Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Ракета

Ракета от Амперки, часть 2 корпус двигателя, расчет сопла

11.07.2020 18:08:48 | Автор: admin
Мы продолжаем строить нашу ракету. Прошла неделя, выкладываем отчет по тому, что было за это время сделано.





Для тех, кто зашел в тред впервые, прошу ознакомиться с предыдущим выпуском.

Корпус двигателя


Исходя из полученных данных по давлению газов в камере сгорания, нужно было подобрать соответствующий этим требованиям материал для корпуса. Пиковое значение давления у нас достигает почти 25 бар. Не мудрствуя лукаво и стараясь уйти от применения сложных материалов, где это возможно, решили принять на вооружение стальную трубу ДУ-40 с толщиной стенки в 3 мм. Соответствующая труба была успешно закуплена в первом попавшемся металлопрокате на рынке. К сожалению, склад продукции железячников находился под открытым небом, поэтому труба была несколько ржавая.

Чистка при помощи наждачки и лепестковой палки авторства Лёши (передаем привет Доктору Дью) не дала нормального эффекта, да и лень было убивать на это время. Почему бы для этого не попробовать химический метод. Из химикатов, находившихся в пешей доступности, была только уксусная эссенция, лимонная кислота и соль, все закуплено в ближайшем продуктовом. Как назло, не нашлось подходящего тазика, в который можно было бы налить ядрёную смесь и замочить трубу, пришлось соорудить его дендрофекальным методом из других ящиков, используя их в качестве опоры, а между ними сделать ванночку из пленки, оставшейся после дирижабля, которую щакрепили канцелярскими зажимами. Положили в этот хрустящий саркофаг трубу и залили ускусной кислотой, а для большего эффекта добавили растворенной в воде лимонки с солью.Реакция началась мгновенно.Довольные собой, мы оставили трубу травиться и с чистой совесью ушли на выходные.

Запах, встретивший нас в понедельник, выедал глаза и нос. Да, зря не накрыли ничем ванну. Запах уксуса, казалось, въелся в стены. Даже открытые настежь окна не спасли, потом еще дня два пришлось проветривать студию, так что не повторяйте наших ошибок: такие вещи лучше делать либо на открытом воздухе, либо в плотно закрытой таре. Тем не менее, результат очистки трубы оказался вполне удовлетворительным: трубаочистилась как снаружи, так и изнутри. Имейте в виду, после применения химической очистки нужно хорошо промыть водой и вытереть насухо очищаемый предмет, иначе он на воздухе быстро покроется мутной пленкой. Еще лучше защитить поверхность от контакта с воздухом при помощи краски, лака или аэрозольного полиуретана. Но это исключительно наши эстетические соображения.

Расчет сопла


Сопло является главным элементом ракетного двигателя (ваш К.О.), так как в зависимости от правильности его расчета можно на одном и том же топливе с тем же каналом получить до +30% тяги.

К расчету сопла мы подошли основательно, подробно о математике его расчета, принципе работы, протекающих процессах, да и вообще, много интересного, можно почитать тут и elib.osu.ru/bitstream/123456789/8572/1/1805_20110824.pdf. А еще на сайте нашелся очень удобный инструмент Rocki-nozzle (на странице листаем вниз и ищем соответствующую ссылку).



Скачиваем программу, подставляем в соответствующие поля расчетные значения ракеты, полученные в Meteor (см. статью) и получаем на выходе профиль сопла. Обрабатываем данные и в SolidWorks рисуем красивое сопло с соблюдением всех размеров.

Дальше должна была быть токарочка, но в этот выпуск она не попадет, так как у моего знакомого токаря ЧПУ-шка отказалась работать и мы не могли к нему попасть. Но к следующей серии все обязательно будет.

Скачать полученную модель можно по ссылке в конце статьи.

Испытательный стенд, механическая часть


Перед запуском ракеты мы хотели провести замеры тяги на стенде, дабы сравнить реальные диаграммы с теми, что нам посчитал Meteor и проверить, насколько можно верить его расчетам. В принципе, вопрос о стенде поднимался уже давно и его решение было неизбежным, и, какобычно, методом проб и ошибок.

Первой версией было использование в качестве чувствительного элемента кухонных весов на 10 кг с приклепленным к оси стрелки потенциометром. Весы были успешно куплены в интернет-магазине и разобраны для удобства использования. Но к этому моменту появились расчеты тяги и понимание, что диапазона измерений в 10 кг будет мало, а вносить погрешность в виде рычагов не хотелось.

Затем пришел вариант 2: использовать аналоговые (с вращающимся диском) напольные весы для людей. При разборке внутри оказалась дохленькая пружина и система рычагов, крайне неподходящая для использования на стенде.

Вариант 3. Долго не хотелось его применять из-за низкой скорости измерений, однако, пришлось. Тензодатчики. Поскребав по сусекам, нашел дома несколько тензодатчиков на 50 кг и модуль на микросхеме HX711.





Основная проблема в том, что тензодатчики оказались не мостовые, а полумостовые. Ну что ж, придется ставить 2 шт. С другой стороны, это даже плюс: получим стенд, способный измерять тягу до 100 кг, а разрешение АЦП в HX711 24бит позволит производить замеры с достаточно высокой точностью. По крайней мере, согласно нашим расчетам. Как будет на самом деле, проверим самым точным методом эмпирическим.

Тем временем, Лёша собрал каркас стенда из профильной трубы 20х20, стальных направляющих и линейных подшипников. Сначала подумали, что можно поставить испытуемыйдвигатель таким образом, чтобы вектор его тяги был направлен вниз, то есть, в землю, однако отказались от этой идеи в пользу точности измерений, так как на старте у нас на датчик будет давить вес самого двигателя, который будет уменьшаться по мере прогорания топлива. Вместо этого решено было направить вектор тяги параллельно земле, а от сдвигания вперед стенд защитим фиксацией при помощи вбитой в землю арматуры или анкеров. Ну, или к валуну прижмем будем посмотреть по месту проведения испытаний.

В следующей серии планируем полностью собрать стенд, прикрутитьк нему электронику, собрать двигатель, снарядить топливом, поставить на стенд и выехать в безлюдные места для проведения огневых испытаний. Оставайтесь с нами будет много интересного.

Видео во статье можно посмотреть вот тут:

Видео с ютуба

Ссылки:
Принцип работы сопла Лаваля
Расчет и построение профиля сопла Лаваля
Программа Rocki-nozzle
Модель нашего сопла
Подробнее..

Ракета от Амперки, часть 3 Токарка, допилы стенда, электроника

18.07.2020 14:05:59 | Автор: admin
И снова всем доброго времени суток.
В этом посте расскажу, что у нас получилось за очередную неделю работы над проектом ракеты.



Напоминаю, что данный цикл статей является блогом, посвященным тому, как мы строим ракету с нуля, без знаний и навыков. Статьи выходят еженедельно по субботам.
Тех, кто с нами впервые, прошу ознакомиться со всей историей проекта. Завсегдатаев прошу под кат.



Токарка-токарочка


В предыдущей серии мы просчитали профиль сопла, исходя из данных, полученных из программ Meteor и Rocki-nozzle, нарисовали чертеж и начали думать над его реализацией в металле. Так как сопло у нас было построено на кривых, а не просто два совмещенных конуса, хотелось этот потенциал реализовать по полной. При точении руками такой точности добиться не удалось бы даже токарю с многолетним стажем, поэтому начали смотреть в сторону токарок с ЧПУ.
Прошерстили интернет в поисках изготовления под заказ либо минимальная партия от тысячи штук, либо штучное изготовление по стоимости крыла от Боинга. Да и врядли бы нам дали поснимать процесс для видеоотчета. Поэтому, не мудрствуя лукаво, набрал я моего товарища, у него есть хороший токарник, а перфекционизм просто зашкаливает, поэтому за точность можно было не переживать. Скинули модель, Кирилл (токарь) согласился, и только мы собирались выдвигаться к нему нашей дружной компанией, как у него встает станок. Больно и печально, пришлось переносить.
Но мы дождались, приехали. Кирилл объяснил нам, что для нормальной работы в условиях такой температуры и трения газов купленая нами заготовка из стали Ст30 может потечь, посоветовал ее выбросить и вместо нее достал пруток из пищевой нержавейки. Несколько часов в токарке, куча лекций на тему работы с материалами и их пригодность для использования в разных условиях невероятно занимательно и интересно. Жаль только, что из-за масочного режима и общего шума в мастерской не удалось это нормально записать. Но зрелище, когда сверло диаметром 20 мм со сквозным каналом для СОЖ решет нержавейку как масло, мы запомним надолго.











К сожалению, не прокатила наша идея с тем, чтобы посадить сопло на трубу по резьбе у Кирилла в патрон не пролезала труба такого диаметра. Что ж, вернемся к идее посадить сопло на трубу на горячую, уплотнить термостойким герметиком, засверлиться и скрутить болтами, нарезав резьбу в теле трубы.
Хочется еще раз поблагодарить дядьку Кирилла: спасибо тебе большое, очень выручил и очень многое рассказал!

Электроника для стенда


Так как от механических весов отказались в пользу тензодатчиков, стали плясать от них. Встал вопрос на тему представления данных в удобном для восприятия и анализа виде, да и хотелось бы отказаться от проводов, а также иметь возможность инициации зажигания из укрытия, на расстоянии, ибо безопасность превыше всего. В конце концов, мы собрали трубу и собираемся начинить ее метательным зарядом.
Итак, в качестве мозга для стенда была выбрана плата Wemos D1 R2 Mini под управлением ESP-12F. Если кто-то не в курсе, это 32-битный контроллер с памятью на 4МБ (флешка распаяна прямо на отладочной плате) и WIFI на борту то, что надо.



Датчиков на стенде будет два, они полумостовые, но мы решили их соединить по мостовой схеме, что даст более высокую точность и позволит увеличить предел измерений до 100кг (два датчика по 50кг). Получилось вот такое крепление. Равномерное давление будет достигаться за счет коромысла.



Датчики опрашиваются модулем на микросхеме HX711. По умолчанию модуль распаян так, что дает частоту выборки в 10Гц, но простым перепаиванием резистора-перемычки частота повышается до 80Гц. Хронометрах показал, что на получение одного значения требуется 11-12мс, поставим период в 15мс на всякий случай, выходит около 66Гц, что вполне приемлемо.
Логирование осуществляется на внутреннюю SPIFFS-память, что позволит упаковать файлы в удобный формат (в нашем случае txt), скопировать их на другой носитель и обрабатывать при желании во внешних программах.



Но хотелось наглядности. Поэтому был написан веб-интерфейс, в котором можно построить графики, посмотреть тягу в каждый момент времени, а также наложить графики друг на друга и сравнить. При необходимости также можно отключить ненужные графики. Сделано под сравнение 6 двигателей по 20 секунд работы каждый, можно поменять при желании. Ссылки на код будут в конце статьи. Напомню, что для получения корректных данных перед использованием тензодатчики надо обязательно откалибровать. Скетч для калибровки в комплекте. В скетче оставлено много служебных функций, которые могут быть полезны.
Также хочу напомнить, что в скетче используется работа с файловой системой SPIFFS, рекомендую предварительно ознакомиться с ее работой.





При программировании использованы заготовки Сергея Третьякова, скрипт построения графика взят с сайта Highcharts.
При нажатии на кнопку запуска, через мосфет будет подаваться питание на электрозапал, который инициирует зажигание топлива.
Таким образом, у нас все готово к огневым испытаниям, которые мы проведем в начале следующей недели, а в субботу поделимся полученными данными и опытом.

Видео по статье:


Оставайтесь с нами, будет еще много интересного.

Ссылки:
Прошивка калибровки
Прошивка построения графиков
Подробнее..

Ракета от Амперки, часть 5 Разбор полетов, ремонт

02.08.2020 10:04:16 | Автор: admin
Рад всех приветствовать!
Очередная неделя работы над ракетой.



В этом выпуске займемся выяснением причин срыва сопла, поиском вариантов решений и ремонтом.

Ремонт


В предыдущем выпуске в ходе испытаний у нас реактивной струёй сорвало сопло с двигателя и пострадал стенд. Подробнее можно ознакомиться здесь. Нам осталось только ехать домой, отсматривать материал и пытаться понять, что же пошло не так.
Но в первую очередь решили восстановить работоспособность нашего главного измерителя. Заказали новые круглые направляющие и вставили вместо сломаной. Также заменили вышедшие из строя тензодатчики и восстановили геометрию коромысла, произвели повторную калибровку.

Разбор полётов


Стенд снова готов к работе, теперь нужно понять, где мы просчитались. В предыдущем посте и в личку многие просили посмотреть на график тяги поближе. А пожалуйста! Специально сделал скриншоты со значениями:


























На 10 фото виден момент развития усилия в 135 кг. Мы не можем утверждать, что тяга в этот момент была именно такой, так как после этого, скорее всего, тензодатчики вышли из строя. Можно только гарантировано сказать, что не меньше этого показателя. По логике вещей, на такой показатель также повлял эффект отдачи двигатель отбросил от себя часть своей массы в виде сопла, из-за чего наш стенд превратился в лафет артиллерийского орудия, вот направляющая и не выдержала.
Еще в замедленной съемке удалось рассмотреть, что сразу после запуска двигатель неплохо выходит на режим, в котором стабильно работает короткий промежуток времени, после чего давление струи на выходе сопла начинает расти (а должно быть примерно равно атмосферному, по нашим расчетам), что является следствием увеличения давления в камере сгорания. Причин увеличения количества сгораемых газов может быть несколько (как и возможна их комбинация):
  • Кратерное горение топлива
  • Детонация топлива
  • Раскалывание топливного заряда
  • Закупорка критического сечения
  • Горение по нерасчетной поверхности
  • Неправильный расчет сопла
  • Неправильный расчет профиля топлива и шашки

Будем следовать от противного. Вариант с закупоркой сопла стартером отбросили сразу, так как на видео отчетливо видно, как его выбрасывает из сопла еще до выхода двигателя на режим. Раскалывание шашек тоже маловероятно они были не только склеены между собой топливом, но еще и приклеены к стенкам трубы на эпоксидку. Кратерное горение крайне маловероятно, так как на испытаниях топлива в первой серии мы сожгли самую дефектную шашку с явными признаками кратеров, и неравномерного горения не наблюдалось. Версия с детонацией тоже неработоспособна: давление выросло бы настолько резко, что трубу бы разорвало, даже не успев сорвать сопло, а по видео видно, как после срыва топливо продолжает догорать. Да и не склонно карамельное топливо к детонации это же не аммонал.
Теперь о более вероятных причинах. Товарищи из МКА посоветовали смотреть в сторону перехода горения с внутренней поверхности шашки на внешнюю, что и привело к резкому увеличению количества сгораемых газов. А причиной этому послужило отсутствие бронировки на топливном заряде. Топливо прогорело от канала до самого края, а потом горение перешло на внешний слой, здорово увеличив при этом площадь. В следующий раз будем умнее и обязательно сделаем бронировку.
Неправильный расчет сопла вероятен, однако, он зависит от того, насколько правильно было посчитано топливо. Точнее, его закон горения. В наших расчетах мы пользовались значениями, взятыми из программы Meteor, но это абсолютно не значит, что характеристики сваренного нами топлива полностью соответствуют табличным.

Расчет закона горения


Скорость горения топлива прямопропорционально зависит от давления внутри камеры сгорания и измеряется в мм/с. Для проведения таких испытаний применяется метод бомбы Кроуфорда, который заключается в создании установки примерно такого вида:


(источник)

Суть испытаний состоит в сжигании топливной шашки малого объема в камере, внутри которой нагнетается давление и замерах скорости горения при различных значениях давления. Результатом измерений будет примерно такой график, по которому можно будет высчитать закон горения именно для каждого отдельно взятого топлива, с учетом его особенностей: чистоты реагентов, влажности, качества запрессовки/литья и т.п.


(источник)

Мы решили провести такие испытания и сравнить, насколько характеристики нашего топлива соответствует табличным. Для этого будем строить новый стенд. За его основу мы взяли углекислотный огнетушитель ОУ-7 и стравили с него заряд. В него мы и будем помещать небольшие шашки, нагнетать азот (кстати, баллон с азотом тоже уже прикупили) и тестировать, насколько быстро будет сгорать топливо при различном давлении. На данный момент подбираем подходящую фурнитуру и контрольно-измерительную аппаратуру, попутно пишется программа для проведения измерений. Когда закончим отладку предоставим код.

Видео по серии:


Спасибо, что остаетесь с нами!
Подробнее..

Ракета от Амперки, часть 6 тестовые шашки, перхлоратное топливо, стенд для тестов скорости горения

08.08.2020 22:12:45 | Автор: admin
Рад всех приветствовать.
Пока точатся детали для бомбы Кроуфорда, займемся подготовкой к испытаниям: заготовим мини-шашки, сварим новый вид топлива и сделаем электронику.




Карамельное топливо v.2


В предыдущем выпуске мы решили провести тесты скорости горения топлива под давлением, в качестве подопытных будут мелкие (около 3-4 см в длину) шашки топлива. Задумка такая: отливаем мини-заряды и вставляем в них перпендикулярно оси тонкие (0.1мм) медные провода, затем поджигаем шашку с торца. При горении топлива расплавится первая проволочка, что будет сигналом для начала отсчета времени. Затем, когда перегорит вторая проволочка, получим вторую временную отметку. Зная расстояние между проводами и тот факт, что топливо горит по поверхности, произведя нехитрые математические вычисления, получим скорость горения в мм/с, а засекать время и считать будет ардуино.
С логикой процесса понятно, перейдем к отливке шашек. Их корпуса изготавливаем из бумаги, пропитанной силикатным клеем, которая наматывается на гладкий стальной пруток (взяли как раз тот, что используется для направляющих стенда по замеру тяги двигателя). Как нам подсказывали ранее, такая конструкция вполне подходит для предотвращения горения по той поверхности, где это горение не требуется, то есть, выходит бронировка. В нее и будем заливать топливо.
Первые закупленые реактивы подошли к концу, закупили новых. В Русхиме почему-то не оказалось калиевой селитры ХЧ, пришлось взять ЧДА. Она оказалась почему-то с желтоватым оттенком. Попытка сварить топливо с ней не увенчалась особым успехом продукт получился какой-то слишком коричневый и не хотел полностью затвердевать, поверхность оставалась блестящей и липкой, как будто мокрая. Начали грешить на чистоту селитры и невозможность полностью выпарить воду. Отваруумировали результат тот же. Причем при вакуумировании материал выделял значительное количество пузырей.
Следующая итерация состояла в попытке не добавлять воду, а плавить сорбит напрямую, добавляя к нему сухую селитру. После варки топливо получилось примерно того же качества, только на этот раз в топливе были заметны вкрапления селитры. Оба топлива горели слабо и нехотя, при этом часть материала плавилась и вытекала. Нашли немного первоначальных реактивов еще с первой закупки, попробовали сварить, как делали раньше тот же эффект.
В голову начали лезть мысли по поводу влажности атмосферы в помещении и/или влажности изначальных реагентов. Нашли и купили селитру с чистотой 99.5%, просушили ее и сорбит (по отдельности, естественно) в течение 6 часов при температуре около 60 градусов для удаления влаги, отвакуумировали и поместили в герметичные контейнеры. Наличие кристаллов селитры в варианте топлива, сваренного без добавления воды подтолкнуло к идее измельчения оной перед добавлением в расплав сорбита. В этом деле очень хорошо помогла электрическая кофемолка селитра превратилась в пыль. Также нам подсказали, что изменение цвета на коричневый и низкое качество топлива может быть обусловлено перегревом сорбита.
Итак, опытным путем мы вывели технологию производства лучшего топлива в наших условиях:
  • максимально чистые реактивы
  • сушка реактивов перед варкой + вакуумирование
  • хранение реактивов в герметичной емкости
  • измельчение калиевой селитры перед использованием
  • температура при плавлении не должна превышать 120 градусов
  • варка без добавления воды

Результат нас весьма приятно удивил. Во-первых, процесс собственно варки значительно ускорился, так как не надо выпаривать из расплава воду (время, затрачиваемое на сушку не учитываем это процесс практически автоматический, вакуумирование тоже не занимает долго времени). Во-вторых, качество топлива (вид, цвет, время затвердевания) тоже заметно улучшились. По виду вообще получилось как на фотографии в википедии. В-третьих, топливо стало гореть намного лучше, ровно, без остатка и без расплавленых капель. Эту технологию и будем использовать в будущем.
В наших гильзах для мини-шашек швейной иглой проделываем сквозные отверстия перпендикулярно оси по диаметру, продеваем в отверстия проволоку, заливаем топливо и аккуратно трамбуем, стараясь не повредить провода. Контроль заполнения ведется путем взвешивания пустых шашек и полных. Зная объем топлива внутри шашки и его плотность, легко посчитать, полностью ли заполнена гильза или еще остались пустоты.

Перхлоратное топливо


Раз уж задались идеей провести испытания скорости горения, решено было протестировать сразу и топливо на основе перхлората аммония, изготовлением которого и занялись. Этот вид топлива, с одной стороны, более прост в изготовлении, т.к. не требует нагревания и плавления, но с другой более опасен ввиду своей неустойчивости и более сложен в плане компонентов.
А компоненты понадобятся такие:
  • перхлорат аммония окислитель
  • алюминиевый порошок топливо
  • Эластэкс полиуретановое связующее
  • Касторовое масло отвердитель для связующего

ПХА был закуплен в Русхиме, остальные компоненты в Пирохобби. Да, мы не стали использовать купленый ранее алюминиевый порошок, взяв вместо него сферический дисперсный алюминий марки АСД-6 с размером зерна < 10мкм с целью повышения площади поверхности реактивов. Перхлорат аммония был измельчен в той же электрической кофемолке, но делалось это уже по-другому: зафиксировали кнопку во включенном состоянии, а включали кофемолку вилкой в розетку с расстояния все-таки, ПХА опасная штука. Настотельно рекомендуем всем соблюдать технику безопасности.



