Изглед от илюминатора на космическия кораб. Честите заблуди за космическия илюминатор на космически кораб намаляват трайността

ПИНКЛЕТ, РЕЗБОТЕНИ СЪДЪРЖАНИЯ, СТЪПКИ, РАМКИ

Основната част на илюминатора е, разбира се, стъкло. „За космоса“ се използва не обикновено стъкло, а кварц. По времето на Vostok изборът не беше много голям - налични бяха само марки SK и KV (последният не е нищо повече от разтопен кварц). По-късно са създадени и тествани много други видове стъкло (KV10S, K-108). Те дори се опитаха да използват плексиглас SO-120 в космоса. Американците, от друга страна, познават марката Vycor от термично и устойчиво на удар стъкло.

За прозорци се използват стъкла с различни размери - от 80 мм до почти половин метър (490 мм), а наскоро в орбита се появи осемстотин милиметрова „чаша“. Външната защита на „космическите прозорци“ се обсъжда по-късно, но за да се защитят членовете на екипажа от вредното въздействие на близкото ултравиолетово лъчение, върху прозорците на прозорците, работещи с нестационарни монтирани устройства, се нанасят специални покрития, разделящи лъча.

Илюминаторът не е само стъклен. За да се получи солиден и функционален дизайн, няколко стъкла се вмъкват в държач от алуминиева или титанова сплав. За прозорците на совалката е използван дори литий.

За да се осигури необходимото ниво на надеждност, първоначално в прозореца бяха направени няколко стъкла. В този случай едното стъкло ще се счупи, а останалото ще остане, запазвайки кораба запечатан. Домашните прозорци на "Союз" и "Восток" имаха по три чаши (на "Союз" има един прозорец с две стъкла, но той най-много полет, покрит с перископ).

На „Аполон“ и „Космическа совалка“ „прозорците“ са предимно с три стъкла, но „Меркурий“ - тяхната „първа лястовица“ - американците вече са оборудвали с илюминатор с четири стъкла.

За разлика от съветските, американският илюминатор на командния модул „Аполо“ не представляваше нито едно събрание. Едното стъкло работеше като част от обвивката на носещата топлозащитна повърхност, а другите две (всъщност прозорец с две стъкла) вече бяха част от веригата под налягане. В резултат на това тези прозорци бяха повече визуални, отколкото оптични. Всъщност, като се вземе предвид ключовата роля на пилотите в управлението на Аполон, такова решение изглеждаше съвсем логично.

На лунната пилотска кабина на Аполон и трите прозореца са били с едно стъкло, но от външната страна са били покрити с външно стъкло, което не се вписва във веригата под налягане, а отвътре - с вътрешен плексиглас за безопасност. Прозорци с единично стъкло също бяха инсталирани по-късно на орбитални станции, където натоварването все още е по-малко от това на спускащите се превозни средства на космически кораби. И на някои космически кораби, например, на съветските междупланетни станции "Марс" в началото на 70-те години, в един клип всъщност бяха комбинирани няколко прозореца (композиции от две стъкла).

Когато космически кораб е в орбита, температурната разлика на повърхността му може да бъде няколкостотин градуса. Коефициентите на разширение на стъклото и метала са естествено различни. И така, уплътненията са поставени между стъклото и метала на скобите. У нас с тях се занимаваше Изследователският институт на каучуковата индустрия. Конструкцията използва устойчива на вакуум гума. Разработването на такива уплътнения е трудна задача: каучукът е полимер, а космическото излъчване с течение на времето „нарязва“ полимерните молекули на парчета и в резултат на това „обикновеният“ каучук просто се руши.

Лъково остъкляване на Буран. Вътрешна и външна част на илюминатора Бурана

При по-внимателно разглеждане се оказва, че дизайнът на домашните и американските „прозорци“ се различават значително един от друг. Почти цялото стъкло в домашен дизайн е под формата на цилиндър (разбира се, с изключение на остъкляването за крилати превозни средства от типа Burana или Spiral). Съответно цилиндърът има странична повърхност, която трябва да бъде специално обработена, за да се сведе до минимум отблясъците. За това отразяващите повърхности вътре в прозореца са покрити със специален емайл, а страничните стени на камерите понякога дори са залепени с полу-кадифе. Стъклото е запечатано с три гумени пръстена (както първо бяха наречени - уплътняващи ластици).

