag på uppdrag av det amerikanska försvarsdepartementet, under vilka spaningssatelliter sköts upp från fartyget.

Konstruktion

Tekniska detaljer
Höjd vid startposition 56,14 m
Vikt vid start 2045 t
Lastvikt 29,5 t
Nyttolastprocent av totalvikt 1,4 %
lyftkraft vid lansering 30 806 kN (3 141 tf )

Booster för fast drivmedel

Längd 45,5 m
Diameter 3,71 m
Den totala massan av de två acceleratorerna 1180 t
Motorkraft av två acceleratorer 25 500 kN (2600 tf )
Specifik impuls 269 ​​s
Arbetstimmar 123 s

Extern bränsletank

Tanken innehåller bränsle (väte) och oxidationsmedel (syre) för tre SSME ( RS-25 ) raketmotorer för flytande drivmedel (LRE) på orbitern och är inte utrustad med egna motorer.

Inuti bränsletanken är uppdelad i tre sektioner. Den övre tredjedelen av tanken upptas av en tank avsedd för flytande syre kyld till en temperatur av -183 ° C (-298 ° F ) . Volymen på denna tank är 650 tusen liter (143 tusen gallon ). De nedre två tredjedelarna av tanken är för flytande väte kylt till -253 °C (-423 °F) . Volymen av denna kapacitet är 1,752 miljoner liter (385 tusen gallon). Mellan syrgas- och vätetankarna finns ett ringformigt mellanfack som förbinder bränslesektionerna, bär utrustningen och till vilken raketboosternas övre ändar är fästa [7] .

Sedan 1998 har tankar tillverkats av aluminium - litiumlegering . Bränsletankens yta är täckt med ett termiskt skyddsskal av 25 mm polyisocyanurat sprutat skum. Syftet med detta skal är att skydda bränslet och oxidationsmedlet från överhettning och att förhindra isbildning på tankens yta. Ytterligare värmare har installerats vid raketförstärkarnas fästpunkt för att förhindra isbildning. För att skydda väte och syre från överhettning finns det även ett luftkonditioneringssystem inuti tanken. Ett speciellt elsystem är inbyggt i åskskyddstanken . Ventilsystemet ansvarar för att reglera trycket i bränsletankarna och upprätthålla säkra förhållanden i det mellanliggande utrymmet. Det finns många sensorer i tanken som rapporterar systemens status. Bränsle och oxidationsmedel från tanken tillförs tre stödraketmotorer i ett orbitalraketplan (orbiter) genom kraftledningar med en diameter på 430 mm vardera, som sedan förgrenar sig inuti raketplanet och tillför reagens till varje motor [7] . Tankarna tillverkades av Lockheed Martin .

Längd 47 m
Diameter 8,38 m
Vikt vid start 756 t
Kombinerad dragkraft av tre SSME-motorer vid havsnivå (104,5 %) 5252 kN (535,5 tf )
Specifik impuls 455 s
Arbetstimmar 480 s
Bränsle flytande väte
Bränslevikt vid start 103 t
Oxidationsmedel flytande syre
Massa av oxidationsmedel vid lansering 616 t

Orbiter (orbital raketplan)

Orbitalraketplanet är utrustat med tre egna (ombord) accelererande upprätthållande motorer RS-25 ( SSME ), som började arbeta 6,6 sekunder före uppskjutningsögonblicket (separering från uppskjutningsrampen), och stängdes av strax före separationen av den yttre bränsletank (data om egenskaperna hos tre hållbara motorer SSMEs listas i tabellen i slutet av föregående avsnitt och även i tabellen nedan). Vidare, i den sista stigningen (som föraccelerationsmotorer), såväl som för manövrering i omloppsbana och lämna den, var två motorer i orbitalmanövreringssystemet ( English  Orbital Maneuvering System, OMS ), var och en med en dragkraft på 27 kN . används . Bränslet och oxidationsmedlet för OMS förvarades på skytteln, användes för omloppsmanövrar och vid retardation av rymdfärjan innan den kastades av. Dessutom inkluderar OMS en bakre rad av propeller av Reaction Control System ( RCS ), utformade för att orientera rymdfarkosten i omloppsbana, placerade i dess bakmotorgondoler. I näsan på raketplanet finns den främre raden av RCS-motorer .  

