Uzay gemilerinde hangi lombozlar yapılır? Bir uzay gemisinin lombozundan görünüm

Ve bir makale daha kopyalayıp yapıştırmak istiyorum. Başlangıçta "Earth Nizhegorodskaya" gazetesinde okudum, ancak orijinalinin "Russian Space" dergisinde yayınlandığı ortaya çıktı. Köyden şehre giderken sadece okudum. Makale, pencerelerin yaratılış tarihini anlatıyor, ülkemizde ve Amerikalılar arasında nasıl oluşturulduğunu, nelerden oluştuğunu ve nerede kullanıldığını popüler ve anlaşılır bir şekilde anlatıyor.


Bir uzay aracına bakarken genellikle gözler yukarı kalkar. Son derece "yalanmış" konturlara sahip bir uçak veya denizaltıdan farklı olarak, her türlü blok, yapısal eleman, boru hattı, kablo kütlesi dışarı çıkıyor ... Ancak gemide ilk bakışta herkesin net olduğu ayrıntılar da var. Örneğin, lombozlar burada. Tıpkı uçak veya deniz gibi! Aslında, bu durumdan çok uzak ...

EVRENE BİR PENCERE AÇMAK

Uzay uçuşlarının en başından beri bir soru vardı: "Denete ne var - görmek güzel olurdu!" Yani, elbette, bu puanla ilgili belirli düşünceler vardı - astronomlar ve kozmonotiğin öncüleri, bilim kurgu yazarlarından bahsetmemek için ellerinden gelenin en iyisini yaptılar. Jules Verne'in Dünyadan Ay'a romanında kahramanlar ay seferi panjurlu cam pencerelerle donatılmış bir kabukta. Büyük pencerelerden Tsiolkovsky ve Wells'in kahramanları Evrene bakar.

Bir fırlatma aracına yanaşmadan önce Zenit tipi bir uzay aracı. Kamera lenslerinin önündeki lombozlar kapaklarla kaplı (fotoğraf: RKK Energia) Uygulamaya gelince, basit “pencere” kelimesi uzay teknolojisi geliştiricileri için kabul edilemez görünüyordu. Bu nedenle, kozmonotların gemiden dışarıya bakabilecekleri şeye, özel camdan daha az ve daha az "törenle" - lombozlar denir. Ayrıca, insanlar için uygun olan lomboz görsel bir lombozdur ve bazı ekipmanlar için optik bir lombozdur.

Pencereler hem uzay aracı kabuğunun yapısal bir unsuru hem de optik bir cihazdır. Bir yandan kompartıman içinde bulunan aletleri ve mürettebatı dış ortamdan korumaya hizmet ederken, diğer yandan çeşitli optik ekipmanların çalışmasını ve görsel gözlemi sağlamalıdırlar. Bununla birlikte, sadece gözlem değil - okyanusun her iki tarafında "Yıldız Savaşları" için ekipman çektiklerinde, savaş gemilerinin pencerelerinden nişan alacaklardı.

Amerikalılar ve genel olarak İngilizce konuşan füzeciler "porthole" terimi karşısında şaşkına dönüyorlar. Tekrar soruyorlar: "Bu pencereler mi, yoksa ne?" V ingilizce dili her şey basit - o evde, o "Mekikte" - pencere ve sorun değil. Ama İngiliz denizciler lomboz derler. Bu yüzden Rus uzay inşaatçıları muhtemelen ruhen denizaşırı gemi yapımcılarına daha yakındır.

Karen Nyberg, ISS'ye gelen Japon modülü Kibo'nun penceresinde, 2008 (fotoğraf: NASA) Gözlem uzay araçlarında iki tip pencere bulunabilir. İlk tip, basınçlı bölmede (lens, kaset birimi, görüntü alıcıları ve diğer işlevsel elemanlar) bulunan görüntüleme ekipmanını "düşman" dış ortamdan tamamen ayırır. Zenit uzay aracı bu şemaya göre inşa edilmiştir. İkinci tip pencereler, kaset kısmını, görüntü alıcılarını ve diğer elemanları dış ortamdan ayırırken, lens basınçsız bir bölmede, yani bir vakumda bulunur. Bu şema "Yantar" tipi uzay gemilerinde kullanılır. Bu düzenleme ile aydınlatıcının optik özellikleri için gereksinimler, aydınlatıcı artık aydınlatıcı olduğu için özellikle katı hale gelir. parçası optik sistem anket ekipmanı ve basit bir "uzaya açılan pencere" değil.

Astronotun, görebildiklerine göre uzay aracını kontrol edebileceğine inanılıyordu. Bir dereceye kadar bu başarıldı. Yerleştirme sırasında ve aya inerken "ileriye bakmak" özellikle önemlidir - orada Amerikalı astronotlar iniş sırasında tekrar tekrar manuel kontrol kullandılar.

Vostok'un lombozunun kenarı, astronotun kaskının arkasında görülebilir. Çoğu kozmonotta, psikolojik üst ve alt kavramı çevreye bağlı olarak oluşur ve lombozlar da bu konuda yardımcı olabilir. Son olarak, Dünya'daki pencereler gibi lombozlar, Dünya'nın, Ay'ın veya uzak gezegenlerin aydınlatılmış tarafı üzerinde uçarken bölmeleri aydınlatmaya hizmet eder.

Herhangi bir optik cihaz gibi, bir gemi penceresinin bir odak uzaklığı (yarım kilometreden elliye kadar) ve diğer birçok özel optik parametresi vardır.

CAMLARIMIZ DÜNYANIN EN İYİSİ

Ülkemizde ilk uzay aracını yaratırken, pencerelerin gelişimi Minaviaprom Havacılık Camı Bilimsel Araştırma Enstitüsü'ne emanet edildi (şimdi Teknik Cam Bilimsel Araştırma Enstitüsü). Devlet Optik Enstitüsü, V.I. SI Vavilov, Kauçuk Endüstrisi Araştırma Enstitüsü, Krasnogorsk Mekanik Tesisi ve bir dizi başka işletme ve kuruluş. Moskova yakınlarındaki Lytkarinsky optik cam fabrikası, çeşitli markaların camlarının eritilmesine, pencerelerin üretimine ve geniş bir diyafram açıklığına sahip benzersiz uzun odaklı lenslere büyük katkı yaptı.

Apollo komuta modülü ambar kapısı Görev son derece zordu. Yine de, uçak fenerlerinin üretimi bir kerede uzun ve zor bir süre için ustalaştı - cam şeffaflığını hızla kaybetti, çatlaklarla kaplandı. Şeffaflığın sağlanmasının yanı sıra, Vatanseverlik Savaşı zırhlı cam geliştirmeye zorlanan savaştan sonra, jet uçaklarının hızındaki artış, yalnızca güç gereksinimlerinde bir artışa değil, aynı zamanda aerodinamik ısıtma sırasında camın özelliklerini koruma ihtiyacına da yol açtı. Uzay projeleri için, fenerler ve uçak pencereleri için kullanılan cam uygun değildi - aynı sıcaklık ve yüklere değil.

İlk uzay lombozlarıÜlkemizde, insanlı uçuşlar için hazırlıkların başlamasını sağlayan SBKP Merkez Komitesi Kararı ve 22 Mayıs 1959 tarih ve 569-264 sayılı SSCB Bakanlar Kurulu Kararı temelinde geliştirildi. Hem SSCB'de hem de ABD'de ilk pencereler yuvarlaktı - onları tasarlamak ve üretmek daha kolaydı. Ek olarak, yerli gemiler, kural olarak, insan katılımı olmadan kontrol edilebilir ve buna göre, "uçakta" çok iyi bir ankete gerek yoktu. Gagarin'in "Vostok"unun iki penceresi vardı. Biri iniş yapan aracın giriş kapağında, astronotun başının hemen üstünde, diğeri ise iniş yapan aracın gövdesinde ayaklarının dibindeydi. Havacılık Camı Bilimsel Araştırma Enstitüsü'ndeki ilk pencerelerin ana geliştiricilerinin adlarını hatırlamak hiç de gereksiz değil - bunlar S.M.Brekhovskikh, V.I. Alexandrov, Kh.E. Serebryannikova, Yu.I. Nechaev, L.A. Kalashnikova, F.T. Vorobiev, E.F. Postolskaya, L.V. Korol, V.P. Kolgankov, E.I. Tsvetkov, S.V. Volchanov, V.I. Krasin, E.G. Loginova ve diğerleri.

Virgil Grissom ve Liberty Bell gemi kapsülü. Bir yamuk lomboz görülüyor (fotoğraf: NASA) Amerikalı meslektaşlarımız ilk uzay araçlarını yaratırken birçok nedenden dolayı ciddi bir "kitle açığı" yaşadılar. Bu nedenle, daha hafif elektronikleri hesaba katarak bile, Sovyet'e benzer bir uzay aracının kontrol otomasyon seviyesini karşılayamadılar ve uzay aracını kontrol etmek için birçok işlev, ilk kozmonot kolordu için seçilen deneyimli test pilotlarıyla sınırlıydı. . Aynı zamanda, ilk Amerikan uzay aracı "Merkür" ün orijinal versiyonunda (astronotun içine girmediği, ancak taktığı söylenen), pilotun penceresi hiç sağlanmadı - hatta 10 kg ek kütle gerekli değildi.

Lombar, yalnızca Shepard'ın ilk uçuşundan sonra astronotların acil talebi üzerine ortaya çıktı. Gerçek, tam teşekküllü bir "pilotun" lombozu yalnızca Gemini'de - mürettebatın iniş kapağında ortaya çıktı. Ancak, yuvarlak değil, karmaşık bir yamuk şeklinde yapıldı, çünkü yerleştirme sırasında tam manuel kontrol için pilotun ileri görüşe ihtiyacı vardı; bu arada, Soyuz'da, bu amaçla iniş aracının lombozuna bir periskop yerleştirildi. Corning, Amerikalılar için pencerelerin geliştirilmesinden sorumluydu ve JDSU bölümü cam kaplamalardan sorumluydu.

Ay Apollo'nun komut modülünde, beş lombozdan biri de ambarın üzerine yerleştirildi. Diğer ikisi, demirlediğinde buluşma sağlayan ay modülü, ileriye baktı ve iki tane daha "yan" geminin uzunlamasına eksenine dik bir bakış sağladı. Soyuz'un genellikle iniş aracında üç penceresi ve hizmet bölmesinde beşe kadar penceresi vardı. Çoğu lomboz yörünge istasyonlarındadır - çeşitli şekil ve boyutlarda birkaç düzineye kadar.

Uzay Mekiği kokpitinin ileri camlanması "Pencere yapımında" önemli bir aşama, uzay uçakları için camların oluşturulmasıydı - "Uzay Mekiği" ve "Buran". "Mekikler" bir uçak gibi iner, bu da pilotun sağlaması gerektiği anlamına gelir. iyi bir genel bakış kokpitten. Bu nedenle, hem Amerikalı hem de yerli geliştiriciler, karmaşık şekilli altı büyük pencere sağladı. Ayrıca kabinin çatısında bir çift - bu zaten yanaşmayı sağlamak için. Artı yük işlemleri için arka camlar. Ve son olarak, giriş kapağındaki lombozdan.

Uçuşun dinamik bölümlerinde, Shuttle veya Buran'ın ön camlarına, geleneksel iniş araçlarının camlarının maruz kaldığı yüklerden farklı olarak tamamen farklı yükler etki eder. Dolayısıyla burada mukavemet hesabı farklıdır. Ve mekik zaten yörüngedeyken, “çok fazla” pencere var - kokpit aşırı ısınıyor, mürettebat ekstra “ultraviyole” alıyor. Bu nedenle, yörünge uçuşu sırasında, Shuttle'ın kokpitindeki pencerelerin bir kısmı Kevlar kepenklerle kapatılır. Ancak pencerelerin içindeki "Buran", ultraviyole radyasyonun etkisi altında kararan ve "fazlalığın" kokpite girmesine izin vermeyen fotokromik bir katmana sahipti.

ÇERÇEVELER, PANJURLAR, KIRMIZI, OYMA FALİYETLER...

