Daugkartinis erdvėlaivis

Straipsnis iš Enciklopedijos Lietuvai ir Pasauliui (ELIP).
(Nukreipta iš puslapio Space Shuttle)
Peršokti į: navigaciją, paiešką
Pirmasis startas
JAV Space Shuttle programos erdvėlaiviai, bei paskutinieji jų tarnavimo metai

Daugkartinis erdvėlaivis, oficialiai vadinamas kosminio transportavimo sistema, yra amerikiečių daugkartinio naudojimo pilotuojamas kosminis laivas. Jis buvo kuriamas kaip pigi, dažnai naudojama kosminio transporto priemonė. Šios viltys nepasiteisino: nors laivas ir sėkmingai naudojamas, jo skrydžiai brangesni nei įprastinių vienkartinio naudojimo raketų skrydžiai. Panašų erdvėlaivį (Buran) buvo sukūrusi ir Sovietų Sąjunga, tačiau apleido šį projektą jau po pirmo bandomojo skrydžio.

Turinys

Programos pradžia

Amerikiečiams sėkmingai nuskridus į Mėnulį, nebebuvo reikalo toliau įrodinėti kapitalistinės santvarkos pranašumus prieš socialistinę, todėl kosminių tyrimų finansavimas buvo staigiai ir ženkliai sumažintas [1]. Pinigų neužteko netgi paleisti paskutiniosioms dviem Saturnas V raketoms, kurios jau buvo pagamintos. Buvo atsisakyta planų daug nelaukiant siųsti astronautus į Marsą ir kitas planetas, kol kas apsiribojant artimuoju kosmosu. Tam pirmiausia reikėjo efektyvaus ir kiek galima pigesnio laivo.

Buvo manoma, jog Shuttle bus daug efektyvesnis bei pigesnis jei jis skris labai daug kartų. Todėl kuriant šią sistemą kartu buvo atsisakyta tolimesnės kitų žmogui tinkančių raketų, kurias Amerika tuo metu turėjo, gamybos ir naudojimo. Projekto išvakarės daugkartinis erdvėlaivis tapo iš esmės vienintele rimta kosmine programa, suvartojančia daugumą sumažintų lėšų. Pavyzdžiui, dėl užtrukusių Shuttle projektavimo darbų amerikiečiai prarado anksčiau paleistą Skylab stotį, kurios nebebuvo kaip pasiekti bei pakelti į aukštesnę orbitą. Nebeprižiūrima stotis nukrito.

Pirmasis Shuttle skrydis įvyko 1981 metais ir buvo taip pat pirmasis pilotuojamas amerikiečių skrydis po 1975 metais vykusio Sojuz-Apolon kosminių laivų susijungimo orbitoje eksperimento. Jis buvo sėkmingas.

Konstrukcija

Transportavimas į starto vietą
Pilotų kabina

Daugkartinis erdvėlaivis kyla vertikaliai, paprastai nešdamas nuo penkių iki septynių astronautų (nors yra skridę ir aštuoni). Jis gali pakelti į orbitą iki 29 700 kg krovinį, bei prireikus parvežti krovinius iš orbitos (nors pastarosios galimybės prireikia retai). Atlikęs savo misiją, šis sparnus turintis kosminis laivas nusileidžia kaip sklandytuvas. Laivas gali būti eksploatuojamas iki 10 metų ir per tą laiką atlikti ne daugiau kaip 100 skrydžių. Jis visada turi būti pilotuojamas ir negali skristi automatiškai, be įgulos.

Daugkartinio erdvėlaivio sistemą starto metu sudaro pats erdvėlaivis, du išorėje montuojami kieto kuro varikliai ir didelis degalų bakas, maitinantis tris erdvėlaivyje esančius variklius. Kieto kuro varikliai vėliau nusileidžia su parašiutais, erdvėlaivis grįžta kaip sklandytuvas, taigi vienintele stambia vienkartine dalimi lieka palyginus nebrangus degalų bakas. Tačiau parengimas naujam skrydžiui reikalauja daug darbo. Pavyzdžiui, varikliai kiekvieną kartą išimami, išardomi ir iš naujo perrenkami. Daug dėmesio reikalauja ir apsauginė danga, sauganti laivą nuo sudegimo dideliu greičių įeinant į atmosferą. Didelės darbo sanaudos bei tai, jog dėl įvairių nenumatytų problemų Shuttle skrenda daug rečiau nei buvo planuota jį kuriant ir sąlygoja dideles eksloatavimo išlaidas. Parengti Space Shuttle naujam skrydžiui tik tris kartus pigiau nei jį visai iš naujo pagaminti[2].

daugkartinis erdvėlaivis gali tekti nusileisti ne ten, iš kur jis paprastai kyla. Laivas nugabenamas atgal į starto vietą ant tam skirto transportinio lėktuvo viršaus. Nusileidimo takai yra sutarti ir numatyti įvairiose pasaulio vietose.

Katastrofos

Iš viso buvo pagaminti penki tokie laivai. Du iš jų sudužo, abu kartus žūvant visai septynių žmonių įgulai.