Прозорците на американските кораби Apollo имаха заоблена странична повърхност, а върху тях беше опъната гумена пломба като гума на джантата на автомобила.

Вече няма да е възможно да избършете стъклото вътре в прозореца с кърпа по време на полета и следователно абсолютно никакви отломки не трябва да попадат в камерата (пространство между стъклата). Освен това стъклото не трябва нито да се замъглява, нито да замръзва. Затова преди изстрелването на космическия кораб се зареждат не само резервоарите, но и прозорците - камерата се пълни с особено чист сух азот или сух въздух. За да "разтовари" самото стъкло, налягането в камерата се осигурява наполовина от това в запечатаното отделение. И накрая, желателно е вътрешната повърхност на стените на отделението да не е твърде гореща или твърде студена. За това понякога се инсталира вътрешен екран от плексиглас.

Каквото и да нарисуват в „Междузвездни войни“ и поредицата „Стар Трек“, пространството не е океан. Твърде много предавания оперират с научно неточни предположения, изобразявайки космическите пътувания като плаване по морето. Това не е вярно

Като цяло космосът не е двуизмерен, в него няма триене и палубите на космически кораб не са същите като тези на кораб.

По-спорни точки - космическите кораби няма да бъдат назовавани според морската класификация (например "крайцер", "боен кораб", "разрушител" или "фрегата", структурата на армейските чинове ще бъде подобна на редиците на ВВС, не флот, но пирати, най-вероятно, като цяло няма.

Пространството е триизмерно

Космосът е триизмерен, не е двуизмерен. Двуизмерността е следствие от заблудата "космосът е океан". Космическите кораби не се движат като лодки, те могат да се движат "нагоре" и "надолу" Това не може да се сравни дори с полета на самолет, тъй като космическият кораб няма "таван", неговата маневра е теоретично неограничена

Ориентацията в пространството също няма значение. Ако видите космическите кораби „Enterprise“ и „Intrepid“ да минават един срещу друг „с главата надолу“ - няма нищо странно, в действителност тяхната позиция не е забранена от нищо. Освен това: носът на кораба може да бъде насочен към грешната посока, където корабът лети в момента.

Това означава, че е трудно да се атакува противника от изгодна посока с максимална плътност на огъня със „страничен залп“. Космическите кораби могат да ви приближат от всяка посока, съвсем не като в двумерно пространство

Ракетите не са кораби

Не ме интересува как изглежда оформлението на Enterprise или Battlestar Galaxy. В научно правилна ракета "надолу" е към изпускателната система на ракетните двигатели. С други думи, разположението на космическия кораб прилича много повече на небостъргач, отколкото на самолет. Подовете са перпендикулярни на оста на ускорението, а "нагоре" е посоката, в която корабът ви ускорява в момента. Мисленето по различен начин е една от най-досадните грешки и е изключително популярно в писането на SF. Това съм аз ЗА ВАС Star Wars, Star Trek и Battle Star Galaxy!

Това погрешно схващане се породи от грешката „пространството е двуизмерно“. Някои произведения дори превръщат космическите ракети в нещо като лодки. Дори от гледна точка на обикновената глупост, стърчащият от корпуса „мост“ ще бъде изстрелян от вражески огън много по-бързо от този, разположен в дълбините на кораба, където ще има поне известна защита (Star Trek и "Uchuu Senkan Yamato" веднага се запомнят тук).

(Антъни Джаксън посочи две изключения. Първо: ако космическият кораб действа като атмосферна равнина, в атмосферата "надолу" ще бъде перпендикулярно на крилата, противоположно на асансьора, но в пространството "надолу" ще бъде посоката на изпускателната тръба от двигателите. Второ: йонен двигател или друг двигател с ниско ускорение може да даде на кораба известно центростремително ускорение и "надолу" ще бъде насочен по радиуса от оста на въртене.)