Lombarın ana kısmı elbette camdır. “Uzay için” sıradan cam değil, kuvars kullanılır. Vostok zamanında, seçim çok büyük değildi - sadece SK ve KV markaları mevcuttu (ikincisi erimiş kuvarstan başka bir şey değil). Daha sonra başka birçok cam türü yaratıldı ve test edildi (KV10S, K-108). SO-120 pleksiglası uzayda bile kullanmayı denediler. Amerikalılar ise Vycor marka termal ve darbeye dayanıklı camı biliyorlar.

Julie Pyatt, Endeavor'ın geminin tavan penceresindeki manipülatörünü kontrol ediyor (fotoğraf: NASA) Pencereler için farklı boyutlarda pencereler kullanılıyor - 80 mm'den yaklaşık yarım metreye (490 mm) kadar ve son zamanlarda 800 milimetrelik bir "cam" ortaya çıktı. yörünge. İleride "uzay pencerelerinin" harici koruması hakkında konuşacağız, ancak mürettebat üyelerini korumak için zararlı etkiler Ultraviyoleye yakın radyasyondan, sabit olmayan kurulu cihazlarla çalışan pencerelerin pencerelerine özel ışın ayırıcı kaplamalar uygulanır.

Lombar sadece cam değildir. Sağlam ve işlevsel bir tasarım elde etmek için alüminyum veya titanyum alaşımından yapılmış bir tutucuya birkaç cam yerleştirilir. Mekik'in pencereleri için lityum bile kullanıldı.

Gerekli güvenilirlik seviyesini sağlamak için, başlangıçta pencerede birkaç bardak yapıldı. Bu durumda, bir cam kırılacak ve geri kalanı gemiyi mühürlü tutarak kalacak. Soyuz ve Vostoks'taki ev pencerelerinin her birinde üçer bardak vardı (Soyuz'da bir adet iki cam var, ancak uçuşun çoğu için bir periskopla kaplı).

"Apollo" ve "Uzay Mekiği" nde "pencereler" esas olarak üç camdır, ancak "Merkür" - "ilk kırlangıçları" - Amerikalılar zaten dört camlı bir lombozla donatıldı.

İki camlı lomboz (üstte), Soyuz ailesi uzay aracının üç camlı lombozu (fotoğraf: Sergei Andreev) Sovyet olanlardan farklı olarak, Apollo komut modülündeki Amerikan lombozu tek bir montaj değildi. Bir cam, yatak ısı koruma yüzeyinin kabuğunun bir parçası olarak çalıştı ve diğer ikisi (aslında, iki camlı bir pencere) zaten basınçlı devrenin bir parçasıydı. Sonuç olarak, bu pencereler optikten daha görseldi. Aslında, Apollo'nun yönetiminde pilotların kilit rolü göz önüne alındığında, böyle bir karar oldukça mantıklı görünüyordu.

Apollo'nun ay kokpitinde, üç pencerenin tamamı tek camlıydı, ancak dışarıdan basınçlı devreye uymayan bir dış camla ve içeriden - bir dahili güvenlik pleksiglası ile kaplandı. Tek camlı pencereler daha sonra, yüklerin uzay aracının iniş araçlarınınkinden daha az olduğu yörünge istasyonlarına da yerleştirildi. Ve bazı uzay gemilerinde, örneğin, 70'lerin başında Sovyet gezegenler arası istasyonlarında "Mars", bir klipte aslında birkaç pencere birleştirildi (iki cam kompozisyonlar).

Bir uzay aracı yörüngedeyken yüzeyindeki sıcaklık farkı birkaç yüz derece olabilir. Cam ve metalin genleşme katsayıları doğal olarak farklıdır. Böylece cam ile klipslerin metali arasına contalar yerleştirilir. Ülkemizde kauçuk endüstrisi Araştırma Enstitüsü tarafından ele alındı. Yapı, vakuma dayanıklı kauçuk kullanır. Bu tür contaların geliştirilmesi zor bir iştir: kauçuk bir polimerdir ve zamanla kozmik radyasyon polimer moleküllerini parçalara "kırar" ve sonuç olarak "sıradan" kauçuk basitçe parçalanır.

Daha yakından incelendiğinde, yerli ve Amerikan "pencerelerinin" tasarımının birbirinden önemli ölçüde farklı olduğu ortaya çıkıyor. Yerli tasarımlardaki hemen hemen tüm camlar bir silindir şeklindedir (tabii ki Burana veya Spiral tipi kanatlı araçlar için cam hariç). Buna göre silindir, parlamayı en aza indirmek için özel olarak işlenmesi gereken bir yan yüzeye sahiptir. Bunun için pencerenin içindeki yansıtıcı yüzeyler özel emaye ile kaplanır ve odaların yan duvarları bazen yarı kadife ile yapıştırılır. Cam üç lastik halka ile kapatılmıştır (ilk olarak - sızdırmazlık lastik bantları olarak adlandırıldıkları gibi).

Amerikan Apollo gemilerinin pencereleri yuvarlak bir yan yüzeye sahipti ve üzerlerine bir araba jantındaki lastik gibi bir lastik conta gerildi.

Aydaki ilk insan Kartal Ay modülündeki Neil Armstrong (fotoğraf: NASA) Uçuş sırasında pencerenin içindeki camı bir bezle silmek işe yaramaz ve bu nedenle kameranın içine herhangi bir kalıntı girmemelidir (camlar arası boşluk) ) kategorik olarak. Ayrıca cam buğulanmamalı veya donmamalıdır. Bu nedenle, fırlatmadan önce, uzay aracında sadece tanklara değil, aynı zamanda pencerelere de yakıt ikmali yapılır - oda özellikle saf kuru azot veya kuru hava ile doldurulur. Camın kendisini "boşaltmak" için haznedeki basınç, sızdırmaz bölmedeki basıncın yarısı kadar sağlanır. Son olarak, bölme duvarlarının iç yüzeyinin çok sıcak veya çok soğuk olmaması arzu edilir. Bunun için bazen dahili bir pleksiglas ekran kurulur.

HİNDİSTAN'DA IŞIK DÜĞÜNÜ. LENS GEREKTİĞİNİ DÖNDÜ!

Cam metal değildir; farklı bir şekilde bozulur. Burada ezik olmayacak - bir çatlak görünecektir. Camın gücü esas olarak yüzeyinin durumuna bağlıdır. Bu nedenle, yüzey kusurları - mikro çatlaklar, çentikler, çizikler ortadan kaldırılarak sertleştirilir. Bunu yapmak için cam kazınmış, temperlenmiştir. Ancak optik cihazlarda kullanılan gözlükler genellikle bu şekilde ele alınmaz. Yüzeyleri sözde derin taşlama ile sertleştirilir. 70'lerin başında, optik pencerelerin dış camları sertleşmeyi öğrenmişti. iyon değişimi, bu da aşınma direncini artırmayı mümkün kıldı.

Soyuz iniş aracının pencerelerinden biri, uçuşun çoğu için bir periskop ile kaplanmıştır.Işık iletimini iyileştirmek için cam, çok katmanlı bir yansıma önleyici kaplama ile kaplanmıştır. Kalay oksit veya indiyum oksit içerebilirler. Bu tür kaplamalar ışık geçirgenliğini %10-12 oranında arttırır ve reaktif katot püskürtme ile uygulanır. Ek olarak, indiyum oksit, örneğin insanlı bir gezegenler arası uçuş sırasında faydalı olan nötronları iyi emer. Genel olarak indiyum, sadece cam endüstrisinde değil, cam endüstrisinde de "filozof taşıdır". İndiyum kaplı aynalar, spektrumun çoğunu eşit olarak yansıtır. Sürtünme düğümlerinde indiyum, aşınma direncini önemli ölçüde artırır.

Uçuşta camlar dışarıdan da kirlenebilir. Gemini programı kapsamında uçuşların başlamasından hemen sonra astronotlar, ısı koruyucu kaplamadan çıkan dumanların camın üzerine çöktüğünü fark ettiler. Uçuş halindeki uzay aracı genellikle eşlik eden bir atmosfer elde eder. Hermotsec'lerden bir şey sızıyor, küçük ekran-vakumlu ısı yalıtımı parçacıkları geminin yanında "asılıyor" ve yönlendirme motorlarının çalışması sırasında yakıt bileşenlerinin yanma ürünleri var ... Genel olarak, yeterince kalıntı ve kir var. sadece "görüntüyü bozma" değil, aynı zamanda örneğin yerleşik fotoğraf ekipmanının çalışmasını da bozar.

(fotoğraf: ESA) NPO'dan gezegenler arası uzay istasyonlarının geliştiricileri. S.A. Lavochkina, uzay aracının kuyruklu yıldızlardan birine uçuşu sırasında, bileşiminde iki "kafa" - çekirdek bulunduğunu söylüyor. Bu önemli bulundu Bilimsel keşif... Ardından, optik prizmanın etkisine yol açan pencerenin buğulanması nedeniyle ikinci "kafanın" ortaya çıktığı ortaya çıktı.

Pencere camları, güneş patlamalarının bir sonucu da dahil olmak üzere, arka plan kozmik radyasyondan ve kozmik radyasyondan iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında ışık iletimini değiştirmemelidir. Güneşten gelen elektromanyetik radyasyonun ve kozmik ışınların camla etkileşimi genellikle karmaşık bir olgudur. Radyasyonun cam tarafından emilmesi, "renk merkezleri" olarak adlandırılanların oluşmasına, yani orijinal ışık iletiminde bir azalmaya yol açabilir ve ayrıca emilen enerjinin bir kısmı hemen formda serbest bırakılabileceğinden lüminesansa neden olabilir. ışık kuantumu. Camın ışıldaması, görüntünün kontrastını azaltan, gürültü-sinyal oranını artıran ve ekipmanın normal çalışmasını imkansız hale getiren ek bir arka plan oluşturur. Bu nedenle, optik aydınlatıcılarda kullanılan camlar, yüksek radyasyon ve optik stabilitenin yanı sıra düşük düzeyde bir lüminesansa sahip olmalıdır. Işınım etkisi altında çalışan optik camlar için lüminesans yoğunluğunun büyüklüğü, renklenmeye karşı dirençten daha az önemli değildir.

Sovyet uzay aracı Zond-8'in lombozu (fotoğraf: Sergei Andreev) Faktörler arasında uzay uçuşu Windows için en tehlikeli olanlardan biri mikro meteor etkisidir. Camın mukavemetinde hızlı bir düşüşe yol açar. Optik özellikleri de bozulur. Zaten uçuşun ilk yılından sonra, uzun süreli yörünge istasyonlarının dış yüzeylerinde bir buçuk milimetreye ulaşan kraterler ve çizikler bulunur. Yüzeyin çoğu meteorik ve insan yapımı parçacıklardan korunabiliyorsa, pencereler bu şekilde korunamaz. Bir dereceye kadar, örneğin araç kameralarının çalıştığı pencerelere bazen monte edilen davlumbazlar tarafından korunurlar. ilk amerika'da yörünge istasyonu Skylab, pencerelerin yapısal elemanlar tarafından kısmen korunacağını varsaymıştır. Ancak elbette en radikal ve güvenilir çözüm, dışarıdaki "yörünge"nin pencerelerini kontrol edilebilir kapaklarla kapatmaktır. Bu çözüm, özellikle ikinci nesil "Salyut-7" nin Sovyet yörünge istasyonunda uygulandı.

Yörüngede giderek daha fazla "çöp" var. Mekik'in uçuşlarından birinde, insan yapımı olduğu belli olan bir şey, pencerelerden birinde oldukça dikkat çekici bir çukur-krater bırakmıştı. Cam dayandı, ama kim bilir daha sonra ne gelebilir? .. Bu arada, "uzay camiasının" uzay enkazı sorunlarıyla ilgili ciddi endişesinin nedenlerinden biri de bu. Ülkemizde, Samara Devlet Havacılık ve Uzay Üniversitesi Profesörü L.G. Lukashev, pencereler de dahil olmak üzere uzay aracının yapısal elemanları üzerindeki mikrometeorit etkisi problemlerinde aktif olarak yer almaktadır.