Längd 37,24 m
Vingspann 23,79 m
Vikt (utan nyttolast ) 68,5 ton [1]
Den totala lyftkraften för de tre SSME-motorerna vid lanseringen 5306 kN (541 tf )
Specifik impuls av OMS-motorer 316 s [cm 1]
Den maximala möjliga drifttiden för OMS-motorerna, med hänsyn tagen till möjliga inneslutningar i omloppsbana 1250 s [cm2]
Bränsle för OMS- och RCS-motorer metylhydrazin (MMH) [cm 1]
Oxidator för OMS- och RCS-motorer dikvävetetroxid (N 2 O 4 ) [cm 1]
  1. ↑ 1 2 3 Data om OMS Orbital Maneuvering System.
  2. ↑ Den maximala möjliga drifttiden för OMS-motorerna, med hänsyn till möjliga inneslutningar i omloppsbana.

Under landningen användes en bromsfallskärm för att dämpa horisontell hastighet (den första användningen av STS-49 ), och utöver den en aerodynamisk broms (separerande roder).

Inuti är raketplanet uppdelat i ett besättningsutrymme placerat i den främre delen av flygkroppen , ett stort lastutrymme och ett bakmotorutrymme. Besättningsutrymmet är tvådäck, normalt utformat för 7 astronauter, även om det var en STS-61A uppskjutning med 8 astronauter, under en räddningsoperation kan det ta tre till, vilket ger besättningen upp till 11 personer. Dess volym är 65,8 m3 , den har 11 fönster och hyttventiler . Till skillnad från lastrummet håller besättningsrummet ett konstant tryck. Besättningsutrymmet är indelat i tre underavdelningar: cockpit (kontrollkabin), kabinen och övergångsluftslussen. Besättningsbefälhavarens plats är till vänster i sittbrunnen, pilotsätet till höger, reglagen är helt dubblerade, så att både kaptenen och piloten kan operera ensamma. I sittbrunnen visas totalt mer än två tusen instrumentavläsningar. Astronauterna bor i kabinen, det finns ett bord, sovplatser, ytterligare utrustning förvaras där och det finns en experimentoperatörsstation. Luftslussen innehåller rymddräkter för två astronauter och verktyg för arbete i yttre rymden [8] .

Lastutrymmet rymmer lasten som levereras i omloppsbana och returneras från omloppsbana. Den mest kända detaljen i lastutrymmet är Remote Manipulator System ( eng.  Remote Manipulator System , förkortning RMS ), eller Kanadarm ( eng.  Canadarm ) - en mekanisk arm 15,2 m lång, styrd från cockpiten på ett raketplan. Den mekaniska armen används för att fixera och manipulera laster i lastrummet. Lastutrymmets luckor har inbyggda radiatorer och används för värmeavledning [8] .

Flygprofil

Starta och infoga i omloppsbana

Systemet lanseras vertikalt, med full dragkraft från Shuttle-framdrivningsmotorerna ( SSME ) och två fastdrivna boosters , där den senare ger cirka 80 % av systemets startkraft. Tändningen av de tre underhållsmotorerna sker 6,6 sekunder före den planerade starttiden (T), motorerna slås på sekventiellt med ett intervall på 120 millisekunder . Inom tre sekunder når motorerna startkraften (100 %) av dragkraften. Exakt i uppskjutningsögonblicket (T = 0) tänds sidoförstärkarna samtidigt och åtta pyroboltar detoneras , som säkrar systemet till uppskjutningskomplexet. Systemet startar upp. Omedelbart efter att ha lämnat uppskjutningskomplexet börjar systemet vända i stigning , rotation och girning för att nå azimuten för omloppsbanans mållutning . Under ytterligare uppstigning med en gradvis minskning av stigningen (banan avviker från vertikal till horisonten, i "back down"-konfigurationen), utförs flera kortvariga strypningar av underhållsmotorer för att minska dynamiska belastningar på strukturera. Så, i sektionen av maximalt aerodynamiskt motstånd (Max Q), stryps kraften hos underhållsmotorer till 65-72%. Överbelastningarna vid uppskjutningen av systemet i omloppsbana är upp till 3g.

Cirka två minuter (126 sekunder) efter uppstigning, på en höjd av 45 km, separeras sidoförstärkarna från systemet. Ytterligare lyft och acceleration av systemet utförs av skyttelmotorer (SSME), som drivs av en extern bränsletank. Deras arbete upphör när fartyget når en hastighet av 7,8 km/s på en höjd av något mer än 105 km, även innan bränslet är helt slut; 30 sekunder efter att motorerna stängts av (cirka 8,5 minuter efter start), på en höjd av cirka 113 km, separeras den externa bränsletanken.