Итак, для приготовления топлива нужно взять по массе такое соотношение компонентов:
  • окислитель 70%
  • топливо 15%
  • связующее 15%

Следует учитывать, что в последнем случае под связующим понимается смесь Эластэкса и касторового масла в пропорции 1:1, с чего и начинается приготовление: компоненты связующего необходимо тщательно смешать в емкости (желательно пластиковой или стеклянной) и вымешать до отнородного состояния. Затем в него последовательно добавить топливо и окислитель. Из соображений безопасности добавлять необходимо мелкими порциями, тщательно вымешивая предыдущую. Надеюсь, не стоит напоминать, что при готовке рядом не должно находиться нагревательных приборов, источников огня и искр это может привести к возгоранию топлива. Окончательное перемешивание удобно производить руками (обязательно в перчатках, т.к. ПХА сильный окислитель и кожу совершенно не жалеет), разминая полученную пластилиноподобную массу темно-серого цвета. Также аналогия внешнему виду и консистенции мелкодисперсный кинетический песок.



В спешке нет необходимости такой состав сохраняет пластичность до 6 часов, а окончательно затвердевает через 24 часа, превращаясь в довольно твердый материал. С затвердевшим топливом также стоит соблюдать осторожность: его нежелательно подвергать механической обработке (резать, сверлить и т.п.) это может привести к возгоранию. Сразу же провели тест получившегося топлива. Горение напоминает бенгальский огонь.



Для ПХА-топлива в качестве гильз мы использовали обычные медицинские шприцы на 5 кубов, а проволоку в них вставляли при помощи игл от тех же шприцев: набиваем топливо до уровня проволоки, протыкаем корпус шприца насквозь поперек иглой, продеваем сквозь иглу проволоку, вынимаем иглу, оставляя проволоку внутри шприца и продолжаем набивать топливо дальше.



Лично для нас работа с перхлоратным топливом показалась более простой и удобной, чем с карамельным. Главное соблюдать все меры предосторожности.

Электроника для стенда.


Принцип работы измерителя скорости горения уже был описан выше не буду к этому возвращаться, а вот программную и аппаратную часть рассмотрим подробнее. Для стенда нам понадобятся:
  1. WiFi-Slot
  2. Slot Expander
  3. OLED-дисплей
  4. Силовой ключ N-Channel 2 шт.
  5. Аккумулятор ET ICR16340C
  6. Power Cell
  7. провода, припой, флюс, разъемы
  8. аккумулятор 12В от шуруповерта

Почти все компоненты соединяются между собой без пайки благодаря Troyka-форм-фактору. Связь осуществляется через WiFi, данные выводятся на веб-интерфейс. Скетч представляет из себя несколько видоизмененный вариант прошивки, которая использовалась для стенда, замеряющего тягу двигателя, в частности, оттуда же взят скрипт от Highcharts, выводящий данные в виде графика. Ссылка на прошивку будет в конце статьи.
На данный момент показания давления вводятся вручную, однако мы планируем поставить цифровой датчик давления и подхватывать результаты прямо с него. Если все выйдет, как задумано обновим информацию по скетчу, но это будет уже в следующем выпуске.
Итак, электроника собрана, предварительно протестирована, значит, можно провести испытания при атмосферном давлении. Подсоединяем контактные провода шашек к стенду, подключаем запалы и идем тестировать. Результаты вышли примерно такие:







Как и ожидалось, при атмосферном давлении ПХА-топливо проигрывает карамели в скорости горения (1.25мм/с против 2.85мм/с), однако это топливо показывает свою наибольшую эффективность при повышенном давлении. Что ж, нам остается ждать изготовления фитингов и переходников для нашего баллона, провести с ним работу по внедрению всей нужной арматуры и провести испытания под давлением. Этим и займемся в следующей части.
Всем спасибо за внимание.

Видео по статье:


Скетч для стенда по измерению скорости горения топлива.
Подробнее..

Ракета от Амперки, часть 7-8 парашютная система, бомба Кроуфорда и испытания под давлением

22.08.2020 22:20:11 | Автор: admin
Всем здравствуйте.
В этот раз одна статья по двум сериям.
Попробуем разобраться с парашютной системой и провести испытания горения топлива под давлением.





Парашют


Пока нас обламывали токари, мы решили заняться остальными системами ракеты, например, парашютной.
Здесь решили прислушаться к советам зрителей и читателей и взять проверенное многими решение, а именно систему, описанную на сайте. В качестве материала для парашюта взяли ткань, использовавшуюся ранее для орнитоптера. Он легкий, прочный и не пропускает воздух довольно подходящий.





Сделали все по инструкции, протестировали путем выбрасывания из окна.



Обнаружилась проблема перекручивания строп, которая легко решилась путем установки шайбы с отверстиями, сквозь которые пропустили стропы.



Приняли конструкцию парашюта и перешли к следующему пункту.

Вышибной заряд


Чтобы парашют вышел из корпуса ракеты, необходимо отбросить носовой обтекатель и выбросить зонтик из ракеты. Решением этой задачи занимается вышибная система. Для начала решили поэкспериментировать с пиротехническими зарядами, т.к. такая система наиболее проста и компактна: аккуратно разобрали петарду и отсыпали немного пороха (2г.) в специальную полость детали, которая по задумке должна отделять двигатель от центральной части ракеты. Зажигание заряда оставили такое же, как применяли для поджига шашек при помощи подачи питания на нихромовую нить.



Заряд прикрыли огнепреградителем из металлической мочалки и сверхо поставили поршень.



Идея такая (позаимствована с того же сайта): при воспламенении заряда пороховые газы пройдут через огнепреградитель, на котором осядут и потухнут горящие частицы пороха, затем они будут толкать поршень, который и выбросит носовой обтекатель вместе с парашютом. Обтекатель присоединили к поршню при помощи троса, а движение поршня ограничили вкрученными винтами. Корпус тестового макета собрали из глянцевой бумаги, проклееной силикатным клеем.

Испытания парашютной системы


Порох заряжен, парашют уложен, в обтекатель вставлена камера и он установлен на свое место в макете. В целях безопасности макет установили на длинной полипропиленовой водопроводной трубе, которую использовали в качестве оправки, когда делали корпус.
Для испытаний выбрали, как обычно безлюдное место, установили стенд на вышке для увеличения свободного полета и произвели пуск.
Оказалось, что 2г. пороха слишком много для такой задачи поршень, уперевшись в болты, сломал корпус макета. Со своей задачей не справился огнепреградитель носовой обтекатель и парашют здорово обдуло пороховыми газами и несколько оплавило последний, что, скорее всего, и привело к его нераскрытию парашюта.



Также не исключаем факт, что дело было не в горящих порошинках, а в температуре газов. В любом случае, с вышибной системой будем еще экспериментировать.

Изготовление бомбы постоянного давления


Теперь, когда у нас есть все переходники, можно вернуться к изготовлению бомбы Кроуфорда.



Родной клапан огнетушителя было решено оставить и использовать его для сброса давления. Значит, в баллон нужно вварить еще три переходника:
  1. для входного шланга, через который будем нагнетать газ
  2. для установки датчика давления
  3. для загрузки шашек

Оказалось, что огнетушитель на удивление легко сверлится обычными сверлами. Ввариваем в него первые два переходника с конической резьбой, для третьего используем автомобильную гайку М20*1,5. Предварительно произвели расчеты сварного шва с запасом, так, что он оказался прочнее самого баллона.
Для загрузки топлива будем использовать соответствующий гайке болт. Сверлим его вдоль, делаем отвод в сторону и пропускаем сквозь него 8 медных проводов (+12 вольт, земля, по два сигнальных провода на каждую шашку и по одному проводу на запал). Оставшиеся полости заливаем эпоксидной смолой и оставляем до полного затвердевания.



Для безопасного сброса давления привяжем к сбросному клапану веревку и пропустим ее через два блока, зафиксированных на дополнительно приваренном профиле.
Также усовершенствовали скетч для электроники: добавили функцию вывода давления и состояния входа в веб-интерфейсе. Ссылка на обновленный скетч будет в конце статьи.

Испытания


Для проведения испытаний мы отправились в безлюдное место и при помощи ледобура вырыли отверстие в земле, в которое наш переделанный огнетушитель погружался более, чем полностью ТБ превыше всего.





Для ограничения давления на баллоне с азотом установили газовый редуктор.
В первый день по какой-то причине отказались работать силовые ключи, отвечавшие за поджиг пришлось стартовать вручную. Успели сжечь только одну шашку из второй высыпался запал. Пришлось сворачиваться, так как стемнело мы поздно приехали и долго возились с подготовкой.
Второй день также не увенчался успехом. Проблему с ключами исправили, прожгли одну шашку. Однако при прожиге второй мы снова столкнулись с проблемой, постигшей нас при атмосферных испытаниях струя разогретых газов сожгла изоляцию на проводах, что привело к подаче на логическую часть напряжения, несовместимого с жизнью контроллера.

Резюме


Изготовленная нами бомба Кроуфорда нормально держит давление, но место соединения переходника с редуктора на РВД нужно уплотнить.
Прожиг одной шашки повышает давление в камере на 10 бар. Это решается путем стравливания лишнего давления через клапан сброса.
Систему контроля показаний и крепления шашек необходимо переработать. Скорее всего, применим опторазвязку и другие провода, плюс сделаем шток из изолирующих материалов. Также стоит подумать насчет сокращения времени перезарядки.

Видео по статье:



Прошивка для электроники
Подробнее..

Китайские SpaceX и Blue Origin наступают

18.06.2020 10:17:09 | Автор: admin

На фото космическая компания Galactic Energy тестирует разделение створок головного обтекателя. Источник: Galactic Energy.

Китайская частная космонавтика весьма молодое явление. В 2014 году Китай открыл сектор космической отрасли для частного капитала и за прошедшие годы было создано более 140 коммерческих аэрокосмических компаний, разрабатывающих ракеты-носители, небольшие спутниковые платформы, спутниковые группировки дистанционного зондирования и связи, наземные станции и различные части цепочек поставок.

Ряд китайских частных пусковых компаний сообщили о прогрессе в разработке ряда ракет-носителей для растущего коммерческого космического сектора (в том числе и многоразовых).

Landspace и iSpace сообщают о прогрессе с метановыми ракетными двигателями, в то время как Galactic Energy приближается к запуску своей ракеты-носителя Ceres-1. Тем временем Deep Blue Aerospace получила финансирование для разработки целой серии жидкостных ракет-носителей.

iSpace многоразовый носитель и тесты вертикальной посадки


Базирующаяся в Пекине iSpace, которая вышла на орбиту еще в июле 2019 года, также продвинулась в разработке собственного кислород-метанового двигателя.


Концепция Hyperbola-2 подразумевает 9 двигателей на первой ступени, решетчатые рули, посадочные опоры, в точь как на Falcon9. Источник: iSpace.

19 мая двигатель JD-1 с тягой 19 тонн-сил прошел 200-секундное огневое испытание. Двигатель прошел испытание на повторный запуск 27 мая, открыв дорогу для будущих испытаний на вертикального взлета и посадки. Двигатели JD-1 будут приводить в действие многоразовую ракету-носитель Hyperbola-2, способную доставить 1900 кг на низкую околоземную орбиту (НОО).

Компания намерена на первом этапе провести 100-километровые испытания взлета и посадки Hyperbola-2 в конце этого года. Полноценный орбитальный испытательный полет запланирован на первую половину 2021 года.




Вице-президент iSpace Яо Боуэн заявил китайским СМИ после миссии SpaceX Demo-2, что SpaceX еще дальше, но мы разделяем их видение отправки пассажиров в космос с помощью экономически эффективных разработок.

Landspace


Landspace в начале мая завершила три огневых испытания двигателя на криогенном метане и жидком кислороде SkyLark (Tianque-12) с тягой на уровне 80 т. Tianque-11, меньший 10-тонный двигатель также на жидким кислороде и метане, 5 июня успешно завершил прожиг длительностью 2 000 секунд.



Двигатели будут приводить в действие двухступенчатую ракету-носитель Zhuque-2 высотой 48,8 метра, способную доставить 4000 кг на 200-километровую НОО. Также Zhuque-2 может поднимать 2000 кг на 500-километровую солнечно-синхронную орбиту (ССО).

Ведущий инженер LandSpace по двигательным установкам заявляет, что успех испытаний Tianque-12 является первым тестом совместимости двигателя и системы управления, подтверждая летную конфигурацию двигателя для Zhuque-2. Теперь носитель вступает в фазу интеграционного тестирования перед первым запуском в конце 2020 или начале 2021 года.


Компания LandSpace проводит огневые испытания кислородно-метанового двигателя для ракеты Tianque-12. Источник: LandSpace

Landspace была основана в 2015 году, а в октябре 2018 года была предпринята первая попытка частного китайского запуска с помощью твердой ракеты Zhuque-1.

Galactic Energy близка к запуску Ceres-1


Galactic Energy, созданная в феврале 2018 года и являющаяся одной из новых частных китайских компаний, быстро прогрессирует и в этом году уже планирует осуществить первый запуск. Четырехступенчатая твердотопливная ракета Ceres-1 сможет доставить до 350 кг полезной нагрузки на 200-километровую орбиту.

Генеральный директор и основатель Galactic Energy Лю Байки считает, что сейчас правильный момент для экспансии в сфере космических пусков и мы скоро увидим космическую экономику на триллион долларов. Лю приводит прогнозы о том, что в период с 2018 по 2025 год в мире будет запущено около 20 000 спутников, причем значительная их часть приходится на Китай. Таким образом, рынок требует увеличения поставок недорогих, высоконадежных ракет-носителей.

По словам Лю, запуск ракеты Ceres-1 обойдется клиентам в фиксированную сумму 4 миллиона долларов США, и мы работаем над снижением цены запуска до уровня менее 10 000 долларов США за килограмм. В то время как Falcon 9 от SpaceX с частичным повторным использованием предлагает более низкие цены за килограмм, меньшие спутники, которые являются попутной нагрузкой, зависят расписания и выбранной орбиты основной полезной нагрузки.


Твердотопливные ускорители для Ceres-1 в сборочном цехе. Источник Galactic Energy.

На этой неделе компания объявила, что в мае было проведено успешное испытание на разделение обтекателя полезной нагрузки. Огневое испытание двигателя ориентации верхней ступени состоялось в апреле, а в мае испытание всех подсистем верхней ступени.

Galactic Energy была нацелена на запуск Ceres-1 в июне, но пандемия COVID-19 неизбежно привела к задержкам. Теперь запуск с космодрома Jiuquan ожидается не раньше августа-сентября.

В декабре фирма получила финансирование в размере 21,5 млн. Долл. США для запуска ракеты-носителя Ceres-1 и разработки ракеты-носителя Pallas-1 на керосине (RP-1) и жидком кислороде. Обе ракеты в стильном черном цвете напоминают Electron от Rocket Lab. Частично многоразовый Pallas-1, названный в честь большого астероида, сможет запустить 4 метрических тонны на НОО или две тонны для солнечно-синхронную орбиту. Как и Falcon9, первая ступень сможет приземлиться вертикально после запуска благодаря кластеру из семи двигателей переменной тяги, решетчатых рулей и посадочных опор, а затем запущена повторно.

На вопрос, почему Galactic Energy выбрала RP-1, а китайские фирмы Landspace и iSpace разрабатывают двигатели на жидком метане, Лю привел в пример SpaceX. Ракета SpaceX Falcon 9 на жидком кислороде/керосине показывает, что этот вариант пригоден для повторного использования, говорит Лю.



Galactic Energy планирует вывести Pallas-1 на стартовую площадку к концу 2022 года. Компания завершила огневые испытания нового газогенератора собственной разработки для двигателя Cangqiong с тягой 40 тонн-сил.

Deep Blue Aerospace


Пекинская компания Deep Blue Aerospace Technology Co., Ltd. объявила в пятницу, что ей удалось получить начальное финансирование на сумму более 14,1 млн. Долларов (100 млн. Юаней). Финансирование будет использовано для исследований и разработок, проверки технологии вертикальной посадки и испытаний керосин-кислородных жидкостных двигателей.

Основанная в 2017 году, Deep Blue Aerospace разрабатывает жидкостные ракеты-носители Nebula-1 и многоразовые Nebula-2. Первая ступень Nebula-1 будет оснащаться девятью двигателями Leiting-20, а на второй одним двигателем, что полностью повторяет концепцию ракеты Falcon9 от компании SpaceX и позволяет имея не самый мощный двигатель быстро разработать и протестировать дизайн РН.

Nebula-1 диаметром 2,25 метра и Nebula-2 диаметром 3,35 метра будут способны запускать 500 кг на 500 км солнечно-синхронную орбиту и 4500 кг на НОО, соответственно. Дата проведения тестовых полетов не указана.

Национальная комиссия Китая по развитию и реформам на апрельском заседании добавила спутниковый интернет в дорожную карту развития Новых инфраструктур. Спутниковый интернет, 5G, Интернет вещей и искусственный интеллект все это приоритетные объекты для инвестиций. Этот шаг воспринимается как попытка стимулировать инновации в технологическом секторе и ещё больше стимулировать экономику Китая.

Источник

Также есть новость не из Китая о новой ракете Vulcan от компании ULA, которая будет использовать топливную пару метан-кислород на первой ступени:
Все части ракеты-носителя для первого полета Vulcan почти готовы, заявил Тори Бруно, генеральный директор и президент ULA, который также отметил, что ULA не пропустит сроки, тогда как Vulcan готовится к своему первому запуску в начале 2021 со стартовой площадки SLC-41 во Флориде. В первой миссии Vulcan запустит посадочный аппарат Peregrine от компании Astrobotic на Луну, которая, в свою очередь, является частью программы CLPS НАСА по отправке полезных грузов на поверхность нашего спутника.
Подробнее..

Морской старт возвращение блудного космодрома

14.09.2020 10:18:41 | Автор: admin


На Дальнем Востоке, порту Славянка, у списанных плавучих доков и стареньких буксиров, над серыми пятиэтажками инопланетной белоснежной громадой возвышается Морской старт. Плавучий стартовый комплекс космических ракет состоит из двух судов Sea Launch Commander и Odyssey. Более двадцати лет своей активной жизни они провели неподалеку от Лос-Анджелеса, а сейчас вернулись домой.

Морской старт можно считать историческим наследником программы Энергия-Буран. Хотя напрямую они не связаны, но занимались созданием плавучего космодрома во-многом те же специалисты. Идея запускать ракету из самой географически подходящей точки на Земле акватории Тихого океана в области экватора понравилась многим и в консорциум вступили российская РКК Энергия (25%), норвежский производитель нефтяных платформ Kvaerner (20%), украинские КБ Южное и ПО Южмаш (15%), и американский Boeing (40%).

Основным источником средств выступал Boeing, остальные же участники больше вкладывались технологиями и работой. Для американцев интерес был двойной: с одной стороны загрузить работой постсоветских ракетчиков, чтобы они не разъехались по Иранам, Северным Кореям и прочим дружественным Америке странам; с другой США было нужно более дешевое средство запуска тяжелых геостационарных спутников чем Space Shutlle.

Проект стартовал в 1995 году, и в 1999 состоялся первый успешный пуск демонстрационной болванки. Место запуска из Тихого океана выбрано по трем причинам:
с экватора наименее энергозатратны запуски на геостационарную орбиту телекоммуникационных спутников, т.к. не приходится тратить топливо на изменение наклонения орбиты;
пуску с экватора дополнительно помогает осевое вращение Земли, добавляя около 150 м/с скорости или около 3% экономии массы топлива, по сравнению с Байконуром;
после старта отработавшие ступени ракеты падают в океан, и не надо тратиться на их утилизацию.

Морской старт требовал уникальных технологий, ведь в относительно компактных масштабах пришлось разместить монтажно-испытательный комплекс, заправочную систему, наземную станцию управления, Центр управления полетом, и стартовый стол. Причем всё это для ракеты тяжелого класса. Всё это на обычных космодромах занимает сотни гектар, а тут распределяется между судном обеспечения Sea Launch Commander длиной 203 м, и пусковой платформой Odyssey длиной 133 м. Но всё равно это получились колоссальные конструкции, масштаб которых сложно оценить по фотографиям.



Юридически там тоже была непростая схема. Компания Sea Launch была американской, но её долями владели участники проекта из разных стран. Требования Госдепа США о нераспространении технологий относились к этому проекту, несмотря на мир, дружбу и жвачку между американцами и постсоветскими странами. Головной частью ракеты занимался Boeing и она доставлялась в порт уже в полностью собранном и капсулированном виде чтобы российские и украинские пусковые команды не могли заглянуть под обтекатель. Ракета использовалась украинская Зенит-3 в морской модификации. Разгонный блок российский ДМ от РКК Энергия, также на Зените использовались российские двигатели РД-171.



Все компоненты: американская головная часть с полезной нагрузкой, российский разгонный блок и украинская ракета собирались в порту Лонг Бич в трюмах Sea Launch Commander. Там же готовая к пуску, но незаправленная ракета перегружалась на Odyssey, после чего проходил сухой вывоз и установка ракеты для последних проверок.



Успешно проведя репетицию платформа прятала ракету в ангаре и своим ходом отправлялась в море. Командный корабль догонял платформу через несколько дней. На точке пуска проходили последние приготовления, заправка, и команда Odyssey переходила по трапу на Commander.

