Какво е бъдещето на космическия транспорт. Междузвездното пътуване не е фантазия

Отдавна сме свикнали да има спирки обществен транспортнедалеч от дома, до ежедневното тръгване от най-близката гара на десетки влакове, полети от летища. Спрете градския транспорт - и светът, с който сме свикнали, просто ще рухне! Но, свиквайки с удобството, започваме да изискваме още повече! Какво развитие ни очаква?

Магистрала - тръби

Зловещият трафик е един от водещите проблеми във всички столични райони. Те често са причинени не само от лоша организация на транспортните възли и магистрали, но и от метеорологичните условия. Защо да отидете далеч: руските снеговалежи често водят до срутване на пътища.

Едно от най-ефективните решения е да се скрие по-голямата част от транспортните потоци под земята. Броят и размерът на автомобилните тунели само нарастват през годините. Но те са скъпи и ограничени в развитието си от ландшафта. Тези проблеми могат да бъдат решени чрез смяна на тунелите с тръби!

Хенри Лю, американски инженер и строител, вече е предложил своя проект за тръбопровод за транспортиране. Ще може да превозва големи товарни контейнери, задвижвани от електричество. Счита се за неговия проект за използване в Ню Йорк, известен с огромните си задръствания. Само в този град пренасочването на товарния трафик към тръби ще намали трафика на превозни средства с десетки милиарди мили само за една година. В резултат на това екологичната ситуация ще се подобри, натоварването на магистралите на метрополиса ще намалее. Не бива да се забравя и безопасността и навременността на доставката на товара.

В такива тръбопроводи също е възможно транспортиране на хора. Подобна система за пътнически транспорт беше предложена от Илон Мъск, американски милионер. "Hyperloop" на маската ще включва система от тръбопроводи, разположени върху надлези, чийто диаметър ще надвишава няколко метра. Предвижда се да се поддържа ниско налягане в тях. Предвижда се капсулите в тръбите да се издигат точно над дъното благодарение на изпомпвания там въздух. Скоростта на капсулите, благодарение на електромагнитен импулс, може да достигне шестстотин километра за половин час.

Полети с влак

Влаковете ще се развиват, стават по-просторни и бързи. Вече обсъждат един невероятен по мащаби проект на магистрала от Лондон до Пекин, изготвен от китайците. Те искат да построят супервисокоскоростен път с дължина от осем до девет хиляди километра до 2020 г.

Влаковете ще преминават под Ламанша, след това през Европа, Русия, Астана, Далеч на изтоки Хабаровск. От там, последният трансфер до Пекин. Цялото пътуване ще отнеме няколко дни, ограничението на скоростта е 320 км / ч. Имайте предвид, че руският "Сапсан" ускорява само до 250 км/ч.

Но тази скорост не е границата! Влакът Maglev, кръстен на фразата Magnetic Levitation, лесно достига скорост от 581 km / h. Поддържан от магнитно поле във въздуха, той лети над релсите, вместо да се вози по тях. В момента тези влакове са рядка екзотика. Но в бъдеще тази технология може да бъде разработена.

Автомобил под вода: нереалистично, но съществува!

Революцията се очаква в воден транспорт... Експерти проучват проекти на подводни високоскоростни превозни средства, както и на подводни мотоциклети. Какво да кажем за отделните подводници!

Проект, организиран в Швейцария, наречен sQuba, беше създаден, за да се разработи оригинален автомобил, който може да влезе във водата веднага от пистата и, движейки се по вълните, дори да се гмурка в тях! След това колата може лесно да се върне на земята, като продължи да се движи по пътя.

Дизайнерите на новостта са вдъхновени от един от филмите за Джеймс Бонд. Истински подводен автомобил, изложен на автомобилното изложение в Женева под формата на открит спортен автомобил. Този модел е много лек и позволява на екипажа да напусне автомобила в случай на опасност.

Движението под вода се осигурява от чифт винтове, разположени под задната броня, както и чифт въртящи се водни оръдия близо до арките на предните колела. Всичко това работи с помощта на електрически двигатели. Разбира се, ще трябва да добавите водоустойчива качулка към модела, за да не се намокрят водачът и пътниците.

Готови ли сте да отидете в космоса?

Авиацията, в крак с други видове транспорт, се развива активно. След като изостави свръхзвуковите самолети като Concorde, тя реши да отиде в открития космос. Британски дизайнери работят върху космически кораб, или иначе казано – орбитален самолет, наречен „Скайлон”.

Той ще може да се изкачва от летището на хибриден двигател и да достига хиперзвукова скорост, превишава скоростта на звука с повече от пет пъти. След като достигне височина от 26 километра, той ще премине към доставка на кислород от собствените си резервоари и след това ще излезе в космоса. Кацането е като кацане на самолет. Тоест няма външни усилватели, бустерни степени или резервоари за реактивно гориво. Трябват ви само няколко двигателя за целия полет.

Те все още работят върху безпилотната версия на Skylon. Такъв космически носител ще може да изведе в орбита 12 тона товар. Имайте предвид, че руската ракета "Союз" може да издържи само седем тона. Възможно е да се използва космически кораб, за разлика от ракета, много пъти. В резултат на това цената на доставките ще намалее 15 пъти.

Успоредно с това дизайнерите мислят за пилотираната версия. Чрез промяна на дизайна на товарното отделение, създаване на системи за сигурност и изработка на прозорци, могат да бъдат транспортирани триста пътници. За четири часа те ще обиколят цялата планета! Експерименталният модел ще бъде пуснат на пазара през 2019 г.

Изненадващо футуролозите описаха всички видове транспорт, които изброихме в зората на ХХ век. Те се надяваха, че изпълнението им не е далеч. Сгрешиха с времето, докато всичко е на етап разработка. Но имаме страхотна възможност - да станем в бъдеще пътник на едно от гореспоменатите чудеса на технологиите.

