Wykład jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Loty Załogowe KOSMONAUTYKA
Wykład nr 10
Piotr Wolański
LOTY ZAŁOGOWE
• WOSTOK
• MERCURY
• WOSCHOD
• GEMINI
• APOLLO
• SOYUZ
• SOYUZ-APOLLO
• SPACE SHUTTLE
• STACJE KOSMICZNE
• Shenzhou
Tor lotu na
orbitę
Problemy podczas wlotu na orbitę
• Przeciążenia
• Drgania
• Hałas
Przeciążenia
Warunki niezbędne do przeżycia w Kosmosie
• Atmosfera (powietrze lub czysty tlen pod obniżonym ciśnieniem ~ 1/3 atm); konieczne urządzenia do
pochłaniani dwutlenku węgla i pary wodnej;
• Temperatura (konieczna regulacja temperatury w dopuszczalnym zakresie zapewniający komfort w kabinie)
• Zasilanie w energię elektryczną (akumulatory, baterie słoneczne, ogniwa paliwowe)
• Łączność z Ziemią
• System orientacji statku kosmicznego i zmiany orbity
Warunki konieczne do bezpiecznego sprowadzenia statku kosmicznego z orbity Ziemi
• Skierowanie na tor wejścia w atmosferę (zmniejszenie
prędkości i skierowanie statku na ściśle określony tor lotu, tzw. „korytarza wejścia w atmosferę”)
• Ustawienie statku osłona cieplną w kierunku toru lotu
• Wytracanie prędkości na skutek oddziaływania z atmosferą
• Otwarcie spadochronu stabilizującego a następnie głównego (dla kabin kosmicznych); Lot ślizgowy w atmosferze (dla promów kosmicznych)
• Lądowanie kabiny na ziemi lub wodowanie w oceanie (podczas lądowania na ziemi – uruchomienie rakiet hamujących bezpośrednio przed przyziemieniem)
• Lądowanie na pasie startowym (dla promów kosmicznych)
Wejście w atmosferę
„Korytarz” wlotu w atmosferę
Za mały opór
Za duże
przeciążenia
Parametry wejścia w
atmosferę
Parametry powrotu do atmosfery statków Apollo i Gemini oraz Promu Kosmicznego
Powrót do Ziemię – Atmospheric Reentry
• Umowna granica atmosfery tzw Linia Karmana – 100 km
• Powrót na Ziemię (wlot w atmosferę planet) bez odpowiedniego zabezpieczenia termicznego statku (próbnika) spowoduje jego destrukcję .
• Kontrolowany powrót z orbity (Księżyca, misji międzyplanetarnej, itp.) ma zapewnić bezpieczne wylądowanie statku na powierzchni Ziemi (planety).
• Dwa podstawowe rodzaje ochrony statku przed oddziaływaniem wysokich temperatur (wytworzonych pomiędzy statkiem a wytworzoną falą uderzeniową powstałą podczas hipersonicznego przelotu przez atmosferę) to:
– Osłona ablacyjna – Osłona ceramiczna
Metody osłony statku kosmicznego podczas powrotu przed wysoką temperaturą
• Warstwa ablacyjna (substancje o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia ale wysokim cieple sublimacji (parowania – np. żywice fenolowe, epoksydowe, itp.) – chroni statek poprzez wytworzenie cienkiej warstwy pary-gazu nad chroniona powierzchnią; obtapia się (sublimuje) podczas oddziaływania z atmosferą przy dużych prędkościach lotu); Wada – duży ciężar i
możliwość tylko jednokrotnego użycia.
• Płytki ceramiczne (silikonowe i węglowe) – bardzo duża odporność na wysoką temperaturę; niska
przewodność cieplna, wysoki współczynnik emisji, możliwość wielokrotnego użycia; Wada – duża
kruchość;
Metoda Ablacyjna
Powrót kabiny Apollo z lotu na Księżyc (zabezpieczona prze osłonę ablacyjną)
Bardzo dobra izolacja cieplna : płytka może być trzymana w ręku w 10 s po wyjęciu z pieca o temperaturze 1260 °C
Symulowany powrót Promu Kosmicznego
Symulacja powrotu
Promu Kosmicznego
Schemat powrotu z orbity Ziemi
RAKIETA NOŚNA STATKU WOSTOK
KATAPULTOWANIE SIĘ KOSMONAUTY I LĄDOWANIE NA SPADOCHRONIE
STATEK KOSMICZNY – „WOSTOK”
Kabina „MERCURY” z Rakietą Ratunkową
RAKIETY PROGRAMU
„MERCURY”
„REDSTONE”
I
„ATLAS”
STATEK „WOSCHOD-1”
KOSMONAUTA A.LEONOV, KTÓRY ODBYŁ PIERWSZY „SPACER KOSMICZNY” – LOT STATKU KOSMICZNEGO WOSCHOD-1
(podczas wykładu w TC-1)
STATEK KOSMICZNY „GEMINI”
STATEK KOSMICZNY
„SOYUZ”
CHIŃSKI ZAŁOGOWY
STATEK KOSMICZNY
„Shenzhou”
STACJE KOSMICZNE „SALUT” i „SKYLAB”
STACJA KOSMICZNA
„MIR”
STACJA ORBITALNA „ALFA”
The International Space Station is featured in this image photographed by an STS-133 crew member on space shuttle Discovery after the station and shuttle began their post-undocking relative separation.
STACJA „ALFA” OBSŁUGIWANA PRZEZ STATEK „ORION”
Astronauci i Kosmonauci
(zestawienie na dzień 24 kwietnia 2009r.)
• 517 uczestników lotów kosmicznych
• 55 kobiet
• Najdłuższy lot – 437 dni na orbicie Ziemi (W.W. Polakow - Rosja)
• Najdłuższy czas spędzony w kosmosie – 803 dni ( S.K. Krikalow – Rosja – 6 misji)
• Największa ilość lotów w kosmos – 7 misji (J.L. Ross – USA)
8 astronautów i kosmonautów przed ITC PW
