Kaip kosmose vadinamas krovinių skyrius? Vežėjas tampa pusiau daugkartinio naudojimo

Nors paleidimai į kosmosą buvo reti, nešančiųjų raketų kainos klausimas nesukėlė daug dėmesio. Tačiau kosmoso tyrinėjimams pažengus į priekį, jis tapo vis svarbesnis. Nešančiosios raketos kaina bendroje erdvėlaivio paleidimo sąnaudoje skiriasi. Jei nešėja yra serijinė, o jos paleistas erdvėlaivis yra unikalus, raketos kaina sudaro apie 10 procentų visos paleidimo kainos. Jei erdvėlaivis yra serijinis, o nešiklis yra unikalus – iki 40 ar daugiau procentų. Didelė kosminio pervežimo kaina paaiškinama tuo, kad nešėja naudojama tik vieną kartą. Palydovai ir kosminės stotys veikia orbitoje arba tarpplanetinėje erdvėje, atnešdamos tam tikrą mokslinį ar ekonominį rezultatą, o sudėtingos konstrukcijos ir brangios įrangos raketų pakopos dega tankiuose atmosferos sluoksniuose. Natūralu, kad iškilo klausimas, kaip sumažinti kosminių paleidimo kaštus pakartotinai paleidžiant raketas.

Tokių sistemų projektų yra daug. Vienas iš jų – kosminė plokštuma. Tai sparnuotas aparatas, kuris kaip lėktuvas pakiltų iš kosmodromo ir, nugabenęs į orbitą naudingąjį krovinį (palydovą ar erdvėlaivį), grįžtų į Žemę. Tačiau kol kas tokio orlaivio sukurti neįmanoma, daugiausia dėl reikalingo naudingosios apkrovos masės ir bendros transporto priemonės masės santykio. Daugelis kitų daugkartinio naudojimo orlaivių konstrukcijų taip pat pasirodė ekonomiškai nenaudingos arba sunkiai įgyvendinamos.

Nepaisant to, Jungtinės Valstijos vis dėlto nustatė daugkartinio naudojimo erdvėlaivio kūrimo kursą. Daugelis ekspertų buvo prieš tokį brangų projektą. Tačiau Pentagonas jį palaikė.

Space Shuttle sistema pradėta kurti JAV 1972 m. Jis buvo pagrįstas daugkartinio naudojimo erdvėlaiviu, skirtu dirbtinius palydovus ir kitus objektus paleisti į žemas Žemės orbitas. „Space Shuttle“ susideda iš pilotuojamos orbitinės pakopos, dviejų kietų raketų stiprintuvų ir didelio kuro bako, esančio tarp stiprintuvų.

„Shuttle“ paleidžiama vertikaliai naudojant du kietus raketų stiprintuvus (kiekvieno skersmuo 3,7 metro), taip pat skystųjų orbitinių raketų variklius, kurie tiekiami kuru (skystu vandeniliu ir skystu deguonimi) iš didelio kuro bako. Kietojo kuro stiprintuvai veikia tik pradinėje trajektorijos dalyje. Jų veikimo laikas yra kiek daugiau nei dvi minutės. 70-90 kilometrų aukštyje stiprintuvai atskiriami, parašiutu nuleidžiami į vandenį, į vandenyną, nutempiami į krantą, kad po restauracijos ir papildymo degalais vėl būtų galima naudoti. Įskridus į orbitą degalų bakas (8,5 metro skersmens ir 47 metrų ilgio) išmetamas ir dega tankiuose atmosferos sluoksniuose.

Sudėtingiausias komplekso elementas yra orbitinė stadija. Jis primena raketos lėktuvą su delta sparnu. Be variklių, jame yra kabina ir krovinių skyrius. Orbitinė pakopa deorbituoja kaip įprastas erdvėlaivis ir nusileidžia be traukos, tik dėl mažo kraštinių santykio nulenkto sparno keliamosios jėgos. Sparnas leidžia orbitinei pakopai atlikti tam tikrus manevrus tiek atstumu, tiek kurso metu ir galiausiai nusileisti ant specialaus betoninio kilimo ir tūpimo tako. Scenos nusileidimo greitis yra daug didesnis nei bet kurio kovotojo. - apie 350 kilometrų per valandą. Orbitinės scenos korpusas turi atlaikyti 1600 laipsnių Celsijaus temperatūrą. Šiluminės apsaugos dangą sudaro 30 922 silikatinės plytelės, priklijuotos prie korpuso ir tvirtai pritvirtintos viena prie kitos.

„Space Shuttle“ yra tam tikras kompromisas tiek techniniu, tiek ekonominiu požiūriu. Didžiausia „Shuttle“ į orbitą atgabenama naudingoji apkrova yra nuo 14,5 iki 29,5 tonos, o paleidimo masė – 2000 tonų, tai yra, naudingoji apkrova sudaro tik 0,8–1,5 procento visos kuro varomo erdvėlaivio masės. Tuo pačiu metu įprastos raketos, turinčios tą pačią naudingąją apkrovą, šis skaičius yra 2–4 ​​proc. Jei kaip rodiklį imsime naudingosios apkrovos ir konstrukcijos svorio santykį, neatsižvelgdami į kurą, pranašumas įprastos raketos naudai dar padidės. Tai kaina, kurią reikia sumokėti už galimybę bent iš dalies pakartotinai panaudoti erdvėlaivių konstrukcijas.

Vienas iš erdvėlaivių ir stočių kūrėjų, SSRS pilotas-kosmonautas, profesorius K.P. Feoktistovas „Shuttles“ ekonominį efektyvumą vertina taip: „Nereikia nė sakyti, kad sukurti ekonomišką transporto sistemą nėra lengva. Kai kuriuos ekspertus taip pat glumina toliau pateikta informacija apie „Shuttle“ idėją. Remiantis ekonominiais skaičiavimais, ji pateisina maždaug 40 skrydžių per metus vienai imčiai. Pasirodo, per metus tik vienas „lėktuvas“, norėdamas pateisinti savo konstrukciją, į orbitą turi iškelti apie tūkstantį tonų įvairių krovinių. Kita vertus, pastebima tendencija mažinti erdvėlaivių svorį, ilginti jų aktyvaus gyvenimo orbitoje trukmę ir apskritai mažinti paleidžiamų transporto priemonių skaičių, nes kiekvienas iš jų sprendžia užduočių rinkinį.

Efektyvumo požiūriu daugkartinio naudojimo transporto laivą, turintį tokią didelę naudingąją galią, sukurti per anksti. Kur kas pelningiau aprūpinti orbitines stotis naudojant automatinius „Progress“ tipo laivus. Šiandien „Shuttle“ į kosmosą paleidžiamas vienas kilogramas krovinio kainuoja 25 000 USD, o „Proton“ – 5 000 USD.

Be tiesioginės Pentagono paramos projektas vargu ar būtų buvęs skrydžio eksperimentų stadijoje. Pačioje projekto pradžioje JAV oro pajėgų būstinėje buvo įkurtas „Shuttle“ naudojimo komitetas. Vandenbergo oro pajėgų bazėje Kalifornijoje, iš kurios paleidžiami kariniai erdvėlaiviai, nuspręsta pastatyti šaudyklo paleidimo aikštelę. Kariniai klientai planavo naudoti „Shuttle“ plačią programą, skirtą žvalgybiniams palydovams patalpinti į kosmosą, kovinių raketų radarų aptikimo ir nukreipimo sistemoms, pilotuojamiems žvalgybiniams skrydžiams, kosminių komandų postams, orbitinėms platformoms su lazeriniais ginklais „patikrinti“ vykdyti. ateiviai orbitoje kosminiuose objektuose ir jų pristatymas į Žemę. „Shuttle“ taip pat buvo laikoma viena iš pagrindinių grandžių visoje kosminių lazerinių ginklų kūrimo programoje.

Taigi jau pirmojo skrydžio metu erdvėlaivio „Columbia“ įgula atliko karinę misiją, susijusią su lazerinių ginklų taikinio įrenginio patikimumo patikrinimu. Į orbitą patalpintas lazeris turi būti tiksliai nukreiptas į šimtus ir tūkstančius kilometrų nuo jo nutolusias raketas.

