Касмічны апарат

Касмічны апарат (КА) — агульная назва тэхнічных прылад, якія выкарыстоўваюцца для выканання разнастайных задач у касмічнай прасторы, а таксама правядзення даследчых і іншага роду работ на паверхні розных нябесных тэл. Сродкамі дастаўкі касмічных апаратаў на арбіту служаць ракеты-носьбіты або самалёты.

Касмічны апарат, адной з асноўных задач якога з'яўляецца транспарціроўка людзей або абсталявання ў верхняй частцы зямной атмасферы — так званым, блізкім космасе, называюць касмічным караблём (КК) або касмічным лятальным апаратам (КЛА)^[1]^[2]..

Галіны выкарыстання касмічных апаратаў абумоўліваюць іх падзел па наступных групах:

субарбітальныя;
калязямныя арбітальныя, якія рухаюцца па геацэнтрычнай арбіце штучных спадарожнікаў Зямлі;
міжпланетныя (экспедыцыйныя);
напланетныя.

Прынята адрозніваць аўтаматычныя спадарожнікі (ШСЗ) Зямлі і пілатуемыя касмічныя апараты. Да пілатаваных касмічных апаратаў, у прыватнасці адносяць усе віды пілатуемых касмічных караблёў (КК) і арбітальных касмічных станцый (АС). (Нягледзячы на тое, што сучасныя арбітальныя станцыі здзяйсняюць свой палёт у вобласці блізкага космасу, і фармальна могуць называцца «Касмічнымі лятальнымі апаратамі», іх называюць «касмічнымі апаратамі».)

Назва «Касмічны лятальны апарат» часам таксама выкарыстоўваецца для абазначэння актыўных (гэта значыць тых, якія манеўруюць) ШСВ, з мэтай падкрэслівання іх адрозненняў ад пасіўных спадарожнікаў. У большасці ж выпадкаў значэнні тэрмінаў «Касмічны лятальны апарат» і «Касмічны апарат» сінанімічныя і ўзаемазаменныя.

У актыўна даследуюцца ў апошні час праектах стварэння арбітальных-гіпергукавых лятальных апаратаў як частак авіяцыйна-касмічных сістэм (АКС) часта выкарыстоўваюць яшчэ назвы паветрана-касмічны апарат (ПКА), пазначаючы касмаплан і касмалёты АКС, прызначаныя для выканання кіраванага палёту, як у беспаветранай касмічнай прасторы, так і ў шчыльнай атмасферы Зямлі.

У той час як краін, якія маюць ШСВ — некалькі дзясяткаў, найбольш складаныя тэхналогіі аўтаматычных вяртаюцца і міжпланетных КА асвоілі ўсяго некалькі краін — СССР/Расія, ЗША, Кітай, Японія, Індыя, Еўропа/ESA. Пілатуемыя КК маюць толькі першыя тры з іх (акрамя таго, Японія і Еўропа маюць КА, наведвальныя людзьмі на арбіце, у выглядзе модуляў і грузавікоў МКС). Таксама толькі першыя тры з іх маюць тэхналогіі перахопу ШСВ на арбіце (хоць Японія і Еўропа блізкія да яе з прычыны правядзення стыковак).

У 2005 годзе адбылося 55 запускаў касмічных апаратаў (саміх апаратаў было больш, так як за адзін запуск можа выводзіцца некалькі апаратаў).

Класіфікацыя[правіць | правіць зыходнік]

Па рэжыму працы адрозніваюць наступныя тыпы касмічных апаратаў^[3]:

штучныя спадарожнікі Зямлі — агульная назва ўсіх апаратаў якія знаходзяцца на геацэнтрычнай арбіце, то ёсць якія круцяцца вакол Зямлі
аўтаматычныя міжпланетныя станцыі (касмічныя зонды) — апараты, якія ажыццяўляюць пералёт паміж Зямлёй і іншымі касмічнымі целамі Сонечнай сістэмы; пры гэтым яны могуць, як выходзіць на арбіту вакол вывучаемай цела, так і даследаваць іх з пралётных траекторый, некаторыя апараты пасля гэтага накіроўваюцца за межы Сонечнай сістэмы
касмічныя караблі, аўтаматычныя або пілатуемыя — выкарыстоўваюцца для дастаўкі грузаў і чалавека на арбіту Зямлі; існуюць планы палётаў на арбіты іншых планет
арбітальныя станцыі — апараты прызначаныя для доўгачасовага знаходжання і працы людзей на арбіце Зямлі
спушчальныя апараты — выкарыстоўваюцца для дастаўкі людзей і матэрыялаў з арбіты вакол планеты або міжпланетнай траекторыі на паверхню планеты
планетаходы — аўтаматычныя лабараторныя комплексы або транспартныя сродкі, для перамяшчэння па паверхні планеты і іншага нябеснага цела

Па наяўнасці функцыі вяртання:

Тыя, якія вяртаюцца — прадугледжваюць вяртання людзей і матэрыялаў на Зямлю, ажыццяўляючы мяккую альбо жорсткую пасадку
Тыя, якія не вяртаюцца — пры выпрацоўцы рэсурсу звычайна сыходзяць з арбіты і згараюць у атмасферы

Па выконваемых функцый вылучаюць наступныя класы:

метэаралагічныя
навігацыйныя
спадарожнікі сувязі, тэлевяшчання, тэлекамунікацыйныя спадарожнікі
навукова-даследчыя
- геафізічныя
- геадэзічныя
- астранамічныя
- дыстанцыйнага зандзіравання Зямлі
выведвальныя і ваенныя спадарожнікі
іншыя

Многія касмічныя апараты выконваюць адразу некалькі функцый.

Таксама па масавых характарыстыках:

фемта—да 100 г
піка—да 1 кг
нана—1-10 кг
мікра—10-100 кг
міні—100-500 кг
малыя — 500—1000 кг
вялікія — больш за 1000 кг

Пілатуемы касмічны апарат, касмічны карабель Саюз, з членамі экіпажа МКС на борце
Аўтаматычная абсерваторыя «Хабл» на арбіце вакол Зямлі
Аўтаматычны касмічны апарат «Касіні-Гюйгенс», які даследуе планету Сатурн, кольцы і яго спадарожнікі
(малюнак мастака)
Шатл «Дыскаверы», які сфатаграфавалі з Міжнароднай касмічнай станцыі..

Асаблівасці палёту[правіць | правіць зыходнік]

У агульным выпадку, у палёце касмічнага апарата вылучаюцца ўчастак вывядзення, участак арбітальнага палёту і ўчастак пасадкі. На ўчастку вывядзення касмічны апарат павінен набыць неабходную касмічную хуткасць у зададзеным кірунку. Арбітальны ўчастак характарызуецца інерцыйных рухам апарата ў адпаведнасці з законамі нябеснай механікі. Пасадкавы ўчастак закліканы пагасіць хуткасць апарата, які вяртаецца, да дапушчальнай пасадачнай хуткасці.

Касмічны карабель[правіць | правіць зыходнік]

Касмічны карабель — пілатуемы касмічны апарат, прызначаны для дастаўкі аднаго або некалькіх чалавек у касмічную прастору, выканання пэўных задач і бяспечнага вяртання экіпажа на Зямлю.

У сваёй працы «Касмічны карабель» (1924) Канстанцін Эдуардавіч Цыялкоўскі, кажучы аб апараце, прызначаным для палёту чалавека ў космас, у асноўным, зваў яго інакш: нябесны карабель.^[4]

Адной з асноўных праблем, якія стаяць пры канструяванні гэтага класу касмічных апаратаў, з'яўляецца стварэнне бяспечнай, надзейнай у выкарыстанні і дакладнай сістэмы вяртання экіпажа на зямную паверхню.

Касмічныя караблі ў фантастыцы[правіць | правіць зыходнік]

Засваенне касмічнай прасторы з'яўляецца адным з галоўных сюжэтаў навуковай фантастыкі. У прыватнасці, навуковая фантастыка апісвае магчымыя тыпы і класы касмічных караблёў і фактычна вылучае гіпотэзы аб характары іх эксплуатацыі. Касмічныя караблі для перамяшчэння ўнутры зорнай сістэмы, у прыватнасці паміж планетамі, называюцца ў некаторых аўтараў планеталётамі. Як правіла, яны выкарыстоўваюць рэактыўную цягу, падобна сучасным касмічным апаратам. Аднак, у адрозненне ад іх, навукова-фантастычныя планеталёты (як і перспектыўныя) ствараюць рэактыўную цягу, выкарыстоўваючы тэхналагічна больш прагрэсіўныя рухавікі (у прыватнасці: імпульсныя, іонныя, ядзерныя, тэрмаядзерныя). Часам такія караблі называюцца проста ракетамі.

