Как космический корабль «Буран» опередил свое время

Наука и техникаHi-Tech

Многоразовый космический корабль

Кондратьев Алексей

Запуск первого космического спутника состоялся 4 октября 1957 года. Полет человека – 12 апреля 1961 года, первый выход в открытый космос – 18 марта 1965 года. Все эти запуски были осуществлены ракетами и одноразовыми орбитальными кораблями. Но орбитальный корабль узкоспециализированный. Из-за своих небольших размеров и грузоподъемности ракетоносителя он может перевозить людей или грузы. Большие маневры в космосе и вывод спутников ему не доступен. Но это поможет исправить корабль многоразового использования.

Изучив конструкцию и полет космического корабля «Буран», мы видим, что он опередил свое время, но, используя наработки и опыт предыдущих моделей и современные технологии, можно проработать и создать более совершенную машину. Из недостатков конструкции «Бурана» выделяются: невозможность самостоятельного старта с поверхности земли, наличие массивной и хрупкой теплозащиты от разогретых газов при возвращении из космоса. К плюсам относятся: многоразовое использование корабля, его грузоподъемность.

Современные технологии позволят, не снижая качества изделия, снизить вес конструкции. В частности, такую роль может сыграть печать на 3D-принтере (рис. 1). Ее преимущество в том, что можно создавать сложные по конструкции детали. При стандартных методах производства деталь гнут, вырубают и используют разные способы крепления: сварку, заклепки и болты. При использовании 3D-печати можно обойтись почти без стандартных методов сборки и сделать конструкцию легче и более цельной. Это позволит сэкономить массу аппарата.

Рис. 1. 3D-принтер

На 3D-принтере уже был распечатан такой сложный и высоконагруженный элемент ракеты, как ракетный двигатель. Сложнейшую конструкцию смогли создать без использования сварки, что сделало ее более монолитной. И речь не только о результатах сборки, но и о самой структуре материала.

Также этот метод производства позволяет сделать сложную внутреннюю конструкцию для охлаждения камеры сгорания и сопла, что иногда без применения технологии 3D-печати невозможно или практически невозможно. В процессе гибки или сварки могут образовываться дефекты конструкции в местах изгибов или соединения элементов конструкции. В качестве примера был напечатан элемент конструкции крыла на 3D-принтере из пластика (рис. 2).

Рис. 2. Элемент крыла

Проблемы старта с поверхности будут решены в будущем, на данном уровне технологий есть два варианта без использования большой ракеты для старта космоплана: 1) высотный старт с самолета носителя; 2) использование на космоплане комбинированных двигательных установок, на первом этапе взлета используются турбореактивные двигатели, а уже на высоте, где они не эффективны, включаются ракетные двигатели для разгона и вывода на орбиту корабля.

По первому варианту создается самолет-носитель, способный поднять аппарат с топливом и грузом на высоту старта, примерно 15–25 тыс. м. Далее после расстыковки космического корабля с самолетом-носителем производится запуск ракетных двигателей для подъема на орбиту с уже начальной скоростью около 1000 км/ч, что позволит, имея первоначальную скорость, дополнительно сэкономить топливо или увеличить массу полезного груза.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Возвращение «Метеора» Возвращение «Метеора»

В сентябре 2017 на воду спустили судно на подводных крыльях типа «Валдай 45Р»

Наука и техника
Переплыть Амазонку и Ла-Манш: самые экстремальные заплывы в истории Переплыть Амазонку и Ла-Манш: самые экстремальные заплывы в истории

О пяти самых экстремальных заплывах в истории человечества

ТехИнсайдер
Главный экспонат Главный экспонат

Автомобили, на которых люди станут ездить (и даже летать) в ближайшее время

ТехИнсайдер
Все виды современных фэнтези-романов Все виды современных фэнтези-романов

Какие виды фэнтези существуют и что почитать на их тему

Maxim
Фиаско Илона Маска Фиаско Илона Маска

Почему не сработала идея вакуумного транспорта – гиперлупа?

ТехИнсайдер
Жестокость, доказавшая потребность в любви: неэтичный эксперимент XX века о детской привязанности Жестокость, доказавшая потребность в любви: неэтичный эксперимент XX века о детской привязанности

Как Гарри Харлоу доказал значимость эмоциональной связи ребенка с родителями

ТехИнсайдер
Нулевая ступень Нулевая ступень

Весной 2019 года в небо поднялся самолет с самыми большими крыльями в истории

Популярная механика
Мозг людей, рожденных слепыми, обладает уникальной пластичностью Мозг людей, рожденных слепыми, обладает уникальной пластичностью

Нейронные паттерны визуальной коры у слепых уникальны и не меняются со временем

ТехИнсайдер
Меледá, или девять связанных колец Меледá, или девять связанных колец