Valery Polyakov, World of Discovery ile kenetlenecek olanla tanışır. Açık lomboz kapağı açıkça görülüyor Daha da zor koşullarda iniş yapan araçların lombozları çalışıyor. Atmosfere inerken kendilerini yüksek sıcaklıklı bir plazma bulutunun içinde bulurlar. Bölme içinden gelen basınca ek olarak, iniş sırasında lomboz üzerinde dış basınç da etki eder. Ve sonra iniş - genellikle karda, bazen suda. Bu durumda, cam keskin bir şekilde soğutulur. Bu nedenle, burada güç konularına özel önem verilmektedir.

“Bir lombozun sadeliği, bariz bir fenomendir. Bazı gözlükçüler, düz bir pencere oluşturmanın küresel bir mercek yapmaktan daha zor bir iş olduğunu söylüyorlar, çünkü "tam sonsuz" bir mekanizma inşa etmek, sonlu bir yarıçapa, yani küresel bir yüzeye sahip bir mekanizmadan çok daha zor. Ve yine de, pencerelerle hiçbir zaman sorun olmadı ”- bu muhtemelen uzay aracı montajı için en iyi tahmindir, özellikle de yakın geçmişte Georgy Fomin'in dudaklarından geliyorsa - Devlet Araştırmaları Birinci Genel Tasarımcı Yardımcısı ve Geliştirme Uzay Merkezi“ TsSKB-İlerleme ”.

HEPİMİZ AVRUPA'NIN "KUBBESİ" ALTINDAYIZ

Çok uzun zaman önce - 8 Şubat 2010'da Shuttle STS-130'un uçuşundan sonra - Uluslararası'da uzay istasyonu birkaç büyük dörtgen pencereden ve yuvarlak sekiz yüz milimetrelik bir pencereden oluşan bir izleme kubbesi ortaya çıktı.

Uzay Mekiği'nin penceresindeki mikrometeorit hasarı (fotoğraf: NASA) Kupola modülü, Dünya gözlemi ve manipülatör operasyonu için tasarlanmıştır. Avrupalı ​​endişeli Thales Alenia Space tarafından geliştirildi ve Torino'daki İtalyan makine üreticileri tarafından inşa edildi.

Böylece, bugün Avrupalılar rekoru elinde tutuyor - bu kadar büyük pencereler ne Amerika Birleşik Devletleri'nde ne de Rusya'da yörüngeye konmadı. Geleceğin çeşitli "uzay otellerinin" geliştiricileri de büyük pencerelerden bahsediyor ve gelecekteki uzay turistleri için özel önemlerinde ısrar ediyorlar. Dolayısıyla “pencere yapımı”nın harika bir geleceği var ve pencereler insanlı ve insansız uzay araçlarının temel unsurlarından biri olmaya devam ediyor.

"Kupola" Kubbe "görüntüleme modülünün görünümü gerçekten harika bir şey! Pencereden Dünya'ya baktığınızda, bir mazgaldan bakıyor gibisiniz. Bütün bunlar bir coğrafi haritayı andırıyor. Güneşin nasıl uzaklaştığını, nasıl gittiğini görebilirsiniz. yükseliyor, gece nasıl da yaklaşıyor... Bütün bu güzelliğe içinde biraz solma ile bakıyorsun."

Bir uzay aracına bakarken genellikle gözler yukarı kalkar. Son derece "yalanmış" konturlara sahip bir uçak veya denizaltıdan farklı olarak, her türlü blok, yapısal eleman, boru hattı, kablo kütlesi dışarı çıkıyor ... Ancak gemide ilk bakışta herkesin net olduğu ayrıntılar da var. Örneğin, lombozlar burada. Tıpkı uçak veya deniz gibi! Aslında, bu durumdan çok uzak ...

Uzay uçuşlarının en başından beri bir soru vardı: "Denete ne var - görmek güzel olurdu!" Yani, elbette, bu puanla ilgili belirli düşünceler vardı - astronomlar ve kozmonotiğin öncüleri, bilim kurgu yazarlarından bahsetmemek için ellerinden gelenin en iyisini yaptılar. Jules Verne'in Dünyadan Ay'a adlı romanında, kahramanlar kepenkli cam pencerelerle donatılmış bir kabukta ay yolculuğuna çıkarlar. Büyük pencerelerden Tsiolkovsky ve Wells'in kahramanları Evrene bakar.

Uygulamaya gelince, basit "pencere" kelimesi uzay teknolojisi geliştiricileri için kabul edilemez görünüyordu. Bu nedenle, kozmonotların gemiden dışarıya bakabilecekleri şeye, özel camdan daha az ve daha az "törenle" - lombozlar denir. Ayrıca, insanlar için lomboz görsel bir lombozdur ve bazı ekipmanlar için optik bir lombozdur.

Pencereler hem uzay aracı kabuğunun yapısal bir unsuru hem de optik bir cihazdır. Bir yandan kompartıman içindeki aletleri ve mürettebatı dış ortamdan korumaya hizmet ederken, diğer yandan çeşitli optik ekipmanların çalışmasını ve görsel gözlemi sağlamalıdırlar. Bununla birlikte, sadece gözlem değil - okyanusun her iki tarafında "Yıldız Savaşları" için ekipman çektiklerinde, savaş gemilerinin pencerelerinden nişan alacaklardı.

Amerikalılar ve genel olarak İngilizce konuşan füzeciler "porthole" terimi karşısında şaşkına dönüyorlar. Tekrar soruyorlar: "Bu pencereler mi, yoksa ne?" İngilizce'de her şey basit - evde veya Mekikte bir pencere var ve sorun yok. Ama İngiliz denizciler lomboz derler. Bu yüzden Rus uzay inşaatçıları muhtemelen ruhen denizaşırı gemi yapımcılarına daha yakındır.

Gözlem uzay araçlarında iki tip pencere bulunabilir.

İlk tip, basınçlı bölmede (lens, kaset birimi, görüntü alıcıları ve diğer işlevsel elemanlar) bulunan görüntüleme ekipmanını "düşman" dış ortamdan tamamen ayırır. Zenit uzay aracı bu şemaya göre inşa edilmiştir.

İkinci tip pencereler, kaset kısmını, görüntü alıcılarını ve diğer elemanları dış ortamdan ayırırken, lens basınçsız bir bölmede, yani bir vakumda bulunur. Bu şema "Yantar" tipi uzay gemilerinde kullanılır. Böyle bir şema ile aydınlatıcının optik özellikleri için gereksinimler özellikle katı hale gelir, çünkü aydınlatıcı artık basit bir "uzaya açılan pencere" değil, görüntüleme ekipmanının optik sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır.

Astronotun, görebildiklerine göre uzay aracını kontrol edebileceğine inanılıyordu. Bir dereceye kadar bu başarıldı. Yerleştirme sırasında ve aya inerken "ileriye bakmak" özellikle önemlidir - orada Amerikalı astronotlar iniş sırasında tekrar tekrar manuel kontrol kullandılar.

Çoğu astronot için psikolojik üst ve alt kavramı çevreye bağlı olarak oluşur ve lombozlar da bu konuda yardımcı olabilir. Son olarak, Dünya'daki pencereler gibi lombozlar, Dünya'nın, Ay'ın veya uzak gezegenlerin aydınlatılmış tarafı üzerinde uçarken bölmeleri aydınlatmaya hizmet eder.

Herhangi bir optik cihaz gibi, bir gemi penceresinin bir odak uzaklığı (yarım kilometreden elliye kadar) ve diğer birçok özel optik parametresi vardır.

Ülkemizde ilk uzay gemileri yaratılırken lombozların geliştirilmesi onlara emanet edildi. Havacılık Cam Araştırma Enstitüsü Minaviaprom(şimdi bu JSC "Teknik Cam Araştırma Enstitüsü"). Ayrıca "Evrene açılan pencerelerin" yaratılmasında da yer aldılar. Devlet Optik Enstitüsü adını aldı Sİ. Vavilova, Kauçuk endüstrisi Araştırma Enstitüsü, Krasnogorsk Mekanik Tesisi ve diğer bir dizi işletme ve kuruluş. Moskova Bölgesi, çeşitli markaların camlarının eritilmesine, lombozların ve geniş diyafram açıklığına sahip benzersiz uzun odaklı lenslerin imalatına büyük katkı sağladı. Lytkarinsky optik cam fabrikası.

Görevin son derece zor olduğu ortaya çıktı. Uçak fenerlerinin üretimi bile bir kerede uzun süre ustalaştı ve zordu - cam şeffaflığını hızla kaybetti, çatlaklarla kaplıydı. Şeffaflığın sağlanmasına ek olarak, Vatanseverlik Savaşı zırhlı camın gelişimini zorladı, savaştan sonra jet uçaklarının hızlarındaki artış sadece güç gereksinimlerinde bir artışa değil, aynı zamanda camın özelliklerini koruma ihtiyacına da yol açtı. aerodinamik ısıtma sırasında. Uzay projeleri için, fenerler ve uçak pencereleri için kullanılan cam uygun değildi - aynı sıcaklık ve yüklere değil.

Ülkemizde ilk uzay pencereleri, SBKP Merkez Komitesi Kararnamesi ve 22 Mayıs 1959 tarih ve 569-264 sayılı SSCB Bakanlar Kurulu Kararı temelinde geliştirildi ve bu da insanlı araçlar için hazırlığın başlamasını sağladı. uçuşlar. Hem SSCB'de hem de ABD'de ilk pencereler yuvarlaktı - bunları hesaplamak ve üretmek daha kolaydı. Ek olarak, yerli gemiler, kural olarak, insan katılımı olmadan kontrol edilebilir ve buna göre, "uçakta" çok iyi bir ankete gerek yoktu. Gagarin'in "Vostok"unun iki penceresi vardı. Biri iniş yapan aracın giriş kapağında, astronotun başının hemen üstünde, diğeri ise iniş yapan aracın gövdesinde ayaklarının dibindeydi.

Havacılık Camı Bilimsel Araştırma Enstitüsü'ndeki ilk pencerelerin ana geliştiricilerinin isimlerini hatırlamak yerinde değil - bu S.M. Brekhovskikh, V.I. Aleksandrov, H.E. Serebryannikova, Yu.I. Nechaev, Los Angeles Kalaşnikof, F.T. Vorobyev, E.F. Postolskaya, L.V. Kral, B.P. Kolgankov, E.I. Tsvetkov, S.V. Volchanov, V.I. Krasin, E.G. Loginova ve diğerleri.

Birçok nedenden dolayı Amerikalı meslektaşlarımız ilk uzay araçlarını yaratırken ciddi bir "kitle açığı" yaşadılar. Bu nedenle, daha hafif elektronikleri hesaba katarak bile, Sovyet'e benzer bir uzay aracının kontrol otomasyon seviyesini karşılayamadılar ve uzay aracını kontrol etmek için birçok işlev, ilk kozmonot kolordu için seçilen deneyimli test pilotlarıyla sınırlıydı. . Aynı zamanda, ilk Amerikan uzay aracı "Merkür" ün orijinal versiyonunda (astronotun içine girmediği, ancak taktığı söylenen), pilotun penceresi hiç sağlanmadı - hatta 10 kg ek kütle gerekli değildi.

Lombar, yalnızca Shepard'ın ilk uçuşundan sonra astronotların acil talebi üzerine ortaya çıktı. Gerçek, tam teşekküllü bir "pilotun" lombozu yalnızca Gemini'de - mürettebatın iniş kapağında ortaya çıktı. Ancak, yuvarlak değil, karmaşık bir yamuk şeklinde yapıldı, çünkü yerleştirme sırasında tam manuel kontrol için pilotun ileri görüşe ihtiyacı vardı; bu arada, Soyuz'da, bu amaçla iniş aracının lombozuna bir periskop yerleştirildi. Corning, Amerikalılar için pencerelerin geliştirilmesinden sorumluydu ve JDSU bölümü cam kaplamalardan sorumluydu.

