Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Существует несколько типов компоновки ступеней: последовательная, параллельная и комбинированная. Последовательная компоновка заключается в том, что запуск, работа и отделение ступени происходят лишь до запуска последующей.

На сегодняшний день большая часть военных и космических ракет является двух– и трехступенчатыми ракетами последовательной компоновки. Параллельная компоновка – это когда запуск и работа ступеней, которых может быть две и более, осуществляется одновременно. Ее применение обусловлено необходимостью получения дополнительного ускорения, тяги в плотных слоях атмосферы. Примером такой компоновки могут послужить ракетоносители американского «Шаттла» и российского «Союза». В них ускорители и двигатели основной ступени работают одновременно в течение первых нескольких минут полета и впоследствии отбрасываются. Уникальной является полутораступенчатая компоновка, используемая в американской ракете «Атлас», изначально разрабатываемой как баллистическая ракета и в дальнейшем нашедшей применение в исследованиях космического пространства. Ракета имеет два ускорителя, срабатывание которых происходит спустя несколько минут после старта, и маршевый двигатель. Подача топлива для ускорителей и маршевого двигателя происходит из общих топливных баков.

Мультимедийный купол (multimedia dome)

Мультимедийный купол (Multimedia Dome) – сферический купол, в котором человека, находящегося внутри, со всех сторон будет окружать изображение и звук.

Одним из самых совершенных на сегодняшний день признан мультимедийный купол, созданный немецкими инженерами Института компьютерной архитектуры и высоких технологий Фраунхофера и инженерами Института цифровых медиатехнологий Фраунхофера. Новинка была представлена в сентябре 2006 г. на международной выставке бытовой электроники в Берлине. Изображение формируется шестью видеопроекторами, которые управляются при помощи персональных компьютеров, пять из которых отвечают за формирование картинки по кругу и один используется для формирования картинки в зените. Изображение получается по всей поверхности купола, в том числе и над головой зрителя. Проекция настолько совершенна, что не заметны швы состыковки картинок, отсутствуют геометрические искажения. Создается полноценное ощущение пребывания в каком-либо месте, например в лесу на поляне или в центре мегаполиса в час пик. Качество звука многократно превосходит по реальности звук, получаемый в кинотеатрах. Столь высокого качества удалось добиться благодаря установленным громкоговорителям, которых насчитывается не менее сотни штук. С помощью такой звуковой системы можно обеспечить «передвижение» звука вслед за перемещениями зрителя. Эта технология хорошо описана писателями-фантастами. Подобные купола использовались на космических кораблях для проекции карты звездного неба и прокладки курса во многих фантастических рассказах.

В настоящее время космические технологии еще не достигли уровня, о котором так хорошо было написано в рассказах, но тем не менее в будущем мультимедийный купол или его последующие модификации смогут пригодиться при создании звездолетов, направляемых в далекие космические экспедиции.

Орбитальные станции

Орбитальные станции – космические аппараты, которые также могут быть либо пилотируемыми, либо работающими в автоматическом режиме. Эти космические аппараты рассчитаны на длительное пребывание на орбитах вокруг Земли, Луны и других планет.

На сегодняшний день актуальны два способа доставки орбитальных станций на орбиту: в собранном виде или монтаж в космосе после вывода на орбиту вокруг планеты. На орбитальных станциях при постоянном сотрудничестве ученых и космонавтов проводятся исследования планеты Земля и околоземного космического пространства, различные медико-биологические, физические эксперименты и другие работы. Первенство в запуске орбитальных станций снова оказалось за СССР. С 19 апреля по 11 октября 1971 г. находилась на орбите долговременная станция «Салют». Ее полет состоял из нескольких этапов. Первый этап заключался в совместном полете станции с кораблем «Союз-10». За время полета была проведена проверка работ усовершенствованных систем, которые должны были обеспечить стыковку и расстыковку корабля и станции, причаливание, сближение и безупречное выполнение многих других операций. Задачей второго этапа, который начался 6 июня, являлось проведение комплексных научно-технических и медико-биологических исследований. Основные медико-биологические исследования были направлены на выяснение возможностей длительного пребывания человеческого организма в полете. Эти исследования являлись крупным вкладом в дальнейшее развитие длительных орбитальных станций. 7 июня 1971 г. в 10 ч 45 мин космонавты Г. Т. Добровольский, В. Н. Волков и В. И. Панацаев стали первыми обитателями орбитальной научной станции. Так была решена первостепенная задача по доставке экипажа транспортными кораблями на борт орбитальных станций. Впервые с участием человека были проведены астрономические исследования при помощи астрофизической обсерватории «Орион». Продолжительность полета экипажа в корабле и на станции составила около 570 ч. С 1971 г. были запущены 7 орбитальных станций «Салют», орбитальная станция «Мир» (СССР) и орбитальная станция «Скайлэб» (США).

