Юный техник, 2000 № 04 - Журнал «Юный техник»

«БУРАН» СНОВА НА РАБОТЕ. Для того чтобы системы высокого напряжения в электроэнергетике работали надежно, их довольно часто помещают в минеральное масло, так называемый сортол. Плохо только, что отработанное масло очень трудно утилизировать — при сгорании оно выделяет очень большое количество вредных веществ. Недавно проблему совместными усилиями решили металлурги Череповца. где сортол используется в электроплавильном производстве, и специалисты Центра космической техники. Они создали установку, в которой сортол полностью сгорает при температуре свыше 2500 °C. Говоря попросту, сортол теперь сжигают в двигателе космического корабля «Буран». Вот так космическая разработка приобрела вторую, земную, жизнь.

ЧТОБЫ ПЛАТИНА НЕ ИСПАРЯЛАСЬ. Этот драгоценный металл довольно часто используется в качестве катализатора при производстве кислоты и некоторых других химических соединении. При этом зачастую получается, что часть платины попросту испаряется, исчезает безвозвратно. Чтобы уменьшить потери драгоценного металла, сотрудники Института катализа Сибирского отделения РАН предложили заменить четвертую часть платины иными соединениями, не нарушая технологии производства. Таким образом, химические предприятия могут ежегодно экономить до 200 кг платины каждое. Первая модифицированная установка уже начала работать на Невинномьюском химкомбинате, где производится азотная кислота.

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…

Корабль садится на планету

По радио передали сообщение о завершении испытания нового разгонного блока «Фрегат» для отечественных ракет-носителей. Самым интересным мне показалось упоминание о надувном тормозящем щите. Не могли бы вы рассказать о нем подробнее? Как вообще в будущем собираются конструкторы решать проблему посадки космических кораблей? Неужто так и будут спускать их на парашютах?..

Иван Веретенников,

г. Самара

Еще Генеральный конструктор первых советских спутников и космических кораблей типа «Восток», «Восход» и «Союз» С.П.Королев сердился: — Кончайте летать на «тряпках»!

Неужели нельзя придумать что-нибудь другое?..

«Тряпки», то есть парашюты, Королев не любил, пожалуй, оправданно.

Казалось бы, система отработанная, надежная, удобная — ведь парашюты в сложенном состоянии занимают весьма немного места. Однако она не лишена и недостатков. Начать хотя бы с того, что космонавт-испытатель В.М. Комаров погиб на первом «Союзе» именно из-за того, что при посадке парашютная система не сработала должным образом. Еще на орбите корабль волчком закрутило вокруг продольной оси, и парашюты при посадке так и не расправились…

Кроме того, парашюты довольно чувствительны к изменениям погоды — при сильном ветре капсулу с космонавтами может занести невесть куда и посадка может оказаться отнюдь не мягкой. Так, при посадке американского аппарата «Джемини-3» он врезался в воду со скоростью 30 км/ч.

Хорошо еще, что в воду! Но все равно астронавтам В.Гриссому и Дж. Янгу пришлось не сладко.

А наших космонавтов В.ГЛазарева и О.Г.Макарова на «Союзе-18-1» в апреле 1975 года едва не унесло за границу. При старте нештатно сработала третья ступень ракеты-носителя, и космонавтам пришлось приземляться в аварийном режиме. Аппарат приземлился в труднодоступной местности Горного Алтая, почти на самой границе с Китаем. И космонавтам пришлось померзнуть всю ночь, пока до них добиралась поисково-спасательная группа.

В.Д.Зудова и В.И.Рождественского парашюты при аварийной же посадке занесли в холодные воды озера Тенгиз. Дело было в октябре того же 1975 года, вода представляла собой ледяную кашу, и промокших космонавтов удалось лишь чудом вызволить из капсулы, опрокинувшейся вниз выходным люком.

В общем, примеров оказалось достаточно, чтобы понять: парашюты — не самая лучшая посадочная система.

Впрочем, сегодня обычные парашюты стали другими. Большинство спортсменов, десантников пользуется ныне парашютами типа «летающее крыло», которые позволяют совершать управляемый спуск. Опытному парашютисту не составляет особого труда приземлиться даже на заранее выбранный «пятачок» не более метра в диаметре.

