Войти на сайт Зарегистрироваться Забыли пароль?

Траектории и проблемы возвращения космических кораблей

26.07.2017 Коротченко В.И. 2763 1
0
Понравилась новость?
+1
Энергия−Буран
Многоразовая космическая система "Энергия−Буран".
Источник: http://viam.ru/

4 октября 1957 года запуск первого искусственного спутника Земли, созданного в СССР под руководством Главного конструктора ракетно-космических систем Сергея Павловича Королева, положил начало космической эры человечества. И вот уже 60 лет специалисты во всем мире работают над проблемой возвращения на Землю (и мягкой посадки на другие планеты) космических аппаратов (КА). Борьба с гравитацией и тепловым барьером идет с переменным успехом. На последнем участке полета КА могут либо сгореть от перегрева при трении об атмосферу, либо разрушиться от воздействия аэродинамических нагрузок, либо разбиться при соприкосновении с поверхностью Земли.

Космические корабли «Союз», «Федерация» (Россия) и «Орион», «Dragon» (США) гасят кинетическую энергию традиционно в три этапа: торможение в атмосфере, спуск на парашюте, включение двигателей реактивной системы мягкой посадки.

Посадка по-самолетному челноков Спейс Шатлл (США) и ОК «Буран» (СССР), казалось бы, могла решить задачу возвращения на Землю грузов и экипажей, но риск очень велик – в такой сложной конструкции могут возникнуть нерасчетные тепловые или механические нагрузки.

Космический челнок «Челленджер» разрушился в 1986 году в результате взрыва внешнего топливного бака на 77 секунде полета, а «Колумбия» в 2003 году загорелась и развалилась на части незадолго до окончания 28-го полёта. Эти трагические катастрофы с гибелью экипажа произошли на глазах большого количества людей. Погибли два из пяти летных образцов, программа Спейс Шаттл была закрыта. В США сознательно было принято это решение, несмотря на то, что страна осталась без национальных средств доставки астронавтов на МКС и вынуждена уже много лет покупать места в российских КК «Союз».

Плазма оставила грозное предупреждение и на нашем ОК «Буран». Полет завершился успешно, официально сообщили, что оторвалось только четыре теплозащитные плитки из более чем 38 тысяч. Вроде бы мелочь. Но мало кто знает, тогда не принято было писать о проблемах и нештатных ситуациях, что под действием набегающего потока воздуха в условиях высокой температуры на левом крыле, ближе к концу около передней кромки, оторвало три рядом расположенные теплозащитные плитки, и раскаленная плазма насквозь прожгла металлическую обшивку нижней поверхности, обнажив внутренний объем крыла.

Источник: Коротченко В.И.

Я видел прогар своими глазами, когда мы подошли к ОК «Буран» сразу же после автоматической посадки на космодроме Байконур. Хорошо, что в этом месте крыла не были установлены какие-либо приборы и проложены электрические кабели. В натуре прогар выглядел более угрожающе, чем на фото. Перед испытательными полетами «Мрии» в связке с ОК «Буран» крыло залатали.

Американская компания SpaceDev, входящая в Sierra Nevada Corporation, продолжает работы по пилотируемому мини-шаттлу Dream Chaiser, выполнены испытельные полеты в атмосфере. Однако, НАСА не дало разрешение на космический полет Dream Chaiser с экипажем.

Компания SpaceX, частного предпринимателя Илона Маска (США), создала ракету Falcon 9, первая ступень которой возвращается в вертикальном положении в заданную точку и опускается на опоры для дальнейшего повторного многократного использования. Повторное использование первой ступени снижает стоимость пуска, но выгода меньше, чем хотелось бы. Для возврата ракеты необходимо дополнительное топливо, что снижает вес полезной нагрузки, а также возникают затраты на послеполетную проверку этой ступени и ее подготовку к повторному пуску.

Источник: Коротченко В.И.

В России тоже ведется разработка конструкторских решений, удешевляющих стоимость пусков ракет-носителей за счет повторного многократного использования ее элементов. В ГКНПЦ имени Хруничева чуть больше года назад восстановлен департамент по многоразовым средствам выведения. Департамент возглавил Павел Анатольевич Лехов, один из проектантов ОК «Буран», конкретные направления и планы работы пока не объявлены.

Борьба за снижение стоимости вывода на орбиту полезной нагрузки, как отражение конкурентной борьбы за лидерство на международном рынке пусковых услуг, привела к созданию частично многоразовых космических систем. Но решение проблемы в целом – создание полностью многоразовой космической системы – не найдено.

Принципиально новый, не реактивный, способ движения в космическом пространстве предложил физик-теоретик Леонов Владимир Семенович.

Леонов теоретически обосновал и экспериментально подтвердил, что возможно возникновение силы тяги при взаимодействии импульса электромагнитного поля, создаваемого рабочим органом двигателя, с окружающей средой. Формально, сила тяги КвД создается за счет, как бы, «отталкивания» от квантованного пространства-времени (окружающего космического пространства) в соответствии с формулой

F = grad W , которая показывает математическую зависимость между силой и энергией.