В настоящее время на орбите находится международная космическая станция, представляющая собой достаточно крупную космическую лабораторию. Еще в 1984 г. американский президент Рональд Рейган объявил о старте работ по созданию США собственной орбитальной станции, но к началу 1990-х гг. эта программа заморозилась из-за отсутствия достаточного количества финансов. Россия же в начале 90-х гг. ХХ в. планировала создание еще одной космической станции – «Мир-2» (в это время на орбите уже функционировала станция «Мир», созданная Советским Союзом и выведенная на орбиту в 1986 г.), но также столкнулась с недостатком финансовых средств.

В связи с экономическими трудностями страны бывшие конкуренты пришли к общему решению о создании международной космической станции. 17 июня 1992 г. между США и Россией было подписано соглашение о сотрудничестве. В соответствии с соглашением была разработана совместная программа космических исследований.

В итоге в марте 1993 г. генеральным директором Российского космического агентства и генеральным конструктором НПО «Энергия» была предложена идея создать Международную космическую станцию. Эта идея была принята руководителем НАСА. В 1995—1996 гг. утверждается эскизный проект и конфигурация станции.

Станция состоит из двух сегментов: российского и американского с участием стран – членов Европейского космического агентства, Бразилии, Канады, Японии и Италии. Следующий этап – 1998 – июль 2000 гг. – доставка на орбиту первых трех модулей: двух российских и одного американского. 2 ноября 2000 г. на борт международной космической станции прибывает экипаж первой основной экспедиции. К полному окончанию строительства масса станции достигла 470 т.

По соглашению сторон российский экипаж состоит из трех человек и имеет право постоянно работать в своем сегменте, в американском сегменте четыре астронавта других стран, участниц программы, делят время в соответствии с вкладом в строительство орбитальной станции. На станции постоянно проводятся исследования космоса, атмосферы и поверхности Земли, осуществляются различные медико-биологические эксперименты, в том числе направленные на изучение поведения человеческого организма в условиях длительного пребывания в космическом пространстве. Помимо различного рода исследований на станции разрабатываются современнейшие технологии получения новых материалов, проводится анализ свойств полученных материалов и биопрепаратов.

Планетоход

Планетоход – транспортное средство, приспособленное для работы на поверхности планет и других небесных тел в различных климатических условиях при гравитации, отличной от земной.

В качестве транспортных средств, доставляющих планетоходы к месту работы, используются космические корабли.

К конструкции планетохода предъявляются следующие требования: высокая стойкость к вибрационным, ударным и линейным перегрузкам, по мере необходимости оборудование планетохода устройствами конвертирования ходовой части и спуска на поверхность исследуемого небесного тела. Планетоходы разрабатывались для проведения новых экспериментов уже на поверхности планет Солнечной системы, к тому же изучение некоторых небесных тел довольно трудно проводить с помощью орбитальных аппаратов либо вообще невозможно. Ярким примером может послужить непрозрачная атмосфера Венеры.

Главным источником, дающим хоть какие-то сведения о поверхности Венеры, являются радиолокационные методы. Задачи, которые предстоит решать аппаратам, во многом схожи с задачами орбитальных исследовательских станций. Это получение, обработка информации о поверхности планеты, ее недрах и условиях окружающей среды и последующая передача результатов на Землю.