НАУЧНИ ХОРИЗОНТИ

Аерокосмически

транспорт до VL VI11R GP

С мощен тласък ракетата се издига вертикално от стартовата площадка и се издига нагоре... Това е познато от 60-те години на миналия век. картината може скоро да потъне в забвение. Космическите системи за еднократна употреба и "совалките" трябва да бъдат заменени от ново поколение превозни средства - аерокосмически самолети, които ще имат възможност да излитат и кацат хоризонтално, подобно на конвенционалните самолети

H -. , "Л *" -, (/

3. КРАУЗА. А. М. Харитонов

KRAUSE Egon - почетен професор, SP 973 до 1998 г - Директор на Аеродинамичния институт на Рейн-Вестфалското техническо училище (GOASh ^ "(Ax ^ n, Германия). Лауреат на наградата на обществото Макс Дланк, д-р доктор на Сибирския клон на Руската академия на науките ~

XAPMTOHCJP Анатолий. Михайлович - доктор на техническите науки, научен сътрудник професор в Института по теоретична и приложна механика им. S. A. Христианович SB RAS (Новосибирск). Заслужил учен на Руската федерация, лауреат на наградата на Съвета на министрите на СССР (1985 г.). Автор и съавтор на около 150 научни труда и 2 патента

По-нататъшното развитие на космонавтиката се определя от необходимостта от интензивна експлоатация на космическите станции, развитието на глобални комуникационни и навигационни системи, мониторинг на околната среда в планетарен мащаб. За тези цели водещите страни в света разработват въздушно-космически самолети за многократна употреба (VKS), което значително ще намали разходите за доставка на стоки и хора в орбита. Това ще бъдат системи, характеризиращи се с възможности, [най-важните от които са следните:

Многократно използване за извеждане на производствени и научно-технически товари в орбита със сравнително кратък интервал от време между повторните полети;

Връщане на повредени и изразходвани конструкции, които замърсяват пространството;

Спасяване на екипажи на орбитални станции и космически кораби при аварийни ситуации;

Спешно разузнаване на зони на природни бедствия и катастрофи навсякъде по света.

В страни с развита аерокосмическа

технологиите постигнаха голям напредък в областта на високите скорости на полета, които определят потенциала за създаване на широк спектър от хиперзвукови самолети с въздушен реактивен самолет. Има всички основания да се смята, че в бъдеще пилотираните самолети ще овладеят скорости от числата на Мах M = 4-6 до M = 12-15 (докато рекордът M = 6,7, поставен през 1967 г. от американския експериментален самолет X-15 с ракетен двигател).

Ако говорим за гражданска авиация, то овладяването на високи скорости е изключително важно за усилване превоз на пътниции бизнес връзки. Хиперзвуков пътнически самолетс Mach 6 ще може да осигури ниска продължителност на полета (не повече от 4 часа) за международни маршрутис обхват от около 10 хиляди км, като Европа (Париж) - Южна Америка(Сао Пауло), Европа (Лондон) - Индия, САЩ (Ню Йорк) - Япония. Припомняме, че времето за полет на свръхзвуковия Concorde от Ню Йорк до Париж беше около 3 часа, а Boeing 747 прекарва около 6,5 часа по този маршрут. Самолет на бъдещето с 10 Мах

РЕЧНИК НА АЕРОДИНАМИЧНИ ТЕРМИНИ

Числото на Мах е параметър, който характеризира колко пъти скоростта на самолета (или газовия поток) е по-голяма от скоростта на звука Хиперзвуковата скорост е свободен термин за скорост с число на Мах над 4 5 Числото на Рейнолдс е параметър, който характеризира връзката между инерционните сили и вискозните сили в потока

Ъгъл на атака - наклонът на равнината на крилото към линията на полета. Уплътнителен удар (ударна вълна) - тесен участък на потока, в който настъпва рязък спад в скоростта на свръхзвуков газов поток, което води до рязко увеличаване на плътността. Вълната на разреждане е област на потока, в която рязко намаляване на плътността на газовата среда

Схема на модела на двустепенната аерокосмическа система E1_AS-EOE. Тези превозни средства ще излитат и кацат хоризонтално, точно като конвенционалните самолети. Предполага се, че дължината на пълномащабната конфигурация ще бъде 75 m, а размахът на крилата - 38 m.Po: (Reybl, Yakobe, 2005)

за 4 часа те ще могат да изминат 16-17 хил. км, като направят полет нон-стоп, например от САЩ или Европа до Австралия.

GTaya Mao Tai

Хиперзвуковите самолети изискват нови технологии, които са напълно различни от тези, присъщи на съвременните самолети и вертикално излитащи космически кораби. Разбира се, ракета

двигателят произвежда много тяга, но изразходва огромно количество гориво, а освен това ракетата трябва да носи окислителя на борда. Следователно използването на ракети в атмосферата е ограничено до краткосрочни полети.

Желанието за решаване на тези сложни технически проблеми доведе до разработването на различни концепции за космически транспортни системи. Основното направление, което се проучва активно от водещите световни авиокосмически компании, е едностепенният V CS. Такъв аерокосмически самолет, излитащ от конвенционално летище, може да осигури полезен товар от около 3% от теглото при излитане на ниска земна орбита. Друга концепция за системи за многократна употреба е двустепенната апаратура. В този случай първият етап е оборудван с въздушно-реактивен двигател, а вторият е орбитален, като разделянето на степени се извършва в диапазона на числата на Мах от 6 до 12 на височини около 30 км.

1980-1990 г Проектите на VKS са разработени в САЩ (NASP), Англия (HOTOL), Германия (Sänger), Франция (STS-2000, STAR-H), Русия (VKS NII-1, Spiral, Tu-2000). През 1989 г. по инициатива на Германското изследователско дружество (DFG) започват съвместни изследвания на три германски центъра:

Техническо училище Рейн-Вестфалия в Аахен, Техническия университет в Мюнхен и Университета в Щутгарт. Тези центрове, спонсорирани от DFG, проведоха дългосрочна изследователска програма, която включваше изучаването на фундаментални въпроси, необходими за проектирането на космически транспортни системи, като общо инженерство, аеродинамика, термодинамика, механика на полета, двигател, материали и др. част от работата по експериментална аеродинамика е извършена в сътрудничество с Института по теоретична и приложна механика. S. A. Христианович SB RAS. Организация и координация на всички изследователски работиизвършено от комисия, която в продължение на десет години се ръководеше от един от авторите на тази статия (Е. Краузе). Предлагаме на вниманието на читателя някои от най-илюстративните визуални материали, илюстриращи някои от резултатите, получени в рамките на този проект в областта на аеродинамиката.

Полетът на двустепенната система ELAC-EOS трябва да покрива най-широк диапазон от скорости: от преодоляване на звуковата бариера (M = 1) до отделянето на орбиталния етап (M = 7) и влизането му в ниска земна орбита ( М = 25). За: (Rable, Jacobe, 2005)

Звукова бариера Число на Мах

НАУЧНИ ХОРИЗОНТИ

Голям модел ELAC 1 (дълъг повече от 6 м) в тестовата секция на немско-холандския нискоскоростен аеродинамичен тунел DNW. За: (Rable, Jacobe, 2005)

Aaóóñóó "i áí ^ áóáy ñeñóálá ELAC-EOS

За изследване беше предложена концепцията за двустепенно аерокосмическо превозно средство (степента на носача се наричаше ELAC на немски, орбитална - EOS). Горивото е течен водород. Предполагаше се, че пълномащабната конфигурация на ELAC ще има дължина от 75 m, размах на крилата от 38 m и висок размах r / глава. В същото време дължината на етапа EOS е 34 м, а размахът на крилата е 18 м. Орбиталният етап има елипсовиден нос, централен корпус с полуцилиндрична горна страна и един кил в равнината на симетрия. На горната повърхност на първия етап има вдлъбнатина, в която е разположена орбиталната степен по време на изкачване. Макар и плитък, при хиперзвукови скорости по време на разделяне (M = 7) той оказва значително влияние върху характеристиките на потока.