Ракетите не са бойци

X-wing и "viper" могат да маневрират на екрана, както им харесва, но без атмосфера и крила атмосферните маневри са невъзможни.

Да, и вие няма да можете да се обърнете „на кръпка“. Колкото по-бързо се движи космическият кораб, толкова по-трудно е да се маневрира. НЯМА ДА се движи като самолет. По-успешна аналогия би била поведението на напълно натоварен трактор с ремарке, ускорено с висока скорост на гол лед.

Под въпрос е и самата обосновка на бойците от военна, научна и икономическа гледна точка.

Ракетите не са стрели

Космическият кораб не е задължително да лети там, където носът му сочи. Докато двигателят работи, ускорението е насочено към посоката на носа на кораба. Но ако изключите двигателя, корабът може свободно да се върти в желаната посока. При необходимост е напълно възможно да летите „настрани“. Това може да бъде полезно за изстрелване на пълен страничен залп в битка.

Така че всички сцени от „Междузвездни войни“ с боец, който се опитва да отърси врага от опашката, е пълна глупост. Те просто трябва да се обърнат и да застрелят преследвача (добър пример би бил епизодът от сериала на Вавилон 5 „Полунощ на огневата линия“).

Ракетите имат крила

Ако вашата ракета има няколко мегавата мощност, абсурдно мощен топлинен двигател или енергийно оръжие, тя ще се нуждае от огромни радиатори, за да разсее топлината. В противен случай той ще се стопи доста бързо или дори лесно ще се изпари. Радиаторите ще изглеждат като огромни калници или панели. Това е доста голям проблем за военните кораби, тъй като радиаторите са изключително уязвими от огън.

Ракетите нямат прозорци

Илюминаторите на космически кораб са необходими приблизително същите като на подводница. (Не, Seaview не се брои. Строго научна фантастика. На подводницата Trident няма панорамни прозорци). Илюминатори - отслабване на структурната здравина и освен това какво има да се гледа? Освен ако корабът не е в орбита около планета или близо до друг кораб, се виждат само дълбините на космоса и заслепяващото слънце. И също така, за разлика от подводниците, на борда на космическия кораб прозорците пропускат радиацията.

Сериите „Стар Трек“, „Междузвездни войни“ и „Бойна звезда Галактика“ са дефектни, тъй като битките НЯМА да се водят на разстояние от метри. Оръжията с насочена енергия ще работят на разстояния, където вражеските кораби се виждат само през телескоп. Гледайки битката през илюминатора, няма да видите нищо. Корабите ще бъдат твърде далеч или ще бъдете заслепени от светкавицата ядрена експлозия или лазерен огън, отразен от повърхността на целта.

Навигационното отделение може да има наблюдателен астрономически купол за извънредни ситуации, но повечето прозорци ще бъдат заменени с радар, телескопични камери и подобни видове сензори.

В пространството няма триене

В пространството няма триене. Тук на Terra, ако шофирате, всичко, което трябва да направите, е да освободите бензина и колата започва да спира чрез триене по пътя. В космоса, чрез изключване на двигателите, корабът ще поддържа скоростта си до края на вечността (или докато се срине на планета или нещо друго). Във филма „Космическа одисея 2001“ може би сте забелязали, че космическият кораб „Дискавъри“ е летял към Юпитер без нито едно изпускане на отработени газове от двигателите.

Ето защо няма смисъл да се говори за „разстоянието“ на ракетен полет. Всяка ракета, която не е в орбитата на планетата и не е в гравитационния кладенец на Слънцето, има безкрайно разстояние на полет. На теория можете да запалите двигателите и да пътувате до галактиката Андромеда ... достигайки целта си за един милион години. Вместо обхват има смисъл да се говори за промяна на скоростта.

Ускорението и забавянето са симетрични. Един час ускорение до скорост от 1000 километра в секунда изисква около час спиране, за да спре. Не можете просто да „настъпите спирачките“ - като на лодка или кола. (Използва се думата „за“, тъй като корабът губи маса при ускорение и става по-лесно да го спира. Но тези подробности засега могат да бъдат пренебрегнати.)