Ay Apollo'nun komut modülünde, beş lombozdan biri de ambarın üzerine yerleştirildi. Ay modülüyle kenetlendiğinde buluşma sağlayan diğer ikisi ileriye baktı ve iki "yan" olan daha geminin uzunlamasına eksenine dik bir bakışa izin verdi. Soyuz'un genellikle iniş aracında üç penceresi ve hizmet bölmesinde beşe kadar penceresi vardı. Çoğu lomboz yörünge istasyonlarındadır - çeşitli şekil ve boyutlarda birkaç düzineye kadar.

"Pencere binasında" önemli bir aşama, uzay uçakları - Uzay Mekiği ve Buran için cam oluşturulmasıydı. "Mekikler" bir uçak gibi yerleştirilmiştir, bu da pilotun kokpitten iyi bir görüş sağlaması gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle, hem Amerikalı hem de yerli geliştiriciler, karmaşık şekilli altı büyük pencere sağladı. Ayrıca kabinin çatısında bir çift - bu zaten yanaşmayı sağlamak için. Artı yük işlemleri için arka camlar. Ve son olarak, giriş kapağındaki lombozdan.

Uçuşun dinamik bölümlerinde, Shuttle veya Buran'ın ön camlarına, geleneksel iniş araçlarının camlarının maruz kaldığı yüklerden farklı olarak tamamen farklı yükler etki eder. Dolayısıyla burada mukavemet hesabı farklıdır. Ve "mekik" zaten yörüngedeyken, "çok fazla" pencere var - kabin aşırı ısınıyor, mürettebat ekstra "ultraviyole" alıyor. Bu nedenle, yörünge uçuşu sırasında, Shuttle'ın kokpitindeki pencerelerin bir kısmı Kevlar kepenklerle kapatılır. Ancak pencerelerin içindeki "Buran", ultraviyole radyasyonun etkisi altında kararan ve "fazlalığın" kokpite girmesine izin vermeyen fotokromik bir katmana sahipti.

Lombarın ana kısmı elbette camdır. “Uzay için” sıradan cam değil, kuvars kullanılır. "Vostok" zamanında seçim çok büyük değildi - sadece SK ve KV markaları mevcuttu (ikincisi erimiş kuvarstan başka bir şey değil). Daha sonra başka birçok cam türü yaratıldı ve test edildi (KV10S, K-108). SO-120 pleksiglası uzayda bile kullanmayı denediler. Amerikalılar ise Vycor marka termal ve darbeye dayanıklı camı biliyorlar.

Pencereler için, 80 mm'den yaklaşık yarım metreye (490 mm) kadar farklı boyutlarda camlar kullanılır ve son zamanlarda yörüngede sekiz yüz milimetrelik bir "cam" ortaya çıktı. "Uzay pencerelerinin" dış koruması daha sonra tartışılacaktır, ancak mürettebat üyelerini yakın ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden korumak için, sabit olmayan kurulu cihazlarla çalışan pencerelerin pencerelerine özel ışın ayırıcı kaplamalar uygulanır.

Lombar sadece cam değildir. Sağlam ve işlevsel bir tasarım elde etmek için alüminyum veya titanyum alaşımından yapılmış bir tutucuya birkaç cam yerleştirilir. Mekik'in pencereleri için lityum bile kullanıldı.

Gerekli güvenilirlik seviyesini sağlamak için, başlangıçta pencerede birkaç bardak yapıldı. Bu durumda, bir cam kırılacak ve geri kalanı gemiyi mühürlü tutarak kalacak. Soyuz ve Vostoks'taki ev pencerelerinin her birinde üçer bardak vardı (Soyuz'da bir adet iki cam var, ancak uçuşun çoğu için bir periskopla kaplı).

"Apollo" ve "Uzay Mekiği" nde "pencereler" esas olarak üç camdır, ancak "Merkür" - "ilk kırlangıçları" - Amerikalılar zaten dört camlı bir lombozla donatıldı.

Sovyetlerin aksine, Apollo komuta modülündeki Amerikan lombozu tek bir montaj değildi. Bir cam, yatak ısı koruma yüzeyinin kabuğunun bir parçası olarak çalıştı ve diğer ikisi (aslında, iki camlı bir pencere) zaten basınçlı devrenin bir parçasıydı. Sonuç olarak, bu pencereler optikten daha görseldi. Aslında, Apollo'nun yönetiminde pilotların kilit rolü göz önüne alındığında, böyle bir karar oldukça mantıklı görünüyordu.

Apollo'nun ay kokpitinde, üç pencerenin tamamı tek camlıydı, ancak dışarıdan basınçlı devreye uymayan bir dış camla ve içeriden - bir dahili güvenlik pleksiglası ile kaplandı. Tek camlı pencereler daha sonra, yüklerin uzay aracının iniş araçlarınınkinden daha az olduğu yörünge istasyonlarına da yerleştirildi. Ve bazı uzay gemilerinde, örneğin, 70'lerin başında Sovyet gezegenler arası istasyonlarında "Mars", bir klipte aslında birkaç pencere birleştirildi (iki cam kompozisyonlar).

Bir uzay aracı yörüngedeyken yüzeyindeki sıcaklık farkı birkaç yüz derece olabilir. Cam ve metalin genleşme katsayıları doğal olarak farklıdır. Böylece cam ile klipslerin metali arasına contalar yerleştirilir. Ülkemizde kauçuk endüstrisi Araştırma Enstitüsü tarafından ele alındı. Yapı, vakuma dayanıklı kauçuk kullanır. Bu tür contaların geliştirilmesi zor bir iştir: kauçuk bir polimerdir ve zamanla kozmik radyasyon polimer moleküllerini parçalara "kırar" ve sonuç olarak "sıradan" kauçuk basitçe parçalanır.

Daha yakından incelendiğinde, yerli ve Amerikan "pencerelerinin" tasarımının birbirinden önemli ölçüde farklı olduğu ortaya çıkıyor. Yerli tasarımlardaki hemen hemen tüm camlar bir silindir şeklindedir (tabii ki Burana veya Spiral tipi kanatlı araçlar için cam hariç). Buna göre silindir, parlamayı en aza indirmek için özel olarak işlenmesi gereken bir yan yüzeye sahiptir. Bunun için pencerenin içindeki yansıtıcı yüzeyler özel emaye ile kaplanır ve odaların yan duvarları bazen yarı kadife ile yapıştırılır. Cam üç lastik halka ile kapatılmıştır (ilk olarak - sızdırmazlık lastik bantları olarak adlandırıldıkları gibi).

Amerikan Apollo gemilerinin pencereleri yuvarlak bir yan yüzeye sahipti ve üzerlerine bir araba jantındaki lastik gibi bir lastik conta gerildi.

Artık uçuş sırasında pencerenin içindeki camı bir bezle silmek mümkün olmayacak ve bu nedenle bölmeye (camlar arası boşluk) kesinlikle herhangi bir kalıntı girmemelidir. Ayrıca cam buğulanmamalı veya donmamalıdır. Bu nedenle, fırlatmadan önce, sadece tanklara değil, aynı zamanda pencerelere de uzay aracında yakıt ikmali yapılır - oda özellikle saf kuru azot veya kuru hava ile doldurulur. Camın kendisini "boşaltmak" için haznedeki basınç, sızdırmaz bölmedeki basıncın yarısı kadar sağlanır. Son olarak, bölme duvarlarının iç yüzeyinin çok sıcak veya çok soğuk olmaması arzu edilir. Bunun için bazen dahili bir pleksiglas ekran kurulur.

Cam metal değildir; farklı bir şekilde bozulur. Burada ezik olmayacak - bir çatlak görünecektir. Camın gücü esas olarak yüzeyinin durumuna bağlıdır. Bu nedenle, yüzey kusurları - mikro çatlaklar, çentikler, çizikler ortadan kaldırılarak sertleştirilir. Bunu yapmak için cam kazınmış, temperlenmiştir. Ancak optik cihazlarda kullanılan gözlükler genellikle bu şekilde ele alınmaz. Yüzeyleri sözde derin taşlama ile sertleştirilir. 70'lerin başında, optik pencerelerin dış camları iyon değişimi ile güçlendirilmeyi öğrenmiş, bu da aşınma direncini arttırmayı mümkün kılmıştır.

Işık iletimini iyileştirmek için cam, çok katmanlı bir yansıma önleyici kaplama ile kaplanmıştır. Kalay oksit veya indiyum oksit içerebilirler. Bu tür kaplamalar, ışık iletimini %10-12 oranında arttırır ve reaktif katot püskürtme ile uygulanır. Ek olarak, indiyum oksit, örneğin insanlı bir gezegenler arası uçuş sırasında faydalı olan nötronları iyi emer. Genel olarak indiyum, sadece cam endüstrisinde değil, cam endüstrisinde de "filozof taşıdır". İndiyum kaplı aynalar, spektrumun çoğunu eşit olarak yansıtır. Sürtünme düğümlerinde indiyum, aşınma direncini önemli ölçüde artırır.

Uçuşta camlar dışarıdan da kirlenebilir. Gemini programı kapsamında uçuşların başlamasından hemen sonra astronotlar, ısı koruyucu kaplamadan çıkan dumanların camın üzerine çöktüğünü fark ettiler. Uçuş halindeki uzay aracı genellikle eşlik eden bir atmosfer elde eder. Hermotsec'den bir şey sızıyor, küçük ekran-vakum ısı yalıtımı parçacıkları geminin yanında "asılıyor", yönlendirme motorlarının çalışması sırasında yakıt bileşenlerinin yanma ürünleri tam orada ... Genel olarak, fazlasıyla kalıntı ve kir var sadece "görüntüyü bozmak" için değil, aynı zamanda örneğin yerleşik fotoğraf ekipmanının çalışmasını bozmak için.

Gezegenlerarası Uzay İstasyonu Geliştiricileri STK onları. CA. Lavochkin uzay aracının kuyruklu yıldızlardan birine uçuşu sırasında, bileşiminde iki "kafa" - çekirdek bulunduğunu söylüyorlar. Bu önemli bir bilimsel keşif olarak kabul edildi. Ardından, optik prizmanın etkisine yol açan pencerenin buğulanması nedeniyle ikinci "kafanın" ortaya çıktığı ortaya çıktı.

Pencere camları, güneş patlamalarının bir sonucu da dahil olmak üzere, arka plan kozmik radyasyondan ve kozmik radyasyondan iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında ışık iletimini değiştirmemelidir.

Güneşten gelen elektromanyetik radyasyonun ve kozmik ışınların camla etkileşimi genellikle karmaşık bir olgudur. Radyasyonun cam tarafından emilmesi, "renk merkezleri" olarak adlandırılanların oluşmasına, yani orijinal ışık iletiminde bir azalmaya yol açabilir ve ayrıca emilen enerjinin bir kısmı hemen formda serbest bırakılabileceğinden lüminesansa neden olabilir. ışık kuantumu.

Camın ışıldaması, görüntünün kontrastını azaltan, gürültü-sinyal oranını artıran ve ekipmanın normal çalışmasını imkansız hale getiren ek bir arka plan oluşturur. Bu nedenle, optik aydınlatıcılarda kullanılan camlar, yüksek radyasyon ve optik stabilitenin yanı sıra düşük düzeyde bir lüminesansa sahip olmalıdır. Işınım etkisi altında çalışan optik camlar için lüminesans yoğunluğunun büyüklüğü, renklenmeye karşı dirençten daha az önemli değildir.

Uzay uçuşunun faktörleri arasında, pencereler için en tehlikeli olanlardan biri mikrometeor etkisidir. Camın mukavemetinde hızlı bir düşüşe yol açar. Optik özellikleri de bozulur.

Zaten uçuşun ilk yılından sonra, uzun süreli yörünge istasyonlarının dış yüzeylerinde bir buçuk milimetreye ulaşan kraterler ve çizikler bulunur. Yüzeyin çoğu meteorik ve insan yapımı parçacıklardan korunabiliyorsa, pencereler bu şekilde korunamaz.