За теоретични и експериментални изследвания са проектирани и произведени няколко модела на носителя и орбиталните стъпала в мащаб 1:150. За изпитания при ниски скорости в немско-холандския аеродинамичен тунел DNW е направен голям модел от изследваната конфигурация в мащаб 1:12 (дължина над 6 м, тегло около 1600 кг).

Aegóáeegáóey ñaáSógaóeá

Полетът със свръхзвукова скорост е много труден за изследовател, тъй като е придружен от образуване на ударни вълни или ударни вълни и самолетът в такъв полет преминава през няколко режима на поток (с различни локални структури), придружен от увеличаване на топлинни потоци.

Този проблем в проекта ELAC-EOS беше изследван както експериментално, така и числено. Повечето от експериментите са направени в аеродинамиката.

Модел на маслени сажди на токови линии върху повърхността на модела ELAC 1, получен в аеродинамичен тунел Т-313 на Института по теоретична и приложна механика, SB РАН. Според: (Krause et al., 1999)

Сравнение на резултатите от числената симулация на вихрови структури от подветрената страна на модела E1.AC 1 (вдясно) и експериментална визуализация по метода на лазерния нож (вляво). Резултатите от числените изчисления са получени чрез решаване на уравненията на Навие-Стокс за ламинарния поток при число на Мах M = 2, число на Рейнолдс Je = 4 10e и ъгъл на атака a = 24 °. Изчислените модели на вихри са подобни на тези, наблюдавани експериментално; има разлики в напречните форми на отделните вихри. Имайте предвид, че входящият поток е перпендикулярен на равнината на картината. Po: (EKOTERD e? A /., 1996)

комин T-313 ITAM SB RAS в Новосибирск. Числото на Мах в свободния поток в тези експерименти варира в диапазона 2< М < 4, число Рейнольдса - 25 106 < Ие < 56 106, а г/гол атаки - в диапазоне - 3° < а < 10°. При этих параметрах измерялось распределение давлений, аэродинамические силы и моменты, а также выполнялась визуализация линий тока на поверхности модели.

Получените резултати ясно демонстрират, наред с други неща, образуването на вихри от подветрената страна. Панорамните модели на течения по повърхността на модела бяха визуализирани чрез намазване със специални течности или маслено-маслена смес. В типичен пример за изображения на масло/масло се виждат повърхностни линии на тока, извиващи се навътре от предния ръб на крилото и преливащи в линия, ориентирана приблизително в посоката на потока. Има и други ивици, насочени към средната линия на модела.

Тези ясни следи от подветрената страна характеризират напречния поток, чиято триизмерна структура може да се наблюдава с помощта на метода на лазерния нож. С увеличаване на ъгъла на атака, въздушният поток тече от наветрената повърхност на крилото към подветрената повърхност, образувайки сложна вихрова система. Имайте предвид, че първичните вихри с намалено налягане в ядрото имат положителен принос за повдигането на космическия кораб. Самият метод с лазерен нож се основава на фотографиране на разсеяно кохерентно лъчение

Вихров балон в преходно състояние

Напълно развита вихрова спирала

Разпадането на вихри от подветрената страна на конфигурацията ELAC 1 се визуализира чрез инжектиране на флуоресцентна боя. За: (Stromberg, Limberg, 1993)

¡АЗ СЪМ ХОРИЗОНТИТЕ НА НАУКАТА

върху твърди или течни микрочастици, въведени в потока, чието разпределение на концентрацията се определя от структурата на изследваните потоци. Образува се кохерентен източник на светлина под формата на тънка светлинна равнина, която всъщност даде името на метода. Интересното е, че от гледна точка на осигуряването на необходимия контраст на изображението, микрочастиците от обикновена вода (мъгла) са много ефективни.

При определени условия вихровите ядра могат да се срутят, което намалява повдигането на крилото. Този процес, наречен разрушаване на вихри, се развива

тип „балон“ или „спирала“, визуалните разлики между които са демонстрирани чрез снимка, направена с помощта на инжектиране на флуоресцентна боя. Обикновено режимът на мехурчета на вихровото изчистване предхожда спираловия разпад.

Полезна информациявърху спектрите на свръхзвуковия поток около самолета се дава по метода на сенките на Топлер. С негова помощ се визуализират нехомогенности в газовите потоци и особено ясно се виждат ударните вълни и вълните на разреждане.

Основен обектив за прожекционен обектив Екран (камера)

Източник на светлина V g H Нехомогенност Нож на Фуко „I

МЕТОД НА СЯНКА НА ТЕПЛЕР

Още през 1867 г. немският учен А. Теплер предлага метод за откриване на оптични нехомогенности в прозрачни среди, който все още не е загубил своята актуалност в науката и технологиите. По-специално, той се използва широко за изследване на разпределението на плътността на въздушния поток, когато се движи около модели на самолети в аеродинамични тунели.

Оптичната схема на една от реализациите на метода е показана на фигурата. Сноп от лъчи от прорезен източник на светлина се насочва от система от лещи през изследвания обект и се фокусира върху ръба на непрозрачен екран (т.нар. нож на Фуко). Ако няма оптични нехомогенности в изследвания обект, тогава всички лъчи се забавят от ножа. При наличие на нехомогенности лъчите ще се разпръснат и някои от тях, след като се отклонят, ще преминат над ръба на ножа. Като поставите прожекционен обектив зад равнината на ножа на Фуко, можете да проектирате тези лъчи върху екрана (директно в камерата) и да получите изображение на неравностите.

Разглежданата най-проста схема дава възможност да се визуализират градиентите на плътност на средата, перпендикулярна на ръба на ножа, докато градиентите на плътност по другата координата водят до изместване на изображението по ръба и не променят осветеността на екрана . Има различни модификации на метода Toepler. Например, вместо нож, е инсталиран оптичен филтър, състоящ се от успоредни ивици с различни цветове. Или се използва кръгъл отвор с цветни сектори. В този случай, при липса на нехомогенност, лъчите от различни точки преминават през едно и също място на диафрагмата, така че цялото поле е оцветено в един цвят. Появата на неравности причинява отклонението на лъчите, които преминават през различни сектори, а изображенията на точки с различно отклонение на светлината се оцветяват в съответните цветове.

