Орбитальная эпопея США – космический бублик №1.


lanley_ss_model космический бублик Несколько месяцев назад мы уже рассказывали о проектах надувных космических станций, прототипы которых уже были выведены на орбиту и успешно испытаны. В данном случае, разработки носяли чисто коммерческий характер и в некоторой мере являются “бюджетными”. Однако, мало кто знает, что больше 50 лет назад аналогичные конструкции разрабатывались американскими инженерами совсем для других целей.

В 1960 году специалистами из Ленгли обсуждался вопрос снижения массы будущей орбитальной станции и уменьшения её технологической сложности. На том уровне технического прогресса вывод полноценной станции на орбиту, способной обеспечить жизнедеятельность по меньшей мере двух человек, был почти невыполним.

Здравый смысл подсказывал, что стандартными методами решить обе эти проблемы не удастся и тогда был предложен вариант вывести на орбиту космический аппарат надувного типа. Впрочем, вначале всё было довольно обычно.

Первый вариант орбитальной станции представлял собой проект цилиндрической конструкцией. Несмотря на кажущуюся простоту он был тут же отвергнут, как “динамически непостоянный”. Вслед за этим поступило предложение сделать модульную конструкцию, разработанную фирмой Lockheed.

Проект сулил определенные выгоды, но тоже был отвергнут как слишком футуристичный и сложный. Далее были рассмотрены проекты блочных вращающихся станций, где к центральному модулю симметрично крепились бы ещё три-четыре дополнительных, но и тут было не всё гладко. Помимо очевидной громоздкости и невозможности вывести на орбиту такой объект за небольшое количество запусков ракет-носителей (которых, кстати, тоже не ещё было) всплыла и чисто физиологическая проблема.

Медики посчитали, что экипаж такой станции будет испытывать постоянный дискомфорт, сопровождающийся тошнотой и головокружением. В результате все проекты были аннулированы схемы орбитальных станций 1959 года.

lanley ss modelВ конце концов американские специалисты подошли к выводу, что на орбиту следует отправить станцию совершенно нового типа, конструкция которой основывалась бы на эластичных материалах. Помимо очевидной выгоды по весовым характеристикам надувной модуль мог обладать значительно большими размерами.

Проект орбитальной станции кольцевидного типа получил название Erectable Torus Manned Space Laboratory (ETMSL). Главными идеологами этой разработки выступили Пол Хилл (Paul Hill) и Эммануэль Шнитцер (Emanuel “Manny” Schnitzer). Заручившись поддержкой всемирно известного производителя шин фирмы Goodyear они предложили проект тороидальной надувной станции диаметром 24 фута (7,32 метра).

Конструктивно она состояла из нескольких сегментов, которые просто укладывались бы в ракету-носитель и разворачивались на орбите. Предполагалось, что станция сможет поддерживать искусственную силу тяжести до 1G. На этот раз экипаж мог состоять из 6 человек, которые были бы обеспечены системами электроснабжения, регенерации воздуха, корректирующими двигателями и космическим доком. Энергию предполагалось получать от солнечной батареи выполненной в виде зонта.

Хилл и Шницер были настолько уверены в правильности выбранного пути, что уже в апреле 1960 года представили на рассмотрение NASA свой проект, а в январе 1961 года данные о нём будут опубликованы в журнале Astronautics Magazine. В течении следующих месяцев силами специалистов из Ленгли было построено несколько моделей и полноразмерный макет орбитальной станции. Макет был изготовлен из трехслойного нейлона, который скреплялся каучукоподобным материалом.

Дело вроде бы продвигалось успешно, но оставалось несколько моментов, вызывавших большие опасения. Прежде всего, не было проработана противометеоритная защита и любой космический объект, даже небольшого размера, мог пробить стенки станции насквозь. Ещё одной проблемой стала излишняя гибкость стенок. Поскольку дело происходило бы в невесомости космонавты не имели бы массы, но сама станция тоже не из воздуха делалась.

Исследования с применением аналоговых ЭВМ показали, что если все члены команды одновременно переместятся в одно место это создаст перераспределение массы и приведет к динамическим колебаниям. Теоретически, при сильном внутреннем точке, станция даже могла изменить траекторию полета. Также было неясно, как следует размещать оборудование и каким образом будет установлен стыковочный модуль.

Устранить все эти недостатки конструкции Хиллу и Шницеру не удалось. Летом 1960 года NASA пришлось к выводу, что материалы для изготовления подобных орбитальных станций должны соответствовать определенным параметрам жесткости, а проект специалистов из Ленгли под них не подходил.