دریچه های سفینه های فضایی از چه ساخته شده اند؟ نمایی از دریچه یک سفینه فضایی

و من می خواهم یک مقاله دیگر را کپی پیست کنم. من ابتدا آن را در روزنامه سرزمین نیژنی نووگورود خواندم، اما معلوم شد که اصل آن در مجله فضایی روسیه منتشر شده است. در حین رانندگی از روستا به شهر، فقط آن را خواندم. این مقاله در مورد تاریخچه ایجاد دریچه ها می گوید، به روشی محبوب و قابل فهم در مورد چگونگی ایجاد آنها توسط ما و آمریکایی ها، از چه چیزی ساخته شده اند و از کجا استفاده می شود.

وقتی به یک فضاپیما نگاه می کنید، چشم ها معمولاً باز می شوند. بر خلاف یک هواپیما یا یک زیردریایی با خطوط بسیار "صاف"، توده ای از انواع بلوک ها، عناصر ساختاری، خطوط لوله، کابل ها از بیرون بیرون می آیند ... اما جزئیاتی نیز در هواپیما وجود دارد که در نگاه اول برای هر کسی قابل درک است. . به عنوان مثال، دریچه ها در اینجا هستند. درست مثل هواپیما یا دریا! در واقع دور از این ...

بریدن پنجره ای به کیهان

از همان ابتدای پروازهای فضایی، سؤال این بود: "چه چیزی در دریا وجود دارد - دیدن آن بسیار خوب است!" البته، ملاحظات خاصی در این زمینه وجود داشت - ستاره شناسان و پیشگامان فضانوردی تمام تلاش خود را کردند، نه به نویسندگان علمی تخیلی. در رمان ژول ورن «از زمین تا ماه» شخصیت ها به سراغ آن می روند سفر به ماهدر یک پرتابه مجهز به پنجره های شیشه ای با کرکره. قهرمانان تسیولکوفسکی و ولز از طریق پنجره های بزرگ به جهان نگاه می کنند.

یک فضاپیمای نوع Zenith قبل از لنگر انداختن با یک پرتابگر. سوراخ های جلوی لنز دوربین با روکش پوشانده شده است (عکس: RKK Energia) وقتی نوبت به تمرین می رسید، کلمه ساده «پنجره» برای توسعه دهندگان فناوری فضایی غیرقابل قبول به نظر می رسید. بنابراین، چیزی که فضانوردان می توانند از طریق فضاپیما به بیرون نگاه کنند، چیزی کمتر از لعاب های خاص، و کمتر "تشریفاتی" - سوراخ ها نامیده می شود. علاوه بر این، دریچه برای افراد در واقع یک سوراخ بصری است و برای برخی تجهیزات یک سوراخ نوری است.

دریچه ها هم یک عنصر ساختاری پوسته فضاپیما هستند و هم یک دستگاه نوری. از یک طرف، آنها در خدمت محافظت از ابزار و خدمه داخل محفظه از اثرات محیط خارجی هستند، از سوی دیگر، آنها باید از عملکرد تجهیزات نوری مختلف و مشاهده بصری اطمینان حاصل کنند. نه تنها، با این حال، مشاهده - زمانی که در هر دو طرف اقیانوس آنها تجهیزات "جنگ ستارگان" را کشیدند، آنها قصد داشتند از پنجره کشتی های جنگی هدف بگیرند.

آمریکایی ها و به طور کلی دانشمندان موشکی انگلیسی زبان با اصطلاح "پرتو" اشتباه گرفته می شوند. دوباره می پرسند: این پنجره ها هستند یا چی؟ که در زبان انگلیسیهمه چیز ساده است - آنچه در خانه است، آنچه در "شاتل" است - پنجره، و هیچ مشکلی وجود ندارد. اما ملوانان انگلیسی می گویند روزنه. بنابراین، سازندگان پنجره فضایی روسیه احتمالاً از نظر روحی به کشتی‌سازان خارج از کشور نزدیک‌تر هستند.

کارن نایبرگ در پنجره ماژول ژاپنی کیبو که به ایستگاه فضایی بین‌المللی، 2008 رسید (عکس: ناسا) دو نوع پنجره را می‌توان در فضاپیمای رصدی یافت. نوع اول تجهیزات عکسبرداری (لنز، قسمت کاست، سنسورهای تصویر و سایر عناصر کاربردی) واقع در محفظه تحت فشار را از محیط خارجی "متخاصم" به طور کامل جدا می کند. بر اساس این طرح، فضاپیماهایی از نوع زنیت ساخته شد. پنجره های نوع دوم بخش کاست، حسگرهای تصویر و سایر عناصر را از محیط خارجی جدا می کنند، در حالی که لنز در یک محفظه بدون فشار، یعنی در خلاء قرار دارد. چنین طرحی در فضاپیماهای نوع "Yantar" استفاده می شود. با چنین طرحی، الزامات مربوط به خواص نوری روشنگر به ویژه سخت تر می شود، زیرا روشن کننده اکنون بخشی جدایی ناپذیر سیستم نوریتجهیزات فیلمبرداری، و نه یک "پنجره به فضا".

اعتقاد بر این بود که فضانورد می تواند کشتی را بر اساس آنچه که می بیند کنترل کند. تا حدودی این امر محقق شده است. «نگاه کردن به جلو» در حین لنگر انداختن و فرود روی ماه بسیار مهم است، جایی که فضانوردان آمریکایی بیش از یک بار در طول فرود از کنترل دستی استفاده کردند.

لبه روزنه شرق در پشت کلاه فضانورد قابل مشاهده است.بیشتر فضانوردان بسته به محیط یک ایده روانشناختی از بالا و پایین دارند و پنجره ها نیز می توانند در این امر کمک کنند. در نهایت، روزنه ها، مانند پنجره های روی زمین، برای روشن کردن محفظه ها هنگام پرواز بر فراز سمت روشن زمین، ماه یا سیارات دور کار می کنند.

مانند هر دستگاه نوری، دریچه یک کشتی دارای فاصله کانونی (از نیم کیلومتر تا پنجاه) و بسیاری از پارامترهای نوری خاص دیگر است.

شیشه سازهای ما بهترین های جهان هستند

در زمان ایجاد اولین فضاپیما در کشورمان، توسعه دریچه ها به موسسه تحقیقاتی شیشه هوانوردی Minaviaprom (که اکنون موسسه تحقیقات شیشه فنی JSC است) سپرده شد. موسسه نوری دولتی به نام V.I. S. I. Vavilov، موسسه تحقیقات علمی صنعت لاستیک، کارخانه مکانیکی کراسنوگورسک و تعدادی از شرکت ها و سازمان های دیگر. کارخانه شیشه نوری Lytkarinsky در نزدیکی مسکو سهم بزرگی در ذوب عینک های مارک های مختلف، ساخت روزنه ها و لنزهای منحصر به فرد فوکوس بلند با دیافراگم بزرگ داشته است.

سوراخ دریچه ماژول فرماندهی فضاپیمای آپولو این کار بسیار دشوار بود. تولید چراغ های هواپیما نیز در یک زمان برای مدت طولانی و دشوار تسلط یافت - شیشه به سرعت شفافیت خود را از دست داد، با ترک پوشانده شد. علاوه بر شفافیت، جنگ میهنیتوسعه شیشه زره پوش را مجبور کرد، پس از جنگ، رشد سرعت هواپیماهای جت نه تنها منجر به افزایش نیازهای استحکام، بلکه به نیاز به حفظ خواص لعاب در هنگام گرمایش آیرودینامیکی شد. برای پروژه‌های فضایی، شیشه‌ای که برای فانوس‌ها و پنجره‌های هواپیما استفاده می‌شد مناسب نبود - دما و بار یکسانی نداشت.

اولین دریچه های فضاییدر کشور ما بر اساس فرمان کمیته مرکزی CPSU و شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی به شماره 569-264 مورخ 22 مه 1959، که برای شروع آماده سازی برای پروازهای سرنشین دار پیش بینی شده بود، توسعه یافتند. هم در اتحاد جماهیر شوروی و هم در ایالات متحده، اولین پنجره ها گرد بودند - محاسبه و ساخت آنها آسان تر بود. علاوه بر این، کشتی های داخلی، به عنوان یک قاعده، می توانند بدون دخالت انسان کنترل شوند، و بر این اساس، نیازی به دید خیلی خوب "توسط هواپیما" وجود نداشت. وستوک گاگارین دو سوراخ داشت. یکی روی دریچه ورودی خودروی فرود، درست بالای سر فضانورد قرار داشت، دیگری در بدنه خودروی فرود زیر پای او قرار داشت. یادآوری نام توسعه دهندگان اصلی اولین پنجره ها در موسسه تحقیقات شیشه هوانوردی اصلاً اضافی نیست - اینها S. M. Brekhovskikh، V.I. الکساندروف، Kh. E. Serebryannikova، Yu. I. Nechaev، L. A. Kalashnikova، F. T. Vorobyov، E. F. Postolskaya، L. V. Korol، V. P. Kolgankov، E. I. S. V. Volchanov، V. I. Krasin، E. G. Loginova و دیگران.

کپسول ویرجیل گریسوم و زنگ آزادی. یک سوراخ ذوزنقه ای قابل مشاهده است (عکس: ناسا) به دلایل زیادی، همکاران آمریکایی ما هنگام ایجاد اولین فضاپیمای خود، "کمبود جرم" جدی را تجربه کردند. بنابراین، آنها به سادگی قادر به پرداخت سطحی از اتوماسیون کنترل کشتی مشابه با شوروی نبودند، حتی با در نظر گرفتن وسایل الکترونیکی سبک تر، و بسیاری از عملکردهای کنترل کشتی محدود به خلبانان آزمایشی با تجربه بود که برای اولین جدایی فضانورد انتخاب شده بودند. در همان زمان، در نسخه اصلی اولین کشتی آمریکایی "مرکوری" (کسی که در مورد آن گفتند که فضانورد وارد آن نمی شود، اما آن را روی خودش می گذارد)، پنجره خلبان به هیچ وجه ارائه نشده بود - وجود داشت. جایی برای برداشتن حتی 10 کیلوگرم وزن اضافی لازم نیست.

دریچه فقط به درخواست فوری خود فضانوردان پس از اولین پرواز شپرد ظاهر شد. یک سوراخ واقعی و تمام عیار "خلبان" فقط در Gemini - در دریچه فرود خدمه ظاهر شد. اما نه گرد، بلکه به شکل ذوزنقه ای پیچیده ساخته شده بود، زیرا برای کنترل کامل دستی در حین اتصال، خلبان نیاز به دید رو به جلو داشت. در سایوز اتفاقاً برای این منظور یک پریسکوپ روی دریچه خودروی فرود نصب شد. توسعه پنجره ها برای آمریکایی ها توسط Corning انجام شد، یک بخش از JDSU مسئول پوشش روی شیشه ها بود.

بر روی ماژول فرمان آپولو قمری، یکی از پنج پنجره نیز روی دریچه قرار داشت. دو مورد دیگر، در هنگام اتصال به میعادگاه می‌آیند ماژول قمری، به جلو نگاه کرد و دو "جانبی" دیگر به آنها اجازه داد تا عمود بر محور طولی کشتی نگاه کنند. در سایوز، معمولاً سه پنجره روی وسیله نقلیه فرود و تا پنج پنجره در قسمت رفاهی وجود داشت. بسیاری از پنجره ها در ایستگاه های مداری - تا چند ده، از اشکال و اندازه های مختلف.

لعاب بینی کابین خلبان شاتل یک مرحله مهم در "ساخت پنجره" ایجاد لعاب برای هواپیماهای فضایی - شاتل فضایی و بوران بود. «شاتل ها» مانند یک هواپیما کاشته می شوند، یعنی باید خلبان تهیه شود بررسی خوباز کابین بنابراین، توسعه دهندگان آمریکایی و داخلی شش سوراخ بزرگ با شکل پیچیده را فراهم کرده اند. به علاوه، یک جفت در سقف کابین - این در حال حاضر برای اطمینان از اتصال است. بعلاوه، پنجره‌های عقب کابین برای عملیات بارگیری هستند. و در نهایت، از سوراخ دریچه ورودی.

در مراحل دینامیکی پرواز، شیشه های رو به جلو شاتل یا بوران تحت بارهای کاملاً متفاوتی قرار می گیرند، متفاوت از آنهایی که شیشه های وسایل نقلیه معمولی فرود متحمل می شوند. بنابراین، محاسبه قدرت در اینجا متفاوت است. و هنگامی که "شاتل" در حال حاضر در مدار است، پنجره های "بیش از حد" وجود دارد - کابین بیش از حد گرم می شود، خدمه یک "فرابنفش" اضافی دریافت می کنند. بنابراین در حین پرواز مداری، بخشی از پنجره های کابین شاتل با کرکره های کولار بسته می شود. اما "بوران" داخل پنجره ها دارای یک لایه فتوکرومیک بود که تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش تیره می شد و "اضافی" را به کابین خلبان راه نمی داد.

قاب، کرکره، چفت، دریچه حکاکی شده...

البته قسمت اصلی دریچه از شیشه است. "برای فضا" نه شیشه معمولی، بلکه کوارتز استفاده می شود. در روزهای Vostok، انتخاب خیلی بزرگ نبود - فقط نمرات SK و KV در دسترس بودند (این دومی چیزی بیش از کوارتز ذوب شده نیست). بعدها، بسیاری از انواع دیگر شیشه ایجاد و آزمایش شدند (KV10S، K-108). آنها حتی سعی کردند از پلکسی گلاس SO-120 در فضا استفاده کنند. آمریکایی ها همچنین مارک شیشه مقاوم در برابر حرارت و ضربه Vycor را می شناسند.

جولی پایت دستکاری کننده Endeavor را در پنجره سقف کشتی کنترل می کند (عکس: ناسا) شیشه هایی با اندازه های مختلف برای پنجره ها استفاده می شود - از 80 میلی متر تا نزدیک به نیم متر (490 میلی متر) و اخیراً یک "شیشه" هشتصد میلی متری در مدار. ما در مورد حفاظت خارجی "پنجره های فضایی" پیش رو صحبت خواهیم کرد، اما برای محافظت از اعضای خدمه از اثرات مضردر نزدیکی اشعه ماوراء بنفش، پوشش‌های جداکننده پرتوهای ویژه روی شیشه‌های پنجره‌هایی که با دستگاه‌های نصب شده غیر ثابت کار می‌کنند، اعمال می‌شود.

دریچه فقط شیشه ای نیست. برای به دست آوردن یک طراحی بادوام و کاربردی، چندین لیوان در یک نگهدارنده ساخته شده از آلومینیوم یا آلیاژ تیتانیوم قرار داده می شود. برای پنجره های "شاتل" حتی از لیتیوم استفاده شد.

برای اطمینان از سطح مورد نیاز از قابلیت اطمینان شیشه های در سوراخ، در ابتدا چندین ساخته شد. در این صورت، یک لیوان فرو می ریزد و مابقی باقی می ماند و کشتی را دربست نگه می دارد. پنجره های داخلی در سایوز و وستوک هر کدام سه شیشه داشتند (در سایوز یک شیشه دوجداره وجود دارد، اما در بیشتر زمان پرواز با پریسکوپ پوشانده شده است).

در آپولو و شاتل فضایی، "پنجره ها" نیز عمدتاً سه شیشه ای هستند، اما عطارد، "اولین پرستو" آنها، توسط آمریکایی ها به یک سوراخ چهار شیشه ای مجهز شد.

دریچه دو جداره (بالا)، سوراخ سه جداره فضاپیمای سایوز (در زیر) (عکس: سرگئی آندریف) برخلاف شوروی، دریچه آمریکایی در ماژول فرماندهی آپولو یک مونتاژ واحد نبود. یک شیشه به عنوان بخشی از پوسته سطح محافظ حرارت یاتاقان کار می کرد و دو شیشه دیگر (در واقع یک سوراخ دو شیشه ای) قبلاً بخشی از مدار تحت فشار بودند. در نتیجه، چنین پنجره هایی بیشتر بصری بودند تا نوری. در واقع، با توجه به نقش کلیدی خلبانان در مدیریت آپولو، چنین تصمیمی کاملاً منطقی به نظر می رسید.

در کابین خلبان ماه آپولوس ، هر سه پنجره خود تک شیشه ای بودند ، اما از بیرون با یک شیشه خارجی که در مدار تحت فشار قرار نمی گرفت و از داخل با یک پلکسی ایمنی داخلی پوشانده شدند. متعاقباً روزنه‌های تک‌شیشه‌ای بیشتری در ایستگاه‌های مداری نصب شدند، جایی که بار هنوز کمتر از بار وسایل نقلیه فرود فضاپیماها است. و در برخی از فضاپیماها، به عنوان مثال، در ایستگاه های بین سیاره ای شوروی "مریخ" در اوایل دهه 70، در واقع، چندین سوراخ (ترکیب دو شیشه ای) در یک کلیپ ترکیب شدند.

هنگامی که یک فضاپیما در مدار است، اختلاف دما در سطح آن می تواند چند صد درجه باشد. البته ضرایب انبساط شیشه و فلز متفاوت است. بنابراین مهر و موم بین شیشه و فلز گیره قرار می گیرد. در کشور ما پژوهشکده صنعت لاستیک به آنها مشغول بود. در طراحی از لاستیک مقاوم در برابر خلاء استفاده شده است. توسعه چنین مهر و موم ها کار دشواری است: لاستیک یک پلیمر است و تشعشعات کیهانی مولکول های پلیمری را در طول زمان "خرد می کند" و در نتیجه لاستیک "معمولی" به سادگی پخش می شود.

با بررسی دقیق تر، معلوم می شود که طراحی "پنجره" داخلی و آمریکایی به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است. عملاً تمام شیشه ها در طرح های داخلی به صورت استوانه ای هستند (به طور طبیعی، به استثنای لعاب وسایل نقلیه بالدار مانند "Buran" یا "Spiral"). بر این اساس، سیلندر دارای یک سطح جانبی است که برای به حداقل رساندن تابش خیره کننده باید به طور ویژه درمان شود. برای این کار، سطوح انعکاسی داخل دریچه با مینای مخصوص پوشانده می‌شود و حتی گاهی اوقات دیواره‌های جانبی اتاق‌ها را با نیمه مخملی می‌چسبانند. شیشه با سه حلقه لاستیکی مهر و موم شده است (همانطور که ابتدا به آنها می گفتند - نوارهای لاستیکی آب بندی).

پنجره های فضاپیمای آمریکایی آپولو دارای طرف های گرد بود و مهر و موم های لاستیکی روی آنها کشیده شده بود، مانند لاستیک روی چرخ ماشین.

اولین انسان روی ماه، نیل آرمسترانگ، در ماژول قمری Eagle (عکس: ناسا) دیگر نمی توان شیشه های داخل دریچه را با پارچه ای در طول پرواز پاک کرد و بنابراین هیچ زباله ای نباید به طور مطلق وارد اتاقک شود. (فضای بین شیشه ای). علاوه بر این، شیشه نباید مه گرفته یا یخ بزند. بنابراین، قبل از پرتاب، نه تنها مخازن در فضاپیما، بلکه پنجره ها نیز پر می شود - محفظه با نیتروژن خشک مخصوصاً خالص یا هوای خشک پر می شود. برای "تخلیه" خود شیشه، فشار در محفظه نصف فشار در محفظه مهر و موم شده است. در نهایت، مطلوب است که در داخل سطح دیوارهای محفظه خیلی گرم یا خیلی سرد نباشد. برای این کار گاهی صفحه نمایش داخلی پلکسی نصب می شود.

نور در هند به گوه بسته شد. لنز آنچه را که نیاز دارید دریافت کرد!

شیشه فلزی نیست، به طور متفاوتی تجزیه می شود. در اینجا هیچ فرورفتگی وجود نخواهد داشت - یک ترک ظاهر می شود. استحکام شیشه عمدتاً به وضعیت سطح آن بستگی دارد. بنابراین، تقویت می شود و نقص های سطحی را از بین می برد - ریزترک ها، بریدگی ها، خراش ها. برای انجام این کار، شیشه حکاکی می شود، خنثی می شود. با این حال، عینک های مورد استفاده در ابزارهای نوری به این روش درمان نمی شوند. سطح آنها در طول به اصطلاح آسیاب عمیق سخت می شود. در آغاز دهه 70، شیشه های بیرونی پنجره های نوری سخت شدن را آموختند تبادل یونیکه امکان افزایش مقاومت سایشی آنها را فراهم می کرد.

یکی از شیشه های خودروی فرود سایوز در بیشتر مدت پرواز با پریسکوپ پوشانده شده است.برای بهبود انتقال نور، شیشه با روکش ضد انعکاس چند لایه ضد انعکاس می شود. آنها ممکن است شامل اکسید قلع یا اکسید ایندیوم باشند. چنین پوشش هایی انتقال نور را 10-12٪ افزایش می دهند و آنها را با کندوپاش کاتد واکنشی اعمال می کنند. علاوه بر این، اکسید ایندیم نوترون ها را به خوبی جذب می کند، که برای مثال در طی یک پرواز بین سیاره ای سرنشین دار مفید است. به طور کلی، ایندیوم «سنگ فیلسوف» صنعت شیشه است و نه تنها صنعت شیشه. آینه های با روکش ایندیوم بیشتر طیف را به همان روش منعکس می کنند. در مالش گره ها، ایندیم به طور قابل توجهی مقاومت سایشی را بهبود می بخشد.

هنگام پرواز، پنجره ها می توانند از بیرون کثیف شوند. در حال حاضر پس از شروع پروازهای تحت برنامه Gemini، فضانوردان متوجه شدند که تبخیر از پوشش محافظ حرارتی روی شیشه رسوب کرده است. فضاپیماها در حال پرواز عموماً جوی به اصطلاح همراه دارند. چیزی از محفظه های تحت فشار نشت می کند ، ذرات کوچک عایق حرارتی صفحه نمایش خلاء در کنار کشتی "آویزان" هستند ، درست در هنگام کار موتورهای جهت گیری محصولات احتراق اجزای سوخت وجود دارد ... به طور کلی زباله بیش از اندازه کافی وجود دارد. و کثیفی نه تنها "نما را خراب می کند"، بلکه، برای مثال، عملکرد تجهیزات عکاسی روی برد را نیز مختل می کند.

(عکس: ESA) توسعه دهندگان ایستگاه های فضایی بین سیاره ای از NPO آنها. به S.A. Lavochkina گفته می شود که در طول پرواز یک فضاپیما به یکی از دنباله دارها، دو "سر" - هسته در ترکیب آن پیدا شد. مهم تلقی می شد کشف علمی. سپس معلوم شد که "سر" دوم به دلیل مه شدن سوراخ دریچه ظاهر شد که منجر به اثر یک منشور نوری شد.

شیشه های روزنه ای نباید انتقال نور را هنگام قرار گرفتن در معرض تابش یونیزان ناشی از تشعشعات کیهانی پس زمینه و تشعشعات کیهانی، از جمله در نتیجه شراره های خورشیدی، تغییر دهند. برهم کنش تابش الکترومغناطیسی خورشیدی و پرتوهای کیهانی با شیشه به طور کلی یک پدیده پیچیده است. جذب تابش توسط شیشه می تواند منجر به تشکیل به اصطلاح "مراکز رنگ" شود، یعنی کاهش انتقال اولیه نور، و همچنین باعث لومینسانس شود، زیرا بخشی از انرژی جذب شده می تواند بلافاصله به شکل آزاد شود. از کوانتوم های نوری درخشندگی شیشه یک پس زمینه اضافی ایجاد می کند که کنتراست تصویر را کاهش می دهد، نسبت نویز به سیگنال را افزایش می دهد و ممکن است عملکرد عادی تجهیزات را غیرممکن کند. بنابراین، شیشه های مورد استفاده در پنجره های نوری باید همراه با پایداری تابشی-نوری بالا، سطح روشنایی پایینی داشته باشند. بزرگی شدت درخشندگی برای شیشه های نوری که تحت تأثیر تشعشع کار می کنند کمتر از مقاومت در برابر رنگ آمیزی مهم نیست.

دریچه فضاپیمای شوروی Zond-8 (عکس: سرگئی آندریف) از جمله عوامل پرواز فضایییکی از خطرناک ترین برای پنجره ها برخورد شهاب کوچک است. منجر به کاهش سریع استحکام شیشه می شود. ویژگی های نوری آن نیز بدتر می شود. در حال حاضر پس از سال اول پرواز، دهانه ها و خراش هایی به اندازه یک و نیم میلی متر در سطوح بیرونی ایستگاه های مداری طولانی مدت یافت می شود. اگر بتوان بیشتر سطح را در برابر شهاب سنگ ها و ذرات مصنوعی محافظت کرد، در این صورت نمی توان از پنجره ها به این روش محافظت کرد. تا حدی آنها توسط هودهای لنز ذخیره می شوند که گاهی اوقات روی پنجره هایی نصب می شوند که مثلاً دوربین های داخلی از طریق آنها کار می کنند. در اولین آمریکایی ایستگاه مداری"Skylab" فرض بر این بود که دریچه ها تا حدی توسط عناصر ساختاری محافظت می شوند. اما، البته، رادیکال ترین و مطمئن ترین راه حل، پوشاندن پنجره های "اوربیتال" با پوشش های کنترل شده از بیرون است. چنین راه حلی به ویژه در ایستگاه مداری سالیوت-7 شوروی نسل دوم اعمال شد.

"زباله" در مدار روز به روز بیشتر می شود. در یکی از پروازهای شاتل، چیزی که به وضوح توسط انسان ساخته شده بود، گودال چاله ای نسبتاً قابل توجهی را روی یکی از پنجره ها به جا گذاشت. شیشه جان سالم به در برد، اما چه کسی می‌داند چه اتفاقی ممکن است بیفتد؟.. اتفاقاً این یکی از دلایل نگرانی جدی «جامعه فضایی» در مورد مشکلات زباله‌های فضایی است. در کشور ما، مشکلات برخورد ریزشهاب‌سنگ‌ها بر عناصر ساختاری فضاپیما، از جمله دریچه‌ها، به‌ویژه توسط پروفسور دانشگاه هوافضای دولتی سامارا، L.G. Lukashev، به طور فعال بررسی می‌شود.

والری پولیاکوف با کسی که قرار است به دنیای اکتشافات متصل شود ملاقات می کند. روکش دریچه تاشو به وضوح قابل مشاهده است.در شرایط سخت تر، شیشه های وسایل نقلیه فرود کار می کنند. هنگام فرود در جو، خود را در ابری از پلاسمای با دمای بالا می بینند. علاوه بر فشار از داخل محفظه، فشار خارجی در هنگام فرود روی دریچه وارد می شود. و سپس فرود می آید - اغلب روی برف، گاهی اوقات در آب. در این حالت شیشه به سرعت خنک می شود. بنابراین، در اینجا به مسائل قدرت توجه ویژه ای می شود.

"سادگی دریچه یک پدیده آشکار است. برخی از بینایی شناسان می گویند که ایجاد یک سوراخ مسطح کاری دشوارتر از ساخت یک عدسی کروی است، زیرا ساخت مکانیزم "بی نهایت دقیق" بسیار دشوارتر از مکانیزمی با شعاع محدود است. سطح کروی با این وجود، هرگز هیچ مشکلی با پنجره ها وجود نداشته است، "این احتمالاً بهترین ارزیابی برای مونتاژ فضاپیما است، به خصوص اگر از زبان گئورگی فومین در گذشته نزدیک باشد - معاون اول طراح عمومی TsSKB-Progress GNPRKTs .

همه ما در اروپا زیر "گنبد" هستیم

چندی پیش - 8 فوریه 2010 پس از پرواز "شاتل" STS-130 - در بین المللی ایستگاه فضایییک گنبد رصدی ظاهر شد که از چندین پنجره بزرگ چهار گوش و یک سوراخ 800 میلی متری گرد تشکیل شده بود.

آسیب ریزشهاب سنگ به پنجره شاتل فضایی (عکس: ناسا) ماژول کوپولا برای مشاهدات زمین و کار با دستکاری کننده طراحی شده است. این توسط شرکت اروپایی Thales Alenia Space توسعه یافته و توسط ماشین‌سازان ایتالیایی در تورین ساخته شده است.

بنابراین ، امروز اروپایی ها رکورد دارند - چنین پنجره های بزرگی هنوز در ایالات متحده و روسیه در مدار قرار نگرفته اند. توسعه دهندگان مختلف "هتل های فضایی" آینده نیز در مورد پنجره های بزرگ صحبت می کنند و بر اهمیت ویژه آنها برای گردشگران فضایی آینده اصرار می ورزند. بنابراین "ساخت پنجره" آینده بزرگی دارد و پنجره ها همچنان یکی از عناصر کلیدی فضاپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین هستند.

"منظره ماژول رصدی گنبد "گنبد" واقعاً چیز جالبی است! وقتی از دریچه به زمین نگاه می‌کنید، مانند یک غلاف است. و در "گنبد" یک نمای 360 درجه، می‌توانید ببینید. زمین از اینجا شبیه نقشه است، بله، بیشتر شبیه یک نقشه جغرافیایی است... می توانید ببینید که چگونه خورشید غروب می کند، چگونه طلوع می کند، چگونه شب نزدیک می شود... به این همه زیبایی نگاه می کنید. با نوعی محو شدن در داخل.

از همان ابتدای پروازهای فضایی، سؤال این بود: "چه چیزی در دریا وجود دارد - دیدن آن بسیار خوب است!" البته، ملاحظات خاصی در این زمینه وجود داشت - ستاره شناسان و پیشگامان فضانوردی تمام تلاش خود را کردند، نه به نویسندگان علمی تخیلی. در رمان ژول ورن «از زمین تا ماه» شخصیت‌ها با پرتابه‌ای مجهز به پنجره‌های شیشه‌ای در یک سفر به ماه می‌روند. قهرمانان تسیولکوفسکی و ولز از طریق پنجره های بزرگ به جهان نگاه می کنند.

وقتی نوبت به تمرین می رسید، کلمه ساده «پنجره» برای توسعه دهندگان فناوری فضایی غیرقابل قبول به نظر می رسید. بنابراین، چیزی که فضانوردان می توانند از طریق فضاپیما به بیرون نگاه کنند، چیزی کمتر از لعاب های خاص، و کمتر "تشریفاتی" - سوراخ ها نامیده می شود. علاوه بر این، دریچه برای افراد در واقع یک سوراخ بصری است و برای برخی تجهیزات یک سوراخ نوری است.

دریچه ها هم یک عنصر ساختاری پوسته فضاپیما هستند و هم یک دستگاه نوری. از یک طرف، آنها در خدمت محافظت از ابزار و خدمه داخل محفظه از اثرات محیط خارجی هستند، از سوی دیگر، آنها باید از عملکرد تجهیزات نوری مختلف و مشاهده بصری اطمینان حاصل کنند. با این حال، نه تنها مشاهده - هنگامی که در هر دو طرف اقیانوس تجهیزات "جنگ ستارگان" را می کشیدند، از طریق پنجره کشتی های جنگی می خواستند هدف بگیرند.

آمریکایی ها و به طور کلی دانشمندان موشکی انگلیسی زبان با اصطلاح "پرتو" اشتباه گرفته می شوند. دوباره می پرسند: این پنجره ها هستند یا چی؟ در زبان انگلیسی، همه چیز ساده است - آنچه در خانه است، آنچه در "شاتل" است - پنجره، و بدون مشکل. اما ملوانان انگلیسی می گویند روزنه. بنابراین، سازندگان پنجره فضایی روسیه احتمالاً از نظر روحی به کشتی‌سازان خارج از کشور نزدیک‌تر هستند.

دو نوع سوراخ در فضاپیمای رصدی یافت می شود.

نوع اول تجهیزات عکسبرداری (لنز، قسمت کاست، سنسورهای تصویر و سایر عناصر کاربردی) واقع در محفظه تحت فشار را از محیط خارجی "متخاصم" به طور کامل جدا می کند. بر اساس این طرح، فضاپیماهایی از نوع زنیت ساخته شد.

پنجره های نوع دوم بخش کاست، حسگرهای تصویر و سایر عناصر را از محیط خارجی جدا می کنند، در حالی که لنز در یک محفظه بدون فشار، یعنی در خلاء قرار دارد. چنین طرحی در فضاپیماهای نوع "Yantar" استفاده می شود. با چنین طرحی، الزامات مربوط به ویژگی های نوری روشنگر به ویژه سخت تر می شود، زیرا روشن کننده اکنون بخشی جدایی ناپذیر از سیستم نوری تجهیزات تیراندازی است و نه یک "پنجره به فضا".

برای اکثر فضانوردان، ایده روانشناختی بالا و پایین بسته به محیط شکل می‌گیرد و سوراخ‌ها نیز می‌توانند به این امر کمک کنند. در نهایت، روزنه ها، مانند پنجره های روی زمین، برای روشن کردن محفظه ها هنگام پرواز بر فراز سمت روشن زمین، ماه یا سیارات دور کار می کنند.

هنگام ایجاد اولین فضاپیما در کشور ما، توسعه دریچه ها به آن سپرده شد موسسه تحقیقاتی شیشه های هوانوردی Minaviaprom(حالا این موسسه تحقیقات شیشه فنی JSC). همچنین در ایجاد "پنجره هایی به جهان" نقش داشته است. موسسه نوری دولتی S.I. واویلف, پژوهشکده صنعت لاستیک, کارخانه مکانیکی کراسنوگورسکو تعدادی شرکت و سازمان دیگر. سهم بزرگی در ذوب عینک های مارک های مختلف، ساخت روزنه ها و لنزهای منحصر به فرد فوکوس بلند با اندازه بزرگ کارخانه لیتکارینسکی شیشه نوری.

معلوم شد که کار بسیار دشوار است. تولید چراغ های هواپیما نیز در یک زمان برای مدت طولانی و دشوار تسلط یافت - شیشه به سرعت شفافیت خود را از دست داد، با ترک پوشانده شد. علاوه بر تضمین شفافیت، جنگ میهنی توسعه شیشه زرهی را مجبور کرد؛ پس از جنگ، رشد سرعت هواپیماهای جت نه تنها منجر به افزایش نیازهای استحکام، بلکه به نیاز به حفظ خواص لعاب در هنگام گرمایش آیرودینامیکی شد. . برای پروژه‌های فضایی، شیشه‌ای که برای فانوس‌ها و پنجره‌های هواپیما استفاده می‌شد مناسب نبود - دما و بار یکسانی نداشت.

اولین پنجره های فضایی در کشور ما بر اساس فرمان کمیته مرکزی CPSU و شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی به شماره 569-264 مورخ 22 مه 1959 توسعه یافتند که مقدمات آغاز آماده سازی برای سرنشین را فراهم کرد. پروازها هم در اتحاد جماهیر شوروی و هم در ایالات متحده، اولین پنجره ها گرد بودند - محاسبه و ساخت آنها آسان تر بود. علاوه بر این، کشتی های داخلی، به عنوان یک قاعده، می توانند بدون دخالت انسان کنترل شوند، و بر این اساس، نیازی به دید خیلی خوب "توسط هواپیما" وجود نداشت. وستوک گاگارین دو سوراخ داشت. یکی روی دریچه ورودی خودروی فرود، درست بالای سر فضانورد قرار داشت، دیگری در بدنه خودروی فرود زیر پای او قرار داشت.

به یاد آوردن نام توسعه دهندگان اصلی اولین ویندوز در موسسه تحقیقات شیشه هوانوردی بی جا نیست - این S.M. برخوفسکیخ، وی.آی. الکساندروف، اچ. سربریانیکووا، یو.آی. نچایف، L.A. کلاشینکف، اف.ت. وروبیوف، ای.ف. پستولسکایا، L.V. کینگ، بی.پی. کولگانکوف، E.I. تسوتکوف، اس.و. ولچانوف، V.I. کراسین، E.G. Loginova و دیگران.

به دلایل بسیاری، همکاران آمریکایی ما هنگام ایجاد اولین فضاپیمای خود، "کمبود جرم" جدی را تجربه کردند. بنابراین، آنها به سادگی قادر به پرداخت سطحی از اتوماسیون کنترل کشتی مشابه با شوروی نبودند، حتی با در نظر گرفتن وسایل الکترونیکی سبک تر، و بسیاری از عملکردهای کنترل کشتی محدود به خلبانان آزمایشی با تجربه بود که برای اولین جدایی فضانورد انتخاب شده بودند. در همان زمان، در نسخه اصلی اولین کشتی آمریکایی "مرکوری" (کسی که در مورد آن گفتند که فضانورد وارد آن نمی شود، اما آن را روی خودش می گذارد)، پنجره خلبان به هیچ وجه ارائه نشده بود - وجود داشت. جایی برای برداشتن حتی 10 کیلوگرم وزن اضافی لازم نیست.

دریچه فقط به درخواست فوری خود فضانوردان پس از اولین پرواز شپرد ظاهر شد. یک سوراخ واقعی و تمام عیار "خلبان" فقط در "جمینی" - در دریچه فرود خدمه ظاهر شد. اما نه گرد، بلکه به شکل ذوزنقه ای پیچیده ساخته شده بود، زیرا برای کنترل کامل دستی در حین اتصال، خلبان نیاز به دید رو به جلو داشت. در سایوز اتفاقاً برای این منظور یک پریسکوپ روی دریچه خودروی فرود نصب شد. توسعه پنجره ها برای آمریکایی ها توسط Corning انجام شد، یک بخش از JDSU مسئول پوشش روی شیشه ها بود.

بر روی ماژول فرمان آپولو قمری، یکی از پنج پنجره نیز روی دریچه قرار داشت. دو مورد دیگر که نزدیک شدن را در حین لنگر انداختن با ماژول قمری تضمین می کردند، به جلو نگاه می کردند و دو مورد دیگر "جانبی" امکان انداختن یک نگاه عمود بر محور طولی کشتی را فراهم کردند. در سایوز، معمولاً سه پنجره روی وسیله نقلیه فرود و تا پنج پنجره در قسمت رفاهی وجود داشت. بیشتر دریچه ها در ایستگاه های مداری - تا چندین ده، در اشکال و اندازه های مختلف.

مرحله مهم در "ساخت پنجره" ایجاد لعاب برای هواپیماهای فضایی - "Space Shuttle" و "Buran" بود. "شاتل ها" مانند یک هواپیما کاشته می شوند، به این معنی که خلبان باید دید خوبی از کابین خلبان ارائه دهد. بنابراین، توسعه دهندگان آمریکایی و داخلی شش سوراخ بزرگ با شکل پیچیده را فراهم کرده اند. به علاوه، یک جفت در سقف کابین - این در حال حاضر برای اطمینان از اتصال است. پنجره های پلاس در عقب کابین - برای عملیات بارگیری. و در نهایت، از سوراخ دریچه ورودی.

البته قسمت اصلی دریچه از شیشه است. "برای فضا" نه شیشه معمولی، بلکه کوارتز استفاده می شود. در زمان Vostok، انتخاب خیلی بزرگ نبود - فقط نمرات SK و KV در دسترس بودند (این دومی چیزی بیش از کوارتز ذوب شده نیست). بعدها، بسیاری از انواع دیگر شیشه ایجاد و آزمایش شدند (KV10S، K-108). آنها حتی سعی کردند از پلکسی گلاس SO-120 در فضا استفاده کنند. آمریکایی ها همچنین مارک شیشه مقاوم در برابر حرارت و ضربه Vycor را می شناسند.

شیشه هایی با اندازه های مختلف برای سوراخ ها استفاده می شود - از 80 میلی متر تا تقریباً نیم متر (490 میلی متر) و اخیراً یک "شیشه" هشتصد میلی متری در مدار ظاهر شده است. ما در مورد حفاظت خارجی "پنجره های فضایی" پیش رو صحبت خواهیم کرد، اما برای محافظت از اعضای خدمه از اثرات مضر اشعه ماوراء بنفش نزدیک، پوشش های تقسیم پرتوهای ویژه ای روی شیشه های پنجره هایی که با دستگاه های نصب شده غیر ثابت کار می کنند، اعمال می شود.

در آپولو و شاتل فضایی، «پنجره‌ها» نیز عمدتاً سه شیشه‌ای هستند، اما عطارد، «نخستین پرستو» آن‌ها، توسط آمریکایی‌ها به یک سوراخ چهار شیشه‌ای مجهز شد.

بر خلاف شوروی، دریچه آمریکایی در ماژول فرماندهی آپولو یک مونتاژ واحد نبود. یک شیشه به عنوان بخشی از پوسته سطح محافظ حرارت یاتاقان کار می کرد و دو شیشه دیگر (در واقع یک سوراخ دو شیشه ای) قبلاً بخشی از مدار تحت فشار بودند. در نتیجه، چنین پنجره هایی بیشتر بصری بودند تا نوری. در واقع، با توجه به نقش کلیدی خلبانان در مدیریت آپولو، چنین تصمیمی کاملاً منطقی به نظر می رسید.

در کابین قمری آپولو ، هر سه پنجره خود تک شیشه ای بودند ، اما در قسمت بیرونی آنها توسط یک شیشه خارجی که در مدار تحت فشار گنجانده نشده بود پوشیده شده بودند ، و از داخل - با یک پلکسی ایمنی داخلی. متعاقباً روزنه‌های تک‌شیشه‌ای بیشتری در ایستگاه‌های مداری نصب شدند، جایی که بار هنوز کمتر از بار وسایل نقلیه فرود فضاپیماها است. و در برخی از فضاپیماها، به عنوان مثال، در ایستگاه های بین سیاره ای شوروی "مریخ" در اوایل دهه 70، در واقع، چندین سوراخ (ترکیب دو شیشه ای) در یک کلیپ ترکیب شدند.

هنگامی که یک فضاپیما در مدار است، اختلاف دما در سطح آن می تواند چند صد درجه باشد. البته ضرایب انبساط شیشه و فلز متفاوت است. بنابراین مهر و موم بین شیشه و فلز گیره قرار می گیرد. در کشور ما پژوهشکده صنعت لاستیک به آنها مشغول بود. در طراحی از لاستیک مقاوم در برابر خلاء استفاده شده است. توسعه چنین مهر و موم ها کار دشواری است: لاستیک یک پلیمر است و تشعشعات کیهانی مولکول های پلیمر را به مرور زمان "برش" می دهد و در نتیجه لاستیک "معمولی" به سادگی پخش می شود.

دیگر امکان پاک کردن شیشه های داخل دریچه در حین پرواز با پارچه وجود نخواهد داشت و بنابراین هیچ زباله ای نباید به طور قطعی به داخل محفظه (فضای بین شیشه ای) بیفتد. علاوه بر این، شیشه نباید مه گرفته یا یخ بزند. بنابراین، قبل از پرتاب، نه تنها مخازن در فضاپیما، بلکه پنجره ها نیز پر می شود - محفظه با نیتروژن خشک مخصوصاً خالص یا هوای خشک پر می شود. برای "تخلیه" خود شیشه، فشار در محفظه نصف فشار در محفظه مهر و موم شده است. در نهایت، مطلوب است که در داخل سطح دیوارهای محفظه خیلی گرم یا خیلی سرد نباشد. برای این کار گاهی صفحه نمایش داخلی پلکسی نصب می شود.

شیشه فلزی نیست، به طور متفاوتی تجزیه می شود. در اینجا هیچ فرورفتگی وجود نخواهد داشت - یک ترک ظاهر می شود. استحکام شیشه عمدتاً به وضعیت سطح آن بستگی دارد. بنابراین، تقویت می شود و نقص های سطحی را از بین می برد - ریزترک ها، بریدگی ها، خراش ها. برای انجام این کار، شیشه حکاکی می شود، خنثی می شود. با این حال، عینک های مورد استفاده در ابزارهای نوری به این روش درمان نمی شوند. سطح آنها در طول به اصطلاح آسیاب عمیق سخت می شود. در آغاز دهه 1970، شیشه‌های بیرونی پنجره‌های نوری یاد گرفتند که چگونه آن‌ها را با تبادل یونی تقویت کنند، که باعث افزایش مقاومت سایشی آنها می‌شد.

برای بهبود انتقال نور، شیشه با یک پوشش ضد انعکاس چند لایه پوشانده شده است. آنها ممکن است شامل اکسید قلع یا اکسید ایندیوم باشند. چنین پوشش هایی انتقال نور را 10 تا 12 درصد افزایش می دهند و با کندوپاش کاتد واکنشی اعمال می شوند. علاوه بر این، اکسید ایندیم نوترون ها را به خوبی جذب می کند، که برای مثال در طی یک پرواز بین سیاره ای سرنشین دار مفید است. به طور کلی، ایندیوم «سنگ فیلسوف» صنعت شیشه است و نه تنها صنعت شیشه. آینه های با روکش ایندیوم بیشتر طیف را به همان روش منعکس می کنند. در مالش گره ها، ایندیم به طور قابل توجهی مقاومت سایشی را بهبود می بخشد.

توسعه دهندگان ایستگاه های فضایی بین سیاره ای از آنها را NPO نکنید. سی.ای. لاوچکینآنها می گویند که در طول پرواز یک فضاپیما به یکی از دنباله دارها، دو "سر" - هسته در ترکیب آن پیدا شد. این به عنوان یک کشف علمی مهم شناخته شد. سپس معلوم شد که "سر" دوم به دلیل مه شدن سوراخ دریچه ظاهر شد که منجر به اثر یک منشور نوری شد.

شیشه های روزنه ای نباید انتقال نور را هنگام قرار گرفتن در معرض تابش یونیزان ناشی از تشعشعات کیهانی پس زمینه و تشعشعات کیهانی، از جمله در نتیجه شراره های خورشیدی، تغییر دهند.

برهم کنش تابش الکترومغناطیسی خورشید و پرتوهای کیهانی با شیشه به طور کلی یک پدیده پیچیده است. جذب تابش توسط شیشه می تواند منجر به تشکیل به اصطلاح "مراکز رنگ" شود، یعنی کاهش انتقال اولیه نور، و همچنین باعث لومینسانس شود، زیرا بخشی از انرژی جذب شده می تواند بلافاصله به شکل آزاد شود. از کوانتوم های نوری

درخشندگی شیشه یک پس زمینه اضافی ایجاد می کند که کنتراست تصویر را کاهش می دهد، نسبت نویز به سیگنال را افزایش می دهد و ممکن است عملکرد عادی تجهیزات را غیرممکن کند. بنابراین، شیشه های مورد استفاده در پنجره های نوری باید همراه با پایداری تابشی-نوری بالا، سطح روشنایی پایینی داشته باشند. بزرگی شدت درخشندگی برای شیشه های نوری که تحت تأثیر تشعشع کار می کنند کمتر از مقاومت در برابر رنگ آمیزی مهم نیست.

در میان عوامل پرواز فضایی، یکی از خطرناک ترین عوامل برای پنجره ها، برخورد ریزشهابی است. منجر به کاهش سریع استحکام شیشه می شود. ویژگی های نوری آن نیز بدتر می شود.

در حال حاضر پس از سال اول پرواز، دهانه ها و خراش هایی به اندازه یک و نیم میلی متر در سطوح بیرونی ایستگاه های مداری طولانی مدت یافت می شود. اگر بتوان بیشتر سطح را در برابر شهاب سنگ ها و ذرات مصنوعی محافظت کرد، در این صورت نمی توان از پنجره ها به این روش محافظت کرد.

تا حدی آنها توسط هودهای لنز ذخیره می شوند که گاهی اوقات روی پنجره هایی نصب می شوند که مثلاً دوربین های داخلی از طریق آنها کار می کنند. در اولین ایستگاه مداری آمریکا، Skylab، فرض بر این بود که پنجره ها تا حدی توسط عناصر ساختاری محافظت می شوند. اما، البته، رادیکال ترین و مطمئن ترین راه حل، پوشاندن پنجره های "اوربیتال" با پوشش های کنترل شده از بیرون است. چنین راه حلی به ویژه در ایستگاه مداری سالیوت-7 شوروی نسل دوم اعمال شد.

"زباله" در مدار روز به روز بیشتر می شود. در یکی از پروازهای شاتل، چیزی که به وضوح توسط انسان ساخته شده بود، گودال چاله ای نسبتاً قابل توجهی را روی یکی از پنجره ها به جا گذاشت. شیشه جان سالم به در برد، اما چه کسی می‌داند چه اتفاقی ممکن است بیفتد؟.. اتفاقاً این یکی از دلایل نگرانی جدی «جامعه فضایی» در مورد مشکلات زباله‌های فضایی است. پروفسور دانشگاه هوافضای دولتی سامارا L.G. لوکاشف.

در شرایط سخت تر، شیشه های وسایل نقلیه فرود کار می کنند. هنگام فرود در جو، خود را در ابری از پلاسمای با دمای بالا می بینند. علاوه بر فشار از داخل محفظه، فشار خارجی در هنگام فرود روی دریچه وارد می شود. و سپس فرود می آید - اغلب روی برف، گاهی اوقات در آب. در این حالت شیشه به سرعت خنک می شود. بنابراین، در اینجا به مسائل قدرت توجه ویژه ای می شود.

"سادگی دریچه–یک پدیده آشکار است برخی از بینایی شناسان می گویند که ایجاد یک روزنه صاف–این کار پیچیده تر از ساخت یک عدسی کروی است، زیرا ساخت مکانیسم "بی نهایت دقیق" بسیار دشوارتر از مکانیزمی با شعاع محدود، یعنی یک سطح کروی است. و با این وجود، هیچ مشکلی با پنجره ها وجود نداشته است.- این احتمالاً بهترین ارزیابی برای گره فضاپیما است، به خصوص اگر از دهان باشد جورج فومین، در گذشته نه چندان دور - معاون اول طراح عمومی GNPRKTs "TsSKB - Progress".

چندی پیش - در 8 فوریه 2010 پس از پرواز شاتل STS-130 - یک گنبد رصدی در ایستگاه فضایی بین المللی ظاهر شد که از چندین پنجره بزرگ چهار گوش و یک پنجره گرد 800 میلی متری تشکیل شده بود.

ماژول Cupola برای مشاهدات زمین و کار با یک دستکاری طراحی شده است. این توسط شرکت اروپایی Thales Alenia Space توسعه یافته و توسط ماشین‌سازان ایتالیایی در تورین ساخته شده است.

بنابراین، امروز اروپایی ها رکورد دارند - چنین پنجره های بزرگ هرگز در ایالات متحده و روسیه در مدار قرار نگرفته اند. توسعه دهندگان مختلف "هتل های فضایی" آینده نیز در مورد پنجره های بزرگ صحبت می کنند و بر اهمیت ویژه آنها برای گردشگران فضایی آینده اصرار می ورزند. بنابراین "ساخت پنجره" آینده بزرگی دارد و پنجره ها همچنان یکی از عناصر کلیدی فضاپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین هستند.

"گنبد"–واقعا چیزهای باحالی هنگامی که از دریچه به زمین نگاه می کنید، مانند یک آغوش است. و در "گنبد" یک نمای 360 درجه، شما می توانید همه چیز را ببینید! زمین از اینجا شبیه یک نقشه است، بله، بیشتر از همه شبیه یک نقشه جغرافیایی است. می توانی ببینی که خورشید چگونه می رود، چگونه طلوع می کند، چگونه شب نزدیک می شود... تو به این همه زیبایی با نوعی محو شدن درونت نگاه می کنی.

از دفتر خاطرات کیهان نورد ماکسیم سورایف.

فضا یک اقیانوس نیست

هر چه در جنگ ستارگان و پیشتازان فضا ترسیم کنند، فضا یک اقیانوس نیست. نمایش های بسیار زیادی از نظر علمی فرضیات نادرست دارند و سفر در فضا را شبیه به قایقرانی در دریا نشان می دهند. این درست نیست

به طور کلی، فضا دو بعدی نیست، هیچ اصطکاک در آن وجود ندارد و عرشه یک سفینه فضایی با یک کشتی یکی نیست.

نکات بحث برانگیزتر - فضاپیماها با توجه به طبقه بندی دریایی نامگذاری نمی شوند (به عنوان مثال، "کروز"، "نبرد کشتی"، "ناوشکن" یا "ناوچه"، ساختار رده های ارتش شبیه به رده های نیروی هوایی خواهد بود. ، نه نیروی دریایی، بلکه دزدان دریایی، به احتمال زیاد، به طور کلی این کار را نخواهند کرد.

فضا سه بعدی است

فضا سه بعدی است، دو بعدی نیست. دو بعدی بودن پیامد توهم «فضا یک اقیانوس است» است. فضاپیماها مانند قایق ها حرکت نمی کنند، آنها می توانند "بالا" و "پایین" حرکت کنند ، این حتی با پرواز هواپیما قابل مقایسه نیست ، زیرا فضاپیما "سقف" ندارد ، مانور آن از نظر تئوری به هیچ وجه محدود نیست.

جهت گیری در فضا نیز مهم نیست. اگر می بینید که چگونه فضاپیمای "Enterprise" و "Intrepid" از یکدیگر "وارونه" عبور می کنند - هیچ چیز عجیبی وجود ندارد ، در واقعیت چنین موقعیت آنها با هیچ چیز منع نشده است. علاوه بر این، دماغه کشتی ممکن است اصلاً به جایی که کشتی در حال پرواز است هدایت نشود.

این بدان معنی است که حمله به دشمن از جهت مساعد با حداکثر تراکم آتش با "سالو جانبی" دشوار است. سفینه های فضایی می توانند از هر جهتی به شما نزدیک شوند، نه مانند فضای دو بعدی

موشک ها کشتی نیستند

برای من مهم نیست که چیدمان Enterprise یا Battle Star Galactica چگونه است. در یک موشک از نظر علمی صحیح، "پایین" در جهت اگزوز موتورهای موشک است. به عبارت دیگر، چیدمان فضاپیما بیشتر شبیه یک آسمان خراش است تا یک هواپیما. طبقات بر محور شتاب عمود هستند و "بالا" جهتی است که کشتی شما در حال حاضر در آن شتاب می گیرد. در غیر این صورت فکر کردن یکی از آزاردهنده ترین اشتباهات است و در آثار sf بسیار محبوب است. این من هستم درباره شما جنگ ستارگان، پیشتازان فضا و نبرد ستاره گالاکتیکا!

این تصور غلط از خطای "فضا دو بعدی است" نشأت گرفت. برخی از آثار حتی موشک های فضایی را به چیزی شبیه قایق تبدیل می کنند. حتی از نقطه نظر حماقت معمولی، یک "پل" که از بدنه بیرون زده است، با آتش دشمن بسیار سریعتر از پل قرار می گیرد که در اعماق کشتی قرار می گیرد، جایی که حداقل محافظت دارد (Star Trek و "Uchuu Senkan Yamato" بلافاصله در اینجا به ذهن می رسد).

(آنتونی جکسون به دو استثنا اشاره کرد. اول: اگر فضاپیما به عنوان یک هواپیمای جوی عمل کند، در اتمسفر "پایین" عمود بر بالها خواهد بود، در مقابل بالابر، اما در فضا، "پایین" جهت حرکت هواپیما خواهد بود. اگزوز موتورها دوم: یک موتور یونی یا موتورهای دیگر با شتاب کم می تواند مقداری به کشتی بدهد شتاب گریز از مرکز، و "پایین" در امتداد شعاع از محور چرخش هدایت می شود.)

موشک ها جنگنده نیستند

X-wing و Viper می توانند هر طور که می خواهند روی صفحه مانور دهند، اما بدون جو و بال، هیچ مانور جوی وجود ندارد.

بله، چرخش "روی یک پچ" نیز امکان پذیر نخواهد بود. هر چه فضاپیما سریعتر حرکت کند، مانور دادن آن دشوارتر است. مانند یک هواپیما حرکت نخواهد کرد. یک تشبیه بهتر، رفتار یک اورکلاک است سرعت بالایک تراکتور و تریلر کاملاً بارگذاری شده روی یخ خالی.

همچنین خود توجیه جنگنده ها از نظر نظامی، علمی و اقتصادی مورد سوال است.

موشک نه تیر

فضاپیما لزوماً جایی که دماغه اش نشان می دهد پرواز نمی کند. در حالی که موتور در حال کار است، شتاب به سمتی هدایت می شود که کمان کشتی به آن نگاه می کند. اما اگر موتور را خاموش کنید، کشتی می تواند آزادانه در جهت دلخواه بچرخد. در صورت لزوم، کاملاً امکان پرواز "به سمت" وجود دارد. این می تواند برای شلیک کامل در نبرد مفید باشد.

بنابراین تمام صحنه‌های جنگ ستارگان با جنگنده‌ای که سعی می‌کند دشمن را از دم بیرون کند کاملاً مزخرف است. کافی است آنها برگردند و به تعقیب کننده شلیک کنند (نمونه خوبی می تواند قسمت Babylon 5 "نیمه شب در خط آتش" باشد).

موشک ها بال دارند

اگر موشک شما دارای یک نیروگاه مگاوات، یک موتور حرارتی فوق العاده قدرتمند یا یک سلاح انرژی باشد، برای دفع گرما به هیت سینک های بزرگ نیاز دارد. در غیر این صورت، به سرعت ذوب می شود، یا حتی به راحتی تبخیر می شود. رادیاتورها شبیه بال ها یا پانل های بزرگ هستند. این یک مشکل برای کشتی های جنگی است، زیرا رادیاتورها در برابر آتش بسیار آسیب پذیر هستند.

موشک ها پنجره ندارند

سوراخ های دریچه های فضایی تقریباً به همان اندازه مورد نیاز در یک زیردریایی است. (نه، Seaview به حساب نمی آید. کاملاً علمی تخیلی. هیچ پنجره ای با دید پانوراما در زیردریایی Trident وجود ندارد.) دریچه ها - تضعیف استحکام ساختاری، و پس از آن، به چه چیزی باید نگاه کرد؟ مگر اینکه کشتی در حال گردش به دور یک سیاره یا نزدیک به کشتی دیگری باشد، فقط اعماق فضا و خورشید کورکننده قابل مشاهده است. و با این حال، برخلاف زیردریایی‌ها، پنجره‌های سفینه فضایی اجازه می‌دهند تشعشع از آن عبور کند.

سری پیشتازان فضا، جنگ ستارگانو Battlestar Galactica اشتباه می کنند زیرا نبردها در فواصل متری انجام نمی شوند. سلاح‌های انرژی هدایت‌شده در فواصلی کار می‌کنند که کشتی‌های دشمن فقط از طریق تلسکوپ قابل مشاهده هستند. با نگاه کردن به نبرد از طریق دریچه، چیزی نخواهید دید. کشتی ها خیلی دور خواهند بود یا فلاش شما را کور می کند انفجار هسته اییا آتش لیزری که از سطح هدف منعکس می شود.

خلیج ناوبری می تواند یک گنبد دید نجومی برای مواقع اضطراری داشته باشد، اما اکثر پنجره ها با رادار، دوربین های تلسکوپی و حسگرهای مشابه جایگزین می شوند.

هیچ اصطکاک در فضا وجود ندارد

هیچ اصطکاک در فضا وجود ندارد. در اینجا در Terra، اگر در حال رانندگی با ماشین هستید، تنها کاری که باید انجام دهید این است که گاز را رها کنید، و ماشین شروع به کشیده شدن به پایین توسط اصطکاک در جاده می کند. در فضا، با خاموش کردن موتورها، کشتی تا پایان ابدیت (یا تا زمانی که با یک سیاره یا چیزی برخورد کند) سرعت خود را حفظ می کند. در فیلم 2001 A Space Odyssey، ممکن است متوجه شده باشید که فضاپیمای دیسکاوری بدون حتی یک پف اگزوز موتور به سمت مشتری پرواز کرد.

به همین دلیل است که صحبت از "فاصله" پرواز موشک بی معنی است. هر موشکی که در مدار سیاره نباشد و در آن نباشد جاذبه خوبخورشید فاصله پروازی بی نهایت دارد. در تئوری، شما می توانید موتورهای خود را روشن کنید و به کهکشان آندرومدا سفر کنید... تنها در یک میلیون سال به مقصد برسید. به جای برد، منطقی است که در مورد تغییر سرعت صحبت کنیم.

شتاب و شتاب متقارن هستند. یک ساعت شتاب تا سرعت 1000 کیلومتر در ثانیه برای توقف نیاز به حدود یک ساعت ترمز دارد. شما نمی توانید مانند یک قایق یا ماشین "ترمز بزنید". (کلمه "تقریبا" به این دلیل استفاده می شود که کشتی با شتاب گرفتن جرم خود را از دست می دهد و کاهش سرعت آن آسان تر می شود. اما فعلاً می توان این جزئیات را نادیده گرفت.)

اگر می خواهید اصول حرکت فضاپیما را درک کنید، توصیه می کنم یکی از معدود بازی های شبیه سازی دقیق را انجام دهید. این لیست شامل بازی PC Orbiter، PC (متاسفانه نسخه‌ی کامل نشده) بازی Independence War، و بازی‌های جنگی رومیزی Attack Vector: Tactical، Voidstriker، Triplanetary، و Star Fist است (این دو نسخه چاپ نشده‌اند اما می‌توانید اینجا پیدا کنید) .

سوخت لزوماً کشتی را مستقیماً حرکت نمی دهد.

موشک ها بین «سوخت» (با رنگ قرمز) و «جرم واکنش» (با رنگ آبی مشخص شده است) تفاوت دارند. موشک ها هنگام حرکت از قانون سوم نیوتن پیروی می کنند. جرم به بیرون پرتاب می شود و به موشک شتاب می دهد.

سوخت در این مورد صرف بیرون ریختن این جرم واکنش می شود. در یک موشک اتمی کلاسیک، اورانیوم-235 سوخت، میله های اورانیوم معمولی در آن خواهد بود. راکتور هسته ایاما جرم واکنش هیدروژن است که در همین راکتور گرم می شود و از نازل های کشتی به بیرون پرواز می کند.

این سردرگمی ناشی از این واقعیت است که در موشک های شیمیایی، سوخت و جرم واکنش یکی هستند. شاتل یا موشک ساترن 5، پیشران شیمیایی را با بیرون انداختن مستقیم از نازل ها مصرف می کند.

اتومبیل ها، هواپیماها و قایق ها با مقادیر نسبتاً کمی سوخت عبور می کنند، اما در مورد موشک ها اینطور نیست. نیمی از موشک را می توان توده واکنش اشغال کرد و نیمی دیگر را عناصر ساختاری، خدمه و هر چیز دیگری اشغال کرد. اما نسبت 75 درصد از جرم واکنش بسیار محتمل تر یا حتی بدتر است. بیشتر موشک‌ها یک مخزن توده واکنش عظیم با یک موتور در یک سر و یک محفظه کوچک خدمه در سمت دیگر هستند.

هیچ چیز نامرئی در فضا وجود ندارد

در فضا، هیچ راه عملی برای پنهان کردن کشتی از شناسایی وجود ندارد.

هیچ صدایی در فضا نیست

برای من مهم نیست که چند فیلم با موتورهای خروشان و انفجارهای رعد و برق دیده اید. صدا توسط جو منتقل می شود. بدون جو، بدون صدا. هیچ کس آخرین "بوم" شما را نخواهد شنید. این لحظه در تعداد کمی از سریال ها از جمله Babylon 5 و Firefly به درستی نمایش داده شد.

تنها استثنا انفجار یک کلاهک هسته ای در صدها متری کشتی است که در این صورت شار پرتو گاما باعث می شود بدنه هنگام تغییر شکل صدا ایجاد کند.

جرم نه وزن

بین وزن و جرم تفاوت وجود دارد. جرم همیشه برای یک جسم یکسان است، اما وزن آن بستگی به این دارد که جسم در کدام سیاره باشد. وزن یک آجر یک کیلوگرمی در ترا 9.81 نیوتن (2.2 پوند)، در ماه 1.62 نیوتن (0.36 پوند) و در ایستگاه فضایی بین المللی صفر نیوتن (0 پوند) خواهد بود. اما جرم همیشه یک کیلوگرم باقی می ماند. (کریس بازون اشاره کرد که اگر جسمی با سرعت نسبیتی نسبت به شما در حال حرکت باشد، افزایش جرم را خواهید دید. اما این را نمی توان در سرعت های نسبی معمولی مشاهده کرد.)

عواقب عملی این امر این است که شما نمی توانید با ضربه زدن روی یک شی با یک انگشت کوچک، چیزی سنگین را در ایستگاه فضایی بین المللی جابه جا کنید. (خب، یعنی، شما می توانید، جایی در میلی متر در هفته یا بیشتر.). شاتل می تواند در کنار ایستگاه شناور باشد، وزن آن صفر است، اما جرم آن 90 تن متریک است. اگر آن را فشار دهید، تأثیر بسیار ناچیز خواهد بود. (مثل اینکه آن را روی باند کیپ کندی هل دادید).

و اگر شاتل به آرامی به سمت ایستگاه حرکت می کند و شما بین آنها گیر می افتید، وزن صفر شاتل باز هم شما را از سرنوشت غم انگیز تبدیل شدن به کیک نجات نمی دهد. با قرار دادن دستان خود بر روی شاتل در حال حرکت، سرعت آن را کاهش ندهید. برای انجام این کار به همان اندازه انرژی لازم است که آن را به حرکت درآورد. انسان آنقدر انرژی ندارد.

متأسفیم، اما سازندگان مداری شما نمی توانند تیرهای فولادی چند تنی را مانند خلال دندان حرکت دهند.

عامل دیگری که نیاز به توجه دارد قانون سوم نیوتن است. فشار یک تیر فولادی شامل یک عمل و یک واکنش است. از آنجایی که جرم پرتو احتمالاً بیشتر است، به سختی حرکت می کند. اما شما به عنوان یک جسم کم جرم، با شتاب بسیار بیشتر در جهت مخالف خواهید رفت. این باعث می شود که بیشتر ابزارها (مانند چکش و پیچ گوشتی) برای شرایط سقوط آزاد بی فایده باشند - برای ایجاد ابزارهای مشابه برای شرایط گرانش صفر باید تلاش زیادی کنید.

سقوط آزاد گرانش صفر نیست

از نظر فنی، افرادی که در یک ایستگاه فضایی هستند در "گرانش صفر" نیستند. تقریباً با گرانش روی سطح زمین (حدود 93٪ از زمین) تفاوتی ندارد. دلیل "پرواز" همه، وضعیت "سقوط آزاد" است. اگر هنگام قطع کابل خود را در آسانسور بیابید، از حالت سقوط آزاد نیز جان سالم به در خواهید برد و تا زمانی که سقوط کنید، «پرواز» خواهید کرد. (بله، جاناتان اشاره کرد که این مقاومت هوا را نادیده می گیرد، اما شما این ایده را دریافت می کنید.)

واقعیت این است که ایستگاه در "مدار" است - که راهی دشوار برای سقوط است و دائماً از زمین عبور می کند. جزئیات را اینجا ببینید.

هیچ انفجاری رخ نخواهد داد

اگر در خلاء بدون لباس محافظ باشید، مثل بادکنک نمی‌ترکید. دکتر جفری لندیس به اندازه کافی خرج کرده است تجزیه و تحلیل دقیقاین سوال.
به طور خلاصه: ده ثانیه هوشیار می مانید، منفجر نمی شوید و در کل حدود 90 ثانیه زنده خواهید ماند.

آنها به آب ما نیاز ندارند

مارکوس باور اشاره کرده است که حمله بیگانگان به Terra برای آب ما مانند حمله اسکیموها به آمریکای مرکزی برای سرقت یخ است. بله، بله، این در مورد سریال بدنام V است.

مارکوس: نیازی نیست برای آب به زمین بیایید. این یکی از متداول ترین مواد "آن بالا" است... پس چرا کشتی را چندین سال نوری دور کنید برای چیزی که می توانید به راحتی بسیار ارزان تر (و بدون این مقاومت آزاردهنده انسان) در سیستم خانه خود، تقریبا" در اطراف گوشه"؟

آنها در یک پرتابه مجهز به پنجره های شیشه ای با کرکره به یک سفر به ماه می روند. قهرمانان تسیولکوفسکی و ولز از طریق پنجره های بزرگ به جهان نگاه می کنند.

دریچه ها هم یک عنصر ساختاری پوسته فضاپیما هستند و هم یک دستگاه نوری. از یک طرف، آنها در خدمت محافظت از ابزار و خدمه داخل محفظه از اثرات محیط خارجی هستند، از سوی دیگر، آنها باید از عملکرد تجهیزات نوری مختلف و مشاهده بصری اطمینان حاصل کنند. نه تنها، با این حال، مشاهده - زمانی که تجهیزات برای "جنگ ستارگان" در هر دو طرف اقیانوس کشیده شد، آنها قصد داشتند از پنجره کشتی های جنگی هدف بگیرند.

دو نوع سوراخ در فضاپیمای رصدی یافت می شود. نوع اول تجهیزات عکسبرداری (لنز، قسمت کاست، سنسورهای تصویر و سایر عناصر کاربردی) واقع در محفظه تحت فشار را از محیط خارجی "متخاصم" به طور کامل جدا می کند. بر اساس این طرح، فضاپیماهایی از نوع زنیت ساخته شد. پنجره های نوع دوم بخش کاست، حسگرهای تصویر و سایر عناصر را از محیط خارجی جدا می کنند، در حالی که لنز در یک محفظه بدون فشار، یعنی در خلاء قرار دارد. چنین طرحی در فضاپیماهای نوع "Yantar" استفاده می شود. با چنین طرحی، الزامات مربوط به ویژگی های نوری روشنگر به ویژه سخت تر می شود، زیرا روشن کننده اکنون بخشی جدایی ناپذیر از سیستم نوری تجهیزات تیراندازی است و نه یک "پنجره به فضا".

اعتقاد بر این بود که فضانورد می تواند کشتی را بر اساس آنچه که می بیند کنترل کند. تا حدودی این امر محقق شده است. "نگاه کردن به جلو" در هنگام لنگر انداختن و فرود روی ماه بسیار مهم است - در آنجا فضانوردان آمریکایی بیش از یک بار از کنترل دستی در هنگام فرود استفاده کردند.

شیشه سازهای ما بهترین های جهان هستند

معلوم شد که کار بسیار دشوار است. تولید لامپ های هواپیما نیز در یک زمان برای مدت طولانی و دشوار تسلط یافت - شیشه به سرعت شفافیت خود را از دست داد، با ترک پوشانده شد. علاوه بر تضمین شفافیت، جنگ میهنی توسعه شیشه زرهی را مجبور کرد؛ پس از جنگ، رشد سرعت هواپیماهای جت نه تنها منجر به افزایش نیازهای استحکام، بلکه به نیاز به حفظ خواص لعاب در هنگام گرمایش آیرودینامیکی شد. . برای پروژه‌های فضایی، شیشه‌ای که برای فانوس‌ها و پنجره‌های هواپیما استفاده می‌شد مناسب نبود - دما و بار یکسانی نداشت.

اولین پنجره های فضایی در کشور ما بر اساس فرمان کمیته مرکزی CPSU و شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی به شماره 569-264 مورخ 22 مه 1959 توسعه یافتند که مقدمات آغاز آماده سازی برای سرنشین را فراهم کرد. پروازها هم در اتحاد جماهیر شوروی و هم در ایالات متحده، اولین پنجره ها گرد بودند - محاسبه و ساخت آنها آسان تر بود. علاوه بر این، کشتی های داخلی، به عنوان یک قاعده، می توانند بدون دخالت انسان کنترل شوند، و بر این اساس، نیازی به دید خیلی خوب "توسط هواپیما" وجود نداشت. وستوک گاگارین دو سوراخ داشت. یکی در دریچه ورودی وسیله نقلیه فرود، درست بالای سر فضانورد قرار داشت، دیگری - در پای او در بدنه وسیله نقلیه فرود. یادآوری نام توسعه دهندگان اصلی اولین پنجره ها در موسسه تحقیقات شیشه هوانوردی اصلاً اضافی نیست - اینها S. M. Brekhovskikh، V.I. الکساندروف، Kh. E. Serebryannikova، Yu. I. Nechaev، L. A. Kalashnikova، F. T. Vorobyov، E. F. Postolskaya، L. V. Korol، V. P. Kolgankov، E. I. S. V. Volchanov، V. I. Krasin، E. G. Loginova و دیگران.

بر روی ماژول فرمان آپولو قمری، یکی از پنج پنجره نیز روی دریچه قرار داشت. دو مورد دیگر که نزدیک شدن را در حین لنگر انداختن با ماژول قمری تضمین می کردند، به جلو نگاه می کردند و دو مورد دیگر "جانبی" امکان انداختن یک نگاه عمود بر محور طولی کشتی را فراهم کردند. در سایوز، معمولاً سه پنجره روی وسیله نقلیه فرود و تا پنج پنجره در قسمت رفاهی وجود داشت. بیشتر دریچه ها در ایستگاه های مداری قرار دارند - تا چندین ده، در اشکال و اندازه های مختلف.

قاب، کرکره، چفت، دریچه حکاکی شده...

شیشه هایی با اندازه های مختلف برای سوراخ ها استفاده می شود - از 80 میلی متر تا نزدیک به نیم متر (490 میلی متر) و اخیراً یک "شیشه" هشتصد میلی متری در مدار ظاهر شده است. ما در مورد حفاظت خارجی "پنجره های فضایی" پیش رو صحبت خواهیم کرد، اما برای محافظت از اعضای خدمه از اثرات مضر اشعه ماوراء بنفش نزدیک، پوشش های تقسیم پرتوهای ویژه ای روی شیشه های پنجره هایی که با دستگاه های نصب شده غیر ثابت کار می کنند، اعمال می شود.

در آپولو و شاتل فضایی، "پنجره ها" نیز عمدتاً سه شیشه ای هستند، اما "مرکوری" - "اولین پرستو" آن - توسط آمریکایی ها به یک سوراخ چهار شیشه ای مجهز شد.

در کابین قمری آپولو ، هر سه پنجره خود تک شیشه ای بودند ، اما از بیرون توسط یک شیشه خارجی که در مدار تحت فشار گنجانده نشده بود و از داخل با یک پلکسی ایمنی داخلی پوشانده شده بودند. متعاقباً روزنه‌های تک‌شیشه‌ای بیشتری در ایستگاه‌های مداری نصب شدند، جایی که بار هنوز کمتر از بار وسایل نقلیه فرود فضاپیماها است. و در برخی از فضاپیماها، به عنوان مثال، در ایستگاه های بین سیاره ای شوروی "مریخ" در اوایل دهه 70، در واقع، چندین سوراخ (ترکیب دو شیشه ای) در یک کلیپ ترکیب شدند.

لعاب دماغه کابین بوران. قسمت داخلی و خارجی دریچه بوران

نور در هند به گوه بسته شد. لنز آنچه را که نیاز دارید دریافت کرد!

شیشه فلزی نیست، به طور متفاوتی تجزیه می شود. در اینجا هیچ فرورفتگی وجود نخواهد داشت - یک ترک ظاهر می شود. استحکام شیشه عمدتاً به وضعیت سطح آن بستگی دارد. بنابراین، تقویت می شود و نقص های سطحی را از بین می برد - ریزترک ها، بریدگی ها، خراش ها. برای انجام این کار، شیشه حکاکی می شود، خنثی می شود. با این حال، عینک های مورد استفاده در ابزارهای نوری به این روش درمان نمی شوند. سطح آنها در طول به اصطلاح آسیاب عمیق سخت می شود. در آغاز دهه 1970، شیشه‌های بیرونی پنجره‌های نوری یاد گرفتند که چگونه آن‌ها را با تبادل یونی تقویت کنند، که باعث افزایش مقاومت سایشی آنها می‌شد.

برای بهبود انتقال نور، شیشه با یک پوشش ضد انعکاس چند لایه پوشانده شده است. آنها ممکن است شامل اکسید قلع یا اکسید ایندیوم باشند. چنین پوشش هایی انتقال نور را 10-12٪ افزایش می دهند و آنها را با کندوپاش کاتد واکنشی اعمال می کنند. علاوه بر این، اکسید ایندیم نوترون ها را به خوبی جذب می کند، که برای مثال در طی یک پرواز بین سیاره ای سرنشین دار مفید است. به طور کلی، ایندیوم «سنگ فیلسوف» صنعت شیشه است و نه تنها صنعت شیشه. آینه های با روکش ایندیوم بیشتر طیف را به همان روش منعکس می کنند. در مالش گره ها، ایندیم به طور قابل توجهی مقاومت سایشی را بهبود می بخشد.

توسعه دهندگان ایستگاه های فضایی بین سیاره ای از NPO آنها. به S.A. Lavochkina گفته می شود که در طول پرواز یک فضاپیما به یکی از دنباله دارها، دو "سر" - هسته در ترکیب آن پیدا شد. این به عنوان یک کشف علمی مهم شناخته شد. سپس معلوم شد که "سر" دوم به دلیل مه شدن سوراخ دریچه ظاهر شد که منجر به اثر یک منشور نوری شد.

شیشه های روزنه ای نباید انتقال نور را هنگام قرار گرفتن در معرض تابش یونیزان ناشی از تشعشعات کیهانی پس زمینه و تشعشعات کیهانی، از جمله در نتیجه شراره های خورشیدی، تغییر دهند. برهم کنش تابش الکترومغناطیسی خورشید و پرتوهای کیهانی با شیشه به طور کلی یک پدیده پیچیده است. جذب تابش توسط شیشه می تواند منجر به تشکیل به اصطلاح "مراکز رنگ" شود، یعنی کاهش انتقال اولیه نور، و همچنین باعث لومینسانس شود، زیرا بخشی از انرژی جذب شده می تواند بلافاصله به شکل آزاد شود. از کوانتوم های نوری درخشندگی شیشه یک پس زمینه اضافی ایجاد می کند که کنتراست تصویر را کاهش می دهد، نسبت نویز به سیگنال را افزایش می دهد و ممکن است عملکرد عادی تجهیزات را غیرممکن کند. بنابراین، شیشه های مورد استفاده در پنجره های نوری باید همراه با پایداری تابشی-نوری بالا، سطح روشنایی پایینی داشته باشند. بزرگی شدت درخشندگی برای شیشه های نوری که تحت تأثیر تشعشع کار می کنند کمتر از مقاومت در برابر رنگ آمیزی مهم نیست.

در میان عوامل پرواز فضایی، یکی از خطرناک ترین عوامل برای پنجره ها، برخورد ریزشهابی است. منجر به کاهش سریع استحکام شیشه می شود. ویژگی های نوری آن نیز بدتر می شود. در حال حاضر پس از سال اول پرواز، دهانه ها و خراش هایی به اندازه یک و نیم میلی متر در سطوح بیرونی ایستگاه های مداری طولانی مدت یافت می شود. اگر بتوان بیشتر سطح را در برابر شهاب سنگ ها و ذرات مصنوعی محافظت کرد، در این صورت نمی توان از پنجره ها به این روش محافظت کرد. تا حدی آنها توسط هودهای لنز ذخیره می شوند که گاهی اوقات روی پنجره هایی نصب می شوند که مثلاً دوربین های داخلی از طریق آنها کار می کنند. در اولین ایستگاه مداری آمریکا، Skylab، فرض بر این بود که پنجره ها تا حدی توسط عناصر ساختاری محافظت می شوند. اما، البته، رادیکال ترین و مطمئن ترین راه حل، پوشاندن پنجره های "اوربیتال" با پوشش های کنترل شده از بیرون است. چنین راه حلی به ویژه در ایستگاه مداری سالیوت-7 شوروی نسل دوم اعمال شد.

"سادگی دریچه یک پدیده آشکار است. برخی از بینایی‌شناسان می‌گویند که ایجاد یک سوراخ مسطح کاری دشوارتر از ساخت عدسی‌های کروی است، زیرا ساختن مکانیسم «بی‌نهایت دقیق» بسیار دشوارتر از مکانیزمی با شعاع محدود، یعنی کروی است. سطح و با این حال، هیچ مشکلی در مورد پنجره ها وجود نداشته است، "احتمالا، این بهترین ارزیابی برای مونتاژ فضاپیما است، به خصوص اگر از دهان گئورگی فومین، در گذشته نه چندان دور - معاون اول طراح عمومی TsSKB- GNPRKT های پیشرفت

همه ما در اروپا زیر "گنبد" هستیم

مشاهده ماژول Cupola

بنابراین، امروزه اروپایی ها رکورد دارند - چنین دریچه های بزرگ هرگز در ایالات متحده و روسیه در مدار قرار نگرفته اند. توسعه دهندگان مختلف "هتل های فضایی" آینده نیز در مورد پنجره های بزرگ صحبت می کنند و بر اهمیت ویژه آنها برای گردشگران فضایی آینده اصرار می ورزند. بنابراین "ساخت پنجره" آینده بزرگی دارد و پنجره ها همچنان یکی از عناصر کلیدی فضاپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین هستند.

"گنبد" - واقعاً چیز جالبی است! هنگامی که از دریچه به زمین نگاه می کنید، مانند یک آغوش است. و در "گنبد" یک نمای 360 درجه، شما می توانید همه چیز را ببینید! زمین از اینجا شبیه یک نقشه است، بله، بیشتر از همه شبیه یک نقشه جغرافیایی است. می توانی ببینی که چگونه خورشید می رود، چگونه طلوع می کند، چگونه شب نزدیک می شود... تو به این همه زیبایی با نوعی محو شدن درونت نگاه می کنی.

اولین پرواز آزمایشی بدون سرنشین او در دسامبر 2014. با کمک Orion، محموله و فضانوردان به فضا پرتاب خواهند شد، اما این تمام چیزی نیست که این کشتی قادر به انجام آن است. در آینده، این جبار است که باید افراد را به سطح ماه و مریخ برساند. هنگام ایجاد کشتی، توسعه دهندگان آن از فن آوری های جالب و مواد جدید زیادی استفاده کردند که امروز می خواهیم یکی از آنها را به شما بگوییم.

هنگامی که فضانوردان به سمت سیارک ها، ماه یا مریخ سفر می کنند، از طریق پنجره های کوچک در بدنه کشتی، مناظر خیره کننده ای از فضا خواهند داشت. مهندسان ناسا قصد دارند این "پنجره‌ها به فضا" را قوی‌تر، سبک‌تر و ارزان‌تر از مدل‌های قبلی فضاپیما بسازند.

در مورد ISS و شاتل فضایی، پنجره ها از شیشه های چند لایه ساخته شده بودند. در مورد Orion برای اولین بار از پلاستیک اکریلیک استفاده خواهد شد که به طور قابل توجهی یکپارچگی پنجره های کشتی را بهبود می بخشد.

پانل‌های شیشه‌ای در طول تاریخ بخشی از پوسته کشتی بوده و فشار لازم را در داخل آن حفظ کرده و از مرگ فضانوردان جلوگیری می‌کند. همچنین شیشه باید تا حد امکان از خدمه در برابر دمای بسیار زیاد هنگام ورود به جو زمین محافظت کند. اما عیب اصلی شیشه، نقص ساختاری آن است. تحت بار سنگین، استحکام شیشه با گذشت زمان کاهش می یابد. لیندا استس، رئیس بخش زیرسیستم‌های روشن‌کننده در ناسا می‌گوید: هنگام پرواز در فضا، این نقطه ضعف می‌تواند شوخی بی‌رحمانه‌ای را در کشتی بازی کند.

دقیقاً به دلیل اینکه شیشه یک ماده ایده آل برای سوراخ ها نیست، مهندسان دائماً به دنبال ماده مناسب تری برای این کار بوده اند. مواد بسیار پایداری از نظر ساختاری در جهان وجود دارد، اما در میان آنها فقط تعداد کمی شفاف هستند که می‌توانند در سوراخ‌ها استفاده شوند.

در مراحل اولیهمتخصصان ناسا سعی کردند از پلی کربنات ها به عنوان ماده ای برای سوراخ ها استفاده کنند، اما آنها نیازهای نوری لازم برای به دست آوردن تصویر را برآورده نکردند. کیفیت بالا. پس از آن، مهندسان به مواد اکریلیک روی آوردند که بالاترین شفافیت و استحکام فوق العاده ای را ارائه می کرد. در ایالات متحده آمریکا، آکواریوم‌های عظیم از اکریلیک ساخته شده‌اند که از ساکنان خود در برابر محیط اطراف محافظت می‌کنند که بالقوه برای آنها خطرناک است، در حالی که فشار آب زیادی را حفظ می‌کند.

تا به امروز، Orion به چهار پنجره تعبیه شده در ماژول خدمه، و همچنین پنجره های اضافی در هر یک از دو دریچه مجهز شده است. هر سوراخ از سه پانل تشکیل شده است. پنل داخلی از اکریلیک ساخته شده است، در حالی که دو پنل دیگر هنوز از شیشه ساخته شده اند. به این شکل بود که اوریون در اولین پرواز آزمایشی موفق به بازدید از فضا شده بود. در طول این سال، مهندسان ناسا باید تصمیم بگیرند که آیا می توانند از دو پنل اکریلیک و یک شیشه در پنجره ها استفاده کنند یا خیر.

در ماه‌های آینده، لیندا استس و تیمش قرار است آنچه را که «آزمایش خزش» می‌نامند روی پانل‌های اکریلیک انجام دهند. خزش در این حالت تغییر شکل آهسته یک جسم جامد است که در طول زمان تحت تأثیر بار ثابت یا تنش مکانیکی رخ می دهد. خزش بدون استثنا تابع همه است اجسام جامدهم کریستالی و هم بی شکل. پانل های اکریلیک به مدت 270 روز تحت فشار شدید آزمایش می شوند.

پنجره های اکریلیک باید Orion را به طور قابل توجهی سبک تر کنند و استحکام ساختاری آنها خطر ریزش پنجره ها را به دلیل خراش های تصادفی و سایر آسیب ها از بین می برد. به گفته مهندسان ناسا، به لطف پنل های اکریلیک، آنها قادر خواهند بود وزن کشتی را بیش از 90 کیلوگرم کاهش دهند. کاهش جرم پرتاب کشتی به فضا را بسیار ارزان تر می کند.

انتقال به پانل های اکریلیک همچنین هزینه ساخت کشتی هایی مانند Orion را کاهش می دهد، زیرا اکریلیک بسیار ارزان تر از شیشه است. صرفه جویی در حدود 2 میلیون دلار تنها در پنجره ها در طول ساخت یک فضاپیما امکان پذیر خواهد بود. شاید در آینده، پانل های شیشه ای به طور کامل از پنجره ها حذف شوند، اما در حال حاضر، آزمایش های کامل اضافی برای این مورد نیاز است.