Aká je budúcnosť leteckej dopravy. Olympiáda z histórie letectva a aeronautiky

Britská letecká spoločnosť predstavila koncept lietadla bez okien. Namiesto toho navrhujú nainštalovať displeje, ktoré by ukazovali udalosti odohrávajúce sa cez palubu a premietali filmy. Lietadlá bez okien môžu radikálne zmeniť tvár civilného letectva a zároveň výrazne znížiť spotrebu paliva.

Dizajn súkromného lietadla vyvinuli špecialisti z francúzskej spoločnosti, projekt predstavili ešte v auguste. Namiesto okienok navrhli použiť displeje zobrazujúce filmy na voľný čas a prezentácie na prácu. Technické oddelenie tvrdí, že absencia okien pomôže znížiť hmotnosť plavidla, teda zníži spotrebu paliva, náklady na údržbu a uvoľnený priestor rozširuje možnosti na vylepšenia interiéru. Gareth Davies, hlavný dizajnér spoločnosti Technicon Design, ktorá projekt navrhla, uviedol, že niektoré prvky, ako napríklad flexibilné displeje, by sa už mohli stať skutočnosťou.

Americká spoločnosť Spike Aerospace plánuje predstaviť podobné lietadlo už v roku 2018. Pôjde o luxusný Spike S-512 Supersonic Jet schopný letieť z New Yorku do Londýna za 4 hodiny s 12-18 pasažiermi. Aj Bostonská spoločnosť vidí lietadlo budúcnosti bez okien. Vďaka tomu sa cestujúci nemusia schovávať pred slnkom, a to ani vyťahovaním alebo sťahovaním žalúzií. Zmizne aj monotónnosť letu. Dizajnéri sa domnievajú, že pasažieri vo všeobecnosti vidia počas letu len málo - pár hviezd, mesiac, nekonečný oceán, oblaky. Zníži sa aj hmotnosť lietadla, čím sa ušetrí palivo. Steny lietadla sa zmenia na obrovské tenké displeje zobrazujúce panorámy okolo lode. Prípadne si môžete pozrieť film, diapozitívy, dokumenty.

Je pravda, že vývojári uznávajú a možné problémy. Po prvé, u mnohých sa môže zvýšiť pocit úzkosti v uzavretom priestore, keď nevidíte, čo sa deje vonku. Po druhé, nielen cestujúci musia vidieť, ale aj záchranári v prípade potreby potrebujú vidieť, čo sa deje vo vnútri, inak budú konať slepo. A po tretie, môžu nastať problémy s ľuďmi trpiacimi kinetózou. Zvyčajne sa takíto cestujúci len pravidelne pozerajú z okna a nachádzajú si orientačný bod pre seba. Tu budú o takúto možnosť ochudobnení, obrazovky im nepomôžu.

Center for Process Innovation ponúka svoje lietadlo aj s obrovskými OLED displejmi, ktoré sa budú prenášať z kamier inštalovaných vonku. Bude možné sa pripojiť na internet. Zníženie hmotnosti lietadla je najdôležitejším problémom, ktorý sa inžinieri snažia vyriešiť. Rozhodli sa teda obrátiť na myšlienku výstavby analogicky s nákladnými lietadlami. Projekt je medzitým v procese finalizácie.

Aká je budúcnosť leteckej dopravy?

Ciele a ciele
Účelom práce je určiť možné a perspektívne oblasti použitia, možné návrhy kozmických lodí a ich prvkov pre riešenie problémov prieskumu vesmíru.
Úlohou práce je študovať smery vývoja, vlastnosti letových etáp a ich zohľadnenie pri návrhu, konštrukciách kozmických lodí a pohonných systémov kozmických lodí.
Úvod
Tisíce rokov trvalo ľudstvu viac či menej sebavedomé hnutie na vlastnej planéte. Technológie sa vyvíjali, človek sa mohol pohybovať stále ďalej a ďalej od svojich rodných miest. Začiatkom 18. storočia rozvoj manufaktúrnej výroby, výdobytky vedy viedli k zrodu letectva. Začiatkom 20. storočia vytvorenie ľahkého a výkonného spaľovacieho motora umožnilo vyniesť lietadlo do vzduchu a vytvorenie raketového motora na kvapalné palivo (LPRE) umožnilo únik do vesmíru. Presun od chytania vetra k letom do vesmíru trvalo iba 150 rokov (1802 - neexistujú parníky, 1957 - už existujú vesmírne rakety).
Pokrok bol taký zjavný a ohromujúci, že už na začiatku 60. rokov sa predpovedali, že o 35-40 rokov budeme tráviť víkendy na obežnej dráhe, poletíme na dovolenku na Mesiac a naše vesmírne lode začnú surfovať po medzihviezdnych priestoroch... Veľmi veľké očakávania boli spojené s 21. storočím (1), ktoré bolo ešte 35 rokov vzdialené:

Ryža. jeden
Príjemne optimistické sú vyhliadky na pravidelné lety kozmických lodí v blízkozemskom priestore a na najbližšie planéty slnečnej sústavy pre turistov:

Destinácia	Cena lístku sem a tam", bábika.	Množ pasažierov letu	Čas letu
obežnej dráhe Zeme	1250	200	24 hodín
mesiac	10000	35	6 dní
Venuša	32000	20	18 mesiacov
Mars	35000	20	24 mesiacov
Mars Express	70000	20	11 mesiacov

Cestujúcim musí byť poskytnuté pohodlie ako v leteckých spoločnostiach, železničnej doprave a zaoceánskych lodiach. Na každého pasažiera počas letu na obežnú dráhu blízko Zeme pripadne 2,85 m3 objemu lode, na Mesiac - 11,4 m3, na najbližšie planéty - 28,5 m3. Pre upresnenie, skúsenosti z dlhodobých vesmírnych letov a práce kozmonautov na orbitálnych staniciach ukázali, že objem pretlakových oddelení pre každého človeka by mal byť minimálne 60 m3.

Vývoj vesmírnych technológií
Druhá polovica 20. storočia bola venovaná najmä prieskumu blízkozemského priestoru balistickými prostriedkami, konkrétne viacstupňovými raketami.
Okamžite boli identifikované dva spôsoby vývoja vesmírnej technológie - balistický a aerodynamický. Balistické lietadlá (LA) používajú na let iba ťah prúdového motora. Aerodynamické lietadlo na let okrem reaktívneho ťahu motora (LPRE alebo vzduchový prúdový motor (WFD)) využíva vztlakovú silu, ktorú vytvára krídlo alebo telo lietadla. Existovala aj kombinačná schéma. Aerodynamické lietadlá sú sľubnejšie pre samokontrolované mäkké pristátie,,

Čo je to "vesmírne lietadlo"
Letecká doprava je mimoriadne široký pojem, ktorý zahŕňa letecké lietadlá, štartovacie a pristávacie systémy, systémy diaľkového ovládania atď. V tomto článku sa budeme zaoberať samotným kozmickým lietadlom, jeho časťami a nosnými zariadeniami.
Pre tento typ zariadenia neexistuje presný názov. Nazýva sa vesmírne lietadlo, kozmická loď, astroplán, letecké lietadlo (VKS) atď. „VKS je typ pilotovaného prúdového lietadla s nosnou plochou (najmä okrídlenou), určeného na lety v atmosfére a kozmickom priestore, ktoré kombinuje vlastnosti lietadla a kozmického lietadla. Navrhnutý na viacnásobné použitie musí byť schopný vzlietnuť z letísk, zrýchliť na orbitálnu rýchlosť, letieť vo vesmíre a vrátiť sa na Zem s pristátím na letisku.
VCS je určený na let v atmosfére a mimo nej - vo vesmíre a je určený aj na manévrovanie v atmosfére s využitím aerodynamických síl.
Kozmická loď je buď integrálny opakovane použiteľný vesmírny systém (CS), alebo časť opakovane použiteľného CS s vratnými prvkami a „návratnosť“ je hlavnou podmienkou „opätovnej použiteľnosti“ kozmickej lode. Každá opakovane použiteľná kozmická loď musí spĺňať požiadavky vysokej spoľahlivosti, bezpečnosti, minimálneho rizika pre posádku a užitočného zaťaženia pri plnení letových úloh, musí mať aj výhody konvenčných prúdových lietadiel v prevádzke a údržbe a musí vykonávať štart a pristátie za každého počasia.
Ďalšie ustanovenie súvisí s definíciou stupňa „opätovnej použiteľnosti“ – vrátiť celý opätovne použiteľný systém (po krokoch) alebo len jeho časť. Jednorazové systémy vyžadujú pridelenie plôch pre pád prvých stupňov rakiet, ako aj aerodynamických krytov. Druhé stupne v najlepšom prípade zhoria v atmosfére a v najhoršom prípade spadnú na zem alebo do oceánu alebo zostanú na obežnej dráhe dlhú dobu a stanú sa vesmírnym odpadom.“ (v doslovnom zmysle!) vedú k potreba vytvoriť znovu použiteľný CS.
Opätovná využiteľnosť – aj energetické straty spôsobené konštrukčnými prvkami COP, ktoré zabezpečujú samotnú opätovnú použiteľnosť (krídla, podvozok, padákové systémy, prídavné palivo pre pohonný systém atď.). Vyžadujú sa nové konštrukčné materiály, nové technológie, efektívnejšie motory ako dnes.

Fázy letu
Bez ohľadu na všeobecný scenár letu kozmickej lode nevyhnutne zahŕňa:
- vzlet a výstup z atmosféry,
- vstup do atmosféry a pristátie,
- let vo vesmíre.

Etapa "vzlet a výstup z atmosféry"
Takmer všetky projekty majú jeden cieľ – znížiť hmotnostný podiel paliva v nosnej rakete (LV) alebo kozmickej lodi (v LV je viac ako 90 % hmoty palivo).

1 posilňovač
Najznámejšie a najrozvinutejšie štartovacie systémy sú vertikálne štartovacie systémy so špeciálnymi plošinami, na ktorých sú umiestnené stožiare, ktoré držia lietadlo vo vertikálnej polohe (kozmodróm). Takéto systémy sa používali hlavne na vypúšťanie leteckých dopravných prostriedkov (VSC), nosných rakiet (LKS, Dyna-Soar) a VSC s vertikálnym štartom (Energiya-Buran, Space Shuttle). Bola vyvinutá aj verzia nosnej rakety, v ktorej sa bočné bloky prvého stupňa oddelili, uvoľnili krídlo a pristáli na letisku a centrálny blok druhého stupňa vstúpil na obežnú dráhu a vyložil nosnú raketu, vstúpil do atmosféry a pristál pomocou delta krídla ("Energy-2").
Alebo - lietadlo je vynesené na obežnú dráhu samostatnou nosnou raketou a motory samotného lietadla sa nepoužívajú, kým nedosiahne stabilnú obežnú dráhu. Príkladmi takéhoto štartovacieho systému sú raketové lietadlá Dyna-Soar (USA), Bor (ZSSR), ASSET a PRIME (USA), transportné vesmírne lode Energia-Buran (ZSSR) na opakované použitie a raketoplán (USA) ,,.
PH sa vyvíja a vyrába v mnohých krajinách sveta. Hlavnými producentmi sú Rusko (40 %), USA (26 %), krajiny EÚ (21 %), Čína (20 %), Ukrajina (6 %), Japonsko (4 %), India (4 %), Izrael (1 % ). Hlavnými kritériami konkurencieschopnosti sú hmotnosť odpaľovacej rakety, dizajn, šetrnosť k životnému prostrediu atď. a jednou z hlavných charakteristík nosnej rakety je ich spoľahlivosť. Ruský systém Proton má najvyšší ukazovateľ pre tento parameter - 97% úspešných štartov, čo prevyšuje priemerné výsledky o 10-20%.

