Reteaua Corect

Navete aero-spatiale (43)

Scris de valentin.vasilescu in 21 aprilie 2011 la 10:39, in Stiinta, ScIT. 29 vizualizari Intra in discutie Tagurinavete aero-spatiale, racheta, X-37B shortlinkhttp://crct.ro/nf8d

Incepand din al 2-lea razboi mondial, a existat preocuparea realizarii unor vehicule cu echipaj la bord, capabile sa evolueze in statosfera si chiar sa iasa din atmosfera terestra. Majoritatea acestor aparate avand caracter militar, informatiile legate de testarea lor sunt in continuare secrete. In cele ce urmeaza, ne propunem sa urmarim pas cu pas evolutia acestor aparate, pana la naveta autonoma X-37B din zilele noastre si un pic mai departe.

Saturn 1B Saturn 1B

Primul vehicul propus sa transporte oameni spre Luna: racheta Saturn 1 

Racheta Saturn 1 a fost penultima solutie a grupului de proiectanti germani de la Peenemuende, in realizarea calatoriei omului spre Luna. Dupa lansarea primilor sateliti artificiali ai Terrei, Pentagonul a creat un program de cercetare in vederea construirii unui lansatator puternic pentru utilizarea masiva a spatiului cosmic in scopuri militare (National Integrated Missile and Space Vehicle Development Program). Scopul acestui program era obtinerea capacitatii de plasare pe orbita a unei mase utile de 9.000 - 18.000 kg sau scoaterea de sub atractia gravitationala a Pamantului a unui obiect cu masa de 2.700 - 5.400 kg. Rachete existente la acea data puteau aduce pe orbita maxim 1.400 kg. Erau in faza de testare atunci si noile trepte superioare de racheta Atlas si Centaur, care nu puteau creste aceasta masa utila peste 4.500 kg. In 1958 Pentagonul a creat o agentie menita sa sprijine tehnologiile avansate ARPA (Advanced Research Projects Agency), care a primit ca sarcina solutionarii problemei noii rachete. Sefii ARPA, Dick Canright si Bob Young, au apelat la centrul de proiectare al rachetelor balistice al trupelor de uscat ABMA (Army Ballistic Missile Agency), condus de Wernher von Braun. Acesta realizase un studiu legat de voiajul spre alte planete, inca in aprilie 1957, din care reiesea ca pentru a indeplini aceasta sarcina prima treapta a rachetei ar fi trebuit sa dezvolte cel putin 683.000 kgf la decolare. 
Utilizarea la realizarea primei trepte de racheta a 4 motoroare E-1 (1 din cele 2 motoare de 163.000 kgf care urma sa echipeze treapta 1 a rachetei Titan 1A) conceput de colectivul german, a fost eliminata. Intrucat motorul era in faza de testare si nu putea fi gata pana in 1960. Heinz-Hermann Koelle (fostul pilot Luftwaffe, cooptat in 1954 de von Braun, ca sef al biroului proiectare din laboratorul de structuri mecanice), a propus solutia Super-Jupiter, obtinuta prin imbunatatirea motorului H-1 de 75.000 kgf produs de Rocketdyne (existent in varianta S-3D pe rachetele Thor si Jupiter). Potrivit lui Koelle treapta intai a noii rachete Super-Jupiter urma sa utilizeze 8 motoare H-1, fiecare cu tractiunea de 90.700 kgf, in locul celor 4 E-1. Un rezervor central de oxigen lichid al rachetei Jupiter urma sa fie inconjurat de 8 rezervoare mai mici de kerosen ale rachetei  Redstone. Pe 11 septembrie 1958, ARPA a oferit un contract firmei Rocketdyne cu scopul de a incepe imbunatatirea performantelor acelei variante a motorului H-1 care echipase racheta Jupiter-C pe 31 ianuarie 1958 cand a plasat pe orbita primul satelit american Explorer 1. Din februarie 1959 denumirea oficiala a noii rachete a devenit Saturn, ca versiune ulterioara a lui Jupiter si odata cu infiintarea NASA, aceasta a preluat de la ARPA rolul de coordonator. Cum prin decretul prezidential din 26 noiembrie 1956, trupele de uscat erau obligate sa mentina in inzestrare rachete cu raza de actiune sub 320 km, rachetele Jupiter au fost transferate la fortele aeriene. Pentru ca centrul de proiectare al rachetelor balistice Redstone Arsenal (sediul echipei lui von Braun-ABMA) sa nu ajunga odata cu rachetele la fortele aeriene, NASA a fortat mana presedintelui SUA si pe 15 martie 1960, prin decret prezidential ABMA a devenit centrul spatial MSFC (George C. Marshall Space Flight Center) apartinand NASA, responsabil de dezvoltarea proiectului Saturn. Prima treapta (S-1) a rachetei Saturn 1, alcatuita din cele 8 motoare H-1, avea inaltimea de 24 m, diametrul de 6,5 m, cantarea 432 t, dezvolta o tractiune de 773.140 kgf. Ea functiona 150 secunde, separarea ei avand loc la altitudinea de 69 km. A 2-a treapta (S-4) avea lungimea de 12 m, diametrul de 5,5 m, greutatea de 50,5 t, fiind propulsata de 6 motoare RL10, care functionau 482 secunde si dezvoltau impreuna 40.700 kgf. A 3-a treapta (S-5) care n-a fost niciodata montata pe racheta Saturn, era treapta superioara Centaur cu lungimea de 9 m, diametrul de 3 m, fiind compusa din 2 motoare RL-10, care functionau cu oxigen si hidrogen lichid timp de 430 secunde si dezvoltand 13.500 kgf. La bordul rachetei era dispus un bloc IU (instrument unit) cu dimensiunile 0,8 x 3,9 m, compus din platforma de stabilizare ST-90 de la racheta Redstone, computerul de ghidare IBM ASC-15 si sistemul de telemetrie. Primul zbor de testare al rachetei Saturn 1 a avut loc pe 27 octombrie 1961 si a fost executat doar de treapta 1 (S-1). S-1, care producea o tractiune de 15 ori mai mare decat racheta Jupiter, a efectuat un zbor balistic cu apogeul la 136 km altitudine. Primul test pe orbita al rachetei Saturn 1, formata din cele 2 trepte S-1 si S4 a avut loc pe 29 ianuarie 1964, 4 luni mai tarziu aceasta reusind plasarea pe o orbita cu parametrii 204 x 179 km, a machetei modulului de serviciu CSM al programului Apollo, cantarind 17.650 kg. Pana pe 30 iulie 1965, racheta Saturn 1 a efectuat 10 lansari de tip SA (Saturn-Apollo 1-10). 

In paralel cu constructia rachetei Saturn 1, a fost realizata o varianta imbunatatita, denumita Saturn 1B, rezultata din inlocuirea treptei a 2-a S-4 cu una mai puternica S-4B. S-4B cantarea 119 t, din care 87 t reprezentau rezervoarele de oxigen lichid si 18 t cele de hidrogen lichid. Treapta S-4B era propulsata de 1 motor J-2 al firmei Douglas, dezvoltand 105.000 kgf, care se adaugau la cele 723.000 kgf ale treptei S-IB. 5 astfel de motoare J-2  constituiau a 2-a treapta a viitoarei rachete Saturn 5. NASA intentiona ca motorul treaptei a 2-a S-IVB sa functioneze timp de 2 minute, dupa separarea de treapta 1, penru plasarea rachetei pe orbita circumterestra dupa care el era oprit. Dupa ce echipajul navei Apollo verifica functionarea corecta pe orbita, urma a 2-a pornire a motorului treptei a 2-a pentru 6 minute si 30 de secunde. Aceasta a 2-a pornire a motorului accelera nava pana aproape de ce-a de-a doua viteza cosmica de 11,2 km/s, care permitea evadarea de sub influenta campului gravitational pamantesc si inscrierea pe o traiectorie spre Luna. Primul test al rachetei Saturn 1B (AS-Apollo-Saturn 201) a avut loc pe 26 februarie 1966 cand a avut plasat pe orbita prima versiune a modulului de comanda si de serviciu CSM-009 al misiunii Apollo, cantarind 15.500 kg. 

A doua lansare a rachetei Saturn 1B a fost AS-202, din 5 iulie 1966, care a constat intr-un zbor test suborbital cu modulului de comanda si de serviciu CSM-Apollo (20.091 kg). A fost primul zbor care a inclus utilizarea sistemului de navigatie si de ghidare, scutul termic si grupul de alimentare cu electricitate al misiunilor Apollo. Prima treapta a fost largata dupa 2 minute si 30 de secunde de la lansare, la altitudinea de 56 km, in timp ce a 2-a treapta a functionat pana la minutul 7 si 30 de secunde, pana la inaltimea de 216 km. Dupa separarea de treapta a 2-a, sistemul de propulsie al CSM (Service Propulsion System - SPS) a functionat 3 minute si 35 de secunde, urcand nava spatiala la 1.128 km deasupra Pamantului. Dupa 25 minute a avut loc a 2-a pornire a SPS, pret de 1 minut si 28 secunde. Alte 2 reporniri la intervale scurte de timp au dovedit capacitatea CSM de a functiona in conditii similare celor de pe orbita Lunii. Reintrarea in atmosfera a CSM a fost una in cadere accelerata de la inaltimea de 122 km la 66 km, de unde a urcat inapoi la 81 km. De la aceasta inaltime CSM a cazut cu 1,3 km/s spre Pamant pana la 7.250 m unde s-au deschis parasutele de stabilizare. Dupa un zbor de 1 ora si 33 de minute, CSM al programului Apollo si racheta Saturn IB au dovedit ca pot purta un echipaj uman la bord. A 3-a lansare a rachetei Saturn 1B (AS-203) a avut loc pe 25 august 1966 si si-a propus testarea comportarii hidrogenului lichid din rezervoarele treptei a 2-a (S-4B), in conditii de imponderabilitate si de manevre bruste pe o orbita. Zborul a durat 6 ore, timp in care au fost exectuate 4 orbite circumterestre la 190 km altitudine. Pe rezervor au fost montate 2 camere TV si 88 de senzori. Racheta Saturn 1B a mai fost utilizata in misiunea Apollo 5, primul zbor automat cu modulul lunar la bord, lansat pe 22 ianuarie 1968 de la complexul 37B Cape Canaveral. Cele mai mari probleme si intarzieri ale programului Apollo au fost generate de proiectarea modului lunar (LM), destinat sa paraseasca orbita lunara, sa aselenizeze si sa se intoarca la CSM-ul parcat pe orbita lunara. Saturn IB a functionat perfect, parcand treapta S-4B si modul lunar pe o orbita circumterestra cu parametrii: 163 x 222 km. La 43 de minute de la lansare, LM s-a decuplat si a intrat pe o orbita cu parametrii: 167 x 222 km, pe care a evoluat 2 rotatii complete. Timp de 39 de secunde, mototul de coborare a fost pornit si  controlorii de zbor de la Houston l-au comandat manual in diverse evolutii. Dupa 11 ore de la lansare, testul a luat incheiat si NASA a avut confirmarea functionarii ireprosabile a sistemelor de la bordul LM. 

Dupa accidentul din 27 ianuarie 1967 cand echipajul Apollo 1 si-a pierdut viata, ca urmare a unui incendiu aparut la antrenamentul in modulul de comanda al rachetei Saturn 1B, in perioada 11-22 octombrie 1968 a avut loc primul zbor Apollo cu oameni la bord. Echipajul Apollo 7 a fost compus din Walter Schirra, Donn Eisele si Walter Cunningham, racheta utilizata fiind tot Saturn 1B.

Misiunea automata Apollo-5

Misiunea pilotata Apollo 7

1.

Navete aero-spatiale (42)

Publicat in 20 aprilie 2011 la 10:16

Incepand din al 2-lea razboi mondial, a existat preocuparea realizarii unor vehicule cu echipaj la bord, capabile sa evolueze in statosfera si chiar sa iasa din atmosfera terestra. Majoritatea acestor aparate avand caracter militar, informatiile legate de testarea lor sunt in continuare secrete. In cele ce urmeaza, ne propunem sa urmarim pas cu pas evolutia acestor aparate, pana la naveta autonoma X-37B din zilele noastre si un pic mai departe.

Intra in discutie:
Pentru a putea intra in discutie trebuie sa fii autentificat ca utilizator CorectNews.
Daca nu ai cont, da click aici. Daca ai deja cont, da click aici.

Twitter is down for the moment!

CorectBusinessbeta

Afla tot despre business din cele 7 sectiuni ale site-ului AICI

CorectPoliticsbeta

Afla tot despre politica in cele 4 sectiuni ale site-ului AICI

CorectSocialbeta

Afla tot despre societate in cele 8 sectiuni ale site-ului AICI

CorectScITbeta

Afla tot despre stiinta din cele 5 sectiuni ale site-ului AICI

CorectSportsbeta

Afla tot despre sport din cele 9 sectiuni ale site-ului AICI

CorectLifestylebeta

Afla tot despre felul de trai din cele 7 sectiuni ale site-ului AICI

CorectArtsbeta

Afla tot despre arta in cele 6 sectiuni ale site-ului AICI

CorectDiasporabeta

Afla tot despre diaspora din cele 4 sectiuni ale site-ului AICI

CorectBooks »

Cumpara carti digitale la un pret mult mai bun decat cele clasice!

CorectBazaar »

Schimbi, vinzi si cumperi orice

Urmareste-ne pe:

© Copyright Corect 2010. Toate drepturile rezervate.