Оборудование кабины космического корабля

Так ли просто засунуть человека в банку или об устройстве пилотируемых космических кораблей 3 января, 2017

Космический корабль. Наверняка многие из вас, услышав это словосочетание, представляют себе нечто огромное, сложное и густонаселенное, целый город в космосе. Так когда-то представлял себе космические корабли и я, да и многочисленные фантастические фильмы и книги этому активно способствуют.

Наверное, это хорошо, что авторов фильмов ограничивает только фантазия в отличие от инженеров-конструкторов космической техники. Хотя бы в кино мы можем насладиться гигантскими объемами, сотнями отсеков и тысячами человек экипажа...

Настоящий космический корабль размерами вовсе не впечатляет:

На фотографии советский космический корабль Союз-19, снятый американскими астронавтами из корабля Аполлон. Видно, что корабль довольно маленький, а учитывая, что обитаемый объем занимает далеко не весь корабль, очевидно, что там должно быть довольно тесно.

Оно и не удивительно: большие размеры - это большая масса, а масса - враг номер один в космонавтике. Поэтому конструкторы космических кораблей стараются сделать их как можно легче, нередко, в ущерб комфорту экипажа. Обратите внимание, как тесно в корабле Союз:

Американские корабли в этом плане особо не отличаются от русских. Например, вот фотография Эда Уайта и Джима Мак-Дивита в космическом корабле Джемини.

Хоть какой-то свободой передвижений могли похвастаться разве что экипажи кораблей Спейс Шаттл. В их распоряжении были два относительно просторных отсека.

Полетная палуба (фактически кабина управления):

Средняя палуба (это бытовой отсек со спальными местами, туалетом, кладовой и шлюзовой камерой):

Аналогичный по габаритам и планировке советский корабль Буран, к сожалению, ни разу не летал в пилотируемом режиме, как и ТКС, который до сих пор обладает рекордным обитаемым объемом среди всех когда-либо проектировавшихся кораблей.

Но обитаемый объем - далеко не единственное требование, предъявляемое космическому кораблю. Доводилось мне слышать высказывания наподобие такого: "Засунули человека в алюминиевую банку и отправили крутиться вокруг Земли-матушки". Данная фраза, конечно же, некорректна. Так чем же космический корабль отличается от простой металлической бочки?

А тем, что космический корабль должен:
- Обеспечивать экипажу пригодную для дыхания газовую смесь,
- Удалять из обитаемого объема выдыхаемые экипажем углекислый газ и пары воды,
- Обеспечивать приемлемый для экипажа температурный режим,
- Иметь герметичный объем, достаточный для жизнедеятельности экипажа,
- Обеспечивать возможность управления ориентацией в пространстве и (опционально) возможность осуществления орбитальных маневров,
- Иметь необходимые для жизнедеятельности экипажа запасы пищи и воды,
- Обеспечивать возможность безопасного возврата экипажа и грузов на землю,
- Быть как можно легче,
- Иметь систему аварийного спасения, позволяющую вернуть экипаж на землю при аварийной ситуации на любом этапе полета,
- Быть очень надежным. Любой один отказ оборудования не должен приводить к отмене полета, любой второй отказ не должен угрожать жизни экипажа.

Как видите, это уже не простая бочка, а сложный технологичный аппарат, напичканный множеством разнообразной аппаратуры, имеющий двигатели и запас топлива к ним.

Вот для примера макет советского космического корабля первого поколения Восток.

Он состоит из герметичной сферической капсулы и конического приборно-агрегатного отсека. Такую компоновку, при которой большинство приборов вынесено в отдельный негерметичный отсек, имеют почти все корабли. Это необходимо для экономии массы: при размещении всех приборов в герметичном отсеке, этот отсек получился бы довольно большим, а поскольку ему нужно удерживать внутри себя атмосферное давление и выдерживать значительные механические и тепловые нагрузки во время входа в плотные слои атмосферы при спуске на землю, стенки его должны быть толстыми, прочными, что делает всю конструкцию очень тяжелой. А негерметичному отсеку, который при возврате на землю отделится от спускаемого аппарата и сгорит в атмосфере, прочные тяжелые стенки не нужны. Спускаемый аппарат без лишних при возврате приборов получается меньше и соответственно легче. Сферическая форма ему придается тоже для уменьшения массы, ведь из всех геометрических тел одинакового объема сфера имеет самую маленькую площадь поверхности.

Единственный космический корабль, где вся аппаратура была помещена в герметичную капсулу, - американский Меркурий. Вот его фото в ангаре:

В этой капсуле мог поместиться один человек и то с трудом. Поняв неэффективность такой компоновки, американцы свою следующую серию кораблей Джемини делали уже с отделяемым негерметичным приборно-агрегатным отсеком. На фотографии это задняя часть корабля белого цвета:

Кстати, в белый цвет этот отсек покрашен не просто так. Дело в том, что стенки отсека пронизаны множеством трубок, по которым циркулирует вода. Это система отвода избыточного тепла, получаемого от Солнца. Вода забирает тепло изнутри обитаемого отсека и отдает его на поверхность приборно-агрегатного отсека, откуда тепло излучается в пространство. Чтобы эти радиаторы меньше грелись под прямыми солнечными лучами, их покрасили в белый цвет.

На кораблях Восток радиаторы были расположены на поверхности конического приборно-агрегатного отсека и закрывались заслонками, похожими на жалюзи. Открывая разное количество заслонок, можно было регулировать теплоотдачу радиаторов, а значит и температурный режим внутри корабля.

На кораблях Союз и их грузовых аналогах Прогресс система отвода тепла аналогична Джемини. Обратите внимание на цвет поверхности приборно-агрегатного отсека. Разумеется, белый:)

Внутри приборно-агрегатного отсека расположены маршевые двигатели, маневровые двигатели малой тяги, запас топлива для всего этого добра, аккумуляторы, запасы кислорода и воды, часть бортовой электроники. Снаружи обычно устанавливают антенны радиосвязи, антенны сближения, различные датчики ориентации и солнечные батареи.

В спускаемом аппарате, который одновременно служит кабиной космического корабля, расположены только те элементы, которые нужны при спуске аппарата в атмосфере и мягкой посадки, а также то, что должно быть в прямом доступе для экипажа: пульт управления, радиостанция, аварийный запас кислорода, парашюты, кассеты с гидроксидом лития для удаления углекислого газа, двигатели мягкой посадки, ложементы (кресла для космонавтов), аварийно-спасательные комплекты на случай приземления в нерасчетной точке, ну и, разумеется, сами космонавты.

В кораблях Союз есть еще один отсек - бытовой:

В нем находится то, что нужно в длительном полете, но без чего можно обойтись на этапе выведения корабля на орбиту и при приземлении: научные инструменты, запасы пищи, Ассенизационно-санитарное устройство (туалет), скафандры для внекорабельной деятельности, спальные мешки и прочие бытовые предметы.

Известен случай с космическим кораблем Союз ТМ-5, когда для экономии топлива бытовой отсек отстрелили не после выдачи тормозного импульса на сход с орбиты, а до. Только вот тормозного импульса не было: отказала система ориентации, потом не удавалось запустить двигатель. В результате космонавтам пришлось еще на сутки задержаться на орбите, а туалет остался в отстреленном бытовом отсеке. Сложно передать, какие неудобства испытали космонавты за эти сутки, пока, наконец, им не удалось благополучно приземлиться. После этого случая решили забить на такую экономию топлива и бытовой отсек отстреливать вместе с приборно-агрегатным после торможения.

Вот, сколько всяких сложностей оказалось в "банке". Мы еще отдельно пройдемся по каждому типу космических кораблей СССР, США и Китая в следующих статьях. Следите за обновлениями.

Лучшие инженерные умы во всем мире работают над тем, чтобы сделать жизнь человека максимально комфортной. Каждый день создаются новые электронные гаджеты, приборы бытовой техники с разнообразными функциями и даже… «умные» унитазы.

И в этой области, как и во многих направлениях научно-технического прогресса, впереди планеты всей оказывается Япония. В стране Восходящего солнца традиционно существует уважительное отношение к туалетам.

В крошечных японских жилищах туалет – это единственное место, где человек может уединиться. Поэтому японцы стараются сделать посещение туалета максимально удобным и приятным. Не последнюю роль в этом деле они отводят унитазам.

Современные японские унитазы снабжены огромным количеством дополнительных функций. Множество кнопок делает это фаянсовое изделие похожим на кресло космического пилота. Для некоторых моделей существуют даже специальные пульты управления.

Часто иностранные туристы просто теряются, попадая в туалетную кабинку. Обилие кнопок с непонятными надписями приводит их в ступор. Поэтому японские производители сантехники уже работают над созданием единого дизайна элементов управления и хотят сделать его понятным на международном уровне.

Когда посетитель заходит в японский туалет, крышка унитаза поднимается автоматически. Затем до комфортной температуры подогревается сам стульчак. Одновременно с этим, воздух наполняется приятными ароматами. В некоторых случаях можно выбирать музыку для релаксации или послушать птичий щебет.

Скоро японцы перестанут пользоваться туалетной бумагой. Ее функции полностью возьмут на себя унитазы. Уже сейчас многие модели снабжены телескопическим шлангом, из которого под большим напором бьет струя теплой воды. После мытья включается встроенный фен для быстрой сушки.

Ведущие фирмы по производству умной сантехники постоянно совершенствуют ее. Так, конструкция унитаза компании Toto содержит дополнительный манипулятор, который определяет уровень сахара в моче. Совсем скоро унитазы научатся измерять кровяное давление и вес сидящего человека.

15 мая 1960 года боевым расчетом 5 го Научно исследовательского испытательного полигона (ныне космодром Байконур) была запущена ракета носитель Восток с космическим кораблем Восток 1П (1КП). Это был первый беспилотный вариант корабля спутника… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Полет космического корабля с собаками Белкой и Стрелкой на борту - 19 августа 1960 года был осуществлен запуск космического корабля с собаками Белкой и Стрелкой на борту. 20 августа впервые в истории живые существа, совершив космический полет, благополучно возвратились на Землю. Перед полетами человека в космос… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Полет космического корабля с собаками Белкой и Стрелкой - $(document).ready(function(){ rianplayer(mediaPlayer 199887052).setup({ width: 640, height: 360, modes: [ { type: flash , src: http://cdn11.img22.ria.ru/i/swf/rian media player/MediaPlayer.swf , config: { id: 85528513 , sourceId: 85528513 ,… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Космического полёта имитация - создание (воспроизведение) на Земле условий, близких к условиям космического пространства и космического полёта. В таких условиях проводят испытания материалов и оборудования, проверяют правильность их подбора и расчёта и определяют их… …

Полет корабля НАСА "Аполлон-11" 16-24 июля 1969 года - 16 24 июля 1969 года американский космический корабль Аполлон 11 совершил полёт, в ходе которого жители Земли впервые в истории совершили посадку на поверхность Луны. Старт ракеты носителя Сатурн 5 , которая вывела корабль Аполлон 11 на орбиту,… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Космическая биология - комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах (Космическая физиология, экофизиология и… … Большая советская энциклопедия

Газовый руль - устройство для управления самолётами, ракетами, космическими кораблями и др. летательными аппаратами на тех участках полёта, где Воздушные рули неэффективны. По конструкции Г. р. разнообразны: от пластин, изменяющих направление тяги… … Большая советская энциклопедия

КОСМИЧЕСКИЕ ПОЛЕТЫ ПИЛОТИРУЕМЫЕ - Пилотируемый космический полет это передвижение людей в летательном аппарате за пределами земной атмосферы по орбите вокруг Земли или по траектории между Землей и другими небесными телами с целью исследования космического пространства или… … Энциклопедия Кольера

Аполлон - I Аполлон в древнегреческой и древнеримской мифологиях и религиях божество; один из наиболее сложных мифологических образов. Вероятно, культ А. проник из М. Азии в Грецию, а оттуда в Рим (в «Илиаде» А. покровительствует троянцам).… … Большая советская энциклопедия

Режимы аварийного прекращения полёта МТКК Спейс шаттл - Панель управления режимами аварийного прекращения полёта шаттла «Челленджер», фотография сделана во время полёта STS 51 F. Режимы аварийного прекращения п … Википедия

Режимы аварийного прекращения полёта МТКК Спэйс Шаттл - Панель управления режимами аварийного прекращения полёта шаттла «Челленджер», фотография сделана во время полёта STS 51 F. Режимы аварийного прекращения полёта МТКК «Спейс шаттл» (англ. Space Shuttle abort modes) особые аварийные процедуры,… … Википедия

Книги

• Ва-банк , Владимир Михановский. «Строгая, скорее даже спартанская обстановка в кабинете гармонировала с характером ее хозяина: шеф компании Уэстерн любил повторять, что рабочее место администратора – та же кабина…