Challenger

1986 metais ervėlaivis „Challenger“ sudužo starto metu, kuomet iš nesandariu tapusio išorinio kieto kuro variklio išsiveržusios karštos dujos sugadino kylantį laivą. Paaiškėjo, jog šių variklių sandarinantys žiedai nukritus temperatūrai žemiau maždaug 11 °C praranda elastingumą ir nebeužtikrina sandarumo. Tai rimtai apribojo vėlesnių skridimų tvarkaraštį, nes teko atsižvelgti į aplinkos temperatūras.

Columbia

2003 metais erdvėlaivis „Columbia“ sudegė grįždamas į atmosferą, nes prieš tai kilimo metu nuo degalų bako atplyšęs termoizoliacinės medžiagos (putų) gabalas trenkėsi į laivą ir sugadino apsauginę dangą. Nors tokie gabalai laivą buvo kliudę jau anksčiau, „Kolumbijoje“ nebuvo jokios įrangos nei deramai korpusui apžiūrėti, nei prireikus jam pataisyti. Po šios avarijos visa tai buvo sukurta, ir vėlesni skrydžiai tapo saugesni.

Erdvėlaivio saugumas

Kol erdvėlaivis nepakilo, net ir jau veikiančius jo variklius galima išjungti ir startą atidėti. Tačiau išorinių kieto kuro greitintuvų, sykį juos uždegus, užgesinti nebegalima. Įjungus išorines raketas, erdvėlaivis jau turi kilti iki kosmoso.

Visos ankstesnės amerikiečių pilotuojamos raketos turėjo avarinio gelbėjimosi sistemas. Pirmuosiuose daugkartinio erdvėlaivio reisuose, kurių įgulą sudarė tik du astronautai, taip pat buvo įrengtos katapultos, kuriomis buvo galima gelbėtis tiek kylant, tiek ir leidžiantis. Tačiau sėkmingai katapultuoti septynis astronautus pasirodė neįmanoma, ir vėliau ši gelbėjimosi įranga buvo apskritai išmontuota. Šiuo metu iš erdvėlaivio įmanoma tik iššokti su paprastu parašiutu, kas gali padėti jei jis lėtai sklendžia atmosferoje dar valdomas, tačiau be galimybės sėkmingai nutūpti. Kylant, kai greičiai dideli, tai negali padėti.

Jei kylant kas nors vyksta ne taip, laivas gali vos pakilęs apsisukti ir grįžti, tačiau toks manevras laikomas pavojingu ir nė karto nebuvo mėgintas. Laivas taip pat gali nusileisti iš esmės bet kuriame dideliame oro uoste. Nutūpti be tako ar ant vandens jis negali.

Po abiejų katastrofų vėlesni reisai buvo ilgam nutraukiami, aiškinantis ką reikia pakeisti jog avarija nepasikartotų. Šiais tarpais Amerika neturėjo jokio savo kosminio laivo ir savo kosminėse programos buvo priklausoma nuo Rusijos.

Ateitis

Šiuo metu nustatyta galutinė Shuttle programos data (2010 metai), po kurios šių laivų toliau naudoti neplanuojama. Kurį laiką buvo ketinama jį pakeisti dar modernesniu irgi daugkartiniu X-33, kuris nebūtų reikalavęs išorinių degalų bakų ar kieto kuro raketų. Jis būtų turėjęs neįprastą „skrendančio kūno“ pavidalą, kuomet, nesant sparnų, keliamąją jėgą sukuria pats korpusas. Tačiau šis projektas susidūrė su įvairiais sunkumais ir buvo atšauktas dar nepabaigus projektuoti. Pagrindinė problema ta, kad X-33 buvo tiesiog per sunkus (130 tonų). Galiausiai nutarta grįžti prie įprastesnės konstrukcijos tik kiek galima mažesnių raketų ir leisti jas serijomis po 2 ar vėliau po daugiau taip atskiriant įgulą nuo krovinio skrydžio per žemės atmosferą metu ir tokiu būdu labai padidinat saugumą. Be to praplečiamos galimybės, padidinamas lankstumas. Projektas pavadintas Project Constellation. Taigi daugkartinio naudojimo erdvėlaiviai ateityje nebeskaraidys. Nepasiteisino net jų planuotas pagrindinis privalumas: maža kaina. Be to jų saugumas nėra pakankamas ir galimybės palikti žemės orbitą, skristi toliau labai ribotos.

Šaltiniai

  1. http://history.nasa.gov/SP-4214/ch12-2.html
  2. http://www.nasa.gov/centers/kennedy/about/information/shuttle_faq.html
Daugkartinio naudojimo Erdvėlaiviai
American JAV Space Shuttle (1981-2011) programa
  • Enterprise (OV-101, atmosferiniai bandymai)
  • Pathfinder (OV-098, antžeminiai bandymai)
  • Columbia (OV-102, sudegė, įskridęs į Žemės atmosferą 2003)
  • Challenger (OV-099, sprogo 73 sek. po pakilimo 1986)
  • Discovery (OV-103, nurašytas pasibaigus JAV Space Shuttle programai)
  • Atlantis (OV-104, nurašytas pasibaigus JAV Space Shuttle programai)
  • Endeavour (OV-105, nurašytas pasibaigus JAV Space Shuttle programai)
Soviet Tarybų sąjungos Burano programa (1974-1993)


Vikiteka

Leidėjai

Kitur naudojant ar cituojant šį straipsnį, būtina nurodyti jo leidėjus.

Leidėjai: