Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

В России вступают в силу поправки в конституцию
Поправки поддержали 77,93% избирателей после обработки 90,04% протоколов
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Подлетный лов: разработан новый способ стыковки орбитальных аппаратов
06.06.20 15:29 Наука, техника, образование

Российские ученые разработали метод стыковки для недавно презентованного нового типа пилотируемых космических аппаратов в форме свободно вращающегося тора — с его помощью создается искусственная гравитация. Способ основан на использовании особых свойств таких кораблей для освоения дальнего космоса и потребует минимум изменений в их конструкции. Преимущества предлагаемого решения — в экономии топлива и обеспечении целостности обоих аппаратов даже в случае неудачной попытки сближения.

Сложности подлета

Ученые из Московского авиационного института предложили инновационный метод стыковки с пилотируемым космическим аппаратом (ПКА) нового типа. Ранее специалисты разработали проект такого ПКА "ТОР" для освоения дальнего космоса. Для устранения длительного воздействия невесомости на организм человека ТОР предлагают делать в виде "бублика" диаметром 100 м — такая тороидальная форма корабля обеспечивает постоянную имитацию воздействия гравитации на экипаж за счет вращения (подробнее — см. справку).

Однако непрерывное вращение, большая масса и габариты ТОРа влекут за собой проблемы стыковки с другими космическими аппаратами. Предложенный учеными новый метод сближения заключается в использовании силовых и транспортных рельсов внешнего контура ПКА. Эти элементы уже предусмотрены проектом конструкции корабля. По словам профессора МАИ, академика РАН Олега Алифанова, они в любом случае необходимы для создания прочности и жесткости всего контура аппарата.

Сегодня в основном стыковка происходит так: специальные выступающие элементы стыковочных частей объектов (их называют агрегатами) механически сцепляются между собой, стягивая корабли или челноки. По окончании процесса замки сцепляются и закрываются, фиксируя положение. Проблема в том, что ТОР — крупногабаритный комплекс, все элементы которого непрерывно вращаются. Это создает значительные трудности для стыковки с ним внешнего космического аппарата.

— Нормальное функционирование ПКА ТОР возможно только в составе так называемой космической эскадры, — пояснила аспирант кафедры "Космические системы и ракетостроение" МАИ Джамиля Рамазанова. — Это группы беспилотных КА разного назначения, в сумме обеспечивающие выполнение всех функций комплекса. Так как эти аппараты не имеют жесткой связки между собой (то есть осуществляют свободный полет в группе), перенос людей и материалов между ними осуществляют специализированные платформы — роботы-челноки. И они уже оборудованы стыковочной системой, позволяющей подсоединяться к ТОРу новым способом.

Схема процесса выглядит следующим образом. Сначала челнок стабилизируется по координатам и скорости в определенной позиции относительно ТОРа. Затем он получает импульс движения так, чтобы подлететь по касательной к силовым транспортным рельсам ПКА. Причем в момент касания контактного элемента челнок будет иметь почти нулевую скорость. В этот момент он своими стыковочными штангами-манипуляторами осуществляет захват поверхностей элемента транспортных рельсов с обеих сторон. Это надо сделать довольно быстро. Приводы манипулятора оборудованы роликами, обеспечивающими одновременно и "прилипание" челнока к ТОРу, и возможность перемещаться по рельсам.

По ним челнок легко "докатится" до нужного шлюза, зафиксируется замками и осуществит прием-передачу грузов. Для отсоединения будет достаточно лишь разомкнуть замки, и далее центробежная сила сама начнет отводить аппарат от ПКА.

Первое преимущество такого метода в том, что он более экономичный по затратам топлива и энергии для всего цикла стыковки и расстыковки. Второе достоинство — минимизация рисков в случае неудачного контакта, благодаря легкому уходу челнока без нанесения повреждений ему и ТОРу. Один из недостатков — ограничение по массе, так как слишком тяжелый аппарат может дестабилизировать вращение ТОРа.

Вместе — эффективнее

Еще один возможный способ соединения космических кораблей известен уже давно. Для него необходим особый модуль, который вращается вокруг ТОРа так, чтобы быть неподвижным относительно идущего на сближение КА.

Однако надежность операций соединения таким методом должна стремиться к 100%, ведь в случае неудачного захода на "посадку" оба аппарата получат повреждения. Кроме того, этот способ стыковки потребует значительных дополнений конструкции ТОРа — его необходимо будет снабдить самой системой стыковочных узлов, системой его "подвески" и транспортировки грузов.

— Возможна практическая реализация сразу обоих способов, так как они не мешают, а взаимно дополняют друг друга, — добавил Олег Алифанов. — Так, к центральному стыковочному узлу могут стыковаться достаточно крупные "внешние" КА, что будет происходить не часто. А многочисленные контакты челноков внутри космической эскадры полностью обеспечит первый, инновационный метод.

Также ученый предложил присвоить всему проекту предварительное название — "ПКА "Джамиля" в честь автора — аспирантки МАИ.

По словам конструктора космической техники, генерального директора компании "КосмоКурс" Павла Пушкина, сама идея аппарата с искусственной гравитацией достаточно перспективна.

— Радует, что в МАИ прорабатывают различные решения и способы, позволяющие сделать дальние полеты реальностью.

Основу новых пассажирских космических кораблей составят именно аппараты с искусственной гравитацией, пусть пока и неизвестно, когда именно это произойдет. И, конечно, для существенного продвижения проекта необходимо его прорабатывать, как говорится, снизу доверху.

Ученые отмечают, что развитие проекта "ТОР" будет ставить всё новые и новые задачи, так как его концепция отличается от других ПКА. Однако его реализация — только вопрос времени.

Справка "Известий"

В МАИ разработан проект нового типа космического аппарата для нивелирования последствий длительного воздействия невесомости на человека. Конструкция пилотируемого корабля для освоения дальнего космоса задумана в форме тора — фигуры, напоминающей бублик. Такая форма позволит обеспечить постоянную имитацию гравитационного воздействия на экипаж за счет вращения "бублика". Корабли схожей формы нередко встречаются в фантастических произведениях, в частности в фильме Кристофера Нолана "Интерстеллар".

Сборку аппарата диаметром 100 м под условным названием "ТОР" предполагают осуществлять на орбите Земли. По замыслу разработчиков пилотируемый космический корабль будет сопровождать группа беспилотных аппаратов разного назначения — специализированных платформ и роботов-челноков, в сумме обеспечивающих выполнение всех функций комплекса.

 

USSR206.06.20 15:43
Этому зайцу (идее) лет триста! Все фантастические книги в СССР практически обязательно содержали иллюстрацию с тороидальным космическим аппаратом! А если учесть что всё "космическое" придумали немцы - то такие картинки могли появиться в прессе и не только в СССР.
valerius06.06.20 16:05
Стометровый тор, говорите... И внутри не пустой... Почём у нас там вывод килограмма на низкую орбиту?
vktik06.06.20 17:29
"Этому зайцу (идее) лет триста!"

Это космическому кораблю в виде тора 300 лет, а "Джамиля", это название стыковочного узла, принцип которого, видимо, предложила Джамиля, аспирантка МАИ.

"Затем он получает импульс движения так, чтобы подлететь по касательной к силовым транспортным рельсам ПКА. Причем в момент касания контактного элемента челнок будет иметь почти нулевую скорость. В этот момент он своими стыковочными штангами-манипуляторами осуществляет захват поверхностей элемента транспортных рельсов с обеих сторон."

Очень хорошее предложение, если действительно по касательной. Мне нравится. Единственно, что мне неизвестно, так как я этим вопросом не интересовался, какова должна быть скорость вращения 100 метрового тора, чтобы вестибулярный аппарат чувствовал себя комфортно? Ведь гравитация с помощью центробежной силы, это не та естественная гравитация Земли. Хотя, возможно, ничего страшного нет.