Ако искате интуитивно да разберете принципите на движението на космическите кораби, препоръчвам да играете една от малкото точни симулационни игри. Списъкът включва компютърната игра Orbiter, компютърната игра (за съжаление не е препечатана) Война за независимост и настолните военни игри Attack Vector: Tactical, Voidstriker, Triplanetary и Star Fist (тези две не са отпечатани, но можете да ги намерите тук) .

Не е задължително горивото да задвижва кораба директно

Ракетите имат разлика между „гориво“ (обозначено в червено) и „реакционна маса“ (обозначено в синьо). Ракетите се подчиняват на третия закон за движение на Нютон. Масата се изхвърля, което дава ускорение на ракетата.

В този случай горивото се изразходва, за да се изхвърли тази реакционна маса. В класическа атомна ракета уран-235 ще бъде горивото, обикновени уранови пръчки в ядрен реактор, но реакционната маса е водород, нагрят точно в този реактор и излизащ от дюзите на кораба.

Объркването се причинява от факта, че в химическите ракети горивото и реакционната маса са едно и също. Совалка или ракета Сатурн 5 консумира химическо гориво, като директно го изхвърля от дюзите.

Автомобилите, самолетите и лодките използват относително малко гориво, но това не важи за ракетите. Половината от ракетата може да бъде заета от реакционната маса, а другата половина - от конструктивни елементи, екипаж и всичко останало. Но съотношението от 75% от реакционната маса е много по-вероятно или дори по-лошо. Повечето ракети са огромен реакционен резервоар с двигател в единия край и малко отделение за екипажа в другия.

В космоса няма невидими

В космоса няма практичен начин да се скрие кораб от откриване.

В космоса няма звук

Не ме интересува колко филми сте гледали с ревящи двигатели и гърмящи експлозии. Звукът се предава от атмосферата. Няма атмосфера, няма звук. Никой няма да чуе последния ви гръм. Този момент беше показан правилно в много малко телевизионни сериали, включително Вавилон 5 и Firefly.

Единственото изключение е експлозията на ядрена бойна глава на стотици метри от кораба, в който случай потокът от гама лъчи ще накара корпуса да издаде звук при деформация.

Теглото не е тегло

Има разлика между тегло и маса. Масата винаги е една и съща за даден обект, но теглото зависи от това на коя планета е обектът. Тухла с тегло един килограм ще тежи 9,81 нютона (2,2 фунта) на Terra, 1,62 нютона на Луната (0,36 фунта) и нула нютона (0 фунта) на борда на Международната космическа станция. Но масата винаги ще остане един килограм. (Крис Базон посочи, че ако даден обект се движи с релативистка скорост спрямо вас, тогава ще откриете увеличение на масата. Но това не може да се види при нормални относителни скорости.)

Практическите последици от това се свеждат до факта, че нещо тежко не може да бъде преместено на борда на МКС чрез потупване на обект с един малък пръст. (Е, тоест, можете, някъде в милиметъра на седмица или така.) Совалката може да витае до гарата с нулево тегло ... но поддържаща маса от 90 метрични тона. Ако го натиснете, ефектът ще бъде изключително незначителен. (приблизително сякаш сте го натиснали на лентата за кацане на нос Кенеди).

И ако совалката бавно се придвижва към гарата и вие сте хванати между тях, нулевото тегло на совалката пак няма да ви спаси от тъжната съдба да се превърнете в торта. Не спирайте движещата се совалка, като опирате ръцете си върху нея. Отнема толкова енергия, колкото и за да я задейства. В човека няма толкова много енергия.

Извинете, но вашите орбитални строители няма да могат да движат многотонни стоманени греди като клечки за зъби.

Друг фактор, който изисква внимание, е третият закон на Нютон. Бутането на стоманена греда включва действие и реакция. Тъй като масата на лъча вероятно ще бъде по-голяма, той едва се движи. Но вие като по-малко масивен обект вървите в обратна посока с много по-голямо ускорение. Това прави повечето инструменти (като чукове и отвертки) безполезни за условия на свободно падане - необходими са много трикове, за да се създадат подобни инструменти за нулеви гравитационни условия.