Det är betydelsefullt att i detta skede är hastigheten för omloppsbanan fortfarande otillräcklig för att komma in i en stabil låg cirkulär bana (i själva verket går skytteln in i en ballistisk bana ) och en extra boosterpuls krävs för att fullborda omloppsbanan. Denna impuls ges 90 sekunder efter separationen av tanken - i det ögonblick då skytteln, som fortsätter att röra sig längs den ballistiska banan, når sin apogee ; den nödvändiga återaccelerationen utförs genom att kort slå på motorerna i omloppsmanövreringssystemet . I vissa flygningar användes för detta ändamål två på varandra följande påslagning av motorerna för acceleration (en puls ökade höjden på apogeum, den andra bildade en cirkulär bana).

En sådan lösning på flygprofilen gör det möjligt att undvika att sätta bränsletanken i samma bana som skytteln; fortsätter sin nedstigning längs en ballistisk bana, stridsvagnen faller till en given punkt i Indiska oceanen . I händelse av att den slutliga uppstigningsimpulsen misslyckas med att utföras, kan skytteln fortfarande göra en enkelvarvsflygning i en mycket låg omloppsbana och återvända till kosmodromen .

I alla skeden av uppskjutning i omloppsbana, tillhandahålls möjligheten till en nödavslutning av flygningen med hjälp av lämpliga procedurer.

Omedelbart efter bildandet av en låg referensbana (en cirkulär bana med en höjd av cirka 250 km, även om värdet på omloppsparametrarna berodde på den specifika flygningen), dumpas restbränslet från SSME-underhållarmotorsystemet och deras bränsleledningar är evakuerade . Fartyget ges den nödvändiga axiella orienteringen. Dörrarna till lastutrymmet öppnas, som också fungerar som radiatorer för fartygets termoregleringssystem. Rymdfarkostsystemen förs in i orbitalflygkonfiguration.

Landning

Landningen består av flera steg. Först avges en bromsimpuls för att deorbitera - ungefär ett halvt varv före landningsplatsen, medan skytteln flyger aktern framåt i ett inverterat läge. Varaktigheten för orbitalmanövreringsmotorerna är cirka 3 minuter; den karakteristiska hastigheten subtraherad från skyttelns omloppshastighet är 322 km/h; sådan retardation är tillräcklig för att omloppsbanans perigeum ska vara inom atmosfären . Sedan utför skytteln en pitch-sväng och tar den nödvändiga orienteringen för att komma in i atmosfären. Fartyget går in i atmosfären med en stor anfallsvinkel (ca 40°). Medan denna stigningsvinkel bibehålls, utför fartyget flera S-formade manövrar med en rullning på upp till 70°, vilket effektivt dämpar hastigheten i den övre atmosfären (detta möjliggör också minimering av vinglyft , vilket är oönskat i detta skede). Temperaturen på enskilda sektioner av fartygets termiska skydd överstiger i detta skede 1500°. Den maximala g-kraften som astronauter upplever under atmosfärisk retardation är cirka 1,5 g.

Efter att ha släckt huvuddelen av omloppshastigheten fortsätter fartyget att sjunka som ett tungt segelflygplan med ett lågt lyft-mot- drag-förhållande , vilket gradvis minskar stigningen . Bananlopp pågår. Fartygets vertikala hastighet under nedstigningsstadiet är mycket hög - cirka 50 m/s. Landningsglidvägsvinkeln är också stor - cirka 17-19 °. På en höjd av cirka 500 m och en hastighet av cirka 430 km/h börjar fartyget plana ut och landstället förlängs . Remsan berörs med en hastighet av cirka 350 km / h, varefter en bromsfallskärm med en diameter på 12 m släpps; efter inbromsning till en hastighet av 110 km/h återställs fallskärmen. Besättningen lämnar fartyget 30-40 minuter efter stoppet.