Шок на главата

Вентилатор на разреждащи вълни

Уплътняващ шок

Този модел на сянка на потока около модела EbAC 1 е получен чрез оптичния метод на Toepler в свръхзвуков аеродинамичен тунел в Аахен. По: (Nepe! E? A /., 1993)

Снимка в сянка на потока около модела E1.AC 1 с въздухозаборник в хиперзвукова ударна тръба (M = 7,3) в Аахен. Красивите светкавици на дъгата в долната дясна част на изображението представляват хаотични течения във въздухозаборника. За: (Olivier et al., 1996)

Теоретичното разпределение на числата на Мах (скорости) за потока около двустепенната конфигурация E1_AC-EOE (числото на Мах в свободния поток M = 4.04). От: (Breitsumter et al., 2005)

Наблюдава се добро съгласие между изчислените и експерименталните данни, което потвърждава надеждността на численото решение за прогнозиране на хиперзвукови потоци. На тази страница е представен пример за изчислен модел на разпределението на числата на Мах (скорости) в поток по време на процеса на разделяне. На обета се виждат сътресения от уплътняване и локално разреждане. Реално задната част на конфигурацията на EbAC 1C няма да има разреждане, тъй като ще има хиперзвуков рамджет двигател.

Разделянето на стъпалата на носещата и орбиталната е една от най-трудните задачи, решавани по време на проекта ELAC-EOS. В името на безопасното маневриране тази фаза на полета изисква особено внимателно проучване. Числени изследвания на неговите * различни фази са извършени в центъра SFB 255 към Техническия университет в Мюнхен, а цялата експериментална работа е извършена в Института по теоретична и приложна механика на SB RAS. Тестовете в свръхзвуковия аеродинамичен тунел Т-313 включват визуализация на потока около пълната конфигурация и измерване на аеродинамичните характеристики и повърхностните налягания по време на разделяне на етапа.

Моделът на долната степен ELAC 1C се различава от оригиналната версия ELAC 1 по плитко отделение, в което орбиталната степен трябва да бъде разположена по време на излитане и изкачване. Компютърната симулация беше извършена с числото на Мах на свободния поток M = 4,04, числото на Рейнолдс -Re = 9,6 106 и нулев ъгъл на атака на модела EOS.

Като цяло може да се каже, че проучванията на аеродинамичната концепция на двустепенните системи ÜiELAC-EOS, инициирани от Германското изследователско дружество DFG, са успешни. В резултат на обширен набор от теоретична и експериментална работа, в която участваха научни центрове от Европа, Азия, Америка и Австралия, беше извършено пълно изчисление на конфигурация, способна за хоризонтално излитане и кацане на стандартно летище, аеродинамично

полетни задачи при ниски, свръхзвукови и особено хиперзвукови скорости.

Вече е ясно, че създаването на обещаващ аерокосмически транспорт изисква по-подробни изследвания за разработването на хиперзвукови въздушно-реактивни двигатели, които надеждно работят в широк диапазон от скорости на полета, високоточни системи за управление за разделяне на етапите и кацане на орбитален модул, нови високотемпературни материали и др. Решаването на всички тези сложни научни и технически проблеми е невъзможно без обединяване на усилията на учените различни страни... И опитът от този проект само потвърждава: дългосрочното международно сътрудничество се превръща в неразделна част от аерокосмическите изследвания.

литература

Харитонов А.М., Краузе Е., Лимберг В. и др. // J. Експерименти с течности. - 1999. - Т. 26. - С. 423.

Бродецки М. Д., Харитонов А. М., Краузе Е. и др. // Дж. Експерименти с течности. - 2000. - Т. 29. - С. 592.

Бродецки М. Д., Харитонов А. М., Краузе Е. и др. // Proc. в X Int. Конференция по методите на емфизичните изследвания. Новосибирск. - 2000. -Т.1.- С. 53.

Краузе Е., Бродецки М.Д., Харитонов А.М. // Proc. на конгреса на WFAM. Чикаго, 2000 г.

Бродецки М.Д., Краузе Е., Никифоров С.Б. и др. // PMTF. - 2001 .-- Т. 42 .-- С. 68.

Аерокосмическият транспорт на бъдещето

С мощен тласък ракетата се издига вертикално от стартовата площадка и се издига нагоре... Тази позната картина може скоро да потъне в забвение. Космическите системи и совалки за еднократна употреба трябва да бъдат заменени от ново поколение превозни средства - аерокосмически самолети, които ще имат възможност да излитат и кацат хоризонтално, подобно на конвенционалните самолети. Участници в международен изследователски проект запознават читателите с някои визуални материали, илюстриращи концепцията за двуетапен аерокосмически транспорт на бъдещето

По-нататъшното развитие на космонавтиката се определя от необходимостта от интензивна експлоатация на космическите станции, развитие на глобални комуникационни и навигационни системи, мониторинг на околната среда в планетарен мащаб. За тези цели се развиват водещите страни в света аерокосмически самолети(VKS) многократна употреба, което значително ще намали разходите за доставка на стоки и хора в орбита. Това ще бъдат системи, характеризиращи се с възможности, най-важните от които са следните: многократна употреба за извеждане на производствени и научно-технически товари в орбита със сравнително кратък интервал от време между повторните полети; връщане на повредени и отработени конструкции, замърсяващо пространство; спасяване на екипажи на орбитални станции и космически кораби при аварийни ситуации; спешно разузнаване на зони на природни бедствия и катастрофи навсякъде по света.

В страните с напреднали аерокосмически технологии са постигнати големи крачки в областта на високите скорости на полета, които определят потенциала за създаване на широка гама от хиперзвукови реактивни самолети. Има всички основания да се смята, че в бъдеще пилотираните самолети ще овладеят скорости от числата на Мах M = 4-6 до M = 12-15 (докато рекордът M = 6,7, поставен през 1967 г. от американския експериментален двигател X-15) .

Ако говорим за гражданска авиация, развитието на високите скорости е изключително важно за активизирането на пътническия трафик и бизнес връзките. Хиперзвуковите пътнически самолети с Mach 6 ще могат да осигурят ниска продължителност на полета (не повече от 4 часа) по международни маршрути с обхват около 10 хиляди км, като Европа (Париж) - Южна Америка (Сао Пауло ), Европа (Лондон) - Индия , САЩ (Ню Йорк) - Япония. Припомняме, че времето за полет на свръхзвуковия Concorde от Ню Йорк до Париж беше около 3 часа, а Boeing 747 прекарва около 6,5 часа по този маршрут. Самолетите на бъдещето с Mach 10 ще могат да покрият 16-17 хиляди км за 4 часа, извършвайки полет без спиране, например от САЩ или Европа до Австралия.

Нови подходи

Хиперзвуковите самолети изискват нови технологии, които са напълно различни от тези, присъщи на съвременните самолети и вертикално излитащи космически кораби. Разбира се, ракетният двигател произвежда много тяга, но консумира огромни количества гориво и освен това ракетата трябва да носи окислителя на борда. Следователно използването на ракети в атмосферата е ограничено до краткосрочни полети.

РЕЧНИК НА АЕРОДИНАМИЧНИ ТЕРМИНИ

Число на Мах- параметър, характеризиращ колко пъти скоростта на самолета (или газовия поток) е по-голяма от скоростта на звука
Хиперзвукова скоростТова е свободен термин за скорост с число на Мах по-голямо от 4 5
Числото на Рейнолдс- параметър, характеризиращ връзката между инерционните сили и вискозните сили в потока
Ъгъл на атака- наклона на плоскостта на крилото към линията на полета
Уплътняващ удар (ударна вълна)- тесен участък на потока, в който настъпва рязък спад в скоростта на свръхзвуковия газов поток, което води до рязко увеличаване на плътността
Вълна на разреждане- зоната на потока, в която има рязко намаляване на плътността на газообразната среда

Желанието за решаване на тези сложни технически проблеми доведе до разработването на различни концепции за космически транспортни системи. Едноетапните видеоконферентни връзки са основна област, която се проучва активно от водещите световни авиокосмически компании. Такъв аерокосмически самолет, излитащ от конвенционално летище, може да осигури полезен товар от около 3% от теглото при излитане на ниска земна орбита. Друга концепция за системи за многократна употреба е двустепенната апаратура. В този случай първият етап е оборудван с въздушно-реактивен двигател, а вторият е орбитален, като разделянето на степени се извършва в диапазона на числата на Мах от 6 до 12 на височини около 30 км.

1980-1990 г Проектите на VKS са разработени в САЩ (NASP), Англия (HOTOL), Германия (Snger), Франция (STS-2000, STAR-H), Русия (VKS NII-1, "Spiral", Tu-2000). През 1989 г. по инициатива на Германското изследователско дружество (DFG) три германски центъра започват съвместни изследвания: Рейн-Вестфалското техническо училище в Аахен, Техническият университет в Мюнхен и Университета в Щутгарт. Тези центрове, спонсорирани от DFG, проведоха дългосрочна изследователска програма, която включваше изучаването на фундаментални въпроси, необходими за проектирането на космически транспортни системи, като общо инженерство, аеродинамика, термодинамика, механика на полета, двигател, материали и др. част от работата по експериментална аеродинамика е извършена в сътрудничество с Института по теоретична и приложна механика. S. A. Христианович SB RAS. Организацията и координацията на цялата изследователска работа се извършва от комисия, която в продължение на десет години се ръководи от един от авторите на тази статия (Е. Краузе). Предлагаме на вниманието на читателя някои от най-илюстративните визуални материали, илюстриращи някои от резултатите, получени в рамките на този проект в областта на аеродинамиката.

ELAC-EOS двустепенна система

За изследване беше предложена концепцията за двустепенно аерокосмическо превозно средство (степента на носача се наричаше на немски ELAC, орбитална - EOS). Горивото е течен водород. Очакваше се пълномащабната конфигурация на ELAC да има дължина от 75 m, размах на крилата от 38 m и голям ъгъл на размах... Дължината на етапа EOS е 34 м, а размахът на крилата е 18 м. Орбиталният етап има елиптичен нос, централен корпус с полуцилиндрична горна страна и един кил в равнината на симетрия. На горната повърхност на първия етап има вдлъбнатина, в която е разположена орбиталната степен по време на изкачване. Макар и плитък, при хиперзвукови скорости по време на разделяне (M = 7) той оказва значително влияние върху характеристиките на потока.

За теоретични и експериментални изследвания са проектирани и произведени няколко модела на носителя и орбиталните стъпала в мащаб 1:150. За изпитания при ниски скорости в немско-холандския аеродинамичен тунел DNW е направен голям модел от изследваната конфигурация в мащаб 1:12 (дължина над 6 м, тегло около 1600 кг).

Свръхзвуково изображение

Летенето със свръхзвукова скорост е много трудно за изследовател, тъй като е придружено от образуване на ударни вълни, или ударни вълни, а самолетът при такъв полет преминава през няколко режима на потока (с различни локални структури), придружени от увеличаване на топлинните потоци.

Този проблем в проекта ELAC – EOS беше изследван както експериментално, така и числено. Повечето от експериментите са проведени в аеродинамичния тунел Т-313 на ITAM SB RAS в Новосибирск. Числото на Мах в свободния поток в тези експерименти варира в диапазона 2< М < 4, Числото на Рейнолдс – 25 10 6 < Re < 56 10 6 , а ъгъл на атака- в диапазона - 3°< α < 10°. При этих параметрах измерялось распределение давлений, аэродинамические силы и моменты, а также выполнялась визуализация обтекаеми линиина повърхността на модела.

Получените резултати ясно демонстрират, наред с други неща, образуването на вихри от подветрената страна. Панорамните модели на течения по повърхността на модела бяха визуализирани чрез намазване със специални течности или маслено-маслена смес. В типичен пример маслено-маслено изображениеповърхностните линии на тока могат да се видят извиващи се навътре от предния ръб на крилото и преливащи в линия, ориентирана приблизително в посоката на потока. Има и други ивици, насочени към средната линия на модела.

Тези ясни следи от подветрената страна характеризират напречния поток, чиято триизмерна структура може да се наблюдава с метод с лазерен нож.С увеличаване на ъгъла на атака, въздушният поток тече от наветрената повърхност на крилото към подветрената повърхност, образувайки сложна вихрова система. Имайте предвид, че първичните вихри с намалено налягане в ядрото имат положителен принос за повдигането на космическия кораб. Самият метод на лазерния нож се основава на фотографиране на кохерентно излъчване, разпръснато от твърди или течни микрочастици, въведени в потока, чието разпределение на концентрацията се определя от структурата на изследваните потоци. Образува се кохерентен източник на светлина под формата на тънка светлинна равнина, която всъщност даде името на метода. Интересното е, че от гледна точка на осигуряването на необходимия контраст на изображението, микрочастиците от обикновена вода (мъгла) са много ефективни.

МЕТОД НА СЯНКА НА ТЕПЛЕР

Още през 1867 г. немският учен А. Теплер предлага метод за откриване на оптични нехомогенности в прозрачни среди, който все още не е загубил своята актуалност в науката и технологиите. По-специално, той се използва широко за изследване на разпределението на плътността на въздушния поток, когато се движи около модели на самолети в аеродинамични тунели.
Оптичната схема на една от реализациите на метода е показана на фигурата. Сноп лъчи от прорезен източник на светлина се насочва от система от лещи през изследвания обект и се фокусира върху ръба на непрозрачен екран (т.нар. нож Фуко). Ако няма оптични нехомогенности в изследвания обект, тогава всички лъчи се забавят от ножа. При наличие на нехомогенности лъчите ще се разпръснат и някои от тях, след като се отклонят, ще преминат над ръба на ножа. Като поставите прожекционен обектив зад равнината на ножа на Фуко, можете да проектирате тези лъчи върху екрана (директно в камерата) и да получите изображение на неравностите.
Разглежданата най-проста схема ви позволява да визуализирате градиенти на плътностперпендикулярно на ръба на ножа, градиентите на плътност по другата координата водят до изместване на изображението по ръба и не променят осветеността на екрана. Има различни модификации на метода Toepler. Например, вместо нож, е инсталиран оптичен филтър, състоящ се от успоредни ивици с различни цветове. Или се използва кръгъл отвор с цветни сектори. В този случай, при липса на нехомогенност, лъчите от различни точки преминават през едно и също място на диафрагмата, така че цялото поле е оцветено в един цвят. Появата на неравности причинява отклоняване на лъчи, които преминават през различни сектори, а изображенията на точки с различно отклонение на светлината се оцветяват в съответните цветове

При определени условия вихровите ядра могат да се срутят, което намалява повдигането на крилото. Този процес, наречен вихрово изчистване, се развива в тип "балон" или "спирала", визуалните разлики между които се демонстрират чрез снимка, направена с помощта на инжектиране на флуоресцентна боя. Обикновено режимът на мехурчета на вихровото изчистване предхожда спираловия разпад.

Полезна информация за спектрите на свръхзвуковия поток около самолета е предоставена от Метод на сянка на Toepler... С негова помощ се визуализират нехомогенности в газовите потоци и особено ясно се виждат ударните вълни и вълните на разреждане.

Разделяне на стъпки

Разделянето на носещата и орбиталната стъпала е една от най-трудните задачи, разглеждани по време на работата по проекта ELAC-EOS. За безопасното маневриране тази фаза на полета изисква особено внимателно проучване. Числените изследвания на различните му фази са извършени в центъра SFB 255 към Техническия университет в Мюнхен, а цялата експериментална работа е извършена в Института по теоретична и приложна механика на SB RAS. Тестовете в свръхзвуковия аеродинамичен тунел Т-313 включват визуализиране на потока около пълната конфигурация и измерване на аеродинамичните характеристики и повърхностното налягане по време на разделяне на етапа.

Моделът ELAC 1C с по-ниска степен се различава от оригиналната версия ELAC 1 по плитко отделение, в което орбиталната степен трябва да бъде разположена по време на излитане и изкачване. Компютърната симулация беше извършена с числото на Мах на свободния поток M = 4,04, числото на Рейнолдс Re = 9,6 10 6 и нулев ъгъл на атака на модела EOS.

Наблюдава се добро съгласие между изчислените и експерименталните данни, което потвърждава надеждността на численото решение за прогнозиране на хиперзвукови потоци. На тази страница е представен пример за изчислен модел на разпределението на числата на Мах (скорости) в поток по време на процеса на разделяне. На двата етапа се виждат шокове и локално разреждане. Задната част на конфигурацията ELAC 1C всъщност няма да има вакуум, тъй като в нея ще се помещава хиперзвуков воздушно-реактивен двигател.

Като цяло може да се каже, че проучванията на аеродинамичната концепция на двустепенната система ELAC – EOS, инициирани от Германското изследователско дружество DFG, бяха успешни. В резултат на обширен набор от теоретична и експериментална работа, в която участваха научни центрове от Европа, Азия, Америка и Австралия, беше извършено пълно изчисление на конфигурация, способна за хоризонтално излитане и кацане на стандартно летище, аеродинамично Решени са полетни проблеми с ниски, свръхзвукови и особено хиперзвукови скорости.

Вече е ясно, че създаването на обещаващ аерокосмически транспорт изисква по-подробни изследвания за разработването на хиперзвукови реактивни двигатели, които надеждно работят в широк диапазон от скорости на полета, високоточни системи за управление за разделяне на етапите и кацане на орбитален модул , нови високотемпературни материали и др. Решаването на всички тези сложни научно-технически проблеми е невъзможно без обединяване на усилията на учени от различни страни. И опитът от този проект само потвърждава: дългосрочното международно сътрудничество се превръща в неразделна част от аерокосмическите изследвания.

литература

Харитонов A.M., Krause E., Limberg W. et al. // J. Експерименти в течности. 1999. Т. 26. С. 423.

Бродецки М. Д., Харитонов А. М., Краузе Е. и др. // J. Експерименти в течности. 2000. Т. 29. С. 592.

Бродецки М. Д., Харитонов А. М., Краузе Е. и др. // Proc. в X Int. Конференция по методите на аерофизичните изследвания. Новосибирск. 2000. Т. 1. С. 53.

Краузе Е., Бродецки М.Д., Харитонов А.М. // Proc. на конгреса на WFAM. Чикаго, 2000 г.

Бродецки М.Д., Краузе Е., Никифоров С.Б. и др. // PMTF. 2001. Т. 42, стр. 68.

Кузминова Анастасия Олеговна
възраст: 14 годишен
Място на обучение:Вологда, МОУ "Средно училище № 1 със задълбочено изучаване на английски език"
град:Вологда
лидери: Чуглова Анна Брониславовна, учител по физика в старшите класове на СОУ No1 със задълбочено изучаване на английски език;
Олег Кузминов.

Историческа изследователска работа по темата:

КАКВО Е БЪДЕЩЕТО НА ВЪЗДЕЙСТВИЕТО НА ВЪЗДЕЙСТВИЕТО?

План:

• 1. Въведение
• 2. Основна част
• 2.1 Историята на развитието на аерокосмическите кораби;
• 2.2 Обещаващи транспортни кораби на бъдещето;
• 2.3 Основните насоки на използване и развитие на модерни транспортни системи (PTS);
• 3. Заключение
• 4. Източници на информация.

1. Въведение

За първи път програмата за изследване на космоса е формулирана от К. Е. Циолковски, в която ключова роля принадлежи на транспортните космически системи. Понастоящем аерокосмическият транспорт се използва за:научни изследвания на планети и космическо пространство, решаване на военни проблеми, изстрелване на изкуствени земни спътници, изграждане и поддържане на орбитални станции и индустрии, транспортиране на стоки в космоса, както и в развитието на космическия туризъм.

космически кораб е самолет, предназначен за полет на хора и превоз на товари в открития космос. Космическите кораби за полет в околоземни орбити се наричат ​​сателитни кораби, а за полет до други небесни тела - междупланетни кораби. В началния етап транспортните космически кораби демонстрираха възможностите на космическите технологии и решаването на индивидуални приложни задачи. В момента те са изправени пред глобални практически задачи, насочени към ефективно и рентабилно използване на пространството.

За постигането на тези цели е необходимо да се решат следните задачи:

Създаване на универсални космически кораби за многократна употреба;

Използване на електроцентрали с по-ефективни и евтини горива;

Увеличаване на товароносимостта на превозното средство;

Екологична и биологична безопасност на корабите.

уместност:

Създаването на аерокосмическия транспорт на бъдещето ще позволи:

- летете над ултра дълги, практически неограничени разстояния;

- активно изследвайте околоземното пространство и други планети;

- за укрепване на отбранителната способност на държавата ни;

- създаване на космически електроцентрали и производствени мощности;

- създаване на големи орбитални комплекси;

- за извличане и преработка на минерали на Луната и други планети;

- решаване на екологични проблеми на Земята;

- изтегляне на изкуствени земни спътници;

- развиват аерокосмическия туризъм.

Цели и цели:

- изучаване на историята на развитието на космическите кораби в Русия и САЩ;

- направи сравнителен анализ на използването на аерокосмическия транспорт на бъдещето;

- разгледайте основните насоки на използване на PTS (усъвършенствани транспортни системи);

- определят перспективите за развитие на транспортните системи.

2. Основната част.

2.1 Историята на развитието на аерокосмическите кораби.

През 1903 г. руският учен К. Е. Циолковски проектира ракета за междупланетна комуникация.

Под ръководството на Сергей Павлович Королев е създаден първият в света ракета Р-7 ("Восток"), който на 4 октомври 1957 г. извежда първия изкуствен спътник на Земята в космоса, а на 12 април 1961 г. космическият кораб извършва първия полет на човек в космоса.

Ракетите Vostok бяха заменени от ново поколение космически кораби за еднократна употреба: Союз, Прогрес и Протон, дизайнът им се оказа прост, надежден и евтин, използва се и до днес и ще се използва в близко бъдеще.

"съюз"Тя беше много различна от ракетата "Восток" с големия си размер, вътрешен обем и новите бордови системи, които направиха възможно решаването на проблеми, свързани със създаването на орбитални станции. Първото изстрелване на ракета е извършено на 23 април 1967 г. На базата на космическия кораб "Союз" е създадена серия от транспортни безпилотни товарни космически кораби « напредък",която осигури доставката на товари до космическата станция. Първото изстрелване е извършено на 20 януари 1978 г. "протон"- ракета-носител (РН) от тежък клас, предназначена за изстрелване в космически орбитални станции, пилотирани космически кораби, тежки земни спътници и междупланетни станции. Първото изстрелване е извършено на 16 юли 1965 г.

Сред американските космически кораби бих искал да отбележа "Аполон"- единственият на този моменткосмически кораб в историята, в който хората напуснаха пределите на ниската земна орбита, преодоляха гравитацията на Земята, успешно кацнаха астронавти на Луната и се върнаха на Земята. Космическият кораб се състои от основен блок и лунен модул (етапи за кацане и излитане), в който астронавтите кацат и излитат от Луната. От 1968 до 1975 г. в небето са изстреляни 15 космически кораба.

През далечните 70-те години инженерите мечтаеха да създадат космически кораби на бъдещето, които да могат да транспортират стоки и хора в орбита и след това безопасно да се върнат на Земята и отново да бъдат в експлоатация. Американският дизайн беше транспортен кораб за многократна употреба Космическа совалка,който е бил планиран да се използва като совалка между Земята и околоземната орбита, доставяща полезни товари и хора напред-назад. Космическите полети са извършени 135 пъти от 12 април 1981 г. до 21 юли 2011 г.

Съветско-руска разработка беше космически кораб с крила за многократна употреба "Буран".Важна стъпка към изследването на космическото пространство беше разработването на Енергия-Буран, универсална ракетно-космическа система за многократна употреба. Която се състои от свръхмощна ракета-носител "Енергия" и орбитален космически кораб за многократна употреба "Буран".

Този кораб е в състояние да достави до 30 тона товар в орбита. Орбитален кораб "Буран" е предназначен за изпълнение на транспортни и военни задачи, както и орбитални операции в космоса. След изпълнение на задачите, корабът е в състояние самостоятелно да се спуска в атмосферата и да каца хоризонтално на летището. Той направи първия си полет на 15 ноември 1988 г. Проектите за космически кораби за многократна употреба са скъпи и в момента учените подобряват и намаляват оперативните разходи, което ефективно ще позволи използването на този тип космически кораби в бъдеще при създаването на космически индустрии; космически кораби за многократна употреба ще бъдат рентабилни, тъй като интензивната работа на транспортните системи ще се изисква.

2.2 Обещаващи транспортни кораби на бъдещето.

В момента космическата индустрия не стои на едно място и се създават много нови и обещаващи транспортни кораби на бъдещето:

Космически ракетен комплекс "Ангара"- разработва се семейство от усъвършенствани модулни ракети носители с многократна употреба кислород-керосинови двигатели. Предполага се, че ракетите са от 4 класа (леки, средни, тежки и супер тежки). Мощността на тази ракета се реализира с помощта на различен брой универсални ракетни модули (от 1 до 7), в зависимост от класа на ракетата. Първото изстрелване на ракета от лек клас се състоя на 9 юли 2014 г. Изстрелването на ракетата от тежък клас "Ангара-5" се състоя на 23 декември 2014 г.

Предимства на ракетата-носител "Ангара":

- бързо сглобяване на ракета от готови модули, в зависимост от необходимата товароносимост;

- изстрелване на ракети, адаптирани от руски космодроми;

- ракетата е изцяло произведена от руски компоненти;

- използва се екологично чисто гориво;

- в бъдеще се планира производството на двигател за многократна употреба от първа степен.

Транспортни системи за многократна употреба ("Rus"). Обещаващ пилотиран транспортна система(PPTS) "Рус" е многофункционален пилотиран космически кораб за многократна употреба. PTS ще бъде изпълнена в модулен дизайн на базовия кораб под формата на функционално завършени елементи - входяща машина и двигателно отделение. Предвижда се корабът да бъде безкрил, с многократна връщаща се част от пресечно-конусовидна форма. Първото стартиране е планирано за 2020 г.

Проектиран да изпълнява следните задачи:

- осигуряване на националната сигурност;

- безпрепятствен достъп до космоса;

- разширяване на задачите на космическото производство;

- полет и кацане на Луната.

Пилотиран космически кораб за многократна употреба "Орион"(САЩ).

Предвижда се корабът да бъде безкрил, с многократна връщаща се част от пресечно-конусовидна форма. Проектиран да доставя хора и товари в космоса, както и за полети до Луната и Марс. Първото изстрелване се състоя на 5 декември 2014 г. Корабът се оттегли на разстояние от 5,8 хиляди км и след това се върна обратно на Земята. При връщането си корабът премина през плътните слоеве на атмосферата със скорост от 32 хиляди км / ч, а температурата на повърхността на кораба достигна 2,2 хиляди градуса. Космическият кораб премина всички тестове, което означава, че е подходящ за полети на дълги разстояния с хора. Стартът на полетите до други планети е планиран за 2019-2020 г.

Транспортен космически кораб за многократна употреба"дракон Космос х"(САЩ).

Предназначен за транспортиране на полезни товари и хора. Първият полет е извършен на 1 декември 2010 г. На борда може да има екипаж до 7 души и 2 тона полезен товар. Продължителност на полета: от 1 седмица до 2 години. Успешно се експлоатира и се планира производството на транспортен кораб в различни модификации. Основният недостатък е скъпата експлоатация на този тип космически кораб. В близко бъдеще Dragon Space X планира повторно използване на първия и втория етап, което значително ще намали разходите за космически изстрелвания.