USSR206.06.20 18:16
vktik, DE вопрос с орбитальной станцией в виде тора и искусственной гравитацией в нём пока еще глубоко не проработан. Попадались суждения о том что там вообще никакого эффекта имитации притяжения добиться не удастся. Скепсис по отношению к такой конструкции сущесттвует давно. Идея выглядит красивой. Но какова же будет стоимость вывода на орбиту такого количества материала?
svt906.06.20 21:25
> USSR2
. Попадались суждения о том что там вообще никакого эффекта имитации притяжения добиться не удастся. Скепсис по отношению к такой конструкции сущесттвует давно.
Значит зря крутят центрифуги с космонавтами. Сплошная имитация (фэйки) перегрузок в несколько g. Видать сосуды у тестируемых лопаются от других причин, а не от вращения.
Algonkin06.06.20 23:03
У К.С.Льюиса в Мерзейшей Мощи космический корабль был вращающимся шаром...
vktik07.06.20 06:53
Я тут на подушке подумал насчёт пристыковки "Джамиля". Это не что иное как посадка самолёта на Земле. Самолёт садится на полосу по касательной. Такую же стыковку можно провести независимо от того, вращается станция или нет. Американцы примерно такую стыковку и производят, они подлетают к станции на параллельных курсах и захватывают корабль манипулятором. Такая пристыковка действительно менее опасна.

Что касается искуственной гравитации при дальних космических перелётах. Подушка мне сказала следующее. Вращение станции не будет создавать никакой гравитации, если предметы не прикреплены к корпусу станции. Некая сила Кореолиса будет действовать на космонавтов, если, например, они будут спать в спальном мешке, привязанном к корпусу станции. Но эта сила действительно будет помогать человеческому организму не отвыкать от земного притяжения хотя бы во время сна или работая за рабочим столом, привязав себя к стулу. В настоящее время "сила притяжения" на МКС создаётся во время спортивных занятий с помощью резиновых жгутов.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Исраэль Шамир о феномене и опасности «мирового еврейства». Компиляция.
» Дискурс драпировки Мавзолея
» Ковид-19. Что же все таки происходит. Мнение почти участника событий.
» Законность ограничительных мер в связи с КОВИД-19. Вопросы без ответов
» Технические работы на сервере
» Р.Хайнлайн. "PRAVDA" means "TRUTH"
» Российская помощь и слабость Италии
» Незримые сражения на полях Вики, или зачем России нужна своя электронная энциклопедия?

 Новостивсе статьи rss

» Украина вынудила Словакию открыть реверс по газопроводу с газом из России
» Страны G20 заинтересовались российским опытом дистанционного образования
» Спикер парламента Ливии рассказал о контактах Хафтара с Россией
» “Дальнобойный” дрон большой грузоподъемности создан в РФ
» США обсуждают с Россией детали возможного участия Москвы в саммите G7
» В России вступают в силу поправки в конституцию
» Министры обороны США и Германии обсудили планы по выводу части американских войск из ФРГ
» Премьер Чехии предложил расширить Шенгенскую зону

 Репортаживсе статьи rss

» Л.Н. Гумилев и К.П. Иванов
» Обзор стран Леванта-Шама: «иракский сценарий» для Сирии; турецкая активность в Ливии; 4 варианта израильской аннексии; и многое другое за май-июнь 2020
» Владивосток родился благодаря авантюризму русских первопроходцев
»  Пандемия вернет леспром на внутренний рынок
» На Украине создаются добровольные дружины по борьбе с националистами и неонацистами
» США раздвигают рамки милитаризации космоса
» Потеряли берега: почему Западная Украина ушла под воду
» Арктический прицел: контур ПВО на севере замкнется в этом году

 Комментариивсе статьи rss

» Ученые: миссия России состоит в организации совместной жизни ее народов
» США и Турция начинают дружить против Китая и России?
» Контракты «Газпрома» оказались человечнее, чем у поставщиков СПГ
» Коронавирус в Эстонии — от режима ЧП к послаблениям
» Нефть: кто оказался прав?
» США подрывают переговоры с РФ о сокращении ядерного оружия путем принудительного привлечения Китая
» "Пересвет" раскрывает секреты
» Америка – империя, пожирающая сама себя

 Аналитикавсе статьи rss

» Узбекистан получит новое задание от США
» Пушки вместо масок: страны НАТО продолжают наращивать вооружения
» Аппетит во время еды: Китаю нужно мясо, Россия замахнулась на ретейл
» National Interest опубликовал статью Путина об истории Второй мировой войны
» А был ли Рюрик и Киевская Русь?
» Как раскачивают Белоруссию: «Игра с Лукой» вышла на новый уровень
» Американскому доминированию на рынке СПГ приходит конец
» Вина белых за расизм как дебют восстания городов против капитализма
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2020 Inca Group "War and Peace"