Для перасоўванняў на міжзорныя і міжгалактычныя адлегласці служаць зоркалёты. Сучасная тэхналогія не дазваляе ствараць апараты для міжзоркавых перасоўванняў, якія валодаюць прымальнай хуткасцю. У навуковай фантастыцы фігуруюць як дасветловыя (якія рухаюцца на дасветловых хуткасцях), так і звышсветловыя караблі (якія рухаюцца з звышсветловай хуткасцю). Дасветловыя зоркалёты могуць выкарыстоўваць у якасці маршавых рухавікоў фатонную ўстаноўку. У звышсветловых зоркалётах найбольш часта выкарыстоўваюцца гіпер- (для перамяшчэння ў падпрастору) або варп-рухавікі (скрыўляюць прастору навакол карабля). Найбольш яскравы прыклад зоркалётаў з гіперрухавікамі — зоркалёты ў фільме «Зорная брама» і серыяле «Зорная брама SG-1» (напрыклад, зямныя караблі Класа «BC-304» «Дэдал»). Прыклад зоркалётаў на варп-рухавіках — зоркалёты ў серыялах і фільмах Зорны Шлях (напрыклад, усе Энтерпрайз і класы караблёў, да якіх яны належаць).

Касмічныя караблі і праекты[правіць | правіць зыходнік]

Касмічныя караблі 1-га пакалення:

- Усход (6 палётаў, праект завершаны)
- Узыход (2 палёты, праект завершаны)
- Меркурый (6 палётаў, праект завершаны)
- Джэміні (10 палётаў, праект завершаны)
- Шугуан (праект спынены)

Касмічныя караблі 2-га пакалення:

- Саюз (97 палётаў, 2 катастрофы, 2 аварыі без ахвяр (у тым ліку 1 субарбітальны палёт), здзяйсняе палёты)
- Саюз 7К-Л1, касмічная праграма Зонд (праект спынены на стадыі беспілотных лётных выпрабаванняў)
- Л3 (праект спынены на стадыі беспілотных лётных выпрабаванняў)
- Апалон (12 палётаў, праект завершаны)
- ТКС (Транспартны карабель забеспячэння) — (праект спынены на стадыі беспілотных лётных выпрабаванняў з наведваннямі карабля людзмі на арбіце пасля стыкоўкі)
- Шэньчжоу (3 палёты, здзяйсняе палёты)
- Фуджы (праект спынены)
- OV (Вімана) (праект у стадыі распрацоўкі)

Шматразовыя транспартныя касмічныя караблі

- X-20 Dyna Soar (праект спынены)
- Спіраль (праект спынены)
- Спэйс шатл (132 палёты, 2 катастрофы (у тым ліку 1 на старце), здзяйсняе палёты)
- NASP (X-30) (праект прыпынены)
- Світанак (праект спынены)
- Шугавея (праект спынены на стадыі беспілотных лётных выпрабаванняў)
- Гермес (праект спынены)
- Зенгер-2 (праект спынены)
- HOTOL (праект спынены)
- HOPE (праект спынены)
- ASSTS (праект спынены)
- МАКС (праект спынены)
- Кліпер (праект спынены)

Часткова-шматразовыя касмічныя караблі:

- Арыён (праект у стадыі распрацоўкі)
- ППТС з ПТКНП («Русь») (праект у стадыі распрацоўкі)
- ACTS (праект у стадыі распрацоўкі)
- Dragon SpaceX (праект у стадыі распрацоўкі)

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

↑ Касмічны апарат — артыкул з БСЭ
↑ Касмічны апарат — артыкул з БСЭ
↑ Классификация космических аппаратов Архівавана 14 ліпеня 2014.
↑ Працы па касманаўтыцы. Даследаванне сусветных прастор рэактыўнымі прыборамі. К. Э. Цыялкоўскі; Пад рэд. і М. К. Ціханравава — М.: Машынабудаванне, 1967. — 376 з.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]

[SpaceShip-1] Касмічны апарат — артыкул з БСЭ

[SpaceShip2-2] Касмічны апарат — артыкул з БСЭ

[3] Классификация космических аппаратов Архівавана 14 ліпеня 2014.

[4] Працы па касманаўтыцы. Даследаванне сусветных прастор рэактыўнымі прыборамі. К. Э. Цыялкоўскі; Пад рэд. і М. К. Ціханравава — М.: Машынабудаванне, 1967. — 376 з.

[1]

[2]

[3]

[4]