Свободното падане не е нулева гравитация

Технически хората на борда на космическата станция не са в "нулева гравитация". Там тя почти не се различава от гравитацията на повърхността на Земята (около 93% от земята). Причината, поради която всички „летят“, е състоянието на „свободно падане“. Ако попаднете в асансьор, когато кабелът се счупи, вие също ще изпитате свободно падане и ще "полетите" ... докато не паднете. (Да, Джонатан посочи, че въздушното съпротивление тук се пренебрегва, но вие разбирате основната идея.)

Въпросът е, че станцията е в „орбита“ - което е умен начин да паднеш, като постоянно пропускаш земята. Вижте тук за подробности.

Няма да има експлозия

Попаднали във вакуум без защитен костюм, няма да се спукате като балон. Д-р Джефри Ландис направи доста подробен анализ на този въпрос.
Накратко: Ще останете в съзнание десет секунди, няма да избухнете, като общо ще живеете около 90 секунди.

Те не се нуждаят от нашата вода

Маркус Баур посочи, че извънземното нашествие на Тера за нашата вода е като нашествие на ескимосите в Централна Америка за кражба на лед. Да, да, става въпрос за прословутия сериал V.

Маркус: Няма нужда да идвате на Земята за вода. Това е едно от най-често срещаните вещества "там горе" ... така че защо да карате кораб в продължение на няколко светлинни години заради това, което лесно можете да получите много по-евтино (и без тази досадна човешка съпротива) във вашата собствена система, почти " зад ъгъла"?

И искам да копирам и поставя още една статия. Първоначално го прочетох във вестник „Земя Нижегородская“, но се оказва, че оригиналът е публикуван в списание „Руско пространство“. Докато шофирах от селото до града, просто го прочетох. Статията разказва за историята на създаването на илюминатори, популярно и разбираемо разказва как са създадени у нас и сред американците, от какво са направени и къде се използват.

Когато се гледа космически кораб, очите обикновено се насочват нагоре. За разлика от самолет или подводница с изключително „облизани“ контури, отвън има маса всякакви блокове, конструктивни елементи, тръбопроводи, кабели ... Но на борда има и детайли, които са ясни на пръв поглед на всеки. Ето илюминаторите например. Точно като самолет или море! Всъщност това далеч не е така ...

ПРЕКРАТЯВАНЕ НА ПРОЗОРЕЦ ЗА ВСЕЛЕНАТА

Още в самото начало на космическите полети имаше въпрос: "Какво е зад борда - би било хубаво да се види!" Това е, разбира се, имаше някои съображения по този въпрос - астрономите и пионерите на космонавтиката направиха всичко възможно, да не говорим за писатели на научна фантастика. В романа на Жул Верн От Земята до Луната героите отиват на лунна експедиция в черупка, снабдена със стъклени прозорци с капаци. През големите прозорци героите на Циолковски и Уелс гледат във Вселената.

Космически кораб тип „Зенит“, преди да се скачи с ракета-носител. Илюминаторите пред обективите на камерата са покрити с капаци (снимка: RKK Energia) Когато ставаше въпрос за практика, простата дума „прозорец“ изглеждаше неприемлива за разработчиците на космически технологии. Следователно това, което космонавтите могат да гледат от космическия кораб отвън, се нарича не по-малко от специално стъкло и по-малко „церемониално“ - илюминатори. Освен това илюминаторът за хората е визуален илюминатор, а за някои съоръжения е оптичен илюминатор.

Прозорците са едновременно конструктивен елемент на корпуса на космическия кораб и оптично устройство. От една страна, те служат за защита на инструментите и екипажа в купето от външната среда, от друга страна, те трябва да осигурят работата на различно оптично оборудване и визуално наблюдение. Не само, обаче, наблюдение - когато от двете страни на океана теглиха екипировка за „Междузвездни войни“, през прозорците на военните кораби щяха да се прицелят.

Американците и англоговорящите ракетоносци като цяло са объркани с термина "илюминатор". Те отново питат: "Това прозорци ли са, или какво?" IN английски език всичко е просто - че в къщата, че в "совалката" - прозореца, и няма проблем. Но английските моряци казват илюминатор. Така че руските космически строители вероятно са по-близки по дух с чуждестранните корабостроители.

Карън Найберг на прозореца на японския модул Кибо, пристигнал на МКС, 2008 г. (снимка: НАСА) На космическите превозни средства могат да бъдат намерени два вида прозорци. Първият тип напълно разделя оборудването за изображения, намиращо се в отделението под налягане (обектив, касетен блок, приемници на изображения и други функционални елементи), от „враждебната“ външна среда. Космическите кораби Zenit са построени по тази схема. Вторият тип прозорци отделя касетъчната част, приемниците на изображения и други елементи от външната среда, докато лещата се намира в отделение без налягане, тоест във вакуум. Тази схема се използва на космически кораби от типа "Yantar". С такава схема изискванията за оптичните свойства на осветителя стават особено строги, тъй като осветителят вече е неразделна част от оптичната система на оборудването за изображения, а не обикновен „прозорец в космоса“.

Смятало се е, че астронавтът ще може да управлява космическия кораб въз основа на това, което е могъл да види. До известна степен това беше постигнато. Особено важно е да се „гледа напред“ по време на скачване и при кацане на Луната - там американските астронавти многократно са използвали ръчно управление по време на кацане.

Краят на илюминатора на Восток се вижда зад шлема на астронавта. При повечето космонавти психологическата концепция отгоре и отдолу се формира в зависимост от околната среда и илюминаторите също могат да помогнат за това. И накрая, илюминаторите, като прозорците на Земята, служат за осветяване на отделенията, когато летят над осветената страна на Земята, Луната или далечните планети.

Както всяко оптично устройство, корабният прозорец има фокусно разстояние (от половин километър до петдесет) и много други специфични оптични параметри.

НАШИТЕ СТЪКЛА СА НАЙ-ДОБРИТЕ В СВЕТА

При създаването на първия космически кораб у нас разработването на прозорци беше поверено на Научноизследователския институт по авиационно стъкло на Минавиапром (сега това е Научноизследователският институт по техническо стъкло). Държавният оптичен институт на името на В.И. С. И. Вавилов, Изследователски институт на каучуковата промишленост, Красногорския механичен завод и редица други предприятия и организации. Заводът за оптично стъкло Lytkarinsky близо до Москва допринесе много за топенето на стъкла от различни марки, производството на осветителни тела и уникални лещи с дълъг фокус с голям отвор.

Команден модул Apollo люк илюминатор Задачата беше изключително трудна. Дори производството на самолетни фенери беше овладяно дълго и трудно - стъклото бързо загуби прозрачността си, покрито с пукнатини. Освен осигуряване на прозрачност, отечествена война принуден да разработи бронирано стъкло, след войната увеличаването на скоростта на реактивните самолети доведе не само до увеличаване на изискванията за якост, но и до необходимостта да се запазят свойствата на остъкляването по време на аеродинамично нагряване. За космически проекти стъклото, което се използваше за фенери и прозорци на самолети, не беше подходящо - не еднакви температури и товари.

Първите космически прозорци са разработени у нас въз основа на Указа на Централния комитет на КПСС и Министерския съвет на СССР № 569-264 от 22 май 1959 г., който предвижда началото на подготовката за пилотирани полети. Както в СССР, така и в САЩ, първите прозорци бяха кръгли - беше по-лесно да се проектират и произвеждат. Освен това вътрешните кораби по правило могат да бъдат контролирани без човешка намеса и съответно не е имало нужда от прекалено добро проучване „в самолета“. „Востокът“ на Гагарин имаше два прозореца. Единият беше разположен на входния люк на спускащото се превозно средство, точно над главата на астронавта, а другият в краката му в тялото на спускащото се превозно средство. Изобщо не е излишно да се припомнят имената на основните разработчици на първите прозорци в Научноизследователския институт за авиационно стъкло - това са С. М. Бреховски, В. И. Александров, Х.Е.

