Космический корабль челнок. История разработки системы "спейс шаттл"

Для мелких работ при создании плат часто необходима дрель. Однако использовать большие шуруповерты неудобно, поэтому многие делают мини-дрель своими руками. Поскольку средняя стоимость мини-дрели довольно высока, и встречается такой инструмент в продаже достаточно редко, имеет смысл сделать его самостоятельно из подручных материалов. Грамотно собранные самоделки позволяют решать все поставленные задачи не хуже покупных изделий. Порывшись в старых запасах, довольно легко можно отыскать ненужные движки от различных бытовых приборов или игрушек. Все остальные необходимые для работы детали также можно найти среди старых вещей. Собранная из хлама самодельная дрель не сможет похвастать изящным видом, но возложенные на нее задачи выполнять будет. О том, как и из чего изготовить мини-дрель своими руками, рассказано ниже.

Самодельный инструмент мини-дрель отлично подходит для выполнения мелких работ.

Движок из автомагнитолы: сбор материалов

Поскольку основной необходимой деталью является электродвигатель, то разделы будут нормироваться исходя из того, какой и где двигатель добыт. В данном разделе рассмотрен вариант изготовления дрели из моторчика автомобильной магнитолы. Для этих целей подойдет как относительно новая CD-магнитола, так и старая кассетная.

Ввиду того, что в магнитолах стоят двигатели постоянного тока, для них необходим блок питания или автономный источник энергии (типа батареек). Поэтому для изготовления блока питания необходимо иметь следующие материалы:

Схема сборки мини дрели.

1. Трансформатор напряжения понижающий (220/(3-25) Вольт).
2. 4 диода для диодного моста (подбираются под мощность движка).
3. Регулятор напряжения.
4. 2 конденсатора на 100 мкФ.
5. 2 резистора, один из которых переменного сопротивления.

Найти схему примитивного блока питания в специализированной литературе не составит особого труда, поэтому подробно на ней останавливаться не стоит. При этом следует подбирать напряжение регулятором так, чтобы на движок подавалось номинальное напряжение. Несмотря на то, что движок постоянного тока из старого плеера, CD-проигрывателя или магнитолы и может работать почти при трехкратном повышении напряжения, делать этого не рекомендуется.

Другой важный момент заключается в подборе материала для корпуса. Здесь может быть что угодно: металлический цилиндрический корпус от фонаря, пустая емкость из-под дезодоранта, возможно использование труб с небольшим условным проходом (подбирается исходя из диаметра двигателя) или любых других подручных материалов. При этом наиболее удачным для дрели считается корпус от фонаря, поскольку в нем уже размещается отделение с элементами питания (батарейками), а для работы надо просто подключить двигатель к точкам вывода.

Следующей важной деталью, которую нужно раздобыть, является цанга (зажим) для сверл. Ее можно демонтировать с часовых отверток или приобрести в магазине. Последнее гораздо проще, однако следует помнить, что они менее живучи и вам придется ее периодически менять. Еще один момент — независимо от того, где будет взята цанга, необходимо продумать ее крепление к дрели. Поскольку она должна свободно вращаться на механизме, закрепить ее будет задачей не из простых. Здесь покупная цанга будет иметь некоторое преимущество перед вырезанной из какого-либо инструмента, поскольку имеет заранее выполненную систему крепления. Однако последняя на большинстве моделей выполнена неудачно.

После сбора всех материалов можно приступать к изготовлению дрели.

Вернуться к оглавлению

Движок из автомагнитолы: сборка

После того как материалы собраны, необходимо разжиться паяльником, припоем, канифолью и проводами. Это необходимо для подключения дрели. Также рекомендуется найти или приобрести клей для более надежной фиксации элементов дрели.

Вначале следует припаять провода к выводам электродвигателя. Длину проводов желательно сделать сантиметров 5 для обеспечения возможного смещения двигателя в процессе работы из-за вибрации.

Следующим этапом в цангу вставляют сверло и фиксируют его. Особенно это актуально, если замена сверла в цанге после установки на вал двигателя будет затруднена или невозможна. Обычно двигатели от автомагнитол имеют диаметр вала от 1,5 до 2,5 мм, поэтому крепежное отверстие в цанге должно находиться в этих пределах. Если будут люфты при креплении, то дрель будет вибрировать в процессе работы, что может вызвать смещение сверла и, как результат, отверстие в ненужном месте. Устранить вибрацию в процессе работы будет довольно сложно.

Далее готовую конструкцию следует установить в выбранный корпус и закрепить там. Для надежности крепежа можно использовать клей, при этом рекомендуется осуществлять точечное нанесение клея на поверхности корпуса или двигателя.

Важный момент. В процессе монтажа необходимо предусмотреть смену полярности на вводах двигателя. Сделать это можно либо проводами при подключении к блоку питания, либо развернуть сам элемент питания (если используются батарейки). Наиболее удобно и быстро второй вариант реализуется в случае, если корпусом дрели является корпус от фонаря. Смена полярности необходима для реверса двигателя, это может понадобиться для извлечения сверла.

Если в процессе работы появляются вибрации, то от них следует избавиться. Для этого можно использовать подручные материалы, которые применяют в качестве прокладки между электродвигателем и корпусом. Их монтаж следует осуществлять на клей для избегания их смещения или выпадения. Для надежной фиксации двигателя в корпусе рекомендуется применять стеклотекстолит. Проще всего достать кусочки стеклотекстолита из коробки из-под диска (той, которая прозрачная), при этом следует аккуратно выпиливать кусочки нужных размеров.

Как видно из приведенного выше описания, технология изготовления самодельной маломощной дрели достаточно проста и производится быстро при наличии всех необходимых элементов. Главным недостатком такой дрели станет использование тонких сверл, которые могут сломаться или застрять в рассверливаемой поверхности.

Иногда возникает необходимость просверлить несколько маленьких отверстий, и для этого можно сделать мини-дрель своими руками.

Разумеется, готовый инструмент есть в продаже в магазинах строительной техники, однако его стоимость довольно высока.

В то же время самодельная мини-дрель из подручных материалов обойдется на порядок дешевле, да и сам процесс сборки инструмента своими руками доставит удовольствие.

Полученная минидрель с легкостью сможет сверлить небольшие отверстия в древесине, пластике или текстолите для печатных плат.

Простые мини-дрели

Многие люди, которые не хотят выкладывать значительную сумму денег за готовый инструмент, часто спрашивают, как сделать мини-дрель своими руками.

Можно изготовить механическую маленькую дрель самостоятельно, используя старую катушку для удочки.

Для этого нужно с катушки убрать шпулю (сердечник в виде цилиндра, на который наматывается леска) и обрезать торчащую металлическую ось до нужного размера. Затем к выступающему штоку нужно приклеить старый патрон от обычной дрели или цангу.

Цанга представляет собой приспособление для зажима в небольшом патроне деталей круглой формы, в этом случае зажимать нужно будет сверло.

Прикрепить цангу к оси катушки можно при помощи холодной сварки или термоклея. После того как клей или сварка высохнут, в цангу можно вставлять маленькое сверло и приступать к работе.

Крутя ручку катушки, механизм придает вращение цанге со сверлом, тем самым получаются отверстия в нужном материале.

Нужно учитывать, что держать полученную мини-дрель нужно строго перпендикулярно просверливаемой поверхности, в противном случае есть риск сломать сверло. Сильно давить на инструмент тоже не рекомендуется.

Сделать своими руками мини-дрель еще можно, используя старый моторчик от проигрывателя компакт-дисков.

Мощный инструмент сделать не получится, поскольку моторчику нужно всего лишь шесть вольт для работы.

Чтобы запустить двигатель, нужен либо подходящий блок питания, либо батарейка (или несколько более маленьких). Цангу нужно прикрепить к валу моторчика при помощи холодной сварки или клея.

Нужно отметить, что диаметр вала моторчика обычно составляет 1,5 миллиметра. Иногда встречаются моторчики с диаметром вала 2,3 миллиметра.

Этот размер нужно учитывать при выборе цанги, поскольку вал должен входить в отверстие плотно, без зазоров. В противном случае при сверлении будут вибрации, которые рано или поздно выведут механизм из строя.

После того как цангу одели на вал, нужно прикрепить к моторчику провода, которые будут идти к источнику напряжения. Провода лучше всего припаять, что улучшит прочность крепления.

Затем можно вставить в цангу сверло и начать работу. Моторчик может начать крутиться в противоположную (не ту, что нужно) сторону, в этом случае необходимо поменять провода местами, иначе никакого сверления не будет.

По такому же принципу можно собрать мини-дрель своими руками, используя моторчики от других электроприборов.

При использовании моторчика от маленькой стиральной машинки мини-дрель получится более мощной, и в нее можно будет вставлять сверла большего диаметра.

Еще неплохим вариантом будет моторчик от электрической бритвы, неисправного шуруповерта, принтера или вентилятора.

Мини-дрель можно оставить как есть, и она будет справляться со своими функциями, а можно поместить моторчик и цангу в пластиковый корпус, таким образом держать инструмент будет гораздо удобнее.

Мини-дрель в различных корпусах

Мини-дрелью будет гораздо удобнее работать, если поместить мотор и цангу в какой-либо корпус. Для этого подойдет пластиковый корпус от антиперспиранта, например.

Преимуществом использования пластикового корпуса является возможность прикрепить к маленькой дрели кнопку включения/выключения, сделав тем самым инструмент еще более удобным в использовании.

Для изготовления такого инструмента в корпус нужно поместить моторчик и цангу. В крышке антиперспиранта необходимо сделать отверстие для сверла или верхней части цанги (в зависимости от размеров корпуса).

Для большего удобства провода от моторчика можно припаять к отдельному разъему и вывести его через днище корпуса.

Это дает возможность хранить инструмент не подключенным все время к батарейкам или блоку питания. Кнопку для включения/выключения мини-дрели можно вынуть из старого удлинителя, подключить к проводам и вывести на корпус антиперспиранта.

Чтобы устройство внутри корпуса не болталось, его можно закрепить при помощи пластилина или термоклея.

Таким образом, получается удобная небольшая дрель с кнопкой, которой гораздо удобнее работать, чем просто держа в руках моторчик с цангой.

Для изготовления мини-дрели еще можно использовать свой старый фен. Более удобным будет бытовой прибор продолговатой формы без ручки.

Принцип сборки инструмента точно такой же – оголяется вал двигателя, на него одевается цанга или старый патрон от дрели, и можно сверлить отверстия. По такой же схеме собирается мини-дрель из старого блендера.

Более удобным вариантом для сборки мини-дрели своими руками будет использование клеевого пистолета.

Он уже имеет в своем корпусе удобную рукоятку, мотор и провод питания от электросети. Необходимо убрать переднюю часть пистолета и прикрепить к мотору патрон.

Клеевые пистолеты бывают довольно мощными, что дает возможность использовать сверла большего диаметра.

Рукоятка позволяет удобно держать инструмент в руках, выставляя сверло перпендикулярно поверхности.

Таким образом, своими руками можно собрать менее мощный аналог шуруповерта, который вполне может использоваться не только вместо отвертки, но и как мини-дрель.

Фантазия народных умельцев бесконечна, и существует множество способов, как можно изготовить удобную мини-дрель своими руками.

Существует вариант поместить мотор и цангу в обычную пластиковую бутылку небольшой емкости.

Но одним из самых оригинальных вариантов является использование старой зубной щетки с моторчиком.

Для изготовления инструмента нужно убрать щетину и оголить вал моторчика, затем по вышеописанной схеме на него одевается цанга, и мини-дрель готова.

Оригинальностью отличается использование в качестве корпуса для маленькой дрели шариковой ручки, но мощность такого устройства крайне мала.

Мини-дрель можно приобрести в строительном магазине, но ее стоимость заставляет многих импровизировать и собирать инструмент из подсобных деталей.

Для изготовления мини-дрели понадобится маломощный моторчик, который можно взять в каком-либо электрическом бытовом приборе, старый патрон от дрели или цанга, которую можно очень дешево купить, провода, термоклей и источник питания.

Если позволяет свободное время и хочется иметь более удобный инструмент, то можно поместить мини-дрель в какой-то пластиковый корпус, установить кнопку включения/выключения.

Предметов для использования в качестве корпуса огромное множество, что позволяет собрать удобную мини-дрель своими руками с легкостью.

Для мелких работ, в частности, изготовления электрических микросхем нужна дрель. Обыкновенная электрическая дрель не годится. Известно, что масса нужной и полезной инструментальной оснастки для домашней мастерской можно просто создать собственными руками. Одной из этих любопытных самоделок является мини-дрель.

Покопавшись в старых припасах, довольно просто можно найти моторчики от всевозможных бытовых электроприборов либо игрушек. Все другие нужные для деятельности элементы также можно отыскать в числе старых предметов.

Сфера применения

Мини-дрель широко используется для выполнения разных задач.

• Создание отверстий в пластике, платах для микросхем и иных предметах . Разумеется, толстое железо приспособление просверлить не сможет, но чтобы проделать отверстие в листе толщиной до одного миллиметра, силенок хватит.
• Завинчивание и отвинчивание винтов с маленькой шляпой и резьбой . Подобный крепеж попадается главным образом на автоматах (выключатели), щитах электрической проводки, в оргтехнике, а также в маломощных электрических двигателях небольшого размера.
• Оснащенная специальными насадками, она может употребляться в роли гравера либо шлифмашины , для этого в ее патрон ставятся шаровидные насадки с шероховатой рабочей плоскостью. В ходе вращения насадка обрабатывает деталь либо наносит необходимый рисунок.

Чтобы улучшить результат и не перегревать поверхность, желательно применять масляную эмульсию, сводящую к минимуму силу трения.

Это основные сферы, где практикуется мини-дрель, но, помимо них, обширное применение она обрела в быту, к примеру, для обработки (зачистки) двух склеиваемых предметов из пластмассы либо стекла . При подготовке стыков оба изделия зачищаются, после этого поверхности подгоняются так, чтобы куски вплотную примыкали друг к дружке.

Из чего изготовить?

Вариантов исполнения мини-дрели, изготовленной собственными руками, может иметься несколько. Порыв вашего воображения сдерживается исключительно наличием необходимых компонентов. Оптимальной считается портативная дрель , сделанная своими руками из двигателя от электробытовой техники. Можно применять двигатели от самых разных приборов.

Перечислим некоторые из них.

• Фен . Такой вариант будет лучшим, поскольку ресурса мотора от фена вполне хватит для того, чтобы дрель имела возможность осуществлять все свои базовые задачи. Предельное количество оборотов в минуту данного мотора составляет 1500-1800.

• Аудиомагнитофон . Ввиду того что мощность мотора аудиомагнитофона крайне мала, единственное, что может выйти из этой задумки – дрель для плат. Электропитание моторчика происходит от 6 вольт, а это означает, что вам будет необходимо найти подходящий зарядник либо батарейку.

• Катушки от удочки . Маленькая дрель может быть сделана из простой катушки для уды. Ее конструкция будет употребляться в роли двигателя, и путем ручного вращения приводить в работу патрон со сверлом. Плюсом такого метода является легкость создания и отсутствие потребности в питании от батареи либо электрической сети.

• Игрушки на радиоуправлении . Мощность движка зависит от изготовителя. Китайский ширпотреб в основном оборудован слабыми моторами. Образцы знаменитых торговых марок, к примеру, WLToys, Maverick либо General Silicone оборудованы высококачественными, прочными и, самое важное, сильными моторами.

Собранная на этой основе мини-дрель станет просто «летать».

• Из блендера , покрывающегося пылью где-то в закромах, можно также изготовить такое полезное приспособление, как мини-дрель либо гравер.

Поскольку нам не придется «изобретать колесо», так как у блендера уже имеются собственные корпус и электродвигатель, мы сделали отдельное описание изготовления из данного прибора дрели в домашних условиях.

Итак, нам понадобятся:

• кожух и электромотор от блендера;
• цанговый патрон для дрели (следует купить в магазине стройматериалов);
• переключатель либо кнопочка.

Схема создания нашей самоделки следующая:

• разбираем корпус блендера;
• вставляем в корпус переключатель, затем подсоединяем его к электрическому двигателю;
• теперь нам нужен цанговый патрон, насаживаем его на ось мотора;
• в кожухе проделываем отверстие под размер приспособления для зажима;
• собираем кожух, и наша самодельная мини-дрель готова к эксплуатации;
• в приспособление для зажима устанавливаем сверло либо насадку для гравера и используем.

Необходимо отметить, что электрический двигатель блендера не предназначен для долгосрочной работы, в связи с этим его нужно время от времени выключать, чтобы он не перегрелся.

Однако подобного устройства вполне хватает, чтобы осуществлять простую работу, к примеру, сверлить в платах отверстия либо выполнять гравировку деталей.

Зажимной механизм

Следующий важный компонент устройства – патрон, применяемый для удерживания сверла. Чтобы изготовить приспособление для зажима, необходимо заранее приобрести цанговый патрон . Он являет собой зажимное устройство, способное крепко держать предметы цилиндрической формы. Закрепив сверло в цанговом патроне и сильно зажав его на оси мотора, надо всего лишь подключить к мотору устройство питания либо батарейки.

Подобный упрощенный вариант мини-дрели уже способен просверливать отверстия.

Впрочем, удерживать «обнаженный» мотор в руках дискомфортно, да и мини-дрель смотрится малопривлекательно. Чтобы довести начатое до финиша, понадобятся оболочка и отдельные компоненты управления.

Варианты оболочки

Если ради того, чтобы сделать приспособление для зажима, будет необходимо зайти на Aliexpress либо иной похожий портал в поиске цангового патрона, с кожухом все значительно легче. Для его создания сгодится хлам, которое по обыкновению выбрасывается.

Разберем несколько вариаций.

• Флакон от дезодоранта-антиперспиранта . Отдельные емкости из пластика безупречно подходят по габаритам под мотор от аудиомагнитофона либо проигрывателя компакт–дисков. В ситуации, когда двигатель немного больше по габаритам, следует вставить его с незначительной натяжкой. В крышке флакона от антиперспиранта надо прорезать отверстие для выведения цангового патрона. Для большей практичности в самом низу можно поставить гнездо для подсоединения источника питания, а с боковой стороны кнопочку включения/отключения. Это дает возможность держать дрель в стороне от блока.

• Патрон для присоединения ламп накаливания . Вариант, конечно, малоприменимый – проделать отверстие в таком крепком пластике не выйдет, следовательно, кнопочку включения нужно будет закрепить на оболочке посредством клея.

Заднюю крышку можно изготовить из емкости из-под мыльных пузырей.

«Шаттл» и «Буран»

Когда смотришь фотографии крылатых космических кораблей «Бурана» и «Шаттла» , то может сложиться впечатление, что они вполне идентичны. По крайней мере принципиальных различий будто бы и не должно быть. Несмотря на внешнюю схожесть, эти две космические системы всё же отличаются в корне.

«Шаттл»

«Шаттл» — многоразовый транспортный космический корабль (МТКК). Корабль имеет три жидкостных ракетных двигателя (ЖРД), работающих на водороде. Окислитель- жидкий кислород. Для совершения выхода на околоземную орбиту требуется огромное количество топлива и окислителя. Поэтому топливный бак является самым большим элементом системы «Спейс Шаттл». Космический корабль располагается на этом огромном баке и соединен с ним системой трубопроводов по которым подаётся топливо и окислитель на двигатели «Шаттла».

И всё равно, трех мощных двигателей крылатого корабля не хватает для выхода в космос. К центральному баку системы крепятся два твердотопливных ускорителя — самых мощных ракет в истории человечества на сегодняшний день. Наибольшая мощность необходима именно при старте, чтобы сдвинуть многотонный корабль и поднять его на первые четыре с половиной десятка километров. Твердотопливные ракетные ускорители берут на себя 83% нагрузки.

Взлетает очередной «Шаттл»

На высоте 45 км твердотопливные ускорители выработав все топливо отделяются от корабля и на парашютах приводняются в океане. Дальше, до высоты 113 км, «шаттл» поднимается с помощью трех ЖРД. После отделения бака, корабль летит еще 90 секунд по инерции и затем, на короткое время, включаются два двигателя орбитального маневрирования, работающие на самовоспламеняющемся топливе. И «шаттл» выходит на рабочую орбиту. А бак входит в атмосферу, где и сгорает. Отдельные его части падают в океан.

Отделение твердотопливных ускорителей

Двигатели орбитального маневрирования предназначены, как можно понять из их названия, для различных маневров в космосе: для изменения параметров орбиты, для причаливания к МКС или к другим космическим аппаратам находящихся на околоземной орбите. Так «шаттлы» несколько раз наведывались к орбитальному телескопу «Хаббл» для проведения сервисного обслуживания.

И, наконец, эти двигатели служат для создания тормозного импульса при возвращении на Землю.

Орбитальная ступень выполнена по аэродинамической схеме моноплана-бесхвостки с низкорасположенным дельтавидным крылом с двойной стреловидностью передней кромки и с вертикальным оперением обычной схемы. Для управления в атмосфере используются двухсекционный руль направления на киле (здесь же воздушный тормоз), элевоны на задней кромке крыла и балансировочный щиток под хвостовой частью фюзеляжа. Шасси убирающееся, трёхстоечное, с носовым колесом.

Длина 37,24 м, размах крыла 23,79 м, высота 17,27 м. «Сухой» вес аппарата около 68 т, взлётный - от 85 до 114 т (в зависимости от задачи и полезной нагрузки), посадочный с возвращаемым грузом на борту - 84,26 т.

Важнейшей особенностью конструкции планера является его теплозащита.

В самых теплонапряженных местах (расчётная температура до 1430º С) применен многослойный углерод-углеродный композит. Таких мест немного, это в основном носок фюзеляжа и передняя кромка крыла. Нижняя поверхность всего аппарата (разогрев от 650 до 1260º С) покрыта плитками из материала на основе кварцевого волокна. Верхняя и боковые поверхности частично защищаются плитками низкотемпературной изоляции - там, где температура составляет 315-650º С; в остальных местах, где температура не превышает 370º С, используется войлочный материал, покрытый силиконовой резиной.

Общий вес теплозащиты всех четырёх типов составляет 7164 кг.

Орбитальная ступень имеет двухпалубную кабину для семи астронавтов.

Верхняя палуба кабины шаттла

В случае расширенной программы полёта или при выполнении спасательных операций на борту шатла может находиться до десяти человек. В кабине - органы управления полётом, рабочие и спальные места, кухня, кладовая, санитарный отсек, шлюзовая камера, посты управления операциями и полезной нагрузкой, другое оборудование. Общий герметизированный объём кабины - 75 куб. м, система жизнеобеспечения поддерживает в нем давление 760 мм рт. ст. и температуру в диапазоне 18,3 - 26,6º С.

Эта система выполнена в открытом варианте, то есть без использования регенерации воздуха и воды. Такой выбор обусловлен тем, что продолжительность полётов шаттла была задана в семь суток, с возможностью её доведения до 30 суток при использовании дополнительных средств. При такой незначительной автономности установка аппаратуры регенерации означала бы неоправданное увеличение веса, потребляемой мощности и сложности бортового оборудования.

Запаса сжатых газов хватает на восстановления нормальной атмосферы в кабине в случае одной полной разгерметизации или на поддержание в ней давления 42,5 мм рт. ст. в течение 165 минут при образовании небольшого отверстия в корпусе вскоре после старта.

Грузовой отсек размерами 18,3 х 4,6 м и объемом 339,8 куб. м снабжен «трёхколенным» манипулятором длиной 15,3 м. При открытии створок отсека вместе с ними поворачиваются в рабочее положение радиаторы системы охлаждения. Отражательная способность панелей радиаторов такова, что они остаются холодными, даже когда на них светит Солнце.

Что может «Спейс шаттл» и как он летает

Если представить себе систему в собранном виде, летящую горизонтально, мы увидим внешний топливный бак в качестве её центрального элемента; к нему сверху пристыкован орбитер, а по бокам - ускорители. Полная длина системы равна 56,1 м, а высота - 23,34 м. Габаритная ширина определяется размахом крыла орбитальной ступени, то есть составляет 23,79 м. Максимальная стартовая масса - около 2 041 000 кг.

О величине полезного груза столь однозначно говорить нельзя, так как она зависит от параметров целевой орбиты и от точки старта корабля. Приведем три варианта. Система «Спейс шаттл» способна выводить:

29 500 кг при пуске на восток с мыса Канаверал (Флорида, восточное побережье) на орбиту высотой 185 км и наклонением 28º;

11 300 кг при пуске из Центра космических полётов им. Кеннеди на орбиту высотой 500 км и наклонением 55º;

14 500 кг при пуске с базы ВВС «Ванденберг» (Калифорния, западное побережье) на приполярную орбиту высотой 185 км.

Для шаттлов были оборудованы две посадочные полосы. Если шаттл садился вдали от космодрома, домой возвращался верхом на Боинге-747

Боинг-747 везет шаттл на космодром

Всего было построено пять шаттлов (два из них погибли в катастрофах) и один прототип.

При разработке предусматривалось, что шаттлы будут совершать по 24 старта в год, и каждый из них совершит до 100 полётов в космос. На практике же они использовались значительно меньше — к закрытию программы летом 2011 года было произведено 135 пусков, из них «Дискавери» — 39, «Атлантис» — 33, «Колумбия» — 28, «Индевор» — 25, «Челленджер» — 10.

Экипаж шаттла состоит из двух астронавтов — командира и пилота. Наибольший экипаж шаттла — восемь астронавтов («Challenger», 1985 год).

Советская реакция на создание «Шаттла»

На руководителей СССР разработка «шаттла» произвела большое впечатление. Посчитали, что американцы разрабатывают орбитальный бомбардировщик вооруженный ракетами «космос — земля». Огромные размеры «шаттла» и его возможность возвращать на Землю груз до 14,5 тонн были истолкованы как явная угроза похищения советских спутников и даже советских военных космических станций типа «Алмаз», которые летали в космосе под названием «Салют». Эти оценки были ошибочными, так как США еще в 1962 году отказались от идеи космического бомбардировщика в связи с успешным развитием атомного подводного флота и баллистических ракет наземного базирования.

«Союз» мог легко поместиться в грузовом отсеке «Шаттла»

Советские эксперты не могли понять зачем нужны 60 запусков «шаттлов» в год — один запуск в неделю! Откуда должны были взяться множество космических спутников и станций для которых необходим будет «Шаттл»? Советские люди, живущие в рамках другой экономической системы, не могли даже себе представить, что руководством НАСА, усиленно проталкивающим новую космическую программу в правительстве и конгрессе, руководил страх остаться без работы. Лунная программа близилась к завершению и тысячи высококвалифицированных специалистов оказывались не у дел. И, самое главное, перед уважаемыми и очень хорошо оплачиваемыми руководителям НАСА возникала неутешительная перспектива расставания с обжитыми кабинетами.

Поэтому было подготовлено экономическое обоснование о большой финансовой выгоде многоразовых транспортных космических кораблей в случае отказа от одноразовых ракет. Но для советских людей было абсолютно непонятно, что президент и конгресс могут тратить общенациональные средства только с большой оглядкой на мнение своих избирателей. В связи с чем в СССР воцарилось мнение, что американцы создают новый КК под какие-то будущие непонятные задачи, скорее всего военные.

Многоразовый космический корабль «Буран»

В Советском Союзе первоначально планировалось создать усовершенствованную копию «Шаттла» — орбитальный самолет ОС-120, весом в 120 тонн.(Американский челнок весил 110 тонн при полной загрузке) .В отличие от «Шаттла» предполагалось снабдить «Буран» катапультируемой кабиной для двух пилотов и турбореактивными двигателями для посадки на аэродроме.

На почти полном копировании «шаттла» настаивало руководство вооруженных сил СССР. Советская разведка сумела к этому времени добыть много информации по американскому КК. Но оказалось не все так просто. Отечественные водородно-кислородные ЖРД оказались большими по размеру и более тяжелыми, чем американские. К тому же по мощности они уступали заокеанским. Поэтому вместо трех ЖРД надо было устанавливать четыре. Но на орбитальном самолете для четырех маршевых двигателей места просто не было.

У «шаттла» 83 % нагрузки на старте несли два твердотопливных ускорителя. В Советском Союзе таких мощных твердотопливных ракет разработать не удалось. Ракеты подобного типа использовались в качестве баллистических носителей ядерных зарядов морского и наземного базирования. Но они не дотягивали до нужной мощности очень и очень много. Поэтому у советских конструкторов была единственная возможность — использовать в качестве ускорителей жидкостные ракеты. По программе «Энергия-Буран» были созданы очень удачные керосино-кислородные РД-170, которые и послужили альтернативой твердотопливным ускорителям.

Само расположение космодрома Байконур вынуждало конструкторов увеличивать мощность своих ракет-носителей. Известно, что чем ближе стартовая площадка к экватору, тем больший груз одна и та же ракета может вывести на орбиту. У американского космодрома на мысе Канаверал преимущество перед Байконуром составляет 15%! То есть, если ракета стартующая с Байконура может поднять 100 тонн, то она же при запуске с мыса Канаверал выведет на орбиту 115 тонн!

Географические условия, отличия в технологии, характеристики созданных двигателей и разный конструкторский подход — оказали своё влияние на облик «Бурана». Исходя из всех этих реалий была разработана новая концепция и новый орбитальный корабль ОК-92, весом 92 тонны. Четыре кислородно-водородных двигателя перенесли на центральный топливный бак и получилась вторая ступень ракеты-носителя «Энергия». Вместо двух твердотопливных ускорителей было решено применить четыре ракеты на жидком топливе керосин-кислород с четырехкамерными двигателями РД-170. Четырехкамерный — это значит с четырьмя соплами.Сопло большого диаметра изготовить крайне сложно. Поэтому конструкторы идут на усложнение и утяжеление двигателя проектируя его с несколькими соплами меньшего размера. Сколько сопел, столько и камер сгорания с кучей трубопроводов подачи топлива и окислителя и со всеми «причандалами» . Эта связка выполнена по традиционной, «королёвской» ,схеме, аналогичной «союзам» и «востокам», стала первой ступенью «Энергии».

«Буран» в полете

Сам крылатый корабль «Буран» стал третьей ступенью ракеты-носителя, подобно тем же «Союзам». Разница лишь в том, что «Буран» располагался на боку второй ступени, а «Союзы» на самой верхушке ракеты-носителя. Таким образом получилась классическая схема трехступенчатой одноразовой космической системы, с тем лишь отличием, что орбитальный корабль был многоразовым.

Многоразовость была еще одной проблемой системы «Энергия — Буран». У американцев, «шаттлы» были рассчитаны на 100 полетов. Например, двигатели орбитального маневрирования могли выдержать до 1000 включений. Все элементы (кроме топливного бака) после профилактики были пригодны для запуска в космос.

Твердотопливный ускоритель подобран специальным судном

Твердотопливные ускорители опускались на парашютах в океан, подбирались специальными судами НАСА и доставлялись на завод изготовитель, где проходили профилактику и начинялись топливом. Сам «Шаттл» тоже проходил тщательную проверку, профилактику и ремонт.

Министр обороны Устинов в ультимативной форме требовал, чтобы система «Энергия — Буран» была максимально пригодной к повторному использованию. Поэтому конструкторы вынуждены были заняться этой проблемой. Формально боковые ускорители числились многоразовыми, пригодными для десяти пусков . Но фактически до этого дело не дошло по многим причинам. Взять хотя бы то, что американские ускорители шлепались в океан, а советские падали в казахстанской степи, где условия приземления были не такие щадящие как теплые океанские воды. Да и жидкостная ракета- создание более нежное. чем твердотопливная.»Буран» тоже был рассчитан на 10 полетов.

В общем многоразовой системы не получилось, хотя достижения были очевидными. Советский орбитальный корабль, освобожденный от больших маршевых двигателей, получил более мощные двигатели для маневрирования на орбите. Что, в случае его использования в качестве космического «истребителя-бомбардировщика», давало ему большие преимущества. И плюс ещё турбореактивные двигатели для полета и посадки в атмосфере. Кроме этого была создана мощная ракета с первой ступенью на керосиновом топливе, а вторая на водородном. Именно такой ракеты не хватало СССР чтобы выиграть лунную гонку. «Энергия» по своим характеристикам была практически равноценна американской ракете «Сатурн-5″ отправившей на Луну «Аполлон-11″.

«Бурaн» имeет бoльшoе внeшнeе cхoдcтвo c aмeрикaнcким «Шaттлoм». Кoрaбль пocтрoен пo cхeмe cамoлeтa типa «бecхвocткa» c трeугoльным крылoм пeрeмeннoй cтрeлoвиднocти, имeет aэрoдинaмичecкиe oргaны упрaвлeния, рaбoтaющиe при пocадкe пocлe вoзврaщeния в плoтныe cлoи aтмocфeры - руль нaпрaвлeния и элeвoны. Oн был cпocобeн cовeршaть упрaвляeмый cпуcк в aтмocфeрe c бoкoвым мaнeврoм дo 2000 килoмeтрoв.

Длинa «Бурaнa» - 36,4 мeтрa, рaзмaх крылa - oкoлo 24 мeтрa, выcотa кoрaбля нa шacси - бoлeе 16 мeтрoв. Cтaртoвaя мacсa кoрaбля - бoлeе 100 тoнн, из кoтoрых 14 тoнн прихoдитcя нa тoпливo. В нocовoй oтcек вcтaвлeнa гeрмeтичнaя цeльнocвaрнaя кaбинa для экипaжa и бoльшeй чacти aппaрaтуры для oбecпeчeния пoлeтa в cоcтaвe рaкeтнo-кocмичecкoгo кoмплeкcа, aвтoнoмнoгo пoлeтa нa oрбитe, cпуcкa и пocадки. Oбъeм кaбины - бoлeе 70 кубичecких мeтрoв.

При вoзврaщeнии в плoтныe cлoи aтмocфeры нaибoлeе тeплoнaпряжeнныe учacтки пoвeрхнocти кoрaбля рacкaляютcя дo 1600 грaдуcов, тeплo жe, дoхoдящeе нeпocрeдcтвeннo дo мeтaлличecкoй кoнcтрукции кoрaбля, нe дoлжнo прeвышaть 150 грaдуcов. Пoэтoму «Бурaн» oтличaлa мoщнaя тeплoвaя зaщитa, oбecпeчивaющaя нoрмaльныe тeмпeрaтурныe уcлoвия для кoнcтрукции кoрaбля при прoхoждeнии плoтных cлoев aтмocфeры вo врeмя пocадки.

Тeплoзaщитнoе пoкрытиe из бoлeе 38 тыcяч плитoк изгoтoвлeнo из cпeциaльных мaтeриaлoв: квaрцeвoе вoлoкнo, выcокoтeмпeрaтурныe oргaничecкиe вoлoкнa, чacтичнo мaтeриaл нa ocнoвe углeрoдa. Кeрaмичecкaя брoня oблaдaeт cпocобнocтью aккумулирoвaть тeплo, нe прoпуcкaя eгo к кoрпуcу кoрaбля. Oбщaя мacсa этoй брoни cоcтaвилa oкoлo 9 тoнн.

Длинa грузoвoгo oтcекa «Бурaнa» - oкoлo 18 мeтрoв. В eгo oбширнoм грузoвoм oтcекe мoг рaзмecтитьcя пoлeзный груз мacсoй дo 30 тoнн. Тудa мoжнo былo пoмecтить крупнoгaбaритныe кocмичecкиe aппaрaты - бoльшиe cпутники, блoки oрбитaльных cтaнций. Пocадoчнaя мacсa кoрaбля - 82 тoнны.

«Бурaн» ocнacтили вcеми нeoбхoдимыми cиcтeмaми и oбoрудoвaниeм кaк для aвтoмaтичecкoгo, тaк и для пилoтируeмoгo пoлeтa. Этo и cрeдcтвa нaвигaции и упрaвлeния, и рaдиoтeхничecкиe и тeлeвизиoнныe cиcтeмы, и aвтoмaтичecкиe уcтрoйcтвa рeгулирoвaния тeплoвoгo рeжимa, и cиcтeмa жизнeoбecпeчeния экипaжa, и мнoгoе-мнoгoе другoе.

Кабина Бурана

Ocнoвнaя двигaтeльнaя уcтaнoвкa, двe группы двигaтeлeй для мaнeврирoвaния рacпoлoжeны в кoнцe хвocтoвoгo oтcекa и в пeрeднeй чacти кoрпуcа.

18 ноября 1988 года «Буран» отправился в свой полет в космос. Он был запущен с помощью ракеты-носителя «Энергия».

После выхода на околоземную орбиту «Буран» сделал 2 витка вокруг Земли (за 205 минут), затем начал снижение на Байконур. Посадка была произведена на специальном аэродроме Юбилейный.

Полет прошел в автоматическом режиме, экипажа на борту не было. Полет по орбите и посадка произведены с помощью бортового компьютера и специального программного обеспечения. Автоматический режим полета явился главным отличием от Спейс Шаттла, в котором посадку производят в ручном режиме астронавты. Полет Бурана вошел в книгу рекордов Гиннеса как уникальный (ранее никто не сажал космические аппараты в полностью автоматическом режиме).

Автоматическая посадка 100-тонной громадины - очень сложная штука. Мы не делали никакого «железа», только программное обеспечение режима посадки - от момента достижения (при снижении) высоты 4 км до остановки на посадочной полосе. Я попробую очень коротко рассказать, как делалась эта алгоритмия.

Сначала теоретик пишет алгоритм на языке высокого уровня и проверяет его работу на контрольных примерах. Этот алгоритм, который пишет один человек, «отвечает» за одну какую-нибудь, сравнительно небольшую, операцию. Затем происходит объединение в подсистему, и её тащат на моделирующий стенд. В стенде «вокруг» рабочего, бортового алгоритма размещены модели - модель динамики аппарата, модели исполнительных органов, датчиковых систем и др. Они тоже написаны на языке высокого уровня. Таким образом, алгоритмическая подсистема проверяется в «математическом полёте».

Потом подсистемы собираются вместе и опять проверяются. А потом алгоритмы «переводятся» с языка высокого уровня на язык бортовой машины (БЦВМ). Для их проверки, уже в ипостаси бортовой программы, существует другой моделирующий стенд, в составе которого есть бортовая ЭВМ. А вокруг неё наверчено то же - математические модели. Они, конечно, модифицированы по сравнению с моделями в чисто математическом стенде. Модель «крутится» в большой ЭВМ общего назначения. Не забывайте, это были 1980-е годы, персоналки только начинались и были совсем маломощными. Это было время мэйнфреймов, у нас стояла спарка из двух ЕС-1061. А для связи бортовой машины с матмоделью в универсальной ЭВМ нужно специальное оборудование, оно в составе стенда нужно ещё для разных задач.

Этот стенд мы называли полунатурным - ведь в нём, кроме всякой математики, была настоящая БЦВМ. На нём реализовался режим работы бортовых программ, очень близкий к режиму реального времени. Долго объяснять, но для БЦВМ он был неотличим от «настоящего» реального времени.

Когда-нибудь я соберусь и напишу, как происходит режим полунатурного моделирования - для этого и других случаев. А пока я только хочу объяснить состав нашего отделения - того коллектива, который всё это делал. В нём был комплексный отдел, который разбирался с датчиковыми и исполнительными системами, задействованными в наших программах. Был алгоритмический отдел - эти собственно писали бортовые алгоритмы и отрабатывали их на математическом стенде. Наш отдел занимался а) переводом программ на язык БЦВМ, б) созданием специального оборудованием для полунатурного стенда (здесь я и работал) и в) программами ля этого оборудования.

В нашем отделе были даже свои конструкторы, чтобы делать документацию для изготовления наших блоков. И ещё был отдел, занимавшийся эксплуатацией помянутой спарки ЕС-1061.

Выходным продуктом отделения, а значит, и всего КБ в рамках «буранной» темы, была программа на магнитной ленте (1980-е!), которую везли отрабатывать дальше.

Дальше - это стенд предприятия-разработчика системы управления. Ведь ясно же, что система управления летательного аппарата - это не только БЦВМ. Эту систему делало значително более крупное, чем мы, предприятие. Они были разработчиками и «собственниками» БЦВМ, они набивали её множеством программ, выполняющих весь комплекс задач по управлению кораблём от предстартовой подготовки до послепосадочного выключения систем. А нам, нашей посадочной алгоритмии, в той БЦВМ отводилась только часть машинного времени, параллельно (точнее, я бы сказал, квазипараллельно) работали другие программные системы. Ведь, если мы рассчитываем траекторию посадки, то это не значит, что нам уже не нужно стабилизировать аппарат, включать-выключать всевозможное оборудование, поддерживать тепловые режимы, формировать телеметрию и прочая, и прочая, и прочая…

Однако вернёмся к отработке режима посадки. После отработки в штатной резервированной БЦВМ в составе всей совокупности программ эту совокупность везли на стенд предприятия-разработчика корабля «Буран». А там был стенд, называвшийся полноразмерным, в котором задействован целый корабль. При работе программ он помахивал элевонами, гудел приводами и всякое такое прочее. И сигналы шли от настоящих акселерометров и гироскопов.

Потом я насмотрелся этого всего на разгоннике «Бриз-М», а пока моя роль была совсем скромной. За пределы своего КБ я не выезжал…

Итак, прошли полноразмерный стенд. Думаете, это всё? Нет.

Дальше была летающая лаборатория. Это Ту-154, у которого система управления настроена так, что самолёт реагирует на выработанные БЦВМ управляющие воздействия, как если бы он был не Ту-154, а «Буран». Конечно, существует возможность быстро «вернуться» нормальный режим. «Буранский» включался только на время эксперимента.

Венцом же испытаний были 24 полёта экземпляра «Бурана», сделанного специально для этого этапа. Он назывался БТС-002, имел 4 двигателя от того же Ту-154 и мог сам взлетать с полосы. Садился он в процессе испытаний, конечно, с выключенными движками, - ведь «в штате» космический корабль садится в режиме планирования, на нём никаких атмосферных двигателей нет.

Сложность этой работы, а точнее, нашего программного-алгоритмического комплекса можно проиллюстрировать вот чем. В одном из полётов БТС-002. летел «на программе» до касания полосы основными стойками шасси. Затем пилот брал управление и опускал носовую стойку. Потом опять включалась программа и вела аппарат до полной остановки.

Кстати, это довольно-таки понятно. Пока аппарат в воздухе, у него нет ограничений на вращения вокруг всех трёх осей. И вращается он, как положено, вокруг центра масс. Вот он коснулся полосы колёсами основных стоек. Что происходит? Вращение по крену теперь невозможно вообще. Вращение по тангажу идёт уже не вокруг центра масс, а вокруг оси, проходящей через точки касания колёс, и оно пока свободное. А вращение по курсу теперь сложным образом определяется соотношением управляющего момента от руля направления и силы трения колёс о полосу.

Вот такой непростой режим, столь радикально отличающийся и от полёта, и от пробега по полосе «на трёх точках». Потому что, когда на полосу опустится и переднее колесо, то - как в анекдоте: уже никто никуда не вращается…

Всего намечалось построить 5 орбитальных кораблей. Кроме «Бурана» была почти готова «Буря» и почти наполовину «Байкал». Еще два корабля находящиеся в начальной стадии изготовления названий не получили. Системе «Энергия-Буран» не повезло — она родилась в неудачное для неё время. Экономика СССР уже была не в состоянии финансировать дорогостоящие космические программы. И какой-то рок преследовал космонавтов готовившихся к полётам на «Буране». Лётчики-испытатели В.Букреев и А.Лысенко погибли в авиакатастрофах в 1977 году, еще до перехода в группу космонавтов. В 1980 году погиб летчик-испытатель О.Кононенко. 1988 год забрал жизни А.Левченко и А Щукина. Уже после полета «Бурана» погиб в авиакатастрофе Р.Станкявичус — второй пилот для пилотируемого полёта крылатого КК. Первым пилотом был назначен И. Волк.

Не повезло и «Бурану». После первого и единственного успешного полёта корабль хранился в ангаре на космодроме «Байконур». 12 мая 2012 2002 года обрушилось перекрытие цеха в котором находились » Буран» и макет «Энергии». На этом печальном аккорде и закончилось существование крылатого космического корабля, подававшего столь большие надежды.

Ах, Жизнь космонавта - превыше всего, скажете? Да, не смешите меня.... Я думаю, что и пиндосы смогли бы, но видать по другому мыслили. Почему думаю, что смогли бы - потому что знаю: как раз в те годы они уже отработали (именно отработали, а не разик "полетали") полностью автоматический перелет Боинга-747 (да, того самого, к которому пристегнут Шаттл на фото) из Флориды, форт Лодердейл на Аляску в Анкоридж, т.е через весь континент. Еще в 1988 году (это к вопросу о, якобы террористах-смертниках, угнавших борта 9/11. Ну, вы поняли меня?) А принципиально это сложности одного порядка (посадить Шаттл на автомате и совершить взлет - набор эшелона-посадку тяжелого В-747, который как видели на фото, равен нескольким Шаттлам).

Уровень же нашего технологического отставания хорошо отражен на фото бортового оборудования кабин рассматриваемых КК. Посмотрите еще раз и сравните. Всё это пишу, повторяю: для объективности, а не из-за "низкопоклонства перед западом", коим никогда не болел..
В качестве жЫрной точки. Теперь разрушены и эти, уже тогда безнадежно отставшие отрасли электроники.

Чем же тогда оснащены хваленые "Тополя-М" и пр. ? А я не знаю! И никто не знает! Но, не своим - это можно утверждать точно. А это все "не свое" очень даже может быть нашпиговано (наверняка, заведомо) аппаратными "закладками", и в нужный момент все это станет мертвой кучей металла. Это тоже все отработано еще в 1991 году, когда "Буря в пустыне", и иракцам удаленно отключили комплексы ПВО. Вроде, как французские.

Поэтому, когда я смотрю очередной ролик "Военной Тайны" с Прокопенко, или еще чего про "вставание с колен", "анало-говнет" применительно в новым высокотехнологичным вундервафлям из области ракетно-космического и авиационного хайтека, то... Нет, не улыбаюсь, не чему тут улыбаться. Увы. Советский Космос безнадежно проебан правопреемницей. А все эти победные реляции - о всяких "прорывах" - для альтернативно-одаренных ватников