Как посадить Space Shuttle из космоса

    В общем, небольшая оговорка: выступление будет всего 20 минут.

    Таким образом, у меня есть только время, чтобы дать вам приблизительное понятие о том, как устроена посадка.



    Если вы хотите летать на настоящем Шаттле, пожалуйста убедитесь, что вы прочитали инструкцию по применению. Кроме того, вам понадобится машина времени, так как последний шаттл приземлился более пяти лет назад.



    Теперь они обитают в музеях и никак не смогут взлететь. Тем не менее, я, как и все вы, последние пять лет нахожусь в состоянии отрицания этого факта. Особенно ты, Стив Фельдман. Так что, в моем мире шаттл до сих пор летает и мы просто будем использовать настоящее время для этого разговора.



    Итак, давайте начнем. Наша цель состоит в том, чтобы приземлиться на взлетно-посадочной полосе (далее — ВПП) в Космическом центре Кеннеди во Флориде, но давайте предположим, что теперь мы пролетаем по орбите над Южной Америкой со скоростью 27700 км [в час] в неверном направлении.





    Ну, мы не можем просто развернуться. Изменение направления на орбите требует сумасшедших энергетических затрат. Так что же нам делать?



    Ну…

    В принципе, ничего. Так получается, что Земля вращается, что означает, что Космический центр Кеннеди сам придет к нам, стоит только подождать.

    Так что на этом обороте, когда мы прилетим к Космическому центру Кеннеди, мы просто остановимся! Оно всегда так делает.



    Оказывается, что мы по-прежнему летим со скоростью свыше 27700 км/ч. Чтобы вы представляли насколько это быстро, ВПП, на которую мы собираемся приземляться имеет длину в 4500 метров. Это приблизительно 40-45 футбольных полей, в зависимости от того, что вы считаете футбольным полем.



    Это одна из самых длинных ВПП в мире, но при нашей текущей скорости, мы пролетим по всей ее длине всего за шесть десятых секунды. Мы могли бы добраться из Нью-Йорка в Лондон всего за 12 минут. Так что нам нужно затормозить. Сильно.

    Что ж, у шаттла отличные двигатели с кучей мощности, чтобы замедлить нас. Так давайте просто снова их запустим! Кхм… здесь становится… немного неловко. Понимаете, мы, как бы, остались без топлива. В нашу защиту скажем, что запуск, на самом деле, дорогое мероприятие. Вот эти два ускорителя по бокам, они сжигают 1,1 миллиона фунтов или пятьсот тысяч килограмм твердого топлива всего за две минуты, а затем мы просто выбрасываем их.





    Этот большой оранжевый внешний бак содержит еще 1,6 миллиона фунтов, или семьсот двадцать пять тысяч килограммов жидкого топлива для трех главных двигателей Шаттла, но после восьмиминутного пуска, они тоже опустели. Так что мы должны выкинуть и их. Пока!



    Всё, что у нас осталось — эти крохотные маневровые орбитальные двигатели, которые вместе производят менее 1% от тяги главных двигателей. Они не смогут замедлить нас со скорости 27700 км/ч, но есть одна уловка.



    На самом деле, нам не нужно тормозить так сильно. Если мы замедлимся всего на 360 км/ч то этого будет достаточно, чтобы начать падать в атмосферу, где сопротивление воздуха может сделать остальную работу.



    Таким образом, мы сжигаем топливо для схода с орбиты, что занимает около трех минут, используя орбитальные маневровые двигатели. После этого мы просто собираемся дрейфовать около получаса, прежде чем достигнем атмосферы. Но мы не можем войти в атмосферу задом-наперёд!



    Прежде всего, мы будем выглядеть смешно, НО что, возможно, важнее, сопротивление воздуха так велико, что в конце концов мы расплавимся. Тогда, мы задираем угол атаки до 40 градусов. Это угол между тем направлением, куда вас влечет скорость и тем, куда направлен нос корабля.



    При таком угле, наш легкоплавкий алюминиевый корпус может быть защищён с помощью более чем 20 000 кремниевых плиток, а также этими усиленными углерод-углеродными панелями на носу и переднем крае крыльев.



    Занимательный факт: поверхности орбитального аппарата, которые нагреваются, покрыты этими термическими пластинами, а также тканью из номекса, которая покрывает крылья и
    грузовые двери. Всё это совсем не похоже на обычный самолет, но ладно, вернемся к спуску.





    Итак, если все пойдет хорошо, мы должны соприкоснуться с первыми слоями атмосферы на высоте 122 км приблизительно в 8000 км от нашего места посадки.



    Это всё хорошо, но через несколько минут появляется некоторая проблема. У нас есть крылья! И крылья создают подъемную силу, и, по мере погружения в более плотный воздух, они генерируют столько подъемной силы, что мы вообще-то начнем снова подниматься и покидать атмосферу.



    Это не очень хорошо. Нам вообще-то нужно продолжать спускаться. Что ж, мы могли бы задирать нос еще выше… Это увеличило бы сопротивление и уменьшило подъёмную силу, но мы рискуем перегреться, превысить нагрузки или просто потерять контроль над орбитальным аппаратом.

    Итак, мы не можем изменить наш угол атаки, что означает, что мы не можем изменить сколько подъемной силы мы генерируем. Однако, мы можем изменить направление этой силы. Она не обязана быть направлена вверх.