Върджил Грисъм и корабната капсула Liberty Bell. Вижда се илюминатор от трапец (снимка: НАСА) Поради много причини, когато създаваха първия си космически кораб, американските ни колеги изпитваха сериозен „масов дефицит“. Следователно те просто не можеха да си позволят нивото на автоматизация на управлението на космическия кораб, подобно на съветското, дори като се вземе предвид по-леката електроника, а много функции за управление на космическия кораб бяха ограничени до опитни пилоти-тестове, избрани в първия корпус на космонавтите . В същото време в оригиналната версия на първия американски космически кораб "Меркурий" (този, за който беше казано, че астронавтът не влиза в него, а го поставя върху себе си), прозорецът на пилота изобщо не беше осигурен - дори необходимите 10 кг допълнителна маса нямаше къде да се вземат.

Илюминаторът се появи само по спешна молба на самите астронавти след първия полет на Шепърд. Истински, пълноценен илюминатор на „пилот“ се появи само на Близнаците - на люка за кацане на екипажа. Но беше направен не кръгла, а със сложна трапецовидна форма, тъй като за пълен ръчен контрол при скачване пилотът се нуждаеше от преден изглед; на „Союз“, между другото, за тази цел беше инсталиран перископ на илюминатора на спускащото се превозно средство. Корнинг беше отговорен за разработването на прозорците за американците, отделът JDSU беше отговорен за покритията върху стъклото.

На командния модул на лунния Аполон на люка беше поставен и един от петте илюминатори. Двама други, осигуряващи рандеву, когато са скачени с лунния модул, гледаха напред, а още два "странични" позволиха поглед, перпендикулярен на надлъжната ос на кораба. Союзът обикновено имаше три прозореца на спускащото се превозно средство и до пет на отделението за комунални услуги. Повечето илюминатори са на орбитални станции - до няколко десетки, с различни форми и размери.

Остъкляване отпред на пилотската кабина на космическата совалка Важен етап в „конструкцията на прозореца“ беше създаването на остъкляване за космически самолети - „космическа совалка“ и „Буран“. „Совалките“ са засадени като самолет, което означава, че пилотът трябва да осигури добра гледка от пилотската кабина. Следователно както американските, така и местните разработчици са предвидили шест големи прозореца със сложна форма. Плюс чифт в покрива на кабината - това вече е за осигуряване на скачване. Плюс задни стъкла за операции с полезен товар. И накрая през илюминатора на входния люк.

В динамичните участъци на полета върху предните прозорци на совалката или Буран действат напълно различни товари, различни от тези, на които са подложени прозорците на конвенционалните превозни средства. Следователно изчисляването на якостта тук е различно. И когато совалката вече е в орбита, има „твърде много“ прозорци - кабината прегрява, екипажът получава допълнителен „ултравиолет“. Следователно, по време на орбитален полет, някои от прозорците в пилотската кабина са затворени с кевларни капаци. Но "Буран" вътре в прозорците имаше фотохромен слой, който потъмняваше под действието на ултравиолетово лъчение и не пропускаше "излишъка" в пилотската кабина.

КАДРОВЕ, КЛУБИ, ЩИПКА, РЕЗБИНИ СЪДЪРЖАНИЯ ...

Основната част на илюминатора е, разбира се, стъкло. "За космоса" не се използва обикновено стъкло, а кварц. По времето на "Vostok" изборът не беше много голям - налични бяха само марки SK и KV (последният не е нищо повече от разтопен кварц). По-късно са създадени и тествани много други видове стъкло (KV10S, K-108). Те дори се опитаха да използват плексиглас SO-120 в космоса. Американците, от друга страна, познават марката Vycor от термично и устойчиво на удар стъкло.

Джули Пайат контролира манипулатора на Endeavour на прозореца на тавана на кораба (снимка: НАСА) За прозорците се използват прозорци с различни размери - от 80 мм до близо половин метър (490 мм), а наскоро 800-милиметрова „чаша“ се появи в орбита. Външната защита на "космическите прозорци" се обсъжда по-късно, но за да се защитят членовете на екипажа от вредното въздействие на близкото ултравиолетово лъчение, върху прозорците на прозорците, работещи с нестационарни инсталирани устройства, се нанасят специални покрития за разделяне на лъча.

Илюминаторът не е само стъклен. За да се получи солиден и функционален дизайн, няколко стъкла се вмъкват в държач от алуминиева или титанова сплав. За прозорците на совалката е използван дори литий.