Nuo devintojo dešimtmečio pradžios JAV oro pajėgos rengė daugybę neįslaptintų eksperimentų poliarinėje orbitoje, siekdamos sukurti pažangią įrangą, skirtą objektams, judantiems ore ir beorėje erdvėje, sekti.

1986 m. sausio 28 d. „Challenger“ katastrofa pakoregavo tolesnę JAV kosminių programų plėtrą. „Challenger“ išvyko į paskutinį skrydį, paralyžiuodamas visą Amerikos kosmoso programą. Kol buvo pastatyti „Shuttles“, NASA bendradarbiavimas su Gynybos departamentu buvo abejotinas. Oro pajėgos veiksmingai išformavo savo astronautų korpusą. Pasikeitė ir karinės-mokslinės misijos, kuri gavo pavadinimą STS-39 ir buvo perkelta į Kanaveralo kyšulį, sudėtis.

Kito skrydžio datos buvo ne kartą nustumtos. Programa buvo atnaujinta tik 1990 m. Nuo tada „Shuttles“ reguliariai vykdo skrydžius į kosmosą. Jie dalyvavo remontuojant Hablo teleskopą, vykdant skrydžius į Mir stotį ir statant TKS.

Tuo metu, kai SSRS buvo atnaujinti „Shuttle“ skrydžiai, jau buvo paruoštas daugkartinio naudojimo laivas, kuris daugeliu atžvilgių pranoko amerikietiškąjį. 1988 m. lapkričio 15 d. naujoji nešėja „Energia“ iškėlė daugkartinio naudojimo erdvėlaivį „Buran“ į žemąją Žemės orbitą. Aplink Žemę apsukęs dvi orbitas, varomas stebuklingų mašinų, jis gražiai nusileido ant betoninės Baikonūro nusileidimo juostos, kaip „Aeroflot“ lėktuvas.

Nešančiosios raketos „Energia“ yra visos nešančiųjų raketų sistemos bazinė raketa, sudaryta iš skirtingų modulinių pakopų skaičiaus derinio ir galinti į kosmosą paleisti nuo 10 iki šimtų tonų sveriančias raketas! Jos pagrindas, šerdis, yra antrasis etapas. Jo aukštis – 60 metrų, skersmuo – apie 8 metrai. Jame yra keturi skystų raketų varikliai, veikiantys vandeniliu (degalais) ir deguonimi (oksidatoriumi). Kiekvieno tokio variklio trauka į Žemės paviršių yra 1480 kN. Maždaug antroje pakopoje prie jos pagrindo keturi blokai yra pritvirtinti poromis ir sudaro pirmąją paleidimo raketos pakopą. Kiekviename bloke sumontuotas galingiausias pasaulyje keturių kamerų variklis RD-170, kurio trauka į Žemę siekia 7400 kN.

Pirmosios ir antrosios pakopos blokų „paketas“ sudaro galingą, sunkią nešančiąją raketą, kurios paleidimo svoris siekia iki 2400 tonų, vežančią 100 tonų naudingąją apkrovą.

„Buran“ išoriškai labai panašus į amerikietišką „Shuttle“. Laivas pastatytas pagal beuodegio orlaivio konstrukciją su kintamo šlavimo delta sparnu, turi aerodinamines valdiklius, kurie veikia tūpimo metu grįžus į tankius atmosferos sluoksnius, vairą ir elevonus. Jis galėjo valdyti atmosferą, šoniniu manevru iki 2000 kilometrų.

Burano ilgis – 36,4 metro, sparnų plotis – apie 24 metrai, laivo aukštis ant važiuoklės – daugiau nei 16 metrų. Laivo paleidimo svoris yra daugiau nei 100 tonų, iš kurių 14 tonų yra kuras. Į laivapriekio skyrių įkišama sandari, suvirinta kabina įgulai ir daugumai įrangos, užtikrinančios skrydį kaip raketų ir kosmoso komplekso dalis, autonominį skrydį orbitoje, nusileidimą ir tūpimą. Kabinos tūris daugiau nei 70 kubinių metrų.

Grįžtant į tankius atmosferos sluoksnius labiausiai karščio patiriamos laivo paviršiaus vietos įkaista iki 1600 laipsnių, o tiesiai į metalinę laivo konstrukciją pasiekianti šiluma neturi viršyti 150 laipsnių. Todėl „Buran“ pasižymėjo galinga šilumine apsauga, kuri užtikrino normalias temperatūros sąlygas laivo konstrukcijai, kai nusileidžiant per tankius atmosferos sluoksnius.

Daugiau nei 38 tūkstančių plytelių šiluminė apsauginė danga pagaminta iš specialių medžiagų: kvarco pluošto, aukštos temperatūros organinio pluošto, iš dalies anglies pagrindo medžiagos. Keraminiai šarvai turi savybę kaupti šilumą neperduodant jos į laivo korpusą. Bendras šių šarvų svoris buvo apie 9 tonas.

Burano krovinių skyriaus ilgis – apie 18 metrų. Jo erdviame krovinių skyriuje tilpo iki 30 tonų sveriantis krovinys. Ten buvo galima pastatyti didelių matmenų erdvėlaivius – didelius palydovus, orbitinių stočių blokus. Laivo iškrovimo svoris – 82 tonos.

„Buran“ buvo aprūpintas visomis reikiamomis sistemomis ir įranga tiek automatiniam, tiek pilotuojamam skrydžiui. Tai yra navigacijos ir valdymo įranga, radijo ir televizijos sistemos, automatiniai šilumos valdymo įtaisai, įgulos gyvybės palaikymo sistema ir daug, daug daugiau.

Pagrindinė varomoji sistema, dvi manevravimo variklių grupės, yra uodegos gale ir korpuso priekyje.

Buranas buvo atsakas į Amerikos karinę kosmoso programą. Todėl, atšilus santykiams su JAV, laivo likimas buvo iš anksto nulemtas.

Grįždama iš TKS, Atlantida patenka į Žemės atmosferą

2011 m. liepos 8 d. įvyko paskutinis erdvėlaivio Atlantis startas į TKS. Tai taip pat buvo paskutinis „Space Shuttle“ programos skrydis. Įrenginyje buvo keturių astroautų įgula. Įgulą sudarė laivo vadas astronautas Chrisas Fergusonas, pilotas Dougas Hurley ir skrydžių specialistai – astronautai Sandra Magnus ir Rexas Walheimas. Liepos 19 d. šaudykla atsiskyrė nuo TKS modulio ir grįžo į Žemę liepos 21 d.

Tuo metu TKS laive buvo Michaelas Fossumas, kurį 2011 m. birželį į stotį atgabeno Sojuz TMA-02M. Jis taip pat gavo ISS-29 vado vaidmenį. Liepos 21 d. Michaelas Fossumas nusprendė užfiksuoti paskutinį Atlantidos skrydį. Anot jo, filmavimo darbų metu jam drebėjo rankos – jis suprato, kad niekur kitur nė vienas iš šaudyklų neskris, tai bus paskutinis Atlantidos sugrįžimas į Žemę.

Fossum jau du kartus lankėsi TKS, abu kartus su „Discovery“ šaudyklėmis: 2006 ir 2008 m. Išvykdamas Atlantida jis prisiminė matęs ugningą šaudyklės pėdsaką, kai jis nusileido NASA Kenedžio kosminiame centre. „Prisiminiau, koks jis buvo ryškus ir gyvybingas, ir nusprendžiau, kad naudodamas tam tikras fotografavimo technikas iš stoties galėsiu puikiai matyti nusileidžiančią Atlantidą“, – sako Fossumas.

Nuotraukos darytos iš čia, iš TKS kupolo.

Norint gauti puikių kadrų, astronautui reikėjo pasitreniruoti. Per devynias dienas, kai Atlantis buvo prijungta prie TKS, jis leido laisvalaikį bandydamas šaudyti esant silpnam apšvietimui. Fotografas ant TKS lango įtaisė fotoaparato laikiklį ir fotografavo šiaurės pašvaistę. Per devynias dienas astronautas pakeitė daugybę kameros nustatymų, kad filmuodamas pasiektų geriausią efektą.

Iki to momento, kai Atlantida atsitraukė, stotyje vyravo aukšta atmosfera. Tačiau šaudyklai atsikabinus ir išskridus daugybei astronautų, likusių žmonių nuotaika smarkiai pasikeitė. „Paskutinę dieną, trimis pamainomis dirbant aštuonias valandas, nusprendžiau su visais atsisveikinti, nes žinojau, kad jie išskris ir daugiau nieko panašaus nepasikartos. Nusprendėme surengti ypatingą ceremoniją...“ – sakė Fossum.

Renginys buvo surengtas, astronautai vieni kitiems pasakė daug gerų žodžių, ir šaudykla išvyko namo. Leisdamasis į Atlantidą Fossum sugebėjo padaryti apie 100 nuotraukų. Fotografuodamas pastebėjo, kad jam dreba rankos, nes visa tai buvo paskutinis kartas, o nuotraukose turėjo išlikti istorinis momentas.

Atlantida į TKS pristatė didelį kiekį maisto, o įgula surengė savotišką atsisveikinimo vakarėlį su krūva skanėstų (jei taip galima pavadinti maistą astronautams).

Paskutinis erdvėlaivio Atlantis startas

„Space Shuttle“ arba tiesiog „Shuttle“ (angl. Space Shuttle – „Space Shuttle“) yra amerikietiškas daugkartinio naudojimo transporto erdvėlaivis. Kuriant projektą buvo manoma, kad šaudyklės dažnai skris į orbitą ir atgal, pristatydamos krovinius, žmones ir įrangą.

Šaudyklų projektą NASA užsakymu nuo 1971 metų sukūrė Šiaurės Amerikos Rockwell. Kuriant sistemą buvo panaudotos septintojo dešimtmečio Apollo programos Mėnulio moduliams sukurtos technologijos: eksperimentai su kietųjų raketų stiprintuvais, jų atskyrimo ir degalų priėmimo iš išorinio bako sistemos. Projekto metu buvo pagaminti penki šautuvai ir vienas prototipas. Deja, per nelaimę buvo sunaikinti du laivai. Skrydžiai į kosmosą buvo vykdomi nuo 1981 metų balandžio 12 dienos iki 2011 metų liepos 21 dienos.

1985 m. NASA planavo, kad iki 1990 m. bus 24 paleidimai per metus, o kiekvienas erdvėlaivis atliks iki 100 skrydžių į kosmosą. Deja, šaudykla skrido kur kas rečiau – per 30 eksploatavimo metų buvo atlikti 135 paleidimai. Daugiausia skrydžių (39) atliko lėktuvas „Discovery“.

Pirmoji daugkartinio naudojimo orbitinė transporto priemonė buvo erdvėlaivis „Columbia“. Jis pradėtas statyti 1975 m. kovą, o 1979 m. kovą buvo perkeltas į NASA Kenedžio kosmoso centrą. Deja, erdvėlaivis „Columbia“ žuvo per nelaimę 2003 m. vasario 1 d., kai transporto priemonė pateko į Žemės atmosferą ir nusileido.

Paskutinis Atlantidos nusileidimas pažymėjo eros pabaigą.

„Shuttle Discovery“ paleidimo aikštelėje

„Space Shuttle“ arba tiesiog „Shuttle“ ( Erdvėlaivis- „Space Shutle“) yra amerikietiškas daugkartinio naudojimo transporto erdvėlaivis. Šauliai buvo naudojami kaip NASA kosminio transporto sistemos programos dalis ( Kosminio transporto sistema, STS ). Buvo suprasta, kad šaudyklės „skraidins kaip šaudykla“ tarp arti Žemės ir Žemės, gabendami krovinius į abi puses.

Šią erdvėlaivio programą NASA vardu nuo 1971 m. sukūrė Šiaurės Amerikos Rockwell ir asocijuotų rangovų grupė. Kūrimo ir plėtros darbai buvo vykdomi pagal bendrą NASA ir oro pajėgų programą. Kuriant sistemą buvo panaudota nemažai septintojo dešimtmečio Mėnulio modulių techninių sprendimų: eksperimentai su kietojo kuro greitintuvais, jų atskyrimo ir degalų priėmimo iš išorinio bako sistemos. Iš viso buvo pastatyti penki šaudykla (du iš jų žuvo per nelaimę) ir vienas prototipas. Skrydžiai į kosmosą buvo vykdomi nuo 1981 metų balandžio 12 dienos iki 2011 metų liepos 21 dienos.

1985 m. NASA planavo, kad iki 1990 m. bus 24 paleidimai per metus, o kiekvienas erdvėlaivis atliks iki 100 skrydžių į kosmosą. Praktiškai jų buvo naudojama gerokai mažiau – per 30 eksploatavimo metų buvo atlikti 135 paleidimai (iš jų dvi nelaimės). Erdvėlaivis atliko daugiausiai skrydžių (39).

Bendras sistemos aprašymas

Šaudyklė į kosmosą paleidžiama naudojant du kietus raketų stiprintuvus ir tris savo varomuosius variklius, kurie pradinėje trajektorijos dalyje gauna kurą iš didžiulio išorinio užbortinio bako, pagrindinę trauką sukuria nuimami kietieji raketų stiprintuvai; . Orbitoje šaudyklė manevruoja naudodama orbitinės manevravimo sistemos variklius, grįžta į Žemę kaip sklandytuvas.

Šią daugkartinio naudojimo sistemą sudaro trys pagrindiniai komponentai (etapai):

1. Du kietieji raketų stiprintuvai, veikiantys apie dvi minutes po paleidimo, greitindami ir nukreipdami laivą, o po to atsiskiria maždaug 45 km aukštyje, parašiutu nusileidžia į vandenyną ir po remonto bei degalų papildymo vėl naudojami;
2. Didelis išorinis kuro bakas su skystu vandeniliu ir deguonimi pagrindiniams varikliams. Bakas taip pat tarnauja kaip rėmas stiprintuvams pritvirtinti prie erdvėlaivio. Bakas maždaug po 8,5 minutės išmetamas 113 km aukštyje, didžioji jo dalis sudega, o likučiai nukrenta į vandenyną.
3. Pilotuojamas erdvėlaivis-raketinis lėktuvas – ( „Orbiter“ transporto priemonė arba tiesiog Orbiter) – tikrasis „kosminis šaudyklė“ (erdvėlaivis), išskridęs į žemąją Žemės orbitą, ten tarnauja kaip tyrimų platforma ir įgulos namai. Baigęs skrydžio programą, jis grįžta į Žemę ir kaip sklandytuvas nusileidžia ant kilimo ir tūpimo tako.

NASA erdvėlaiviai yra pažymėti OV-xxx ( „Orbiter“ transporto priemonė – xxx)

Įgula

Mažiausią šaudyklų įgulą sudaro du astronautai – vadas ir pilotas (Columbia, paleidžia STS-1, STS-2, STS-3, STS-4). Didžiausią šaudyklų įgulą sudaro aštuoni astronautai (Challenger, STS-61A, 1985). Antrą kartą, kai laive buvo aštuoni astronautai, buvo Atlantis STS-71 nusileidimas 1995 m. Dažniausiai įgulą sudaro nuo penkių iki septynių astronautų. Nebuvo jokių nepilotuojamų paleidimų.

Orbitos

Skrydžiai skriejo maždaug 185–643 km (115–400 mylių) aukštyje.

Į kosmosą pristatomos orbitinės pakopos (orbitinės raketos plokštumos) naudingoji apkrova visų pirma priklauso nuo taikinio orbitos, į kurią paleidžiamas šaulys, parametrų. Didžiausia naudingosios apkrovos masė, kurią galima nugabenti į kosmosą, kai paleidžiama į žemą Žemės orbitą, kurios nuolydis yra apie 28° (platuma), yra 24,4 tonos. Paleidžiant į orbitas, kurių nuolydis didesnis nei 28°, atitinkamai sumažėja leistina naudingosios apkrovos masė (pavyzdžiui, paleidžiant į poliarinę orbitą, numatoma šaudyklės naudingoji apkrova nukrenta iki 12 tonų; tačiau realybėje šaudyklių niekada nebuvo paleistas į poliarinę orbitą).

Didžiausia orbitoje esančio pakrauto erdvėlaivio masė yra 120–130 tonų. Nuo 1981 metų į orbitą buvo pristatyta daugiau nei 1370 tonų krovinių.

Maksimali iš orbitos grąžinamo krovinio masė – iki 14,4 tonos.

Skrydžio trukmė

Šaulys skirtas dviejų savaičių buvimui orbitoje. Paprastai maršrutiniai skrydžiai trukdavo nuo 5 iki 16 dienų.

Kūrybos istorija

Space Transportation System projekto istorija prasideda 1967 m., kai dar iki pirmojo pilotuojamo skrydžio pagal Apollo programą (1968 m. spalio 11 d. – Apollo 7 paleidimas) buvo likę daugiau nei metai, kaip perspektyvų apžvalga. astronautika po NASA Mėnulio programos pabaigos.

1968 m. spalio 30 d. du pagrindiniai NASA centrai (Manned Spacecraft Center - MSC - Hiustone ir Marshall Space Center - MSFC - Huntsville) kreipėsi į Amerikos kosmoso bendroves su pasiūlymu ištirti galimybę sukurti daugkartinio naudojimo kosmoso sistemą, kuri turėjo sumažinti intensyviai naudojamos kosmoso agentūros išlaidas.

1970 m. rugsėjį JAV viceprezidento S. Agnew vadovaujama kosmoso darbo grupė, specialiai sukurta nustatyti tolesnius kosmoso tyrinėjimo žingsnius, paskelbė du išsamius galimų programų projektus.

Didelis projektas apėmė:

• erdvėlaiviai;
• orbitiniai vilkikai;
• didelis Žemės orbitoje (iki 50 įgulos narių);
• maža orbitinė stotis orbitoje;
• gyvenamosios bazės Mėnulyje sukūrimas;
• pilotuojamos ekspedicijos į;
• žmonių nusileidimas Marso paviršiuje.

Kaip nedidelis projektas, buvo pasiūlyta sukurti tik didelę orbitinę stotį Žemės orbitoje. Tačiau abiejuose projektuose buvo nustatyta, kad orbitiniai skrydžiai: tiekimas į stotį, krovinių pristatymas į orbitą tolimojo susisiekimo ekspedicijoms ar laivų blokai tolimiems skrydžiams, įgulų keitimas ir kitos užduotys Žemės orbitoje turi būti atliekamos daugkartinio naudojimo sistema, kuris tada buvo vadinamas „Space Shuttle“.

JAV oro pajėgų vadovybė pasirašė sutartis dėl mokslinių tyrimų ir plėtros bei bandymų. Sistemų inžinerija ir sistemų integracija buvo priskirta tyrimų korporacijai „Aerospace Corp.“.

Be to, šaudykloje dalyvavo šios komercinės struktūros: „General Dynamics Corp.“, „McDonnell-Douglas Aircraft Corp.“ buvo atsakingos už antrojo etapo kūrimą, „North American Rockwell Corp.“, „TRW, Inc.“, naudingus krovinius. – McDonnell-Douglas Aircraft Corp., TRW, Inc., Aerospace Corp. Projektą prižiūrėjo vyriausybinės agentūros pavadintame Kosmoso centre. Kennedy.

• Šios komercinės struktūros buvo įtrauktos į Space Shuttle Orbiter komponentų ir agregatų gamybą konkurencijos pagrindu, praėjusios atranką tarp daugelio konkurentų (sutartys paskelbtos 1973 m. kovo 29 d.):
• Visas erdvėlaivis – North American Rockwell Corp., Space Division, Downey, California (su 10 tūkst. subrangovų JAV);
• Fiuzeliažas – „General Dynamics Corp.“, „Convair Aerospace Division“, San Diegas, Kalifornija;
• Wing – Grumman Corp., Bethpage, Long Island;
• Vertikalus stabilizatorius – Fairchild Industries, Inc., Fairchild Republic Division, Farmingdale, Long Island;
• Orbitinė manevravimo sistema – McDonnell Douglas Astronautics Co., Rytų skyrius, Sent Luisas, MO;

Numatoma šaudykloje atliekamų darbų apimtis viršijo 750 tūkstančių žmogaus darbo metų, o tai sukūrė 90 tūkstančių darbo vietų per laikotarpį nuo 1974 iki 1980 metų, tiesiogiai susijusių su šaudyklos sukūrimu, siekiant padidinti užimtumo lygį iki 1974 m. 126 tūkst. piko metu, plius 75 tūkst. darbo vietų antrinėse veiklos srityse, netiesiogiai susijusiose su šaudyklų projektu. Iš viso per šį laikotarpį buvo sukurta daugiau nei 200 tūkst. darbo vietų, o visų specialybių dirbančių darbuotojų darbo apmokėjimui buvo numatyta išleisti apie 7,5 mlrd. USD biudžeto lėšų.

Taip pat buvo planuota sukurti „branduolinį šaudyklą“ – NERVA branduoliniu varikliu varomą šautuvą, kuris buvo sukurtas ir išbandytas septintajame dešimtmetyje. Branduolinis šaulys turėjo skristi tarp Žemės orbitos ir Mėnulio bei Marso orbitų. Atominio šaudyklo tiekimas darbiniu skysčiu (skystu vandeniliu) branduoliniam varikliui buvo priskirtas įprastiems šaudyklams:

Branduolinis šaulys: ši daugkartinio naudojimo raketa priklausys nuo NERVA branduolinio variklio. Jis veiktų tarp žemos Žemės orbitos, Mėnulio orbitos ir geosinchroninės orbitos, o išskirtinai didelis našumas leistų gabenti didelius krovinius ir atlikti daug darbo su ribotomis skystojo vandenilio kuro atsargomis. Savo ruožtu branduolinis laivas gautų šį raketinį kurą iš „Space Shuttle“.

SP-4221 Kosminio šaudyklo sprendimas

Tačiau JAV prezidentas Richardas Niksonas atmetė visas galimybes, nes net ir pigiausiam per metus prireikė 5 mlrd. NASA susidūrė su sunkiu pasirinkimu: ji turėjo arba pradėti naują didelę plėtrą, arba paskelbti apie pilotuojamos programos nutraukimą.

Nuspręsta primygtinai reikalauti sukurti šaudyklą, bet pristatyti jį ne kaip transporto laivą, skirtą kosminei stočiai surinkti ir aptarnauti (tačiau ją paliekant rezerve), o kaip sistemą, galinčią nešti pelną ir atgauti investicijas paleidžiant palydovus. į orbitą komerciniais pagrindais. Ekonominė ekspertizė patvirtino: teoriškai, jei yra bent 30 skrydžių per metus ir visiškai atsisakius naudoti vienkartinius vežėjus, Kosminio transporto sistema gali būti pelninga.

Šaudyklės projektą patvirtino JAV Kongresas.

Tuo pačiu metu, atsisakius vienkartinių, buvo nustatyta, kad šaudyklės buvo atsakingos už visų perspektyvių JAV Gynybos departamento, CŽV ir NSA įrenginių paleidimą į Žemės orbitą.

Kariuomenė pateikė savo reikalavimus sistemai:

• Kosminė sistema turėjo būti pajėgi į orbitą iškelti iki 30 tonų naudingąją apkrovą, grąžinti į Žemę iki 14,5 tonų naudingąją apkrovą, o krovinių skyrius turėjo būti ne mažesnis kaip 18 m ilgio ir 4,5 m skersmens. Tai buvo tuo metu sukurtos KH-11 KENNAN optinės žvalgybos sistemos dydis ir svoris, kuris savo dydžiu prilygsta .
• Suteikti šoninio manevro galimybę orbitinei transporto priemonei iki 2000 km, kad būtų lengviau nusileisti ribotame skaičiuje karinių aerodromų.
• Norėdami paleisti į aplinkinę orbitą (su 56–104 ° pokrypiu), oro pajėgos nusprendė Kalifornijos oro bazėje pastatyti savo techninius, paleidimo ir tūpimo kompleksus.

Šie karinio skyriaus reikalavimai projektui buvo riboti.

Niekada nebuvo planuota naudoti šaudyklas kaip „kosminius bombonešius“. Šiaip ar taip, nėra jokių viešų NASA, Pentagono ar JAV Kongreso dokumentų, nurodančių tokius ketinimus. „Bombardininkų“ motyvai nėra minimi nei atsiminimuose, nei privačiame šaudmenų kūrimo dalyvių susirašinėjime.

X-20 Dyna Soar kosminio bombonešio projektas oficialiai pradėtas 1957 m. spalio 24 d. Tačiau sukūrus siloso pagrindu veikiančius ICBM ir branduolinių povandeninių laivų parką, ginkluotą balistinėmis raketomis, orbitinių bombonešių kūrimas JAV buvo laikomas netinkamu. Po 1961 m. „X-20 Dyna Soar“ projekte dingo nuorodos į „bombonešio“ misijas, tačiau išliko žvalgybos ir „apžiūros“ misijos. 1962 metų vasario 23 dieną gynybos sekretorius R. McNamara patvirtino naujausią programos pertvarką. Nuo tos akimirkos „Dyna-Soar“ buvo oficialiai pavadinta tyrimų programa, kuria siekiama ištirti ir parodyti pilotuojamo orbitinio sklandytuvo, kuris reikiamu tikslumu manevruoti grįžtant ir nusileidžiant ant kilimo ir tūpimo tako tam tikroje Žemės vietoje, galimybes.

Iki 1963 m. vidurio Gynybos departamentas turėjo rimtų abejonių dėl Dyna-Soar programos reikalingumo.

Priimant šį sprendimą buvo atsižvelgta į tai, kad šios klasės erdvėlaiviai negali „kabėti“ orbitoje pakankamai ilgai, kad būtų laikomi „orbitinėmis platformomis“, o kiekvieno erdvėlaivio iškėlimas į orbitą trunka net ne valandas, o dienas ir reikalauja sunkiosios klasės nešančiųjų raketų naudojimas, o tai neleidžia jų naudoti nei pirmam, nei atsakomajam branduoliniam smūgiui.

Daugelis „Dyna-Soar“ programos techninių ir technologinių patobulinimų vėliau buvo panaudoti kuriant šaudyklas.

Iš pradžių, 1972 m., buvo planuota, kad šaulys taps pagrindine pristatymo į kosmosą priemone, tačiau 1984 metais JAV oro pajėgos įrodė, kad jai reikia papildomų, atsarginių pristatymo mašinų. 1986 m., po „Challenger“ katastrofos, buvo peržiūrėta šaudyklų politika: šaudykla turėtų būti naudojama misijoms, kurioms reikia sąveikos su įgula; Taip pat komercinės transporto priemonės negali būti paleidžiamos į šaudyklą, išskyrus transporto priemones, skirtas paleisti šaudykloje arba kurioms reikia sąveikos su įgula, arba dėl užsienio politikos priežasčių.

SSRS reakcija

Sovietų vadovybė atidžiai stebėjo Kosminės transporto sistemos programos plėtrą, tačiau, manydama blogiausią, ieškojo paslėptos karinės grėsmės. Taigi buvo sudarytos dvi pagrindinės prielaidos:

• Galima naudoti erdvėlaivius kaip orbitinius bombonešius, gabenančius branduolinius ginklus;
• Galima naudoti erdvėlaivius sovietiniams palydovams pagrobti iš Žemės orbitos, taip pat DOS (ilgalaikės pilotuojamos stotys) Salyut ir OPS (pilotuojamos orbitinės stotys) Almaz OKB-52 Chelomey. Apsaugai pirmajame etape sovietų OPS buvo aprūpinta modifikuota Nudelmano-Richterio sukurta automatine pabūkla NR-23 (Shield-1 sistema), kuri vėliau buvo pakeista Shield-2 sistema, susidedančia iš dviejų erdvės raketos į kosmosą“ „Pagrobimų“ prielaida buvo pagrįsta tik krovinių skyriaus matmenimis ir grįžtamuoju kroviniu, kuriuos amerikiečių šaudyklų kūrėjai atvirai paskelbė esant artimus „Almaz“ matmenims ir svoriui. Sovietų vadovybėje nebuvo informacijos apie tuo pačiu metu kuriamo optinio žvalgybos palydovo KH-11 KENNAN matmenis ir svorį.

Dėl to sovietų kosmoso pramonei buvo pavesta sukurti daugkartinio naudojimo daugiafunkcinę kosmoso sistemą, kurios charakteristikos būtų panašios į šaudyklą – Buran.

Dizainas

Techniniai duomenys

Kietojo kuro stiprintuvas

Išorinis kuro bakas

Shuttle Atlantis

Bake yra degalų (vandenilio) ir oksidatoriaus (deguonies), skirtų trims SSME (RS-25) skystųjų raketų varikliams (LPRE), esantiems orbitoje, ir jis neturi savo variklių.

Viduje kuro bakas yra padalintas į tris dalis. Viršutinį rezervuaro trečdalį užima konteineris, skirtas skystam deguoniui, atšaldytam iki –183 °C (–298 °F). Šios talpos tūris yra 650 tūkstančių litrų (143 tūkst. galonų). Apatiniai du trečdaliai rezervuaro yra skirti laikyti skystą vandenilį, atšaldytą iki –253 °C (–423 °F). Šios talpyklos tūris yra 1,752 milijono litrų (385 tūkst. galonų). Tarp deguonies ir vandenilio bakų yra žiedo formos tarpinis skyrius, jungiantis kuro sekcijas, neša įrangą, prie kurio pritvirtinti viršutiniai raketų stiprintuvų galai.

Nuo 1998 metų cisternos gaminamos iš aliuminio-ličio lydinio. Degalų bako paviršius padengtas 2,5 cm storio purškiamu poliizocianurato putplasčiu, kurio paskirtis yra apsaugoti kurą ir oksidatorių nuo perkaitimo ir neleisti susidaryti ledui ant bako paviršiaus. Raketų stiprintuvų pritvirtinimo vietoje įrengiami papildomi šildytuvai, kad nesusidarytų ledas. Siekiant apsaugoti vandenilį ir deguonį nuo perkaitimo, bako viduje taip pat yra oro kondicionavimo sistema. Apsaugai nuo žaibo rezervuare įmontuota speciali elektros sistema. Vožtuvų sistema yra atsakinga už slėgio reguliavimą degalų bakuose ir saugių sąlygų palaikymą tarpiniame skyriuje. Bake yra daug jutiklių, kurie praneša apie sistemų būseną. Degalai ir oksidatorius iš bako tiekiami trims orbitinės raketos plokštumos (orbiterio) skystojo kuro varikliams per elektros linijas, kurių kiekvieno skersmuo yra 43 cm, kurios vėliau išsišakoja raketos plokštumos viduje ir tiekia reagentus kiekvienam varikliui. Tankus gamino Lockheed Martin.

Orbiter (orbitinė raketa)

Orbitinio laivo matmenys, palyginti su Sojuzu

Orbitiniame raketiniame lėktuve sumontuoti trys nuosavi (borve esantys) stiprintuvai RS-25 (SSME), kurie pradėjo veikti likus 6,6 sekundės iki paleidimo momento (kilimo iš paleidimo aikštelės), o išjungti prieš pat atskyrimą. išorinis kuro bakas. Be to, fazėje po įpurškimo (kaip pagreičio varikliai), taip pat manevravimui orbitoje ir išvažiavimui iš orbitos buvo naudojami du orbitinės manevravimo sistemos varikliai ( Orbitinė manevravimo sistema, OMS ), kurių kiekvienos trauka yra 27 kN. Kuras ir oksidatorius skirtas OMS buvo laikomi erdvėlaivyje, naudojami orbitiniams manevrams ir stabdant erdvėlaivį prieš išvažiuojant iš orbitos. Be to, OMS apima galinę reaktyvinio valdymo sistemos variklių eilę ( Reakcijos valdymo sistema, RCS), skirtas orientuoti erdvėlaivį orbitoje, esantis jo uodeginio variklio nacelėse. Priekinė variklių eilė yra raketos lėktuvo nosyje. R.C.S..

Nusileidžiant horizontaliam greičiui slopinti naudojamas stabdymo parašiutas, o be jo – aerodinaminis stabdys (skilęs vairas).

Viduje raketos lėktuvas yra padalintas į įgulos skyrių, esantį fiuzeliažo priekyje, didelį krovinių skyrių ir galinio variklio skyrių. Įgulos skyrius yra dviaukštis, įprastai skirtas 7 astronautams, nors STS-61A buvo paleistas su 8 astronautais, gelbėjimo operacijos metu jame telpa dar trys, todėl įgula yra 11 žmonių. Jo tūris – 65,8 m 3, 11 langų ir iliuminatorių. Skirtingai nei krovinių skyriuje, įgulos skyriuje palaikomas pastovus slėgis. Įgulos skyrius yra padalintas į tris skyrius: pilotų kabiną (kontrolės kabiną), kabiną ir pereinamąjį oro užraktą. Įgulos vado sėdynė yra kabinoje kairėje, piloto sėdynė yra dešinėje, valdikliai yra visiškai dubliuoti, todėl tiek kapitonas, tiek pilotas gali valdyti vieni. Iš viso kabinoje rodomi daugiau nei du tūkstančiai prietaisų rodmenų. Kosmonautai gyvena kabinoje, kur yra stalas, miegamosios vietos, saugoma papildoma įranga, yra eksperimento operatoriaus stotis. Oro šliuzoje yra skafandrai dviems astronautams ir įrankiai darbui kosmose.

Krovinių skyriuje yra į orbitą pristatytas krovinys. Garsiausia krovinių skyriaus dalis yra nuotolinio manipuliavimo sistema. Nuotolinio manipuliavimo sistema, santrumpa RMS) – 15,2 m ilgio mechaninė rankena, valdoma iš raketinio lėktuvo kabinos. Kroviniams krovinių skyriuje pritvirtinti ir manipuliuoti naudojama mechaninė rankena. Krovinių skyriaus liuko duryse yra įmontuoti radiatoriai ir jos naudojamos šilumai pašalinti.

Skrydžio profilis

Paleidimas ir įkėlimas į orbitą

Sistema paleidžiama vertikaliai, esant pilnai šaudyklinių palaikančių variklių (SSME) ir dviejų kietųjų raketų stiprintuvų traukai, o pastaroji sukuria apie 80 % sistemos paleidimo traukos. Trys pagrindiniai varikliai užsidega likus 6,6 sekundės iki nustatyto užvedimo laiko (T), varikliai įjungiami nuosekliai, 120 milisekundžių intervalu. Per tris sekundes varikliai pasiekia paleidimo galią (100 %). Būtent paleidimo momentu (T=0) vienu metu uždegami šoniniai greitintuvai ir susprogdinami aštuoni piroboltai, pritvirtinantys sistemą prie paleidimo komplekso. Prasideda sistemos kilimas. Iš karto po išvykimo iš paleidimo komplekso sistema pradeda suktis žingsniu, sukimu ir posūkiu, kad pasiektų azimutinį orbitos polinkį. Tolesnio kilimo metu palaipsniui mažėjant žingsniui (trejektorija nukrypsta nuo vertikalės į horizontą, konfigūracijoje „atgal žemyn“), siekiant sumažinti dinamines konstrukcijos apkrovas, atliekami keli trumpalaikiai pagrindinių variklių droseliai. Taigi maksimalaus aerodinaminio pasipriešinimo atkarpoje (Max Q) pagrindinių variklių galia droseliuojama iki 72%. Perkrovos sistemos paleidimo į orbitą etape yra iki 3 g.

Praėjus maždaug dviem minutėms (126 sekundėms) po pakilimo, 45 km aukštyje, šoniniai stiprintuvai atsiskiria nuo sistemos. Tolimesnį sistemos pakėlimą ir įsibėgėjimą atlieka šaudykliniai varikliai (SSME), maitinami išorinio kuro bako. Jų darbas sustoja, kai laivas pasiekia 7,8 km/s greitį kiek didesniame nei 105 km aukštyje, net iki galo neišsenkant kurui; 30 sekundžių po variklių išjungimo (maždaug 8,5 minutės po paleidimo), maždaug 113 km aukštyje, išorinis degalų bakas yra atskirtas.

Svarbu tai, kad šioje stadijoje orbitinės transporto priemonės greitis dar yra nepakankamas, kad jis galėtų patekti į stabilią žemą apskritą orbitą (iš tikrųjų šaudyklė patenka į balistinę trajektoriją), o prieš patekimą į orbitą reikalingas papildomas greitinantis impulsas. Šis impulsas išduodamas praėjus 90 sekundžių po tanko atskyrimo – tuo momentu, kai šaudyklė, toliau judanti balistine trajektorija, pasiekia apogėjų; reikalingas papildomas įsibėgėjimas atliekamas trumpam įjungiant orbitinės manevravimo sistemos variklius. Kai kuriuose skrydžiuose šiam tikslui įsibėgėjimui buvo naudojami du nuoseklūs variklių įjungimai (vienas impulsas padidino apogėjaus aukštį, kitas suformavo žiedinę orbitą).

Toks skrydžio profilio sprendimas leidžia išvengti kuro bako įkišimo į tą pačią orbitą kaip ir šaudyklė; Tęsdamas nusileidimą balistine trajektorija, tankas nukrenta į tam tikrą tašką Indijos vandenyne. Jei impulsas po injekcijos negali būti atliktas, šaudyklė vis tiek gali atlikti vienos orbitos skrydį labai žema orbita ir grįžti į kosmodromą.

Bet kuriuo patekimo į orbitą etapu suteikiama galimybė skubiai nutraukti skrydį taikant atitinkamas procedūras.

Iškart susiformavus žemai etaloninei orbitai (apvali orbita, kurios aukštis apie 250 km, nors orbitos parametrų reikšmė priklausė nuo konkretaus skrydžio), likę degalai išpilami iš SSME pagrindinio variklio sistemos ir jų kuro linijų. yra evakuoti. Laivui suteikiama reikiama ašinė orientacija. Atsidaro krovinių skyriaus durys, kurios kartu tarnauja ir kaip laivo šilumos reguliavimo sistemos radiatoriai. Laivo sistemos perkeliamos į orbitinio skrydžio konfigūraciją.

Nusileidimas

Sodinimas susideda iš kelių etapų. Pirma, stabdymo impulsas duodamas deorbitai – maždaug pusę orbitos prieš nusileidimo vietą, o šaudyklė pirmiausia skrieja laivagaliu apverstoje padėtyje. Orbitinių manevrinių variklių veikimo trukmė yra apie 3 minutes; būdingas greitis, atėmus iš šaudyklos orbitos greičio, yra 322 km/h; tokio stabdymo pakanka, kad orbitinis perigėjas būtų atmosferoje. Tada šaudykla atlieka žingsnio posūkį, paimdama reikiamą orientaciją, kad patektų į atmosferą. Laivas į atmosferą patenka dideliu atakos kampu (apie 40°). Išlaikydamas tokį nuolydžio kampą, laivas atlieka kelis S formos manevrus, pasislinkdamas iki 70°, efektyviai slopindamas greitį viršutiniuose atmosferos sluoksniuose (tai taip pat leidžia sumažinti sparno pakėlimą, o tai šiuo metu nepageidautina). Atskirų laivo šiluminės apsaugos sekcijų temperatūra šiame etape viršija 1500°. Didžiausia astronautų patiriama perkrova atmosferinio stabdymo etape yra apie 1,5 g.

Užgesinęs pagrindinę orbitos greičio dalį, laivas toliau leidžiasi kaip sunkus sklandytuvas su žema aerodinamine kokybe, palaipsniui mažindamas žingsnį. Atliekamas privažiavimo manevras prie nusileidimo juostos. Vertikalus laivo greitis nusileidimo etape yra labai didelis – apie 50 m/s. Tūpimo slydimo kelio kampas taip pat didelis – apie 17-19°. Apie 500 m aukštyje ir apie 430 km/h greičiu laivas pradeda išsilyginti ir ištiesiama važiuoklė. Prisilietimas prie kilimo ir tūpimo tako vyksta maždaug 350 km/h greičiu, po to paleidžiamas 12 m skersmens stabdantis parašiutas; stabdžius iki 110 km/h greičio, parašiutas numetamas. Įgula palieka laivą praėjus 30-40 minučių po sustojimo.

Taikymo istorija

• „Įmonė“ (OV-101) – naudojama žemės ir atmosferos bandymams, taip pat parengiamiesiems darbams paleidimo aikštelėse; niekada neskrido į kosmosą. Jis pradėtas statyti 1974 m., o bandomasis eksploatavimas prasidėjo 1977 m. Pačioje pradžioje šį orbitinį laivą planuota vadinti „Konstitucija“ ( Konstitucija) Amerikos Konstitucijos 20-mečio garbei, tačiau dėl daugybės populiaraus televizijos serialo „Žvaigždžių kelias“ žiūrovų pasiūlymų buvo pasirinktas pavadinimas „Įmonė“.
• Pirmasis erdvėlaivis– tapo „Kolumbija“ (OV-102). pirmoji veikianti daugkartinio naudojimo orbitinė transporto priemonė . Jis pradėtas statyti 1975 metų kovą, o perduotas 1979 metų kovą. Laivas buvo pavadintas pagal burlaivį, kuriuo kapitonas Robertas Grėjus 1792 m. gegužę tyrinėjo Britų Kolumbijos (dabar JAV Vašingtono ir Oregono valstijos) vidaus vandenis. Prieš pirmą kartą paleidžiant šį šaudyklą 1981 m., NASA astronautų į orbitą nepaleido 6 metus.
  „Columbia“ šaudyklė žuvo 2003 m. vasario 1 d. (skrydis STS-107), prieš nusileisdamas į Žemės atmosferą. Tai buvo 28-oji Kolumbijos kosminė kelionė.
• Antrasis erdvėlaivis– Challenger (OV-099) – 1982 metų liepą buvo perduotas NASA. Jis buvo pavadintas jūrų laivo, tyrinėjusio vandenyną 1870 m., vardu. Devintą kartą paleidus, jame buvo rekordinė 8 žmonių įgula.
  „Challenger“ žuvo dešimtojo paleidimo metu 1986 m. sausio 28 d. (skrydis STS-51L).
• Trečias autobusas– „Discovery“ (OV-103) – 1982 metų lapkritį buvo perduotas NASA. Atliko 39 skrydžius. „Discovery“ buvo pavadintas vienu iš dviejų laivų, kuriais britų kapitonas Jamesas Cookas 1770-aisiais atrado Havajų salas ir tyrinėjo Aliaskos ir šiaurės vakarų Kanados pakrantes. Vienas iš Henrio Hudsono, tyrinėjusio Hadsono įlanką 1610–1611 m., laivų, vadinosi tuo pačiu pavadinimu („Atradimas“). Didžiosios Britanijos karališkoji geografijos draugija Šiaurės ašigalio ir Antarktidos tyrinėjimui pastatė dar du „Discovery“ 1875 ir 1901 m.
• Ketvirtasis maršrutinis autobusas- Atlantis (OV-104) - pradėtas naudoti 1985 m. balandžio mėn. Jis atliko 33 skrydžius, įskaitant 135-ąjį ir paskutinįjį skrydį pagal „Shuttle“ programą 2011 m. Šio skrydžio metu avarijos atveju įgula buvo sumažinta iki keturių žmonių, nes tokiu atveju rusai turėtų evakuoti įgulą iš TKS.
• Penktasis maršrutinis autobusas- Endeavour (OV-105) - buvo pastatytas pakeisti prarastą Challenger ir pradėtas naudoti 1991 m. gegužės mėn. Atliko 25 skrydžius. Laivas „Endeavour“ taip pat buvo pavadintas vieno iš Jameso Cooko laivų vardu. Šis laivas taip pat buvo naudojamas astronominiams stebėjimams, kurie leido tiksliau nustatyti atstumą nuo Žemės iki.
• Pathfinder (OV-098) yra didelio dydžio šaudyklų maketas, skirtas jų transportavimo ir priežiūros procedūroms išbandyti, kad šie bandymai neužimtų skrydžio prototipo „Enterprise“. Pastatytas 1977 m., vėliau buvo perdarytas, kad būtų panašesnis į skrydžio modelius, ir išsiųstas į Japoniją parodai. Grįžęs į JAV, jis buvo eksponuojamas Kosmoso ir raketų centre Hantsvilio mieste (Alabamos valstija) kartu su išoriniu degalų baku ir dviem kietais raketų stiprintuvais.
• „Explorer“ (OV-100) yra dar vienas pilno masto šaudyklo maketas. Jis buvo pastatytas 1993 m. kaip Kenedžio kosmoso centro demonstracinio komplekso muziejaus eksponatas.

Skrydžio numerių žymėjimai

Kiekvienas pilotuojamas skrydis pagal Kosminės transporto sistemos programą turėjo savo pavadinimą, kurį sudarė santrumpa STS ( Kosminio transporto sistema) ir maršrutinio skrydžio serijos numerį. Pavyzdžiui, STS-4 reiškia ketvirtąjį Kosminės transporto sistemos programos skrydį. Kiekvienam skrydžiui planavimo etape buvo priskirti eilės numeriai. Tačiau pasiruošimo metu daugelis skrydžių buvo atidėti arba perkelti. Dažnai atsitikdavo taip, kad skrydis, suplanuotas vėlesnei datai ir turintis didesnį eilės numerį, buvo paruoštas skrydžiui anksčiau nei kitas ankstesnei datai suplanuotas skrydis. Kadangi priskirti serijos numeriai nesikeitė, tai skrydžiai su didesniu serijos numeriu dažnai buvo vykdomi anksčiau nei skrydžiai mažesniu numeriu.

Nuo 1984 m. buvo įvesta nauja žymėjimo sistema. Santrumpa STS išliko, tačiau serijos numeris buvo pakeistas kodų deriniu, kurį sudarė du skaičiai ir viena raidė. Pirmasis skaitmuo šioje kodų kombinacijoje atitiko paskutinį einamųjų metų skaitmenį – ne kalendorinius, o NASA biudžetinius metus, kurie truko nuo spalio iki rugsėjo. Pavyzdžiui, jei skrydis įvyksta 1984 m. prieš spalį, tada imamas skaičius 4, jei spalį ir vėliau - skaičius 5. Antrasis skaitmuo kodų kombinacijoje visada buvo 1. Pažymėjimas 1 buvo pritaikytas šaudyklų paleidimams. iš Kanaveralo kyšulio. Anksčiau šaudykla taip pat turėjo būti paleista iš Vandenbergo oro pajėgų bazės Kalifornijoje; šiems paleidimams buvo suplanuotas numeris 2, tačiau „Challenger“ katastrofa (STS-51L) nutraukė šiuos planus. Raidė kodų kombinacijoje atitiko einamųjų metų maršrutinio skrydžio eilės numerį. Tačiau šios tvarkos taip pat nebuvo laikomasi, pavyzdžiui, STS-51D skrydis įvyko anksčiau nei STS-51B.

Pavyzdys: skrydis STS-51A – įvyko 1984 m. lapkritį (numeris 5), tai buvo pirmasis skrydis naujais biudžetiniais metais (A raidė), iš Kanaveralo kyšulio paleistas maršrutinis autobusas (numeris 1).

Po Challenger katastrofos 1986 m. sausio mėn. ir Vandenbergo oro pajėgų bazės paleidimų atšaukimo NASA grįžo prie senosios paskyrimo sistemos.

Skrydžių pagal Space Shuttle programą sąrašas

Nelaimės

Iššaukėjo mirtis

Per visą šaudyklų eksploataciją įvyko tik dvi avarijos, per kurias iš viso žuvo 14 astronautų:

• 1986 m. sausio 28 d. – „Challenger“ nelaimė vykdant misiją STS-51L. Erdvėlaivis buvo sunaikintas pačioje misijos pradžioje dėl išorinio kuro bako sprogimo praėjus 73 sekundėms nuo skrydžio. Lėktuvo sunaikinimas įvyko dėl kilimo metu pažeisto dešiniojo kietojo kuro stiprintuvo sandarinimo žiedo. Priešingai populiariems įsitikinimams, šaudyklė nesprogo, o sugriuvo dėl neįprastų aerodinaminių perkrovų. Visi 7 įgulos nariai žuvo. Po nelaimės pavėžėjimo programa buvo apribota 32 mėnesiams.

• 2003 m. vasario 1 d. – STS-107 misijos metu įvyko erdvėlaivio „Columbia“ katastrofa. Nelaimė įvyko šaudyklai grįžtant, sunaikinus išorinį nuo karščio saugantį sluoksnį, kurį nulėmė deguonies bako šilumos izoliacijos gabalas, nukritęs ant jo laivo nuleidimo metu. Visi 7 įgulos nariai žuvo.

Atliktos užduotys

Šaudyklės buvo naudojamos kroviniams iškelti į orbitas 200-500 km aukštyje, atlikti mokslinius tyrimus, aptarnauti orbitinius erdvėlaivius (montavimo ir remonto darbai).

„Space Shuttle Discovery“ Hablo teleskopą į orbitą pristatė 1990 m. balandį (skrydis STS-31). Erdvėlaiviai „Columbia“, „Discovery“, „Endeavour“ ir „Atlantis“ atliko keturias misijas, kad aptarnautų Hablo teleskopą. Paskutinė šaudyklų misija į Hablą įvyko 2009 m. gegužės mėn. Kadangi 2011 m. buvo sustabdyti maršrutiniai skrydžiai, tai buvo paskutinė žmogaus ekspedicija prie teleskopo, o šiuo metu (2013 m. rugpjūčio mėn.) šio darbo negali atlikti joks kitas turimas erdvėlaivis.

„Shuttle Endeavour“ su atvira krovinių erdve

Dešimtajame dešimtmetyje šauliai dalyvavo bendroje Rusijos ir Amerikos programoje „Mir-Shuttle“. Buvo padaryti devyni dokai.

Per trisdešimt eksploatavimo metų jie buvo nuolat tobulinami ir modifikuojami. Per visą eksploatavimo laikotarpį buvo atlikta daugiau nei tūkstantis originalios šaudyklų konstrukcijos modifikacijų.

Šaudyklės atliko svarbų vaidmenį įgyvendinant projektą sukurti (ISS). Pavyzdžiui, kai kurie ISS moduliai, įskaitant rusišką „Rassvet“ modulį (kurį pristato šaudyklė „Atlantis“), neturi savo varomųjų sistemų (PS), skirtingai nei rusiški „Zarya“, „Zvezda“ ir „Pirs“ moduliai „Poisk“. kaip „Progress M-CO1“ krovininio laivo modulio dalis, o tai reiškia, kad jie negali savarankiškai manevruoti orbitoje, kad galėtų ieškoti, susitikti ir prisišvartuoti prie stoties. Todėl jų negali tiesiog „išmesti“ į orbitą protono tipo raketa. Yra keletas būdų, kaip surinkti stotis iš tokių modulių - kaip krovininio laivo dalis, pristatymas į šaudyklės krovinių skyrių arba, hipotetiškai, naudojant orbitinius „vilkikus“, kurie galėtų paimti modulį, kurį į orbitą paleido raketa, prijunkite prie jo ir nuneškite į stotį prijungti.

Kaina

2006 m. visos išlaidos sudarė 160 milijardų JAV dolerių ir buvo įvykdyta 115 paleidimų. Vidutinė kiekvieno skrydžio kaina siekė 1,3 milijardo JAV dolerių, tačiau didžioji išlaidų dalis (projektavimas, modernizavimas ir kt.) nepriklauso nuo paleidimų skaičiaus.

Nepaisant to, kad kiekvieno maršrutinio skrydžio kaina siekė apie 450 milijonų dolerių, NASA numatė apie 1 milijardą 300 milijonų dolerių tiesioginių išlaidų, skirtų 22 maršrutiniams skrydžiams nuo 2005 m. vidurio iki 2010 m.

Už šiuos pinigus šaudykla vienu skrydžiu į TKS galėtų nugabenti 20-25 tonas krovinių, įskaitant TKS modulius, plius 7-8 astronautus.

Kosminio transporto sistemos programos užbaigimas

Kosminio transporto sistemos programa buvo baigta 2011 m. Po paskutinio skrydžio visi veikiantys maršrutiniai autobusai buvo išjungti.

2011 m. liepos 8 d., penktadienį, buvo atliktas paskutinis Atlantidos startas su keturių astronautų įgula. Tai buvo paskutinis skrydis pagal Kosminės transporto sistemos programą. Jis baigėsi ankstų 2011 m. liepos 21 d. rytą.

Paskutiniai maršrutiniai skrydžiai

Rezultatai

Per 30 eksploatavimo metų penki šaudykla atliko 135 skrydžius. Iš viso visi šaudyklės apskriejo 21 152 orbitas aplink Žemę ir nuskrido 872,7 milijono km (542 398 878 mylių). Šatuoliai į kosmosą išgabeno 1600 tonų (3,5 mln. svarų) naudingo krovinio. Skrydžius atliko 355 astronautai ir kosmonautai; iš viso per visą operaciją 852 šaudyklų įgulos nariai.

Pasibaigus eksploatacijai, visi šaudykla buvo išsiųsti į muziejus: į kosmosą niekada neskridęs „Enterprise“ šaulys anksčiau buvo įsikūręs Smithsonian Institution muziejuje netoli Vašingtono Dulleso oro uosto ir buvo perkeltas į Jūrų ir kosmoso muziejų Niujorke. Jo vietą Smithsonian institute užėmė erdvėlaivis Discovery. Laivas „Endeavour“ buvo visam laikui prijungtas prie Kalifornijos mokslo centro Los Andžele, o „Atlantis“ buvo eksponuojamas Kenedžio kosmoso centre Floridoje.

• Žodis „shuttle“ yra išverstas kaip „shuttle“ ir reiškia darbinę audimo mašinos dalį, judančią pirmyn ir atgal per audinį; dar viena dažniausiai vartojama reikšmė – transporto priemonė, aptarnaujanti trumpo nuotolio maršrutą be tarpinių taškų (shuttle route, express).

• Pirmasis šaudyklės paleidimas įvyko dvidešimties metų Gagarino paleidimo metinių proga – 1981 m. balandžio 12 d. Tai buvo pirmas atvejis pasaulio kosmonautikos istorijoje, kai naujo tipo erdvėlaiviai skrido iš karto su įgula, be išankstinių nepilotuojamų paleidimų. Mitas yra tai, kad pirmasis paleidimas buvo sutapęs su jubiliejumi. Tiesą sakant, pirmasis paleidimas buvo planuotas balandžio 10 d., tačiau likus 20 minučių iki paleidimo buvo aptiktas sinchronizacijos praradimas keičiantis duomenimis tarp pagrindinio ir atsarginio šaudyklinio kompiuterių (dėl programinės įrangos klaidos). Paleidimas buvo atšauktas likus 16 minučių iki numatyto laiko ir atidėtas dviem dienoms

• „Columbia STS-1“ dviejų žmonių įgula gavo kosmoso garbės medalį, tačiau vadas Johnas Youngas jį gavo iškart po skrydžio, o antrasis pilotas Robertas Crippenas – per 25-ąsias metines 2006 m. 2012 m. rugpjūčio mėn. duomenimis, tai paskutinis (28-asis) šio medalio įteikimas.

• Pirmoji 5 žmonių įgula, įskaitant pirmąjį amerikiečių astronautą, 1983 metais pakilo į kosmosą erdvėlaiviu Challenger. Vadas – Robertas Crippenas.
• 1983 metais į kosmosą pakilo pirmoji 6 žmonių įgula, tarp jų ir pirmasis užsienietis amerikiečių laive. Vadas – Johnas Youngas.
• 1984 m. erdvėlaiviu „Challenger“ pirmoji 7 žmonių įgula pakilo į kosmosą, įskaitant dvi moteris. Šiuo skrydžiu amerikiečių astronautė Katherine Sullivan pirmą kartą išėjo į kosmosą. Vadas – Robertas Crippenas.
• 1985 m. spalį erdvėlaivis Challenger atliko pirmąjį skrydį astronautikos istorijoje su 8 įgulos nariais. Pirmą kartą įguloje iš karto buvo trys užsieniečiai – du vokiečiai ir olandas. Tai taip pat buvo pirmasis kitos šalies – Vokietijos – finansuotas maršrutinis skrydis ir paskutinis sėkmingas „Challenger“ skrydis.
  • Antrą kartą 8 žmonės buvo laive per Atlantidos nusileidimą 1995 m. birželį (STS-71).

• Didžiausias paleidimų skaičius buvo atliktas prieš metus iki „Challenger“ nelaimės 1985 m., 9 skrydžiai. Lemtingiems 1986 metams buvo suplanuota 15 skrydžių. 1992 ir 1997 metais buvo atlikti 8 skrydžiai.

• Nors yra trys maršrutų tūpimo takai, Baltajame Smiltyje buvo nusileidimas tik vienas per Kolumbijos misiją STS-3 ( Baltasis smėlis) Naujojoje Meksikoje.