Bir dereceye kadar, örneğin araç kameralarının çalıştığı pencerelere bazen monte edilen davlumbazlar tarafından korunurlar. İlk Amerikan uzay istasyonu Skylab'da, pencerelerin yapısal elemanlar tarafından kısmen korunacağı varsayılmıştır. Ancak elbette en radikal ve güvenilir çözüm, dışarıdaki "yörünge"nin pencerelerini kontrol edilebilir kapaklarla kapatmaktır. Bu çözüm, özellikle ikinci nesil "Salyut-7" nin Sovyet yörünge istasyonunda uygulandı.

Yörüngede giderek daha fazla "çöp" var. Mekik'in uçuşlarından birinde, insan yapımı olduğu belli olan bir şey, pencerelerden birinde oldukça dikkat çekici bir çukur-krater bırakmıştı. Cam dayandı, ama kim bilir daha sonra ne gelebilir? .. Bu arada, "uzay camiasının" uzay enkazı sorunlarıyla ilgili ciddi endişesinin nedenlerinden biri de bu. Ülkemizde özellikle Prof. Samara Devlet Havacılık ve Uzay Üniversitesi L.G. Lukaşev.

İniş araçlarının lombozları daha da zor koşullarda çalışıyor. Atmosfere inerken kendilerini yüksek sıcaklıklı bir plazma bulutunun içinde bulurlar. Bölme içinden gelen basınca ek olarak, iniş sırasında lomboz üzerinde dış basınç da etki eder. Ve sonra iniş - genellikle karda, bazen suda. Bu durumda, cam keskin bir şekilde soğutulur. Bu nedenle, burada güç konularına özel önem verilmektedir.

"Lombarın sadeliğigörünen bir fenomendir. Bazı gözlükçüler, düz bir pencere oluşturmanınGörev, küresel bir mercek yapmaktan daha zordur, çünkü "tam sonsuz" bir mekanizma oluşturmak, sonlu bir yarıçapa, yani küresel bir yüzeye sahip bir mekanizmadan çok daha zordur. Ve yine de, pencerelerde hiçbir zaman sorun olmadı ”,- bu muhtemelen bir uzay gemisi düğümü için en iyi derecedir, özellikle de ses dudaklardan geliyorsa Georgy Fomin, yakın geçmişte - GNPRKTs "TsSKB - Progress" in ilk genel tasarımcı yardımcısı.

Çok uzun zaman önce - 8 Şubat 2010'da, Shuttle STS-130'un uçuşundan sonra - Uluslararası Uzay İstasyonunda birkaç büyük dörtgen pencereden ve yuvarlak sekiz yüz milimetrelik bir pencereden oluşan bir gözlem kubbesi ortaya çıktı.

Kupol modülü, Dünya gözlemi ve manipülatör çalışması için tasarlanmıştır. Avrupalı ​​endişeli Thales Alenia Space tarafından geliştirildi ve Torino'daki İtalyan makine üreticileri tarafından inşa edildi.

Böylece, bugün Avrupalılar rekoru elinde tutuyor - bu kadar büyük pencereler ne Amerika Birleşik Devletleri'nde ne de Rusya'da yörüngeye konmadı. Geleceğin çeşitli "uzay otellerinin" geliştiricileri de büyük pencerelerden bahsediyor ve gelecekteki uzay turistleri için özel önemlerinde ısrar ediyorlar. Dolayısıyla “pencere yapımı”nın harika bir geleceği var ve pencereler insanlı ve insansız uzay araçlarının temel unsurlarından biri olmaya devam ediyor.

"Kubbe"gerçekten harika şeyler! Pencereden Dünya'ya baktığınızda, mazgaldan bakmakla aynıdır. Ve "kubbede" 360 derecelik bir görünüm var, her şeyi görebilirsiniz! Buradan dünya bir haritaya benziyor, evet, en çok da bir coğrafi haritaya benziyor. Güneşin nasıl uzaklaştığını, nasıl doğduğunu, gecenin nasıl yaklaştığını görebilirsiniz... Bütün bu güzelliğe içinizde biraz solma ile bakıyorsunuz."

Kozmonot Maxim Suraev'in günlüğünden.

Uzay bir okyanus değil

Star Wars ve Star Trek serisinde ne çizerlerse boyasınlar, uzay bir okyanus değildir. Bilimsel olarak yanlış varsayımlar üzerine çalışan çok fazla dizi, uzay yolculuğunu denizde yelken açmak gibi betimliyor. Bu doğru değil

Genel olarak uzay iki boyutlu değildir, içinde sürtünme yoktur ve bir uzay aracının güverteleri bir gemininkiyle aynı değildir.

Daha tartışmalı noktalar - uzay aracı deniz sınıflandırmasına göre adlandırılmayacak (örneğin, "kruvazör", "savaş gemisi", "yok edici" veya "firkateyn", ordu saflarının yapısı Hava Kuvvetleri saflarına benzer olacaktır, Donanma değil, korsanlar, büyük olasılıkla, genel olarak olmayacak.

Uzay üç boyutludur

Kozmos üç boyutludur, iki boyutlu değildir. İki boyutluluk, "uzay bir okyanustur" yanılgısının bir sonucudur. Uzay aracı tekneler gibi hareket etmez, "yukarı" ve "aşağı" hareket edebilirler.

Uzayda oryantasyon da önemli değil. "Enterprise" ve "Intrepid" uzay gemilerinin birbirlerinin "ters" geçtiğini görürseniz - garip bir şey yoktur, gerçekte konumları hiçbir şey tarafından yasaklanmaz. Ayrıca: geminin pruva yönü, geminin halihazırda uçmakta olduğu tüm yanlış yöne yönlendirilmiş olabilir.

Bu, düşmana "yan salvo" ile maksimum ateş yoğunluğu ile avantajlı bir yönden saldırmanın zor olduğu anlamına gelir. Uzay gemileri, iki boyutlu uzaydaki gibi değil, herhangi bir yönden size yaklaşabilir.

Roketler gemi değildir

Enterprise veya Battlestar Galaxy'nin düzeninin nasıl göründüğü umurumda değil. Bilimsel olarak doğru bir rokette "aşağı", roket motorlarının egzozuna doğrudur. Başka bir deyişle, uzay aracının düzeni bir uçaktan çok bir gökdelene benziyor. Zeminler hızlanma eksenine diktir ve "yukarı", geminizin o anda hızlandığı yöndür. Farklı düşünmek en sinir bozucu hatalardan biridir ve bilimkurgu yazarlığında son derece popülerdir. Bu benim SENİN HAKKINDA Star Wars, Star Trek ve Battle Star Galaxy!

Bu yanılgı, "uzay iki boyutludur" hatasından doğmuştur. Hatta bazı çalışmalar uzay roketlerini gemi gibi bir şeye dönüştürüyor. Sıradan aptallık açısından bile, gövdeden dışarı çıkan "köprü", düşman ateşi tarafından, en azından bir miktar korumaya sahip olacağı geminin derinliklerinde bulunandan çok daha hızlı vurulacak (Star Trek). ve "Uchuu Senkan Yamato" burada hemen hatırlanır).

(Anthony Jackson iki istisnaya dikkat çekti. Birincisi: Eğer uzay aracı bir atmosferik düzlem gibi davranırsa, atmosferde "aşağı" kanatlara dik, asansörün karşısında olacaktır, ancak uzayda "aşağı" egzozun yönü olacaktır. İkincisi: bir iyon motoru veya başka bir düşük ivmeli motor, gemiye biraz güç verebilir. merkezcil ivme ve "aşağı", dönme ekseninden yarıçap boyunca yönlendirilecektir.)

Roketler savaşçı değildir

X-wing ve "engerek" ekranda istedikleri gibi manevra yapabilir, ancak atmosfer ve kanatlar olmadan atmosferik manevralar imkansızdır.

Evet, "bir yamada" da geri dönemezsiniz. Uzay aracı ne kadar hızlı hareket ederse, manevra yapmak o kadar zor olur. Bir uçak gibi hareket ETMEYECEKTİR. Daha iyi bir benzetme, hız aşırtmanın davranışı olacaktır. yüksek hızçıplak buz üzerinde römork ile tam yüklü traktör.

Savaşçıların askeri, bilimsel ve ekonomik açıdan haklılığı da şüphelidir.

Roketler ok değildir

Uzay aracı mutlaka burnunun gösterdiği yerde uçmaz. Motor çalışırken, hızlanma geminin pruvasının baktığı yöne yönlendirilir. Ancak motoru kapatırsanız, gemi istenen yönde serbestçe döndürülebilir. Gerekirse, "yan" uçmak oldukça mümkündür. Bu, savaşta tam yan salvo ateşlemek için faydalı olabilir.

Yani "Yıldız Savaşları"ndan bir savaşçının düşmanı kuyruğundan sallamaya çalıştığı tüm sahneler tamamen saçmalık. Sadece arkalarını dönüp takipçiyi vurmaları gerekiyor (babil 5 serisinin "Midnight on the Firing Line" bölümü buna iyi bir örnek olabilir).

Roketlerin kanatları vardır

Roketinizin birkaç megavat gücü, saçma derecede güçlü bir ısı motoru veya bir enerji silahı varsa, ısıyı dağıtmak için büyük soğutuculara ihtiyacı olacaktır. Aksi takdirde, oldukça hızlı bir şekilde eriyecek, hatta kolayca buharlaşacaktır. Radyatörler devasa çamurluklar veya paneller gibi görünecek. Radyatörler yangına karşı son derece savunmasız olduğundan, bu savaş gemileri için oldukça büyük bir sorundur.

Roketlerin penceresi yok

Bir uzay gemisindeki lombozlara, bir denizaltıda olduğu gibi ihtiyaç duyulur. (Hayır, Seaview sayılmaz. Kesinlikle bilim kurgu. Trident denizaltısında panoramik pencereler yok). Lombozlar - yapısal gücün zayıflaması ve ayrıca bakılacak ne var? Gemi bir gezegenin yörüngesinde veya başka bir geminin yakınında olmadığı sürece, yalnızca uzayın derinlikleri ve kör edici güneş görülebilir. Ayrıca, denizaltılardan farklı olarak, bir uzay gemisinde, pencereler bir radyasyon akışına izin verir.

Uzay Yolu TV dizisi, Yıldız Savaşları, ve Battlestar Galactica kusurludur çünkü savaşlar birkaç metre mesafeden YAPILMAYACAKTIR. Yönlü enerji silahları, düşman gemilerinin yalnızca teleskopla görülebildiği mesafelerde çalışacak. Lombardan savaşa baktığınızda hiçbir şey görmeyeceksiniz. Gemiler çok uzakta olacak veya flaştan kör olacaksınız nükleer patlama veya hedefin yüzeyinden yansıyan lazer ateşi.

Navigasyon bölmesi acil bir durum için gözlemsel bir astronomik kubbeye sahip olabilir, ancak pencerelerin çoğu radar, teleskopik kameralar ve benzeri sensörlerle değiştirilecektir.

uzayda sürtünme yoktur

Uzayda sürtünme yoktur. Burada Terra'da, araba kullanıyorsanız, tek yapmanız gereken gazı bırakmak ve araba, yola sürtünerek fren yapmaya başlayacak. Uzayda, motorları kapatarak gemi, sonsuza kadar (veya bir gezegene veya başka bir şeye çarpana kadar) hızını koruyacaktır. 2001 A Space Odyssey filminde Discovery uzay aracının motorlarından tek bir egzoz çıkışı olmadan Jüpiter'e doğru uçtuğunu fark etmiş olabilirsiniz.

Bu yüzden bir roket uçuşunun "mesafesi" hakkında konuşmanın bir anlamı yok. Gezegenin yörüngesinde ve yörüngesinde olmayan herhangi bir roket yerçekimi kuyusu Güneşin sonsuz bir uçuş mesafesi vardır. Teoride, motorları yakabilir ve Andromeda Galaksisine seyahat edebilirsiniz... bir milyon yılda hedefinize ulaşabilirsiniz. Menzil yerine, değişen hızlardan bahsetmek mantıklı.

Hızlanma ve yavaşlama simetriktir. Saniyede 1000 kilometre hıza bir saatlik hızlanma, durmak için yaklaşık bir saatlik fren gerektirir. Bir teknede veya arabada olduğu gibi "frene basamazsınız". ("Hakkında" kelimesi, gemi hızlanırken kütle kaybettiği ve onu frenlemek daha kolay hale geldiği için kullanılır. Ancak şimdilik bu ayrıntılar göz ardı edilebilir.)