Теоретическое обоснование квантового двигателя (патент № 2185526) изложено автором изобретения в фундаментальной теории Суперобъединения.

Квантовый двигатель Владимира Леонова обладает удивительными техническими характеристиками. КвД способен преодолеть земное тяготение и вывести в космическое пространство КА с полезной нагрузкой, масса которой в десять раз больше собственной массы двигателя, только за счет электрической энергии практически без расхода рабочего тела. Причем возможен даже режим висения над точкой на заданной высоте, как в проекте Леонова «Низкоорбитальная стационарная сотовая связь».

Такая привлекательная особенность КвД позволяет совсем иначе строить траекторию вывода на орбиту полезной нагрузки и траекторию возвращения КА на Землю после завершения программы космического полета.

Во-первых, снимаются ограничения на габаритные размеры полезной нагрузки, которые при ракетном пуске не должны превышать допустимого расчетного диаметра головного обтекателя ракеты-носителя. Становится возможным выведение в космос крупногабаритных конструкций, например, жилых модулей с основанием более чем 10х10 метров для будущих комфортабельных орбитальных, лунных и марсианских поселений.

КА с маршевым квантовым двигателем могут поднимать полезную нагрузку с небольшим значением перегрузки и с ограничением по воздушной скорости и скоростному напору, тем самым обеспечивая допустимые механические нагрузки от воздействия набегающего потока воздуха. А доразгон до орбитальной скорости может быть выполнен уже за пределами плотных слоев атмосферы.

Во вторых, при возвращении из космического полета вместо «борьбы за выживание» с аэродинамическими нагрузками при торможении в атмосфере и с раскаленной плазмой, готовыми в момент превратить КА в ничто, предоставляется возможность обойти эти препятствия, осуществив торможение КА, вплоть до дозвуковой скорости, еще до входа в плотные слои атмосферы, а уже после торможения плавно с выбранной безопасной скоростью выполнить маневрирование в боковой и вертикальной плоскости для снижения и завершения полета мягкой посадкой в заданной точке.

В нашей стране лидером принципиально нового направления в космонавтике – квантовой космонавтики – по факту является ООО «Группа компаний «Квантон», Научный руководитель и Главный конструктор Леонов Владимир Семенович, Генеральный директор Кулаковский Олег Михайлович, при поддержке научного сообщества и Президента Международной академии системных исследований (МАСИ) и энтузиастов Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП).

За специалистов крупнейшей в России «Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П.Королева», «внимательно изучив предоставленные материалы по двигателю оригинальной конструкции» ответил один из ее руководителей – Александр Алексеевич Смоленцев, главный конструктор двигателей, ДУ и ЭУ. Суть ответа:

ПАО «РКК «Энергия» не имеет возможности использовать патенты Леонова в связи с тем, что «предлагаемый принцип движения не находит подтверждения с точки зрения существующей физики», то есть той физики, которую в школе изучал Смоленцев. Но физика шагнула вперед в познании законов Природы, а Смоленцев поддерживает «традиционные», что, в переводе на язык инноваций, означает «устаревшие» принципы реактивного движения. Смоленцев один из участников разработки проекта ракеты сверхтяжелого класса. Ему поручили, он обязан выполнять.

Сегодня Ракетно-космическая корпорация «Энергия», которая носит имя Сергея Павловича Королева, к сожалению, уже не та, о достижениях которой ТАСС торжественно сообщало: «Говорит Москва! Впервые в мире ...». Корпорация, отказавшись от разработки предложенного Леоновым альтернативного ракетному направления, пытается догонять США. Первый тестовый полет новейшей американской ракеты SLS с КК "Орион" (без экипажа) намечен на 2019 год, а проект ракеты сверхтяжелого класса «Энергия-5» еще только в начале разработки. Но ответ Смоленцева - это не ответ за всю ракетно-космическую отрасль страны.

Леонов ведет переговоры с ГК «Роскосмос», Минообороны и в Правительстве, потому что без участия государства и крупного бизнеса не приходится ожидать быстрого результата.

Леонов, как когда то Королев, взял на себя ответственность за будущее мировое лидерство нашей космонавтики, основанной на новых неизвестных ранее физических законах. Пожелаем ему успехов и поддержки.


Автор статьи

Коротченко Виктор Иванович

25.07.2017
Права на данный материал
принадлежат Коротченко В.И.
Материал размещен правообладателем
в открытом доступе
Поделиться
  • В новости упоминаются
Персоны

  • Похожие новости
  • Комментарии
Комментариев 1, отображено с 1 по 1
RU
cdrt123
8
№1
26.07.2017 15:53
Проклятые ретрограды "новатора", последователя Петрика притесняют. ГАДЫ:-)))))
0
Сообщить модератору
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
loading...
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
другие обсуждаемые темы