2 Nosné lietadlá
"Air launch" je jednou z najsľubnejších metód spustenia lietadla, spustenie pomocou nosného lietadla (SN) aktívne vyvíjajú rôzni vývojári.
Lietadlo sa pomocou SN vypustí do výšky, oddelí sa od nej a pomocou vlastných motorov sa dostane na obežnú dráhu. Je možné nainštalovať ďalší raketový zosilňovač.
Tento spôsob výberu má množstvo výhod. Očakávaný efekt pri použití SN je o 30-40% vyšší ako pri štarte zo Zeme.
Jednou z predštartových operácií je doplnenie paliva do kozmickej lode a nosnej rakety komponentmi pohonnej hmoty. Ale tankovanie je možné aj za letu [OD 2000257]. Let na doplnenie paliva pozostáva z niekoľkých etáp (2).
Obr.2
Funkcie SN môže plniť ekranoplán, ktorý má najväčšiu nosnosť na jednotku vlastnej hmotnosti zo všetkých lietadiel ťažších ako vzduch. Ekranoplán sa môže pohybovať po súši [IZ 2404090] alebo po vodnej hladine [IZ 2397922].
Vývojári z USA navrhli trojstupňový systém [IZ 2191145] so záchranou všetkých troch stupňov (3). Pod krídlom CH (I. etapa) napríklad lietadlá S-5 alebo An-124. ďalšie lietadlo je zavesené s nákladným priestorom umiestneným na jeho „chrbte“, kde je umiestnený stupeň III s kapotážou, v ktorej je umiestnené odpaľovacie zariadenie. Plne natankované lietadlá štartujú z letiska blízko rovníka. CH stúpa do nadmorskej výšky a vyvíja rýchlosť dostatočnú na spustenie náporového lietadla etapy II. Stupeň II sa oddeľuje a vstupuje do suborbitálnej trajektórie. Pri opustení hustých vrstiev atmosféry sa oddelí stupeň III, ktorý v apogeu vynesie PN na obežnú dráhu. Štádium II sa vracia samo, štádium III je „vyzdvihnuté“ a vrátené spolu s CH.
Obr.3
Opätovne použiteľný raketovo-kozmický systém [IZ 2232700] s veľmi veľkým počtom (až 10) rovnakých plne vratných stupňov (4). Všetky stupne sú umiestnené nad sebou s miernym presadením a navzájom sa nelíšia, len prvý stupeň má padacie krídla, ktoré sú vybavené záchrannými padákmi. Vzlet COP sa vykonáva horizontálne z opakovane použiteľného vozíka pomocou padacích krídel. PN sa nachádza v nákladovom priestore posledného stupňa alebo v špeciálnej nákladnej kapsule pripevnenej k poslednému stupňu. Na obežnú dráhu sa dostane len posledný stupeň a pri štarte fungujú motory všetkých stupňov, pričom sú poháňané z nádrže prvého stupňa. Po vyčerpaní paliva v nádrži prvého stupňa sa tento stupeň oddelí a palivo sa spotrebuje z nádrže druhého stupňa. Zhodené krídla sa oddelia po prechode COP na vertikálny let a pristanú, každé - na samostatnom padáku.
Obr.4
Štart lietadla (5) zo špeciálneho, pripomínajúceho helikoptéru, nosníka s vrtuľami, pod ktorým je lietadlo zavesené, umožňuje zdvihnutie lietadla do výšky až k hranici troposféry [OD 2268209]. Konštrukcia využíva vrtule s rôznym pohonom a rôznym počtom listov. Viaclisté vrtule sú poháňané vysokonapäťovými elektromotormi s prevodovkami, zatiaľ čo malolisté vrtule sú poháňané prúdom.
Obr.5

3 nádoba
V roku 1954 V.N. Chelomei navrhol spustiť lietadlo z rúrkového kontajnera, ktorý je vo vnútri vybavený vodidlami na spustenie lietadla. Kontajner mohol byť umiestnený na ponorke (hermetický), povrchovej lodi, pozemnom mobilnom alebo pevnom zariadení [AC 1841043], [AC 1841044] a mohol by sa použiť na vypustenie lietadla s krídlami, ktoré sa rozvinuli alebo nerozvinuli počas letu. Je možné použiť rúrkový kontajner na spustenie lietadiel, ako sú lietadlá. Krídlo a perie lietadla sa môžu automaticky rozvinúť pri opustení kontajnera. Vo všeobecnosti systém umožňuje umiestniť maximálny počet lietadiel v kontajneroch v danom priestore, vykonať najrýchlejší štart lietadla bez predbežného vytiahnutia z kontajnera, bez predbežného otvorenia krídel a použitia dodatočných špeciálnych odpaľovacích zariadení. .
Nosné rakety Rokot a Dnepr sa spúšťajú z prepravného a odpaľovacieho kontajnera.

4 Štart "delo".
Na štart nosnej rakety RS-20 Dnepr sa už používa kombinovaný štart kanón-raketa („momet“) z transportného a odpaľovacieho kontajnera. V odpaľovacej šachte je umiestnený transportný a odpaľovací kontajner, v kontajneri je umiestnená samotná raketa a generátor plynu, ktorý sa pred štartom zapína a uľahčuje štart rakety.
Koncom 90. rokov – začiatkom roku 2000 bol jedným zo sľubných spôsobov vypustenia kozmickej lode, tzv. vypustenie kanóna - vypustenie PN (vrátane kozmických lodí s ľudskou posádkou) na obežnú dráhu blízko Zeme z elektromagnetického alebo plynového dynamického dela. Princíp činnosti elektromagnetickej pištole: na kovovom lietadle - druh jadra umiestneného vo vnútri cievky elektromagnetu, v prítomnosti jednosmerného prúdu vo vinutí cievky pôsobí Lorentzova sila, ktorá vysunie lietadlo z hlavne elektromagnetickej zbrane. , čo dáva lietadlu vysokú rýchlosť. Po výstrele sa zapnú motory samotného lietadla. Lietadlo bude mať pri štarte z hlavne kanóna (dela vo forme torusu) rýchlosť okolo 10 km/s, avšak vzhľadom na vysokú hustotu atmosféry pri povrchu Zeme bude po štarte z delo, rýchlosť zariadenia klesá.
Na zníženie strát rýchlosti a zníženie odporu vzduchu pri lietaní v hustých vrstvách atmosféry sa súčasne vytvára tepelný kanál pomocou laserového lúča [OD 2343091], [OD 2422336] - vzniká elektrický prieraz vo vzduchu (plazmový kanál), potom v dôsledku absorpcie laserového žiarenia atmosférické plyny vytvárajú tepelný kanál so zníženým tlakom, cez ktorý sa loď pohybuje.

5. Začiatok nadjazdu
Lietadlo štartuje na vozíku s prúdovými motormi na špeciálnom nadjazde. Vozík zabrzdí na konci nadjazdu a lietadlo sa od neho oddelí a spustí vlastný raketový motor.
Charakteristickým znakom realizácie štartu z kozlíkového spúšťacieho vozíka [OD 2102292] je ľadová plocha, po ktorej sa lietadlo pohybuje na vozíku (6).
Obr.6
Vývojári navrhujú systémy s nadjazdom v tvare rúry, v ktorom sa pohybuje vozík s lietadlom [OD 2381154].
Je možné implementovať aj systémy kombinujúce elektromagnetickú pištoľ s nadjazdom. Lietadlo zrýchľuje vo vnútri trubice navíjaním a je vystrelené smerom nahor [OD 2239586].

6 Aerostat
Zaujímavý je vývoj, v ktorom je lietadlo balónom naplneným vodíkom, ktorý spotrebúvajú motory [IZ 2111147], [AS 1740251]. Tento dizajn [OD 2111147] pomáha riešiť problém vzlietnutia natankovaného vozidla. Štart leteckého dopravného systému sa vykonáva z povrchu Zeme. Vyprošťovacie vozidlo sa zdvihne v dôsledku aerostatickej zdvíhacej sily vytvorenej vodíkom vo valcoch (7). V dôsledku činnosti motorov sa návratové lietadlo zrýchli na rýchlosť M = 2,5 - 3,0. Vodík z valcov môže byť použitý ako palivo pre motory počas fázy zrýchlenia.
Obr.7

7 Spustenie na mori
Pre štart priamo z rovníka s maximálnym využitím efektu rotácie Zeme, kozmické lode na rôzne účely na blízkozemské dráhy, vrátane vysokých kruhových, eliptických, bez obmedzení sklonu dráhy, geostacionárnej dráhy a odletových trajektórií, raketa Sea Launch. a vesmírny komplex,.
Samozrejme, zvažovala sa len malá časť možných možností štartu a stiahnutia lietadla z atmosféry.

Porovnanie horizontálneho a vertikálneho štartu
Vedú sa diskusie o tom, ktorý typ spúšťania je lepší – horizontálne alebo vertikálne?
Pri vertikálnom štarte je potrebné použiť motory s ťahovou silou väčšou ako je hmotnosť rakety. Takéto motory majú väčšiu hmotnosť ako motory na horizontálny štart. Pri vertikálnom spustení je takmer nemožné použiť WFD. Ale na vertikálny štart nie sú potrebné dráhy, iba relatívne kompaktná štartovacia rampa. Nevýhody - gravitačné straty a riziko zničenia štartovacieho komplexu úlomkami v prípade havárie nosnej rakety niekoľko sekúnd po štarte.
Pri horizontálnom štarte možno použiť menej výkonné motory a pre prvú fázu letu namiesto raketových motorov použiť WFD. Je pravda, že horizontálny štart spôsobuje straty energie v dôsledku prostriedkov na zabezpečenie horizontálneho štartu - krídla a pristávacie zariadenie, ale tieto straty je možné minimalizovať. S horizontálnym spustením je jednoduchšie organizovať záchranný systém prvého stupňa. Nevýhodou je vyčlenenie veľkých plôch pre dráhy. Využitie štandardných letísk na vzlet a pristátie dráh pomôže vyriešiť tento problém. Očakáva sa zvýšenie rizika deštrukcie ozónovej vrstvy atmosféry, ktorá sa nachádza vo výškach 15-35 km, z prevádzky prúdových motorov. Pri vertikálnom štarte preletí raketa cez túto vrstvu za 30-40 sekúnd. Problém environmentálneho nebezpečenstva možno vyriešiť napríklad výberom špeciálnej trajektórie letu: zrýchlením na vysoké rýchlosti vo výške 12-14 km, vykonaním „kopca“ s dočasným zvýšením uhla k horizontu až ~ 50 stupňov s rýchlym preletom ozónovou vrstvou (let v ozónovej vrstve je smrteľný počas 10 minút), a následne pokles uhla k horizontu na 10-20 stupňov vo výške nad 36 km. Takýto scenár však môže viesť k zvýšeniu aerodynamických strát.
Výber typu štartu určuje konštruktér. Niektorí konštruktéri - pre vertikálny začiatok, niektorí - pre horizontálny. V.M. Myasishchev dal jasnú prednosť horizontálnemu štartu. Tak sa zrodil projekt kozmickej lode M-19 s jadrovým motorom, ktorej štart sa mal podľa Mjasiščeva uskutočniť v roku 1990 (dva roky po jedinom štarte Buranu).

Etapa „Vstup do atmosféry a pristátie“
Hlavným problémom návratu z blízkej obežnej dráhy je zahrievanie lietadla od trenia o vzduch v hustých vrstvách atmosféry. Materiály trupu a ochranné nátery sú celou oblasťou vývoja. Súčasne môžu a mali by sa vyriešiť tieto úlohy: ochrana pred zahrievaním počas interakcie s atmosférou počas vzletu a pristátia v podmienkach vysokých rýchlostí a atmosférického zahrievania; vystavenie slnečnému žiareniu vo vesmíre, vysoký teplotný gradient na slnečnej a tienistej strane, dlhodobé a krátkodobé tepelné účinky elektrární, ako aj ochrana pred zbraňami vrátane laserových.
Na ochranu kozmickej lode pred tepelným zničením existujú tri hlavné spôsoby chladenia, z ktorých každý má svoje výhody a nevýhody:
- "horúce" prevedenie - chladenie sa vykonáva sálaním;
- ablácia - chladenie sa uskutočňuje odparením povlaku, povlak sa vymieňa po každom lete;
- tepelná izolácia s keramickým obkladom na spodnej strane.
Okrídlené kozmické lode majú výhodu pri zostupe v atmosfére: znižuje sa preťaženie a tepelné zaťaženie, zvyšuje sa manévrovateľnosť a presnosť pristátia, ale krídlo s tenkým profilom je citlivé na vysoké teploty.
Konštrukčné práce na návratovej lodi s posádkou typu Kosmoplan sa začali v roku 1960 v OKB-52 (teraz NPO Mashinostroeniya). V dôsledku toho sa objavilo pilotované raketové lietadlo R-2 a nosná raketa UR-500, z ktorej sa neskôr stal Proton. R-2, rovnako ako všetky okrídlené kozmické lode vyvinuté V.N. Chelomeyom, mal na rozdiel od väčšiny podobných projektov iných dizajnérskych kancelárií skladacie krídla. V 60. rokoch 20. storočia technológie tepelnej ochrany výrazne zaostávali za požiadavkami na tepelne zaťažené prvky. Preto prvé pilotované vozidlá ZSSR a USA mali tvar gule a inverzného kužeľa bez posunutia ťažiska.
Na zníženie ohrievacích účinkov krídel leteckých lietadiel sa vyvíjajú rôzne konštrukcie samotného krídla.
Kombinovaná tepelná ochrana [IZ 1840531] - na vonkajšej strane (8) je obloženie z kremenných dlaždíc s vonkajším radiačným povlakom, pripevnené k agregátu a v oblasti priehradiek tvorených vonkajším plášťom a výkonovej súprave sa inštaluje kapilárno-porézny materiál hrúbky 2-3 mm, ktorý sa navlhčí tekutým chladivom, aby sa zabezpečil odvod vypareného chladiva.
Obr.8
V roku 1976 NPO Energia navrhla použiť na ochranu magnetické pole. Teplota vzduchu v kontakte s kozmickou loďou pri brzdení pri prvej kozmickej rýchlosti dosahuje ~8000°C a vzduch je ionizovaný. Bez prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa ióny difundujú do oblasti trupu, kde je chladnejšie a dochádza k rekombinačnej reakcii, vďaka ktorej sa uvoľňuje teplo. Vo vnútri kozmickej lode (9) je možné nainštalovať silné permanentné magnety, ktoré vytvárajú magnetické pole [AC 1840521], ktoré sťažuje difúziu iónov a elektrónov na povrch trupu, takže rekombinačné reakcie budú prebiehať vo väčšej vzdialenosti od trup, zahrievanie trupu od tepla týchto reakcií sa zníži.
Obr.9
Chladenie je možné realizovať rozmrazovaním, kedy sa pevný konštrukčný prvok premení na kvapalné skupenstvo a táto kvapalina je vypustená cez palubu alebo na palubnú diaľnicu [OD 2033947]. Výhodou tejto konštrukcie je, že tuhé chladivo môže byť konštrukčným prvkom pred roztavením.

vstupná chodba
Na zníženie pravdepodobnosti zahriatia a zničenia lietadla pri vstupe do atmosféry je potrebné poznať a využívať „prirodzené“ možnosti. Pri iných planétach ako Merkúr, a satelitoch (Titan, Enceladus, prípadne Ganymede) s atmosférou treba pamätať na tzv. vstupná chodba - rozdiel vo výškach perigea medzi prípustnými hraničnými hodnotami pre výšky pod a nad plánovanou. Nadmorská výška pod plánovanou povedie k poruche alebo spáleniu kozmickej lode a nad ňou povedie kozmická loď k opusteniu atmosféry. Šírka chodby závisí od prípustných obmedzení tepelného zaťaženia a preťaženia pre konkrétne zariadenie; pri parabolickej rýchlosti - približne rovná: Venuša - 113 km, Zem - 105 km, Mars - 1159 km, Jupiter - 113 km,. Ale aj na chodbe bude rozptýlená energia obrovská. Extrémnym príkladom je vstup aparatúry Galileo do atmosféry Jupitera rýchlosťou 47,5 km/s, 3,8∙105 megajoulov bolo rozptýlených 4 minúty pred otvorením brzdiaceho padáka. Povrchová teplota bola 15 000 K a odparilo sa 90 kg ablačného materiálu (pri hmotnosti prístroja 340 kg).
Zaujímavou výhodou je schéma prístroja-kotúč s ablatívne chladeným dnom a vákuovou tepelnou ochranou kabíny. Pri vstupe do atmosféry pod uhlom 45 stupňov bude kabína takéhoto zariadenia v zóne takmer absolútneho vákua, čo ho spoľahlivo ochráni pred zahriatím pri vstupe.
Etapa „Let vo vesmíre“
V tomto článku sa nebudeme touto časťou podrobne zaoberať, vymenujeme len niektoré z faktorov, ktoré by sa mali brať do úvahy pri vývoji a konštrukcii kozmických lodí , , : ionizujúce žiarenie, zmenené magnetické pole, slnečné žiarenie (UV), vákuum (vedie k pomalému odparovaniu kože kozmickej lode), nebezpečenstvo meteoritov, teplotný gradient, kozmické žiarenie, vesmírny odpad, zložky paliva.
Navyše na človeka výrazne vplývajú podmienky pobytu na palube kozmickej lode: zrýchlenie, umelá atmosféra, izolácia, hypokinéza, stav beztiaže.

Usporiadanie a dizajn kozmickej lode
Projekty kozmických lodí sa realizujú hlavne podľa dvoch schém:
. Ložiskové teleso
. Lietadlá.
Rozloženie nosnej karosérie - nie sú tu žiadne vodorovné aerodynamické plochy, okrem ovládacích prvkov - klapky, klapky, výškovky atď. Predpokladalo sa, že vozidlá s nosnou karosériou (ANK) budú vynesené do vesmíru pomocou nosnej rakety. Majú väčší bočný manéver ako balistické vozidlá, ale tiež veľmi obmedzené a tiež nemajú ostré hrany (okrem kýlov) vynesené do prúdu. V priebehu testovania (hlavne v USA vozidlá M2-F1, M2-F2 atď. v programe PILOT, ASV a ASE v programe ASSET a vozidlá programu PRIME) sa však ukázalo, že ANK má tzv. nízky pomer zdvihu a odporu (<1 на гиперзвуке), неудовлетворительную устойчивость по крену и высокую скорость снижения, а величина бокового маневра увеличивалась не очень значительно.
Usporiadanie lietadla. Kozmická loď sa najčastejšie vyrába podľa „bezchvostovej“ schémy s krídlom v tvare delty s malým predĺžením. Táto schéma sa vyznačuje značným množstvom bočného manévru, ktorý je väčší ako u balistických vozidiel a vozidiel s nosnou karosériou. Aero- a termodynamické výpočty okrídlenej schémy sú však komplikovanejšie a je potrebná aj dodatočná tepelná ochrana ostrých hrán krídla. Ale tieto nedostatky sú viac než kompenzované výhodami: schopnosťou doručiť niečo z obežnej dráhy a úplným návratom orbitálneho bloku.
Každá opakovane použiteľná kozmická loď, na rozdiel od jednorazovej nosnej rakety, nesie prostriedky na opätovnú obežnú dráhu alebo trajektóriu štartu. Jedným z takýchto prostriedkov návratu sú aerodynamické plochy – trup alebo krídlo.

1 Discolet
Možno považovať za nezávislú triedu s usporiadaním, ktoré zahŕňa „nosnú karosériu“ aj „lietadlo“.
Opakovane použiteľný letecký systém [AS 580696] je určený na vypustenie PN na referenčnú obežnú dráhu blízko Zeme, ako aj na návrat vesmírnych objektov z obežnej dráhy na Zem pomocou transportnej kozmickej lode (10). Trup (trup) a krídlo stupňov a TKK predstavujú jediné krídlo karosérie, ktorého profil je polokotúčový pre stupne a kotúčový pre TKK; oba kroky a TKK v zmysle kruhu alebo elipsy. Obe etapy aj TKK sú obsadené a prepojené chodníkmi s možnosťou prechodu z jednej kabínky do druhej.
Ryža. 10
Opätovne použiteľný letecký vzletový systém s lietadlom vo forme disku s priečnym profilom v tvare kvapky [AC 1740251] pozostáva z lietadla s vákuovou elektrárňou (VPU) pripojenou k odpaľovaciemu navádzaču a aerostatickým plášťom pripojeným k sprievodca štartom - ďalšia verzia "spúšťania balóna" ( jedenásť).
Veterná turbína evakuuje aerostatické plášte, aby zdvihla lietadlo do požadovanej výšky a nastavila štartovacie vedenie do požadovaného uhla. Lietadlo pristáva na letisku alebo na vodnej hladine pri zachovaní stabilnej polohy. Aerostatické škrupiny sa vrátia na Zem a znova sa použijú.
Obr.11
Inžinieri neopúšťajú myšlienku lietadla vo forme disku v 21. storočí. Diskoplán [PM 57238] s mnohými termonukleárnymi raketovými motormi na obvode bude schopný dosahovať rýchlosti od 0 do 15 km/sa vynášať náklad na povrch Mesiaca, vykonávať prácu na geostacionárnej obežnej dráhe.
Inšpirátorom tanierového lietadla [IZ 2396185] s diskovitým trupom sa stal ekip ekranolet.

2 Ložiskové teleso
Na vyriešenie množstva vesmírnych problémov možno použiť kozmické lietadlo [IZ 2137681] s telom v tvare jednokrídla (12), v ktorom sú umiestnené tri vzájomne prepojené trupy, palivové nádrže a niekoľko skupín prúdových motorov - sustainer, vzlet a pristátie, brzda a plynová turbína. Prostriedky napájania obsahujú aj solárne panely.
Obr.12

3. Usporiadanie lietadla
Navrhované schémy sú veľmi rôznorodé.
Ako okrídlený „raketoplán“ s dutinami pre nosnú raketu bola vyrobená opakovane použiteľná kozmická loď [IZ 2111902]. To umožňuje zlepšiť ovládateľnosť „raketoplánu“ v oblasti štartu z dôvodu eliminácie nesúosovosti ťahu v dôsledku umiestnenia raketoplánu na boku nosnej rakety. Kozmická loď vzlieta vertikálne a po prevádzkovom čase nosnej rakety sa oddelia od „raketoplánu“. Podobná myšlienka vyradenia vstavanej nosnej rakety bola (alebo bude) implementovaná v raketovom lietadle Lynx.
Zaujímavým a neočakávaným návrhom je použitie vozidiel rôznych základní na doručovanie PN na obežnú dráhu [OD 2120397]. Samostatne operujúce lietadlá – VKS, založené na orbitálnej vesmírnej stanici, a pozemné dopravné lietadlo (TC), každé štartuje zo svojej vlastnej základne. Ukotvenie a výmena nákladov prebieha v zemskej atmosfére počas spoločného letu, odkotvenia a návratu každého lietadla do základného bodu.
Dvojstupňová kozmická loď vyvinutá N.E. Staroverovom [IZ 2503592] pozostáva z okrídleného prvého a druhého stupňa a bezkrídlového raketového zosilňovača na pevné použitie (na jedno použitie) umiestneného medzi nimi. Prvý stupeň a raketový zosilňovač sú bez posádky, druhý stupeň je s posádkou. Pri štarte pracujú dvojokruhové prúdové motory. Akcelerácia a zdvíhanie sa vykonávajú s postupným zaraďovaním režimov motora v rôznych uhloch k horizontále.
Zaujímavosťou sú samozrejme najmä jednostupňové systémy schopné štartu z povrchu Zeme.
Vývoj jednostupňových kozmických lodí realizuje indická spoločnosť Advisor, Defense Research and Development Organization - jednostupňové letecké lietadlo [PO 51288]. Je vybavený dvoma VRD a dvoma LRE a prívod vzduchu má obdĺžnikový tvar.
V USA vyvíja SUNSTAR IM „garážovú“ osobnú jednostupňovú kozmickú loď. Predpokladá sa, že kozmická loď vstúpi na obežnú dráhu a pravdepodobne sa pripojí k orbitálnej stanici. Konštrukčným prvkom je možnosť sklopenia krídel (13) kĺbovo na trup pre uskladnenie a doručenie na miesto štartu a späť.
Obr.13
Jedným zo smerov sú turistické vesmírne lode.
Ruské letecké konzorcium vyvíja [PO 78697] suborbitálne turistické lietadlo.
MAI je jedným z vývojárov projektu leteckého systému pre vedecké a športové účely. Systém zahŕňa suborbitálny raketový klzák s nosným lietadlom MiG-31S, pozemný podporný systém a športovo-technický komplex pre výcvik potenciálnych posádok.
Vesmírna turistika je jediným smerom, ktorým sa kozmické lode v súčasnosti realizujú. V roku 2016 je plánovaný prvý let suborbitálneho leteckého lietadla Lynx a už niekoľko rokov je v skúšobnej prevádzke turistická suborbitálna kapsula SpaceShipTwo a nosné lietadlo WhiteKnightTwo (dvojstupňový systém). Vesmírna turistika je však drahá. R. Branson, jeden z nadšencov letectva a vesmírnej turistiky, sa sťažoval, že vesmírne lety sú buď astronomicky drahé: v Sovietskom zväze (tam sa to píše!) od neho žiadali 30 miliónov dolárov za let na ISS, resp. bolo nepohodlné a nebezpečné.
SpaceShipTwo poháňa hybridný raketový motor na tuhé palivo a kvapalné okysličovadlo. SpaceShipTwo je určená pre 8 osôb – 2 členov posádky a 8 pasažierov. Účel spoločnosti - lety by mali byť bezpečné a cenovo dostupné. Nosné lietadlo WhiteKnightTwo je dvojtrupové lietadlo, kapsula SpaceShipTwo je pripevnená medzi trupy.
Spoločnosť ASTRIUM SAS (Airbus), Francúzsko vyvíja kozmické lietadlo schopné dosiahnuť rýchlosť vyššiu ako 0,9 Mach a schopné trans- a/alebo nadzvukového letu. Lietadlo je vybavené dvoma atmosférickými prúdovými motormi a raketovým motorom. Keď ich atmosféra opustí, prívody vzduchu sú uzavreté špeciálnymi pohyblivými kupolovitými ventilmi, ktoré opakujú tvar trupu lietadla.
Suborbitálny jednostupňový CS Lynx, vyrobený spoločnosťou XCOR Aerospace Incompany (USA), možno použiť na dopravu turistov do vesmíru, vykonávanie vedeckého výskumu a vypustenie nákladu s hmotnosťou až 650 kg na nízku obežnú dráhu pomocou externého horného stupňa. Bez externej priehradky s horným stolíkom môže byť Lynx použitý na prepravu niekoľkých turistov do vesmíru alebo turistu a sadu vedeckých nástrojov na prieskum vesmíru.
Lynx používa zážihové, opakovane použiteľné raketové motory poháňané kvapalným kyslíkom - kvapalné uhľovodíky (petrolej, metán, etán, izopropanol) komponenty.
Britská spoločnosť Bristol Spaceplanes vyvíja kozmickú loď na prepravu turistov. Ascender je suborbitálne raketové lietadlo, ktoré môže dopraviť jedného pilota a jedného pasažiera alebo jedného pilota a sadu vedeckých zariadení do výšky až 100 km.
Ascender má naštartovať vývoj dvojstupňového systému Spacebus, orbitálneho lietadla schopného prepraviť až 50 pasažierov a letieť z Európy do Austrálie za približne 75 minút. Keďže základom projektu sú, pokiaľ je to možné, štandardné prvky letectva a vesmírnych systémov, náklady na let Spacebus budú 100-krát nižšie ako náklady na let raketoplánom.
Novinky roku 2004 predstavila spoločnosť EMZ. V.M. Myasishchev a letecký systém Suborbital Corporation Cosmopolis-XXI (C-XXI) - kombinácia nosného lietadla M-55 Geophysics a suborbitálneho raketového lietadla. Projekt nebol realizovaný.