Несколько человек, которые завершали предстартовую подготовку, перемещались уже вертолетом. Поэтому площадки на обоих кораблях производственная необходимость.



Предпусковая подготовка ракеты выполнялась в автоматическом режиме, и следовал старт.

Далеко не все пуски проходили успешно. Из 36 стартов было три аварии, причем одна прямо на стартовом столе.



От взрыва никто не пострадал, но корабль пришлось почти год ремонтировать. Ещё через год компания подала на банкротство. Трехмиллиардные инвестиции не окупались, у США появились свои тяжелые ракеты благодаря программе EELV, и спрос упал. Бизнес-план Морского старта предполагал не менее четырех пусков в год, но удалось такое только три раза. Последний пуск состоялся в 2014 году после чего любое сотрудничество России и Украины в космосе стало невозможным.

После банкротства 2009 года проект перешел практически в полную собственность РКК Энергия, но долг перед Boeing в $330 млн оставался. За эту юридическую спецоперацию тогдашний глава РКК Энергия Виталий Лопота получил уголовное дело и сейчас находится под подпиской о невыезде.

В 2016 году проект выкупила российская частная компания S7 Space, а долги перед американцами компенсировал Роскосмос. За счет российского госбюджета астронавтам NASA предоставили дополнительные места в российских космических кораблях Союз. Подробнее я уже рассказывал.

Всё это время пара кораблей базировалась в порту Лонг Бич в Калифорнии. S7 Space попыталась деполитизировать российско-украинско-американский космический проект с помощью сборки ракет там же в порту, но не справилась с этим. Производство Зенитов восстановить не удалось, а запускать другие ракеты не давал Госдеп США. Ситуация серьезно усугубилась после гибели в авиакатастрофе совладелицы группы компаний S7 Наталии Филёвой. Окончательно подкосил российского авиа-космического частника коронакризис, который сильно ударил по основному бизнесу компании.

Главное достижение S7 Space транспортировка пусковой платформы и командного судна в российский порт Славянка, под Владивостоком. Но за этот заплатить пришлось не только деньгами.



Главная потеря часть радиоэлектронного и пускового оборудования плавучего космодрома. Американское правительство потребовало, чтобы американская техника осталась на родном берегу, и украинская тоже. Глава Роскосмоса так описывал потери: перед его передачей компании S7 все оборудование управления космическим пуском буквально "с мясом" было выдрано.

Были слухи, что к плавучему космодрому присматривался Росатом, и оценил восстановление в $1,2 млрд Но официального подтверждения не было. Позже вице-премьер Юрий Борисов озвучил планы правительства: Морской старт восстанавливается за бюджетные средства в размере примерно $0,5 млрд, Роскосмос создает ракеты Союз-5 и Союз-6, S7 Space продолжает участие в частно-государственном партнерстве. Возможно какое-то участие примет и Росатом.

В сентябре 2020 года уже российский космодром Морской старт впервые показали журналистам и блогерам.

Первое, что поражает это масштаб. Корабли огромны, особенно для тех, кто не привык к таким размерам.



С пирса даже широкоугольного объектива не хватает чтобы охватить взглядом хотя бы одно судно.

Второе диссонанс между ухоженными, хоть и не самыми современными кораблями Sea Launch, и окружающей приморской действительностью. Серые безлюдные цеха, с выбитыми стеклами и эко-крышами, поросшими молодым тропическим лесом. Брошенные умирать плавдоки, и корабли, которые если и выйдут в море, то только на резделку.







И над всем этим возвышаются капитанские рубки Odyssey и Sea Launch Commander. И сразу хочется их спасти, дать новую жизнь и работу, чтобы они не поросли той же ржавой плесенью и безнадегой, которая царит вокруг. Поэтому туда и возят представителей правительства, Роскосмоса и общественности никому не захочется, чтобы такое чудо техники смешалось с местным ландшафтом.



Многих журналистов и блогеров интересовали те самые места на кораблях разоренные когтями американских ястребов. Но их-то и не показали, чтобы не портить впечатление. Зато проводили на верхнюю палубу командного судна.





Кают-компанию.



Командную рубку.



Важное технологическое оборудование управления пуском.



Место капитана напомнило что-то из Star Trek.





На вертолетном ангаре из окон видны логотипы спутников, которые запускались Sea Launch.



Монтажно-испытательный трюм.



Сейчас это просто склад для оборудования, которое эвакуировали из США. Например этот контейнер от разгонного блока ДМ.



Крестовую отвертку под этот винт я так и не нашел.



Хотя, на самом деле, это крепления для найтовки груза.



Следующий на очереди посещения стартовая платформа Odyssey.

Необычная конструкция под рубкой управления устройство перегрузки ракеты из командного судна в пусковое.



И тут кроется ответ на один из вопросов относительно эффективности всего проекта: можно ли было производить несколько пусков за один выход в океан? Ответ нет. Передача ракеты из одного корабля в другой возможна только в порту, и даже там выбирали спокойную погоду и утреннее время чтобы избежать заметной качки.

После перегрузки, ракету закрепляли в лежачем виде на подъемном устройстве, и так, в закрытом ангаре, проводили транспортировку.



Любопытно, что парой лет ранее я побывал на Атоммаше где делали этот подъемник, а сейчас производят корпуса атомных реакторов. О своем вкладе в космонавтику там до сих пор помнят и гордятся.



Наконец, апофеоз экскурсии стартовый стол.
Газоотводный канал, который принимал струи всех 36 ракет, которые отсюда стартовали. Необычные клыки в канале это система охлаждения пламяотсекателя и гашения аккустических волн. Через них подается пресная вода, которая снижает нагрузки на конструкцию стартового стола.



На дне газоотводного канала пламяотсекатель, который делил напополам, отклонял под прямым углом ракетную струю и не давал ей возможности ударять в океанскую воду. Судя по всему, это было необходимо чтобы не давать возмущений на поверхности воды и чтобы газ ракетной струи не прилетел обратно в сопло двигателя.

Вот так эта часть конструкции выглядит со стороны.

На фоне lozga

В момент включения ракетного двигателя видно как гигантские струи пара разлетаются в стороны из-под стартового стола.



Совсем неподалеку емкости хранения жидкого кислорода. Обычно они защищаются от ракетных газов небольшим заслоном.



Удивительно, но эти баки не только не повреждаются нормально стартующей ракетой, но остались практически целы после взрыва Зенита.

Кабель-мачта. (А-образные элементы, расставленные по всему столу это опоры для корабля на случай его установки в сухой док).



Наконец, ответы на самые важные вопросы:

Может ли космодром совершать пуски сегодня, если будет ракета?
Нет, не может из-за удаленной американцами электроники и украинских стартовых систем.



Что из электроники удалено и требует замены?
Системы радиосвязи между двумя судами. И это не только рации для переговоров между экипажами. Это практически вся командно-телеметрическая система, передающая информацию между ЦУПом и стартовым столом вместе с ракетой. Такая система есть на каждом космодроме, но, как правило это кабельная сеть. На Морском старте была дистанционная, и её уже нет.
И это еще не всё. Вторая жизненно-необходимая система позиционирования, без которой невозможно идеально точно поставить два гигантских корабля рядом в центре океана. Такое позиционирование необходимо для перехода экипажа с пускового судна на командное перед стартом.



Если же задаться целью перегрузки ракет в открытом море, то задача станет на порядок сложнее, хотя и значительно повысит эффективность космодрома.
Наконец, третья часть, которую в любом случае пришлось бы менять это системы подготовки космических аппаратов к старту.

Способна ли Славянка обеспечить Морской старт в режиме работы активного космодрома?
Нет, нужна новая теплоэлектростанция, а для неё нужно тянуть газ в Славянку. Тут можно рассуждать об улучшении уровня жизни в поселке после прихода газа, мне же подумалось, что эта задача подходящее применение для плавучей атомной электростанции Росатома.



Сможет ли Морской старт конкурировать со SpaceX?
Нет, не сможет. Однозначно. Нынешняя политическая и экономическая ситуация в мире ставит крест на всех надеждах добиться прибыльности российских космических ракет на мировом рынке, с какого бы космодрома, какая бы ракета ни запускала. Когда SeaLaunch был американским оставалась надежда, что его получится использовать для обхода ограничений Пентагона, но сейчас уже никак. Поэтому впереди только госзаказ, и редкие заказы третьих стран, которые не боятся американских санкций.

Зачем тогда вообще нужен России Морской старт?
Да, прост. Крутая же штука, жалко резать на металлолом.
А если серьезно, то это прежде всего хороший имиджевый проект. Красивый и романтичный, хоть и бесполезный для экономики, как город на Марсе. Для Роскосмоса он дает ряд косвенных выгод это дополнительный удобный повод перейти на новые ракеты Союз-5 и Союз-6, и сэкономить на строительстве стартовой площадки для них. А ракеты эти, в свою очередь, нужны чтобы дать работу химкинскому Энергомашу, который двадцать лет держался продавая двигатели украинским Зенитам и американским Atlas V, и находится под угрозой остаться совсем без работы через год-два. Нынешняя рабочая лошадка Роскосмоса Союз-2 прекрасная ракета и эстетически и технически, но двигатели для неё производит предприятие Ростеха, т.е. вне контура, что выводит часть бюджетных средств на сторону от Роскосмоса, это его не устраивает. Также Союз-5 и Союз-6 это элементы проектируемой Роскосмосом лунной ракеты, поэтому если будут летать они, то покорение Луны станет немного дешевле и реальнее, если государство-таки найдет средства на эту задачу.

Будет ли жить Морской старт и вообще российская космонавтика?
Да, но за наш с вами счет, дорогие налогоплательщики. Так, что обогащайтесь, господа, законопослушные граждане, обогащайтесь. Поднимайте ВВП и космос будет наш.

Выражаю признательность пресс-службе Роскосмоса за помощь в подготовке фоторепортажа.
Подробнее..

Будущее, которое мы потеряли

21.01.2021 18:22:37 | Автор: admin

Если бы сбылись предсказания футурологов и фантастов космической эры, вроде Кларка или Азимова, мы бы жили в совсем другом мире. Базы на Луне и колонии на Марсе, к которым мы летим на ракетах с фотонными двигателями, антропоморфные роботы-помощники, подземные города, освоенная Арктика и вечная весна вот будущее, что мы потеряли. Но потеряли ли? Могло ли вообще сбыться это будущее?

Космической эрой 20-го века я называю 50-е и 60-е время, когда человек стремился в космос и надеялся на научно-технический прогресс. Это время великих предсказаний: мир работает во благо людей, новые технологии направлены на то, чтобы упростить нашу жизнь, мы освоили космос, а люди стали добрее и наступило всеобщее благоденствие. Отсылки на эту эпоху постоянно появляются в поп-культуре, например, в Футураме, а ракета Starship Илона маска выглядит будто срисованная с фантастических фильмов 50-х.

Но этим предсказаниям не суждено было сбыться. Дело в том, что предсказаний в это время и не было. Были фантазии о будущем мечты об усовершенствованном настоящем. Попробую это доказать.

Примечание. Включите судля атмосферы и поехали.

Наивное будущее начала 20-го века

В начале 20-го века газета The New York Times опубликовала предсказание журналиста, оккультиста и кавалера ордена Почётного Легиона Анри Антуана Жюль-Буа. В 2009 году Анри видел, что на летающих велосипедах (мускулолётах) и летающих автомобилях люди добираются с работы в пригороды, потому что в городах больше никто не живет, а только работает.

А в 1900 году в журнале Ladies' Home Journal Джон Элфрет Уоткинс-младший рассказал, что в 21 веке комаров и мух больше не останется: все страны осушат болота, застойные бассейны и химически обработают все водоемы.

В знаменитой серии почтовых открыток шоколадного бренда Hildebrand, французские художники мечтали на полную. В 2000 году мы должны ходить по воде, смотреть на дно морское в подлодках, летать на персональных крыльях, а жить в многоквартирных домах, которые можно перевезти в другое место на рельсах. Например, если рядом построят шоколадный завод.

Нас будут перевозить корабли-амфибии, а над городами будут установлены огромные колпаки, которые защищают от непогоды. Мы будем передавать друг другу изображение через расстояние.

Что объединяет все эти предсказания? В них нет ничего, что не знали бы люди того времени:

  • Есть железные дороги.

  • В 1899 году началось производство первых дирижаблей-Цеппелинов для полётов.

  • Прототипы самолётов вовсю тестируют. Например, 6 мая 1896 на Аэродроме Лэнгли номер 5 впервые успешно испытан аппарат тяжелее воздуха с двигателем. А в 1900 братья Райт начинают свои эксперименты с планерами.

  • Подводная лодка известна еще с 18 века, когда в 1776 году французский изобретатель Бушнелл сделал подводную лодку Черепаха. Она даже поучаствовала в боевых действиях в войне за независимость США.

Предсказатели просто взяли всё, о чем знали, перемешали и додумали. Получилось усовершенствованное настоящее. Это заметно хотя бы потому, что на картинах мода за век не поменялась.

Индустриализация и гигантизм

Начало 20-го века время индустриализации, которая сменила традиционное аграрное общество. Новое ядро общества промышленность, которая влияла на экономику, культуру и политику. Жизнь обывателя 19 и 20 веков отличается кардинально.

Развитие науки. К 20-му веку создано радио, освоена горячая сварка, есть двигатель внутреннего сгорания, токарные станки. Открыто электричество, пастеризация, периодическая система элементов, найдены возбудители туберкулеза, холеры, дифтерита, тифа, разработаны лекарства и прививки от них.

Урбанизация. Множество людей переехали из сельской местности в города, где ритм жизни и плотность человека на метр совершенно иные. Житель деревни не видел столько лиц за всю жизнь, сколько в городе за день. Странные самоходные повозки без лошадей ездят по дорогам: по твёрдому покрытию, а не по земле.

Разделение труда. Все куда-то идут, жизнь кипит, вокруг стоят дымящие заводы. На каждом работают тысячи людей, вместе с машинами создают другие машины и товары. Человек не занимается работой полного цикла, а выполняет свою функцию. Благодаря разделению труда, механизации и развитию науки замаячила перспектива победы над голодом и болезнями.

Специализация. Например, заводы в Англии производили детали для станков в США, а Германия заняла рынок красителей. Здесь неизбежно возникновение жёсткой специализации и разделения труда уже в мировом масштабе. Целые страны становились цехами в мировом разделении производства.

Мечты о будущем усиление настоящего.

Мечты индустриального времени гигантские. Например, о небоскрёбах на сотни этажей и широких шоссе между улицами. Так изобразил будущее Нью-Йорка в 1910 году художник Ричард Раммел.

Но если кажется, что это же американцы со своей гигантоманией, то нет. Перед Первой Мировой, в России выпустили несколько почтовых открыток со своим взглядом на будущее. Художник нарисовал подвесное метро, летающие автобусы, и пробку из автомобилей. Автомобили, автобусы и метро уже существовали в то время. Художник лишь додумал, к чему может привести их развитие гиперболизировал.

Обратите внимание на странную конструкцию из колеса и башни. Это танк, а рядом с ним дома. Так представляли себе войну. Это неудивительно прототипы танков уже существовали, а уже в 1915 году их начали серийно производить британцы. Модель называлась Mk I и их выпустили 48 штук. Правда, в первом же сражении в Первой Мировой 32 из них не доехали до цели. Странно, ведь их производил не Land Rover.

На примере танков хорошо прослеживается гигантомания времени после Mk I машины всё росли и росли. Но подвижность и функциональность ухудшалась, пока Луи Рено не додумался отказаться от тяжелого корпуса и сделать упор на подвижности. Так появился серийный танк Рено FT-17 лёгкий, манёвренный и быстрый.

FT-17 слева, Mk I справа.FT-17 слева, Mk I справа.

Космическая эра

50-е и 60-е золотая эра футуризма. Резкий рост популярности научной фантастики при содействии Азимова, Бредбери или Стругацких, подстегнул изучение научно-технического прогресса. Именно поэтому большинство предсказаний связаны с освоением космоса и колонизацией других планет. Притом они появились до того, как вообще первый человек попала в космос. Люди начали мечтать масштабно о:

  • термоядерных реакторах;

  • подводной агрономии на шельфах северных морей;

  • переводе всего транспорта на аккумуляторы;

  • генетической модификации живых организмов;

  • полётах в космос и на другие планеты.

Человек 50-х и 60-х чувствует, что живет будущим.

Космическая тема проникает в культуру. Дизайнеры по-новому взглянули на цвет и форму: в одежде и интерьерах преобладают яркие зелёные, золотые и красные цвета. Стал активно использоваться акриловый и цветной пластик для производства посуды, предметов интерьера и мебели. Появилась даже мебель из металла и стекла. Квартира обычного бухгалтера стала выглядеть как космический корабль с кислотными коврами и виниловыми обоями. Бытовая техника эволюционирует: появились кофеварки, тостеры, а телевизоры растут в размерах и качестве картинки.

Пластик стал настолько популярен, что футурологи предсказывали, как люди будут есть из пластиковой посуды, сидеть на пластиковых диванах и жить в пластиковых домах. В 1957 году химический концерн Monsanto даже открыл Дом будущего Monsanto (в Диснейленде) дом полностью из пластика: стены, облицовка, мебель, посуда.

Мечты о космосе отражаются на автомобилях. Не только концепты, но и серийные автомобили становятся похожи на космические корабли.

Футуризм 50-х и 60-х в США хорошо описывает серия работ Артура Радебо (с 1958 по 1962 год). Футуристичные автомобили, которые перекрашиваются электромагнитной пушкой, почтальоны с реактивными ранцами, модифицированные растения на автоматизированных сельхозугодьях узнаваемый стиль времени, яркие цвета, улыбающиеся люди. Но на картинках мы сразу видим прокачанные 50-е и 60-е.

Дух времени покорение: космоса, Арктики, морей, природы.

Что советские, что американские фантасты они мечтали практически об одном и том же. Например, в диафильме В 2017 году в СССР построили плотину через Берингов пролив, пустили Енисей и Обь в Каспийское море, создали подлёдные города. Тепло собирают из глубин Земли, а каналы строят атомными взрывами.

Особая сокровищница несбывшихся предсказаний журнал Техника молодежи. Представления советских футурологов это совершенно иной мир со своим колоритом. Подземные города, лифты ко дну моря, импульсные пушки, невидимое магнитное поле, выводящее из строя танки, и самолёты с атомным двигателем.

Полярный шар для жизни в Арктике, аэросани, гибрид корабля и подводной лодки для передвижения и электролёт аппарат, летающий за счет электромагнитных волн.

Люди мечтали масштабно.

На Западе прогнозисты предсказывали, что через несколько десятков лет мы построим базы на Луне и посетим Марс. Мы сможем посещать другие планеты, как туристы, например, с помощью космического лайнера на 50 000 тонн, вместимостью 10 000 пассажиров, что предсказывал инженер Дэндридж М.Коул. А математик и учёный Д. Г. Бреннан описывал, что к 2018 году мы откроем антигравитацию и сможем летать.

Предсказатели мечтали об автоматизации быта: удалённых заказах продуктов, роботах-помощниках, автоматической готовке еды и уборке дома. Всем этим должен заведовать компьютер.

Компьютерами будут заменены все рутинные профессии, вроде менеджеров или бухгалтеров. Рабочие специальности исчезнут из-за автоматизированного производства.Останутся только верхнеуровневые руководители.

Работа будет привилегией и благом. Как следствие, без дела будут сидеть 90% населения, но будут получать хорошие пособия и не голодать. Но те, кто будут работать, будут работать недолго пенсия сдвинется к 50 годам.

В медицине люди ожидали всепланетного вакцинирования и развития генетики так, что можно было бы редактировать гены эмбрионов. Во взрослой жизни мы сможем влиять на мозг, например, избавлять от деменции, ставить искусственные органы, конечности и глаза. Медицина достигнет таких высот, что мы забудем о болезнях, даже раке.

Предсказания это экстраполяция достижений науки и техники своего времени.

Люди мечтали об усовершенствованном настоящем: больше космических достижений, больше компьютеров, больше науки. Невозможно представить жизнь без автомобиля? Вот вам супершоссе от Дисней: направления обозначены цветами, дорога нагревается и испаряет воду (после дождя или снега), а в пустынях охлаждается.

Экстраполяция хорошо заметна на примере Айзека Азимова. В 1964 году писатель опубликовал эссе в The New York Times, где описал 2014 год. Колонизация полюсов, подводные гостиницы, подземные дома, автоматизированные бытовые приборы, много компьютеров, 3D-фильмы, автономная техника на батареях и парящие над землей машины. Половина электроэнергии будет вырабатываться на АЭС, а в космосе солнечные батареи будут передавать энергию Солнца на Землю.

Может Азимов взял это всё из головы и предсказал, например, IoT или умные колонки? Нет, это всё он увидел на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1964 году. Все эти чудеса именно там и демонстрировались: футуристичные автомобили, поля с культурами с автоматическим орошением, порт в шельфе Арктики, подводные дома. Азимов даже не стал ничего придумывать просто описал, что увидел.

Чудеса Всемирной выставки: футуристические автомобили, города будущего, подводные, арктические и космические колонии.Чудеса Всемирной выставки: футуристические автомобили, города будущего, подводные, арктические и космические колонии.

В 80-х люди ещё мечтали по инерции о космических заводах, но уже было ясно, что ничего не получится. Эпоха великих мечтаний закончилась.

Почему будущее так и не случилось?

Потому что люди представляли не будущее, а усовершенствованное настоящее.

  • Вокруг фабрики и заводы на которы ломят спины люди? Хотим автоматическое производство или роботов.

  • Вокруг космическая гонка? Хотим летать на Марс на работу, а отдыхать на даче на Луне, самолеты с атомным двигателем и покорение арктики.

  • Вокруг корпорации с миллиардными активами, которые диктуют свои правила и наращивают власть? Видимо, наше будущее киберпанк, где корпорации заменили государство, где есть частная полиция и не работая в корпорации ты будешь бомжевать.

Именно поэтому, когда мы смотрим научную фантастику о будущем, видим только усовершенствованное настоящее. В этих представлениях нет ничего, что мы бы не видели:

  • В фильме Назад в будущее мы видим аналог видеозвонков в скайп или зум. Но этот же аналог мы видим в работах начала 20-го века у французов.

  • Первый мобильны телефон создала Моторола в году. Но это устройство они увидели в сериале Стартрек.

  • В Чужом космонавты это усталые дальнобойщики, которым помогают андроиды. Но о полётах уже давно мечтали фантасты и использовались на производствах.

  • В Пятом элементе та же полиция, но в странной броне, машины, но летают, и генетические эксперименты, правда на недосягаемом уровне.

В фантастике та же одежда и обувь, но застёгивается сама, те же машины, но летающие, те же компьютеры, но просто больше, с большим экраном, прозрачным или проекциями вместо него. Сейчас никто не станет представлять будущее подобным образом.

В предсказаниях прошлого о будущем нет будущего только аллюзия настоящего.

Наш разум просто создает привычную картину мира, помноженную на мечты гадает. Именно поэтому все футурологи почти не описывали социальное и политическое устройство они не могли представить мир иначе. Просто потому, что это тяжело.

Авторы прогнозов чаще всего рассматривали только технологии. Но их можно оправдать наука развивается волнообразно, и тяжело преодолеть шок будущего, предсказав радикальные изменения.

Например, человек заснул в 1720, а проснулся в 1820ж В целом, он бы не заметил большую разницу: Люди также живут в деревнях, работают в полях, пашут животной силой, особо не следят за временем: ещё светло работай. В обществе всё ещё жесткое разделение между крестьянами и аристократами (элитой), которая живет в городах, а из транспорта гужевые повозки, связь между городами медленная.

А вот если бы этот же человек проснулся бы в 1920, то всё было бы иначе: огромные города, застроенные гигантскими высотками, люди массово работают не в полях, а в огромных зданиях с трубами, из которых извергаются клубы дыма. Город кипит, шумит и вообще страшно, потому что по улицам ездят странные железные повозки без лошадей. По небу в это время летят большие железные птицы, а кто-то передает свои слова по воздуху (радио).

Представить будущее невозможно, к сожалению. Ведь будущее зависит не только от технологий, но и от социального, демографического и культурного состояния общества. Предсказать будущее мы не можем, а можем только мечтать.

Примечание автора. Рассказав о том, что предсказания прошлого лишь фантазии, я не ставил целью кого-то принизить. Я сам был бы рад, если бы предсказания о великих достижениях сбылись. Больше всего мне грустно, что не наступило будущее космической эры 50-х и 60-х. У меня в руках коробочка, которая в 1000 раз мощнее компьютеров, что запустили людей на Луну. И что я с ней делаю? Запускаю эмодзи с ракетами в чатиках. Поэтому мне грустно, когда ночью я смотрю на звёзды. У нас есть всё технологии, чтобы создать будущее, как его представляли в космическую эру и создать эпоху больших достижений. У нас есть всё, но нет желания. Почему? Я не знаю.

Заходите к нам Телеграм-чат, чтобы покритиковать статью и автора. Подписывайтесь на канал Dodo Engineering: там мы постим анонсы статей, подкасты и делимся тем, что нам интересно.

Подробнее..

Китай показал рендер суборбитальной транспортной ракеты, крайне похожей на Starship и дал имя своему марсоходу

28.04.2021 02:24:00 | Автор: admin

На этих выходных в Китае прошел шестой по счету Национальный день космоса в Нанкине. Мероприятие проводилось с размахом, что и понятно Поднебесной есть, что показать и о чем рассказать. Космическая программа КНР проходит по плану, страна достигла ряда намеченных целей, включая отправку станции на Луну, отбор образцов лунных пород с успешной их доставкой на Землю и разработку собственной космической станции.

Естественно, представители космической отрасли этой страны рассказывали и о дальнейших планах. Это, например, марсоход Zhurong, который должен прибыть на Красную планету уже в следущем месяце. Интересно, что марсоходу никак не могли дать официальное название, и лишь сейчас он его получил. Zhurong бог огня в традиционной китайской мифологии. Но о марсоходе еще поговорим, а сейчас стоит обсудить орбитальный транспортный проект Китая. Дело в том, что одна из его реализаций ну очень похожа на Starship, как внешне, так и по сути.

Что за транспорт?


Его представил Китайский исследовательский институт ракетной техники. И это не готовый проект а только лишь визуализация, рендер. По плану, ракета (а это именно ракета), может доставить пассажиров из одной точки земного шара в другую всего за час.

У китайцев есть два варианта реализации такого проекта. Первый, как и говорилось выше, это почти точная копия Starship. Рендер напоминает ракету Маска как внешне, так и принципом действия, плюс сам рендер имеет много общего с собственным видео SpaceX, демонстрирующим визуализацию аналогичного путешествия.

Вот это Starship:


А это китайская ракета:


Похоже здесь все и взлет, и разделение первой и второй ступеней, и посадка. Кроме того, концепт китайцев тоже имеет блестящий корпус из металла без всяких опознавательных знаков.

SpaceX представила проект суборбитальных полетов в 2017 году. Компания показала взлет пассажиров в Нью-Йорке с приземлением в Шанхае. По словам представителей компании, полет занимает всего 39 минут. Собственно, такая ракета способна доставить пассажиров в любую точку планеты менее, чем за час. Здесь расстояние особой роли не играет.

Китайцы рассказали примерно то же самое.

Но у них есть и второй проект, вроде как ничем не похожий на другие. На рендере мы видим транспортное средство на платформе насколько можно понять, это электромагнитная катапульта. Транспорт очень похож на сверхзвуковой самолет. Его запускает в полет платформа, после чего самолет включает двигатель и отправляется в суборбитальное пространство планеты. После этого транспортное средство начинает снижаться и опускается в аэропорте другой страны.

В целом, оба концепта хороши, и в том, что Китай показал нечто, похожее на Starship, нет ничего плохого главное, чтобы космическая программа страны развивалась. К сожалению, это проект не ближайшего времени он будет реализован не ранее 2035 года. И это лишь первый этап доставка грузов. Пассажиры же начнут летать подобным образом не ранее 2045.

К тому времени, если верить Маску, на Марсе уже будет основана колония людей. Так что может быть, что китайцы все же несколько ускорятся и начнут суборбитальные полеты пораньше.

Что касается использования сторонних идей для реализации собственных проектов, то в случае космической программы Китая эта ситуация не уникальна. КНР отслеживает работу SpaceX с самого начала работы американской компании. Например, в ходе первого пуска ракеты в 2006 году рядом с посадочной площадкой в океане было замечено китайское судно.

В 2019 году китайцы тестировали посадочные системы, подобные тем, что используются SpaceX в первой ступени Falcon 9 во время входа в атмосферу. Китайская госкомпания разрабатывает ракету Long March 8, первая ступень которой способна опуститься на морскую платформу. А частные компании вроде LinkSpace и Galactic Energy явно напрямую копируют технологии SpaceX.

Хорошо это или плохо? С точки зрения бизнеса, пусть и космического, наверное, не очень хорошо. С другой стороны, бизнесу SpaceX сейчас вряд ли могут повредить китайские компании у организации Илона Маска все идет гладко. Есть государственная поддержка со стороны NASA, есть множество коммерческих клиентов. А с точки зрения обычного человека чем больше будет частных космических компаний, тем быстрее космос откроется для всех.

Ну а теперь немного о китайском ровере



Выше он упоминался, а поскольку на Хабре об этой системе почти никто не говорил, то стоит кратко рассказать что это и зачем. Так вот, ровер предназначен для изучения Марса, программа китайцев не менее амбициозна, чем программа NASA. Аппарат, по словам его создателей, должен воспламенить искру межпланетных путешествий и помочь человечеству начать изучение неизвестных глубин космического пространства.

Масса марсохода составляет 240 кг, его высота 1,85 м. Срок службы 3 марсианских месяца, это 92 земных дня. Но китайцы надеются на то, что ровер сможет прослужить дольше.


Двигаться он может с максимальной скоростью 200 метров в час. Работает он на солнечной энергии, а его задача сбор данных о воде на Марсе. Китайцы хотят понять, есть ли у планеты подземные воды или нет. Кроме того, марсоход будет изучать геологическое строение Красной планеты.

Опуститься на поверхность соседа Земли марсоход должен в середине либо конце мая 2021 года. Если все пройдет хорошо, последует тестирование оборудования и ходовой части и лишь затем китайский марсоход вступит в строй и начнет изучение Марса.

Подробнее..

Космический мусор. Что нас защищает от падения обломков космических аппаратов?

28.05.2021 00:20:41 | Автор: admin
image

8 мая 2021 года на Землю упал один из крупнейших в истории неконтролируемых космических объектов часть модуля китайской ракеты с прочнейшими топливными баками, укреплёнными для использования криогенного топлива. К счастью, несгоревшие в атмосфере фрагменты ракеты приземлились в Индийском океане вдали от людей. Никто не знал, где и когда обломки аппарата обрушатся на Землю, потому их падение в безлюдном месте стало настоящим облегчением. Впрочем, космический мусор не всегда приземляется столь удачно: какие же законы защищают нас от обломков космических аппаратов?

image
Китайская ракета Long March 5b

Космический мусор это любые нефункциональные искусственные объекты и их фрагменты в космосе. Теоретическое обсуждение проблемы засорения околоземного пространства началось ещё на заре космической революции с запуском первых спутников. С тех пор эта проблема стала вполне реальной. Более того, оказалось, что подобный мусор представляет угрозу не только для функционирующих космических аппаратов, но и для населения Земли. Как правило, с темой опасности космического мусора связаны несколько вопросов. В первую очередь людей интересует, возможно ли предотвратить падение обломков на Землю. Не менее важной темой является алгоритм действий при реальной угрозе крушения и нанесения ущерба людям / материальным ценностям. Кроме того, принимая во внимание закономерный прирост количества частных компаний в космической отрасли, особенно актуальными являются вопросы о законах, которые регулировали бы их деятельность.

image

По словам профессора космического права Тимиеби Аганабы, для эффективности данной юрисдикции первостепенную роль играют предписания, которые должны предотвратить инциденты, связанные с космическим мусором. Кроме того, необходимы действенные методы контроля выполнения упомянутых предписаний. И наконец, несмотря на относительную редкость подобных инцидентов, необходимы законы, которые устанавливают систему ответственностей и обязательств на тот случай, если космический мусор всё же причинит ущерб другим аппаратам на орбите или людям и их имуществу на Земле.