Uzay aracı hareketinin ilkelerini sezgisel olarak anlamak istiyorsanız, birkaç doğru simülasyon oyunundan birini oynamanızı tavsiye ederim. Liste bilgisayar oyunu Orbiter, bilgisayar oyunu (maalesef yeniden basılmamıştır) Independence War ve masaüstü savaş oyunları Attack Vector: Tactical, Voidstriker, Triplanetary ve Star Fist'i içerir (bu ikisinin baskısı tükenmiştir, ancak burada bulunabilir) .

Yakıt, gemiyi doğrudan hareket ettirmez

Roketlerin "yakıt" (kırmızı ile gösterilen) ve "reaksiyon kütlesi" (mavi ile gösterilen) arasında bir farkı vardır. Roketler Newton'un üçüncü hareket yasasına uyar. Kütle fırlatılarak rokete ivme kazandırılır.

Bu durumda, bu reaksiyon kütlesini dışarı atmak için yakıt tüketilir. Klasik bir atom roketinde, uranyum-235 yakıt olacak, sıradan uranyum çubukları nükleer reaktör, ancak reaksiyon kütlesi bu reaktörde ısıtılan ve geminin memelerinden kaçan hidrojendir.

Karışıklık, kimyasal roketlerde yakıt ve reaksiyon kütlesinin bir ve aynı olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bir mekik veya Satürn 5 roketi, doğrudan nozüllerden püskürterek kimyasal yakıt tüketir.

Arabalar, uçaklar ve tekneler nispeten daha az yakıt kullanır, ancak roketler için durum böyle değildir. Roketin yarısı tepki kütlesi tarafından, diğer yarısı ise yapısal elemanlar, mürettebat ve diğer her şey tarafından işgal edilebilir. Ancak reaksiyon kütlesinin %75'lik oranı çok daha olası, hatta daha da kötü. Çoğu roket, bir ucunda motor ve diğer ucunda küçük bir mürettebat bölmesi bulunan devasa bir reaksiyon tankıdır.

Uzayda görünmez yoktur

Uzayda, bir gemiyi tespitten saklamanın pratik bir yolu yoktur.

uzayda ses yok

Kükreyen motorlar ve gürleyen patlamalar ile kaç tane film izlediğin umurumda değil. Ses atmosfer tarafından iletilir. Atmosfer yok, ses yok. Son patlamanızı kimse duymayacak. Bu an, Babylon 5 ve Firefly dahil çok az dizide doğru şekilde gösterildi.

Tek istisna, gemiden yüzlerce metre uzakta bir nükleer savaş başlığının patlamasıdır, bu durumda gama ışınlarının akışı, deforme olduğunda gövdenin ses çıkarmasına neden olur.

Ağırlık ağırlık değil

Ağırlık ve kütle arasında fark vardır. Kütle bir nesne için her zaman aynıdır, ancak ağırlık nesnenin hangi gezegende olduğuna bağlıdır. Bir kilogram ağırlığındaki bir tuğla, Terra'da 9,81 Newton (2,2 lb), Ay'da 1,62 Newton (0,36 lb) ve Uluslararası Uzay İstasyonu'nda sıfır Newton (0 lb) ağırlığında olacaktır. Ancak kütle her zaman bir kilogram olarak kalacaktır. (Chris Bazon, eğer bir nesne size göre göreli bir hızla hareket ediyorsa, o zaman kütlede bir artış bulacağınıza dikkat çekti. Ancak bu, normal göreli hızlarda görülemez.)

Bunun pratik sonuçları, küçük bir parmakla bir nesneye hafifçe vurarak ISS'de ağır bir şeyin hareket ettirilemeyeceği gerçeğine dayanmaktadır. (Yani, haftada bir milimetrede bir yerde yapabilirsiniz.) Mekik, sıfır ağırlıkla istasyonun yanında durabilir ... ancak 90 metrik tonluk bir kütleyi korur. Eğer iterseniz, etki son derece önemsiz olacaktır. (kabaca Cape Kennedy'deki iniş pistinde itiyormuşsunuz gibi).

Ve eğer mekik yavaş yavaş istasyona doğru hareket ediyorsa ve siz onların arasında kalırsanız, mekiğin sıfır ağırlığı sizi yine de bir pastaya dönüşmenin üzücü kaderinden kurtarmaz. Hareket eden bir mekiği ellerinizi üzerine koyarak frenlemeyin. Onu harekete geçirmek için harcadığı kadar enerji gerekir. Bir insanda çok fazla enerji yoktur.

Üzgünüz, ancak yörünge oluşturucularınız çok tonlu çelik kirişleri kürdan gibi hareket ettiremez.

Dikkat gerektiren bir diğer faktör de Newton'un üçüncü yasasıdır. Çelik bir kirişi itmek, etki ve tepkiyi içerir. Kirişin kütlesi muhtemelen daha büyük olacağından, zorlukla hareket edecektir. Ama siz, daha az kütleli bir nesne olarak, çok daha büyük bir ivmeyle ters yöne gidersiniz. Bu, aletlerin çoğunu (çekiçler ve tornavidalar gibi) serbest düşme koşulları için işe yaramaz hale getirir - sıfır yerçekimi koşulları için benzer aletler yaratmanın büyük bir hilesi vardır.

Serbest düşüş sıfır yerçekimi değildir

Teknik olarak, uzay istasyonundaki insanlar "sıfır yerçekimi" içinde değiller. Orada neredeyse Dünya yüzeyindeki (dünyanın yaklaşık% 93'ü) yerçekiminden farklı değildir. Herkesin "uçmasının" nedeni "serbest düşüş" durumudur. Kablo koptuğunda kendinizi bir asansörde bulursanız, siz de serbest düşüş yaşayacaksınız ve düşene kadar "uçacaksınız". (Evet, Jonathan burada hava direncinin göz ardı edildiğine dikkat çekti, ancak temel fikri anladınız.)

Mesele şu ki, istasyon "yörüngede" - bu, düşmek için akıllıca bir yol, sürekli zemini kaybediyor. Ayrıntılar için buraya bakın.

patlama olmayacak

Koruyucu giysi olmadan vakumdayken balon gibi patlamazsınız. Dr. Jeffrey Landis yeterince harcadı detaylı analiz bu soru.
Kısacası: On saniye bilinçli kalacaksın, patlamayacaksın, toplamda yaklaşık 90 saniye yaşayacaksın.

bizim suyumuza ihtiyaçları yok

Marcus Baur, suyumuz için Terra'nın bir uzaylı istilasının, Orta Amerika'nın buz çalmak için bir Eskimo istilasına benzediğine dikkat çekti. Evet, evet, bu kötü şöhretli V serisiyle ilgili.

Markus: Su için Dünya'ya gelmeye gerek yok. Bu, "orada" en yaygın maddelerden biridir ... öyleyse neden kendi sisteminizde kolayca çok daha ucuza alabileceğiniz (ve bu sinir bozucu insan direnci olmadan) uğruna birkaç ışıkyılı boyunca bir gemi sürün, neredeyse " köşede"?

Panjurlu cam pencerelerle donatılmış bir kabukta ay yolculuğuna çıkarlar. Büyük pencerelerden Tsiolkovsky ve Wells'in kahramanları Evrene bakar.

Uygulamaya gelince, basit "pencere" kelimesi uzay teknolojisi geliştiricileri için kabul edilemez görünüyordu. Bu nedenle, kozmonotların uzay aracından bakabilecekleri şeye, özel camdan daha az ve daha az "törenle" - lombozlar denir. Ayrıca, insanlar için lomboz görsel bir lombozdur ve bazı ekipmanlar için optik bir lombozdur.

Pencereler hem uzay aracı kabuğunun yapısal bir unsuru hem de optik bir cihazdır. Bir yandan kompartıman içinde bulunan aletleri ve mürettebatı dış ortamdan korumaya hizmet ederken, diğer yandan çeşitli optik ekipmanların çalışmasını ve görsel gözlemi sağlamalıdırlar. Bununla birlikte, sadece gözlem değil - okyanusun her iki tarafında "Yıldız Savaşları" için ekipman çektiklerinde, savaş gemilerinin pencerelerinden nişan alacaklardı.

Amerikalılar ve genel olarak İngilizce konuşan füzeciler "porthole" terimi karşısında şaşkına dönüyorlar. Tekrar soruyorlar: "Bu pencereler mi, yoksa ne?" İngilizce'de her şey basit - evde veya Mekikte bir pencere var ve sorun yok. Ama İngiliz denizciler lomboz derler. Bu yüzden Rus uzay inşaatçıları muhtemelen ruhen denizaşırı gemi yapımcılarına daha yakındır.

Gözlem uzay araçlarında iki tip pencere bulunabilir. İlk tip, basınçlı bölmede (lens, kaset birimi, görüntü alıcıları ve diğer işlevsel elemanlar) bulunan görüntüleme ekipmanını "düşman" dış ortamdan tamamen ayırır. Zenit uzay aracı bu şemaya göre inşa edilmiştir. İkinci tip pencereler, kaset kısmını, görüntü alıcılarını ve diğer elemanları dış ortamdan ayırırken, lens basınçsız bir bölmede, yani bir vakumda bulunur. Bu şema "Yantar" tipi uzay gemilerinde kullanılır. Böyle bir şema ile aydınlatıcının optik özellikleri için gereksinimler özellikle katı hale gelir, çünkü aydınlatıcı artık basit bir "uzaya açılan pencere" değil, görüntüleme ekipmanının optik sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır.

Astronotun, görebildiklerine göre uzay aracını kontrol edebileceğine inanılıyordu. Bir dereceye kadar bu başarıldı. Yerleştirme sırasında ve aya inerken "ileriye bakmak" özellikle önemlidir - orada Amerikalı astronotlar iniş sırasında tekrar tekrar manuel kontrol kullandılar.

Çoğu astronot için psikolojik üst ve alt kavramı çevreye bağlı olarak oluşur ve lombozlar da bu konuda yardımcı olabilir. Son olarak, Dünya'daki pencereler gibi lombozlar, Dünya'nın, Ay'ın veya uzak gezegenlerin aydınlatılmış tarafı üzerinde uçarken bölmeleri aydınlatmaya hizmet eder.

Herhangi bir optik cihaz gibi, bir gemi penceresinin bir odak uzaklığı (yarım kilometreden elliye kadar) ve diğer birçok özel optik parametresi vardır.

CAMLARIMIZ DÜNYANIN EN İYİSİ

Ülkemizde ilk uzay aracını yaratırken, pencerelerin gelişimi Minaviaprom Havacılık Camı Bilimsel Araştırma Enstitüsü'ne emanet edildi (şimdi Teknik Cam Bilimsel Araştırma Enstitüsü). Devlet Optik Enstitüsü, V.I. SI Vavilov, Kauçuk Endüstrisi Araştırma Enstitüsü, Krasnogorsk Mekanik Tesisi ve bir dizi başka işletme ve kuruluş. Moskova yakınlarındaki Lytkarinsky optik cam fabrikası, çeşitli markaların camlarının eritilmesine, pencerelerin üretimine ve geniş bir diyafram açıklığına sahip benzersiz uzun odaklı lenslere büyük katkı yaptı.

Görevin son derece zor olduğu ortaya çıktı. Uçak fenerlerinin üretimi bile bir kerede uzun süre ustalaştı ve zordu - cam şeffaflığını hızla kaybetti, çatlaklarla kaplıydı. Şeffaflığın sağlanmasına ek olarak, Vatanseverlik Savaşı kurşun geçirmez camın geliştirilmesini zorladı, savaştan sonra jet uçaklarının hızlarındaki artış sadece güç gereksinimlerinde bir artışa değil, aynı zamanda camın özelliklerini koruma ihtiyacına da yol açtı. aerodinamik ısıtma sırasında. Uzay projeleri için, fenerler ve uçak pencereleri için kullanılan cam uygun değildi - aynı sıcaklıklar ve yükler değil.

Ülkemizde ilk uzay pencereleri, SBKP Merkez Komitesi Kararnamesi ve 22 Mayıs 1959 tarih ve 569-264 sayılı SSCB Bakanlar Kurulu Kararı temelinde geliştirildi ve bu da insanlı araçlar için hazırlığın başlamasını sağladı. uçuşlar. Hem SSCB'de hem de ABD'de ilk pencereler yuvarlaktı - onları tasarlamak ve üretmek daha kolaydı. Ek olarak, yerli gemiler, kural olarak, insan katılımı olmadan kontrol edilebilir ve buna göre, "uçakta" çok iyi bir ankete gerek yoktu. Gagarin'in "Vostok"unun iki penceresi vardı. Biri iniş yapan aracın giriş kapağında, astronotun başının hemen üstünde, diğeri ise iniş yapan aracın gövdesinde ayaklarının dibindeydi. Havacılık Camı Bilimsel Araştırma Enstitüsü'ndeki ilk pencerelerin ana geliştiricilerinin adlarını hatırlamak hiç de gereksiz değil - bunlar S.M.Brekhovskikh, V.I. Alexandrov, Kh.E. Serebryannikova, Yu.I. Nechaev, L.A. Kalashnikova, F.T. Vorobiev, E.F. Postolskaya, L.V. Korol, V.P. Kolgankov, E.I. Tsvetkov, S.V. Volchanov, V.I. Krasin, E.G. Loginova ve diğerleri.

Birçok nedenden dolayı Amerikalı meslektaşlarımız ilk uzay araçlarını yaratırken ciddi bir "kitle açığı" yaşadılar. Bu nedenle, daha hafif elektronikleri hesaba katarak bile, Sovyet'e benzer bir uzay aracının kontrol otomasyon seviyesini karşılayamadılar ve uzay aracını kontrol etmek için birçok işlev, ilk kozmonot kolordu için seçilen deneyimli test pilotlarıyla sınırlıydı. . Aynı zamanda, ilk Amerikan uzay aracı "Merkür" ün orijinal versiyonunda (astronotun içine girmediği, ancak kendisine koyduğu söylenen), pilotun penceresi hiç sağlanmadı - orada gerekli 10 kg ek kütleyi bile alacak yer yoktu.

Lombar, yalnızca Shepard'ın ilk uçuşundan sonra astronotların acil talebi üzerine ortaya çıktı. Gerçek, tam teşekküllü bir "pilotun" lombozu yalnızca Gemini'de - mürettebatın iniş kapağında ortaya çıktı. Ancak, yuvarlak değil, karmaşık bir yamuk şeklinde yapıldı, çünkü yerleştirme sırasında tam manuel kontrol için pilotun ileri görüşe ihtiyacı vardı; bu arada, Soyuz'da, bu amaçla iniş aracının lombozuna bir periskop yerleştirildi. Corning, Amerikalılar için pencerelerin geliştirilmesinden sorumluydu ve JDSU bölümü cam kaplamalardan sorumluydu.

Ay Apollo'nun komut modülünde, beş lombozdan biri de ambarın üzerine yerleştirildi. Ay modülüyle kenetlendiğinde buluşma sağlayan diğer ikisi ileriye baktı ve iki "yan" olan daha geminin uzunlamasına eksenine dik bir bakışa izin verdi. Soyuz'un genellikle iniş aracında üç penceresi ve hizmet bölmesinde beşe kadar penceresi vardı. Çoğu lomboz yörünge istasyonlarındadır - çeşitli şekil ve boyutlarda birkaç düzineye kadar.

"Pencere binasında" önemli bir aşama, uzay uçakları - Uzay Mekiği ve Buran için cam oluşturulmasıydı. "Mekikler" bir uçak gibi yerleştirilmiştir, bu da pilotun kokpitten iyi bir görüş sağlaması gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle, hem Amerikalı hem de yerli geliştiriciler, karmaşık şekilli altı büyük pencere sağladı. Ayrıca kabinin çatısında bir çift - bu zaten yanaşmayı sağlamak için. Artı yük işlemleri için arka camlar. Ve son olarak, giriş kapağındaki lombozdan.

Uçuşun dinamik bölümlerinde, Shuttle veya Buran'ın ön camlarına, geleneksel iniş araçlarının camlarının maruz kaldığı yüklerden farklı olarak tamamen farklı yükler etki eder. Dolayısıyla burada mukavemet hesabı farklıdır. Ve "mekik" zaten yörüngedeyken, "çok fazla" pencere var - kabin aşırı ısınıyor, mürettebat ekstra "ultraviyole" alıyor. Bu nedenle, yörünge uçuşu sırasında, Shuttle'ın kokpitindeki pencerelerin bir kısmı Kevlar kepenklerle kapatılır. Ancak pencerelerin içindeki "Buran", ultraviyole radyasyonun etkisi altında kararan ve "fazlalığın" kokpite girmesine izin vermeyen fotokromik bir katmana sahipti.

ÇERÇEVELER, PANJURLAR, KIRMIZI, OYMA FALİYETLER...

Lombarın ana kısmı elbette camdır. “Uzay için” sıradan cam değil, kuvars kullanılır. Vostok zamanında, seçim çok büyük değildi - sadece SK ve KV markaları mevcuttu (ikincisi erimiş kuvarstan başka bir şey değil). Daha sonra başka birçok cam türü yaratıldı ve test edildi (KV10S, K-108). SO-120 pleksiglası uzayda bile kullanmayı denediler. Amerikalılar ise Vycor marka termal ve darbeye dayanıklı camı biliyorlar.

Pencereler için, 80 mm'den yaklaşık yarım metreye (490 mm) kadar farklı boyutlarda camlar kullanılır ve son zamanlarda yörüngede sekiz yüz milimetrelik bir "cam" ortaya çıktı. "Uzay pencerelerinin" dış koruması daha sonra tartışılacaktır, ancak mürettebat üyelerini yakın ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden korumak için, sabit olmayan kurulu cihazlarla çalışan pencerelerin pencerelerine özel ışın ayırıcı kaplamalar uygulanır.

Lombar sadece cam değildir. Sağlam ve işlevsel bir tasarım elde etmek için alüminyum veya titanyum alaşımından yapılmış bir tutucuya birkaç cam yerleştirilir. Mekik'in pencereleri için lityum bile kullanıldı.

Gerekli güvenilirlik seviyesini sağlamak için, başlangıçta pencerede birkaç bardak yapıldı. Bu durumda, bir cam kırılacak ve geri kalanı gemiyi mühürlü tutarak kalacak. Soyuz ve Vostoks'taki ev pencerelerinin her birinde üçer bardak vardı (Soyuz'da bir adet iki cam var, ancak uçuşun çoğu için bir periskopla kaplı).

"Apollo" ve "Uzay Mekiği" nde "pencereler" esas olarak üç camdır, ancak "Merkür" - "ilk kırlangıçları" - Amerikalılar zaten dört camlı bir lombozla donatıldı.

Sovyetlerin aksine, Apollo komuta modülündeki Amerikan lombozu tek bir montaj değildi. Bir cam, yatak ısı koruma yüzeyinin kabuğunun bir parçası olarak çalıştı ve diğer ikisi (aslında, iki camlı bir pencere) zaten basınçlı devrenin bir parçasıydı. Sonuç olarak, bu pencereler optikten daha görseldi. Aslında, Apollo'nun yönetiminde pilotların kilit rolü göz önüne alındığında, böyle bir karar oldukça mantıklı görünüyordu.

Apollo'nun ay kokpitinde, üç pencerenin tamamı tek camlıydı, ancak dışarıdan basınçlı devreye uymayan bir dış camla ve içeriden - bir dahili güvenlik pleksiglası ile kaplandı. Tek camlı pencereler daha sonra, yüklerin uzay aracının iniş araçlarınınkinden daha az olduğu yörünge istasyonlarına da yerleştirildi. Ve bazı uzay gemilerinde, örneğin, 70'lerin başında Sovyet gezegenler arası istasyonlarında "Mars", bir klipte aslında birkaç pencere birleştirildi (iki cam kompozisyonlar).

Bir uzay aracı yörüngedeyken yüzeyindeki sıcaklık farkı birkaç yüz derece olabilir. Cam ve metalin genleşme katsayıları doğal olarak farklıdır. Böylece cam ile klipslerin metali arasına contalar yerleştirilir. Ülkemizde kauçuk endüstrisi Araştırma Enstitüsü tarafından ele alındı. Yapı, vakuma dayanıklı kauçuk kullanır. Bu tür contaların geliştirilmesi zor bir iştir: kauçuk bir polimerdir ve zamanla kozmik radyasyon polimer moleküllerini parçalara "kırar" ve sonuç olarak "sıradan" kauçuk basitçe parçalanır.

Buran'ın yay camı. Burana lombozunun iç ve dış kısımları

Daha yakından incelendiğinde, yerli ve Amerikan "pencerelerinin" tasarımının birbirinden önemli ölçüde farklı olduğu ortaya çıkıyor. Yerli tasarımlardaki hemen hemen tüm camlar bir silindir şeklindedir (tabii ki Burana veya Spiral tipi kanatlı araçlar için cam hariç). Buna göre silindir, parlamayı en aza indirmek için özel olarak işlenmesi gereken bir yan yüzeye sahiptir. Bunun için pencerenin içindeki yansıtıcı yüzeyler özel emaye ile kaplanır ve odaların yan duvarları bazen yarı kadife ile yapıştırılır. Cam üç lastik halka ile kapatılmıştır (ilk olarak - sızdırmazlık lastik bantları olarak adlandırıldıkları gibi).

Amerikan Apollo gemilerinin pencereleri yuvarlak bir yan yüzeye sahipti ve üzerlerine bir araba jantındaki lastik gibi bir lastik conta gerildi.

Artık uçuş sırasında pencerenin içindeki camı bir bezle silmek mümkün olmayacak ve bu nedenle bölmeye (camlar arası boşluk) kesinlikle herhangi bir kalıntı girmemelidir. Ayrıca cam buğulanmamalı veya donmamalıdır. Bu nedenle, fırlatmadan önce, uzay aracında sadece tanklara değil, aynı zamanda pencerelere de yakıt ikmali yapılır - oda özellikle saf kuru azot veya kuru hava ile doldurulur. Camın kendisini "boşaltmak" için haznedeki basınç, sızdırmaz bölmedeki basıncın yarısı kadar sağlanır. Son olarak, bölme duvarlarının iç yüzeyinin çok sıcak veya çok soğuk olmaması arzu edilir. Bunun için bazen dahili bir pleksiglas ekran kurulur.

HİNDİSTAN'DA IŞIK DÜĞÜNÜ. LENS GEREKTİĞİNİ DÖNDÜ!

Cam metal değildir; farklı bir şekilde bozulur. Burada ezik olmayacak - bir çatlak görünecektir. Camın gücü esas olarak yüzeyinin durumuna bağlıdır. Bu nedenle, yüzey kusurları - mikro çatlaklar, çentikler, çizikler ortadan kaldırılarak sertleştirilir. Bunu yapmak için cam kazınmış, temperlenmiştir. Ancak optik cihazlarda kullanılan gözlükler genellikle bu şekilde ele alınmaz. Yüzeyleri sözde derin taşlama ile sertleştirilir. 70'lerin başında, optik pencerelerin dış camları iyon değişimi ile güçlendirilmeyi öğrenmiş, bu da aşınma direncini arttırmayı mümkün kılmıştır.

Işık iletimini iyileştirmek için cam, çok katmanlı bir yansıma önleyici kaplama ile kaplanmıştır. Kalay oksit veya indiyum oksit içerebilirler. Bu tür kaplamalar ışık geçirgenliğini %10-12 oranında arttırır ve reaktif katot püskürtme ile uygulanır. Ek olarak, indiyum oksit, örneğin insanlı bir gezegenler arası uçuş sırasında faydalı olan nötronları iyi emer. Genel olarak indiyum, sadece cam endüstrisinde değil, cam endüstrisinde de "filozof taşıdır". İndiyum kaplı aynalar, spektrumun çoğunu eşit olarak yansıtır. Sürtünme düğümlerinde indiyum, aşınma direncini önemli ölçüde artırır.

Uçuşta camlar dışarıdan da kirlenebilir. Gemini programı kapsamında uçuşların başlamasından hemen sonra astronotlar, ısı koruyucu kaplamadan çıkan dumanların camın üzerine çöktüğünü fark ettiler. Uçuş halindeki uzay aracı genellikle eşlik eden bir atmosfer elde eder. Hermotsec'den bir şey sızıyor, küçük ekran-vakum ısı yalıtımı parçacıkları geminin yanında "asılıyor", yönlendirme motorlarının çalışması sırasında yakıt bileşenlerinin yanma ürünleri tam orada ... Genel olarak, fazlasıyla kalıntı ve kir var sadece "görüntüyü bozmak" için değil, aynı zamanda örneğin yerleşik fotoğraf ekipmanının çalışmasını bozmak için.

NPO im'den gezegenler arası uzay istasyonları geliştiricileri. S.A. Lavochkina, uzay aracının kuyruklu yıldızlardan birine uçuşu sırasında, bileşiminde iki "kafa" - çekirdek bulunduğunu söylüyor. Bu önemli bir bilimsel keşif olarak kabul edildi. Ardından, optik prizmanın etkisine yol açan pencerenin buğulanması nedeniyle ikinci "kafanın" ortaya çıktığı ortaya çıktı.

Pencere camları, güneş patlamalarının bir sonucu da dahil olmak üzere, arka plan kozmik radyasyondan ve kozmik radyasyondan iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında ışık iletimini değiştirmemelidir. Güneşten gelen elektromanyetik radyasyonun ve kozmik ışınların camla etkileşimi genellikle karmaşık bir olgudur. Radyasyonun cam tarafından emilmesi, "renk merkezleri" olarak adlandırılanların oluşmasına, yani orijinal ışık iletiminde bir azalmaya yol açabilir ve ayrıca emilen enerjinin bir kısmı hemen formda serbest bırakılabileceğinden lüminesansa neden olabilir. ışık kuantumu. Camın ışıldaması, görüntünün kontrastını azaltan, gürültü-sinyal oranını artıran ve ekipmanın normal çalışmasını imkansız hale getiren ek bir arka plan oluşturur. Bu nedenle, optik aydınlatıcılarda kullanılan camlar, yüksek radyasyon ve optik stabilitenin yanı sıra düşük düzeyde bir lüminesansa sahip olmalıdır. Işınım etkisi altında çalışan optik camlar için lüminesans yoğunluğunun büyüklüğü, renklenmeye karşı dirençten daha az önemli değildir.

Uzay uçuşunun faktörleri arasında, pencereler için en tehlikeli olanlardan biri mikrometeor etkisidir. Camın mukavemetinde hızlı bir düşüşe yol açar. Optik özellikleri de bozulur. Zaten uçuşun ilk yılından sonra, uzun süreli yörünge istasyonlarının dış yüzeylerinde bir buçuk milimetreye ulaşan kraterler ve çizikler bulunur. Yüzeyin çoğu meteorik ve insan yapımı parçacıklardan korunabiliyorsa, pencereler bu şekilde korunamaz. Bir dereceye kadar, örneğin araç kameralarının çalıştığı pencerelere bazen monte edilen davlumbazlar tarafından korunurlar. İlk Amerikan uzay istasyonu Skylab'da, pencerelerin yapısal elemanlar tarafından kısmen korunacağı varsayılmıştır. Ancak elbette en radikal ve güvenilir çözüm, dışarıdaki "yörünge"nin pencerelerini kontrol edilebilir kapaklarla kapatmaktır. Bu çözüm, özellikle ikinci nesil "Salyut-7" nin Sovyet yörünge istasyonunda uygulandı.

Yörüngede giderek daha fazla "çöp" var. Mekik'in uçuşlarından birinde, insan yapımı olduğu belli olan bir şey, pencerelerden birinde oldukça dikkat çekici bir çukur-krater bırakmıştı. Cam dayandı, ama kim bilir daha sonra ne gelebilir? .. Bu arada, "uzay camiasının" uzay enkazı sorunlarıyla ilgili ciddi endişesinin nedenlerinden biri de bu. Ülkemizde, Samara Devlet Havacılık ve Uzay Üniversitesi Profesörü L.G. Lukashev, pencereler de dahil olmak üzere uzay aracının yapısal elemanları üzerindeki mikrometeorit etkisi problemlerinde aktif olarak yer almaktadır.

İniş araçlarının lombozları daha da zor koşullarda çalışıyor. Atmosfere inerken kendilerini yüksek sıcaklıklı bir plazma bulutunun içinde bulurlar. Bölme içinden gelen basınca ek olarak, iniş sırasında lomboz üzerinde dış basınç da etki eder. Ve sonra iniş - genellikle karda, bazen suda. Bu durumda, cam keskin bir şekilde soğutulur. Bu nedenle, burada güç konularına özel önem verilmektedir.

“Bir lombozun sadeliği, bariz bir fenomendir. Bazı gözlükçüler, düz bir pencere oluşturmanın küresel bir mercek yapmaktan daha zor bir iş olduğunu söylüyorlar, çünkü "tam sonsuz" bir mekanizma inşa etmek, sonlu bir yarıçapa, yani küresel bir yüzeye sahip bir mekanizmadan çok daha zor. Ve yine de, pencerelerle hiçbir zaman sorun olmadı ”- bu muhtemelen uzay aracı montajı için en iyi tahmindir, özellikle de yakın geçmişte Georgy Fomin'in dudaklarından geliyorsa - Devlet Araştırmaları Birinci Genel Tasarımcı Yardımcısı ve Geliştirme Uzay Merkezi“ TsSKB-İlerleme ”.

HEPİMİZ AVRUPA'NIN "KUBBESİ" ALTINDAYIZ

Kupol İnceleme Modülü

Çok uzun zaman önce - 8 Şubat 2010'da, STS-130 mekik uçuşundan sonra - Uluslararası Uzay İstasyonunda birkaç büyük dörtgen pencereden ve yuvarlak sekiz yüz milimetrelik bir pencereden oluşan bir gözlem kubbesi ortaya çıktı.

Kupol modülü, Dünya gözlemi ve manipülatör çalışması için tasarlanmıştır. Avrupalı ​​endişeli Thales Alenia Space tarafından geliştirildi ve Torino'daki İtalyan makine üreticileri tarafından inşa edildi.

Böylece, bugün Avrupalılar rekoru elinde tutuyor - bu kadar büyük pencereler ne Amerika Birleşik Devletleri'nde ne de Rusya'da yörüngeye konmadı. Geleceğin çeşitli "uzay otellerinin" geliştiricileri de büyük pencerelerden bahsediyor ve gelecekteki uzay turistleri için özel önemlerinde ısrar ediyorlar. Dolayısıyla “pencere yapımı”nın harika bir geleceği var ve pencereler insanlı ve insansız uzay araçlarının temel unsurlarından biri olmaya devam ediyor.

Kupol gerçekten harika bir şey! Pencereden Dünya'ya baktığınızda, mazgaldan bakmakla aynıdır. Ve "kubbede" 360 derecelik bir görünüm var, her şeyi görebilirsiniz! Buradan dünya bir haritaya benziyor, evet, en çok da bir coğrafi haritaya benziyor. Güneşin nasıl uzaklaştığını, nasıl doğduğunu, gecenin nasıl yaklaştığını görebilirsiniz... Bütün bu güzelliğe içinizde biraz solma ile bakıyorsunuz.

Aralık 2014'te ilk insansız test uçuşu. Orion'un yardımıyla uzaya kargo ve astronotlar fırlatılacak, ancak bu geminin yapabileceklerinin hepsi bu değil. Gelecekte, insanları Ay ve Mars'ın yüzeyine teslim etmek zorunda kalacak olan Orion olacak. Gemiyi yaratırken, geliştiricileri, bugün size anlatmak istediğimiz birçok ilginç teknoloji ve yeni malzeme kullandı.

Astronotlar, asteroitler, Ay veya Mars yönünde seyahat ettiklerinde, geminin gövdesindeki küçük pencerelerden görecekleri çarpıcı uzay manzaralarına sahip olacaklar. NASA mühendisleri, bu "uzaya açılan pencereleri", önceki uzay aracı modellerinden daha dayanıklı, daha hafif ve üretimi daha ucuz hale getirmek için çabalıyorlar.

ISS ve Uzay Mekiği durumunda, lombozlar lamine camdan yapılmıştır. Orion durumunda, ilk kez, geminin pencerelerinin bütünlüğünü önemli ölçüde artıracak akrilik plastik kullanılacaktır.

“Cam pencere panelleri tarihsel olarak gemi kabuğunun bir parçası olmuş, içinde gerekli basıncı muhafaza etmiş ve astronotların ölümünü önlemiştir. Ayrıca cam, mürettebatı Dünya atmosferine girerken aşırı sıcaklıktan mümkün olduğunca korumalıdır. Ancak camın ana dezavantajı yapısal kusurudur. Ağır yük altında camın mukavemeti zamanla azalır. NASA'nın pencere alt sistemleri bölümünün başkanı Linda Estes, uzayda uçarken bu zayıf nokta gemiyle acımasız bir şaka yapabilir ”diyor.

Tam olarak cam, lombozlar için ideal malzeme olmadığı için mühendisler sürekli olarak bunun için daha iyi bir malzeme arıyorlar. Dünyada yapısal olarak kararlı birçok malzeme vardır, ancak bunlardan yalnızca birkaçı lombozlarda kullanılabilecek kadar şeffaftır.

Açık erken aşamalar Orion geliştirme NASA uzmanları, polikarbonatları lombozlar için bir malzeme olarak kullanmaya çalıştılar, ancak bir görüntü elde etmek için gerekli optik gereksinimleri karşılamadılar. yüksek çözünürlük... Bundan sonra mühendisler, en yüksek şeffaflığı ve muazzam gücü sağlayan akrilik malzemeye geçtiler. ABD'de, büyük su basıncına karşı koyarken, sakinlerini kendileri için potansiyel olarak tehlikeli olan çevreden koruyan akrilikten devasa akvaryumlar yapılır.

Bugün Orion, mürettebat modülüne yerleştirilmiş dört lombozun yanı sıra iki ambarın her birinde ek pencerelere sahiptir. Her porthole üç panelden oluşur. İç panel akrilikten, diğer ikisi ise hala camdan yapılmıştır. Bu formda Orion, ilk test uçuşu sırasında zaten uzayı ziyaret etmeyi başardı. Bu yıl boyunca NASA mühendisleri, pencerelerde iki akrilik panel ve bir cam kullanıp kullanamayacaklarına karar vermelidir.

Önümüzdeki aylarda, Linda Estes ve ekibi akrilik paneller üzerinde sözde "sürünme testi" yapacak. Bu durumda sürünme, sabit bir yük veya mekanik stresin etkisi altında zamanla katının yavaş deformasyonudur. Hepsi sürünmeye tabidir. katı cisimler- hem kristal hem de amorf. Akrilik paneller, muazzam stres altında 270 gün boyunca test edilecektir.

Akrilik lombozlar, Orion'u önemli ölçüde daha hafif hale getirmelidir ve yapısal güçleri, lombozların kazara çizikler ve diğer hasarlar nedeniyle çökme riskini ortadan kaldıracaktır. NASA mühendislerine göre akrilik paneller sayesinde geminin ağırlığını 90 kilogramdan fazla azaltabilecekler. Kütleyi azaltmak, uzay aracını uzaya fırlatmayı çok daha ucuz hale getirecek.

Akrilik, camdan çok daha ucuz olduğu için, akrilik panellere geçiş Orion tipi gemi inşa etme maliyetini de azaltacaktır. Bir uzay aracı inşa ederken sadece pencerelerde yaklaşık 2 milyon dolar tasarruf etmek mümkün olacak. Belki gelecekte cam paneller pencerelerden tamamen çıkarılacaktır, ancak şu ana kadar bu, ek kapsamlı testler gerektirir.

Arkadaşlarınızla paylaşın veya kendiniz için tasarruf edin:

Yükleniyor...