Loty Załogowe KOSMONAUTYKA Wykład nr 10. Piotr Wolański

Transkrypt

1 Loty Załogowe KOSMONAUTYKA Wykład nr 10 Piotr Wolański Wykład jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2 LOTY ZAŁOGOWE WOSTOK MERCURY WOSCHOD GEMINI APOLLO SOYUZ SOYUZ-APOLLO SPACE SHUTTLE STACJE KOSMICZNE Shenzhou

3 Tor lotu na orbitę

4 Problemy podczas wlotu na orbitę Przeciążenia Drgania Hałas

5 Przeciążenia

6 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

7 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)

8 Wejście w atmosferę

9 Za mały opór Za duże przeciążenia Korytarz wlotu w atmosferę

10 Parametry wejścia w atmosferę

11 Parametry powrotu do atmosfery statków Apollo i Gemini oraz Promu Kosmicznego

12 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

13 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;

14 Metoda Ablacyjna

15 Powrót kabiny Apollo z lotu na Księżyc (zabezpieczona prze osłonę ablacyjną)

16 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

17 Symulacja powrotu Promu Kosmicznego

18 Schemat powrotu z orbity Ziemi

19 RAKIETA NOŚNA STATKU WOSTOK

20 KATAPULTOWANIE SIĘ KOSMONAUTY I LĄDOWANIE NA SPADOCHRONIE

21 STATEK KOSMICZNY WOSTOK

22 Kabina MERCURY z Rakietą Ratunkową

23 RAKIETY PROGRAMU MERCURY REDSTONE I ATLAS

24 STATEK WOSCHOD-1

25 KOSMONAUTA A.LEONOV, KTÓRY ODBYŁ PIERWSZY SPACER KOSMICZNY LOT STATKU KOSMICZNEGO WOSCHOD-1 (podczas wykładu w TC-1)

26 STATEK KOSMICZNY GEMINI

27 STATEK KOSMICZNY SOYUZ

28 CHIŃSKI ZAŁOGOWY STATEK KOSMICZNY Shenzhou

29 STACJE KOSMICZNE SALUT i SKYLAB

30 STACJA KOSMICZNA MIR

31 STACJA ORBITALNA ALFA

32 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.

33 STACJA ALFA OBSŁUGIWANA PRZEZ STATEK ORION

34 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)

35 8 astronautów i kosmonautów przed ITC PW