Ansökningshistorik och representanter

Flygnummerbeteckningar

Varje bemannad flygning under programmet Space Transportation System hade sin egen beteckning, som bestod av förkortningen STS ( English  Space Transportation System ) och skyttelflygets serienummer. Till exempel betyder STS-4 den fjärde flygningen under Space Transportation System-programmet. Serienummer tilldelades vid planeringsstadiet för varje flygning. Men under förberedelserna har många flyg skjutits upp eller skjutits upp till andra datum. Det hände ofta att en flygning planerad till ett senare datum och med ett högre serienummer visade sig vara redo att flyga tidigare än en annan flygning planerad till ett tidigare datum. Eftersom de tilldelade serienumren inte ändrades, genomfördes flygningar med ett högre serienummer ofta tidigare än flygningar med ett lägre nummer.

1984 infördes ett nytt notsystem. Förkortningen STS fanns kvar, men serienumret ersattes av en kodkombination, som bestod av två siffror och en bokstav. Den första siffran i detta kodord motsvarade den sista siffran i innevarande år, inte kalenderåret, utan NASA:s räkenskapsår, som sträckte sig från oktober till september. Till exempel, om flygningen äger rum 1984 fram till oktober, så tas siffran 4, om i oktober och senare - siffran 5. Den andra siffran i kodkombinationen var alltid 1. Beteckningen 1 användes för att starta skyttlar från och med Cape Canaveral. Tidigare var skyttlarna också planerade att starta från Vandenberg Air Force Base i Kalifornien; nummer 2 planerades för dessa uppskjutningar. Men Challenger-katastrofen (STS-51L) avbröt dessa planer. Bokstaven i kodkombinationen motsvarade serienumret för skyttelflygningen under innevarande år. Men denna order respekterades inte heller, så till exempel STS-51D- flygningen ägde rum tidigare än STS-51B- flygningen .

Exempel: flight STS-51A  - ägde rum i november 1984 (nummer 5), det var den första flygningen under det nya budgetåret (bokstav A), skytteln startade från Cape Canaveral (nummer 1).

Efter Challenger-katastrofen i januari 1986 och inställda Vandenberg-uppskjutningar, återgick NASA till det gamla beteckningssystemet.

Katastrofer

Under hela skytteltidens drift inträffade det två katastrofer där totalt 14 astronauter dog:

Under förstörelsen förblev kabinen och alla 7 besättningsmedlemmarna intakta, men dog vid kollisionen med vattnet. Efter katastrofen avbröts skyttelprogrammet i 32 månader.

Slutförda uppgifter

Skyttlar användes för att skjuta upp last i banor 200-500 km höga, utföra vetenskaplig forskning och serva orbitala rymdfarkoster (installations- och reparationsarbete).

I april 1990 levererade Discovery -skytteln Hubble-teleskopet i omloppsbana ( flygning STS-31 ). På skyttlarna Columbia, Discovery, Endeavour och Atlantis genomfördes fyra expeditioner för att serva Hubble-teleskopet. Det sista skytteluppdraget till Hubble ägde rum i maj 2009. Eftersom skyttelflyg har avbrutits sedan 2011, var detta den sista mänskliga expeditionen till teleskopet, och för tillfället (augusti 2013) kan detta arbete inte utföras av någon annan tillgänglig rymdfarkost.

På 1990-talet deltog skyttlarna i det gemensamma rysk-amerikanska Mir-Shuttle- programmet. Nio dockningar gjordes med Mir station .

Under alla trettio år då skyttlarna var i drift utvecklades och modifierades de ständigt. Under hela driftperioden gjordes mer än tusen ändringar av det ursprungliga skyttelprojektet.

Skyttlarna spelade en viktig roll i genomförandet av projektet för att skapa den internationella rymdstationen (ISS). Så till exempel har vissa ISS-moduler, inklusive den ryska Rassvet -modulen (levererad av Atlantis-skytteln ), inte sina egna framdrivningssystem (PS), till skillnad från de ryska Zarya- , Zvezda- och -modulernaPirs Poisk ", som dockade som en del av Progress M-CO1 lastfartygsmodul , vilket innebär att de inte självständigt kan manövrera i omloppsbana för sökning, möte och dockning med stationen. Därför kan de inte bara "kastas" in i omloppsbana av en bärraket av protontyp .

Kostnad

Den totala faktiska kostnaden för det 30-åriga programmet 2011, enligt NASA, exklusive inflation, var 113,7 miljarder dollar [23] . Enligt andra uppgifter uppgick hela programmet för 2013, justerat för inflation (2010), till 199,9 miljarder dollar [24]  , vilket är mer än kostnaden för hela ISS.