Pohonné systémy kozmických lodí
Bez ohľadu na to, aký dobrý je dizajn, akokoľvek premyslený je letový plán, kozmická loď bez motora nikam nepoletí.
Predpokladalo sa, že pre popredné vesmírne veľmoci bude do konca 80. rokov obvyklou úlohou vypustiť celkový náklad s hmotnosťou 900 - 1000 ton. Ako najsľubnejšie motory sa považovali NRE s jadrom v plynnej fáze, termonukleárne a pulzné termonukleárne motory.
Každý pohonný systém (DS) musí obsahovať zdroj energie, zdroj pracovnej tekutiny (vyradená hmota) a samotný motor a pri niektorých typoch motorov je zdroj energie a pracovná tekutina kombinovaný (chemické motory).
Tradične možno elektrárne rozdeliť do troch skupín:
1. Autonómne - zdroj energie a pracovná tekutina sú na palube (LRE a iné chemické látky, NRE);
2. Semiautonómne - DS s externými zdrojmi energie: motory využívajúce energiu externých laserov, mikrovlnných generátorov, Slnka („v kove“ sú len ión a plazma);
3. Neautonómne motory využívajúce ako pracovné teleso atmosféru, medziplanetárne prostredie, materiál planét a asteroidov, ako aj slnečný vietor (slnečná plachta).
Motory sú rozdelené podľa typu zdrojov energie, počiatočného stavu pracovnej tekutiny a ďalších vlastností.
Žiadna z existujúcich rámcových smerníc sa nedá použiť na kozmickej lodi vo všetkých režimoch letu. Preto samotná koncepcia zrýchlenia na WJ vyžaduje kombinovaný pohonný systém s motormi rôznych typov. Boj o rýchlosť letu je predovšetkým bojom o zvýšenie výkonu a účinnosti motora.
Uvažujme o niektorých typoch motorov, ktoré sú sľubné pre použitie na kozmických lodiach.

kvapalinový prúdový motor
LRE je najbežnejším motorom pre kozmické lode a nosné rakety. Charakteristickým rysom raketového motora je schopnosť pracovať v celom rozsahu nadmorských výšok. Raketové motory však spotrebúvajú veľké množstvo paliva a okysličovadla a majú aj relatívne nízku účinnosť.
Sľubné oblasti rozvoja:
- LRE s nastaviteľnou oblasťou kritickej časti; špecifický impulz so zníženou hodnotou ťahu sa zvyšuje o 3-4%.
- LRE so zmenou procesu pomeru zložiek paliva Km (oxidačné činidlo - kvapalný kyslík, palivo - kvapalný vodík) niekoľkonásobne (až Km=15) počas prevádzky spaľovacej komory; motor sa po stúpaní uvedie do nominálneho režimu (Km=6), čo zabezpečuje vysoký špecifický ťahový impulz; poskytuje nižšiu spotrebu vodíka a zníženie veľkosti a hmotnosti nádrží.

Hybridné raketové motory (GRD)
V skutočnosti sú GRE bežné raketové motory, v ktorých sú palivové zložky v rôznych fázach, napríklad kvapalné palivo - tuhé okysličovadlo alebo tuhé palivo - kvapalné okysličovadlo. Podľa charakteristík GRE zaberajú medzipolohu medzi LRE a raketovým motorom na tuhé palivo. Výhody GRE - vyžadujú riadenie dodávky len jedného komponentu, druhý nevyžaduje nádrže, ventily, čerpadlá a pod., majú schopnosť riadiť trakciu a odstavenie, nevyžadujú samostatné chladiace systémy pre steny spaľovacia komora: odparujúca sa tuhá zložka ochladzuje steny. Tento typ motora je inštalovaný na vesmírnom lietadle SpaceShipTwo.

Náporový motor (náporový motor)
Vzhľadom na relatívnu jednoduchosť konštrukcie, ako aj schopnosť pracovať v širokom rozsahu rýchlostí, nápor sa zvažuje v mnohých projektoch kozmických lodí. V týchto projektoch hrajú náporové motory úlohu hlavného motora pre zrýchlenie v atmosfére, pretože nemajú prakticky žiadne obmedzenia na maximálnu rýchlosť atmosférického letu. Účinnosť a sila náporového lietadla sa zvyšuje s rýchlosťou a nadmorskou výškou. Jedným z nedostatkov náporových motorov je, že na ich spustenie je potrebné zrýchliť zariadenie na rýchlosť okolo 300 km/h, a v prípade nadzvukových náporových motorov na nadzvukovú rýchlosť s použitím iných typov motorov.
Náporový nápor môže používať tuhé práškové palivo, ako je uhlie. V projekte lietadla Li P.13 navrhol A. Lippisch použiť práškové uhlie ako primárne palivo.
Za najsľubnejšiu náporovú konštrukciu sa považuje hybridný raketovo-náporový motor. Takýto motor má vyšší špecifický impulz ako raketový motor a vyšší ťah na 1 m2 plochy prierezu a v niektorých prípadoch aj vyšší špecifický impulz. RPVRD je možné efektívne využiť v širokom rozsahu rýchlostí. Pozostáva z raketového okruhu – generátora plynu, čo je raketový motor na tuhé palivo, raketového motora alebo plynového motora a okruhu s priamym prúdením.
Použitie kovov ako paliva je spôsobené ich vysokou aktivitou, výrazným uvoľňovaním tepla a umožňuje vytvoriť zásadne nové vysoko účinné náporové motory pre riadené strely. Výhody náporových motorov na práškové kovové palivo využívajúce ako okysličovadlo atmosférický vzduch spočívajú v tom, že poskytujú vysokovýkonné charakteristiky, možno ich použiť v širokom rozsahu rýchlostí a sú spoľahlivé pri manipulácii a skladovaní.
Jednou z úloh konštrukcie náporového lietadla je zabezpečiť úplné spálenie paliva. Zaujímavé riešenie navrhli zamestnanci spoločnosti Tactical Missiles Corporation [OD 2439358]. Ako palivo sa navrhuje kovový prášok, ako je hliník alebo horčík. V predkomôrke sa vytvorí vzduchovo-prášková suspenzia s prebytočným vzduchom a táto zmes začne horieť. Častice prášku sú úplne spálené v prídavnom spaľovaní. Vytvára sa tryskový prúd.
Design Bureau of Chemical Automation spolu s CIAM vyvíja výskumný hypersonický nápor – osovo symetrický hypersonický nápor. Scramjet 58L s pravouhlou komorou je určený na experimentálne štúdium pracovných procesov pri spaľovaní vodíka v nadzvukovom prúdení. V roku 1998 bola úspešne vykonaná letová skúška motora, pri ktorej bola po prvý raz na svete dosiahnutá rýchlosť Mach 6,35.
Taktiež sa uskutočnili letové skúšky modelového osovo symetrického dvojrežimového scramjet motora na kvapalný vodík v rozsahu letových Machových čísel od 3,5 do 6,5 vo výške do 28 km.
Vedci CIAM zároveň vytvárajú novú schému pre nadzvukový pulzný náporový motor (SPPD) s nadzvukovým prúdením v detonačnej spaľovacej komore a spaľovaním v pulznej detonačnej vlne. Výpočty pre vodík-vzduch PDAP ukázali, že pri lete vo výške H = 25 km môže pracovať pri Machových číslach m/s od 4,5 do 7,5 .

Jadrový raketový motor (NRE)
Ako najsľubnejší smer vo vývoji tepelných raketových motorov sa javí využitie tepelnej energie jadrových štiepnych reakcií nestabilných prvkov.
YARD - raketové motory, ktorých zdrojom energie je jadrové raketové palivo; majú vyšší špecifický impulz ako najúčinnejšie raketové motory. Ale zároveň majú jadrové raketové motory väčšiu hmotnosť ako raketové motory, pretože sú vybavené rádioochranným štítom.
YARD má dlhú dobu nízku spotrebu paliva a môže dlho fungovať bez tankovania.
Hlavné triedy YARD:
- priamy ohrev: pracovná kvapalina sa ohrieva pri prechode cez oblasť obsahujúcu štiepny materiál (RD-0410);
- so systémom intermediárnej premeny energie, kde sa jadrová energia najskôr premení na elektrickú energiu a elektrická energia sa použije na ohrev alebo urýchlenie pracovnej tekutiny, t.j. sú jadrovým reaktorom a pridruženým ERE ("TOPAZ 100/40"),.
YARD RD-0410 je možné použiť na zrýchľovanie, spomaľovanie kozmických lodí a korekciu ich obežnej dráhy počas prieskumu hlbokého vesmíru. Tento motor je vyrobený v uzavretom okruhu, pracovnou kvapalinou je kvapalný vodík. Vďaka termodynamickej dokonalosti pracovnej tekutiny a jej vysokej teplote ohrevu v jadrovom reaktore (až 3000 K) má motor vysokú účinnosť, špecifický ťahový impulz vo vákuu je 910 kgf.s/kg, čo je dvakrát lepšie ako pri LRE založenom na vodíkovo-kyslíkových komponentoch a 1,85-krát vyšší ako u vodíkovo-fluórových raketových motorov. Ale je to tiež história. KBHA bola poverená vývojom YARD RD0410 a RD0411 v roku 1965.
NRE prešla dlhoročným podrobným výskumom: v priebehu 70. - 90. rokov 20. storočia boli vo vesmíre prevádzkované viac ako tri desiatky jadrových elektroinštalácií (JE) troch modifikácií, určených na zásobovanie zariadení kozmických lodí elektrickou energiou podľa princípu premeny tepelnej energie jadrového reaktora na elektrinu v polovodičovom termoelektrickom generátore.
Práce na vytvorení jadrovej elektrárne pre kozmické lode pokračujú JSC Krasnaya Zvezda, [IZ 2421836], [IZ 2507617].
Jadrové raketové motory a jadrové elektrárne však zatiaľ nenašli praktické uplatnenie ani pri predvádzacích letoch, aj keď sa naďalej považujú za perspektívne pre lety do hlbokého vesmíru. Boli vyjadrené aj pochybnosti, či je takýto motor potrebný a či bude vyvinutý.
Počas prevádzky NRE vyžaruje rádioaktívne žiarenie, preto je potrebná radiačná ochrana lode. Úplné tienenie sa vyžaduje v atmosfére a dostatočne tienisté vo vesmíre, keď je motor chránený pred hlavnou loďou ochranným štítom.
Likvidácia jadrovej elektrárne po ukončení prevádzky sa vykonáva presunom na obežnú dráhu, kde je životnosť reaktora dostatočná na rozpad štiepnych produktov na bezpečnú úroveň (najmenej 300 rokov). V prípade akejkoľvek nehody kozmickej lode je v jadrovej elektrárni zabudovaný vysoko účinný systém dodatočnej radiačnej bezpečnosti (DSRS), ktorý využíva aerodynamický rozptyl reaktora na bezpečnú úroveň.
Vráťme sa k prognózam. V roku 1966 J. Konechchi napísal, že podľa najpesimistickejšieho hodnotenia by uvedenie jadrového raketového motora s jadrom v plynnej fáze do prevádzky bolo v roku 1990 ... Uplynulo štvrťstoročie.

Laserový raketový motor (LRE)
Charakteristiky LJE sa považujú za ležiace medzi charakteristikami NRE a EJE.
LJE je navrhnutý tak, aby poskytoval ťah lietadlu poháňanému plazmovým zábleskom iniciovaným laserom. Od roku 2002 KBHA v spolupráci s Výskumným centrom pomenovaným po. M.V.Keldysh a Výskumný ústav optoelektronických zariadení skúmajú problém vytvorenia LJE, ktorý je podstatne ekonomickejší ako tradičné motory poháňané chemikáliami.
V projekte iného JPL [OD 2559030] je princíp fungovania odlišný. V spaľovacej komore sa pomocou laseru vytvára súvislý optický výboj. Pracovné telo, ktoré interaguje s výbojovou plazmou, získava nadzvukovú rýchlosť.
Fotónový raketový motor - hypotetický raketový motor, ktorý vytvára ťah v dôsledku usmerneného odtoku fotónov z neho, má limitnú hodnotu špecifického impulzu, pretože tok fotónov má maximálnu dosiahnuteľnú rýchlosť – rýchlosť svetla. . Vývoj teórie fotonických rakiet má dlhú históriu. Podľa E. Zengera fotonické rakety, poháňané reakciou prúdu fotónov vymrštených z rakety, umožnia let do najodľahlejších oblastí Galaxie
Možno je to otázka terminológie. Fotónové motory sa teraz niekedy nazývajú motory využívajúce laser; v roku 1958 ešte lasery neboli vytvorené. Fotónový motor [PM RU 64298] "konvenčnej" konštrukcie obsahuje ako zdroj fotónov výkonný laser; charakteristickým znakom je použitie optického rezonátora, ktorý umožňuje zvýšiť ťah motora.
Ďalší fotónový motor [IZ 2201527] sa líši tým, že ako rezonátor používa diamantový kryštál a radiálne zrkadlá. Rezonátor sa používa aj na zvýšenie ťahu.

Elektrický prúdový motor (EP)
Elektrické hnacie motory vyvrhujú pracovnú tekutinu pomocou elektromagnetického poľa alebo ohrievaním pracovnej tekutiny elektrinou. Elektrická energia potrebná na prevádzku EJE sa vo väčšine prípadov odoberá z vnútorných zdrojov energie (rádioizotopový termoelektrický generátor (RTG), batérie) alebo zo Slnka.
Hlavné triedy ERE, pracovné procesy sú zásadne odlišné:
- iónový
- trysky s azimutálnym elektrónovým driftom
- vysokoprúdové motory
- teplovýmenný elektrický pohon.
V iónových elektrických hnacích motoroch slúžia ako pracovná tekutina ióny vzácnych plynov (vo väčšine projektov xenón) a v prípade elektrických hnacích motorov s výmenou tepla výpary kovov s nízkou teplotou topenia. Prvý xenónový iónový tryskáč použitý vo vesmíre bol RITA na misii Eureca (ESA) v roku 1992.
Elektrické hnacie motory majú pomerne vysokú účinnosť, dosahujúcu 0,7. Práve ERE v kombinácii s jadrovým reaktorom bol navrhnutý ako hlavné motory príletu/odletu na let na Mars.
V súčasnosti sa ERE používajú na niektorých kozmických lodiach ako polohové trysky, hlavné posilňovače medziplanetárnych kozmických lodí (Deep Space 1, SMART-1), nízkotlakové trysky na udržiavanie a korekcie ultra malých obežných dráh.
História vývoja iónových motorov má viac ako jedno desaťročie. Takže jedným zo zdrojov informácií pre vývoj iónového motora spoločnosti Messerschmitt - Bölkow-Blom GmbH (Nemecko) [patent 682150] bola kniha S. L. Eilenberga a A. L. Huebnera vydaná už v roku 1961.

Aplikácie kozmickej lode
1 Vojenská aplikácia (získavanie spravodajských informácií o akciách potenciálneho nepriateľa, prieskum a ničenie nepriateľských vesmírnych cieľov atď.), Na tento účel boli vytvorené prvé kozmické lode
2 Doručenie užitočného nákladu do vesmíru;
3 Dodávka nákladu a posádky na orbitálne stanice. V súčasnosti môžu dodávky nákladu na ISS vykonávať iba kozmické lode Progress (Rusko), Dragon (USA), Cygnus (USA), HTV (Japonsko); dodávka osôb - iba lode Sojuz (Rusko)
4 Tankovanie medziplanetárnych lodí
5 Testy pokročilých pohonných systémov s možnosťou ich návratu na Zem
6 Zachytenie a doručenie vesmírneho odpadu na Zem
7 Prieskum hornej atmosféry
8 Doručenie užitočného zaťaženia na obežnú dráhu umelého satelitu Mesiaca (ASL)
9 Kontrola a údržba satelitu
Podľa moderných odhadov je možné rozdelenie úloh vykonávaných kozmickou loďou: 57% - vesmírna turistika; 18 % - vykonávanie vedeckého výskumu; 12% - prevádzkový diaľkový prieskum Zeme a monitorovanie životného prostredia, 8% 5% - výcvik kozmonautov a 5% - realizácia reklamných projektov.
Tento zoznam nezahŕňal ďalšiu perspektívnu oblasť pre kozmické lode - ťažbu planetárnych nerastov.
Ako ukazuje analýza, vesmírny turizmus sa môže v blízkej budúcnosti stať najžiadanejším.
Predpoklady na to možno považovať za kombináciu viacerých okolností:
- letectvo a aeronautika sú široko rozvinuté,
ľudia sú zvyknutí lietať
- nazbieral značné skúsenosti s letmi na kozmických lodiach s ľudskou posádkou,
- moderné technológie výroby lietadiel zaručujú technickú dokonalosť a vysoký stupeň spoľahlivosti lietadla,
- existuje veľa ľudí, ktorí môžu zaplatiť za let do vesmíru,
- v modernom toku informácií nie je dostatok "virtuálnych" zdrojov.
Možné scenáre pre turistické lety (vráťme sa do roku 1966 - fantasy alebo sci-fi (?)):
- suborbitálne lety do výšky 100 km,
- orbitálny, od niekoľkých hodín do niekoľkých dní.
- orbitálna - 1-2 týždne so zastávkou vo vesmírnom hoteli.
- lety na Mesiac s prístupom na jeho obežnú dráhu, pristátie na povrchu a ubytovanie v hoteli na povrchu v trvaní niekoľkých týždňov až niekoľkých mesiacov;
- lety na Mars a jeho satelity s prístupom na obežnú dráhu, pristátím na povrchu a ubytovaním v hoteli na povrchu Marsu od niekoľkých dní do niekoľkých týždňov.
- prelety Jupitera, Saturnu a ich satelitov s pristátiami na povrchu satelitov.
Implementácia si vyžaduje spoľahlivé a bezpečné opakovane použiteľné lietadlá s nízkonákladovými opravami a údržbou; štrukturálne moduly, ktoré sa stávajú zložitejšími, keď sa osvojujú nové trasy; zvýšený stupeň pohodlia pre posádku a cestujúcich; špecializovaná infraštruktúra výcvikových stredísk pre letovú prípravu a poletovú rehabilitáciu; nezávislá infraštruktúra odpaľovacích zariadení, miesta pristátia, riadenie letu. Rovnaké princípy platia pre vedecké a výskumné úlohy.

Záver
Existuje trieda problémov, ktoré je potrebné vyriešiť. Väčšinu z nich je možné vyriešiť najmä pomocou kozmických lodí, ako napríklad dodanie nákladu a posádky na orbitálne stanice, vypustenie automatických kozmických lodí na obežnú dráhu, návrat zastaraných satelitov z obežnej dráhy s cieľom opätovného využitia ich cenných komponentov. , monitorovanie zemského povrchu a orbitálnych podmienok , ako aj návrat z obežnej dráhy veľkých objektov vesmírneho odpadu, "preprava" vesmírnych turistov. Vývoj kozmických lodí sa opäť začína. Niektoré z nich sa už dostali do štádia skúšobnej prevádzky.

Záver
Teoretické výpočty, štúdie, ako aj zatiaľ málo, no reálne uvedenie na trh, ukázali možnosti opakovane použiteľných systémov. Súčasný stav techniky, ekonomiky a politiky dáva reálnu šancu na obnovenie a rozvoj výstavby vysoko efektívnych leteckých dopravných systémov a možnosť v strednodobom horizonte realizovať lety zblízka a z dlhodobého hľadiska - dlhodobého, napr. medziplanetárne lety na rôzne účely.
Prognózy sú nevďačná vec. Podľa predpovedí sa na jeden a pol dekády musíme usadiť v základni na Titane. Ale možno v roku 2030...

Zoznam zdrojov
1 Karpová L.I. História letectva a astronautiky. Kurz prednášok na MSTU. M., 2005
2 Vesmírny vek. Predpovede na rok 2001. Yu.Konechchi a ďalší / Per. z angličtiny. V.S.Emelyanov. M.: Mir, 1970
3 Pilotovaná expedícia na Mars./ P/r A.S.Korotejev. M.: Ros. ak-ya astronautika je. K.E. Tsiolkovsky, 2006
4 Lopota V.A. Vesmírna misia generácií XXI storočia, Polet, č. 7, 2010
5 Vesmírnych krídel. Lukashevich V., Afanasiev I., M.: Lenta Wanderings LLC, 2009
6 Feoktistov K.P., Bubnov I.N. O kozmickej lodi, M.: Mladá garda, 1982
7 Zlatý vek kozmonautiky: sny a realita./Afanasiev I., Voroncov D. M.: Nadácia ruských rytierov, 2015
8 Kozmonautika Malá encyklopédia. M.: „Sovy. Ents., 1970
9 Bono F., Gatland K. Vyhliadky na prieskum vesmíru. Londýn, 1969. Skr. za. z angličtiny. M.: "Mashinostr.", 1975
10 www.buran.ru
11 Bašilov A.S., Osin M.I. Aplikácia špičkových technológií v leteckom inžinierstve: Uch. vyrovnanie M.: MATI, 2004
12 Shibanov A. Cares of the space architect. M.: „DET. LIT-RA, 1982
13 Slavín S.N. Tajomstvo vojenskej astronautiky. Moskva: Veche, 2013
14 www.bayterek.kz
15 www.airlaunch.ru
16 www.makeyev.ru
17 www1.fips.ru
18 www.federalspace.ru
19 www.sea-launch.comt
20 www.emz-m.ru
21 Aviapanorama, č. 5, 2013
22 Parfenov V.A. Návrat z vesmíru Populárno-náučná knižnica vojenského vydavateľstva. M .: Vydavateľstvo vojenského nakladateľstva 1961
23 www.npomash.ru
24 Zbierka správ vedcov a špecialistov OAO VPK NPO Mashinostroeniya na XXXVI. akademických čítaniach o kozmonautike, 2012
25 Vývoj systémov kozmických lodí / P / r. P. Fortescue a ďalší; Za. z angličtiny. Moskva: Vydavateľstvo Alpina, 2015
26 Akishin A.I., Novikov L.S. Environmentálny vplyv na materiály kozmickej lode, M.: Knowledge, 1983
27 Salakhutdinov G. M. Tepelná ochrana v kozmickej technike. Moskva: Vedomosti, 1982
28 Molodtsov V.A. Vesmírne lety s ľudskou posádkou. 2002
29 en.espacenet.com
30 www.mai.ru
31 Branson R. Siahnite po oblohe. Za. z angličtiny. Moskva: Alpina non-fiction, 2013
32 www.virgingalactic.com
33 www.thespaceshipcompany.com
34 www.xcor.com
35 bristolspaceplanes.com
36 Sobolev I. Lietanie na parabole, Technika-Mládež, č., 2004
37 Dmitriev A.S., Košelev V.A. Vesmírne motory budúcnosti. Moskva: Vedomosti, 1982
38 Erokhin B.T. Teória a konštrukcia raketových motorov: Uch-to. Petrohrad: Vydavateľstvo "Lan", 2015
39 www.kbkha.ru
40 Baev L.K., Merkulov I.A. Lietadlo-raketa. M.: Štát. Vydavateľstvo technickej a teoretickej literatúry, 1956
41 www.ciam.ru
42 Bassard R., Delauer R. Jadrové motory pre lietadlá a rakety. Skr. za. z angličtiny. R. Avalov a kol., M.: Vojenské vydavateľstvo, 1967
43 Raz a navždy... Dokumenty a ľudia o Valentinovi Petrovičovi Glushkovi, M.: Mashinostr., 1998
44 www.redstaratom.ru
45 CHEMAUTOMATIC DESIGN BUREAU (brožúra). Voronež, 2010
46 Zenger E. O mechanike fotónových rakiet. Za. s ním. V. M. Patskevich; p/r I.M.Khalatnikova. M.: Izd-vo inostr. literatúra, 1958
47 Elektrické raketové motory kozmických lodí/S.D.Grishin, L.V.Leskov. M.: Mashinostr., 1989
48 Letecký prehľad č. 3,4,5, 2005
49 Deväť mesiacov na ISS: správa z obežnej dráhy. Veda a život, číslo 1, 2016, s. 39
50 Danilov S. Priestor v kolíziách, ilúziách a oklúziách, Technika mládeže, č. 1, 2016

Moderné technológie a objavy posúvajú prieskum vesmíru na úplne inú úroveň, no medzihviezdne cestovanie je stále len snom. Je to však také nereálne a nedosiahnuteľné? Čo môžeme urobiť teraz a čo môžeme očakávať v blízkej budúcnosti?

11.10.2011, Ut, 17:27, Msk

Astronómovia z teleskopu "Kepler" objavili 54 potenciálne obývateľných exoplanét. Tieto vzdialené svety sú v obývateľnej zóne, tzn. v určitej vzdialenosti od centrálnej hviezdy, čo umožňuje udržiavať tekutú vodu na povrchu planéty.

Odpoveď na hlavnú otázku, či sme vo vesmíre sami, je však ťažké získať - kvôli obrovskej vzdialenosti oddeľujúcej slnečnú sústavu a našich najbližších susedov. Napríklad „sľubná“ planéta Gliese 581g je vzdialená 20 svetelných rokov, čo je na vesmírne štandardy dostatočne blízko, no pre pozemské prístroje stále príliš ďaleko.

Množstvo exoplanét v okruhu 100 alebo menej svetelných rokov od Zeme a obrovský vedecký a dokonca civilizačný záujem, ktorý pre ľudstvo predstavujú, nás nútia pozrieť sa nanovo na doteraz fantastickú myšlienku medzihviezdnych letov.

Hviezdy najbližšie k našej slnečnej sústave

Lietanie k iným hviezdam je, samozrejme, technologická záležitosť. Okrem toho existuje niekoľko možností na dosiahnutie takého vzdialeného cieľa a výber v prospech jednej alebo druhej metódy ešte nebol urobený.

Uvoľnite miesto pre drony

Ľudstvo už vyslalo do vesmíru medzihviezdne vozidlá: sondy Pioneer a Voyager. V súčasnosti opustili slnečnú sústavu, no ich rýchlosť neumožňuje hovoriť o nejakom rýchlom dosiahnutí cieľa. Voyager 1, ktorý sa pohybuje rýchlosťou asi 17 km / s, dokonca aj k najbližšej hviezde k nám, Proxima Centauri (4,2 svetelných rokov), poletí neuveriteľne dlho - 17 tisíc rokov.

Je zrejmé, že s modernými raketovými motormi sa nikam ďalej ako do slnečnej sústavy nedostaneme: na prepravu 1 kg nákladu aj do neďalekej Proximy Centauri sú potrebné desiatky tisíc ton paliva. Súčasne s nárastom hmotnosti lode sa zvyšuje množstvo potrebného paliva a na jeho prepravu je potrebné ďalšie palivo. Začarovaný kruh, ktorý ukončuje chemické palivové nádrže – stavba vesmírnej lode vážiacej miliardy ton sa zdá byť absolútne neuveriteľným počinom. Jednoduché výpočty pomocou Ciolkovského vzorca ukazujú, že na zrýchlenie kozmickej lode poháňanej chemickým palivom na približne 10 % rýchlosti svetla by bolo potrebné viac paliva, ako je dostupné v známom vesmíre.

Fúzna reakcia produkuje energiu na jednotku hmotnosti v priemere miliónkrát viac ako chemické spaľovacie procesy. Aj preto v 70. rokoch NASA upozornila na možnosť využitia termonukleárnych raketových motorov. Projekt bezpilotnej kozmickej lode Daedalus zahŕňal vytvorenie motora, v ktorom by sa malé pelety termonukleárneho paliva privádzali do spaľovacej komory a zapaľovali by sa elektrónovými lúčmi. Produkty termonukleárnej reakcie vyletujú z dýzy motora a dávajú lodi zrýchlenie.

Vesmírna loď Daedalus v porovnaní s Empire State Building

Daedalus mal zobrať na palubu 50-tisíc ton palivových peliet s priemerom 40 a 20 mm. Granule pozostávajú z jadra s deutériom a tríciom a obalu z hélia-3. Ten tvorí iba 10-15% hmotnosti palivovej pelety, ale v skutočnosti je palivom. Hélium-3 je na Mesiaci hojné a deutérium je široko používané v jadrovom priemysle. Deutériové jadro slúži ako rozbuška na zapálenie fúznej reakcie a vyvoláva silnú reakciu s uvoľnením reaktívneho plazmového prúdu, ktorý je riadený silným magnetickým poľom. Hlavná molybdénová spaľovacia komora motora Daedalus mala mať hmotnosť viac ako 218 ton, komora druhého stupňa - 25 ton. Magnetické supravodivé cievky sa hodia aj k obrovskému reaktoru: prvý váži 124,7 ton a druhý - 43,6 ton Pre porovnanie: suchá hmotnosť raketoplánu je menšia ako 100 ton.

Let Daedalus bol plánovaný ako dvojstupňový: motor prvého stupňa mal pracovať viac ako 2 roky a spáliť 16 miliárd palivových peliet. Po oddelení prvého stupňa pracoval motor druhého stupňa takmer dva roky. Za 3,81 roka nepretržitého zrýchľovania by teda Daedalus dosiahol maximálnu rýchlosť 12,2 % rýchlosti svetla. Vzdialenosť k Barnardovej hviezde (5,96 svetelných rokov), ktorú takáto loď prekoná za 50 rokov a bude schopná preletom cez vzdialený hviezdny systém prenášať výsledky svojich pozorovaní rádiom na Zem. Celá misia teda potrvá približne 56 rokov.

Tor Stanford - kolosálna stavba s celými mestami vo vnútri okraja

Napriek veľkým ťažkostiam pri zabezpečovaní spoľahlivosti mnohých systémov Daedalus a jeho obrovským nákladom sa tento projekt realizuje na modernej úrovni technológie. Okrem toho v roku 2009 tím nadšencov oživil prácu na projekte termonukleárnej lode. V súčasnosti projekt Icarus zahŕňa 20 vedeckých tém o teoretickom vývoji systémov a materiálov pre medzihviezdnu kozmickú loď.

Už dnes sú teda možné bezpilotné medzihviezdne lety do vzdialenosti 10 svetelných rokov, čo zaberie približne 100 rokov letu plus čas, kým rádiový signál doputuje späť na Zem. Do tohto polomeru zapadajú hviezdne sústavy Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 a 248, CN Leo, WISE 1541-2250. Ako môžete vidieť, v blízkosti Zeme je dostatok objektov na štúdium pomocou bezpilotných misií. Čo ak však roboti nájdu niečo naozaj nezvyčajné a jedinečné, ako napríklad komplexnú biosféru? Podarí sa expedícii zahŕňajúcej ľudí vydať sa na vzdialené planéty?

Životný let

Ak dnes môžeme začať stavať loď bez posádky, tak s tou s posádkou je situácia zložitejšia. V prvom rade je akútna otázka času letu. Zoberme si tú istú Barnardovu hviezdu. Astronauti budú musieť byť pripravení na pilotovaný let zo školy, pretože aj keď sa štart zo Zeme uskutoční v deň ich 20. narodenín, loď dosiahne letový cieľ do 70. alebo dokonca 100. výročia (vzhľadom na potrebu brzdenia, čo je nie sú potrebné pri bezpilotnom lete). Výber posádky v mladom veku je plný psychologickej nekompatibility a medziľudských konfliktov a vek 100 rokov nedáva nádej na plodnú prácu na povrchu planéty a na návrat domov.

Má však zmysel vrátiť sa? Početné štúdie NASA vedú k neuspokojivému záveru: dlhodobý pobyt v nulovej gravitácii nenávratne zničí zdravie astronautov. Z práce profesora biológie Roberta Fittsa s astronautmi ISS teda vyplýva, že aj napriek intenzívnej fyzickej námahe na palube kozmickej lode po trojročnej misii na Mars ochabnú veľké svaly, ako napríklad lýtka, o 50 %. Podobne klesá aj minerálna hustota kostí. V dôsledku toho sa výrazne znižuje schopnosť pracovať a prežiť v extrémnych situáciách a obdobie adaptácie na normálnu gravitáciu bude najmenej rok. Lietanie v nulovej gravitácii po celé desaťročia spochybní samotný život astronautov. Snáď sa ľudské telo dokáže zotaviť napríklad v procese brzdenia s postupne narastajúcou gravitáciou. Riziko úmrtia je však stále príliš vysoké a vyžaduje si radikálne riešenie.

Problém žiarenia zostáva zložitý. Dokonca aj blízko Zeme (na palube ISS) nestrávia astronauti viac ako šesť mesiacov z dôvodu nebezpečenstva vystavenia žiareniu. Medziplanetárna loď bude musieť byť vybavená ťažkou ochranou, no otázka vplyvu žiarenia na ľudský organizmus zostáva. Najmä na riziko onkologických ochorení, ktorých vývoj v stave beztiaže sa prakticky neskúma. Vedec Krasimir Ivanov z nemeckého leteckého a kozmického centra v Kolíne nad Rýnom začiatkom tohto roka zverejnil výsledky zaujímavej štúdie o správaní sa buniek melanómu (najnebezpečnejšia forma rakoviny kože) v nulovej gravitácii. V porovnaní s rakovinovými bunkami pestovanými pri normálnej gravitácii majú bunky, ktoré strávili 6 a 24 hodín v beztiažovom stave, menšiu pravdepodobnosť metastázovania. Zdá sa, že je to dobrá správa, ale len na prvý pohľad. Faktom je, že takáto „vesmírna“ rakovina môže ležať ladom desiatky rokov a neočakávane sa šíriť vo veľkom meradle, ak je narušený imunitný systém. Štúdia navyše jasne ukazuje, že o reakcii ľudského tela na dlhý pobyt vo vesmíre vieme stále málo. Dnes tam astronauti, zdraví silní ľudia, trávia príliš málo času na to, aby preniesli svoje skúsenosti na dlhý medzihviezdny let.

Projekt Biosphere-2 začal krásnym, starostlivo vybraným a zdravým ekosystémom…

Bohužiaľ nie je také ľahké vyriešiť problém beztiaže na medzihviezdnej kozmickej lodi. Možnosť, ktorú máme k dispozícii na vytvorenie umelej gravitácie otáčaním obývateľného modulu, má množstvo ťažkostí. Na vytvorenie zemskej príťažlivosti sa bude musieť aj koleso s priemerom 200 m otáčať rýchlosťou 3 otáčky za minútu. Pri takejto rýchlej rotácii bude Cariolisova sila vytvárať záťaže, ktoré sú pre ľudský vestibulárny aparát úplne neznesiteľné, spôsobujúce nevoľnosť a akútne záchvaty morskej choroby. Jediným riešením tohto problému je Stanford Tor, ktorý vyvinuli vedci na Stanfordskej univerzite v roku 1975. Ide o obrovský prstenec s priemerom 1,8 km, v ktorom by mohlo žiť 10 000 kozmonautov. Svojou veľkosťou poskytuje gravitáciu 0,9-1,0 g a celkom pohodlné bývanie pre ľudí. Avšak aj pri rýchlosti otáčania nižšej ako jedna otáčka za minútu budú ľudia stále pociťovať mierne, ale znateľné nepohodlie. Navyše, ak je postavený taký obrovský obytný priestor, aj malé posuny v rozložení hmotnosti torusu ovplyvnia rýchlosť otáčania a spôsobia vibrácie celej konštrukcie.

... ale skončilo sa ekologickou katastrofou

Loď pre 10 tisíc ľudí je v každom prípade pochybný podnik. Na vytvorenie spoľahlivého ekosystému pre taký veľký počet ľudí potrebujete obrovské množstvo rastlín, 60 tisíc kurčiat, 30 tisíc králikov a stádo dobytka. Len to môže poskytnúť diétu na úrovni 2400 kalórií za deň. Všetky experimenty na vytvorenie takýchto uzavretých ekosystémov však vždy končia neúspechom. Počas najväčšieho experimentu "Biosphere-2" od Space Biosphere Ventures bola vybudovaná sieť hermetických budov s celkovou rozlohou 1,5 hektára s 3 000 druhmi rastlín a živočíchov. Celý ekosystém sa mal stať samoobslužnou malou „planétkou“, v ktorej žilo 8 ľudí. Experiment trval 2 roky, no po niekoľkých týždňoch sa začali vážne problémy: mikroorganizmy a hmyz sa začali nekontrolovateľne množiť, spotrebovávali kyslík a rastliny v príliš veľkom množstve, ukázalo sa tiež, že bez vetra sa rastliny stávajú príliš krehkými. V dôsledku lokálnej environmentálnej katastrofy ľudia začali chudnúť, množstvo kyslíka sa znížilo z 21 % na 15 % a vedci museli porušiť podmienky experimentu a dodať kyslík a jedlo ôsmim „kozmonautom“.

Vytváranie zložitých ekosystémov sa teda zdá byť chybným a nebezpečným spôsobom, ako poskytnúť posádke medzihviezdnej kozmickej lode kyslík a výživu. Riešenie tohto problému si bude vyžadovať špeciálne upravené organizmy so zmenenými génmi, ktoré sa môžu živiť svetlom, odpadom a jednoduchými látkami. Napríklad veľké moderné závody na produkciu potravinových rias chlorella dokážu vyprodukovať až 40 ton suspenzie denne. Jeden úplne autonómny bioreaktor s hmotnosťou niekoľkých ton dokáže vyrobiť až 300 litrov suspenzie chlorelly denne, čo stačí na nakŕmenie posádky niekoľkých desiatok ľudí. Geneticky modifikovaná chlorella dokázala nielen pokryť nutričné ​​potreby posádky, ale aj recyklovať odpad vrátane oxidu uhličitého. Dnes sa proces genetického inžinierstva mikrorias stal samozrejmosťou a existuje množstvo návrhov vyvinutých na čistenie odpadových vôd, výrobu biopalív a ďalšie.

Zamrznutý sen

Takmer všetky vyššie uvedené problémy medzihviezdneho letu s ľudskou posádkou by mohla vyriešiť jedna veľmi sľubná technológia – pozastavená animácia, alebo ako sa tomu hovorí aj kryostáza. Anabióza je spomalenie ľudských životných procesov aspoň niekoľkokrát. Ak je možné človeka ponoriť do takej umelej letargie, ktorá 10x spomalí metabolizmus, tak pri 100-ročnom lete zostarne v spánku len o 10 rokov. To uľahčuje riešenie problémov výživy, prísunu kyslíka, duševných porúch, deštrukcie tela v dôsledku stavu beztiaže. Okrem toho je jednoduchšie chrániť priestor so zavesenými animačnými komorami pred mikrometeoritmi a žiarením ako veľkú obývateľnú zónu.

Bohužiaľ, spomalenie procesov ľudského života je mimoriadne náročná úloha. Ale v prírode existujú organizmy, ktoré sa môžu uspať a zvýšiť dĺžku života stokrát. Napríklad malá jašterica zvaná salamander sibírsky sa dokáže v ťažkých časoch uspať a zostať nažive desiatky rokov, aj keď zamrzne do bloku ľadu s teplotou mínus 35 – 40 °C. Sú prípady, keď sa salamandry uložili na zimný spánok asi na 100 rokov a akoby sa nič nestalo, rozmrzli a ušli prekvapeným výskumníkom. Zároveň zvyčajná "nepretržitá" dĺžka života jašterice nepresahuje 13 rokov. Úžasná schopnosť salamandra sa vysvetľuje skutočnosťou, že jeho pečeň syntetizuje veľké množstvo glycerolu, takmer 40% jeho telesnej hmotnosti, ktorý chráni bunky pred nízkymi teplotami.

Bioreaktor na pestovanie geneticky modifikovaných mikrorias a iných mikroorganizmov môže vyriešiť problém výživy a recyklácie odpadu

Hlavnou prekážkou ponorenia človeka do kryostázy je voda, ktorá tvorí 70 % nášho tela. Keď zamrzne, zmení sa na ľadové kryštály, ktorých objem sa zväčší o 10%, vďaka čomu sa bunková membrána zlomí. Okrem toho, keď mrzne, látky rozpustené vo vnútri bunky migrujú do zvyšnej vody, čím narúšajú intracelulárne procesy výmeny iónov, ako aj organizáciu proteínov a iných medzibunkových štruktúr. Vo všeobecnosti ničenie buniek pri zmrazovaní znemožňuje človeku návrat do života.

Existuje však sľubný spôsob, ako tento problém vyriešiť – klatrát hydratuje. Boli objavené už v roku 1810, keď britský vedec Sir Humphry Davy vstrekol do vody chlór pod vysokým tlakom a bol svedkom tvorby pevných štruktúr. Išlo o hydráty klatrátov – jednu z foriem vodného ľadu, v ktorej je obsiahnutý cudzí plyn. Na rozdiel od ľadových kryštálov sú klatrátové mriežky menej tvrdé, nemajú ostré hrany, ale majú dutiny, v ktorých sa môžu „ukryť“ vnútrobunkové látky. Technológia klatrátovej suspendovanej animácie by bola jednoduchá: inertný plyn, ako je xenón alebo argón, teplota tesne pod nulou a bunkový metabolizmus sa začne postupne spomaľovať, až sa človek dostane do kryostázy. Bohužiaľ, tvorba klatrátových hydrátov vyžaduje vysoký tlak (asi 8 atmosfér) a veľmi vysokú koncentráciu plynu rozpusteného vo vode. Ako vytvoriť takéto podmienky v živom organizme je stále neznáme, hoci v tejto oblasti existujú určité úspechy. Klatráty sú teda schopné chrániť tkanivo srdcového svalu pred deštrukciou mitochondrií aj pri kryogénnych teplotách (pod 100 stupňov Celzia), ako aj zabrániť poškodeniu bunkových membrán. O experimentoch s klatrátovou anabiózou u ľudí sa zatiaľ nehovorí, pretože komerčný dopyt po technológii kryostázy je malý a výskum na túto tému vykonávajú najmä malé spoločnosti ponúkajúce služby zmrazovania tiel mŕtvych.

Let na vodík

V roku 1960 fyzik Robert Bassard navrhol pôvodný koncept náporového fúzneho motora, ktorý rieši mnohé z problémov medzihviezdneho cestovania. Základom je využiť vodík a medzihviezdny prach prítomný vo vesmíre. Kozmická loď s takýmto motorom najskôr zrýchli na vlastné palivo a potom rozvinie obrovský lievik magnetického poľa s priemerom tisícok kilometrov, ktorý zachytáva vodík z vesmíru. Tento vodík sa používa ako nevyčerpateľný zdroj paliva pre fúzny raketový motor.

Použitie Bussardovho motora sľubuje obrovské výhody. V prvom rade sa vďaka „bezplatnému“ palivu dá pohybovať s konštantným zrýchlením 1 g, čím odpadávajú všetky problémy spojené s beztiažovým stavom. Okrem toho vám motor umožňuje zrýchliť na obrovskú rýchlosť - 50% rýchlosti svetla a ešte viac. Teoreticky pri pohybe so zrýchlením 1g loď s Bussardovým motorom dokáže prekonať vzdialenosť 10 svetelných rokov za približne 12 pozemských rokov a pre posádku by v dôsledku relativistických efektov ubehlo len 5 rokov lodného času.

Bohužiaľ, na ceste k vytvoreniu lode s Bussardovým motorom je množstvo vážnych problémov, ktoré sa na súčasnej úrovni technológie nedajú vyriešiť. V prvom rade je potrebné vytvoriť gigantickú a spoľahlivú vodíkovú pascu, ktorá generuje gigantické magnetické polia. Zároveň má zabezpečiť minimálne straty a efektívny transport vodíka do termonukleárneho reaktora. Samotný proces termonukleárnej reakcie premeny štyroch atómov vodíka na atóm hélia, ktorý navrhol Bussard, vyvoláva mnohé otázky. Faktom je, že túto najjednoduchšiu reakciu je ťažké realizovať v prietokovom reaktore, pretože prebieha príliš pomaly a v zásade je možná len vo vnútri hviezd.

Pokrok v štúdiu termonukleárnej fúzie nám však umožňuje dúfať, že problém možno vyriešiť napríklad použitím „exotických“ izotopov a antihmoty ako katalyzátora reakcie.

Salamander sibírsky môže upadnúť do pozastavenej animácie na celé desaťročia

Výskum Bussardovho motora zatiaľ leží výlučne v teoretickej rovine. Potrebné sú výpočty založené na skutočných technológiách. V prvom rade je potrebné vyvinúť motor schopný generovať dostatok energie na napájanie magnetickej pasce a udržanie termonukleárnej reakcie, produkovať antihmotu a prekonávať odpor medzihviezdneho média, čo spomalí obrovskú elektromagnetickú „plachtu“.

Antihmota na záchranu

Môže to znieť zvláštne, ale dnes je ľudstvo bližšie k vytvoreniu antihmotového motora ako k intuitívnemu a na prvý pohľad jednoduchému Bussardovmu náporovému motoru.

Fúzny reaktor deutérium-trícium môže generovať 6 x 1011 joulov na gram vodíka – pôsobivé, najmä ak si uvedomíte, že je 10 miliónov krát účinnejší ako chemické rakety. Reakciou hmoty a antihmoty vzniká asi o dva rády viac energie. Keď príde reč na anihiláciu, výpočty vedca Marka Millisa a ovocie jeho 27-ročnej práce nevyzerajú až tak depresívne: Millis vypočítal energetické náklady na vypustenie kozmickej lode k Alpha Centauri a zistil, že by boli 10 18 J, tj takmer ročná spotreba elektrickej energie celého ľudstva. Ale to je len jeden kilogram antihmoty.

Sonda vyvinutá spoločnosťou Hbar Technologies bude mať tenkú plachtu z uhlíkových vlákien potiahnutú uránom 238. Pri náraze do plachty antivodík anihiluje a vytvára prúdový ťah.

V dôsledku anihilácie vodíka a antivodíka vzniká mohutný fotónový tok, ktorého rýchlosť výfukových plynov dosahuje maximum pre raketový motor, t.j. rýchlosť svetla. Ide o ideálny indikátor, ktorý vám umožňuje dosiahnuť veľmi vysoké rýchlosti blízko svetla kozmickej lode s fotónovým motorom. Žiaľ, použiť antihmotu ako raketové palivo je veľmi ťažké, keďže počas anihilácie dochádza k zábleskom najsilnejšieho gama žiarenia, ktoré zabije astronautov. Taktiež zatiaľ neexistujú technológie na skladovanie veľkého množstva antihmoty a už samotná skutočnosť hromadenia ton antihmoty, dokonca aj vo vesmíre ďaleko od Zeme, je vážnou hrozbou, pretože zničenie čo i len jedného kilogramu antihmoty je ekvivalentné. k jadrovému výbuchu s kapacitou 43 megaton (výbuch takejto sily môže obrátiť tretinu územia USA). Cena antihmoty je ďalším faktorom, ktorý komplikuje medzihviezdny let poháňaný fotónmi. Moderné technológie na výrobu antihmoty umožňujú vyrobiť jeden gram antivodíka v nákladoch desiatok biliónov dolárov.

Veľké projekty výskumu antihmoty však prinášajú svoje ovocie. V súčasnosti sú vytvorené špeciálne skladovacie zariadenia na pozitróny, „magnetické fľaše“, čo sú nádoby chladené tekutým héliom so stenami z magnetických polí. V júni tohto roku sa vedcom z CERN-u podarilo zachovať atómy antivodíka na 2000 sekúnd. Na Kalifornskej univerzite (USA) sa buduje najväčšie úložisko antihmoty na svete, ktoré bude schopné akumulovať viac ako bilión pozitrónov. Jedným z cieľov vedcov z Kalifornskej univerzity je vytvoriť prenosné kontajnery na antihmotu, ktoré sa dajú použiť na vedecké účely mimo veľkých urýchľovačov. Tento projekt je podporovaný Pentagonom, ktorý sa zaujíma o vojenské aplikácie antihmoty, takže je nepravdepodobné, že by najväčšie množstvo magnetických fliaš na svete bolo podfinancované.

Moderné urýchľovače budú schopné vyrobiť jeden gram antivodíka za niekoľko sto rokov. To je veľmi dlhá doba, takže jediným východiskom je vyvinúť novú technológiu na výrobu antihmoty alebo spojiť úsilie všetkých krajín našej planéty. No ani v tomto prípade s modernou technológiou nemožno ani len snívať o výrobe desiatok ton antihmoty na medzihviezdne lety s ľudskou posádkou.

Všetko však nie je také smutné. Špecialisti NASA vyvinuli niekoľko návrhov kozmických lodí, ktoré by mohli ísť do hlbokého vesmíru len s jedným mikrogramom antihmoty. NASA verí, že vylepšené vybavenie umožní vyrábať antiprotóny s cenou okolo 5 miliárd dolárov za gram.

Americká spoločnosť Hbar Technologies s podporou NASA vyvíja koncept bezpilotných sond poháňaných antivodíkovým motorom. Prvým cieľom tohto projektu je vytvorenie kozmickej lode bez posádky, ktorá by mohla letieť do Kuiperovho pásu na okraji slnečnej sústavy za menej ako 10 rokov. Dnes je nemožné letieť do takých vzdialených bodov za 5-7 rokov, konkrétne sonda NASA New Horizons preletí Kuiperovým pásom 15 rokov po štarte.

Sonda, ktorá prejde vzdialenosť 250 AU o 10 rokov bude velmi maly, s nosnostou len 10 mg, ale bude potrebovat aj trochu antivodika - 30 mg. Toto množstvo vyrobí Tevatron o niekoľko desaťročí a vedci by mohli koncept nového motora otestovať počas skutočnej vesmírnej misie.

Predbežné výpočty tiež ukazujú, že podobným spôsobom je možné poslať malú sondu k Alpha Centauri. Na jeden gram antivodíka doletí k vzdialenej hviezde za 40 rokov.

Môže sa zdať, že všetko spomenuté je fikcia a nemá nič spoločné s blízkou budúcnosťou. Našťastie to tak nie je. Zatiaľ čo pozornosť verejnosti je upriamená na globálne krízy, zlyhania popových hviezd a iné súčasné udalosti, epochálne iniciatívy zostávajú v tieni. Vesmírna agentúra NASA spustila grandiózny projekt 100 Year Starship, ktorý zahŕňa postupné a viacročné vytváranie vedecko-technologickej základne pre medziplanetárne a medzihviezdne lety. Tento program je jedinečný v histórii ľudstva a mal by prilákať vedcov, inžinierov a nadšencov iných profesií z celého sveta. Od 30. septembra do 2. októbra 2011 sa v Orlande na Floride uskutoční sympózium, na ktorom sa bude diskutovať o rôznych technológiách vesmírnych letov. Na základe výsledkov takýchto udalostí vypracujú špecialisti NASA podnikateľský plán na pomoc určitým odvetviam a spoločnostiam, ktoré vyvíjajú technológie, ktoré zatiaľ nie sú dostupné, ale sú potrebné pre budúci medzihviezdny let. Ak bude ambiciózny program NASA úspešný, do 100 rokov bude ľudstvo schopné postaviť medzihviezdnu kozmickú loď a po slnečnej sústave sa budeme pohybovať s rovnakou ľahkosťou, ako dnes lietame z pevniny na pevninu.

Michail Levkevič

vytlačiť

O 10 rokov sa náš priemysel zmení, povedal Denis Muhlenberg, generálny riaditeľ, prezident a predseda predstavenstva spoločnosti The Boeing Corporation. Predpovedá výrobu rakiet, kozmických lodí na nízkej obežnej dráhe a zvýšenie počtu konvenčných osobných lietadiel, no nech už sú akékoľvek, Boeing ich vyrobí.

Muhlenberg na summite GeekWire Summit uviedol, že v budúcnosti už nebude jasné rozlišovanie medzi leteckou a vesmírnou dopravou, ale skôr dôjde k integrácii týchto spôsobov dopravy, ktorá bude zahŕňať osobné aerotaxi, tradičné lietadlá. , nadzvukové dopravné a komerčné kozmické lode.

„V priebehu desaťročia uvidíte, ako sa vesmírne cestovanie na nízku obežnú dráhu stane oveľa bežnejšou ako dnes. Vesmírna turistika, továrne vo vesmíre... to sú zložky ekosystému, ktorý sa dnes objavuje a my sa budeme aktívne podieľať na vytváraní dopravných systémov, ktoré umožnia prístup k týmto objektom.“

Účasť Boeingu v tejto integrovanej budúcnosti sa sústreďuje okolo kozmickej lode CST-100 Starliner, ktorú má spoločnosť v úmysle uviesť do prevádzky na prepravu astronautov už budúci rok. „Môžeme zvážiť, že toto bude naše prvé vozidlo zo série tých, ktoré budú v budúcnosti tvoriť portfólio komerčných vesmírnych zariadení vyrábaných spolu s našimi komerčnými lietadlami,“ dodal Muhlenberg.

Ak je to plán, začať nebolo ľahké. Nedávne testy jedného zo systémov Starliner boli neúspešné, po ktorých Boeing odložil ďalšie testy z augusta na koniec tohto alebo začiatok budúceho roka. Po nedávnej nehode nosnej rakety Sojuz budú mať vývojári vesmírnej dopravy ako Boeing a SpaceX väčšiu nádej na výrobu funkčne efektívnych a bezpečných vozidiel na obsluhu Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS).

Je možné, že sa zvýši saturácia vzdušného priestoru lietadlami a potom budú potrebné pokročilejšie prostriedky riadenia letovej prevádzky. Boeing už spolupracuje s NASA a ďalšími na projekte v hodnote 35 miliárd dolárov na vybudovanie takéhoto systému novej generácie pre vzdušný priestor USA; tento systém by mal byť pripravený do roku 2030.

Ak sa má Boeing stať významným hráčom v leteckom a kozmickom priemysle, spoločnosť musí riešiť problémy so svojimi súčasnými produktmi. Napríklad toto leto sa vyskytol problém s dodávkou veľkého množstva Boeingov 737, ktoré nebolo možné dodať zákazníkom pre nedostatok motorov. To však neovplyvnilo finančnú výkonnosť Boeingu, ktorý vyzeral v druhom štvrťroku dobre.

Ako líder v leteckom a kozmickom priemysle čelí Boeing významnej konkurencii Airbusov (vo vzduchu) a SpaceX (vo vesmíre). To Muhlenbergovi nebráni snívať o vesmírnej doprave: stále dokola opakoval, že prví ľudia, ktorí pristanú na Marse, tak urobia s raketou vyrobenou Boeingom.

webová stránka: Na konci tejto poznámky je odkaz na článok o úspechu leteckého sektora v druhom štvrťroku 2018. Celkovo sektor zvýšil príjmy v tomto štvrťroku o 7,6 % v porovnaní s minulým rokom: vrátane: Lockheed Martin – 13,4 miliardy USD, nárast o 23,5 %, Airbus – 17,16 USD, nárast o 8 % (vďaka úspechu A320 neo), 24,26 USD, nárast o 6 % . Je potrebné poznamenať, že spolu so správami o úspechu spoločnosti v tomto odvetví vyjadrujú obavy z rozvíjajúcich sa obchodných vojen, na ktoré je letecký sektor obzvlášť citlivý vzhľadom na globálnu povahu dodávateľských reťazcov charakteristických pre toto odvetvie.

Kancelária Boeingu v Chicagu (foto z webovej stránky spoločnosti)

Už dávno sme si zvykli na prítomnosť zastávok MHD blízko domova, na každodenné odchody desiatok vlakov z najbližšej stanice, odlety lietadiel z letísk. Zmiznite MHD - a nám známy svet sa jednoducho zrúti! Keď si však zvykneme na pohodlie, začneme požadovať ešte viac! Aký vývoj nás čaká?

Diaľnica - potrubia

Hrozná doprava je jedným z hlavných problémov všetkých metropolitných oblastí. Dôvodom je často nielen zlá organizácia dopravných uzlov a diaľnic, ale aj poveternostné podmienky. Prečo ísť ďaleko: Ruské sneženie často vedie k kolapsom ciest.

Jedným z najefektívnejších riešení je skryť väčšinu dopravných tokov pod zem. Počet a veľkosť cestných tunelov v priebehu rokov len rástla. Sú však drahé a obmedzené vo vývoji krajiny. Tieto problémy možno vyriešiť nahradením tunelov rúrami!

Henry Lew, inžinier a staviteľ z Ameriky, už navrhol svoj vývoj potrubia pre dopravu. Bude možné posielať veľké nákladné kontajnery poháňané elektrinou. Zvažoval svoj projekt na uplatnenie v New Yorku, ktorý je známy svojimi obrovskými dopravnými zápchami. Len v tomto meste sa presunom nákladnej dopravy na potrubia zníži pohyb áut o desiatky miliárd kilometrov len za rok. V dôsledku toho sa zlepší ekologická situácia, zníži sa zaťaženie diaľnic metropoly. Netreba zabúdať ani na bezpečnosť a včasnosť doručenia nákladu.

V takýchto potrubiach je možné prepravovať aj ľudí. Podobný systém osobnej dopravy navrhol Elon Musk, americký milionár. Muskov „Hyperloop“ bude zahŕňať systém potrubí umiestnených na nadjazdoch, ktorých priemer presiahne niekoľko metrov. Plánujú udržiavať nízky tlak. Plánuje sa premiestňovanie kapsúl v potrubiach, vznášajúcich sa tesne nad dnom kvôli vzduchu, ktorý sa tam čerpá. Rýchlosť kapsúl môže vďaka elektromagnetickému impulzu dosiahnuť šesťsto kilometrov za pol hodinu.

Vlakové lety

Vlaky sa budú rozvíjať, budú priestrannejšie a rýchlejšie. Už teraz diskutujú o neuveriteľnom projekte trasy z Londýna do Pekingu, ktorý pripravili Číňania. Do roku 2020 chcú postaviť superrýchlostnú cestu dlhú osem- až deväťtisíc kilometrov.

Vlaky budú prechádzať pod Lamanšským prielivom, potom - cez Európu, Rusko, Astanu, Ďaleký východ a Chabarovsk. Odtiaľ - posledný presun do Pekingu. Celá cesta potrvá pár dní, povolená rýchlosť je 320 km/h. Tu poznamenávame, že ruský "Sapsan" zrýchľuje iba do 250 km / h.

Ale táto rýchlosť nie je limitná! Vlak Maglev, pomenovaný podľa slovného spojenia Magnetická levitácia, ľahko dosiahne rýchlosť 581 km/h. Podporovaný magnetickým poľom vo vzduchu lieta po koľajniciach namiesto toho, aby na nich jazdil. Tieto vlaky sú dnes už vzácnou exotikou. Ale v budúcnosti môže byť táto technológia vyvinutá.

Auto pod vodou: nereálne, ale existuje!

Revolúcia sa očakáva aj vo vodnej doprave. Odborníci skúmajú projekty pre podvodné vysokorýchlostné vozidlá, ako aj podvodné motocykle. Čo môžeme povedať o jednotlivých ponorkách!

Švajčiarsky projekt s názvom sQuba bol vytvorený s cieľom vyvinúť originálne auto, ktoré môže ísť do vody priamo z trate a pri pohybe vo vlnách sa do nich dokonca ponoriť! Potom sa auto môže ľahko vrátiť na zem a pokračovať v pohybe po ceste.

Dizajnéri novinky sa inšpirovali jedným z filmov o Jamesovi Bondovi. Skutočné podvodné auto, vystavené na autosalóne v Ženeve v podobe otvoreného športového auta. Tento model je veľmi ľahký a umožňuje posádke opustiť auto v prípade nebezpečenstva.

Pohyb pod vodou zabezpečuje dvojica skrutiek umiestnených pod zadným nárazníkom, ako aj dvojica rotačných vodných kanónov v blízkosti podbehov predných kolies. To všetko poháňajú elektromotory. Samozrejme, k modelu budete musieť pridať vodeodolnú čiapku, aby vodič a spolujazdci nezmokli.

Ste pripravení ísť do vesmíru?

Letectvo, ktoré drží krok s ostatnými druhmi dopravy, sa aktívne rozvíja. Po opustení nadzvukových vložiek, ako je Concorde, sa rozhodla ísť do vesmíru. Britskí dizajnéri pracujú na vesmírnej lodi, alebo inak - orbitálnom lietadle s názvom "Skylon".

Bude sa môcť vzniesť na hybridnom motore z letiska a dosiahnuť hypersonickú rýchlosť, ktorá prevyšuje rýchlosť zvuku viac ako päťkrát. Po dosiahnutí nadmorskej výšky 26 kilometrov prejde na kyslík z vlastných nádrží a potom pôjde do vesmíru. Pristátie je ako pristátie lietadla. To znamená, že žiadne externé posilňovače, horné stupne alebo odkvapkávacie nádrže. Na celý let bude potrebných len pár motorov.

V súčasnosti pracujú na bezpilotnej verzii Skylonu. Takýto vesmírny nosič bude schopný vyniesť na obežnú dráhu 12 ton nákladu. Všimnite si tu, že Sojuz, ruská raketa, zvládne iba sedem ton. Vesmírnu loď možno na rozdiel od rakety použiť opakovane. V dôsledku toho sa náklady na dodávky znížia 15-krát.

Dizajnéri zároveň uvažujú o verzii s posádkou. Zmenou dizajnu nákladného priestoru, vytvorením bezpečnostných systémov a vytvorením okienok možno prepraviť tristo cestujúcich. Za štyri hodiny obídu celú planétu! Experimentálny model bude spustený v roku 2019.

Prekvapivo, všetky spôsoby dopravy, ktoré sme vymenovali, popísali futurológovia na úsvite dvadsiateho storočia. Dúfali, že ich realizácia už nie je ďaleko. Pomýlili sa s načasovaním, zatiaľ je všetko v štádiu vývoja. Máme však skvelú príležitosť – stať sa v budúcnosti pasažierom jedného z vyššie uvedených zázrakov techniky.