Космічного польоту імітація
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Космічного польоту імітація

Космічного польоту імітація, створення (відтворення) на Землі умов, близьких до умов космічного простору і космічного польоту. У таких умовах проводять випробування матеріалів і устаткування, перевіряють правильність їх підбору і розрахунку і визначають їх придатність для роботи в космосі, а також для тренування людей, які братимуть участь в космічному польоті. Імітують умови космічного польоту для випробувань елементів конструкцій ракет-носіїв (верхніх рівнів), космічних апаратів (супутників і пілотованих космічних кораблів), ракетних двигунів, радіотехнічного устаткування (антен і ін.) і ін. досліджень.

  Камери для імітації космічних умов зазвичай називають імітаторами. Імітатори різного типа дозволяють з певною мірою точність відтворювати окремі параметри космічного простору. Це установки для імітації умов ін. планет (наприклад, Марса і Венери); для вивчення проблеми космічного польоту людини і функціонування системи чоловік — машина, зокрема для відробітку операцій на орбітальних станціях, а також проведення ремонту устаткування і порятунку в аварійних ситуаціях: для відтворення чинників, що впливають на ракети-носії на ділянці виведення (шум у поєднанні з вібрацією, перевантаженнями і високою температурою), і ін. До імітаторів відноситься, наприклад, барокамера, в якій випробовують цілі космічні кораблі. Випробування електронного і механічного устаткування проводять в центрифугах. «Водневу гармату» використовують для створення умов входження космічних апаратів в атмосферу Землі і деяких ін. планет, «Гармата» є аеродинамічну трубу, в якій потік водню із швидкістю 48 000 км/ч обтікає космічний корабель. У ній, зокрема, проводять вивчення впливу на різні матеріали бомбардування мікрометеорних часток. У великих установках використовують обчислювальні машини (ЕОМ) для автоматичного управління процесом випробувань за заданою програмою, автоматизують запис, зберігання і обробку інформації, отриманої в ході випробувань. Існують барокамери для випробувань космічного устаткування в умовах комбінованої дії різних чинників космічного польоту (сонячної радіації, вакууму, перепаду температур і т. д.). Проте немає такого пристрою, в якому можна було б повністю імітувати відразу всі умови космічного польоту. Практично неможливо побудувати барокамеру великого об'єму, створивши в ній характерне для космосу розрідження до 10 -14 н/м 2 (~10 -16 мм рт. ст. ) . В таких великих камерах удається створювати тиск 10 -4 н/м 2 (10 -6 мм рт. ст. ) , що відповідає розрідженню на висоті близько 330 км. над Землею. Такі умови сповна достатні для випробування більшості вузлів ракет-носіїв і космічних апаратів, Для цього повітря відкачують послідовно рівнями або покаськадно, застосовуючи паро-ртутні або паро-масляні дифузійні і криогенні вакуумні насоси . Окрім низького тиску, в барокамерах імітують також освітленість і температуру в космосі. Сонячне випромінювання імітують ртутними, ксеноновими або дуговими вугільними лампами, які зазвичай встановлюють поза камерою. Світло і тепло від цих джерел системою відбивачів прямують на кварцеві вікна камери, а потім через систему дзеркал і лінз, що знаходиться вже усередині камери, фокусуються і прямують на випробовуваний об'єкт. Для імітації низьких температур (до—200 °С) стінки камери мають панелі або змійовики, що охолоджуються що протікає по ним рідким азотом.

  Людини, що бере участь в космічному польоті, необхідно захистити від небезпечної дії вакууму, невагомості, метеорного пилу і різних випромінювань, змінних в широкому діапазоні. Камери для випробувань космічного корабля, призначеного для польоту з людиною на борту, мають аналогічну конструкцію і працюють так само, як і камери для випробувань матеріалів і устаткування, але в них передбачена швидка розгерметизація в разі аварійної ситуації. Наприклад, при підготовці польоту людини на Луну в США були створені спеціальні барокамери. У барокамері з неіржавіючої сталі, що має висоту 36,5. м-коду і діаметр 19,7 м-коду, випробовували космічні кораблі «Аполлон». Дугові лампи в стелі і стіни з криогенним охолоджуванням дозволяють створювати в камері температуру —180 до 125 °С, близьку до температури на поверхні Луни. Розрідження в камері може досягати 10 -5 н/м 2 (~10 -7 мм рт. ст. ) . В барокамері висотою 13 м-коду і діаметром 10,6 м-коду випробовували спорядження космонавта для виходу і перебування його у відкритому космосі і проводили температурні випробування місячної кабіни корабля «Аполлон» з участю людини. Дугові вугільні лампи в стелі камери імітують сонячну радіацію, а охолоджувані стінки дозволяють створити температурні умови космічного простору. У камері можна підтримувати тиск до 10 -4 н/м 2 (~10 -6 мм рт. ст. ) .

  Дослідження дії перевантажень, що виникають під час польоту, на космонавтів, вузли і системи корабля ведуть в центрифугах, на яких створюють прискорення понад 30 g з різною швидкістю наростання. Кабіна центрифуги має три міри свободи, що дозволяє створювати перевантаження, що діють на космонавтів в різних напрямах. Змінюючи частоту обертання центрифуги, отримують такі ж прискорення, як і що виникають при старті, у момент відділення рівнів ракети-носія і т. д. Вивчення впливу перевантажень при дуже високих швидкостях їх наростання в течії коротких проміжків часу ведуть в імітаторах лінійних прискорень. У них же вивчають дію перевантажень гальмування, що виникають, наприклад, при входженні космічного корабля в щільні шари атмосфери або при його поверненні на Землю. Імітацію умов невагомості, що виникає в будь-якому космічному польоті, виробляють на спеціально переобладнаних літаках. Всередину літака, що летить по балістичній кривій, поміщають макет космічного корабля, і космонавт вчиться входити і виходити з нього, є, пити і т. д. Недоліком такої імітації є короткочасність періоду невагомості (25—35 сік ) . На Землі не можна всесторонньо і повністю імітувати умови космічного польоту, тому в період підготовки до польоту космонавти проходят вчення і тренування на цілому ряду спеціальних пристроїв, званих тренажерами. За принципом кріплення (закріплені непорушно плі можуть переміщатися) тренажери діляться на статичних і динамічних. Крім того, за призначенням розрізняють 3 групи тренажерів: для ознайомлення космонавтів з роботою основних систем космічного корабля; для вивчення завдань, які космонавтові належить вирішувати в космосі, і накопичення досвіду для їх виконання: імітатори польоту, на яких екіпаж корабля тренується у виконанні всього комплексу завдань, розрахованих на політ. Тренажери, що відносяться до третьої групи, — статичного пристрою, по суті макети космічних кораблів, що є, точно дублюючі внутрішній устрій натурних кораблів. У них відтворюють шуми, якими супроводиться запуск ракети-носія, відтворюють кінопроекторами і системами дзеркал види Землі і Луни, зоряного піднебіння і їх зміна при русі корабля по своїй траєкторії. Прилади на панелі управління дають необхідну інформацію космонавтам. Свідчення приладів реєструються рахунково-вирішальними пристроями, що порівнюють свідчення із заданими параметрами і що вносять до цих свідчень відповідні зміни. Імітатори космічного польоту дозволяють економити час і засоби при розробці ракет-носіїв і космічних кораблів, знайомлять космонавтів з умовами майбутніх польотів.

  Літ.: Короткий довідник по космічній біології і медицині, М., 1967; В'юрок А. Ю., Здрастуйте, Всесвіт! [Підготовка льотчиків-космонавтів]. М., 1961; Медичні проблеми безпеки польотів. Сб. ст., пер.(переведення) з англ.(англійський) і франц.(французький), М., 1962; Перші космічні польоти людини, під ред. Н. М. Сисакяна і В. І. Яздовського, М., 1962; Людина в умовах висотного і космічного польоту, пер.(переведення) з йому.(німецький) і англ.(англійський), М., 1960; Шарп М., Людина, в космосі пер.(переведення) з англ.(англійський), М-кодом..1971.

  Р. А. Назаров.