    Если мы накренимся вправо или влево, мы можем направить нашу подъемную силу в сторону, а не вверх. Что ж, это фактически позволит нам контролировать скорость снижения. С более крутым углом крена, мы будем создавать меньше подъемной силы, направленной вверх, так что станем спускаться быстрее. Таким же образом, с небольшим креном, мы будем генерировать больше верхней подъемной силы, поэтому мы не будем падать так быстро.



    Но это поднимает интересный вопрос: как быстро мы хотим опускаться? По сути, вход в атмосферу — большая проблема распределения энергии. У нас есть много скорости и много расстояния для преодоления. Цель состоит в том, чтобы уменьшить скорость таким образом, чтобы преодолеть нужную дистанцию.

    Если мы замедлимся слишком быстро, мы не долетим до места посадки, а если мы затормозим слишком медленно, мы проскочим прямо мимо Космического центра Кеннеди и потерпим крушение в Атлантическом океане, что тоже плохо. Таким образом, мы выяснили, что для того, чтобы управлять спуском нам просто нужно изменить угол крена. Но как мы будем контролировать торможение (как быстро мы замедляемся)?

    Вспомните, в первую очередь мы замедляемся, потому что мы сталкиваемся с воздухом. Если мы хотим тормозить сильнее, всё что нам нужно — это всего лишь больше воздуха. И где же больше воздуха? Конечно, ниже в атмосфере — она становится плотнее по мере вашего спуска.



    Так что мы вроде как определили правильные инструменты для управления замедлением, потому что если мы накренимся сильнее, то мы будем опускаться быстрее, как вы уже знаете. Тогда мы скорее достигнем плотного воздуха, а плотный воздух поможет нам сильнее замедлиться.



    И наоборот, дать меньший крен, то мы не будем спускаться так быстро, поэтому мы будем дольше находиться в разреженном воздухе, что означает, что торможение будет происходить медленнее.

    Итак, остается всего одна проблема: нас начинает разворачивать. Угол крена не помогает так, как мы изначально надеялись. Поэтому NASA обратилось к своим инженерам. «Это очень серьезная проблема! Мы не можем взять и приземлиться в Панаме»!



    А инженеры ответили: «Ну, тогда просто поверните в другую сторону. Это ж не ракетостроение, и зачем вы тратите наше время, Стив»?



    Итак, получается вот такая S-образная кривая для спуска, но она работает. Поэтому, прежде чем идти дальше, давайте посмотрим, что мы узнали. Мы начали с маневра по схождению с орбиты, длящегося примерно три минуты. Затем мы дрейфуем к плотным слоям атмосферы и в процессе устанавливаем угол атаки в 40 градусов, чтобы тепловой экран мог защитить нас. Как только мы вошли в атмосферу, все контролируется углом крена. Если кажется, что мы перелетим полосу, то увеличиваем крен, и замедляемся быстрее. А если нам грозит недолет, то уменьшаем крен и замедление происходит не так быстро. А ещё если мы слишком отклоняемся от цели, нужно просто повернуть в другую сторону, совершая, так называемые, «балансирующие повороты». Так их называют в NASA.



    Это фото возвращения последнего Шаттла в ходе миссии STS-135. Кое-что интересное об этом свечении при вхождении: технически, это не огонь, хотя очень похоже. Это, на самом деле, горячий газ, который так горяч, что электроны отрываются от своих атомов и молекул, и они начинают светиться, этот мягкий оранжевый цвет. Это другое состояние материи, называемое плазмой, которое, даже если вы никогда не слышали о нём, вы видели его постоянно, в виде неоновых знаков, молнии, и самое главное — Солнце является большим светящимся шаром плазмы.



    Теперь, пока мы замедляемся, мы получаем меньше этой плазмы, и мы получаем меньше тепла, поэтому мы меньше беспокоимся о плавлении. Но мы всё больше и больше озабочены просто падением через воздух. Мы правда превращаемся из космического корабля в самолёт.

    Со скоростью в 13000 км/ч мы начинаем опускать нос, понижая наш угол атаки. Тогда при скорости в 2750 км/ч, мы переключаемся в совсем другой режим управления, называемый Управление Энергией в Терминальной Зоне, или TAEM.



    Теперь мы летаем как самолёт. Очень плохой самолет. У нас нет двигателей, но мы функционируем примерно как самолет. Мы задираем нос, чтобы контролировать нашу скорость спуска.

    Мы кренимся, чтобы повернуть, и у нас ещё есть эта штука, сбрасывающая скорость, которая может открываться и закрываться, чтобы помочь нам контролировать нашу скорость полёта.



    Также, до этого момента мы летели на автопилоте. Автопилот управляется пятью этими резервными компьютерами, каждый с целым мегабайтом памяти. Вы бы не смогли поместить туда даже одно фото с телефона, но Шаттлом он управлял довольно хорошо.



    Но при приближении к ВПП Командир берет на себя управление, этот режим называется CSS, т.е. Управление Рычагом-Штурвалом (не каскадные таблицы стилей). Тем не менее, Шаттл управляется машинно, на самом деле это означает, что компьютеры контролируют всё не останавливаясь. Даже во время CSS компьютер просто притворяется, что дал людям полетать, прямо как в рутинной жизни.



    Примечание: ни один пилот Шаттла не хочет, чтобы его называли вторым пилотом. Это просто оскорбительно. В общем, в левом сидении у нас сидит командир, который управляет полётом. А в правом кресле, у нас сидит пилот. И не летает.



    Я не совсем уверен, что NASA не сделали это, чтобы запутать СМИ, потому что срабатывает очень хорошо.

    Но вернёмся к ТАЕМ. TAEM проводит нас за осевую линию ВПП, а затем по этой воображаемой спирали, называемой Конусом Выравнивания Курса. Если всё прошло хорошо, мы будем выровнены с ВПП и будем планировать с высоты в 3000 метров.



    Конечно, будь мы на обычном авиалайнере, «планирование» означало бы трёхградусный путь снижения со скоростью около 255 км/ч, со скоростью снижения около 230 метров в минуту. Но у нас это не прокатит. У Шаттла короткие крылышки и большой, толстый, круглый нос.



    Его ласково называют летающим кирпичом.



    Астронавты NASA тренируются в модифицированном самолёте Гольфстрим II, который, чтобы моделировать неаэродинамичность Шаттла летает с выпущенными шасси и с двигателями на обратной тяге.





    Таким образом, нам понадобится спуск, чуть более подходящий для кирпича с углом наклона в 20 градусов, скоростью в 555 км/ч и со скоростью снижения более 3050 метров в минуту.



    Чтобы предоставить вам контекст, насколько это высокая скорость снижения 3050 метров в минуту, это примерно 190 км/ч. Это критическая скорость для скайдайвера в свободном падении.





    Очевидно, мы так не приземлимся, так что на высоте 600 метров, мы начинаем поднимать нос до состояния, называемого предпосадочным манёвром. Мы тратим энергию, которая у нас есть в виде скорости полёта в обмен на уменьшение нашей сумасшедшей скорости снижения. Шасси выпускаются на 91 метре.



    Мы дожидаемся последней минуты, так как шасси вызывают сильное сопротивление, и после их выпуска в полёте, их уже не поднять. Мы пересекаем ВПП всего в 8 метрах, скорость полёта падает как бешеная. Касание происходит при скорости в 410 км/ч, тормозной парашют развернут, нос постепенно опускается вниз.



    Всего через час и пять минут после нашего тормозного манёвра на обратной стороне планеты мы посадили Space Shuttle.

    … из космоса!



    Естественно. Откуда ещё вы бы его сажали?

    Я покажу вам, как это выглядит с точки зрения пилота, потому как лётчик, я думаю, что это самая крутая вещь в принципе.



    Конечно, никто из тех, кому я это показывал, не соглашается с тем, что это самая крутая вещь в истории, но я надеюсь, Стив согласится.

    Это ночная посадка STS-115. Мы летим вокруг Конуса Выравнивания Курса прямо сейчас. Мы смотрим через зрительный дисплей пилота. Это все вот эти мигающие зелёные цифры. Слева указана скорость полёта. У нас примерно 260-270 узлов. Справа указана высота. Сейчас мы идём ниже 8500 метров. Совсем скоро сверху, вы увидите восточное побережье Флориды появляющееся в поле зрения.



    Это огни к югу от Космического центра Кеннеди.

    В самом центре экрана есть квадрат с эдаким нечётким бриллиантом, исходящим из него. Этот бриллиант показывает наш курс. В общем, командир, по сути, сейчас пытается привести эту коробку на алмаз, и это позволит держать Шаттл на правильном пути снижения и по Конусу Выравнивания Курса. Кстати, эта коробка превратится в круг через некоторое время… Это не очень важно. Ну, это важно, но я не хочу объяснять, как. В нижней части, которая теперь исчезла, потому что управление открыто, судя по всему, здесь эта штука, там написано: CSS, и выше написано HDG, т.е. курс. Это Конус Выравнивания Курса, и справа есть горизонтальная линия с парой треугольников, указывающих на неё. Верхний треугольник изображает воздушный тормоз, где он сейчас находится. Он открыт примерно на семьдесят процентов, и нижний треугольник показывает, куда компьютер хочет его поставить, что совпадает в данный момент. Вы увидите, как он делает корректировки, по мере движения, и он сделает большую корректировку на 900-х метрах (незадолго до посадки).

    Вот ВПП появляется в поле зрения, и от 3000 метров. Я просто дам астронавтам говорить за себя, потому что мне кажется, это гораздо интереснее. Главный голос, что вы будете слышать — это пилот, говорящий с командиром во время посадки.



    Пилот (ПЛТ): «Корректирую.»
    Миссия Специалист 2: «След от закрылок.»
    ПЛТ: «Вот так вот, 9000».
    ПЛТ: «Еще два и два, выглядит подходяще».
    Командир (КДР): «Согласен».
    ПЛТ: «8000».
    КДР: «Слабый встречный ветер на палубе.»
    ПЛТ: «7000».
    ПЛТ: «Идёшь хорошо.»
    КДР: «Согласен».
    ПЛT: «6000».
    ПЛТ: «Хорошо, 5000. Мой радар в порядке, твой радар в порядке».
    КДР: «Согласен».
    ПЛТ: «Я посмотрю устройство отбора изображений и
    мы идём на 3… примерно 3000».
    КДР: «3000. Воздушные тормоза».
    ПЛT: "… воздушные тормоза перемещаются на, кажется, около 27".
    КДР: «Хорошо».
    ПЛТ: «Хорошо, 2000. Предпосадочный. Шасси готовы».
    КДР: «Вас понял, предпосадочный».
    ПЛТ: «Вижу тебя в предпосадочном. Вижу, ты чуть отстаёшь. Выглядит подходяще. 1000. Максимальная скорость 313. 400.»



    КДР: «Шасси выпущены.»
    ПЛТ: «А вот и шасси. Шасси движутся. Я вижу, как ты снижаешься на болл-баре. Можешь прибавить интерфейс, если ещё не прибавил. Показывает, что чуть-чуть высоко».
    КДР: «Согласен».
    ПЛТ: «Высоковато, есть сто футов. 255. Много энергии. Коррекция отличная. Есть 50. Вижу, нос поднимается. 30, 230. Хорошо, не слишком высоко, ещё не пора. Вот так вот. Есть 22, 10. Можешь начать опускать его. Вот так вот, 7, 6, 5, 4, 3. Касание. Есть парашют».



    КДР: «Гашу вращение».
    ПЛТ: «И я вижу, ты спускаешься на полуторах. Вниз на полтора. Вниз на полтора. Хорошо, касание».



    ВЕДУЩИЙ: Итак, вспомните: двигатели им недоступны, так что это один-единственный шанс на посадку. Я также хотел бы отметить, что это видео началась около трёх с половиной минут назад на 11 километрах. Это довольно типичная высота полета для авиалайнера. Так что представьте капитана вашего самолёта, говорящего: «Дамы и господа, мы начинаем наше начальное снижение в Филадельфию (или куда-нибудь). Мы будем на земле в ближайшее время».

    И под «ближайшим временем», он имеет в виду три с половиной минуты. Но Шаттл летал именно так, и вот и все.

    Спасибо.



    [Спасибо! — Брэт]


    Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

    Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
    ua-hosting.company
    814,87
    Хостинг-провайдер: серверы в NL / US до 100 Гбит/с
    Поделиться публикацией

    Комментарии 63

      +9
      … или пройти обучающую миссию в KSP, там есть такой сценарий
        +1
        Наиболее аутентично и впечатляюще посадить шаттл (или пристыковать к МКС) в симуляторе Space Shuttle Mission 2007. К сожалению симулятор устарел, все приборные панели в кабине только 2D. Но в данный момент разрабатывается современная версия симулятора с кликабельной 3D кабиной, жаль только очень медленно…
          0
          Но в данный момент разрабатывается современная версия симулятора с кликабельной 3D кабиной, жаль только очень медленно…

          А разве этот проект не умер?
            0
            Нет, медленно продвигается. Ооочень медленно…
            P.S. После долгой болезни умер один из участников проекта. Но оставшиеся пишут, что не намерены бросать разработку. Периодически выкладывают краткие отчеты со скриншотами.
          0
          Или в X-Plane, там есть шаттл по дефолту. Насчёт уровня проработки я не уверен, но летает как кирпич, эта деталь им удалась.
          0
          А шасси никак не резервируются? Например компьютеров целых 5 штук, да и остальных систем наверное по нескольку, а шасси? Если хотябы одно не выйдет — посадки не получится?
            0
            У шасси вес больше. В миссиях шаттлов случались повреждения пневматиков (шин), к счастью, это не приводило к авариям.
            +7
            Я ещё понимаю, когда вижу на хабре статьи через неделю после их появления на каком-нибудь hackaday, но через три года!.. За это время этот видос посмотрели уже наверное все. И даже успели выучить английский те, кто его не знал.
              +11

              Это даже не перевод, а расшифровка русского перевода видео с ютуба, причем слово в слово.

                +23
                Я вижу, автор поста даже не удосужился перевести даты: «последний шаттл приземлился более пяти лет назад»… (хотя тут не поспоришь, действительно *более* пяти лет назад). Даже банально шутки не адаптировали для текста: «Оно всегда так делает» — *что* оно всегда так делает? И не оно, а он. А пофиг, и так сойдет (с). Ведь главное это реклама в конце.
                  +5
                  от транскрипции переговоров в конце текста вообще кровь из глаз. это не перевод, это я даже не знаю что :)
              +2
              Таким образом, мы сжигаем топливо для схода с орбиты, что занимает около трех минут, используя орбитальные маневровые двигатели. После этого мы просто собираемся дрейфовать около получаса, прежде чем достигнем атмосферы. Но мы не можем войти в атмосферу задом-наперёд!
              Астронавт Майк Маллейн в своей книге «Верхом на ракете. Возмутительные истории астронавта шаттла» описывает маневр RTLS, когда шаттл должен был бы лететь хвостом вперед, конечно, не а атмосфере:
              «Дискавери», запрет возврата». Это закрылось окно возможностей для аварийного возвращения к месту старта (Return to Launch Site, RTLS). Теперь мы были слишком далеко от Флориды и двигались слишком быстро, чтобы можно было вернуться и приземлиться на полосе Центра Кеннеди. Если двигатель откажет, нам придется лететь вперед. Всех нас это устраивало. Никто не хотел возвращаться к месту старта. Это было неестественное с физической точки зрения действие. При выборе такого аварийного режима шаттл должен был совершить разворот по тангажу в виде обратной петли и таким образом взять курс в сторону Флориды. Однако потребовалось бы несколько минут, чтобы погасить нашу скорость в восточном направлении – несколько тысяч миль в час, – так что, по существу, мы летели бы над Атлантикой хвостом вперед. В итоге получился бы летательный аппарат массой в миллион фунтов на высоте в 50 миль и с нулевой скоростью! После этого мы начали бы медленно разгоняться в сторону нашей цели, Флориды, лежащей в 740 километрах от нас. Эксперты клялись, что это будет работать, и Майк и Хэнк отрабатывали процедуру RTLS на тренажере тысячи раз, но никому не хотелось первым испытать ее в полете.
                +2
                У шаттла наблюдается только одно значительное преимущество в сравнении с классическими ракетами — он может вернуть из космоса довольно тяжелый спутник. Всё остальное — недостатки: дорого и небезопасно.
                  +4
                  Не нужно писать ерунду, и демонстрировать свое невежество. Информация о научных и технологических достижениях, достигнутых в ходе программы «Space Shuttle», доступна публично, описана миллионом всевозможных публикаций, и существует даже в переводе на русский (для «диванных знатАков-ИСКпертов», которые, как правило, on English не читают).

                  Чего стоят одни только миссии по сервисному обслуживанию телескопа «Hubble»?! А то, что «Space Shuttle» вывели в космос в 4 (или 5? Подзабыл, лень искать) больше народу, чем старая королевская «семерка» (даже под новыми названиями)?

                  Вдобавок, «Space Shuttle» стал первым космическим кораблем, построенным человеком. Остальные КА (даже «Apollo», летавшие к Луне), являлись/являются не более, чем крохотными капсулами, в которых люди едва помещаются (чтобы это понять, достаточно самому побывать внутри макета командного модуля «Apollo», ну, или «Союза»).

                  А на счёт «небезопасно»: полеты в космос являлись, и еще долго будут являться небезопасной вещью, и пока с этим ничего не поделаешь. Безопасно только писать ерунду, лежа на диване (но в нынешней России и это уже перестало быть безопасным, если пишешь ерунду про Кадырова :) ).
                    +2
                    Информация о научных и технологических достижениях, достигнутых в ходе программы «Space Shuttle», доступна публично, описана миллионом всевозможных публикаций


                    Никто не спорит с тем, что шаттл летал в космос и сделал много полезного.
                    Речь о том, что затратив такие же ресурсы на стандартные ракеты, можно было бы добиться бОльших достижений и с бОльшей безопасностью. Собственно, в NASA это уже поняли и перешли с шаттлов обратно на ракеты.

                    Чего стоят одни только миссии по сервисному обслуживанию телескопа «Hubble»?

                    С помощью обычных ракет чинят и обслуживают МКС, а она посложнее Хаббла ;)

                    А на счёт «небезопасно»: полеты в космос являлись, и еще долго будут являться небезопасной вещью

                    Обе аварии шаттла, и Челленджер и Колумбия, произошли именно из-за «самолетной конструкции». Обычные пилотируемые корабли, в случае таких ситуаций, спасут жизни экипажа. Случай Колумбии, по хорошему, почти исключен на обычном спускаемом аппарате.
                      +1
                      У МКС есть стыковочные шлюзы. А вот в Хаббл их как-то не догадались встроить. Хотел бы я посмотреть на выпрыгивание из Союза к Хабблу. :)
                        –1
                        Можно и выпрыгнуть — для того и есть вариант с использованием посадочного люка на БО, им и пользовались до появления ССВП. Разве что при таком варианте на корабле нужно добавлять достаточно жесткий манипулятор для механической связи. Хотя, при таком варианте вина была бы скорее конструкторов Хаббла, что не предусмотрели потенциальной возможности стыковки
                          +1
                          Помимо этого надо ещё кучу всего добавлять, что уже сделает из Союза не совсем Союз. Плюс соотношения масс нужно учесть и сложности с маневрированием. Плюс на кой ляд кто-то бы вообще догадался в не предназначенный для жизни аппарат стыковочный люк встраивать? Ну и вообще, я просто оставлю это здесь:

                            0
                            Вообще то изначально система стыковки и не подразумевала возможности перехода, она осуществляла только сцепку. Совместили стыковку и внутренний переход только в 1969. Поэтому не совсем понятно, какая разница, обитаемый аппарат или нет, если не планируется осуществлять переход, а потому и люк не нужен.

                            Насчет картинки — а зачем вы ее добавили? Размеры и так известны. Кстати, было бы логичнее добавить на картинку то, что вы упустили — манипулятор. Хоть штатный для Хаббла (15м), хоть специальный, которым осуществлялся бы захват Атлантиса Индевором в случае аварии первого. В любом случае пришлось делать вспомогательные манипуляторы, но это же не делало Шаттл «не Шаттлом»

                            Речь не о том, что внутри Шаттла конечно удобнее ремонтировать, а в том, что при проектировании Хаббла изначально не заложили альтернативных методов, хотя миссий по обслуживанию было много, если не изменяет память 5. То есть судьбу телескопа намертво связали именно с Шаттлом. Как по мне — так альтернативу обязаны были вводить как резерв, так как удовольствие не из дешевых, страховка тут не лишняя
                        0
                        Основные модули МКС тоже выводил шаттл, потому что настолько объёмую нагрузку Протоны не тянут. Даже сейчас в американских модулях пространства больше, чем в российских. Шаттл делал то, что наши ракеты не могли и не могут до сих пор.
                          0
                          наши ракеты не могли и не могут до сих пор.

                          Вы забываете, что "Энергия" — тоже "наша" ракета, и она может это всё, да ещё и с челноком впридачу — просто оказалось, что нет спроса никому нафиг не надо столько металла на орбиту выводить.

                            0
                            нафиг не надо столько металла на орбиту выводить

                            Вы смеётесь? Туристов, желающих попасть на орбиту, наберётся на целый орбитальный поезд! Энергия по экономической эффективности и надёжности была не лучше шаттла и вымерла вместе с ним. Ваш же пример опровергает тезис о том, что «простые» ракеты дешевле и лучше шаттла.
                              0
                              Туристов, желающих попасть на орбиту, наберётся на целый орбитальный поезд!

                              И? На орбиту Ваш "поезд туристов" вывести не проблема. Только нужно помнить, что ближайший "вагон-ресторан" и "вагон-туалет" — на МКС ;)


                              Ваш же пример опровергает тезис о том, что «простые» ракеты дешевле и лучше шаттла.

                              Это как же он опровергает? (Только пожалуйста не отвечайте "чем грузины")

                            0
                            «Основные» — это какие, если не секрет? Основной там один, хотя это и не так ясно на первый взгляд, а именно УМ.

                            Вывести большой модуль не самая большая проблема для создания станции, хотя конечно и стоит затрат на разработку подходящего носителя. Сложнее всего создать именно «узел», чтобы уйти от линейной конструкции
                            0

                            Американский сегмент МКС такой крутой благодаря шаттлам) Можно выводить все что влезет в отсек, не заморачиваясь одноразовым обвесом для автономного полета и стыковки, который накладывает огромные ограничения на компоновку модуля, и усложняет его (привет "Науке"). Один из кейсов, где проявляются уникальные возможности схемы.

                              0
                              одноразовым обвесом для автономного полета и стыковки

                              Стыковочный узел нужен что так что так, а стыковку нафиг — вывел модуль примерно в окрестности станции, а дальше манипулятором его.

                                0
                                Двигательная установка с системой навигации отжирает довольно много места, а стыковочный узел в случае с Шаттлом превращается в «любое совместимое крепление», вплоть до «привинтить болтами разрозненный набор деталей». Весьма характерный пример — система электроснабжения МКС. Благодаря Шаттлам это легкая и изящная ферменная конструкция. Без Шаттла это был бы набор состыкованных модулей.
                                  0

                                  Так я и говорю: нафиг систему навигации; двигательую установку — в отстыковываемый блок (тот самый "буксир"). Не нужны крылья, не нужна кабина экипажа, не нужна теплозащита, не нужны маршевые двигатели. Нужен чисто обтекатель для преодоления зоны скоростного напора. Дальше подлетает тот самый "буксир" (грубо наводящийся по командам радарной станции с Земли, точно — по командам с МКС), приводит модуль чисто в район станции, манипулятором к ней подтягивается и привинчивается на место (тем же Фёдором или космолазами).

                                    0
                                    Шаттл проще и лучше совместим с людьми. А так-то в принципе да, роботы в космосе справляются лучше. Отчасти поэтому созданный «для людей» в 70-х Шаттл с позиций 2020 года выглядит не очень интересно. Но роботам собственно и МКС не нужна. Вообще пилотируемая космонавтика в таком направлении развития — это тупик где в лучшем случае роботы «возят» туристов-людей.
                                  +1

                                  Дьявол в деталях.


                                  Даже если у нас есть манипулятор, благодаря которому можно выкинуть из стыковочного узла механизмы выравнивания и стягивания, сделать его больше, и немного упростить управление, модуль должен оказаться очень близко к станции, при этом не вращаясь и с околонулевой относительно нее скоростью.


                                  Возьмём обрубок Прогресса, прицепим к модулю и полетим, скажете вы. Да, так можно, но только с очень маленькими вещами. На чем-то большем как минимум придется размещать ДПО в паре мест, чтобы иметь возможность перемещаться линейно с высокой точностью, а не закручиваться каждый раз, когда "тягач" на одном конце, далёком от центра масс, попытается выдать импульс чтобы сбросить пару м/с скорости перпендикулярной продольной оси модуля. А в реальности ещё и достаточно много топлива, не говоря уже о том, что сам "буксир" отнимает объем.


                                  Очень хорошо на Cygnus-ах можно рассмотреть, чем это оборачивается для простой бочки модуля. Ну или таки глянуть на штуки, которые выводили именно спецверсиями Прогрессов, и подумать, почему они подозрительно небольшие, и слабо изменяют общий габарит и центровку корабля.

                                0
                                Речь о том, что затратив такие же ресурсы на стандартные ракеты, можно было бы добиться бОльших достижений и с бОльшей безопасностью. Собственно, в NASA это уже поняли и перешли с шаттлов обратно на ракеты.

                                Дорогие «квасные ура-патриоты» и «ненавистники проклятых пиндосов»: прежде всего, хочу заметить, что программа «STS» не была прекращена или досрочно свёрнута, как многие тут пишут или намекают (лучась злорадством). Нет, эта программа была успешно, «штатно» завершена, израсходовав отпущенное на нее финансирование и ресурсы, продлившись почти 40 лет (из них более 30 «космических» лет — с 12 апреля 1981 года по 8 июля 2011 года). Кстати, в плане «катастрофичности», в сравнении с советской программой, «STS» не является каким-то особым «рекордсменом» (разве, что, по числу погибших астронавтов): и там, и там — по две катастрофы с человеческими жертвами. Если бы в советские капсулы, ограниченные габаритами термоядерных боеголовок середины 60-х, можно было набить больше космонавтов, то и советских жертв было бы больше (а набили бы обязательно, для установления «рекордов»).

                                Речь о том, что затратив такие же ресурсы на стандартные ракеты, можно было бы добиться бОльших достижений и с бОльшей безопасностью. Собственно, в NASA это уже поняли и перешли с шаттлов обратно на ракеты.
                                Нет, нельзя. Вы опять пишете абсолютную ерунду, основываясь лишь на высосанном из пальца мнении. Более того, дело Space Shuttle, «космических самолетов» и многоразовых кораблей, живет и процветает, достаточно просто вспомнить Boeing X-37 и активно разрабатываемый SpaceX «Starship».
                                «Шаттлы» совершили множество миссий, которые СССР, проигравший космическую гонку, и «осиротевший» после нелепой смерти Королёва, просто физически не мог бы повторить —
                                какие бы деньги не «влили», и какие бы секреты не украли.

                                Если вам так уж хочется привести пример чрезвычайно дорогостоящей и абсолютно бесполезной космической программы — ткните тогда пальцем в советский проект «Буран-Энергия». Вот где «народные денюжки» в буквальном смысле слова были «закопаны в землю» и «развеяны по ветру».

                                Обе аварии шаттла, и Челленджер и Колумбия, произошли именно из-за «самолетной конструкции».
                                Опять пишете полнейшую ерунду, показывая абсолютное незнакомство с предметом. И этих аварий можно было-бы либо избежать, либо предотвратить гибель людей, чего не случилось исключительно из-за «головотяпства» некоторых людей в руководстве NASA (но которые практически не понесли никакой ответственности за это). Обе катастрофы «разжеваны» детально; доступны кучи исторических обличающих документов, даже кинофильмы сняли (и на русский, вдобавок, перевели). Но хабровским диванным «искпертам» «по-барабану» — на все есть лишь категоричный и абсолютно бездоказательный ответ «чем грузины!»…

                                Честно говоря, мне уже расхотелось вам что-то доказывать, ибо это, видимо, попросту невозможно.
                                  0
                                  Головотяпство есть всегда — но для того и делают правильные конструкции. Например, автомобили с ремнями и подушками безопасности. Или космические корабли с движками аварийного спасения на взлёте и возможностью «баллистической» траектории на посадке. И ведь все это понимали ещё в до-шаттловые времена, но шаттл, продукт уродливой военной мысли, совмещает функции грузовика (ненужные, по сути) и паксовоза. И совмещает плохо, дорого и опасно. Сделано это, конечно, для многократного использования главных двигателей. Но цена вопроса, мягко говоря, великовата… это не фальконовские проценты лишнего топлива, это целый грузовик, возящий «воздух».
                                    0
                                    функции грузовика (ненужные, по сути)

                                    А скрипач не нужен, родной. Он только лишнее топливо жрёт.
                                +5
                                Все эти достижения можно было сделать и с помощью ракет. А большой дом на орбите — с помощью тяжелых ракет. Единственный плюс — возврат на Землю тяжелой нагрузки. Всё остальное экономически неэффективно, что и стало причиной отказа от этой программы.
                                Но соглашусь с тем, что кто не рискует, тот не…
                                Опоздал с ответом…
                                  0
                                  Ну справедливости ради стоит вспомнить что когда обнаружилась проблема с зеркалом хаббла — рассматривали вариант спустить его с орбиты, починить и запустить заново! Естественно при помощи шаттла. Обычными ракетами такое просто невозможно. Так что возможность вернуть с орбиты спутник это очень круто, а уж как военные этой возможности рады были…
                                    0
                                    Поэтому я был против полного сворачивания программы Шаттл. Просто ее надо было оставить для таких экстраординарных случаев.
                                    Кстати можно сделать менее дорогой вариант для таких случаев — беспилотный челнок.
                                      0
                                      Vlad800, вас нагло обманули, «программа Шаттл» не была «свёрнута», «полно» или «аварийно»! Программа «прожила» полностью весь свой срок (даже чуток «пережила»), без учёта, «за» или «против» будут «диванные искперты с хабра».
                                      0
                                      Справедливости ради, нужно было хоть что-то придумать для оправдания ненужной, по сути, системы. Отсюда и идеи «а давайте хоть что-нибудь спустим».
                                      0
                                      Глядя на то сколько стоили запуски ракет до Маска и сколько денег пожирает SLS, у меня возникает сильное ощущение что первопричина проблемы была отнюдь не в конструкции Шаттла :). Тем более что конструкция вполне поддавалась дальнейшему удешевлению, просто на соответствующую разработку были нужны деньги, которых не давали (гонка за минимизацией расходов в короткой перспективе а не в длительной).

                                      Единственный плюс — возврат на Землю тяжелой нагрузки.

                                      Еще ремонт на орбите, возможность собирать любые конструкции из «набора запчастей» а не самоходных цельных модулей, большие экипажи на время монтажа систем и самые «мягкие» условия для астронавтов из всех существовавших космических систем: на Шаттле человек мог лететь практически без специальной подготовки, что позволяло (в теории) затащить для обслуживания / установки любой железяки любого инженера / ученого.
                                        0
                                        Идея возить людей комфортно хороша. Но зачем для этого аппарат сухого веса 78 тонн?
                                        Ремонт на орбите — как раз и убил идею шаттлов. Потому что не нужен.
                                        Спутники стали вдесятеро легче, вдесятеро дешевле и жили вдесятеро дольше, чем ожидалось, когда городили проект.
                                          0
                                          Но зачем для этого аппарат сухого веса 78 тонн?

                                          20 тонн на людей с их СЖО, 10 тонн — спасаемые двигатели, остальное — да, «обвязка» которую можно было бы и уменьшить. Но проблема Шаттла, собственно, была не в массе. Если бы его не требовалось перебирать после каждого полета, то всем было бы плевать на то сколько он весит.

                                          Спутники стали вдесятеро легче, вдесятеро дешевле и жили вдесятеро дольше, чем ожидалось, когда городили проект.

                                          Это да. А люди в космосе в свою очередь оказались не нужны.
                                        0
                                        Спейс шаттл это как Фалкон 9 наоборот. Если бы цена запуска Фалкона была бы не 60 млн а 600 млн к примеру, то о нем бы говорили примерно тоже самое что сейчас о Шаттле. Да, техническое решение сажать первую ступень на ракетной тяге оригинальное, это безусловно круто и раньше такого не было, но в целом аппарат вышел бестолковый.
                                        Если бы килограмм выводимой пн на Спейс Шаттл была бы как и предполагалось «порядка 100$ за килограмм» то возврат тяжелой нагрузки на землю имел бы большой смысл. Было бы проще отремонтировать даже не очень дорогой спутник спустив его вниз, чем запускать новый. То есть челнок зафейлил в самом главном его предназначении — быть челноком. Цена запуска оказалась на порядки больше, чем изначально планировалась.
                                        0
                                        и, тем не менее, концепция не сработала. И да, полёты ещё долго будут опасными, но шаттлы были опаснее того, что было до них. Грузоотсек шаттла (как и Бурана) — весьма малоосмысленная вещь, объяснимая только исходной военной концепцией (вывод и спуск тяжёлых спутников). Которая концепция и не сработала, ремонты Хаббла — жалкая тень от того, что предусматривалось в исходной постановке.
                                      +3

                                      Этот доклпд в русской озвучке https://m.youtube.com/watch?v=jiEuKRqRHH0

                                        +3

                                        Один нюанс касательно тормозного парашюта, он ни разу не тормозной. В первый шаттлах его даже не было.


                                        Его задача создать крутящий момент, тем самым снизив нагрузку на переднюю стойку шасси.

                                          0
                                          если бы Вы написали «кабрирующий», а не повторяли кривость ужасного перевода в посте — было бы лучше, чесслово.
                                            0

                                            Интересно, не знаком с таковым термином, хоть это немного вне моей компетенции, тем не менее, не знание специфичной терминологии не делает сказаное мной «повтором кривого перевода», все в рамках терминологии физики.


                                            И да, как ни иронично, но именно так мне было сказано лично пилотом шаттла, не исключаю, что для меня специально упростили

                                              +1
                                              не делает сказаное мной «повтором кривого перевода»,
                                              Делает. Потому как подобным образом перевести может человек, далекий от авиации и космонавтики, либо же гуглоперевод (или что там было).
                                              все в рамках терминологии физики.
                                              Это не «физики», это авиации. В русском языке авиационная терминология от французов, потому американец не скажет «кабрирование». Но не скажет и «torque moment». В английском языке момент в обсуждаемой плоскости называется «pitching moment». И не переводится как «крутящий момент» даже гуглом, потому что pitching — продольная качка.

                                              В общем, «крутящий момент» сразу выдаёт человека не в теме. А, будучи не в теме — стоит ли писать? Впрочем, я, возможно, излишне категоричен. Крутящий, так крутящий.
                                          +3
                                          то чувство, когда лучше бы сразу нашел ссылку на видео, чем на статью (((
                                            0
                                            >Это критическая скорость для скайдайвера в свободном падении
                                            всмысле критическая?
                                              0
                                              тоже озадачился данной фразой, сколько прыгаю ничего подобного не припомню- похоже имеет место неверная адаптация перевода
                                                +4

                                                Похоже, имеется в виду терминальная (предельная) — при которой сила сопротивления воздуха (если мне не изменяет склероз, пропорциональная кубу скорости) уравновешивает силу тяготения.

                                                  0
                                                  Сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости.
                                                  Терминальная скорость по-русски называется равновесной.
                                                    0
                                                    Навскидку, (баллистический параметр b (Сx*S/m)):
                                                    dV/dt=-Cx*ro*S*V^2/(2*m), а ro=ro0*exp(-b*h). Отсюда можно определить для высоты при сохранении формы и ориентации
                                                  +4

                                                  Перевод ужасен. Часть фраз приходится переводить обратно на английский, чтобы понять, что бы это могло значить

                                                    0
                                                    Спасибо, источник хайповый :)
                                                    Как тут не вспомнить про посадку Бурана в автомате и его (Бурана) легендарный Манёвр. :)
                                                      0
                                                      АД хоть и избыточно детализирована, но в общем без ошибок. Но вот этап до схода с орбиты с явными ляпами, может ошибки переводчика. Для сведения с орбиты происходит все же не торможение, а гашение энергии, чисто физически это приводит как раз к разгону (рост скорости из-за уменьшения эллипса, потенциальная энергия гасится не полностью, частично уходит в кинетическую)
                                                        +1
                                                        усиленными углерод-углеродными панелями
                                                        Понимаю что статья — перевод, но это уж как то совсем не по русски
                                                          +3

                                                          Углерод-углеродные композиты — очень даже русскоязычный термин. Гораздо более каноничный, чем карбон, например.

                                                          0
                                                          Видимо «мы пересекаем торец ВПП всего на 8 метрах».
                                                          Еще меня всегда поражает зачем авторы таких статей выражают вполне понятные величины через всякие «количество воды, которое вмещают 3400 ванн» или «1 928 877 шариков для пинг-понга». В данном случае не понимаю зачем нужны «45 футбольных полей». Потому что как выглядит 4.5-километровая ВПП с высоты 1000 футов на трёхградусной глиссаде я чётко себе представляю. А вот как выглядят 45 футбольных полей уже не очень.
                                                            0
                                                            «Объясните так, чтобы было понятно парикмахеру.»
                                                              0
                                                              Ну торец ВПП на 8 метрах пересекать, это даже низковато. Должно быть 15.
                                                              Конвейеры в Жуковском с его 5 километровой полосой — это весело, да.
                                                                0
                                                                Про 50 футов над торцом я не стал писать, мне кажется в данном случае это не очень важно, может они стараются притереть как можно ближе.

                                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                            Самое читаемое