Приключения космического робота

Текст очень сжатый. В основном ключевые события.

P.S. Сделай краткий пересказ, этой темы?

Это сообщение отредактировал dodo85 - 20.01.2016 - 17:19

Ну, давай сделаю я, только не обижайся :)

Дорога в Космос - трудна и затратна в финансовом плане. Но протаптывать её туда надо всем, даже из-за престижа Державы.
СССР - протоптала тропинку больше, но дешевле. США - пытались вылезти из кожи, но нас переплюнуть, причем не учитывая НАШ опыт - и наломали собственных дров. У нас - тоже было не всё так гладко, но мы-то знали, что нос пендосам утрём - полюбас. Собственно, что мы и сделали. А пендоссы - как были надутыми от собственной самооценки индюками - так и остались. Ну и хрен с ними.

И еще я не понял - нахрена надо им было ставить дублирующие системы съемки на 35 мм пленку? Ведь аппарат не вернется обратно!

Съёмка на фотоплёнку велась на Земле и дублировала запись на магнитную ленту.

23 ноября летательный аппарат New Shepard американской компании Blue Origin достиг стокилометровой высоты и совершил точную вертикальную посадку на двигателях недалеко от места старта. В полёте от него отделилась герметичная капсула, которая самостоятельно села на парашютах.

Игорь Афанасьев , Дмитрий Воронцов via
23 фото + видио

Несмотря на то, что технология вертикальной реактивной посадки далеко не нова, полёт стал важной вехой в космонавтике: по словам разработчиков, им впервые удалось успешно возвратить из космоса многоразовую ракету в состоянии, пригодном для быстрого повторного использования.

Ещё один «нетипичный миллиардер»

Компания Blue Origin со штаб-квартирой в Кенте (пригород Сиэтла, штат Вашингтон) была создана в сентябре 2000 года по инициативе и на средства Джеффа Безоса (Jeffrey Preston «Jeff» Bezos) — главы и основателя интернет-компании Amazon.com, владельца издательского дома The Washington Post и одного из богатейших людей мира, чьё состояние оценивается в $ 46,7 млрд.

Имя Безоса заметно среди бизнес-магнатов, субсидирующих разработки космических средств, таких как Илон Маск, Пол Аллен и Ричард Брэнсон. Их детство пришлось на триумф программы Apollo: пятилетний Джефф с огромным вниманием следил по телевизору за тем, как американцы делали первые шаги по Луне.

1\23

О том, насколько глубокий след оставили эти детские впечатления, свидетельствует эпопея с двигателями F-1 первой ступени ракеты Saturn-5, которая в июле 1969 года доставила к цели Армстронга, Олдрина и Коллинза. Безос на собственные средства организовал поисковую экспедицию в Атлантике, весной 2012 года обнаружил и через год поднял артефакты лунной гонки с глубины 4300 м.

В отличие от Аллена и Брэнсона Безос не принимал участия в конкурсе Ansari X-Prize. Он решил пойти своим путем, сосредоточившись на разработке бескрылых ракетных систем многократного применения с вертикальным стартом и посадкой для суборбитального туризма и запусков в космос. Тестовый полигон построили в местечке Корн-Рэнч в округе Калберсон (Техас), в 190 км от Эль-Пасо. Гостей, побывавших в штаб-квартире компании, впечатляют офисы и рабочие места, оснащённые самым современным оборудованием. «Если хотите посмотреть, как выглядит клуб миллиардеров, навестите Blue Origin», — как-то пошутил Дэн Раски (Dan Rasky), специалист по системам входа в атмосферу, работающий в Центре имени Эймса (NASA).

2\23

В отличие от Маска, уделяющего большое внимание пиару и рекламе своих достижений, Безос практически засекретил работу собственной фирмы, выдавая информацию дозированными порциями. Публику всегда интересуют тайны и загадки. Космонавтика в этом отношении — один из лидеров: секретные спутники военного назначения, «чёрные» программы и закрытые испытательные полигоны. Космические «частники» отдали дань этой традиции: даже фирмы Scaled Composites и Bigelow Aerospace, долгое время «шифровавшиеся», сейчас более открыты. Но не Blue Origin! «Если мы чем-то и известны, то лишь тем, что незаметны, — метко заметил представитель фирмы Гэри Лей (Gary Lai). — Внутри компании есть культура публично говорить только о результатах, а не о планах».

3\23

Ракетные «секретики»

Концептуальной печкой, от которой Blue Origin стала танцевать, выбрали демонстратор DC-X: первым разработали экспериментальный аппарат Goddard PM1 (назван в честь пионера американской ракетной техники Роберта Годдарда) с девятью двигателями BE-1 на монотопливе — высококонцентрированной перекиси водорода. После ракетного старта и вертикального разгона следовал пассивный полёт по крутой баллистической траектории до апогея, затем снижение и реактивная вертикальная управляемая посадка на двигателях.

Внешней формой аппарат напоминал конфету-трюфель и компоновался по принципу «всё в одном»: в корпусе без отделяемых частей размещались двигательная установка с топливными баками, служебные системы и кабина экипажа. Управление — исключительно бортовыми компьютерами, без команд с земли, взлёт и посадка — на четыре амортизационные опоры.

4\23

Несколько лет работа над проектом шла тихо и незаметно. Никаких данных о характеристиках аппарата не публиковалось. Для отработки предпосадочного маневрирования на малой высоте построили беспилотный прототип Charon c четырьмя воздушно-реактивными двигателями. 5 марта 2005 года он успешно поднялся на высоту 96 м и мягко сел. Затем в январе 2007 года Безос заявил о том, что Goddard впервые взлетел 13 ноября 2006 года. Весь полёт длился 25 с, была достигнута высота… 87 м! Из-за невысокого качества видео невозможно было представить даже масштаб аппарата.

5\23

Пока эксперты рассуждали о возможностях «новой суборбитальной системы», гадая на кофейной гуще, в 2007 году Goddard выполнил ещё два полёта, отрабатывая вертикальный взлёт и приземление и демонстрируя возможность управляемой реактивной посадки. Наконец-то появились приличные фото: «конфету» везли на грузовике, она была большая и выглядела вполне себе ничего. Тем не менее представители Blue Origin заявили: «Не придавайте слишком большого значения прототипу. Совсем не обязательно, что штатное изделие — New Shepard — будет выглядеть так же».

6\23

Так и вышло. Несмотря на относительный успех лётных испытаний, компания решила изменить схему — теперь система должна была состоять из двух спасаемых компонентов: герметичной капсулы и ракетного модуля.

Прототип New Shepard PM2 (назван в честь первого американского астронавта Алана Шепарда, совершившего суборбитальный прыжок 5 мая 1961 года) для отработки полёта на сверхзвуковых скоростях и больших высотах внешне напоминал бочонок с полусферическими днищами, опирающийся на четыре «лапки» и оснащённый пятью ВЕ-2. В отличие от предшественников, они работали на двухкомпонентном топливе — высококонцентрированной перекиси водорода и керосине.

21 мая 2011 года состоялся первый старт. Параметры PM-2 неизвестны, сообщалось лишь, что он тяжелее РМ-1. Полёт проходил на пониженной тяге: из пяти двигателей включались лишь три, а мягкая посадка выполнялась на двух.



Компания не анонсировала своих планов, но Федеральное управление гражданской авиации FAA (Federal Aviation Administration) выпустило предупреждения, предписав всем самолётам утром 24 августа держаться вне воздушного пространства в районе города Ван-Хорн (Техас) «по причине ракетной пусковой активности» Blue Origin.

На этот раз включались все пять BE-2. После пуска аппарат достиг высоты 13,7 км и скорости, соответствующей числу М=1,2, но затем потерял устойчивость и вышел на запредельные углы атаки. Сработала система автоматического прекращения полёта, и PM-2 погиб. Чтобы определить характер и причины отказа, специалисты анализировали телеметрию и «останки»…

Летающая «гантель»

Авария нанесла удар по планам Безоса и других энтузиастов частного космоса. «Это не тот результат, который хотелось увидеть, — сказал Джефф. — Но мы понимали, что будет трудно. Команда Blue Origin делает большую работу… Уже строим следующий опытный экземпляр летательного аппарата».

Несмотря на неудачу, PM-2 стал отправной точкой для формирования концепции оперативных систем. С его помощью предполагалось отработать многоразовые элементы как будущего суборбитального туристического «космолёта», так и частично многоразового орбитального транспорта. Первый делался в виде ракетного блока с отделяющейся пассажирской капсулой, второй представлялся двухступенчатым (первая ступень — многоразовая, с вертикальной посадкой на двигателях, вторая — одноразовая), также с отделяемой капсулой.

7\23

Туристическая кабина-капсула рассчитана на доставку шести человек на высоту свыше 100 км. По форме она напоминает нечто среднее между демонстратором Goddard и спускаемым аппаратом «Союза», имеет объем около 15 кубометров и шесть огромных иллюминаторов — пожалуй, это самые большие окна, применённые на летательных аппаратах. При старте экипаж размещён в креслах, допускающих индивидуальную регулировку. Система приземления включает три тормозных и три основных парашюта, каждый закрыт индивидуальным люком. Капсула оснащена «толкающей» системой аварийного спасения (19 октября 2012 года состоялись её лётные испытания).

8\23

Ракетный блок многократного использования оснащён одним двигателем ВЕ-3, работающим на жидком кислороде и жидком водороде. Это единственное в мире изделие, привод турбонасосного агрегата которого обеспечивает отбор горячего газа из основной камеры. Двигатель обладает способностью к глубокому дросселированию: на этапе посадки его тяга может быть уменьшена со штатных 50 тс примерно до 9 тс. На сегодня это первый в мире маршевый криогенный двигатель, спроектированный и доведённый до лётного состояния частной компанией.

Разработка началась в 2006 году. BE-3 прошёл цикл огневых испытаний (наработал 30 тыс. секунд в 450 тестах, в том числе на стенде Е-1 Космического центра имени Стенниса (NASA)), достаточный, как считают его создатели, для продажи коммерческим компаниям с целью использования в ракетных ступенях.

9\23

Оригинальная особенность ракетного блока — кольцевой стабилизатор в верхней части, одновременно играющий роль переходника полезной нагрузки. При спуске модуля «двигателем вперёд» его задача — сместить аэродинамический фокус возможно дальше от «хвоста», чтобы обеспечить статическую устойчивость аппарата. В этом кольцевому стабилизатору помогают четыре выдвижных «пера». Кроме того, торможение в атмосфере облегчают восемь щитков, раскрывающихся из кольца, — они вдвое снижают скорость спуска.

В хвостовой части блока, кроме двигателя, который качается в карданном подвесе, расположены четыре аэродинамических руля-стабилизатора — они облегчают устойчивость при старте и управляемость при посадке. Из боков хвостового отсека выдвигаются четыре посадочные опоры.

Схема полёта проста. После старта двигатель разгоняет аппарат до высоты примерно 40 км; дальнейший подъём проходит по инерции. В районе апогея траектории от ракетного блока отделяется капсула с экипажем. Далее оба компонента совершают автономный спуск. Капсула приземляется на парашютах, а ракетный модуль выполняет реактивную посадку. Приземлившийся блок имеет вид поставленной вертикально гантели для фитнеса.

10\23


Это сообщение отредактировал dodo85 - 21.01.2016 - 13:44

Как птичье перо

Первый полет New Shepard выполнил на полигоне Корн-Рэнч 29 апреля 2015 года для проверки работоспособности и возможности повторного использования. Вопреки обыкновению, Blue Origin выложила в Сеть видеоролики в высоком разрешении о подготовке и пуске системы.

После сборки в закрытом ангаре аппарат в горизонтальном положении уложили на стрелу автомобильного установщика и по обычной грунтовке доставили на стартовый комплекс, где ракету установили в пусковое устройство простой формы (опора и газоотражатель).

От команды «Зажигание» до отрыва системы от стартового стола прошло около 8 секунд. Вероятно, в это время проверялись параметры двигателя. Аппарат довольно бодро ушёл в воздух. Кадры бортовой видеокамеры (rocket-cam) на фоне холмов показали длиннопериодические колебания изделия относительно вертикали — система управления парировала возмущения.

К концу активного участка траектории New Shepard разогнался до скорости, соответствующей числу М=3, после чего капсула отделилась от ракетного блока. В пассивном полёте была достигнута высота 307 тыс. футов (около 94 км). Попытка спасения модуля закончилась неудачей: из-за дефекта в пневмогидравлической системе двигатель повторно не запустился, и блок разбился. А вот мягкая посадка капсулы на парашютах завершилась полным успехом.

11\23

«Мы запустили в первый испытательный полёт разработанный нами космический аппарат New Shepard… — заявил Джефф Безос в пресс-релизе, выпущенном после запуска. — Двигатель ВЕ-3 на жидком кислороде и жидком водороде работал безупречно... Наведение, навигация и управление функционировали штатно на всем протяжении полёта... В космическом пространстве капсула экипажа красиво отделилась от ускорителя… Если бы на борту были астронавты, они совершили бы прекрасное путешествие в космос и плавно вернулись на Землю».

Неудача со спасением ускорителя комментировалась скромнее: «Если бы New Shepard был традиционным одноразовым аппаратом, это был бы безупречный первый испытательный полет. Поскольку одной из наших целей является возможность многократного использования, мы с сожалением констатируем, что не смогли спасти ракетный блок, потому что потеряли давление в гидравлической системе на спуске. К счастью, мы уже работаем над усовершенствованной системой и ведём сборку модулей с серийными номерами 2 и 3...»

Второй полёт, состоявшийся через семь месяцев, как мы уже знаем, завершился полным триумфом. Видео пуска дали новые подробности подготовки. В лучших традициях съёмка была эмоциональной и велась с нескольких точек. Перед стартом проверялась работа всех выдвижных устройств, а также рулей на хвостовом отсеке. Rocket-cam показал вертикальный подъем, отделение капсулы и раскрытие парашютов. Максимальная зафиксированная высота (для капсулы) составила 329839 футов (100,6 км), скорость соответствовала числу М=3,72. При посадке двигатель повторно включился на высоте 4896 футов (1493 м) и работал около 23 секунд, выполнял активные перекладки и манёвры для обеспечения точной посадки. Ракетный блок с нарисованным на борту чёрным пером на несколько мгновений завис над землёй и совершил мягкое приземление всего в 4,5 футах (1,37 м) от центра бетонированного «пятачка». Вертикальная скорость перед касанием не превышала 4,4 мили в час (2,2 м/с).

12\23

Роман с NASA

Таким образом, Blue Origin продемонстрировала способность решать сложные инженерные задачи, превзойдя Virgin Galactic и вплотную приблизившись к SpaceX (или наоборот — всё зависит от точки зрения на пилотируемые полёты). При этом, по некоторым данным, Безос истратил за десять лет всего (!) $500 млн при совокупной команде в 300 человек. Серьёзных проблем с финансированием у компании ещё не было — Джеффри занимает 147-е место в списке миллиардеров по версии Forbes и умело распоряжается собственными средствами.

Blue Origin планирует отправлять в полёт туристов, а также запускать суборбитальные научные приборы. Компания надеется совершать пуск раз в неделю, чтобы конкурировать с ракетопланом фирмы Virgin Galactic. Когда точно New Shepard отправится в первую обзорную экскурсию, пока не известно: запуску должны предшествовать тщательные испытания капсулы и ракетного блока. Тем не менее, по последним сообщениям компания намерена осуществить первый пилотируемый полёт уже в 2016 году.

13\23

Безос никогда не скрывал, что не намерен ограничиваться лишь «субтуризмом». К началу объявленной NASA программы оказания коммерческих орбитальных транспортных услуг COTS (Commercial Orbital Transportation Services) Blue Origin не успела. Однако первые положительные результаты в разработке ракетных систем позволили компании войти в последующие коммерческие проекты Агентства.

В 2009 году Blue Origin стала участником первого этапа программы разработки коммерческих средств доставки экипажей CCDev (Commercial Crew Development), получив $ 3,7 млн на развитие концепций и технологий в поддержку будущих космических операций. NASA финансировало работы по снижению рисков, связанных с наземными испытаниями двух агрегатов Blue Origin:

- «толкающей» двигательной установки системы аварийного спасения, позволяющей снизить расходы на запуск (входит в состав многоразового пилотируемого аппарата и может использоваться повторно) и повысить безопасность экипажа, поскольку её не надо сбрасывать;

- композитной гермокабины экипажа, обеспечивающей снижение массы конструкции при одновременном повышении безопасности астронавтов.

14\23

8 ноября 2010 года фирма завершила все работы согласно данному этапу программы CCDev. Позже Безос объяснил, что названные агрегаты входили в систему для пилотируемой капсулы биконической формы, которую сначала предполагалось запускать на орбиту ракетой Atlas V, а потом — на многоразовом ускорителе собственной разработки, о котором говорилось выше.

В апреле 2011 года NASA обязалось профинансировать второй этап CCDev, компенсировав Blue Origin расходы в размере $ 22 млн на концептуальный проект (с защитой) пилотируемого орбитального корабля, незатейливо названного Reusable Orbital Space Vehicle (ROSV). Кроме того, можно было продолжить совершенствование системы аварийного спасения и форсировать создание кислородно-водородного BE-3.

Объявляя в августе 2012 года решение о разработке пилотируемых аппаратов для МКС, NASA не упомянуло Blue Origin в числе участников этапа создания интегрированных средств коммерческой доставки экипажей CCiCap (Commercial Crew Integrated Capability). В то же время отмечалось, что компания продолжит работы за счёт частного финансирования.

15\23

Какое-то время СМИ почти ничего не сообщали об этой деятельности Безоса. Но 14 ноября 2014 года NASA объявило, что двумя месяцами ранее Blue Origin провела промежуточную защиту проекта подсистем своего корабля в рамках этапа CCDev2 без финансирования со стороны Агентства: «В октябре 2014 года NASA и Blue Origin решили дополнить имеющийся между ними договор тремя элементами и продолжить партнёрскую работу. На собственные средства фирма проведёт дальнейшее тестирование ёмкостей, двигателя BE-3 и «толкающей» двигательной установки системы аварийного спасения», — говорилось в выпущенном пресс-релизе.

«Команда Blue Origin добилась огромного прогресса в своём проекте, и мы рады продлить сотрудничество до 2016 года, — заявила Кэти Людерс (Kathy Lueders), менеджер коммерческой пилотируемой программы NASA. — Важно держать руку на пульсе коммерческой индустрии пилотируемых полётов в целом, и это партнёрство — яркий пример хорошей совместной работы промышленных и правительственных структур».

Маленькая фирма сделает большой двигатель?

Если кооперация с NASA развивалась на протяжении ряда лет и освещалась в прессе, то контракт с Объединённым пусковым альянсом ULA (United Launch Alliance) стал «ударом грома». Согласно договору, подписанному в сентябре 2014 года, Blue Origin обязалась спроектировать, отработать и поставить мощный двигатель ВЕ-4 тягой 250 тс для ракет-носителей типа Atlas V.

Новое изделие должно обеспечить независимость от поставок российского РД-180, который стал предметом нападок со стороны американских политиков после объявления антироссийских санкций. Стоимость замены оценивается не менее чем в $ 1,5 млрд, сроки — в пять-семь лет.

16\23