Хорошо бы такую точность обеспечить и космическим спускаемым аппаратам. Первый эксперимент такого рода уже проведен. В 1998 году свободный испытательный полет в атмосфере совершил бескрылый летательный аппарат Х-38, своего рода прототип аварийной спасательной шлюпки для международной космической станции «Альфа». Полет был беспилотным, поскольку его главной задачей была, по заявлению НАСА, проверка характеристик и работы парашюта-крыла, которым снабжен аппарат.

Х-38 был сброшен с бомбардировщика V-52 на высоте примерно 7000 м. Как и планировалось, парашют-крыло раскрылся через несколько секунд после отделения аппарата. Весь спуск занял около 9 минут и завершился на базе ВВС Эдвардс. Аппарат благополучно приземлился на свои специальные лыжи, которые используются на нем вместо колесного шасси.

Х-38 не имеет собственных двигателей и представляет собой летательный аппарат с несущим корпусом. Иными словами, его корпус за счет своей аэродинамической формы создает подъемную силу и позволяет планировать в атмосфере. Приземление нового аппарата будет проходить фактически так же, как и у нынешних американских кораблей многоразового использования. Надувное же крыло может быть использовано как запасной вариант приземления, когда поблизости не окажется полосы нужных размеров.

Готовый к эксплуатации спасательный аппарат планируется разместить на международной космической станции в 2003 году. Пристыкованный к ней снаружи, он будет использоваться для экстренной эвакуации экипажа при чрезвычайных ситуациях, когда не будет времени дожидаться прилета «Шаттла».

Роль Х-38, который может принять на борт до 7 человек, особенно возрастет с ростом размеров станции и численности ее экипажа. А на ранних этапах работ в качестве спасательной «шлюпки» будет выступать пристыкованный к ней российский космический корабль «Союз».

Наши же специалисты совместно с немецкими исследователями решили пойти несколько иным путем. В феврале 1999 года с космодрома Байконур была запущена ракета-носитель «Союз-У» с новым разгонным блоком «Фрегат» и макетом спутника, необходимым для проведения его летных испытаний.

Схемы приземления космических кораблей

Посадка спускаемого аппарата космического корабля «Союз».

Посадка «Бурана».

Так выглядит посадка Х-38.

Приземление космического корабля с помощью надувного экрана.

Посадка «на хвост» была опробована советскими авиаконструкторами еще до войны…

Так, возможно, будет выглядеть посадка космолета в XXI веке.

«Фрегат» — по существу четвертая дополнительная ступень, которая позволяет уже в ходе орбитального полета по командам с Земли с помощью своего собственного жидкостного реактивного двигателя переместить спутник, корабль или иную полезную нагрузку с одной орбиты на другую. Это и было продемонстрировано в ходе испытаний.

Выполнив программу полета и произведя необходимые маневры для выхода на траекторию снижения, аппарат вместе с макетом полезной нагрузки пошел на посадку. Она тоже была не совсем обычной. Российские инженеры из НПО имени Лавочкина и специалисты германского концерна «Даймлер-Крайслер азроспейс» впервые испытали в реальных условиях уникальную технологию защиты космических кораблей от сгорания в плотных слоях земной атмосферы.

В тот момент, когда корабль входит в плотные слои атмосферы и начинает разогреваться, его обволакивает надувной кокон из специальной термостойкой пленки. «Кокон» этот выполняет сразу две функции. Во-первых, прикрывает непосредственно сам корпус корабля, не позволяя ему перегреваться. Во-вторых, служит аэродинамическим тормозом, замедляя движение аппарата в атмосфере.

И парашюты, и крылья, в том числе надувные, нужны для того, чтобы погасить при посадке скорость космолета. А для этого есть и другие способы.

В марте 1999 года американская компания «Ротари Рокет», которую возглавляет известный специалист по аэрокосмической технике Гарри Хадсон, продемонстрировала опытный образец оригинального 135-тонного двухместного космического корабля многоразового использования.