Problemadong isyu
upang isagawa ang gawaing pananaliksik sa kasaysayan
International Olympiad sa kasaysayan ng aviation at aeronautics
1. Mga sasakyang panghimpapawid na may dalang barko: archaism o pangangailangan?
2. Aviation museo ng mundo - isang paaralan ng mga inhinyero at designer.
3. Ang paliparan ng hinaharap - paano ito naisip sa nakaraan at ano ang kanilang iniisip tungkol sa hinaharap?
4. Paper airplane - masaya at siyentipikong pananaliksik ng mga bata?
5. Aerial acrobatics: sport o circus?
6. Mga sasakyang panghimpapawid: mito o katotohanan?
7. Mga saranggola: masaya o praktikal na aeronautics ng mga bata?
8. Mga Lobo: agham, palakasan, turismo, libangan...
9. Ang air ram ba ay eksklusibong sandata ng Russia?
10. Ano ang mga pakinabang at disadvantages ng isang thermoplane sa ibang sasakyang panghimpapawid?
11. Ano ang sanhi ng pagbagsak ng sasakyang panghimpapawid?
12. Aerobatics: martial art o sport?
13. Ang mga glider ba ay isang isport para lamang sa mga mayayaman?
14. Bakit at paano ginamit ang mga stratospheric balloon?
15. May hinaharap ba ang nuclear aircraft?
16. May hinaharap ba ang mga airship?
17. Mayroon bang hinaharap para sa mga ornithopter?
18. Mayroon bang anumang mga prospect para sa pagbuo ng backpack aircraft?
19. Mayroon bang anumang pakinabang sa pag-aaral ng mga nakalimutang disenyo ng sasakyang panghimpapawid noong ika-20 siglo?
20. Ang misteryo ng "Kampana" at "Kawit" sa kalangitan
21. Bakit kailangan ng isang eroplano ang isang sinusubaybayang landing gear?
22. Bakit kailangan ng isang eroplano ng air-cushion landing gear?
23. Paano maiiwasan ng mga pasahero sa himpapawid ang sakit na dala ng hangin?
24. Paano labanan ang terorismo sa himpapawid?
25. Paano sinanay ang mga astronaut?
26. Paano nila ikinubli espasyo ng hangin mga lobo sa panahon ng digmaan?
27. Paano lumitaw ang ideya ng paglipad ng tao?
28. Paano nabuo ang konsepto ng Airbus?
29. Paano ipinakikita ng mga batas at pattern ng dialectics ang kanilang mga sarili sa aviation?
30. Paano at bakit ipinanganak ang ideya ng isang amphibious aircraft?
31. Paano at saan unang lumitaw ang mga composite na materyales sa paggawa ng sasakyang panghimpapawid?
32. Paano at saan gumagana ang mga robot sa aviation?
33. Paano ginamit ang mga lobo sa pakikidigma?
34. Paano nagbabago ang disenyo ng interior ng sasakyang panghimpapawid?
35. Paano napakita ang pagnanais na lumipad sining at panitikan?
36. Paano naipapakita ang kasaysayan ng abyasyon sa pandaigdigang sinehan?
37. Paano ipinapakita ang fashion sa mga uniporme sa paglipad?
38. Paano nakaimpluwensya ang disenyo ng paaralan ng I.I Sikorsky sa pag-unlad ng mundo aviation?
39. Paano ipinakikita ng fashion ang sarili nito sa aviation at aeronautics?
40. Paano nasasalamin ang pinakamahahalagang pangyayari sa pag-unlad ng airspace sa philately, numismatics, faleristics at iba pang uri ng pagkolekta?
41. Paano nagpapakita ang "gintong ratio" sa mga istruktura ng sasakyang panghimpapawid?
42. Paano ipinakikita ng mga batas ng istraktura at pag-unlad ng teknolohiya ang kanilang sarili sa paglipad?
43. Paano ipinanganak ang terminology ng aviation?
45. Ano ang naging kapalaran ng mga Russian aviation engineer na lumipat sa ibang bansa?
46. Paano bawasan ang mga panganib ng mga piloto sa pagsubok ng sasakyang panghimpapawid?
47. Paano maililigtas ang mga tripulante at pasahero?
48. Paano ilagay ang isang sasakyang panghimpapawid sa isang maleta at bakit ito kinakailangan?
49. Paano nabuo ang konsepto ng isang stealth aircraft sa Russia at sa mundo?
50. Paano nabuo ang imahe ng mga pioneer ng paggalugad sa kalawakan?
51. Anong mga hadlang ang humahadlang sa pag-unlad ng abyasyon?
52. Ano ang mga gawain ng higanteng sasakyang panghimpapawid?
53. Aling sasakyang panghimpapawid ang nauna sa kanilang panahon at bakit?
54. Aling sasakyang panghimpapawid ang naging pinakamahiwaga sa kasaysayan?
55. Anong mga pag-asa ang inilalagay ng mga eksperto sa mga glider ng motor sa ika-21 siglo?
56. Anong mga bagong pang-agham na direksyon sa abyasyon ang lumitaw sa pagtatapos ng ika-20 - simula ng ika-21 siglo?
57. Anong mga prospect ang umiiral para sa paggawa ng sasakyang panghimpapawid na gawa sa kahoy?
58. Ano ang mga prospect para sa Russian maliit na abyasyon sa ika-21 siglo?
59. Anong mga pagsasamantala ng mga piloto ng Sobyet noong Great Patriotic War ang nakalimutan?
60. Ano ang mga pakinabang ng mga gyroplane sa iba pang sasakyang panghimpapawid?
61. Anong mga instrumento ang nakasakay sa mga unang eroplano?
62. Ano ang mga priyoridad ng Russia sa larangan ng pagpapaunlad ng airspace?
63. Anong mga problema ang nangyari at nanatili sa air taxi?
64. Anong mga rekord ang naitala para sa mga muscle car?
65. Anong Russian internasyonal mga talaan ng aviation ang pinakasikat?
66. Anong mga petsa ang pinakamahalaga sa kasaysayan ng pandaigdigang paglipad?
67. Anong mga problema sa kapaligiran ang umiiral sa aviation?
68. Anong mga teknolohiya sa produksyon ang nagkaroon ng malaking epekto sa pag-unlad ng abyasyon?
69. Anong mga teknolohiya ang may mahalagang papel sa kasaysayan ng paggawa ng sasakyang panghimpapawid?
70. Anong mga yugto ng pag-unlad ang pinagdaanan ng mga maliliit na armas at sandata ng kanyon sa paglipad?
71. Ano ang pagiging maaasahan ng impormasyon sa kasaysayan ng aviation at aeronautics sa Internet?
72. Ano ang makasaysayang papel ng computer sa paglipad?
73. Ano ang papel ng kababaihan sa kasaysayan ng abyasyon at aeronautics?
74. Ano ang papel ng paghiram ng dayuhang karanasan sa pagpapaunlad ng industriya ng domestic aircraft?
75. Ano ang diwa ng konsepto ng supercirculation ni Henri Coandé?
76. Ano ang nakaraan at hinaharap ng pagmomodelo ng sasakyang panghimpapawid?
77. Ano ang mga disadvantage ng paggamit ng VTOL aircraft?
78. Ano ang mga prospect para sa paglaban sa mga unmanned aerial vehicle?
79. Ano ang mga limitasyon ng paggamit ng multi-engine air giants?
80. Ano ang mga pakinabang ng mga ekranoplane at ang mga disadvantages ng mga ekranoplane?
81. Ano ang kinabukasan ng aerospace na transportasyon?
82. Ano ang hinaharap? pribadong abyasyon sa Russia?
83. Ano ang maaaring maging papel ng biotechnology sa abyasyon?
84. Ano ang papel na ginagampanan ng steam engine sa kasaysayan ng abyasyon?
85. Anong papel ang ginagampanan ng aviation sa mga rescue mission?
86. Anong papel ang ginampanan ng mga rocket planes noong World War II?
87. Kailan at paano nagsimula ang paglipad ng papel?
88. Kailan lilipad ang pampasaherong eroplano sa bilis na hypersonic?
89. Kailan tatakbo ang mga eroplano sa alternatibong gasolina na lilipad?
90. Kailan lilipad ang mga electric planes at magneto planes?
91. Sino ang pinagmulan ng domestic avionics?
92. Ano ang humahantong sa “air hooliganism”?
93. Loop - ang kasaysayan ng isang termino at ang kasaysayan ng aerobatics
94. Maaari bang maging non-airfield ang aviation?
95. Posible bang matutong lumipad sa pamamagitan ng pagsasanay lamang sa isang flight simulator?
96. Posible bang lumikha ng isang ganap na "invisible" na sasakyang panghimpapawid?
97. Hindi kilalang mga katotohanan ng magagandang flight.
98. Kailangan ba ng isang modernong inhinyero ang sining? Mga taga-disenyo ng aviation: mga manunulat, artista, makata.
99. Makatwiran ba ang mga panganib ng aerobatic team?
100. Bakit ang mga disenyo ng pakpak ng polyplane ay muling binubuhay sa modernong sasakyang panghimpapawid?
101. Bakit nagsisikap ang mga estado na lumahok sa mga palabas sa aerospace sa buong mundo?
102. Bakit maraming mga proyekto sa makina ng sasakyang panghimpapawid ang nakalimutan?
103. Bakit at paano ginagamit ng mga tao ang mga hayop upang subukan ang teknolohiya ng aerospace?
104. Bakit natin nakakalimutan ang mga pangalan ng mga dakilang siyentipiko at inhinyero?
105. Bakit kailangang gumastos ng pera sa pagpapagawa ng mga monumento sa mga eroplano?
106. Bakit ang fire ram ay isang sandata ng Russia?
107. Bakit may mga proyekto ng hybrid aerostatic aircraft?
108. Bakit lumilitaw ang sasakyang panghimpapawid para sa hindi pangkaraniwang layunin (mga tanker, command post, tank, weather reconnaissance aircraft)?
109. Bakit nilikha ang mga eroplano na may mga rocket engine?
110. Bakit ito o ang kaganapang iyon (na iyong pinili) ay naging isang milestone sa kasaysayan ng aviation?
111. Bakit nagkaroon ng pinagsamang planta ng kuryente ang sasakyang panghimpapawid?
112. Eroplano at tren: magkatugma ba sila?
113. Mga replika ng eroplano: isport o sining?
114. Transformable na eroplano: futuristic na ideya o pangangailangan?
115. Ang pinakasikat na culinary recipe sa mga pampasaherong airliner.
116. Supersonic na sasakyang panghimpapawid hydroaviation – kathang-isip o katotohanan?
117. Para sa anong layunin itinayo ang sasakyang panghimpapawid na may monocoque fuselage?
118. Mga nakatagong kahulugan ng aeronautonim, may mga pangalan ba ang sasakyang panghimpapawid?
119. Magiging unmanned ba ang aviation?
120. Mayroon bang diyalektong propesyonal sa aviation at sino ang nagsasalita nito?
121. Mayroon bang sasakyang panghimpapawid na may nababaluktot na mga pakpak?
122. Paano naiiba ang limang henerasyon ng mga mandirigma?
123. Ano ang ibibigay ng nanotechnology sa industriya ng sasakyang panghimpapawid?
124. Ano ang alam natin tungkol sa mga pagsasamantala ng mga piloto sa panahon ng kapayapaan?
125. Ano ang mga winged alloys?
126. Ano ang microplane at anong mga problema ang nalulutas nito?
Kuzminova Anastasia Olegovna
Edad: 14 na taon
Lugar ng pag-aaral: Vologda, Municipal Educational Institution "Secondary School No. 1" malalim na pag-aaral sa Ingles"
lungsod: Vologda
Mga pinuno: Chuglova Anna Bronislavovna, guro ng pisika sa mataas na paaralan sa Municipal Educational Institution "Secondary School No. 1 na may malalim na pag-aaral ng wikang Ingles";
Kuzminov Oleg Alexandrovich.
Makasaysayang gawaing pananaliksik sa paksa:
ANO ANG KINABUKASAN PARA SA AEROSPACE TRANSPORTATION?
Plano:
- 1. Panimula
- 2. Pangunahing bahagi
- 2.1 Kasaysayan ng pag-unlad ng mga sasakyang pang-aerospace;
- 2.2 Nangangako ng mga barkong pang-transportasyon sa hinaharap;
- 2.3 Pangunahing direksyon ng paggamit at pagpapaunlad ng mga advanced na sistema ng transportasyon (PTS);
- 3. Konklusyon
- 4. Pinagmumulan ng impormasyon.
1. Panimula
Sa kauna-unahang pagkakataon, ang programa sa paggalugad sa kalawakan ay binuo ni K.E. Tsiolkovsky, kung saan ang pangunahing papel ay kabilang sa mga sistema ng transportasyon sa kalawakan. Sa kasalukuyan, ginagamit ang aerospace transport para sa: siyentipikong pananaliksik ng mga planeta at kalawakan, paglutas ng mga problema sa militar, paglulunsad ng mga artipisyal na satellite ng lupa, pagtatayo at pagpapanatili ng mga istasyon ng orbital at mga pasilidad ng produksyon, pagdadala ng mga kargamento sa kalawakan, gayundin sa pagpapaunlad ng turismo sa kalawakan.
sasakyang pangkalawakan ay isang sasakyang panghimpapawid na idinisenyo upang magpalipad ng mga tao at maghatid ng mga kargamento sa kalawakan. Ang mga sasakyang pangkalawakan para sa paglipad sa malapit-Earth orbit ay tinatawag na mga satellite, at para sa mga paglipad patungo sa iba pang mga celestial body - mga barkong interplanetary. Sa paunang yugto, ipinakita ng sasakyang pangkalawakan ng sasakyan ang mga kakayahan ng teknolohiya sa espasyo at paglutas ng mga indibidwal na inilapat na problema. Sa kasalukuyan, nahaharap sila sa mga pandaigdigang praktikal na gawain na naglalayon sa mahusay at cost-effective na paggamit ng espasyo.
Upang makamit ang mga layuning ito, kinakailangan upang malutas ang mga sumusunod na gawain:
Paglikha ng unibersal, magagamit muli spacecraft;
Paggamit ng mga power plant na may mas mahusay at murang mga gasolina;
Pagtaas ng kapasidad ng pagdadala ng sasakyan;
Kaligtasan sa kapaligiran at biyolohikal ng mga barko.
Kaugnayan:
Ang paglikha ng aerospace transport ng hinaharap ay magbibigay-daan sa:
- lumipad sa mahaba, halos walang limitasyong mga distansya;
- aktibong galugarin ang malapit sa Earth na espasyo at iba pang mga planeta;
- palakasin ang kakayahan sa pagtatanggol ng ating estado;
- paglikha ng mga power plant sa espasyo at mga pasilidad ng produksyon;
- paglikha ng malalaking orbital complex;
- kunin at iproseso ang mga mineral ng Buwan at iba pang mga planeta;
- paglutas ng mga problema sa kapaligiran ng Earth;
- paglulunsad ng mga artipisyal na satellite ng lupa;
- bumuo ng aerospace turismo.
Mga layunin at layunin:
- pag-aralan ang kasaysayan ng pag-unlad ng spacecraft sa Russia at Estados Unidos;
- gumawa ng comparative analysis ng paggamit ng hinaharap na aerospace transport;
- isaalang-alang ang mga pangunahing lugar ng paggamit ng PTS (mga advanced na sistema ng transportasyon);
- matukoy ang mga prospect para sa pagbuo ng mga sistema ng transportasyon.
2. Pangunahing bahagi.
2.1 Kasaysayan ng pag-unlad ng mga sasakyang pang-aerospace.
Noong 1903, ang siyentipikong Ruso na si K.E. Tsiolkovsky ay nagdisenyo ng isang rocket para sa interplanetary communications. 
Sa ilalim ng pamumuno ni Sergei Pavlovich Korolev, ang una sa mundo R-7 missile (Vostok), na naglunsad ng unang artipisyal na Earth satellite sa kalawakan noong Oktubre 4, 1957, at noong Abril 12, 1961, ginawa ng spacecraft ang unang paglipad ng tao sa kalawakan.
Ang mga rocket ng Vostok ay pinalitan ng isang bagong henerasyon ng mga disposable spacecraft: Soyuz, Progress at Proton, ang kanilang disenyo ay naging simple, maaasahan at mura, ito ay ginagamit hanggang ngayon, at gagamitin sa malapit na hinaharap.
"Union" ibang-iba sa Vostok missile malalaking sukat, panloob na dami at mga bagong on-board system na naging posible upang malutas ang mga problemang nauugnay sa paglikha ng mga istasyon ng orbital. Ang unang rocket launch ay naganap noong Abril 23, 1967. Sa batayan ng Soyuz spacecraft, isang serye ng transport unmanned cargo spacecraft ang nilikha « Pag-unlad", na siniguro ang paghahatid ng mga kargamento sa istasyon ng kalawakan. Ang unang paglulunsad ay naganap noong Enero 20, 1978. "Proton"- isang heavy-class launch vehicle (LV), na idinisenyo upang maglunsad ng mga orbital station, manned spacecraft, heavy Earth satellite at interplanetary station sa kalawakan. Ang unang paglulunsad ay naganap noong Hulyo 16, 1965.
Kabilang sa mga sasakyang pangkalawakan ng Amerika ang nais kong tandaan "Apollo"- ang tanging nasa sa sandaling ito spacecraft sa kasaysayan, kung saan ang mga tao ay umalis sa mababang orbit ng Earth, nadaig ang gravity ng Earth, matagumpay na nakarating ang mga astronaut sa Buwan at ibinalik sila sa Earth. Ang spacecraft ay binubuo ng pangunahing bloke at ang lunar module (landing at takeoff stages), kung saan ang mga astronaut ay lumapag at lumipad mula sa Buwan. Mula 1968 hanggang 1975, 15 spacecraft ang inilunsad sa kalangitan.
Noong dekada 70, pinangarap ng mga inhinyero na lumikha ng mga sasakyang pangkalawakan ng hinaharap na makakapagdala ng mga kargamento at mga tao sa orbit, at pagkatapos ay ligtas na bumalik sa Earth, at muling nasa serbisyo. Ang pag-unlad ng Amerika ay isang reusable transport ship "Space Shuttle" na binalak na gamitin bilang shuttle sa pagitan ng Earth at low-Earth orbit, na naghahatid ng mga payload at mga tao pabalik-balik. Ang mga flight papunta sa kalawakan ay isinagawa ng 135 beses mula Abril 12, 1981 hanggang Hulyo 21, 2011.
Ang pag-unlad ng Soviet-Russian ay isang reusable transport winged spacecraft "Buran". Ang isang mahalagang hakbang patungo sa paggalugad sa kalawakan ay ang pagbuo ng unibersal na magagamit muli na rocket at space system na "Energia-Buran". Na binubuo ng napakalakas na Energia launch vehicle at ang Buran orbital reusable spacecraft.
Ang barkong ito ay may kakayahang maghatid ng hanggang 30 tonelada ng kargamento sa orbit. Ang Buran orbital ship ay idinisenyo upang magsagawa ng mga misyon sa transportasyon at militar, pati na rin ang mga orbital na operasyon sa kalawakan. Matapos makumpleto ang mga gawain, ang barko ay may kakayahang independiyenteng magsagawa ng pagbaba sa kapaligiran at isang pahalang na landing sa paliparan. Ang unang paglipad ay naganap noong Nobyembre 15, 1988. Ang mga proyektong magagamit muli sa spacecraft ay mahal, at kasalukuyang pinapabuti at binabawasan ng mga siyentipiko ang mga gastos sa pagpapatakbo, na epektibong magbibigay-daan sa ganitong uri ng spacecraft na magamit sa hinaharap kapag lumilikha ng produksyon sa espasyo; ang mga magagamit muli na barko ay magiging epektibo sa gastos, dahil ang masinsinang operasyon ng mga sistema ng transportasyon ay kinakailangan.
2.2 Nangangako ng mga sasakyang pang-transportasyon sa hinaharap.
Sa kasalukuyan, ang industriya ng kalawakan ay hindi tumitigil, at maraming bago at promising na mga sasakyang pang-transportasyon sa hinaharap ang nalilikha:
Space rocket complex na "Angara"- isang pamilya ng mga promising na modular launch na sasakyan sa ilalim ng pagbuo na may magagamit muli na oxygen-kerosene engine. Ang mga missile ay dapat na may 4 na klase (light, medium, heavy at super-heavy). Ang kapangyarihan ng rocket na ito ay natanto gamit ang ibang bilang ng mga universal rocket modules (mula 1 hanggang 7), depende sa klase ng rocket. Ang unang paglulunsad ng isang light-class na rocket ay naganap noong Hulyo 9, 2014. Ang Angara-5 heavy-class rocket ay inilunsad noong Disyembre 23, 2014.
Mga kalamangan ng sasakyang paglulunsad ng Angara:
- mabilis na pagpupulong ng rocket mula sa mga yari na module, depende sa kinakailangang kargamento;
- rocket launch inangkop mula sa Russian cosmodromes;
- ang rocket ay ganap na ginawa mula sa mga sangkap ng Russia;
- ginagamit ang environment friendly na gasolina;
- Sa hinaharap, pinlano na gumawa ng unang yugto ng makina sa isang magagamit na bersyon.
Reusable transport system ("Rus"). Ang promising manned transport system (PPTS) "Rus" ay isang multi-purpose manned reusable spacecraft. Ang PPTS ay gagawin sa isang modular na disenyo ng base ship sa anyo ng mga functionally complete elements - ang pabalik na sasakyan at ang engine compartment. Ang barko ay binalak na walang pakpak, na may magagamit muli na bahagi ng isang pinutol na korteng kono. Ang unang paglulunsad ay binalak para sa 2020.
Idinisenyo upang maisagawa ang mga sumusunod na gawain:
- pagtiyak ng pambansang seguridad;
- walang hadlang na pag-access sa espasyo;
- pagpapalawak ng mga gawain sa paggawa ng espasyo;
- paglipad at paglapag sa Buwan.
Pinamamahalaang reusable spacecraft na "Orion"(USA).
Ang barko ay binalak na walang pakpak, na may magagamit muli na bahagi ng isang pinutol na korteng kono. Idinisenyo upang maghatid ng mga tao at kargamento sa kalawakan, pati na rin para sa mga flight sa Buwan at Mars. Ang unang paglulunsad ay naganap noong Disyembre 5, 2014. Ang barko ay umalis sa layo na 5.8 libong km at pagkatapos ay bumalik sa Earth. Sa pagbabalik, ang barko ay dumaan sa mga siksik na layer ng kapaligiran sa bilis na 32 libong km / h, at ang temperatura sa ibabaw ng barko ay umabot sa 2.2 libong degree. Ang spacecraft ay pumasa sa lahat ng mga pagsubok, na nangangahulugang ito ay angkop para sa malayuang paglipad kasama ang mga tao. Ang pagsisimula ng mga flight sa ibang mga planeta ay pinlano para sa 2019-2020.
Reusable transport spacecraft "Dragon Space X"(USA).
Idinisenyo upang maghatid ng mga kargamento at mga tao. Ang unang paglipad ay naganap noong Disyembre 1, 2010. Ang sakay ay maaaring maging isang crew ng hanggang 7 tao at 2 toneladang kargamento. Tagal ng flight: mula 1 linggo hanggang 2 taon. Ang sasakyang pang-transportasyon ay matagumpay na pinatatakbo at pinaplanong gawin sa iba't ibang mga pagbabago. Ang pangunahing kawalan ay ang mahal na operasyon ng ganitong uri ng spacecraft. Sa malapit na hinaharap, plano ng Dragon Space X na muling gamitin ang una at pangalawang yugto, na makabuluhang bawasan ang halaga ng paglulunsad sa espasyo.
Isaalang-alang natin ang promising transport spacecraft na lilipad sa malalayong distansya .
Interplanetary spacecraft "Pilgrim". Sa USA, isang programa ng NASA (National Aeronautics and Space Administration) ang nilikha upang magdisenyo ng isang interplanetary spacecraft batay sa isang miniature nuclear reactor. Plano na pagsasamahin ang propulsion system at magsisimulang gumana ang nuclear reactor kapag umalis ang barko sa orbit ng lupa. Bilang karagdagan, pagkatapos ng nakumpletong misyon, ang barko ay ilalagay sa isang tilapon kung saan ito ay lalayo sa ating lupain. Ang ganitong uri ng power plant ay lubos na maaasahan at hindi magkakaroon ng negatibong epekto sa kapaligiran lupain.
Ang ating bansa ay isang pinuno sa mundo sa larangan ng enerhiya sa kalawakan. Kasalukuyang binuo module ng transportasyon at enerhiya batay sa isang megawatt class nuclear power plant. Halos ang buong potensyal na pang-agham ng Russia ay nagtatrabaho sa programang ito. Ang paglulunsad ng isang spacecraft na may nuclear power plant ay pinlano para sa 2020. Ang ganitong uri ng planta ng kuryente ay maaaring gumana nang mahabang panahon nang walang refueling. Ang mga sasakyang pang-transportasyon na may mga nuclear power plant (nuclear power plant) ay magagawang lumipad sa napakahaba, halos walang limitasyong mga distansya, at magbibigay-daan sa paggalugad ng malalim na kalawakan.
Comparative table ng promising spacecraft.
|
sasakyang pangkalawakan |
Isang bansa |
Saklaw ng paglipad |
makina |
Kapasidad ng pag-load |
Unang petsa ng paglulunsad |
|
|
Space rocket complex "Angara" |
Ilunsad ang sasakyan (magagamit muli) |
Oxygen-kerosene |
Mula 1.5 hanggang 35 t |
|||
|
Mga sistema ng transportasyon na magagamit muli "Rus" |
Manned, magagamit muli |
planetaryo; Buwan, Mars |
panggatong |
|||
|
"Orion" |
Manned, magagamit muli |
Buwan, Mars |
||||
|
« Dragon Space X» |
Manned, magagamit muli |
|||||
|
"Pilgrim" |
Magagamit muli |
planetaryo |
Nuclear, pinagsama |
|||
|
Module ng transportasyon at enerhiya |
magagamit muli |
malalayong distansya |
Nuclear, pinagsama |
Ang pinaka-promising na sasakyang pang-transportasyon sa hinaharap ay isang barko na may planta ng nuclear power, dahil mayroon itong makinang gutom sa kuryente at nakakalipad ng napakalayo. Ang sistemang nuklear ay 3 beses na mas mataas kaysa sa maginoo na mga pag-install. Matapos malutas ang mga isyu sa ligtas na operasyon, ang ganitong uri ng barko ay makakagawa ng isang pambihirang tagumpay sa pag-aaral ng outer space.
2.3 Mga pangunahing direksyon ng paggamit at pagpapaunlad ng PTS (mga advanced na sistema ng transportasyon)
|
Ang mga pangunahing lugar ng paggamit ng PTS |
||||||||
|
Siyentipiko |
Pang-industriya |
turista |
Militar |
|||||
|
Paggalugad ng kalawakan at iba pang mga planeta |
Paggalugad at gawaing siyentipiko sa kalawakan |
Paglulunsad ng mga cargo at Earth satellite sa low-Earth orbit |
Konstruksyon at pagpapanatili ng mga orbital complex |
Paglikha at pagpapanatili ng mga power plant sa espasyo at mga pasilidad ng produksyon |
Ang paglipat ng mga payload mula sa ibang mga planeta |
|||
Upang lumikha ng aerospace transport ng hinaharap, kinakailangan upang malutas ang mga sumusunod na problema:
- ang mga planta ng kuryente ng sasakyan ay dapat na nilagyan ng mas malawak na mapagkukunan ng enerhiya kumpara sa kasalukuyang ginagamit na gasolina (mga nuclear power plant, plasma at ion engine);
- promising power plants ay dapat na modular, depende sa flight range. Mga power plant dapat isagawa sa mababa, katamtaman at mataas na kapangyarihan. Maliit - para sa pagseserbisyo sa mga malapit sa Earth orbit, medium - transportasyon ng kargamento sa Buwan at iba pang malapit na mga planeta, malaki - para sa mga paglipad ng mga interplanetary complex sa Mars at iba pang malalayong planeta. Ang mga interplanetary manned complex para sa malalayong distansya, dahil sa kanilang malaking timbang, ay dapat na tipunin mula sa mga module sa low-Earth orbit. Ang docking ng mga module na ito ay dapat na awtomatikong gawin, nang walang interbensyon ng tao.
- ang mga promising system ay dapat magkaroon ng mataas na antas ng pagiging maaasahan upang matiyak ang kaligtasan sa kapaligiran;
Dapat gumana ang spacecraft sa manned at unmanned mode, na may kakayahang makontrol nang malayuan mula sa Earth. Upang magsagawa ng mga manned flight, ang interplanetary spacecraft ay dapat magkaroon ng lahat ng uri ng proteksyon para sa normal na pag-iral ng lahat ng mga tripulante.
3. Konklusyon
Ang papel ay nagbibigay ng mga halimbawa ng pinakabagong pag-unlad ng mga sistema ng transportasyon sa Russia at USA, na itatayo sa mga sumusunod na prinsipyo:
Universal modular na disenyo;
Paggamit ng mga planta ng kuryente na matipid sa enerhiya;
Posibilidad ng pag-assemble ng mga module sa espasyo;
Mataas na antas ng automation ng sasakyan;
Posibilidad ng remote control;
Kaligtasan sa Kapaligiran;
Ligtas na operasyon ng barko at mga tripulante.
Pagkatapos malutas ang mga problemang ito, gagawing posible ng PTS na aktibong tuklasin ang kalawakan, lumikha ng produksyon sa kalawakan, bumuo ng turismo sa kalawakan, at malutas ang mga problemang pang-agham at militar.
Sa kabila ng katotohanan na nakakolekta kami ng maraming impormasyon, nais naming ipagpatuloy ang gawain sa mga sumusunod na lugar:
Paglalapat ng mga bagong uri ng gasolina sa PTS;
Pagpapabuti ng mga sistema para sa ligtas na operasyon ng mga sasakyang pangkalawakan sa hinaharap.
4. Mga mapagkukunan ng impormasyon:
1. Angara - ilulunsad na sasakyan, - Wikipedia - libreng Internet encyclopedia, https://ru.wikipedia.org/wiki/angara_(launch rocket), na-access noong Nobyembre 29, 2014;
2. Gryaznov G.M. Space nuclear energy at mga bagong teknolohiya (Mga Tala ng direktor), -M: FSUE "TsNIIatominform", 2007;
3. Emelyanenkov A. Tug into weightlessness, - pahayagan sa Russia, http://www.rg.ru/2012/10/03/raketa.html, petsa ng pag-access 12/01/2014;
4. Korolev Sergey Pavlovich, - Wikipedia - ang libreng encyclopedia, https://ru.wikipedua.org/wiki/Korolev,_Sergey Pavlovich, petsa ng pag-access noong Nobyembre 28, 2014;
5. Spaceship "Orion", - Lens X, lampas sa nakikita, http://www.objectiv-x.ru/kosmicheskie-korabli-buduschego/kosmicheskiy_korabl_orion.html, petsa ng pag-access - 12/02/2014;
6. Spaceship Rus, - Lens X, lampas sa nakikita, http://www.objectiv-x.ru/kosmicheskie-korabli-buduschego/kosmicheskij-korabl-rus.html, petsa ng pag-access 12/02/2014;
7. Legostaev V.P., Lopota V.A., Sinyavsky V.V. Mga prospect at kahusayan ng paggamit ng space nuclear power plants at nuclear electric rocket propulsion system, - Space technology at technology No. 1 2013, Rocket and Space Corporation na "Energia" na pinangalanan. S.P. Koroleva, http://www.energia.ru/ktt/archive/2013/01-01.pdf, petsa ng pag-access noong Nobyembre 23, 2014;
8. Prospective manned transport system, -Wikipedia - libreng Internet encyclopedia, https://ru.wikipedia.org/wiki/promising_manned_trinaport_system, na-access noong Nobyembre 24, 2014;
Ministri ng Edukasyon ng Republika ng Bashkortostan
Kagawaran ng edukasyon ng MKU ng distrito ng AMR Bizhbulyak
MOBU sekondaryang paaralan No. 2 nayon. Bizhbulyak
Makasaysayang gawaing pananaliksik sa paksa
« Ano ang kinabukasan ng aerospace na transportasyon?»
SpaceX - Ang Daan patungo sa Hinaharap
Tungkol sa kasaysayan at mga prospect ng pag-unlad ng kumpanyaSpaceX
Nakumpleto ni: Agleev Linar, ika-10 baitang
MOBU sekondaryang paaralan No. 2 nayon. Bizhbulyak
MR Bizhbulyak distrito
Republika ng Bashkortostan
Address ng paaralan:
452040 Republika ng Bashkortostan,
MR Bizhbulyak district,
Sa. Bizhbulyak, st. Central, 72
Telepono: 8 347 43 2 17 21
Fax: 8 347 43 2 17 21
Pinuno: Gibatov I.R.
Sa. Bizhbulyak, 2015
Panimula
Kabanata 1. ProyektoSpaceX
- 1.1 Kasaysayan ng proyekto
- 1.2. Mga prospect para sa mga sasakyang ilulunsad ng SpaceX
- 1.3. Mga makina na binuo ng SpaceX
- 1.4. Magagamit muli
- 1.5. Dragon
Konklusyon
Mga sanggunian
Mga aplikasyon
Panimula
Nabubuhay tayo ngayon sa bingit ng isang napakalaking kaganapan -
tulad ng paglipat ng buhay sa ibang planeta.
Elon Musk
Ang pagkakaroon ng pamilyar sa mga regulasyon sa Mozhaisky Olympiad, interesado ako sa tanong na: "Ano ang hinaharap ng transportasyon ng aerospace?" Nagpasya akong maghanap ng sagot dito. Bilang resulta ng paghahanap, nalaman ko ang tungkol sa proyekto ng pribadong kumpanya na SpaceX, na nangangarap na lumikha ng Mars Colonial Transport at bawasan ang gastos ng mga flight sa kalawakan.
nag-nominate ako hypothesis: sa hinaharap posible na gumamit ng mga proyekto ng SpaceX para sa aerospace na transportasyon.
Layunin ng trabaho: alamin kung magagamit ang proyekto ng Space X upang bumuo ng aerospace transport
Mga gawain:
- Pag-aralan ang kasaysayan ng proyekto
- Galugarin ang ebolusyon ng SpaceX rockets, ang kanilang mga makina at ang kanilang mga benepisyo
- Galugarin ang mga prospect ng proyekto ng SpaceX
Mga pamamaraan ng pananaliksik:
- Pag-aaral at pagsusuri ng literatura at kaugnay na mga site sa Internet
- Pagsusuri ng mga ulat ng kumpanya
Layunin ng pag-aaral: pribadong kumpanya sa espasyo na SpaceX
Kabanata 1. ProyektoSpaceX
1.1. Kasaysayan ng proyekto
Nalaman ko na ang kasaysayan ng SpaceX ay nagsimula noong 2001. Ang pinuno nito, si Elon Max, ay nabighani sa kalawakan sa buong buhay niya. Pinangarap niyang lumikha ng kanyang sariling proyekto upang lumikha ng mga rockets. Tinawag niya ang proyektong ito na SpaceX - Space Exploration Systems.
Ang unang rocket na binuo ng kumpanya ay tinawag na Falcon 1, dahil ginamit nito ang isang solong Merlin engine. Ang rocket na ito ay may mga natatanging katangian, isang light-class na rocket (tingnan ang Appendix 1). Ang kargamento ay hanggang 600 kilo lamang. Sa panahon ng pagsubok, ang mga makina ay maaaring naka-off o sumabog.
Noong 2004, ang mga makina ay nagsimulang gumana nang matatag.
Noong 2006, naganap ang unang paglulunsad ng Falcon 1 rocket. Ang rocket ay tumaas, mabilis na sumugod sa kalangitan at sumabog sa 25 segundo. Nahulog hindi kalayuan sa launch pad. Ang dahilan ay ang pagkasira ng nut kung saan ang linya ng gasolina ay nakakabit sa makina.
Sa ikalawang paglulunsad, ang unang yugto ay gumana nang perpekto. Matapos maghiwalay ang mga yugto, naka-on ang pangalawang yugto ng makina. Ngunit habang nauubos ang gasolina, nagsimulang tumilasik ang gasolina sa loob ng mga tangke, nagsimulang umindayog at gumuho ang entablado.
Ang ikatlong paglulunsad ay naganap noong Agosto 2008. Sa ikatlong paglulunsad, sa yugto ng paghihiwalay, ang unang yugto ay hindi lumayo sa pangalawa. Ang lahat ng ito ay nangyari dahil sa ang katunayan na ang ikatlong rocket ay may isang makina na may ibang uri ng paglamig.
Ang ikaapat na paglulunsad ay naganap isang buwan pagkatapos ng ikatlong paglulunsad. Hindi tulad ng mga unang paglulunsad, hindi ginamit ang satellite bilang payload - ang paglulunsad na ito ay gumamit ng mass-size na cargo mock-up. Noong Setyembre 2008, ang una at ikalawang yugto ay gumana nang perpekto at inilunsad ang napakalaking kargamento sa isang orbit na may perigee na 500 kilometro at isang apogee na 700 kilometro sa paligid ng Earth.
Ang susunod na ebolusyonaryong hakbang para sa SpaceX ay ang Falcon 9 rocket, na gumamit ng 9 Merlin engine sa teknolohiya nito. At ang unang rocket mula sa pamilyang Falcon 9 ay bersyon 1.1 rocket. (tingnan ang Appendix 2). Ang Falcon 9 (v 1.0) ay may siyam na makina, na inayos sa linya. Ang rocket ay kinokontrol sa pamamagitan ng pamamahagi ng thrust sa pagitan ng mga makina sa paligid ng perimeter. Ang mga makina ay hindi umiikot, at ang kontrol sa pamamagitan ng pag-ikot ng makina ay hindi ginamit. Ipinamahagi ng system ang thrust, sa gayon ay kinokontrol ang paggalaw. 5 tulad ng mga missile ang ginawa. Pagkatapos nito, nagsimula silang gumamit ng bagong bersyon ng Falcon 9 rocket (v 1.1). Sa bersyon 1.1, ang mga tanke ay nadagdagan, ang pinaka-kapansin-pansing pagkakaiba ay ang paglipat mula sa isang in-line na pag-aayos ng engine sa isang ring arrangement (tingnan ang Appendix 3.5). Ang pag-aayos ng singsing ay naging posible upang ilagay ang gitnang makina sa isang suspensyon, dahil kung saan ang kontrol ay nagsimulang isagawa sa pamamagitan ng pag-on sa gitnang makina. Ito ay kinakailangan upang ibalik ang entablado sa Earth. Sa 19 na naturang missiles na kasalukuyang inilunsad, 5 ay bersyon 1.0, at ang natitirang 14 ay bersyon 1.1.
Ang susunod na yugto ay bersyon 1.2 (Falcon 9 v 1.2). Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng rocket ay ang paggamit ng isang supercooled oxygen oxidizer. Ang cryogenic oxygen ay dumaan sa isang espesyal na aparato, likido nitrogen, dahil sa kung saan ito ay pinalamig sa humigit-kumulang -215 degrees Celsius. Pinapataas nito ang density ng oxidizer ng 7%, samakatuwid ay nagbibigay-daan sa mas maraming oxidizer ayon sa masa na mailagay sa rocket. Ang gasolina ay pinalamig din ngayon sa temperatura na -30 degrees Celsius - pinatataas nito ang kahusayan ng sistema ng paglamig ng rocket. Ang Falcon 9 na bersyon 1.2 ay binalak sa tatlong bersyon (tingnan ang Appendix 6). Ang unang bersyon ay ang bersyon na may Dragon 1 spacecraft, ang pangalawa ay ang bersyon na may Dragon 2 spacecraft, na kasalukuyang ginagawa, at ang ikatlong bersyon ay ang bersyon na may payload fairings upang ilunsad ang mga satellite sa orbit. Ang bagong bersyon ay naging posible upang madagdagan ang bigat ng payload ng humigit-kumulang 30%. Ito ay kinakailangan upang mailunsad ang mabibigat na load sa orbit, at mag-install ng isang stage return system para sa bawat paglulunsad, na tumatagal ng isang tiyak na masa at isang tiyak na gasolina.
1.2. Mga prospect para sa paglulunsad ng mga sasakyanSpace X
Sa patuloy na pagkilala sa proyekto ng SpaceX, nalaman ko na ang susunod, hindi lamang ng husay, kundi pati na rin ang dami ng pag-unlad ng SpaceX rockets ay ang Falcon Heavy launch vehicle (tingnan ang Appendix 7). Isang napakalakas na klase ng rocket, ang gitnang bloke ay Falcon 9 kasama ang dalawang karagdagang itaas na yugto, na siyang mga unang yugto ng rocket. Lahat ng tatlong bahagi ay ibabalik sa Earth. Ang unang dalawang yugto ay binalak na ibalik sa baybayin, sa mga landing site, ang ikatlong yugto ay lilipad nang kaunti sa kahabaan ng ballistic na trajectory nito at samakatuwid ito ay pinlano na mapunta ito sa isang lumulutang na kosmodrome - sa isang barge. Ang rocket na ito ay gagamit din ng kakaibang fuel cross-feed system. Ang binubuo nito ay na sa panahon ng paglulunsad, lahat ng tatlong bloke ay gumagana - iyon ay 27 engine (3x9), ngunit ang gasolina at oxidizer ay kinuha mula sa dalawang panlabas na bloke, ang gitnang isa ay nananatiling buo hanggang sa ang mga panlabas na bloke ay i-undock. Sa panahon ng kanilang pag-undock, ang gasolina ay nagsisimulang maubos mula sa gitnang bahagi at ginagawa nitong posible na mapabuti ang pagganap ng rocket. Ang pinakamahalagang pagbabago sa rocket ay ang masa na mailalagay nito sa orbit. Sa low-support orbit, ito ay umaabot sa 53 tonelada - isang hindi kapani-paniwalang masa. Sa Mars - 13.2 tonelada. Ang Falcon Heavy ay may kakayahang maghatid ng isang ganap na naka-load na Dragon spacecraft sa Mars, at isang bahagyang na-load sa Jupiter.
1.3. Ang mga makina ay binuo sa loob ng bahaySpaceX
Nalaman ko na ang SpaceX ay nakabuo ng mga simpleng Merlin engine na gumagamit ng open cycle (tingnan ang Appendix 9.12) Nangangahulugan ito na ang bahagi ng gasolina at oxidizer ay ginagamit upang puwersahin ang gasolina sa combustion chamber. Ang isang gas generator ay ginagamit kung saan ang bahagi ng gasolina at oxidizer ay sinusunog, umiikot na mga turbine na nagbibigay ng gasolina sa ilalim ng mataas na presyon sa silid ng pagkasunog, at ang mga maubos na gas ay lumalabas sa tubo. Ang unang bersyon ng Falcon 1 ay gumamit ng vectoring ng tambutso na ito upang kontrolin ang rocket.
Ang disenyo ng bukas na loop ay simple, maaasahan, at murang gawin at gamitin. Dahil ito ay gumagamit ng mababang presyon sa silid ng pagkasunog - at ito, na may malaking pangako para sa hinaharap, ay nagtataguyod ng paggamit ng mga reusable system.
Nalaman ko na ang mga Merlin engine ay walang ganoong mataas na thrust gaya ng aming maalamat na RD-108 engine, at walang pinakamataas na tiyak na impulse, na nagpapakita ng kahusayan ng engine (tingnan ang Appendix 10)
Gayunpaman, mayroon silang bentahe ng thrust-to-weight ratio (tingnan ang Appendix 11). Ang thrust-to-weight ratio ay kung gaano kalaki sa sarili nitong masa ang kayang iangat ng makina. Ang 157 unit ay isang talaan para sa isang makina ng ganitong disenyo. Ito ay mas mataas lamang para sa mga rocket na gumagamit ng mga nakakalason na panggatong. Ang plano ay para sa mga makina na ibalik at muling magamit.
1.4. Magagamit muli - magagamit muli
Habang nagsasaliksik sa mga sasakyan at makina ng paglulunsad ng kumpanya, nalaman ko ang tungkol sa muling pagpasok ng unang yugto ng proyekto ng sasakyan sa paglulunsad ng SpaceX (tingnan ang Appendix 13). Sa katunayan, ang teoryang ito sa muling paggamit ay may parehong maraming tagasuporta at maraming kalaban. Ngunit tiyak na ang function na ito ang makabuluhang binabawasan ang halaga ng mga sasakyang paglulunsad ng SpaceX. Nalaman ko na ang pamamaraang ito ay binabawasan ang mga gastos sa pagsisimula ng ~ 60%. At maaaring i-invest ng kumpanya ang mga pondong ito sa mga pag-unlad at prospect nito sa hinaharap.
Nagsimula ang trabaho sa reusability noong 2011 sa McGregor test site ng SpaceX sa Texas. Gamit ang isang test bench na tinatawag na Grasshopper ( tipaklong). Ang rocket na ito, na, sa katunayan, ay ang unang yugto ng paglulunsad ng sasakyang Falcon 9. Bakit Grasshopper? Grasshopper, dahil "tumalbog" ang rocket na ito, gumawa ito ng mga pagtalon at ginawa ang sandali ng stage landing sa pamamagitan ng pagpapalit ng engine thrust at vector nito.
Noong 2014, nagsimulang i-install ang return system sa mga umiiral nang launch vehicle na inilunsad bilang bahagi ng mga misyon ng SpaceX. Noong Abril 2014, ang unang pagtatangka ay ginawa upang mapunta ang isang entablado - hindi sa ibabaw, ngunit lamang sa karagatan. Ang rocket ay lumapit sa ibabaw ng tubig sa kinakailangang bilis, bumagal at bumulusok sa tubig.
Noong 2015, nagsimula ang mga pagsubok sa paglapag sa entablado sa isang lumulutang na spaceport barge, na matatagpuan sa karagatan. Gumamit ito ng apat na makinang diesel na humawak sa barge sa isang tiyak na punto, na may katumpakan na ilang metro, at lumapag ang entablado sa barge na ito. Ang kaso kapag ang isang pagtatangka sa landing ay ginawa noong Abril 2015, pagkatapos ay "halos gumana" ito: ang rocket ay lumapit nang maayos, tumama ito kung saan ito dapat, ngunit bilang isang resulta ng isang bahagyang pag-anod ay tumaob ito at sumabog.
Noong Disyembre 22, inilunsad ang Falcon 9 v.1.2 FT, ang paglulunsad ay isinagawa sa unang pagkakataon mula noong aksidenteng naganap noong Hunyo 2015. Sa pagkakataong ito, ang SpaceX sa unang pagkakataon ay nakapagsagawa ng kontroladong pagbaba sa lupa ng mas mababang yugto ng sasakyang paglulunsad ng Falcon 9 (tingnan ang Appendix 13). Kaya, nai-save ito ng kumpanya para magamit muli. Nalaman ko na ang rocket ay kasalukuyang sumasailalim sa kinakailangang pagsubok upang matukoy ang kondisyon nito pagkatapos ng paglunsad at paglapag. Ang rocket na ito ay hindi na lilipad muli - sinabi ni Elon Musk na ililigtas nila ito para sa kanilang sariling museo.
Sinubukan din ng ating mga kababayan na gumawa ng mga katulad na proyekto. Sa State Research and Production Space Center na pinangalanan. Si Khrunichev, kasama ang NPO Molniya, ay bumuo ng "Baikal" (tingnan ang Appendix 15) - isang proyekto para sa isang magagamit muli na accelerator ng unang yugto ng Angara launch vehicle. Ang pangunahing ideya ng proyekto ay ang rocket accelerator, na nakumpleto ang gawain, ay hihiwalay sa carrier at awtomatikong babalik sa lugar ng paglulunsad at dumaong sa runway ng sasakyang panghimpapawid tulad ng isang may pakpak na unmanned aerial na sasakyan. Ngunit, sa kasamaang-palad, ang aming proyekto ay nanatili sa yugto ng pag-unlad. Nagpakita ang mga developer ng prototype ng accelerator noong 2001, sa MAKS 2001 aerospace show.
1.5. Dragon
Noong 2004, sinimulan ng kumpanya ang pagbuo ng Dragon spacecraft, na ginawa ang unang paglipad nito noong Disyembre 2010. Ang kapaki-pakinabang na dami ay 11 metro kubiko, at ito rin ay may kakayahang magdala ng mga kargamento sa "puno ng kahoy", ang dami nito ay 14 m 3 ( tingnan ang Apendise 16).
Nalaman ko na ang pagiging natatangi ng Dragon ay nakasalalay sa kakayahang ibalik ang mga kargamento mula sa ISS sa Earth, at ito ang unang barko na ginawa ng isang pribadong kumpanya na dumaong sa ISS.
Ang Dragon V2 ay ang pangalawang bersyon ng barko. Gumagamit ito ng Super Draco motors, na ganap na naka-print na 3D. Dalawang makina ang pinagsama sa 1 kumpol. May kabuuang 4 na kumpol ang ginagamit. Gamit ang mga makinang ito, ang barko ay makakarating nang nakapag-iisa nang hindi gumagamit ng mga parachute ( tingnan ang Apendise 17).
Nalaman ko na sa hinaharap ang Dragon spacecraft ay ang Mars 2020 mission, kung saan nilikha ang isang Mars rover na katulad ng umiiral na Pagkausyoso, ay mangongolekta ng mga sample ng Martian soil sa isang lalagyan, pagkatapos nito ihahatid ito sa take-off at landing point ng Dragon spacecraft, na maghahatid sa kanila sa orbit at pagkatapos ay sa Earth.
Konklusyon
Ang pagkakaroon ng pag-aaral ng impormasyon tungkol sa proyekto ng Space X, nalaman ko na ang pag-asam ng proyekto ay ang paggamit ng mga bagong makina ng Raptor, kung saan wala pang nalalaman. Ang rocket na ito ay ganap na magagamit muli, na ang una at ikalawang yugto ay magagamit muli. At ito ay ihahatid sa orbit ng Mars Colonial Transport (tingnan ang Appendix 18), na gagamitin upang ihatid ang mga tao sa Mars - humigit-kumulang isang daang tao ang kasya sa isang barko. Batay sa lahat ng mga materyal na ipinakita, ako ay dumating sa konklusyon na sa hinaharap posible na gamitin ang proyekto ng SpaceX para sa aerospace transport.
Listahan ng mga ginamit na literatura at mga mapagkukunan
1. Ashley Vance - Elon Musk. Tesla, SpaceX at ang daan patungo sa hinaharap. (Publisher: Olimp-Business; 2015; ISBN 978-5-9693-0307-2, 978-0-06-230123-9, 978-59693-0330-0);
2. V.A. Afanasyev - Pang-eksperimentong pagsubok ng spacecraft (Publishing house: M.: MAI Publishing House; 1994; ISBN: 5-7035-0318-3);
3. V. Maksimovsky - "Angara-Baikal. TUNGKOL SA magagamit muli rocket booster module»;
4. Opisyal na website ng SpaceX - link;
5. Opisyal na channel sa YouTube ng SpaceX - link ;
6. Materyal mula sa Wikipedia - link.
Aplikasyon
Appendix 1. Falcon 1.
Appendix 2. Evolutionary path ng Falcon launch vehicle.
Appendix 3. Layout ng engine para sa Falcon9 v1.0 (kaliwa) at v1.1 (kanan).
Appendix 4. Falcon 9 na bersyon 1.0 at 1.1.
Appendix 5. Layout ng engine sa bersyon 1.1.
Appendix 6. Falcon 9. tatlong uri: kasama ang Dragon 1 spacecraft, ang Dragon 2 spacecraft at may PN fairing.
Appendix 7. Falcon Heavy.
Appendix 8. Ebolusyon ng mga sasakyang panglunsad ng SpaceX.
Appendix 9. Merlin engine.
Appendix 10. Paghahambing ng thrust ng Merlin 1, Vulcain, RS-25 at RD-108 engine.
Appendix 11. Thrust-to-weight ratio ng Merlin 1D.
Appendix 12. Merlin 1D Vacuum.
Apendise 13.
Apendise 13.1.
Appendix 14. Rocket flight at landing diagram.
Apendise 15 . MRU "Angara-Baikal"
Appendix 16. Dragon V1 spacecraft.
Appendix 17. Dragon V2 spacecraft.
Appendix 18. Konsepto ng sining ng Big Falcon Rocket.
Ano ang kinabukasan ng aerospace na transportasyon?
Mga layunin at layunin
Ang layunin ng gawain ay upang matukoy ang posible at maaasahang mga lugar ng paggamit, mga posibleng disenyo ng spacecraft at ang kanilang mga elemento para sa paglutas ng mga problema sa paggalugad sa kalawakan.
Ang mga layunin ng gawain ay pag-aralan ang mga direksyon ng pag-unlad, mga tampok ng mga yugto ng paglipad at ang kanilang pagsasaalang-alang sa disenyo, mga disenyo ng spacecraft at propulsion system ng spacecraft.
Panimula
Kinailangan ng sangkatauhan ng libu-libong taon upang lumipat nang higit pa o hindi gaanong may kumpiyansa sa paligid ng sarili nitong planeta. Ang teknolohiya ay binuo, ang mga tao ay maaaring lumipat nang higit pa at higit pa mula sa kanilang mga tahanan. Sa simula ng ika-18 siglo, ang pag-unlad ng pagmamanupaktura at mga nakamit na pang-agham ay humantong sa pagsilang ng aeronautics. Sa simula ng ika-20 siglo, ang paglikha ng isang magaan at malakas na internal combustion engine ay naging posible upang maiangat ang isang eroplano sa hangin, at ang paglikha ng isang likidong rocket engine (LPRE) ay naging posible upang makatakas sa kalawakan. Tumagal lamang ng 150 taon upang lumipat mula sa wind catching sa mga flight sa kalawakan (1802 - walang mga steamship, 1957 - mayroon nang mga space rocket).
Ang pag-unlad ay napakalinaw at napakaganda na noong unang bahagi ng 1960s, ang mga pagtataya ay ginawa tungkol sa kung paano sa loob ng 35-40 taon ay gugugol tayo ng mga katapusan ng linggo sa orbit, lilipad sa bakasyon sa Buwan, at ang ating mga sasakyang pangkalawakan ay magsisimulang mag-araro sa mga interstellar expanses. Napakalaking mga inaasahan ang nauugnay sa ika-21 siglo (1), na 35 taon pa ang layo:
kanin. 1
Ang mga prospect para sa mga regular na flight ng spacecraft sa malapit sa Earth space at sa pinakamalapit na planeta ng Solar System para sa mga turista ay kawili-wiling optimistiko:
| Patutunguhan | Presyo ng tiket pabalik-balik", manika. |
Qty mga pasahero sa byahe |
Oras ng paglipad |
| Earth orbit | 1250 | 200 | 24 na oras |
| Buwan | 10000 | 35 | 6 na araw |
| Venus | 32000 | 20 | 18 buwan |
| Mars | 35000 | 20 | 24 na buwan |
| Mars Express | 70000 | 20 | 11 buwan |
Ang mga pasahero ay dapat bigyan ng kaginhawahan, tulad ng sa mga airline, transportasyon ng riles At mga liner ng karagatan. Para sa bawat pasahero sa panahon ng isang flight sa malapit-Earth orbit, mayroong 2.85 m3 ng dami ng spacecraft, sa Buwan - 11.4 m3, sa pinakamalapit na mga planeta - 28.5 m3. Linawin natin - ang karanasan ng mga pangmatagalang paglipad sa kalawakan at ang gawain ng mga astronaut sa mga istasyon ng orbital ay nagpakita na para sa bawat tao ang dami ng mga naka-pressure na compartment ay dapat na hindi bababa sa 60 m3.
Pag-unlad ng teknolohiya sa espasyo
Ang ikalawang kalahati ng ika-20 siglo ay nakatuon pangunahin sa paggalugad ng malapit-Earth space sa pamamagitan ng ballistic na paraan, katulad ng mga multi-stage na rocket.
Dalawang landas para sa pagpapaunlad ng teknolohiya sa kalawakan ang agad na lumitaw - ballistic at aerodynamic. Ang ballistic aircraft (AC) ay gumagamit lamang ng engine jet thrust upang lumipad. Ang aerodynamic na sasakyang panghimpapawid para sa paglipad, bilang karagdagan sa jet thrust ng makina (LPRE o air-breathing jet (WRD)), ay gumagamit ng puwersa ng pag-angat na nilikha ng pakpak o katawan ng sasakyang panghimpapawid. Nagkaroon din ng pinagsamang pamamaraan. Ang aerodynamic na sasakyang panghimpapawid ay mas nangangako para sa mga independiyenteng kinokontrol na malambot na landing.
Ano ang "space plane"
Ang aerospace transport ay isang napakalawak na konsepto na kinabibilangan ng aerospace aircraft, launch at landing system, remote control system, atbp. Sa gawaing ito, isasaalang-alang natin ang mismong sasakyang panghimpapawid, mga bahagi nito at mga device sa paglulunsad.
Walang mahigpit na pangalan para sa ganitong uri ng device. Ito ay tinatawag na space plane, spaceship, astroplane, aerospace plane (VKS), atbp. "Ang VKS ay isang uri ng manned jet aircraft na may nakakataas na ibabaw (lalo na, may pakpak), na nilayon para sa mga flight sa atmospera at outer space, na pinagsasama ang mga katangian ng isang eroplano at isang sasakyang panghimpapawid sa kalawakan. Idinisenyo para sa paulit-ulit na paggamit, dapat itong lumipad mula sa mga paliparan, bumilis sa bilis ng orbital, lumipad sa kalawakan at bumalik sa Earth nang may landing sa paliparan."
Ang VKS ay idinisenyo para sa paglipad sa atmospera at higit pa - sa outer space, at idinisenyo din para sa pagmaniobra sa atmospera gamit ang aerodynamic forces.
Ang spacecraft ay alinman sa isang integral reusable space system (CS), o bahagi ng isang reusable spacecraft na may maibabalik na elemento, at ang "returnability" ay ang pangunahing kondisyon para sa "reusability" ng spacecraft. Ang anumang magagamit muli na CS ay dapat matugunan ang mga kinakailangan ng mataas na pagiging maaasahan, kaligtasan, minimal na panganib para sa mga tripulante at kargamento kapag nagsasagawa ng mga misyon sa paglipad, at dapat ding magkaroon ng mga bentahe ng maginoo na sasakyang panghimpapawid sa pagpapatakbo at pagpapanatili, at magsagawa ng paglulunsad at landing sa lahat ng panahon.
Ang isa pang probisyon ay nauugnay sa pagtukoy sa antas ng "reusability" - upang ibalik ang buong reusable system (sa mga yugto) o bahagi lamang nito. Ang mga disposable system ay nangangailangan ng paglalaan ng mga lugar para sa pagbagsak ng mga unang yugto ng mga rocket, pati na rin ang mga fairings. Ang mga pangalawang yugto, sa pinakamabuting kalagayan, ay nasusunog sa atmospera, at ang pinakamasama, ay nahuhulog sa lupa o sa karagatan, o nananatili sa orbit nang mahabang panahon, na nagiging mga labi ng kalawakan. Mga bagong saloobin patungo sa ekolohiya ng Earth at outer space , pati na rin ang pag-aatubili ng mga estado na "ihagis ang pera sa kanal" "(literal!) ay humantong sa pangangailangan na lumikha ng isang magagamit muli na CS.
Ang muling paggamit ay nangangahulugan din ng pagkalugi ng enerhiya dahil sa mga elemento ng disenyo ng CS na nagsisiguro ng muling paggamit (mga pakpak, landing gear, parachute system, karagdagang gasolina para sa propulsion system, atbp.). Ang mga bagong materyales sa konstruksiyon, mga bagong teknolohiya, at mga makina na mas mahusay kaysa ngayon ay kinakailangan.
Mga yugto ng paglipad
Anuman ang pangkalahatang senaryo ng paglipad ng isang spacecraft, kinakailangang kasama nito ang:
- pag-alis at paglabas mula sa kapaligiran,
- muling pagpasok at landing,
- paglipad sa kalawakan.
Yugto "Pag-alis at paglabas mula sa kapaligiran"
Halos lahat ng mga proyekto ay nagtataguyod ng isang layunin - upang mabawasan ang mass fraction ng gasolina sa isang launch vehicle (LV) o spacecraft (sa isang LV, higit sa 90% ng masa ay gasolina).
1 Ilunsad ang sasakyan
Ang pinakakilala at binuo na mga sistema ng paglulunsad ay ang mga vertical launch system na may mga espesyal na platform kung saan inilalagay ang mga palo na humahawak sa sasakyang panghimpapawid sa isang patayong posisyon (cosmodrome). Ang ganitong mga sistema ay pangunahing ginamit para sa paglulunsad ng mga sasakyang pang-aerospace (ASV) na inilunsad ng mga sasakyang panglunsad (LKS, Dyna-Soar) at VSV na may patayong paglulunsad (Energia-Buran, Space Shuttle). Ang isang bersyon ng paglulunsad ng sasakyan ay binuo din, kung saan ang mga gilid na bloke ng unang yugto, na naghiwalay, pinalawak ang pakpak at nakarating sa paliparan, at ang gitnang bloke ng ikalawang yugto, na pumasok sa orbit at nag-ibis sa paglulunsad ng sasakyan, pumasok sa atmospera at lumapag gamit ang delta wing ("Energia-2 "").
O - ang sasakyang panghimpapawid ay inilunsad sa orbit sa pamamagitan ng isang hiwalay na sasakyan sa paglulunsad, at ang mga makina ng sasakyang panghimpapawid mismo ay hindi ginagamit hanggang sa ito ay pumasok sa isang matatag na orbit. Ang mga halimbawa ng naturang sistema ng paglulunsad ay ang mga rocket planes na Dyna-Soar (USA), Bor (USSR), ASSET at PRIME (USA), reusable transport CS Energia-Buran (USSR) at Space Shuttle (USA).
Ang mga LV ay binuo at ginawa sa maraming bansa sa buong mundo. Ang mga pangunahing producer ay Russia (40%), USA (26%), mga bansa sa EU (21%), China (20%), Ukraine (6%), Japan (4%), India (4%), Israel (1). % ). Ang pangunahing pamantayan para sa pagiging mapagkumpitensya ay ang masa ng inilunsad na sasakyang paglulunsad, disenyo, pagkamagiliw sa kapaligiran, atbp., At ang isa sa mga pangunahing katangian ng mga sasakyan sa paglulunsad ay ang kanilang pagiging maaasahan. Ang sistema ng Russian Proton ay may pinakamataas na tagapagpahiwatig para sa parameter na ito - 97% ng matagumpay na paglulunsad, na lumampas sa average na mga resulta ng 10-20%.
2 Carrier aircraft
Ang "air launch" ay isa sa mga pinaka-promising na paraan para sa paglulunsad ng sasakyang panghimpapawid; ang paglulunsad gamit ang carrier aircraft (CA) ay aktibong binuo ng iba't ibang developer.
Ang sasakyang panghimpapawid ay inilunsad sa altitude gamit ang SV, na nahiwalay dito at, gamit ang sarili nitong mga makina, dinala sa orbit. Posibleng mag-install ng karagdagang rocket booster.
Ang pamamaraang ito ng pag-alis ay may ilang mga pakinabang. Ang inaasahang epekto kapag gumagamit ng SN ay 30-40% mas PN kaysa kapag naglulunsad mula sa Earth.
Isa sa mga pre-launch operations ay ang pag-refueling ng spacecraft at paglulunsad ng sasakyan na may mga propellant na bahagi. Ngunit ang paglalagay ng gasolina ay maaari ding gawin sa paglipad [IZ 2000257]. Ang isang refueling flight ay binubuo ng ilang yugto (2).
Fig.2
Ang mga pag-andar ng SV ay maaaring isagawa ng isang ekranoplan, na may pinakamalaking kapasidad sa pagdadala sa bawat yunit ng sarili nitong timbang ng lahat ng mas mabigat kaysa sa hangin na sasakyang panghimpapawid. Ang ekranoplan ay maaaring gumalaw sa ibabaw ng lupa [IZ 2404090] o sa ibabaw ng tubig [IZ 2397922].
Ang mga developer mula sa USA ay nagmungkahi ng tatlong yugtong sistema [IZ 2191145] na may pag-save sa lahat ng tatlong yugto (3). Sa ilalim ng pakpak ng CH (yugto I), halimbawa, isang sasakyang panghimpapawid na S-5 o An-124. ang isa pang sasakyang panghimpapawid ay sinuspinde na may isang kompartimento ng kargamento na matatagpuan sa "likod" nito, kung saan ang yugto III ay inilalagay na may isang fairing kung saan matatagpuan ang PN. Ang mga eroplanong puno ng gasolina ay lumipad mula sa isang paliparan malapit sa ekwador. Ang CH ay tumataas sa isang altitude at nagkakaroon ng sapat na bilis upang ilunsad ang stage II ramjet. Ang Stage II ay naghihiwalay at pumapasok sa isang suborbital trajectory. Kapag umaalis sa mga siksik na layer ng atmospera, ang yugto III ay pinaghihiwalay, na sa kanyang apogee ay dinadala ang PN sa orbit. Independiyenteng bumabalik ang Stage II, ang stage III ay "kinuha" at babalik kasama ang CH.
Fig.3
Reusable rocket at space system [IZ 2232700] na may napakalaking bilang (hanggang 10) ng magkaparehong all-return stages (4). Ang lahat ng mga yugto ay matatagpuan sa isa sa itaas ng isa na may isang bahagyang offset at hindi naiiba sa bawat isa, tanging ang unang yugto ay may mga jettisonable wings, na nilagyan ng mga rescue parachute. Ang CS ay umaalis nang pahalang mula sa isang magagamit muli na troli gamit ang mga drop wing. Ang PN ay matatagpuan sa kompartimento ng kargamento ng huling yugto o sa isang espesyal na kapsula ng kargamento na nakakabit sa huling yugto. Tanging ang huling yugto lamang ang pumapasok sa orbit, at sa paglulunsad ang mga makina ng lahat ng mga yugto ay nagpapatakbo, at sila ay pinapagana ng tangke ng unang yugto. Kapag naubos na ang gasolina sa unang yugto ng tangke, ang yugtong iyon ay pinaghihiwalay at ang gasolina ay natupok mula sa ikalawang yugto ng tangke. Ang mga jettisoned wings ay pinaghihiwalay pagkatapos lumipat ang spacecraft sa patayong paglipad at paglapag, bawat isa sa isang indibidwal na parasyut.
Fig.4
Ang paglulunsad ng sasakyang panghimpapawid (5) mula sa isang espesyal, tulad ng helicopter na truss na may mga turnilyo, kung saan sinuspinde ang sasakyang panghimpapawid, ay nagpapahintulot sa sasakyang panghimpapawid na itaas sa taas hanggang sa hangganan ng troposphere [IZ 2268209]. Ang disenyo ay gumagamit ng mga propeller na may iba't ibang mga drive at iba't ibang bilang ng mga blades. Ang mga multi-blade propeller ay pinapatakbo ng mga de-koryenteng motor na may mataas na boltahe na may mga gearbox, at ang mga multi-blade na propeller ay hinimok ng jet.
Fig.5
3 Lalagyan
Noong 1954, iminungkahi ni V.N. Chelomey ang paglulunsad ng isang sasakyang panghimpapawid mula sa isang tubular container na nilagyan ng mga gabay sa loob para sa paglulunsad ng sasakyang panghimpapawid. Ang lalagyan ay maaaring matatagpuan sa isang submarino (sealed), isang surface ship, isang ground-based na mobile o stationary device [AC 1841043], [AC 1841044] at ginagamit upang ilunsad ang sasakyang panghimpapawid na may mga pakpak na lumalawak o hindi lumalawak sa paglipad. Posibleng gumamit ng tubular container para sa paglulunsad ng sasakyang panghimpapawid tulad ng sasakyang panghimpapawid. Ang pakpak at buntot ng sasakyang panghimpapawid ay maaaring awtomatikong i-deploy sa paglabas ng lalagyan. Sa pangkalahatan, pinapayagan ka ng system na ilagay ang maximum na bilang ng mga sasakyang panghimpapawid sa mga lalagyan sa isang partikular na espasyo, upang maisagawa ang pinakamabilis na posibleng paglulunsad ng sasakyang panghimpapawid nang hindi muna ito inaalis mula sa lalagyan, nang hindi muna binubuksan ang mga pakpak at gumagamit ng mga karagdagang espesyal na aparato sa paglulunsad .
Ang mga sasakyang pang-launch ng Rokot at Dnepr ay inilulunsad mula sa transport at launch container.
4 "Cannon" simula
Ang pinagsamang gun-missile (“mortar”) na paglulunsad mula sa isang transport at launch container ay ginagamit na upang ilunsad ang RS-20 Dnepr launch vehicle. Ang launch shaft ay naglalaman ng isang transport at launch container; ang container ay naglalaman ng rocket mismo at isang gas generator, na naka-on bago ilunsad at pinapadali ang paglulunsad ng rocket.
Sa huling bahagi ng 90s - unang bahagi ng 2000s, ang tinatawag na spacecraft ay binuo bilang isa sa mga promising na pamamaraan para sa paglulunsad ng spacecraft. paglulunsad ng kanyon - paglulunsad ng payload (kabilang ang manned spacecraft) papunta sa low-Earth orbit mula sa isang electromagnetic o gas-dynamic na baril. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng electromagnetic gun: ang metal na sasakyang panghimpapawid - isang uri ng core na matatagpuan sa loob ng solenoid coil, sa pagkakaroon ng direktang kasalukuyang sa coil winding, ay apektado ng puwersa ng Lorentz, na naglalabas ng sasakyang panghimpapawid mula sa bariles ng electromagnetic gun, na nagbibigay ng mataas na bilis sa sasakyang panghimpapawid. Pagkatapos ng pagbaril, ang mga makina ng sasakyang panghimpapawid mismo ay nakabukas. Kapag umaalis sa bariles ng baril (isang baril sa anyo ng torus), ang sasakyang panghimpapawid ay magkakaroon ng bilis na humigit-kumulang 10 km/s, gayunpaman, dahil sa mataas na density ng atmospera malapit sa ibabaw ng Earth, pagkatapos umalis sa baril ang bilis. bumababa ang sasakyan.
Upang mabawasan ang mga pagkawala ng bilis at bawasan ang paglaban ng hangin kapag lumilipad sa mga siksik na layer ng kapaligiran, ang isang thermal channel ay sabay-sabay na nilikha gamit ang isang laser beam [IZ 2343091], [IZ 2422336] - isang electrical breakdown (plasma channel) ay nilikha sa hangin, pagkatapos ay dahil sa pagsipsip ng laser radiation atmospheric gases ay bumubuo ng isang thermal channel na may pinababang presyon kung saan gumagalaw ang barko.
5. Magsimula sa isang overpass
Ang sasakyang panghimpapawid ay umaalis sa isang troli na may mga jet engine sa kahabaan ng isang espesyal na overpass. Ang cart ay bumagal sa dulo ng overpass, at ang sasakyang panghimpapawid ay humiwalay sa cart at nagpaputok ng sarili nitong rocket engine.
Ang isang espesyal na tampok ng pagpapatupad ng isang paglulunsad mula sa isang trolley overpass [IZ 2102292] ay ang ibabaw ng yelo kung saan ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw sa isang troli (6).
Fig.6
Nag-aalok ang mga developer ng mga system na may hugis-pipe na overpass kung saan gumagalaw ang isang troli na may sasakyang panghimpapawid [IZ 2381154].
Ang mga system na pinagsama ang isang electromagnetic na baril sa isang overpass ay maaari ding ipatupad. Bumibilis ang sasakyang panghimpapawid sa loob ng isang tubo na may paikot-ikot at pinaputok paitaas [IZ 2239586].
6 Lobo
Mga kagiliw-giliw na pag-unlad kung saan ang sasakyang panghimpapawid ay isang lobo na puno ng hydrogen, na natupok ng mga makina [IZ 2111147], [AS 1740251]. Ang disenyong ito [IZ 2111147] ay tumutulong sa paglutas ng problema sa pag-alis ng isang fueled na sasakyan. Paglulunsad ng aerospace pamamaraang Transportasyon ginawa mula sa ibabaw ng Earth. Ang sasakyan sa pagbawi ay itinaas dahil sa aerostatic lift force na nilikha ng hydrogen sa mga cylinder (7). Bilang resulta ng pagpapatakbo ng mga makina, ang pagbabalik ng sasakyang panghimpapawid ay pinabilis sa bilis na M = 2.5 - 3.0. Ang hydrogen mula sa mga cylinder ay maaaring gamitin bilang gasolina ng makina sa yugto ng acceleration.
Fig.7
7 Paglulunsad sa dagat
Ang Sea Launch rocket at space complex ay idinisenyo upang direktang ilunsad mula sa ekwador na may pinakamataas na paggamit ng epekto ng pag-ikot ng Earth sa mga low-Earth orbit, kabilang ang mataas na pabilog, elliptical, nang walang mga paghihigpit sa orbital inclination, geostationary orbit at mga trajectory ng pag-alis.
Siyempre, isang maliit na bahagi lamang ng mga posibleng opsyon para sa paglulunsad at pag-withdraw ng isang sasakyang panghimpapawid na lampas sa kapaligiran ang napag-isipan.
Paghahambing ng pahalang at patayong simula
May mga talakayan tungkol sa kung aling uri ng pagsisimula ang mas mahusay - pahalang o patayo?
Kapag naglulunsad nang patayo, kinakailangang gumamit ng mga makina na may lakas ng tulak na mas malaki kaysa sa bigat ng rocket. Ang ganitong mga makina ay may mas maraming masa kaysa sa mga makina para sa pahalang na paglulunsad. Sa isang patayong paglulunsad, halos imposible na gumamit ng isang jet engine. Ngunit para sa patayong paglulunsad hindi nila kailangan mga runway, isang medyo compact na panimulang talahanayan lamang. Ang mga disadvantages ay ang pagkalugi ng gravitational at ang panganib ng pagkasira ng launch complex ng mga labi kung sakaling magkaroon ng aksidente sa paglulunsad ng sasakyan ilang segundo pagkatapos ng paglunsad.
Para sa isang pahalang na paglulunsad, maaaring gumamit ng hindi gaanong makapangyarihang mga makina, at para sa unang yugto ng paglipad, maaaring gumamit ng jet engine sa halip na mga rocket engine. Totoo, ang isang pahalang na paglulunsad ay nangangailangan ng mga pagkalugi ng enerhiya dahil sa mga paraan ng pagtiyak ng isang pahalang na paglulunsad - mga pakpak at landing gear, ngunit ang mga pagkalugi na ito ay maaaring mabawasan. Sa isang pahalang na paglulunsad, mas madaling ayusin ang isang sistema ng pagliligtas sa unang yugto. Ang kawalan ay ang paglalaan ng malalaking lugar para sa mga runway. Ang problemang ito ay maaaring malutas sa pamamagitan ng paggamit ng mga karaniwang airfield para sa pag-alis at paglapag. Inaasahan na ang panganib ng pagkasira ng ozone layer ng atmospera, na matatagpuan sa taas na 15-35 km, ay tataas mula sa trabaho. mga jet engine. Sa isang patayong paglulunsad, lumilipad ang rocket sa layer na ito sa loob ng 30-40 segundo. Ang problema sa panganib sa kapaligiran ay maaaring malutas, halimbawa, sa pamamagitan ng pagpili ng isang espesyal na tilapon ng paglipad: pagpapabilis sa mataas na bilis sa taas na 12-14 km, nagsasagawa ng "slide" na may pansamantalang pagtaas sa anggulo sa abot-tanaw sa ~50 degrees na may mabilis na paglipad sa pamamagitan ng ozone layer (ang paglipad sa layer ay mapanira sa loob ng 10 minuto), at pagkatapos ay bawasan ang anggulo sa abot-tanaw sa 10-20 degrees sa taas na higit sa 36 km. Gayunpaman, ang ganitong senaryo ay maaaring humantong sa mas mataas na pagkalugi ng aerodynamic.
Ang pagpili ng uri ng pagsisimula ay tinutukoy ng tagabuo. Ang ilang mga designer ay para sa isang patayong simula, ang ilan ay para sa isang pahalang. Si V.M. Myasishchev ay nagbigay ng malinaw na kagustuhan sa pahalang na paglulunsad. Kaya ipinanganak ang proyekto ng M-19 spacecraft na may isang nuclear engine, ang paglulunsad nito ay dapat na maganap, ayon kay Myasishchev, noong 1990 (dalawang taon pagkatapos ng tanging paglulunsad ng Buran).
Yugto "Pagpasok at landing"
Ang pangunahing problema ng pagbabalik mula sa low-Earth orbit ay ang pag-init ng sasakyang panghimpapawid dahil sa alitan sa hangin sa mga siksik na layer ng atmospera. Ang mga materyales sa pabahay at mga proteksiyon na patong ay isang buong lugar ng pag-unlad. Kasabay nito, ang mga sumusunod na problema ay maaari at dapat na malutas: proteksyon mula sa pag-init sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa atmospera sa panahon ng pag-alis at landing sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na bilis at atmospheric heating; pagkakalantad sa solar radiation sa outer space, mataas na temperatura gradients sa solar at shadow sides, pangmatagalan at panandaliang thermal effect ng mga power plant, pati na rin ang proteksyon mula sa mga armas, kabilang ang mga laser.
Upang maprotektahan ang spacecraft mula sa thermal destruction, mayroong tatlong pangunahing paraan ng paglamig, bawat isa ay may sariling mga pakinabang at disadvantages:
- "mainit" na disenyo - ang paglamig ay isinasagawa ng radiation;
- ablation - ang paglamig ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsingaw ng patong, ang patong ay pinalitan pagkatapos ng bawat paglipad;
- thermal insulation na may mga ceramic tile sa ibaba.
Ang may pakpak na spacecraft ay may kalamangan kapag bumababa sa kapaligiran: ang mga overload at thermal load ay nabawasan, ang kadaliang mapakilos at katumpakan ng landing ng aparato ay nadagdagan, ngunit ang manipis na profile wing ay mahina laban sa mataas na temperatura.
Ang disenyo ng trabaho sa manned return spacecraft ng uri ng "cosmoplane" ay nagsimula noong 1960 sa OKB-52 (ngayon ay NPO Mashinostroeniya). Ang resulta ay ang manned rocket plane R-2 at ang UR-500 launch vehicle, na kalaunan ay naging Proton. Ang R-2, tulad ng lahat ng may pakpak na spacecraft na binuo ni V.N. Chelomey, ay may natitiklop na mga pakpak, hindi katulad ng karamihan sa mga katulad na proyekto ng iba pang mga bureaus ng disenyo. Noong 1960s, ang mga teknolohiya ng thermal protection ay nahuli nang malaki sa mga kinakailangan para sa mga elementong puno ng init. Samakatuwid, ang unang mga sasakyan na pinamamahalaan ng USSR at USA ay may hugis ng isang globo at isang baligtad na kono nang hindi inililipat ang sentro ng masa.
Upang mabawasan ang mga epekto ng pag-init ng mga pakpak ng sasakyang panghimpapawid ng aerospace, ang iba't ibang disenyo ng pakpak mismo ay binuo.
Pinagsamang thermal protection [IZ 1840531] - nakabukas sa labas(8) mayroong isang pambalot na gawa sa mga tile ng kuwarts na may panlabas na radiation coating, na nakakabit sa power set, at sa lugar ng mga compartment na nabuo ng panlabas na casing at power set, isang capillary-porous na materyal 2-3 mm makapal ay naka-install, na kung saan ay moistened sa isang likido nagpapalamig upang matiyak ang pag-alis ng evaporated nagpapalamig .
Fig.8
Noong 1976, iminungkahi ng NPO Energia ang paggamit ng magnetic field para sa proteksyon. Ang temperatura ng hangin na nakikipag-ugnayan sa barko sa panahon ng pagpepreno sa unang bilis ng kosmiko ay umabot sa ~8000°C, at nangyayari ang ionization ng hangin. Kung walang panlabas na magnetic field, ang mga ions ay nagkakalat sa lugar ng fuselage, kung saan ito ay mas malamig, at isang recombination reaksyon ay nangyayari, na bumubuo ng init. Sa loob ng spacecraft (9) posibleng mag-install ng malalakas na permanenteng magnet na lumilikha ng magnetic field [AC 1840521], na humahadlang sa diffusion ng mga ion at electron sa ibabaw ng fuselage, kaya ang mga reaksyon ng recombination ay magaganap sa mas malaking distansya mula sa fuselage, ang pag-init ng fuselage mula sa init ng mga reaksyong ito ay bababa.
Fig.9
Posibleng ipatupad ang paglamig sa pamamagitan ng pag-defrost, kapag ang isang solidong elemento ng istruktura ay naging likidong estado at ang likidong ito ay pinalabas sa dagat o sa on-board na linya [IZ 2033947]. Ang bentahe ng disenyo na ito ay ang solidong nagpapalamig ay maaaring maging isang istrukturang elemento bago matunaw.
Koridor ng pasukan
Upang mabawasan ang posibilidad ng pag-init at pagkasira ng isang sasakyang panghimpapawid sa pagpasok sa atmospera, kinakailangang malaman at gamitin ang mga "natural" na kakayahan. Para sa mga planeta maliban sa Mercury at mga satellite (Titan, Enceladus, posibleng Ganymede) na may atmospera, dapat tandaan ng isa ang tinatawag na. entry corridor - ang pagkakaiba sa perigee heights sa pagitan ng mga pinahihintulutang halaga ng limitasyon para sa taas sa ibaba at sa itaas ng nakaplanong isa. Ang isang altitude sa ibaba ng nakaplanong isa ay hahantong sa pagkasira o pagkasunog ng spacecraft, at sa itaas nito ay hahantong sa pag-alis ng spacecraft sa atmospera. Ang lapad ng koridor ay nakasalalay sa pinahihintulutang mga paghihigpit sa thermal load at mga labis na karga para sa isang partikular na aparato; sa parabolic speed - humigit-kumulang katumbas ng: Venus - 113 km, Earth - 105 km, Mars - 1159 km, Jupiter - 113 km, . Ngunit kahit na sa koridor ang nawawalang enerhiya ay magiging napakalaki. Ang isang matinding halimbawa ay ang pagpasok ng Galileo spacecraft sa atmospera ng Jupiter sa bilis na 47.5 km/sec; 4 minuto bago ang pagbubukas ng drogue parachute, 3.8∙105 megajoules ang nakakalat. Ang temperatura sa ibabaw ay 15,000 K, 90 kg ng ablation material na evaporated (na may bigat ng device na 340 kg).
Ang isang kawili-wiling kalamangan ay ang disenyo ng device-disk na may ablatively cooled bottom at vacuum thermal protection ng cabin. Kapag pumapasok sa kapaligiran sa isang anggulo ng 45 degrees, ang cabin ng naturang aparato ay nasa isang zone ng halos ganap na vacuum, na mapagkakatiwalaan na maprotektahan ito mula sa pag-init sa pagpasok.
Yugto "Paglipad sa kalawakan"
Sa gawaing ito, hindi namin isasaalang-alang ang seksyong ito nang detalyado; ililista lamang namin ang ilan sa mga salik na dapat isaalang-alang kapag bumubuo at gumagawa ng isang spacecraft: ionizing radiation, binagong magnetic field, solar radiation (UV), vacuum (leads). upang mabagal ang pagsingaw ng balat ng spacecraft), meteorite hazard, temperatura gradient, cosmic radiation, space debris, fuel components.
Bilang karagdagan, ang mga kondisyon ng pagiging nakasakay sa isang spacecraft ay may malaking epekto sa isang tao: acceleration, artipisyal na kapaligiran, paghihiwalay, hypokinesia, kawalan ng timbang.
Mga layout at disenyo ng spacecraft
Ang mga proyekto ng spacecraft ay pangunahing isinasagawa ayon sa dalawang mga scheme:
. Katawan na nagdadala ng kargada
. Eroplano.
Ang layout ay isang load-bearing body - walang pahalang na aerodynamic na ibabaw, maliban sa mga control surface - flaps, flaps, elevator, atbp. Ipinapalagay na ang mga device na may supporting body (ANC) ay ilulunsad sa kalawakan gamit ang isang launch vehicle. Mayroon silang mas malaking lateral maneuver kaysa sa mga ballistic na sasakyan, ngunit ito rin ay napakalimitado, at wala ring matutulis na mga gilid na naka-project sa daloy (maliban sa mga kilya). Gayunpaman, sa panahon ng pagsubok (pangunahin sa USA, mga device M2-F1, M2-F2, atbp. sa ilalim ng PILOT program, ASV at ASE sa ilalim ng ASSET program at mga device ng PRIME program) lumabas na ang mga ANC ay may mababang kalidad ng aerodynamic (<1 на гиперзвуке), неудовлетворительную устойчивость по крену и высокую скорость снижения, а величина бокового маневра увеличивалась не очень значительно.
Layout ng sasakyang panghimpapawid. Kadalasan, ang spacecraft ay idinisenyo ayon sa "walang buntot" na disenyo na may hugis delta na pakpak na may mababang aspect ratio. Ang scheme na ito ay nakikilala sa pamamagitan ng isang makabuluhang halaga ng pag-ilid na maniobra, na mas malaki kaysa sa mga ballistic na sasakyan at mga sasakyan na may sumusuportang katawan. Gayunpaman, ang mga kalkulasyon ng aero- at thermodynamic ng disenyo ng pakpak ay mas kumplikado, at ang karagdagang proteksyon sa thermal ng matalim na mga gilid ng pakpak ay kinakailangan. Ngunit ang mga kawalan na ito ay higit pa sa binabayaran ng mga pakinabang: ang kakayahang maghatid ng isang bagay mula sa orbit at ang kumpletong pagbabalik ng orbital block.
Ang bawat magagamit muli na CS, sa kaibahan sa isang disposable launch vehicle, ay nagdadala ng paraan ng pagbabalik mula sa orbit o paglulunsad ng trajectory. Ang isa sa mga paraan ng pagbabalik ay ang mga aerodynamic na ibabaw - isang katawan o isang pakpak.
1 disco
Maaaring ituring na isang hiwalay na klase na may layout na kinabibilangan ng parehong "load-bearing body" at isang "aircraft".
Ang reusable aerospace system [AC 580696] ay idinisenyo para sa paglulunsad ng PN sa isang reference na malapit sa Earth orbit, gayundin sa pagbabalik ng mga bagay sa kalawakan mula sa orbit patungo sa Earth gamit ang isang transport spacecraft (10). Ang katawan (fuselage) at ang pakpak ng mga yugto at TKK ay kumakatawan sa isang solong buong pakpak ng katawan, ang profile kung saan ay isang kalahating disk para sa mga yugto at isang disk para sa TKK; parehong mga yugto at TKK ay pabilog o elliptical sa plano. Ang parehong mga yugto at ang TKK ay pinamamahalaan at konektado sa pamamagitan ng mga sipi na may posibilidad na lumipat mula sa isang cabin patungo sa isa pa.
kanin. 10
Ang reusable aerospace take-off system na may sasakyang panghimpapawid sa anyo ng isang disk na may hugis-teardrop na transverse profile [AC 1740251] ay binubuo ng isang sasakyang panghimpapawid na konektado sa launch guide na may vacuum power plant (WPP) at aerostatic shell na konektado sa gabay sa paglulunsad - isa pang bersyon ng "paglulunsad ng lobo" ( labing-isa).
Ang wind turbine ay nag-vacuumize ng mga aerostatic shell upang iangat ang sasakyang panghimpapawid sa kinakailangang taas at itakda ang gabay sa paglulunsad sa kinakailangang anggulo. Ang sasakyang panghimpapawid ay dumarating sa isang paliparan o sa ibabaw ng tubig habang pinapanatili ang isang matatag na posisyon. Ang mga aerostatic shell ay ibinalik sa Earth at muling ginagamit.
Fig.11
Hindi iniiwan ng mga inhinyero ang ideya ng isang hugis-disk na sasakyang panghimpapawid sa ika-21 siglo. Ang disc plane [PM 57238] na may maraming thermonuclear rocket engine sa circumference nito ay magagawang maabot ang mga bilis mula 0 hanggang 15 km/s at maghatid ng kargamento sa ibabaw ng Buwan at magsagawa ng trabaho sa geostationary orbit.
Ang EKIP ground effect na sasakyan ay naging inspirasyon para sa hugis-disk na sasakyang panghimpapawid [IZ 2396185] na may hugis-disk na fuselage.
2 Suporta sa katawan
Upang malutas ang isang bilang ng mga problema sa espasyo, ang isang sasakyang panghimpapawid sa kalawakan [IZ 2137681] na may katawan sa anyo ng isang monowing (12) ay maaaring gamitin, na naglalaman ng tatlong magkakaugnay na fuselage, naka-install na mga tangke ng gasolina at ilang mga grupo ng mga jet engine - sustainer, takeoff at landing, braking at gas turbine. Ang power supply ay naglalaman din ng mga solar panel.
Fig.12
3. Layout ng sasakyang panghimpapawid
Ang mga iminungkahing scheme ay lubhang magkakaibang.
Ang reusable spacecraft ay idinisenyo bilang isang may pakpak na "shuttle" na may mga cavity para sa mga sasakyang ilulunsad [IZ 2111902]. Ginagawa nitong posible na mapabuti ang kontrol ng shuttle sa seksyon ng paglulunsad dahil sa pag-aalis ng thrust misalignment dahil sa paglalagay ng shuttle sa gilid ng launch vehicle. Paalisin ang spacecraft nang patayo, at pagkatapos mag-expire ang oras ng pagpapatakbo ng sasakyan sa paglulunsad, humiwalay sila sa shuttle. Ang isang katulad na ideya ng pagtatapon ng built-in na paglulunsad ng sasakyan ay ipinatupad (o ipapatupad) sa Lynx rocket plane.
Ang isang kawili-wili at hindi inaasahang panukala ay ang paggamit ng mga device ng iba't ibang base upang maghatid ng mga payload sa orbit [IZ 2120397]. Malayang nagpapatakbo ng sasakyang panghimpapawid - VKS, batay sa isang orbital space station, at isang ground-based transport aircraft (TA) bawat isa ay lumipad mula sa kanilang sariling base. Sa atmospera ng Earth, ang pagdo-dock at pagpapalitan ng mga kargamento ay nangyayari sa panahon ng magkasanib na paglipad, pag-undock at pagbabalik ng bawat sasakyang panghimpapawid sa tahanan nito.
Ang dalawang yugto na spacecraft na binuo ni N.E. Staroverov [IZ 2503592] ay binubuo ng una at pangalawang yugto na may pakpak at isang walang pakpak na solid rocket booster (disposable) na matatagpuan sa pagitan nila. Ang unang yugto at rocket booster ay unmanned, ang pangalawang yugto ay pinapatakbo ng tao. Sa paglulunsad, gumagana ang dalawang-circuit turbojet engine. Ang pagpapabilis at pag-akyat ay ginagawa sa sunud-sunod na pag-activate ng mga mode ng engine, sa iba't ibang mga anggulo sa pahalang.
Siyempre, ang mga single-stage system na may kakayahang maglunsad mula sa ibabaw ng Earth ay partikular na interes.
Ang pagbuo ng single-stage spacecraft ay isinasagawa ng Indian company Adviser, Defense Research at Dev.org - single-stage aerospace aircraft [PO 51288]. nilagyan ng dalawang jet engine at dalawang likidong propellant na makina, at ang air intake ay hugis-parihaba.
Sa USA, ang SUNSTAR IM ay gumagawa ng personal na one-stage na "garahe-based" na spacecraft. Ipinapalagay na ang spacecraft ay papasok sa isang orbital trajectory at, malamang, dadaong kasama ang orbital station. Ang tampok na disenyo ay ang kakayahang itiklop ang mga pakpak (13) na nakabitin sa fuselage para sa pag-iimbak at paghahatid sa lugar ng paglulunsad at likod.
Fig.13
Ang isa sa mga direksyon ay ang mga sasakyang pangkalawakan ng turista.
Ang kumpanya ng Russian Aviation Consortium ay bumubuo ng [PO 78697] isang suborbital tourist aircraft.
Ang MAI ay isa sa mga nag-develop ng aerospace system para sa mga layuning pang-agham at palakasan. Kasama sa system ang isang suborbital rocket plane na may MiG-31S carrier aircraft, isang ground service system at isang sports at technical complex para sa pagsasanay ng mga potensyal na crew.
Ang turismo sa kalawakan ay ang tanging direksyon kung saan kasalukuyang ipinapatupad ang mga sasakyang pangkalawakan. Ang unang paglipad ng Lynx suborbital aerospace aircraft ay pinlano para sa 2016, at ang SpaceShipTwo suborbital tourist capsule at ang WhiteKnightTwo carrier aircraft (isang two-stage system) ay nasa trial operation sa loob ng ilang taon. Gayunpaman, ang turismo sa espasyo ay isang mahal na panukala. Ang isa sa mga mahilig sa paglipad at turismo sa kalawakan, si R. Branson, ay nagreklamo na ang paglalakbay sa kalawakan ay alinman sa astronomically mahal: sa Unyong Sobyet (ito ang sabi doon!) Humingi sila ng $30 milyon para sa isang paglipad sa ISS, o ito ay hindi maginhawa. at hindi ligtas.
Ang SpaceShipTwo spacecraft ay may hybrid rocket engine na may solid fuel at liquid oxidizer. Idinisenyo ang SpaceShipTwo para sa 8 tao - 2 tripulante at 8 pasahero. Ang layunin ng kumpanya ay ang mga flight ay dapat na ligtas at abot-kaya. Ang WhiteKnightTwo carrier aircraft ay isang double-fuselage aircraft, na may SpaceShipTwo capsule na nakakabit sa pagitan ng mga fuselage.
Ang isang spaceplane na may kakayahang umabot sa bilis na higit sa Mach 0.9 at nagbibigay ng trans- at/o supersonic na paglipad ay ginagawa ng ASTRIUM SAS (Airbus), France. Ang sasakyang panghimpapawid ay nilagyan ng dalawang turbojet engine na nagpapatakbo sa panahon ng paglipad sa atmospera at isang rocket engine. Kapag lumabas ang kanilang atmospera, ang mga air intake ay sarado na may mga espesyal na movable dome-shaped valves na sumusunod sa hugis ng aircraft fuselage.
Ang suborbital single-stage na CS Lynx, na ginawa ng XCOR Aerospace Incompany (USA), ay maaaring gamitin upang ihatid ang mga turista sa kalawakan, magsagawa ng siyentipikong pananaliksik at maglunsad ng payload na tumitimbang ng hanggang 650 kg sa mababang orbit gamit ang panlabas na itaas na yugto. Kung walang panlabas na kompartimento na may itaas na entablado, maaaring gamitin ang Lynx para magdala ng ilang turista o turista at isang set ng mga instrumentong pang-agham sa kalawakan para sa pananaliksik sa kalawakan.
Gumagamit ang Lynx ng spark-ignited, reusable rocket engine na pinapagana ng likidong oxygen-liquid hydrocarbon na bahagi (kerosene, methane, ethane, isopropanol).
Ang kumpanyang British na Bristol Spaceplanes ay gumagawa ng isang sasakyang pangkalawakan upang maghatid ng mga turista. Ang Ascender ay isang suborbital rocket plane na maaaring maghatid ng isang piloto at isang pasahero o isang piloto at isang set ng mga kagamitang pang-agham sa taas na hanggang 100 km.
Sisimulan ng Ascender ang pagbuo ng dalawang yugto na sistema ng Spacebus, isang orbital na sasakyang panghimpapawid na may kakayahang magdala ng hanggang 50 pasahero at lumipad mula sa Europa patungong Australia sa loob ng humigit-kumulang 75 minuto. Dahil ang proyekto ay nakabatay, kung maaari, sa mga karaniwang elemento ng aviation at space system, ang halaga ng isang Spacebus flight ay magiging 100 beses na mas mababa kaysa sa halaga ng isang Shuttle flight.
Ang balita ng 2004 ay ipinakita ng EMZ na pinangalanan. V.M. Myasishchev at ang "Suborbital Corporation" aerospace system Cosmopolis-XXI (C-XXI) - isang kumbinasyon ng M-55 "Geophysics" carrier aircraft at isang suborbital rocket plane. Ang proyekto ay hindi naipatupad.
Mga sistema ng pagpapaandar ng spacecraft
Gaano man kaganda ang disenyo, gaano man kahusay ang pag-iisip sa plano ng paglipad, ang spacecraft ay hindi lilipad kahit saan nang walang makina.
Ipinapalagay na para sa mga nangungunang kapangyarihan sa espasyo sa pagtatapos ng 1980s, ang karaniwang gawain ay ang maglunsad ng kabuuang kargamento na tumitimbang ng 900 - 1000 tonelada. Ang pinaka-promising na mga makina ay itinuturing na mga nuclear engine na may gas-phase core, thermonuclear at pulsed thermonuclear engine.
Anumang propulsion system (PS) ay dapat na may kasamang pinagmumulan ng enerhiya, pinagmumulan ng gumaganang fluid (thrown mass) at ang makina mismo, at sa ilang uri ng mga makina ang pinagmumulan ng enerhiya at working fluid ay pinagsama (chemical engine).
Conventionally, ang mga power plant ay maaaring nahahati sa tatlong grupo:
1. Autonomous - ang pinagmumulan ng enerhiya at gumaganang likido ay nakasakay (LPRE at iba pang mga kemikal na makina, NRE);
2. Semi-autonomous - DS na may panlabas na mapagkukunan ng enerhiya: mga makina na gumagamit ng enerhiya ng mga panlabas na laser, mga generator ng microwave, ang Araw ("sa metal" mayroon lamang ion at plasma);
3. Mga non-autonomous na makina na gumagamit ng atmospera, interplanetary medium, materyal ng mga planeta at asteroid, pati na rin ang solar wind (solar sail) bilang gumaganang fluid.
Ang mga makina ay nahahati ayon sa uri ng mga mapagkukunan ng enerhiya, ang paunang estado ng gumaganang likido at iba pang mga katangian.
Wala sa mga umiiral na jet engine ang maaaring gamitin sa isang spacecraft sa lahat ng flight mode. Samakatuwid, ang konsepto mismo na may acceleration sa isang jet engine ay nangangailangan ng pinagsamang propulsion system na may mga makina ng iba't ibang uri. Ang pakikibaka para sa bilis ng paglipad ay, una sa lahat, isang pakikibaka upang mapataas ang lakas at kahusayan ng makina.
Isaalang-alang natin ang ilang uri ng mga makina na nangangako na gamitin sa spacecraft.
Liquid jet engine
Ang Liquid rocket engine ay ang pinakakaraniwang makina para sa spacecraft at paglulunsad ng mga sasakyan. Ang isang espesyal na tampok ng liquid-propellant rocket engine ay ang kakayahang gumana sa buong hanay ng altitude. Gayunpaman, ang mga likidong rocket engine ay kumonsumo ng malaking halaga ng gasolina at oxidizer, at mayroon ding medyo mababang kahusayan.
Mga inaasahang lugar ng pag-unlad:
- liquid-propellant rocket engine na may adjustable critical section area; ang tiyak na salpok na may pinababang halaga ng thrust ay tumataas ng 3-4%.
- likido-propellant rocket engine na may ratio ng mga bahagi ng gasolina Km (oxidizer - likido oxygen, gasolina - likido hydrogen) pagbabago sa panahon ng operasyon ng ilang beses (hanggang sa Km = 15) sa panahon ng pagpapatakbo ng combustion chamber; ang makina ay inilalagay sa nominal mode (Km=6) pagkatapos umakyat, na nagsisiguro ng mataas na tiyak na thrust impulse; tinitiyak ang mas mababang pagkonsumo ng hydrogen at pagbawas sa laki at bigat ng mga tangke.
Hybrid rocket engine (HRE)
Sa katunayan, ang mga gas engine ay mga ordinaryong rocket engine kung saan ang mga bahagi ng gasolina ay nasa iba't ibang yugto, halimbawa, likidong gasolina - solid oxidizer, o solid fuel - liquid oxidizer. Sa mga tuntunin ng mga katangian, ang mga gas engine ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng mga likidong propellant na makina at mga solidong propellant na rocket na makina. Ang mga bentahe ng mga makina ng turbine ng gas ay nangangailangan sila ng kontrol sa supply ng isang bahagi lamang, ang pangalawa ay hindi nangangailangan ng mga tangke, balbula, bomba, atbp., mayroon silang kakayahang kontrolin ang draft at shutdown, at hindi nangangailangan ng hiwalay na mga sistema ng paglamig. para sa mga dingding ng combustion chamber: ang evaporating solid component ay nagpapalamig sa mga dingding. Ito ang uri ng makina na naka-install sa SpaceShipTwo spaceplane.
Ramjet engine (ramjet)
Dahil sa kamag-anak na pagiging simple ng disenyo, pati na rin ang kakayahang gumana sa isang malawak na hanay ng mga bilis, ang mga ramjet engine ay isinasaalang-alang sa maraming mga proyekto ng spacecraft. Sa mga proyektong ito, ang mga ramjet engine ay gumaganap ng papel ng pangunahing makina para sa acceleration sa atmospera, dahil halos wala silang mga paghihigpit sa maximum na bilis ng paglipad sa atmospera. Ang kahusayan at lakas ng isang ramjet ay tumataas sa bilis at taas. Ang isa sa mga disadvantages ng ramjet engine ay na upang ilunsad ang mga ito ay kinakailangan upang mapabilis ang aparato sa bilis ng tungkol sa 300 km / h, at sa kaso ng hypersonic ramjet engine sa supersonic na bilis gamit ang iba pang mga uri ng engine.
Ang mga Ramjet engine ay maaaring gumamit ng solid powder fuel, tulad ng karbon. Iminungkahi na gumamit ng pulbos ng karbon bilang pangunahing panggatong sa proyekto ng sasakyang panghimpapawid ng Li P.13 ng A. Lippisch.
Ang pinaka-promising na disenyo ng ramjet ay itinuturing na isang hybrid na rocket-ramjet engine. Ang nasabing makina ay may mas mataas na tiyak na impulse kaysa sa isang liquid-propellant na rocket engine, at mas mataas na thrust bawat 1 m2 ng cross-sectional area, at sa ilang mga kaso ay isang mas mataas na tiyak na halaga ng impulse. Mabisang magagamit ang ramjet sa malawak na hanay ng mga bilis. Binubuo ito ng isang rocket circuit - isang gas generator, na isang solidong propellant rocket engine, likidong rocket engine o gas engine, at isang direktang daloy ng circuit.
Ang paggamit ng mga metal bilang panggatong ay dahil sa kanilang mataas na aktibidad, makabuluhang henerasyon ng init, at ginagawang posible na lumikha ng panimula bago, lubos na mahusay na ramjet engine para sa mga guided missiles. Ang mga bentahe ng ramjet engine na pinapagana ng powdered metal fuel, gamit ang atmospheric air bilang isang oxidizer, ay nagbibigay sila ng mga katangian ng mataas na pagganap, maaaring magamit sa isang malawak na hanay ng bilis, at maaasahan sa paghawak at pag-iimbak.
Ang isa sa mga gawain ng pagdidisenyo ng isang ramjet ay upang matiyak ang kumpletong pagkasunog ng gasolina. Isang kawili-wiling solusyon ang iminungkahi ng mga empleyado ng Tactical Missile Weapons Corporation [IZ 2439358]. Ang pulbos na metal, tulad ng aluminyo o magnesiyo, ay iminungkahi bilang panggatong. Ang isang air-powder suspension na may labis na hangin ay nabuo sa prechamber at ang pagkasunog ng pinaghalong ito ay nagsisimula. Ang mga particle ng pulbos ay ganap na nasusunog sa afterburning chamber. Ang isang jet stream ay nabuo.
Ang KB Khimavtomatika, kasama ang CIAM, ay bumubuo ng isang pananaliksik na hypersonic ramjet - isang axisymmetric hypersonic ramjet. Ang 58L scramjet engine na may isang rectangular cross-section chamber ay idinisenyo para sa mga eksperimentong pag-aaral ng mga prosesong gumagana sa panahon ng hydrogen combustion sa isang supersonic na daloy. Noong 1998, matagumpay na naisagawa ang isang pagsubok sa paglipad ng makina, kung saan ang bilis ng Mach 6.35 ay nakamit sa unang pagkakataon sa mundo.
Ang mga pagsubok sa paglipad ng isang modelong axisymmetric dual-mode scramjet engine gamit ang likidong hydrogen ay isinagawa din sa hanay ng mga numero ng flight Mach mula 3.5 hanggang 6.5 sa taas na hanggang 28 km.
Kasabay nito, ang mga siyentipiko ng CIAM ay gumagawa ng bagong disenyo para sa isang supersonic pulsating detonation ramjet engine (SPDDE) na may supersonic na daloy sa detonation combustion chamber at combustion sa isang pulsating detonation wave. Ang mga kalkulasyon para sa hydrogen-air SPDPD ay nagpakita na kapag lumilipad sa isang altitude ng H = 25 km, maaari itong gumana sa mga flight Mach number m/s mula 4.5 hanggang 7.5.
Nuclear rocket engine (NRE)
Ang paggamit ng thermal energy mula sa mga reaksyon ng fission ng nuclei ng mga hindi matatag na elemento ay tila ang pinaka-promising na direksyon sa pagbuo ng mga thermal rocket engine.
NRE - mga rocket engine, ang pinagmumulan ng enerhiya na kung saan ay nuclear rocket fuel; ay may mas mataas na tiyak na salpok kaysa sa pinaka mahusay na mga rocket engine. Ngunit sa parehong oras, ang mga nuclear-powered rocket engine ay may mas malaking masa kaysa sa mga liquid-propellant na rocket engine, dahil ang mga ito ay nilagyan ng radioprotective shield.
Ang YARD ay kumokonsumo ng kaunting gasolina sa mahabang panahon at maaaring gumana nang mahabang panahon nang hindi nagpapagasolina.
Mga pangunahing klase ng nuclear propulsion engine:
- direktang pag-init: ang gumaganang likido ay pinainit kapag dumadaan sa isang lugar na naglalaman ng fissile material (RD-0410);
- na may intermediate energy conversion system, kung saan ang nuclear energy ay unang na-convert sa electrical energy, at ang electrical energy ay ginagamit para init o pabilisin ang working fluid, i.e. kinakatawan nila ang isang nuclear reactor at nauugnay na mga electric propulsion engine ("TOPAZ 100/40").
Ang RD-0410 YARD ay maaaring gamitin para sa acceleration, deceleration ng spacecraft at pagwawasto ng kanilang orbit sa panahon ng deep space exploration. Ang makina na ito ay ginawa ayon sa isang closed circuit, ang gumaganang likido ay likidong hydrogen. Salamat sa thermodynamic na pagiging perpekto ng working fluid at ang mataas na temperatura ng pag-init nito sa isang nuclear reactor (hanggang sa 3000 K), ang makina ay may mataas na kahusayan, ang tiyak na thrust impulse sa isang vacuum ay 910 kgf.s/kg, na dalawang beses sa kasing ganda ng mga makina ng likidong rocket na gumagamit ng mga bahagi ng hydrogen-oxygen at 1.85 beses na mas mataas kaysa sa mga makina ng hydrogen-fluorine liquid propellant rocket. Ngunit ito rin ay kasaysayan. Inatasan ang KBHA na bumuo ng RD0410 at RD0411 nuclear propulsion engine noong 1965.
Ang mga nuclear power plant ay sumailalim sa maraming taon ng detalyadong pananaliksik: sa panahon ng 70s - 90s, higit sa tatlong dosenang mga nuclear power plant (NPPs) ng tatlong pagbabago ang pinatatakbo sa kalawakan, na idinisenyo upang magbigay ng mga kagamitan sa spacecraft na may kuryente sa prinsipyo ng pag-convert ng thermal energy ng isang nuclear reactor sa kuryente sa isang semiconductor thermoelectric generator.
Ang gawain sa paglikha ng mga nuclear power plant para sa spacecraft ay ipinagpatuloy ng Krasnaya Zvezda JSC, [IZ 2421836], [IZ 2507617].
Gayunpaman, ang mga nuclear propulsion engine at nuclear power plant ay hindi pa nakakahanap ng praktikal na aplikasyon kahit na sa mga demonstration flight, bagama't patuloy silang itinuturing na promising para sa malayuan na mga flight sa kalawakan. Nagpahayag din ng mga pagdududa kung kailangan ang naturang makina at kung ito ay bubuo.
Sa panahon ng operasyon, ang nuclear engine ay naglalabas ng radioactive radiation, kaya ang proteksyon ng radiation ng barko ay kinakailangan. Sa kapaligiran, kinakailangan ang kumpletong proteksyon, at sa kalawakan ito ay sapat na malilim kapag ang makina ay protektado mula sa pangunahing barko ng isang proteksiyon na kalasag.
Ang pagtatapon ng mga nuclear power plant pagkatapos ng pagtatapos ng operasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglipat sa orbit, kung saan ang buhay ng reaktor ay sapat para sa pagkabulok ng mga produkto ng fission sa isang ligtas na antas (hindi bababa sa 300 taon). Kung sakaling magkaroon ng anumang aksidente sa isang spacecraft, ang nuclear power plant ay may kasamang napakabisang karagdagang radiation safety system (ASRS), na gumagamit ng aerodynamic dispersion ng reactor sa isang ligtas na antas.
Bumalik tayo sa mga pagtataya. Noong 1966, isinulat ni Yu. Konecchi na, ayon sa pinaka-pessimistic na pagtatantya, ang pag-commissioning ng mga nuclear propulsion engine na may gas-phase core ay sa 1990... Isang quarter ng isang siglo ang lumipas.
Laser rocket engine (LRE)
Ito ay pinaniniwalaan na ang mga katangian ng isang jet engine ay nasa pagitan ng mga katangian ng isang nuclear propulsion engine at isang electric propulsion engine.
Ang jet engine ay idinisenyo upang magbigay ng thrust sa isang sasakyang panghimpapawid na itinutulak ng isang flash ng plasma na pinasimulan ng isang laser. Mula noong 2002, KBKhA sa pakikipagtulungan sa Research Center na pinangalanan. Sinasaliksik ng M.V. Keldysh at ng Research Institute of Optical-Electronic Devices ang problema sa paglikha ng jet engine na higit na mas matipid kaysa sa mga tradisyunal na chemical fuel engine.
Sa disenyo ng isa pang JPL [IZ 2559030], iba ang prinsipyo ng pagpapatakbo. Ang tuluy-tuloy na optical discharge ay nalikha sa combustion chamber gamit ang laser. Ang gumaganang likido, na nakikipag-ugnayan sa discharge plasma, ay nakakakuha ng supersonic na bilis.
Photon rocket engine - isang hypothetical rocket engine na lumilikha ng thrust bilang resulta ng direktang pag-agos ng mga photon mula dito, ay may nililimitahan na tiyak na halaga ng impulse, dahil ang daloy ng mga photon ay may pinakamataas na bilis na matamo - ang bilis ng liwanag. . Ang pag-unlad ng teorya ng photon rockets ay may mahabang kasaysayan. Ayon kay E. Zenger, ang mga photon rocket, na hinimok ng reaksyon ng isang stream ng mga photon na inilabas mula sa rocket, ay gagawing posible na lumipad sa pinakamalayong rehiyon ng Galaxy
Marahil ito ay isang tanong ng terminolohiya. Ang mga makinang photonic ay tinatawag na ngayon na mga makina gamit ang isang laser; noong 1958, ang mga laser ay hindi pa nagagawa. Ang photon engine [PM RU 64298] ng isang "conventional" na disenyo ay naglalaman ng isang malakas na laser bilang pinagmumulan ng mga photon; Ang isang natatanging tampok ay ang paggamit ng isang optical resonator, na nagpapahintulot sa pagtaas ng engine thrust.
Ang isa pang photon engine [IZ 2201527] ay nakikilala sa pamamagitan ng katotohanan na gumagamit ito ng isang kristal na brilyante at radial na salamin bilang isang resonator. Ginagamit din ang resonator upang mapataas ang thrust.
Electric propulsion engine (EPE)
Inilalabas ng mga electric propulsion engine ang gumaganang fluid gamit ang isang electromagnetic field o pinapainit ang gumaganang fluid gamit ang kuryente. Sa karamihan ng mga kaso, ang elektrikal na enerhiya na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng mga electric propulsion engine ay kinukuha mula sa mga panloob na pinagmumulan ng kuryente (radioisotope thermoelectric generator (RTG), mga baterya) o mula sa Araw.
Ang mga pangunahing klase ng mga electric propulsion engine, ang mga proseso ng trabaho ay sa panimula ay naiiba:
- ionic
- mga makina na may azimuthal electron drift
- mataas na kasalukuyang motors
- heat exchange electric propulsion engine.
Sa ion electric propulsion engine, ang gumaganang fluid ay ions ng noble gas (sa karamihan ng mga proyekto - xenon), at sa kaso ng heat-exchange electric jet engine - mga singaw ng mababang natutunaw na mga metal. Ang unang xenon ion engine na ginamit sa kalawakan ay ang RITA engine sa 1992 Eureca (ESA) mission.
Ang mga electric propulsion engine ay may medyo mataas na kahusayan, na umaabot sa 0.7. Ito ay mga electric propulsion engine na pinagsama sa isang nuclear reactor na iminungkahi bilang pangunahing mga engine ng pagdating/pag-alis para sa mga flight papuntang Mars.
Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga electric propulsion engine sa ilang spacecraft bilang orientation engine, pangunahing booster engine para sa interplanetary spacecraft (Deep Space 1, SMART-1), low-thrust engine para sa pagpapanatili at ultra-small orbital corrections.
Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga ion engine ay bumalik sa higit sa isang dekada. Kaya, ang isa sa mga mapagkukunan ng impormasyon para sa pagbuo ng ion engine ng kumpanya ng Messerschmitt-Bölkow-Blom GmbH (Germany) [patent 682150] ay isang libro ni S. L. Eilenberg at A. L. Hübner na inilathala noong 1961.
Mga lugar ng aplikasyon ng spacecraft
1 Paggamit ng militar (pagkuha ng impormasyon sa katalinuhan tungkol sa mga aksyon ng isang potensyal na kaaway, pagmamanman sa kilos ng kaaway at pagkasira ng mga target sa espasyo ng kaaway, atbp.), Para sa layuning ito ang mga unang sasakyang pangkalawakan ay nilikha
2 Paghahatid ng kargamento sa kalawakan;
3 Paghahatid ng mga kargamento at tripulante sa mga istasyon ng orbital. Sa kasalukuyan, ang paghahatid ng kargamento sa ISS ay maaari lamang isagawa ng Progress (Russia), Dragon (USA), Cygnus (USA), at HTV (Japan) spacecraft; paghahatid ng mga tao - mga barkong Soyuz lamang (Russia)
4 Pagpapagasolina ng mga barko sa pagitan ng mga planeta
5 Pagsubok sa mga promising remote control system na may posibilidad na bumalik ang mga ito sa Earth
6 Pagkuha at paghahatid ng mga labi ng kalawakan sa Earth
7 Pag-aaral ng itaas na kapaligiran
8 Paghahatid ng payload sa orbit ng isang artificial lunar satellite (ALS)
9 Satellite inspeksyon at pagpapanatili
Ayon sa modernong mga pagtatantya, ang posibleng pamamahagi ng mga gawain na ginagawa ng spacecraft: 57% - space turismo; 18% - pagsasagawa ng siyentipikong pananaliksik; 12% - operational remote sensing at environmental monitoring, 8%, 5% - pagsasanay ng mga astronaut at 5% - pagpapatupad ng mga proyekto sa advertising.
Ang listahang ito ay hindi kasama ang isa pang promising na direksyon para sa spacecraft - ang pagkuha ng mga planetary mineral.
Tulad ng ipinapakita ng pagsusuri, ang turismo sa kalawakan ay maaaring maging pinakasikat sa malapit na hinaharap.
Ang mga kinakailangan para dito ay maaaring ituring na kumbinasyon ng mga pangyayari:
- ang aviation at aeronautics ay malawak na binuo,
- ang mga tao ay sanay lumipad,
- malaking karanasan ang naipon sa mga flight sa manned spacecraft,
- ginagarantiyahan ng mga modernong teknolohiya sa paggawa ng sasakyang panghimpapawid ang teknikal na kahusayan at isang mataas na antas ng pagiging maaasahan ng sasakyang panghimpapawid,
- maraming tao ang maaaring magbayad para sa paglipad sa kalawakan,
- sa modernong daloy ng impormasyon, ang "virtual" na mga mapagkukunan ay nagiging hindi sapat.
Mga posibleng senaryo para sa mga flight ng turista (bumalik tayo sa 1966 - pantasya o science fiction (?)):
- mga suborbital na flight sa mga altitude hanggang 100 km,
- orbital, mula sa ilang oras hanggang ilang araw.
- orbital - 1-2 linggo na huminto sa isang space hotel.
- mga flight sa Buwan na may pagpasok sa orbit nito, lumapag sa ibabaw at tirahan sa isang hotel sa ibabaw na tumatagal mula sa ilang linggo hanggang ilang buwan;
- mga flight sa Mars at mga satellite nito na may pagpasok sa orbit, paglapag sa ibabaw at tirahan sa isang hotel sa ibabaw ng Mars mula ilang araw hanggang ilang linggo.
- mga flyby ng Jupiter, Saturn at kanilang mga satellite na may mga landing sa ibabaw ng mga satellite.
Para sa pagpapatupad, kinakailangan ang maaasahan at ligtas na magagamit muli na sasakyang panghimpapawid na may murang pag-aayos at pagpapanatili; structural modules na nagiging mas kumplikado habang ang mga bagong ruta ay pinagkadalubhasaan; nadagdagan ang ginhawa para sa mga tripulante at pasahero; dalubhasang imprastraktura ng mga sentrong pang-edukasyon at pagsasanay para sa paghahanda para sa paglipad at rehabilitasyon pagkatapos ng paglipad; independiyenteng imprastraktura ng mga pasilidad sa paglulunsad, mga landing site, at kontrol sa paglipad. Ang parehong mga prinsipyo ay nalalapat sa mga problemang pang-agham at pananaliksik.
Konklusyon
Mayroong isang klase ng mga problema na kailangang lutasin. Karamihan sa mga ito ay malulutas sa tulong ng spacecraft, lalo na tulad ng paghahatid ng mga payload at crew sa mga istasyon ng orbital, paglulunsad ng awtomatikong spacecraft sa orbit, pagbabalik ng mga hindi na ginagamit na satellite mula sa orbit para sa layunin ng muling paggamit ng kanilang mahahalagang bahagi, pagsubaybay sa ibabaw at orbital ng mundo. sitwasyon , pati na rin ang pagbabalik ng malalaking bagay ng mga labi ng kalawakan mula sa orbit, ang "transportasyon" ng mga turista sa kalawakan. Nagsisimula muli ang pag-unlad ng spacecraft. Ang ilan sa kanila ay umabot na sa yugto ng trial operation.
Konklusyon
Ang mga teoretikal na kalkulasyon, pananaliksik, at hanggang ngayon ay kakaunti ngunit tunay na paglulunsad ang nagpakita ng mga kakayahan ng mga reusable system. Ang kasalukuyang estado ng teknolohiya, ekonomiya at pulitika ay nagbibigay ng isang tunay na pagkakataon para sa pagpapatuloy at pag-unlad ng pagtatayo ng napakahusay na sistema ng transportasyon ng aerospace at ang posibilidad ng pagpapatupad ng mga short-range na flight sa katamtamang termino, at pangmatagalan, kabilang ang mga interplanetary, mga flight para sa iba't ibang layunin sa mahabang panahon.
Ang mga pagtataya ay isang walang pasasalamat na gawain. Ayon sa mga pagtataya, isang dekada at kalahati na ang nakalipas mula noong kailangan nating manirahan sa isang base sa Titan. Pero siguro sa 2030...
Listahan ng mga mapagkukunan
1 Karpova L.I. Kasaysayan ng aviation at astronautics. Kurso ng mga lektura sa MSTU. M., 2005
2 Edad ng Kalawakan. Mga pagtataya para sa 2001. Yu. Konecchi et al./Trans. mula sa Ingles V.S. Emelyanova. M.: Mir, 1970
3 Manned expedition sa Mars./P/r A.S. Koroteev. M.: Ross. Ak-I Cosmonautics na pinangalanan. K.E.Tsiolkovsky, 2006
4 Lopota V.A. Space mission ng mga henerasyon ng XXI century, Poljot, No. 7, 2010
5 Space wings. Lukashevich V., Afanasyev I., M.: LenTa Wanderings LLC, 2009
6 Feoktistov K.P., Bubnov I.N. Tungkol sa mga sasakyang pangkalawakan, M.: Young Guard, 1982
7 The Golden Age of Cosmonautics: Dreams and Reality./Afanasyev I., Vorontsov D.M.: Russian Knights Foundation, 2015
8 Cosmonautics Maliit na encyclopedia. M.: “Sov. Enz.", 1970
9 Bono F., Gatland K. Mga prospect para sa paggalugad sa kalawakan. London, 1969. Abbr. lane mula sa Ingles M.: “Mashinostr.”, 1975
10 www.buran.ru
11 Bashilov A.S., Osin M.I. Application ng science-intensive na teknolohiya sa aerospace engineering: Proc. nayon M.: MATI, 2004
12 Shibanov A. Mga alalahanin ng isang arkitekto ng espasyo. M.: “MGA BATA. LIT-RA", 1982
13 Slavin S.N. Mga lihim ng mga astronautika ng militar. M.: Veche, 2013
14 www.bayterek.kz
15 www.airlaunch.ru
16 www.makeev.ru
17 www1.fips.ru
18 www.federalspace.ru
19 www.sea-launch.comt
20 www.emz-m.ru
21 Aviapanorama, No. 5, 2013
22 Parfenov V.A. Bumalik mula sa kalawakan Popular science library ng military publishing house. M.: Voenizdat Publishing House 1961
23 www.npomash.ru
24 Koleksyon ng mga ulat ng mga siyentipiko at espesyalista ng JSC "VPK "NPO Mashinostroeniya" sa XXXVI Academic Readings on Cosmonautics, 2012
25 Pagbuo ng mga sistema ng spacecraft/ P/r. P. Fortescue, atbp.; Per. mula sa Ingles M.: Alpina Publisher, 2015
26 Akishin A.I., Novikov L.S. Epekto ng kapaligiran sa mga materyales sa spacecraft, M.: Znanie, 1983
27 Salakhutdinov G. M. Thermal na proteksyon sa teknolohiya ng espasyo. M.: Kaalaman, 1982
28 Molodtsov V.A. Mga flight sa kalawakan na pinapatakbo ng tao. 2002
29 en.espacenet.com
30 www.mai.ru
31 Branson R. Abutin ang kalangitan. Per. mula sa Ingles M.: Alpina non fiction, 2013
32 www.virgingalactic.com
33 www.thespaceshipcompany.com
34 www.xcor.com
35 bristolspaceplanes.com
36 Sobolev I. Lumilipad sa isang parabola, Technology-Youth, No., 2004
37 Dmitriev A.S., Koshelev V.A. Space engine ng hinaharap. M.: Kaalaman, 1982
38 Erokhin B.T. Teorya at disenyo ng mga rocket engine: Uch-k. St. Petersburg: Lan Publishing House, 2015
39 www.kbkha.ru
40 Baev L.K., Merkulov I.A. Eroplano-Rocket. M.: Estado. Publishing house ng teknikal at teoretikal na panitikan, 1956
41 www.ciam.ru
42 Bussard R., Delauer R. Nuclear engine para sa sasakyang panghimpapawid at missile. Abbr. lane mula sa Ingles R.Avalova et al., M.: Military Publishing House, 1967
43 Minsan at magpakailanman... Mga dokumento at mga tao tungkol kay Valentin Petrovich Glushko, M.: Mashinostr., 1998
44 www.redstaratom.ru
45 DESIGN BUREAU OF CHEMA AUTOMATICS (brochure). Voronezh, 2010
46 Zenger E. Sa mechanics ng photon rockets. Per. Kasama siya. V.M. Patskevich; p/r I.M. Khalatnikov. M.: Foreign publishing house. panitikan, 1958
47 Mga electric rocket engine ng spacecraft / S.D. Grishin, L.V. Leskov. M.: Mashinostr., 1989
48 Aerospace Review No. 3,4,5, 2005
49 Siyam na buwan sa ISS: pag-uulat mula sa orbit. Agham at Buhay, Blg. 1, 2016, p. 39
50 Danilov S. Space sa mga banggaan, ilusyon at occlusion, Youth Technology, No. 1, 2016
Isang British aerospace firm ang naglabas ng isang konseptong sasakyang panghimpapawid na walang bintana. Sa halip, iminumungkahi nila ang pag-install ng mga display na magpapakita ng mga kaganapang nangyayari sa dagat at magpapakita ng mga pelikula. Ang sasakyang panghimpapawid na walang bintana ay maaaring radikal na baguhin ang mukha ng civil aviation, habang makabuluhang binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina.
Ang disenyo ng pribadong jet ay binuo ng mga espesyalista mula sa isang kumpanyang Pranses; ipinakita nila ang proyekto noong Agosto. Sa halip na mga portholes, iminungkahi nila ang paggamit ng mga display na nagpapakita ng mga pelikula para sa paglilibang at mga presentasyon para sa trabaho. Sinasabi ng departamento ng teknikal na ang kawalan ng mga bintana ay makakatulong na mabawasan ang bigat ng sisidlan, kaya binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina, mas mababang mga gastos sa pagpapanatili, at ang nabakanteng espasyo ay magpapataas ng mga posibilidad para sa mga pagpapabuti sa loob. Si Gareth Davies, punong taga-disenyo sa Technicon Design, ang kumpanya sa likod ng proyekto, ay nagsabi na ang ilang mga elemento, tulad ng mga nababaluktot na display, ay maaaring matupad na.
Plano ng American company na Spike Aerospace na magpakilala ng katulad na sasakyang panghimpapawid sa 2018. Ito ay magiging isang marangyang Spike S-512 Supersonic Jet, na may kakayahang lumipad mula New York hanggang London sa loob ng 4 na oras na may 12-18 pasahero. Ang kumpanya ng Boston ay nag-iisip din ng isang walang bintana na eroplano ng hinaharap. Bilang resulta, ang mga pasahero ay hindi na kailangang magtago mula sa araw sa pamamagitan ng pagtaas at pagbaba ng mga blind. Mawawala din ang monotony ng flight. Naniniwala ang mga taga-disenyo na, sa pangkalahatan, kaunti ang nakikita ng mga pasahero sa panahon ng paglipad - isang pares ng mga bituin, ang buwan, isang walang katapusang karagatan, mga ulap. Ang bigat ng sasakyang panghimpapawid ay bababa din, na nagpapahintulot sa iyo na makatipid ng gasolina. Ang mga dingding ng eroplano ay magiging malalaking manipis na display na nagpapakita ng mga panorama na nakapalibot sa barko. Bilang kahalili, maaari kang manood ng pelikula, mga slide, mga dokumento.
Totoo, kinikilala din ng mga developer ang mga posibleng problema. Una, maraming tao ang maaaring makaranas ng mas mataas na pakiramdam ng pagkabalisa sa isang nakakulong na espasyo kapag hindi nila nakikita kung ano ang nangyayari sa labas. Pangalawa, hindi lamang mga pasahero ang kailangang makakita, kundi pati na rin ang mga rescuer, kung kinakailangan, ay kailangang makita kung ano ang nangyayari sa loob, kung hindi, sila ay kikilos nang walang taros. At pangatlo, maaaring may mga problema sa mga taong dumaranas ng motion sickness. Karaniwan ang mga naturang pasahero ay pana-panahong tumingin sa bintana at makahanap ng isang palatandaan para sa kanilang sarili. Dito sila ay aalisan ng ganoong pagkakataon; ang mga screen ay hindi makakatulong sa kanila.
Ang Center for Process Innovation ay nag-aalok din ng sasakyang panghimpapawid nito na may malalaking OLED display, kung saan ipapadala ang mga larawan mula sa mga camera na naka-install sa labas. Magiging posible na kumonekta sa Internet. Ang pagbabawas ng bigat ng isang sasakyang panghimpapawid ay ang pinakamahalagang problema na sinusubukan ng mga inhinyero na lutasin. Kaya't nagpasya silang bumaling sa ideya ng pagtatayo sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga eroplano ng kargamento. Samantala, ang proyekto ay nasa proseso ng pagsasapinal.