Kostnaden för varje skyttelflygning har förändrats över tiden: 2003 var det cirka 240 miljoner dollar [25] , 2010 var det cirka 775 miljoner dollar [23] .

För dessa pengar kunde skyttelbanan leverera 20-25 ton last, inklusive ISS-moduler, plus 7-8 astronauter på en flygning till ISS.

Slutförande av Space Transportation System-programmet

Space Transportation System-programmet avslutades 2011 . Alla aktiva skyttlar har tagits ur drift sedan deras senaste flygning [26] .

Den 8 juli 2011 genomfördes den sista uppskjutningen av Atlantis [27] med en besättning reducerad till fyra astronauter [28] . Detta var den sista flygningen under Space Transportation System-programmet. Det slutade tidigt på morgonen den 21 juli 2011.

Senaste pendelflygningar

Flygkod Start datum skyttel flygprogram Resultat
STS-133 24 februari 2011 " upptäckt " Leverans av utrustning och material till ISS och tillbaka Avslutad
STS-134 16 maj 2011 " Endeavour " Montering och leverans av ISS , leverans och installation på ISS av den magnetiska alfaspektrometern (Alpha Magnetic Spectrometer, AMS) Avslutad
STS-135 8 juli 2011 " Atlantis " Montering och leverans av ISS Avslutad

Resultat

Under 30 års drift gjorde fem skyttlar 135 flygningar. Totalt gjorde alla skyttlar 21 152 omlopp runt jorden och flög 872,7 miljoner km (542 398 878 miles). Skyttlarna lyfte 1,6 tusen ton (3,5 miljoner pund) nyttolaster ut i rymden. 355 astronauter och kosmonauter gjorde flygningar; totalt 852 skyttelbesättningsmedlemmar för hela operationen [29] .

Efter avslutad drift skickades alla skyttlar till museer : Enterprise-skytteln, som aldrig hade flugit ut i rymden, var tidigare belägen i Smithsonian Institution Museum nära Washington Dulles flygplats , flyttad till Maritime and Aerospace Museum i New York . Hans plats på Smithsonian togs av skytteln Discovery. Rymdfärjan Endeavour var permanent parkerad vid California Science Center i Los Angeles , medan rymdfärjan Atlantis var utställd på Kennedy Space Center i Florida [30] .