Помислете за обещаващи транспортни космически кораби, които ще летят на свръхголеми разстояния .

Междупланетен космически кораб "Пилигрим".В Съединените щати е създадена програмата на НАСА (Национална администрация по аеронавтика и космос) за проектиране на междупланетен космически кораб, базиран на миниатюрен ядрен реактор. Предвижда се задвижващата система да бъде комбинирана и ядреният реактор да заработи, когато корабът напусне земната орбита. Освен това, след завършена мисия, корабът ще бъде поставен на траектория, по която ще се отдалечи от нашата земя. Този тип електроцентрала е много надеждна и няма да повлияе неблагоприятно заобикаляща средаземя.

Страната ни е световен лидер в космическата енергетика. В момента в процес на разработка транспортен и енергиен модулбазирана на атомна електроцентрала от клас мегават. По тази програма работи почти целият научен потенциал на Русия. Изстрелването на космически кораб с ядрена електроцентрала е предвидено за 2020 г. Този тип електроцентрала може да работи дълго време без презареждане. Транспортните кораби с ядрена електроцентрала (ядрена електроцентрала) ще могат да летят на много дълги, практически неограничени разстояния и ще позволят изследване на дълбокия космос.

Сравнителна таблица на перспективните космически кораби.

космически кораб		Страна	Обхват на полета	Двигател	Товароносимост	Първа дата на стартиране
Космически ракетен комплекс "Ангара"	Бустер (за многократна употреба)			Кислород-керосин	От 1,5 до 35т
Транспортни системи за многократна употреба "рус"	Обслужван, за многократна употреба		планетарен; Луна, Марс	гориво
"Орион"	Обслужван, за многократна употреба		Луна, Марс
« Драконово пространство х»	Обслужван, за многократна употреба
"поклонник"	Многократна употреба		планетарен	Ядрени, комбинирани
Транспортен и енергиен модул	многократна употреба		дълги разстояния	Ядрени, комбинирани

Най-обещаващият транспортен кораб на бъдещето е кораб с ядрена електроцентрала, т.к той има жаден за мощност мотор и може да лети на ултра дълги разстояния. Ядрената система е 3 пъти по-добра от конвенционалните инсталации. След разрешаване на проблемите с безопасната експлоатация, този тип космически кораби ще могат да направят пробив в изследването на космическото пространство.

2.3 Основните насоки на използване и развитие на PTS (обещаващи транспортни системи)

Основните насоки на използването на PTS
Научен		Индустриален				Турист	Военен
Изследване на космоса и други планети	Изследователска и научна работа в космоса	Изстрелване на товарни и земни спътници в ниска орбита на Земята	Изграждане и поддръжка на орбитални комплекси	Създаване и поддръжка на космически електроцентрали и индустрии	Преместване на полезни товари от други планети

За да създадете аерокосмическия транспорт на бъдещето, е необходимо да се решат следните задачи:

- електроцентралите на превозното средство трябва да бъдат оборудвани с по-вместимни енергийни източници от използваното в момента гориво (ядрени електроцентрали, плазмени и йонни двигатели);

- обещаващите електроцентрали трябва да бъдат модулни, в зависимост от обхвата на полета. Електроцентралите трябва да са с ниска, средна и висока мощност. Малки - за обслужване на околоземни орбити, средни - транспортиране на товари до Луната и други близки планети, големи - за полети на междупланетни комплекси до Марс и други далечни планети. Междупланетните пилотирани комплекси с голям обсег, поради голямото им тегло, трябва да се сглобяват от модули в околоземна орбита. Скачването на тези модули трябва да се извършва автоматично, без човешка намеса.

- обещаващите системи трябва да имат висока степен на надеждност, за да гарантират екологична безопасност;

Космическият кораб трябва да се управлява в пилотиран и безпилотен режим, с възможност за дистанционно управление от Земята. За извършване на пилотирани полети междупланетните космически кораби трябва да имат всички видове защита за нормалното съществуване на всички членове на екипажа.

3. Заключение

Документът предоставя примери за най-новите обещаващи разработки в транспортните системи в Русия и Съединените щати, които ще бъдат изградени според следните принципи:

Универсален модулен дизайн;

Използване на енергийно ефективни електроцентрали;

Възможност за сглобяване на модули в пространството;

Висока степен на автоматизация на автомобила;

Възможност за дистанционно управление;

Безопасност на околната среда;

Безопасна експлоатация на кораба и екипажа.

След решаването на тези проблеми, PTS ще даде възможност за активно изследване на космическото пространство, създаване на производство в космоса, развитие на космически туризъм и решаване на научни и военни проблеми.

Въпреки факта, че успяхме да съберем много информация, бих искал да продължа работата в следните области:

Използването на нови видове гориво в микробуса OB;

Подобряване на системите за безопасна експлоатация на комикс корабите на бъдещето.

4. Източници на информация:

1. Ангара - ракета-носител, - Уикипедия - безплатна интернет енциклопедия, https://ru.wikipedia.org/wiki/angara_(бустер ракета), дата на третиране 29.11.2014 г.;

2. Грязнов Г.М. Космическа ядрена енергия и нови технологии (Бележки на директора), -М: ФГУП "ЦНИИатоинформ", 2007 г.;

3. Емельяненков А. Влачене в безтегловност, - Российская газета, http://www.rg.ru/2012/10/03/raketa.html, дата на достъп 01.12.2014 г.;

4. Королев Сергей Павлович, - Уикипедия - свободната енциклопедия, https://ru.wikipedua.org/wiki/Korolev ,_Сергей Павлович, дата на лечение 28.11.2014 г.;

5. Космически кораб "Орион", - Цел X, отвъд видимото, http://www.objectiv-x.ru/kosmicheskie-korabli-buduschego/kosmicheskiy_korabl_orion.html, дата на достъп - 02.12.2014 г.;

6. Космически кораб Рус, - Цел X, отвъд видимото, http://www.objectiv-x.ru/kosmicheskie-korabli-buduschego/kosmicheskij-korabl-rus.html, дата на третиране 12.02.2014 г.;

7. Легостаев В.П., Лопота В.А., Синявски В.В. Перспективи и ефективност от използването на космически атомни електроцентрали и ядрени електрически задвижващи системи, - Космически технологии и технологии №1 2013 г., Ракетно-космическа корпорация "Енергия" им. S.P. Королева, http://www.energia.ru/ktt/archive/2013/01-01.pdf, дата на лечение 23.11.2014 г.;

8. Перспективна пилотирана транспортна система, -Уикипедия - безплатна интернет енциклопедия, https://ru.wikipedia.org/wiki/perspective_manned_training_system, дата на достъп 24.11.2014 г.;