Эта головоломка с кольцами, надетыми на шпильку, известна во многих странах

Наука и жизнь
«Чудовищный эксперимент» Уэнделла Джонсона: как психолог провел жестокий опыт с заиканием на детях-сиротах «Чудовищный эксперимент» Уэнделла Джонсона: как психолог провел жестокий опыт с заиканием на детях-сиротах

История о том, как детская обида и эгоизм покалечили психику сирот

ТехИнсайдер
Портал в прошлое Портал в прошлое

Как выглядели туристические точки больше ста лет назад – путешествие во времени

Вокруг света
Термоэрозия мерзлоты помешает Северному ледовитому океану поглощать углекислый газ Термоэрозия мерзлоты помешает Северному ледовитому океану поглощать углекислый газ

Как таяние многолетней мерзлоты мешает поглощению углекислого газа

N+1
Терраформирование Марса уже не фантастика Терраформирование Марса уже не фантастика

Для терраформирования Марса необходимо увеличить его температуру на 10°C

ТехИнсайдер
Задержите дыхание! Ученые рассказали, почему запах после дождя опасен для жизни Задержите дыхание! Ученые рассказали, почему запах после дождя опасен для жизни

Знали ли вы, что вздох в дождливую погоду может оказаться последним?

ТехИнсайдер
Телескоп TESS отыскал две суперземли у края обитаемой зоны маломассивных красных карликов Телескоп TESS отыскал две суперземли у края обитаемой зоны маломассивных красных карликов

Космический телескоп TESS обнаружил две суперземли у красных карликов

N+1
Овощ в мундире Овощ в мундире

Молодой картофель – какой лучше выбрать и как приготовить?

Лиза
Почему мужчины не ходят к психологу — и почему им стоит это делать Почему мужчины не ходят к психологу — и почему им стоит это делать

Что мешает мужчинам ходить к психологу и как терапия может им помочь

Psychologies
Приписываемые епископу Теодомиро останки действительно принадлежали средневековому мужчине Приписываемые епископу Теодомиро останки действительно принадлежали средневековому мужчине

Ученые исследовали останки, которые могли принадлежать епископу Теодомиро

N+1
Как Николо Макиавелли рассуждал о природе власти Как Николо Макиавелли рассуждал о природе власти

Отрывок из книги «Никколо Макиавелли. Стяжать власть, не стяжать славу»

СНОБ
5 типов алкоголиков: к какому можно отнести вас 5 типов алкоголиков: к какому можно отнести вас

Наркологи выделили 5 типов выпивающих людей.

Maxim
«Кукушка»: боди-хоррор о репродуктивном насилии на альпийском курорте «Кукушка»: боди-хоррор о репродуктивном насилии на альпийском курорте

Как действительно жуткий фильм осмысляет проблему репродуктивного насилия

Forbes
Слышали про «Блицкриг»? Вот как работает эта военная стратегия: интересный факт! Слышали про «Блицкриг»? Вот как работает эта военная стратегия: интересный факт!

Как устроен «Блицкриг»?

ТехИнсайдер
Почему взаимная любовь превращается во взаимные претензии Почему взаимная любовь превращается во взаимные претензии

Почему со временем мы начинаем ценить лишь практические выгоды в отношениях?

Psychologies
Как договариваться всегда со всеми и обо всем: интервью с конфликтологом Как договариваться всегда со всеми и обо всем: интервью с конфликтологом

Как наладить семейные отношения и стать профессионалом в сфере конфликтологии?

РБК
Можно ли мыть фрукты и овощи в посудомоечной машине Можно ли мыть фрукты и овощи в посудомоечной машине

Стоит ли следовать лайфхакам из интернета и мыть фрукты в посудомоечной машине?

ТехИнсайдер
Ученые доказали, что мыслительная деятельность может приносить боль Ученые доказали, что мыслительная деятельность может приносить боль

Вы когда-нибудь чувствовали, как мозг горит после изнурительного рабочего дня?

ТехИнсайдер
10 сложностей в отношениях, о которых молчат мужчины 10 сложностей в отношениях, о которых молчат мужчины

Какие сложности испытывают мужчины в отношениях и как с ними справиться?

Psychologies
Чтение-путешествие на выходные: спонтанный гид по городам из книги Никиты Алексеева «Аахен-Яхрома» Чтение-путешествие на выходные: спонтанный гид по городам из книги Никиты Алексеева «Аахен-Яхрома»

Главы из «Аахен-Яхрома», которые можно использовать как идеи для путешествий

Правила жизни
Виктор Ерофеев — про Экзюпери, Олимпиаду в Париже и русскую культуру с одышкой Виктор Ерофеев — про Экзюпери, Олимпиаду в Париже и русскую культуру с одышкой

Писатель Виктор Ерофеев — о жизни как служении

СНОБ
«Должны жить по нашим законам»: как изменится миграционная политика в РФ «Должны жить по нашим законам»: как изменится миграционная политика в РФ

Адаптация мигрантов к российским реалиям остается одним из ключевых вызовов

ФедералПресс
Открыть в приложении