image

Представьте, что недавний инцидент с китайской ракетой пошёл по менее благоприятному сценарию, и её обломки упали на частный дом, пока его владельцы были на работе. Согласно Договору о космосе 1967 года и Конвенции о международной ответственности за ущерб, причинённый космическими объектами от 1972 года, подобные вопросы решаются на межправительственном уровне. Оба документа гласят, что государства, вовлечённые в космическую отрасль, берут на себя полную международную ответственность за ущерб, причинённый их космическими аппаратами. Обязательства распространяются и на происшествия, спровоцированные деятельностью частных организаций. По закону, государству, на территории которого произошло падение космического аппарата или его обломков, не нужно искать виновных достаточно запросить у ответственной страны компенсацию через дипломатические каналы и передать её пострадавшим.

image

Хотя вероятность того, что поломанный спутник внезапно упадёт на чей-либо дом, стремится к нулю, падение космических обломков на сушу всё же случается. К примеру, в 1978 году советский спутник Космос-954 рухнул на безлюдные земли Северо-Западных территорий в Канаде. Во время крушения на территории площадью свыше 100000 км2 рассыпались радиоактивные обломки ядерной энергетической установки БЭС-5. Объединённая команда канадских и американских специалистов тут же начала операцию по поиску радиоактивных остатков спутника, затраты на которую составили 14 миллионов C$ (канадских долларов). Правительство Канады запросило у СССР компенсацию в сумме 6 миллионов C$, однако, по договору об окончательном урегулировании, итоговая сумма компенсации составила 3 миллиона C$.

image
Траектория падения советского спутника Космос-954
image
Обломки спутника Салют-7, упавшего в Аргентине в 1991 году. Правительства заинтересованных стран были заранее проинформированы о том, что на орбитальной станции отсутствуют токсичные, химические и радиоактивные вещества

Данный случай пока что остаётся единственным примером практического применения Конвенции 1972 года. Как итог, законодательство было дополнено несколькими уточнениями. В первую очередь при вероятности падения обломков космического аппарата на территории другого государства, страна, которой он принадлежит, обязана как можно раньше выпустить официальное предупреждение и сообщить всю доступную информацию о предстоящем крушении. Кроме того, на плечи государства ложится вся ответственность по ликвидации последствий падения обломков космического аппарата, а также компенсация ущерба материальным ценностям и здоровью людей.

image

Впрочем, если космический мусор повредил частный орбитальный спутник, государству со стороны пострадавшего придётся доказать, что в столкновении не было его вины. Увы, в настоящее время в подобных случаях установить виновника практически невозможно ввиду отсутствия глобальной системы координирования космического трафика. Более того, среди десятков тысяч идентифицированных фрагментов космического мусора на околоземной орбите присутствуют мириады мелких неотслеживаемых обломков, которые всё равно могут повредить функционирующие аппараты.

Шансы погибнуть под свалившимся с небес орбитальным спутником сводятся к нулю, но существующие законы представляют довольно стройный алгоритм действий для разрешения подобного происшествия. Однако их недостатком является то, что, как и на заре космической эры, большинство регуляций направлены на единичные, маловероятные случаи, а общая картина потенциальных проблем загрязнения околоземного пространства и его последствий остаётся без должного внимания.

image

Космический мусор представляет угрозу не только для существующих орбитальных аппаратов и жителей планеты, но и для планов дальнейшего освоения космоса. В связи с этим эксперты считают, что международное космическое право нуждается в пересмотре законодательной базы. Конечно же, можно инициировать глобальные миссии по сбору или уничтожению космического мусора, однако подобные меры едва ли справятся с нарастающими темпами космической отрасли. По этой причине необходимо обновить законы, которые определяют правовые последствия создания космического мусора и предписывают действенные наказания за нарушение актуальных мер по борьбе с техногенным загрязнением околоземного космического пространства. Первые шаги в этом направлении были сделаны Генеральной Ассамблеей ООН в 2007 году, когда её члены одобрили руководящие принципы предупреждения образования космического мусора. Впрочем, спустя более чем 10 лет эти принципы до сих пор не реализованы на глобальном уровне, а их несоблюдение всё ещё не является юридически наказуемым.

Источник
Подробнее..

Rocket Lab титановый гном в космосе и мягкая посадка

23.11.2020 02:14:32 | Автор: admin
В пятницу в 15:20:01 по новозеландскому времени с частного космодрома Rocket Lab на полуострове Махия, расположенном на восточном побережье Северного острова Новой Зеландии, стартовала РН Electron в рамках миссии с символичным названием Вернуть отправителю, так как это был первый раз, когда ракета Electron взлетела с парашютами и вспомогательными системами на борту, и первая попытка выполнить полную серию маневров контролируемого спуска.



Первая ступень Electron на своем пути к Земле успешно совершила следующие запланированные маневры:
  • Примерно через 2.5 минуты после старта на высоте около 80 км первая и вторая ступени Electron разделятся в соответствии со стандартной процедурой полета. Вторая ступень Electron продолжает движение к орбите, где разгонный блок разведет спутники на свои орбиты.
  • Теперь, когда двигатели на первой ступени Electron выключены, система управления реакцией развернет ступень на 180 градусов, чтобы направить ее под идеальным углом для входа, чтобы она могла выдержать невероятную температуру и давление воздуха во время его спуска на Землю, известные как The wall.
  • После замедления до скорости <2 Махов тормозной парашют будет развернут для увеличения сопротивления и стабилизации первой ступени при спуске.
  • На последних километрах спуска будет развернут основной парашют, чтобы еще больше замедлить ступень и обеспечить контролируемое приводнение.
  • Судно Rocket Lab встретится со ступенью после приводнения и заберет ее для транспортировки обратно в производственный комплекс Rocket Lab для проверки.


Rocket Lab стала всего лишь второй частной компанией, вернувшей на Землю ракету-носитель орбитального класса в целости и сохранности. Ступень из углеродного композита приводнилась в нескольких сотнях миль от стартовой площадки Rocket Lab в Новой Зеландии.



Спасательная бригада, дислоцировашаяся в Тихом океане, оперативно прибыла к месту посадки, чтобы не дать ступени затонуть, затем погрузили ее на судно и отправиться обратно на Ново-Зеландскую фабрику для проверки состояния первой ступени.

Успешное приводнение первой ступени Electron приблизило калифорнийскую Rocket Lab (компания имеет офис в Калифорнии) к повторному использованию ракетных ускорителей, что, по словам компании, позволит запускать миссии с большей частотой и потенциально сократить расходы. Изначальные планы подразумевают 100 пусков год, при этом молодая компания в этот непростой год уже совершила 6 запусков.

Разработанная для вывода на орбиту небольших спутников, ракета Электрон частной разработки совершила 16 пусков, включая миссию в четверг. В конце прошлого года Rocket Lab оснастила ускорители Electron приборами для изучения тепловых, аэродинамических и структурных нагрузок, с которыми ступень сталкивается при входе в атмосферу.



Почему гном? Геймеры могут узнать в фигурке гнома Чомпски из игры Half-Life 2: Episode 2, где имеется задание перетащить гнома через все уровни игры и в конце посадить на ракету, чтобы запустить в космос. Этот же маленький друг полетит на самом деле.

Созданный при поддержке удостоенной множества наград дизайн-студии Weta Workshop, уникальный космический компонент изготовлен аддитивно из титана и напечатан в форме игрового символа Half-Life Гнома Чомпски, пишет Rocket Lab в пресс-релизе для миссии в четверг. Миссия служит данью уважения инновациям и творчеству геймеров во всем мире, а также направлена на тестирование и верификацию новой технологии 3D-печати, которая может быть использована для компонентов будущих космических кораблей. 150-миллиметровый гном останется прикрепленным к разгонному блоку Electron'а и сойдет с орбиты вместе с ней, когда ступень сгорит при входе в атмосферу Земли.
Создатель игры Half-Life Гейб Ньюэлл из Valve пожертвует по 1 доллару отделению педиатрической интенсивной терапии Оакленда за каждого зрителя на прямой трансляции запуска.

Запись трансляции запуска миссии Return to sender.

В то время как первая ступень спускалась с парашютом в Тихий океан, вторая ступень Электрона вывела 30 полезных нагрузок и ступень на предварительную переходную орбиту. В течение часа после запуска третья ступень, называемая kick stage зажглась, чтобы вывести небольшие полезные нагрузки на круговую орбиту высотой 310 миль (500 километров).

Два космических аппарата для запуска на Electron были построены Millennium Space Systems, дочерней компанией Boeing, для миссии под названием DragRacer для испытания устройства, вызывающего сопротивление, которое могло бы помочь небольшим спутникам на низкой околоземной орбите быстрее сойти с нее. Это устройство называется лентой терминатора (Terminator Tape). Лента, разработанная компанией Tethers Unlimited, имеет ширину всего 5-7 см, но ее можно разматывать на десятки метров.


Этот Terminator не имеет отношения к Terminator Tape.

Согласно предполетным прогнозам, спутник с лентой может повторно войти в атмосферу в течение 45 дней. По словам членов команды миссии, космический аппарат без ленты (контрольный в эксперименте) будет оставаться на орбите около семи лет.


Оба спутника миссии DragRacer в представлении художника.

Первый спутник Новой Зеландии также вышел на орбиту благодаря ракете Electron. Спроектированный и построенный в Оклендском университете, CubeSat получил название Te Waka miorangi o Aotearoa, что в переводе с английского означает новозеландский спутниковый аппарат (Официально аппарат известен как APSS-1).

Другие полезные нагрузки, запущенные в рамках миссии Rocket Lab в четверг вечером, включают два CubeSat размером с чемодан для французского стартапа UnseenLabs. Спутники Bro-2 и Bro-3, созданные датским производителем малых спутников GomSpace, являются вторыми и третьими спутниками, запущенными UnseenLabs.

Французская компания планирует запустить группировку из 20-25 спутников в течение следующих пяти лет для наблюдения за морскими водами. UnseenLabs заявляет, что ее флот наноспутников сможет обнаруживать и идентифицировать корабли по всему миру, предоставлять услуги слежения для морских операторов и помогать силам безопасности следить за пиратами и контрабандистами.


Представленная инфографика показывает все этапы миссии. Источник: Rocket Lab.

Rocket Lab намеревается в конечном итоге использовать вертолет для захвата ступеней ракет, спускающихся на парашютах, чтобы избегать попадания морской воды. Но Бек сказал перед запуском, что Rocket Lab сначала попытается извлечь ускорители Electron из моря и затем тщательно исследует возвращенный экземпляр, чтобы внести необъодимые изменения в дизайн.

То, чего команда достигла сегодня на этом этапе, это настоящий подвиг, сказал Питер Бек, основатель и генеральный директор Rocket Lab. Потребовались колоссальные усилия со стороны многих команд в Rocket Lab, и приятно видеть, что эта работа окупилась, и это важный шаг к превращению Electron в многоразовую ракету.

Источник
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru