Нагрузка в самолете в чем измеряется

Какие нагрузки испытывает пилот и пассажир самолета

Принято считать, что перегрузка в 1g действует на человека, который спокойно стоит или движется прямо с постоянной скоростью. Но, если скорость движения меняется, то меняется вес тела, а с ним и перегрузка. Обычный человек ощущает такие изменения, когда пользуется лифтом или катается в парке на аттракционах. Перегрузку примерно в 1,5 g переносят пассажиры сверхзвукового лайнера при взлете. Принято различать следующие основные виды перегрузок:

· кратковременные (их испытывают, например, водитель и пассажиры автомобиля при аварии);

· положительные, проявляющиеся, когда человек быстро поднимается в лифте или мотоциклист разгоняется на шоссе;

· отрицательные действуют при резком торможении (особенно эффектно это наблюдается в поезде);

При положительных перегрузках кровь отливает от головы и приливает к ногам. Это состояние переносится легче, чем наоборот, при отрицательных перегрузках. Перегрузки могут быть направлены в любую сторону (вверх, вниз, вбок, по диагонали), но противоположную направлению ускорения.

Профессии, связанные с перегрузками

2. Космонавты в спускаемом аппарате переносят довольно длительные перегрузки в 3-4 “джи”. Выдержать такое испытание может далеко не каждый даже подготовленный космонавт, в космический отряд попадают только пилоты, прошедшие сложные испытания и жесткий отбор.

Еще дальше пошли дятлы. Средняя скорость нанесения ударов дятлом — 20-25 движений за секунду. Если бы по дереву с такой скоростью била любая другая птица, то уже через несколько ударов она бы умерла от перегрузок. Измерения показывают, что перегрузки, испытываемые дятлом, достигают 1000 — 1200g. Это гораздо больше, чем могут выдержать организмы других животных, включая человека.

Как пилоты готовятся к перегрузкам

Чтобы выдерживать огромные постоянные перегрузки, людям героических профессий приходится:

· ежедневно тренироваться по несколько часов в день по специально разработанным программам, уделяя особое внимание мышцам шеи и спины чтобы максимально защитить позвоночник;

· используя тренажеры, настойчиво тренировать и укреплять вестибулярный аппарат;

· очень внимательно следить за здоровьем, регулярно проходить тестирования;

· особое внимание уделять весу, не допуская его увеличения, поскольку при повышенных нагрузках он создает дополнительный риск для сердца.

Как подготовиться к перегрузке пассажиру самолета

Чтобы избежать последствий от перегрузок в виде головокружений, головных болей, закладывания ушей при перепадах давления, выполняйте простые правила:

2. при взлете и посадке используйте кислые леденцы или жвачку;

3. во время полета принимайте побольше жидкости и постарайтесь отвлечься от процесса полета с помощью книги, журнала, беседы. Можно с пользой провести время, работая на ноутбуке.

Источник

Факты программы «Аполлон»

One Small Step for Man, One Giant Leap for Mankind

Основные разделы

Page tags

Add a new page

Единицы силы

Сила, приложенная к телу, в системе единиц СИ измеряется в ньютонах (1 Н = 1 кг·м/с 2 ). В технических дисциплинах в нередко качестве единицы измерения силы традиционно используют килограмм-силу (1 кгс, 1 кГ) и аналогичные единицы: грамм-силу (1 гс, 1 Г), тонна-силу (1 тс, 1 Т). 1 килограмм-сила определена как сила, сообщающая телу массой 1 кг нормальное ускорение, равное по определению 9,80665 м/с 2 (это ускорение приблизительно равно ускорению свободного падения). Таким образом, по второму закону Ньютона, 1 кгс = 1 кг · 9,80665 м/с 2 = 9,80665 Н. Можно сказать также, что тело массой 1 кг, покоящееся на опоре, имеет вес 1 кгс Часто ради краткости килограмм-силу называют просто «килограммом» (а тонна-силу, соответственно, «тонной»), что порождает порой путаницу у людей, не привыкших к использованию разных единиц.

Частая ошибка

Пример

Ю. И. Мухин в книге «Антиаполлон. Лунная афера США» (2006) ведет расчет ускорения частиц песка под воздействием газов из двигателя лунного модуля:

Вес тела

По определению, вес тела есть сила, с которой тело давит на опору или подвес. Вес тела, покоящегося на опоре или подвесе (т. е. неподижного относительно Земли или иного небесного тела) равен

Частая ошибка

Путают вес тела и его массу. Масса тела не зависит от небесного тела, она постоянна (если пренебречь релятивистскими эффектами) и всегда равна одной и той же величине — и на Земле, и на Луне, и в невесомости

Пример

В газете «Дуэль», № 47, 2005 г. «объясняется», почему лунный модуль якобы не мог взлететь с Луны [2]:

Перегрузка

Частые ошибки

Иногда путают вес тела и его силу тяжести (силу, действующую на тело со стороны планеты). При этом приходят к абсурдному выводу о том, что корабль, движущийся в поле тяжести планеты с выключенным двигателем, все-таки испытывает перегрузку из-за действия на корабль гравитационной силы. Гравитационная сила сама по себе не может вызывать перегрузки. Ее вызывает лишь действие на тело опоры (подвеса). Для ракеты и космического корабля перегрузка обычно связана либо с действием тяги его двигателя, либо с тормозящим действием атмосферы (или суммой этих действий).

Пример

В газете «Дуэль», № 20, 2002 г. автор живописует страдания, которые должны испытывать астронавты лунного модуля при посадке на Луну, и настаивает на невозможности такой посадки [3]:

Космонавты испытывают длительную перегрузку, максимальное значение которой — 5. Перегрузка направлена вдоль позвоночника (самая опасная перегрузка). Спросите у военных летчиков, можно ли устоять в самолете в течение 8 мин. при пятикратной перегрузке да еще и управлять им. Представьте себе, что после трех дней пребывания в воде (три дня полета к Луне в невесомости) вы выбрались на сушу, вас поместили в Лунную кабину, а ваш вес стал 400 кг (перегрузка 5), комбинезон на вас — 140 кг, а рюкзак за спиной — 250 кг. Чтобы вы не упали, вас держат тросом, прикрепленным к поясу, 8 минут, а затем еще 1,5 мин. (никаких кресел, ложементов нет). Не подгибайте ноги, опирайтесь на подлокотники (руки должны быть на органах управления). Кровь отлила от головы? Глаза почти не видят? Не умирайте и не падайте в обморок
уж совсем плохо заставлять космонавтов управлять посадкой в положении «стоя» при длительной 5-кратной перегрузке — это просто НЕВОЗМОЖНО.

Источник

Перегрузка 8g, и как она влияет на организм

Перегрузка измеряется в единицах, кратных весу тела в земных условиях. Для человека, находящегося на земной поверхности, перегрузка равна единице. К ней приспособлен человеческий организм, поэтому для людей она незаметна.
Если какому-либо телу внешняя сила сообщает ускорение 5 g, то перегрузка будет равна 5. Это значит, что вес тела в данных условиях увеличился в 5 раз по сравнению с исходным.

При взлете обычного авиалайнера пассажиры в салоне испытывают перегрузку в 1,5 g. По международным нормам предельно допустимое значение перегрузок для гражданских самолётов составляет 2,5 g.
Реакция на перегрузки зависит от их величины, скорости нарастания и исходного состояния организма. Поэтому могут возникать как незначительные функциональные сдвиги (ощущение тяжести в теле, затруднение движений и т.п.), так и очень тяжелые состояния.

О чем видео? Где описание? Пост выглядит как раскрутка очередного говноканала.

Текст где, кликабол?

Back to the future

Лунный ровер, Аполлон 15

Ровер после распаковки.

На ровере Джеймс Ирвин, Луна, 1971 год

К звёздам

Уют постсоветских городов и тяга к космосу

А где бабуля?

Реальность страшнее фантастики

Астронавт показал из космоса, как Париж выглядит ночью

Уютный днем, ночью Париж «превращается» в сверкающий мегаполис, поражающий своими размерами. Такое впечатление возникает, если смотреть на французскую столицу с орбиты.

Фотографией ночного Парижа поделился с борта МКС американский астронавт Шен Кимбро. «Добрый вечер, Париж! Как дела? — написал он по-французски. — Люблю вид на этот город с Международной космической станции, особенно ночью!».