Galleri

Anteckningar

  1. ↑ Referenshandbok för skyttel: RYMDTRANSPORTSYSTEM . Hämtad 22 maj 2012. Arkiverad från originalet 30 november 2019.
  2. ↑ Uttalande av Hon. Walter B. LaBerge, biträdande sekreterare för flygvapnet för forskning och utveckling . / Militär upphandling, räkenskapsåret 1977: Utfrågningar inför kommittén för väpnade tjänster, USA:s senat, 94:e kongressen, 2:a sessionen, den S. 2965, 4 mars 1976. - Washington, DC: US ​​Government Printing Office, 1997. - P 3756 - 3925 sid.
  3. ↑ Rapport från PRESIDENTKOMMISSIONEN om olyckan med rymdfärjan Challenger. Kapitel VIII: Tryck på systemet. . Hämtad 25 maj 2014. Arkiverad från originalet 24 februari 2021.
  4. ↑ Historien om utvecklingen av det återanvändbara transport- och rymdsystemet (MTKS) "Space Shuttle" . Hämtad 11 maj 2010. Arkiverad från originalet 24 maj 2010.
  5. ↑ Rymdfärjasystem . Hämtad 26 maj 2012. Arkiverad från originalet 6 maj 2012.
  6. ↑ ; Rymdfärjan: Solid Rocket Boosters Arkiverad 6 april 2013 på Wayback Machine
  7. ↑ 1 2 3 Rymdfärjan: Den yttre tanken . Hämtad 26 maj 2012. Arkiverad från originalet 5 maj 2012.
  8. ↑ 1 2 3 Rymdfärjan: Orbiter . Tillträdesdatum: 26 maj 2012. Arkiverad från originalet 23 juni 2012.
  9. ↑ NASA och framtiden efter Apollo . Hämtad 23 maj 2010. Arkiverad från originalet 10 april 2010.
  10. ↑ 1 2 Historien om utvecklingen av det återanvändbara transport- och rymdsystemet "Space Shuttle" . Hämtad 11 maj 2010. Arkiverad från originalet 24 maj 2010.
  11. ↑ Rymdfärjan: Utveckling av ett nytt transportsystem (länk inte tillgänglig) . Hämtad 23 maj 2010. Arkiverad från originalet 27 maj 2010. 
  12. ↑ Agnew, Spiro, ordförande. September 1969. The Post-Apollo Space Program: Directions for the Future. Rymduppgiftsgrupp. Omtryckt i NASA SP-4407, vol. I, pp. 522-543
  13. ↑ Uttalande av Col. Howard S. Davis, US Air Force, System Program Director, Space and Missile System Organization . / Advanced Turbofan Engine—Space Shuttle: Utfrågningar inför forsknings- och utvecklingsunderkommittén, Committee on Armed Services, USA:s senat, 93:e kongressen, 1:a sessionen, den S. 1263, 5 mars 1973. — Washington, DC: USA:s regering Tryckeriet , 1973. - P. 2549, 2622-2775 sid.
  14. ↑ Val av källa för skyttelbana pågår . / 1974 NASA auktorisation: Hearings, 93:e kongressen, 1:a sessionen, på HR 4567 (ersatt av HR 7528). - Washington: US Government Printing Office, 1973. - Pt. 2 - s. 377-380, 937-1307 sid.
  15. ↑ 71-806. Juli 1971. Robert N. Lindley, The Economics of a New Space Transportation System.
  16. ↑ Donlan, Charles J. Juli 11, 1972. Rymdfärja Systems Definition Evolution. Internt NASA-papper.
  17. ↑ Morgenstern, Oskar och Klaus P. Heiss. 31 maj 1971. Ekonomisk analys av nya rymdtransportsystem. Princeton, New Jersey: Mathematica, Inc. CASI 75N-22191.
  18. ↑ innehåll . Tillträdesdatum: 22 maj 2010. Arkiverad från originalet 30 oktober 2004.
  19. ↑ Fordon för rymduppskjutning: Regeringsaktiviteter, kommersiell konkurrens och satellitexport  (engelska)  (länk inte tillgänglig) . The Library of Congress (27 maj 2014). Tillträdesdatum: 10 januari 2015. Arkiverad från originalet 10 januari 2015.
  20. ↑ Buran återanvändbart orbitalskepp . Hämtad 10 januari 2011. Arkiverad från originalet 3 januari 2011.
  21. ↑ Sista flygningen med Challenger-skytteln
  22. ↑ På Cape Canaveral hyllade 400 personer den stupade besättningen på rymdfärjan Challenger . Datum för åtkomst: 29 januari 2016. Arkiverad från originalet den 4 februari 2016.
  23. ↑ 1 2 Fakta  om rymdfärjans era . NASA (2011). Hämtad 2 augusti 2016. Arkiverad från originalet 7 februari 2017.
  24. ↑ Claude Lafleur. Kostnader för amerikanska pilotprogram  . Encyclopedia för rymdfarkoster. Hämtad 30 maj 2018. Arkiverad från originalet 28 januari 2018.
  25. ↑ Vyacheslav Belash. Kommunikationsavbrott  // Kommersant Vlast  : tidning. - 2003. - 10 februari ( nr 5 ). - S. 11 . Arkiverad från originalet den 31 januari 2021.
  26. ↑ Atlantis. Senioritetspension Arkiverad 17 maj 2010 på Wayback Machine Euronews
  27. ↑ NASA:s rymdfärjaprogram kan fortsätta in i 2011 . Datum för åtkomst: 27 maj 2010. Arkiverad från originalet den 13 april 2011.
  28. ↑ STS-135: KSC anpassar om schemats mål för en preliminär lansering den 12 juli . Hämtad 17 maj 2011. Arkiverad från originalet 17 maj 2011.
  29. ↑ Fakta om rymdfärjans era  . NASA. Hämtad 2 augusti 2016. Arkiverad från originalet 7 februari 2017.
  30. ↑ Chefen för NASA namngav platserna för evig parkering av skyttlarna . Hämtad 13 april 2011. Arkiverad från originalet 15 april 2011.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Amerikansk raket- och rymdteknik
Körande bärraketer
Lansera fordon under utveckling
Föråldrade bärraketer
Booster block
Acceleratorer
  • UA-1205
  • UA-1207
  • Castor-IVA
  • Castor-120
  • RS-68
  • PÄRLA
  • Orbus-21D
  • SRM
  • SRMU
  • SRB
* - Japanska projekt med amerikanska raketer eller scener; kursiv stil  – projekt inställda före första flygningen