Готовится к запуску SpaceX Crew-3 (USCV-3) / Falcon 9 Block 5

Ракета: Falcon 9 Block 5 B1067-2

Место запуска: Стартовый комплекс 39A (LC-39A), Космический центр Кеннеди, Флорида, США

Масса полезной нагрузки: Около 13000 кг

— 5-я миссия с экипажем SpaceX

— 3-я миссия CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability)

— 4-я оперативная миссия Crew Dragon

— 1-й полет Crew Dragon C210 «Endurance»

— 8-я миссия Crew Dragon

— 3-я миссия с экипажем на ранее проверенном полетом (повторном) полете Falcon 9

— 129-й полет Falcon 9

— 95-я посадка ускорителя

— 26-й запуск SpaceX в 2021 году

— 136-я миссия SpaceX

— 107-я попытка орбитального запуска в 2021 году

Ракета Falcon 9 Block 5 B1067-2 уже летала 3 июня 2021 г. выведя на орбиту миссию Cargo Dragon C209 (CRS-22) и, отправив грузовик к МКС, приводнилась на платформу «Рогозин маст дай» «Of Course I Still Love You». Это второй полет данной ракеты носителя в космос.

SpaceX готовится запустить еще четырех астронавтов на Международную космическую станцию (МКС) на космическом корабле Crew Dragon на ракете Falcon 9. Запуск ракеты запланирован на 31 октября 2021 года со стартового комплекса 39A (LC-39A) Космического центра Кеннеди, Флорида.

Эта миссия станет первым полетом третьего в эскадре Space-X космического корабля Crew Dragon «Endurance» .

Crew Dragon Endurance доставит четырех астронавтов на станцию, где они пробудут шесть месяцев.

На Crew Dragon Endurance летят три астронавта NASA и один астронавт ЕКА:

Командир: астронавт NASA Раджа Чари

Пилот: астронавт NASA Томас Маршберн.

Специалист миссии: астронавт NASA Кайла Бэррон

Специалист полета: астронавт ЕКА Матиас Маурер.

Европейское космическое агентство (ЕКА ) традиционно дает названия отдельным миссиям своих астронавтов, поэтому часть миссии Маурера называется «Космический поцелуй».

NASA закончила установку космического корабля «Орион» на ракету носитель SLS, и все меньше и меньше времени остается до старта. Пока скептики и оптимисты спорят на тему данного проекта, причем первые утверждают что «долбанет», а вторые надеются что нет 🙂 рассмотрим данную систему SLS/Orion миссии «Artemis I» немножко подробнее.

В грузовом варианте с грузовым кораблем в обтекателе ее высота составит 95 с небольшим метра.

SLS Block 1 может доставить на низкую околоземную орбиту 95 тонн полезной нагрузки, а на орбиту к Луне порядка 26 тонн. В дальнейшем ракета носитель будет модифицирован, и на орбиту к Луне сможет закидывать не менее 45 тонн полезной нагрузки.

В конфигурации Block 1 Crew ракета носитель имеет две ступени.

4 двигателя RS-25 первой ступени, сжигая 2,8 миллиона литров топлива «жидкий водород + жидкий кислород», создают тягу 2 миллиона lbs (907 тс), а 2 пяти сегментных твердотопливных ускорителя (SRB, solid rocket buster) добавляют еще более 7 млн. lbs (3175 тс) тяги.

Суммарно ракета носитель создает порядка 8.8 миллиона международных фунтов (lbs) тяги (3991 тс), т.е. примерно эквивалентно тяге матрицы, составленной из 9-10 двигателей РД-180.

Первую ступень SLS строит Боинг. Скептики усмехнутся, но стоит напомнить, что именно Боинг строил S-IC, первую ступень ракеты Сатурн-5 программы «Аполлон».

По сути, мы уже видели полеты первой ступени SLS в программе Space Shuttle, в качестве внешнего бака, ибо конструктивно да и визуально они весьма похожи, и первая ступень является прямым его потомком. Только побольше, побольше 🙂

Так же ничего нового нет (кроме ряда модификаций) в двигателях Aerojet Rocketdyne RS-25, успешно поработавших на Шаттлах.

Ну и твердотопливные ускорители тоже модернизированные Шаттловские.

У NASA (вернее у изготовителя ускорителей ATK) осталось 16 корпусов ускорителей, предназначенных для Шаттлов, поэтому на 8 полетов SLS Block 1/1B ускорителями система обеспечена, а дальше в космос пойдет SLS Block 2, на котором будут стоять к тому времени уже проверенные и отлаженные новые твердотопливные ускорители, с намного большей тягой.

Т.е. NASA взяли проверенные более чем 130 успешными полетами Шаттлов компоненты, и модифицировав их, скомпоновали первую ступень.

После 2 минут полета ракета носитель сбрасывает отработавшие боковые твердотопливные ускорители, а после 8 минут полета, выведя на 160 км орбиту Земли вторую ступень и Orion CM-002, разогнав их до более 28 000 км в час, отходит отработавшая свое первая ступень.

Орион набирает высоту, проводя маневр подъема перигея орбиты с 160 км до 600 км над поверхностью Земли.

Далее начнется маневр TLI (Trans-lunar injection, вывод на траекторию полёта к Луне), когда ракета, описав почти 1 виток вокруг планеты с повышением орбиты, включает двигатель второй ступени и уходит с орбиты Земли, в точку рандеву с Луной.

Этот маневр де факто стандартный.

Советские и американские лунные миссии в процессе своих полетов к Луне выполняли его более 70 раз.

Orion CM-002 (Lockheed Martin), раскрыв солнечные батареи на сервисном модуле (Airbus Space) на высоте 484 км, разгонится второй ступенью ICPS до скорости 39 400 км/час, уходя в точку встречи с Луной. Через 1 час 53 минуты с начала полета ICPS выполнит свою работу и отстыкуется, чтобы потом, летя следом за Орионом по инерции, облететь вокруг Луны и спустя через много много времени полета сгореть в Солнце.

В процессе полета ICPS запустит несколько кубсатов (мини спутники), а Орион займется проведением целого комплекса исследований и испытаний, поддерживая связь с центром в Хьюстоне через систему Deep Space Network (DSN).

DSN имеет три наземные станции, расположенные на Земле примерно на 120 градусов друг от друга (120 + 120 + 120 = 360). Это необходимо для того, чтобы любой спутник в дальнем космосе мог постоянно поддерживать связь хотя бы с одной станцией. Антенны DSN имеют от 34 до 70 метров в диаметре.

В процессе всего полета, от старта до посадки, будет выполнятся радиационный научный эксперимент «Матрешка» (Matroshka AstroRad Radiation Experiment. NASA/ФРГ/Израиль) в ходе которого в двух манекенах в корабле Орион, один из которых будет защищен антирадиационным жилетом AstroRad, а второй нет, будет замеряться уровень накопления радиации.

Радиационное облучение будет измеряться с использованием как пассивных, так и активных дозиметров, распределенных внутри антропоморфных манекенов, в местах чувствительных к радиации тканей и местах высоких концентраций стволовых клеток.

Через 4 суток 7 часов 18 минут Орион совершит пролет на высоте 100 км над поверхностью Луны и переместится на дальнюю ретроградную (противоположную вращению Луны) лунную орбиту (DRO), на расстоянии около 70 000 км от Луны, где и пробудет еще около 6 суток.

Отработав нужный участок программы исследований на DRO, космический корабль снова совершит пролет над Луной на высоте 60 км и ляжет на обратный курс к Земле.

Через 25 дней 11 часов 30 минут с начала полета Орион, находясь на высоте порядка 5100 км над поверхностью Земли, расстыкуется с сервисным модулем., и еще через полчаса, на высоте 7.1 км. раскроет парашюты.

В процессе полета будут испытаны все системы и подсистемы комплекса SLS/Orion и системы защиты от радиации.

Карта миссии Artemis I (октябрь 2021г)

SLS Block I будет использоваться и во второй миссии Artemis II, на сей раз Орион пойдет с экипажем, и совершив облет вокруг Луны, вернется на Землю.

Ракета носитель получит новую модификацию SLS Block 1B Crew/ SLS Block 1B Cargo начиная с миссии Artemis IV.

Высота SLS Block 1B Crew увеличится в сравнении с SLS Block I до 111.25 метров, а «грузовик» подрастет до 99 метров.

Далее ракета получит SLS Block 2, где вместе с требуемыми модификациями по опыту эксплуатации Block 1B произойдет переход на новые твердотопливные ускорители.

Эти ускорители будут созданы на основе твердотопливных ракетных ускорителей с композитным корпусом, которые разрабатывались для отмененного проекта OmegA (возможно будут выбраны другие, поскольку у NASA есть несколько предложений по ускорителям от ряда фирм), и, по расчетам, полезная нагрузка SLS Block 2 увеличится до 130 тонн для НОО, и как минимум 45 тонн для вывода к Луне.

Ну а в этой табличке можно посмотреть максимальную тягу в М lbs, объём отсека полезной нагрузки и вес полезной нагрузки, доставляемой на траекторию полета к Луне:

Ну и несколько иллюстраций основных компонентов системы SLS Block 1, SLS Block 1B и Block 2:

И немного подробнее, компоненты SLS Block 1 Crew:

Ответ на пост «В каких странах наибольшее количество космонавтов (астронавтов)»

В комментариях к оригинальному посту пользователь @Rybonyam призвал сравнить не количество запусков космонавтов, а наработку дней в космосе, где позиции СССР/России будут сильнее, чем у США. На что ему писали, что это чушь.

Как бывший гражданин СССР, я знал, что мы всегда опережали США по длительности полетов и все рекорды по этим показателям были у нас. Поэтому в поддержку этому комментарию я нашел статью из Российской газеты за 2011 год, откуда выложил один абзац

На этот коммент я словил 9 минусов и два вопроса, что же это за эксперты и стоит ли им доверять?

Как то это меня немного задело? я решил поискать в интернете данные. Я подумал так: есть списки космонавтов и астронавтов и на каждого из них есть данные о том, сколько времени они провели в космосе. Осталось только это просуммировать и получить результат, никаких экспертов не нужно.

На англоязычных ресурсах мне найти эти данные не удалось, в связи со слабым владением языка, а те которые я нашел, были неудобны в обработке.

откуда и вытащил таблицы с космонавтами. Мало того, таблицы оказались удобными, чтобы напрямую скинуть в эксель. а там уже вытащить нужные цифры не представляет труда.

Данные на этой странице созданы на основе статистики Андрея Красильникова, про которого я прочитал, что он является авторитетом в данном вопросе, работает редактором в научно-популярном журнале «Новости космонавтики», то есть его данные заслуживают доверия.

Так вот после подсчета выяснилось, что с 1961 года и по 2021 года, космонавты СССР/России провели в космосе 29527 дней, а астронавты США- 23030 дней.

Хоть цифры и отличаются от первоначального коммента (все таки 10 лет прошло), но разница в 6000 днейосталась и пока мы опережаем США

Предполагаемый облик международной окололунной станции Lunar Orbital Platform- Gateway (NASA’s Johnson, 2020-21)

Общий вид, включающий элементы созданные международными партнерами.

Жилой и логистический модуль (HALO)

PPE/HALO идет к Луне

Крупный план станции

Орион идет на стыковку со станцией

Грузовик SpaceX Dragon XL идет на стыковку (рисунки SpaceX LM Hero)

Испытания работы кабель-мачт стартового комплекса лунной миссии SLS/ Artemis I

Инженеры KSC успешно завершили испытание кабель-мачт 19 сентября в здании сборки (VAB) в рамках подготовки к миссии Artemis I.

Фотографии со вчерашнего выхода в открытый космос астронавтов Томаса Песке и Акихико Хосидэ

Во время выхода было установлено оборудование для крепления новой пары более мощных солнечных панелей IROSA, которые в 2022 году будут доставлены на станцию грузовым космическим кораблем Cargo Dragon американской компании SpaceX. Также астронавты заменили специальный прибор, измеряющий электростатический потенциал систем станции.

Экипаж, в составе астронавтов NASA Раджы Чари, Тома Машбёрна, Кайлы Баррон и астронавта ESA Матиаса Маурера, отправится в 6-ти месячную экспедицию на космическую станцию. SpaceX готовятся к запуску 16 астронавтов и 11 тонн грузов на МКС за 13 месяцев. Это второй случай в истории с такой интенсивностью пилотируемых полётов, он уступает только полётам программы Gemini в 1965-1966 гг.

В Роскосмосе заявили, что туристы из Японии в декабре полетят к МКС по шестичасовой схеме

Полет пилотируемого корабля «Союз МС-20» к Международной космической станции (МКС) будет проходить по четырехвитковой (шестичасовой) схеме. Об этом сообщил ТАСС начальник отдела баллистики Ракетно-космической корпорации «Энергия» (входит в Роскосмос) Рафаил Муртазин.

«Японские туристы полетят по четырехвитковой схеме», – отметил Муртазин.

По словам баллистика, для использования двухвитковой схемы необходимо изменять план маневрирования для обеспечения фазового угла и условий посадки корабля с туристами, что может потребовать нежелательное понижение высоты орбиты МКС.

Запуск пилотируемого корабля «Союз МС-20» с двумя космическими туристами запланирован на 8 декабря 2021 года.

Похож

Провожаем Науку

Старт модуля «Наука» к МКС — без шуток эпохальное событие, мы ждем его больше 10 лет. Если все пройдет по плану, в составе российского сегмента появится третий большой модуль, новые места для жизни и работы космонавтов, дополнительная энергия. Однако старт — это только начало. Сам полет будет длиться восемь суток, а потом предстоит еще многое сделать, чтобы модуль смог начать полноценно работать. Рассказываем, как именно «Наука» будет лететь к МКС, как ее будут встречать, и чем пожертвует станция, чтобы принять в свой состав новый модуль.

Наука», она же МЛМ-У, отправится к Международной космической станции с космодрома Байконур завтра вечером, 21 июля. Старт запланирован на 17:58:21 по московскому времени.

Сам модуль уже упаковали под обтекатель ракеты «Протон-М». Его масса — 20 302 килограмма, это близко к пределу возможностей ракеты, которая может выводить до 22,4 тонны на орбиту высотой 200 километров.

На внешней поверхности модуля установлен европейский манипулятор ERA. Внутри — баки с водой, элементы систем терморегуляции, поручни для выходов в открытый космос, кабели. Модуль отчасти играет роль грузового корабля — ту, для которой создавались предки МЛМа, корабли ТКС.

Контейнер с грузами, которые отправятся на МКС внутри модуля МЛМ: это емкости с водой, элементы манипулятора ERA, поручни для установки на внешней поверхности модуля, вентиляторы системы терморегуляции, кабели

«Наука» станет третьим — и предпоследним российским добавлением к МКС.

Два других больших модуля: «Заря» и «Звезда» улетели на орбиту еще в 1998 и 2000 году, для их доставки потребовались два пуска ракет «Протон». Два модуля поменьше, стыковочный «Пирс» и малый исследовательский модуль (МИМ) «Поиск» были запущены в 2001 и в 2009-м, их привезли модифицированные грузовые корабли «Прогресс». Наконец, пятый российский модуль, «Рассвет», добрался к МКС в грузовом отсеке шаттла «Атлантис» 11 лет назад.

В первоначальных планах МКС никакой «Науки» не предусматривалось. Предполагалось, что Россия установит два больших исследовательских модуля и научно-энергетическую платформу с большими солнечными батареями. Потом место двух научно-исследовательских модулей в планах занял один-единственный — собственно, «Наука», а место научно-энергетической платформы — два научно-энергетических модуля, НЭМ. Однако НЭМы к МКС, скорее всего, уже не полетят — недостроенный модуль теперь планируется сделать базовым элементом национальной российской станции.

Отчасти «Наука» уже давно на МКС: еще 11 лет назад на станцию доставили несколько ее элементов, в том числе шлюзовую камеру и радиатор системы охлаждения. В мае 2010 года их привез шаттл «Атлантис» вместе с «Рассветом». Сейчас и шлюз, и радиатор, а также запасной локоть манипулятора ERA и переносное рабочее место для работы снаружи станции ждут своего часа на внешней поверхности станции.

Красным обозначены шлюзовая камера и панели радиаторов системы охлаждения, которые уже есть на МКС

Модуль «Рассвет» с элементами МЛМа.

После «Науки» к станции отправится уже последний российский элемент — узловой модуль УМ, который полетит к МКС на «голове» модифицированного «Прогресса-М-УМ». Но сначала в октябре к надирному стыковочному узлу с МИМ-2 перестыкуется грузовой корабль «Прогресс МС-17». На пассивный гибридный стыковочный узел «Науки» установлен временный адаптер, позволяющий причаливать к модулю пилотируемым кораблям «Союз» и грузовым «Прогрессам» (диаметр шпангоута кораблей меньше чем у УМ). Перед прилетом узлового модуля «Причал» «Прогресс МС-17» отстыкуется вместе с адаптером.
МЛМ и УМ могут стать последними элементами МКС вообще — если не сбудутся планы компании Axiom Space добавить к станции четыре частных модуля, два из которых уже заказаны в Европе.

Путешествие «Науки» к станции будет долгим: оно начнется вечером в среду, 21 июля и продлится почти восемь суток. За это время произойдет множество событий, не о всех них у нас есть точная информация, поэтому в некоторых случаях мы будем использовать данные о полете близнеца МЛМа — модуля «Заря».

Запуск и вывод на орбиту: Трехступенчатая ракета «Протон-М» с модулем МЛМ под обтекателем стартует в 17:58:21 по московскому времени с 39-й пусковой установки 200-й площадки космодрома «Байконур». Отсюда же в свое время взлетели базовый блок станции «Мир» и три других ее модуля, советские «Венеры» и «Веги», зонды «Марс-96» и «ЭкзоМарс».

Космодром Байконур, 81-я и 200-я площадки с пусковыми установками для “Протонов” в верхнем левом углу

Первая ступень проработает примерно 120 секунд и отделится от носителя на высоте около 43-44 километров, после чего запустится вторая ступень. Ракета в этот момент наберет скорость 1,5 километра в секунду. Где-то на 180-й секунде полета на высоте 78 километров отделятся створки головного обтекателя.

Вторая ступень закончит работать на 330 секунде полета. Ракета в этот момент будет на высоте 138 километров, а скорость ее достигнет 4,4 километра в секунду.

Третья ступень проработает до 580-й секунды и выключится на высоте примерно 190 километров. Скорость ракеты достигнет 7,5 километра в секунду. На этом миссия «Протона» закончится, МЛМ отделится от него и отправится в самостоятельный полет. Примерно на 700-800 секунде полета, это было в случае с «Зарей», должны раскрыться солнечные батареи, включиться система управления и ориентации.

В этот момент модуль должен оказаться на эллиптической орбите с перигеем 190 километров, апогеем 350,1 километра и наклонением 51,6 градуса. После этого ему предстоит самостоятельно добраться до МКС, которая находится круговой орбите высотой 400 километров.

Путешествие на МКС: Дальше «Наука» полетит уже на своих маршевых двигателях — у модуля их два, они работают на топливной паре несимметричный диметилгидразин—тетраоксид азота.

Главная сложность на этом этапе полета состоит в том, что модулю нужно не только добраться до нужной орбиты, но еще и попасть в ту точку, где находится МКС.

Правила маневрирования на околоземной орбите крайне контринтуитивны: например, если вы попробуете догнать другой космический аппарат, который находится на той же орбите, привычным для земли методом — «выжав газ», то есть включив двигатель, то вы добьетесь прямо противоположного результата. После включения двигателя вы, во-первых, перейдете на более высокую орбиту — чем выше скорость аппарата, тем выше апогей орбиты. Во-вторых, вы начнете отставать от вашей цели, поскольку, чем выше орбита, тем длиннее период обращения.

Если же «тормозить», то ваша орбита, наоборот, снизится, но двигаться при этом вы будете быстрее, чем ваша цель, оставшаяся на более высокой орбите — поскольку на более низкой орбите период обращения короче. Когда корабли отходят от МКС и выдают тормозной импульс, они уходят ниже и при этом опережают станцию.

Задача свести в одной точке два объекта — МЛМ и МКС — крайне непроста, полет продлится больше недели. Причем это еще довольно быстро: «Звезда» в 2000 году летела к МКС две недели.

Для того, чтобы два корабля встретились на орбите, должны совпадать три параметра: их плоскость орбиты (одинаковый угол относительно экватора), высота и угол географической долготы. Как только это случится, их относительная скорость станет близка к нулю.

После выведения на орбиту высота апогея МЛМ будет 350,1 километра, перигея 190 километров, а наклонение к плоскости экватора 51,6 градуса — как у МКС. ЦУПу нужно будет не только поднять высоту орбиты модуля примерно до 420 километров, где находится станция, и сблизить «Науку» с МКС при помощи маневров.

МЛМ будет включать свои маршевые двигатели четыре раза. Первое включение поднимет апогей и сделает орбиту модуля эллиптической. Второе поднимет уже перигей, и снова сделает орбиту круговой. Это выведет «Науку» на временную фазирующую орбиту. На этой орбите модуль должен дождаться момента, когда фазовый угол — угол между модулем и МКС — достигнет нужного значения. После этого двигатели включат еще дважды, чтобы вывести «Науку» точно к станции и перейти к стыковке.

Схема выведения МЛМ

Восемь суток на фазирование не только сэкономят топливо, но и позволят проверить бортовые системы МЛМ в автономном полете, чтобы гарантировать безопасность МКС и дать разрешение на отстыковку от станции «Прогресса» с «Пирсом» (о том, зачем это нужно, расскажем ниже).
Стыковка в автоматическом режиме запланирована на 29 июля 2021 года в 16:26 по московскому времени. Российские космонавты (Олег Новицкий и Пётр Дубров) будут контролировать этот процесс из служебного модуля «Звезда», чтобы в случае нештатной ситуации взять управление стыковкой на себя в телеоператорном режиме управления (ТОРУ).

Тем временем на МКС

Сейчас «Науке» некуда пристыковаться: предназначенный для него надирный стыковочный узел «Звезды» занят модулем «Пирс».

«Пирс» освободит это место через два дня после старта «Науки» с Земли. Его отстыкуют при помощи грузового корабля «Прогресс МС-16». Но прежде чем это произойдет, МЛМ должен успешно стартовать и пройти проверки в автономном полете. Только убедившись, что с модулем все в порядке, ЦУП даст команду на отсоединение «Пирса» (в противном случае, если МЛМ не пристыкуется, российский сегмент лишится стыковочного узла для транспортных кораблей). Примерно через четыре часа корабль и модуль (уже получившие прозвища «Герасим» и «Муму») сойдут с орбиты и рухнут в Тихий океан.

Так «Пирс» станет первым модулем МКС, вышедшим из состава станции.

Российский сегмент МКС: в центральной части внизу — «Пирс» с пристыкованным к нему «Прогрессом»

В рамках подготовки к замене «Пирса» на «Науку» космонавтам пришлось переделать массу дел: два раза выйти в открытый космос, чтобы переключить кабели с «Пирса» на МИМ-1, вынести с модуля оборудование, перенастроить систему управления стыковкой, и отключить кабели и трубопроводы внутри станции. Также важно было убедиться, что копия «Пирса», модуль «Поиск», позволит выходить космонавтам в открытый космос без замечаний, чтобы работа на станции продолжалась в штатном режиме.

Зоны падения «Пирса» и «Прогресса»

После отстыковки «Пирса» космонавтам предстоит убедиться, что стыковочный узел к прилету «Науки» готов, и, возможно, срочно выйти в открытый космос, если потребуется, например, его почистить.

Прибытие и обустройство

После стыковки новый модуль нужно будет подключить ко всем системам станции, разобрать и установить оборудование. Предполагается, что космонавтам потребуется примерно восемь раз выйти в открытый космос для того, чтобы подключить кабели систем электропитания и связи, «распаковать» и подготовить к работе европейский манипулятор ERA, установить телекамеры и поручни для работы на внешней поверхности модуля.

Российский сегмент МКС сразу после прибытия «Науки»

Самую заметную часть работы предстоит сделать с помощью ERA: манипулятор должен будет снять с «Рассвета» шлюзовую камеру, которая ждала этого момента 11 лет, и пристыковать ее к «Науке». В дальнейшем ERA и шлюзовая камера позволят сократить количество выходов космонавтов в открытый космос — научные приборы экипаж будет устанавливать снаружи МЛМ на специальные рабочие места манипулятром из ШК.

Манипулятор ERA переносит шлюзовую камеру

Кроме того, с помощью манипулятора предстоит снять с того же «Рассвета» панели системы охлаждения и установить его на корпус МЛМ. Все эти операции тоже потребуют выходов в открытый космос, многочисленных настроек и подключений.

Внутри шлюзовой камеры находится выдвижная платформа для аппаратуры. Манипулятор сможет снимать с этой платформы приборы и устанавливать на внешней поверхности МЛМ, избавив космонавтов от необходимости выходить для этого в открытый космос

На летные испытания модуля отведено 12 месяцев с момента пуска — только год спустя МЛМ будет считаться официально введенным в эксплуатацию. «Наука» станет четвертым большим научным модулем МКС наравне с американским «Дестини», европейским «Коламбус» и японским «Кибо».

Источник