За да се осигури необходимото ниво на надеждност, първоначално в прозореца бяха направени няколко стъкла. В този случай едното стъкло ще се счупи, а останалото ще остане, запазвайки кораба запечатан. Вътрешните прозорци на „Союз“ и „Восток“ имаха по три чаши („Союз“ има по една две чаши, но през по-голямата част от полета е покрита с перископ).

На „Аполон“ и „Космическа совалка“ „прозорците“ са предимно с три стъкла, но „Меркурий“ - тяхната „първа лястовица“ - американците вече са оборудвали с илюминатор с четири стъкла.

Илюминатор от две стъкла (отгоре), илюминатор от три стъкла на космическия кораб на семейство Союз (отдолу) (снимка: Сергей Андреев) За разлика от съветските, американският илюминатор на командния модул „Аполо“ не представляваше нито един възел. Едното стъкло работеше като част от обвивката на носещата топлозащитна повърхност, а другите две (всъщност прозорец с две стъкла) вече бяха част от веригата под налягане. В резултат на това тези прозорци бяха повече визуални, отколкото оптични. Всъщност, като се вземе предвид ключовата роля на пилотите в управлението на Аполон, такова решение изглеждаше съвсем логично.

На лунната пилотска кабина на Аполон и трите прозореца са били с едно стъкло, но отвън са били покрити с външно стъкло, което не се вписва във веригата под налягане, а отвътре - с вътрешен предпазен плексиглас. Прозорци с единично стъкло също бяха инсталирани по-късно на орбитални станции, където натоварванията все още са по-малки от тези на спускащите се превозни средства на космически кораби. И на някои космически кораби, например, на съветските междупланетни станции "Марс" в началото на 70-те години, в един клип всъщност бяха комбинирани няколко прозореца (композиции от две стъкла).

Когато космически кораб е в орбита, температурната разлика на повърхността му може да бъде няколкостотин градуса. Коефициентите на разширение на стъклото и метала са естествено различни. И така, уплътненията са поставени между стъклото и метала на скобите. У нас с тях се занимаваше Изследователският институт на каучуковата индустрия. Конструкцията използва устойчива на вакуум гума. Разработването на такива уплътнения е трудна задача: каучукът е полимер, а космическото излъчване с течение на времето „нарязва“ полимерните молекули на парчета и в резултат на това „обикновеният“ каучук просто се руши.

При по-внимателно разглеждане се оказва, че дизайнът на домашните и американските „прозорци“ се различават значително един от друг. Почти цялото стъкло в домашен дизайн е под формата на цилиндър (разбира се, с изключение на остъкляването за крилати превозни средства от типа Burana или Spiral). Съответно цилиндърът има странична повърхност, която трябва да бъде специално обработена, за да се сведе до минимум отблясъците. За това отразяващите повърхности вътре в прозореца са покрити със специален емайл, а страничните стени на камерите понякога дори са залепени с полу-кадифе. Стъклото е запечатано с три гумени пръстена (както първо бяха наречени - уплътняващи ластици).

Прозорците на американските кораби Apollo имаха заоблена странична повърхност, а върху тях беше опъната гумена пломба като гума на джантата на автомобила.

Първият човек на луната Нийл Армстронг в лунния модул Eagle (снимка: НАСА) Няма да работи за избърсване на стъклото вътре в прозореца с кърпа по време на полета и следователно никакви отломки не трябва да попадат в камерата (пространство между стъклата ) категорично. Освен това стъклото не трябва нито да се замъглява, нито да замръзва. Следователно преди изстрелването не само резервоарите, но и прозорците се зареждат с гориво на космическия кораб - камерата се пълни с особено чист сух азот или сух въздух. За да "разтовари" самото стъкло, налягането в камерата се осигурява наполовина от това в запечатаното отделение. И накрая, желателно е вътрешната повърхност на стените на отделението да не е твърде гореща или твърде студена. За това понякога се инсталира вътрешен екран от плексиглас.

ЛЕКАТА СВАТНА В ИНДИЯ. ОБЕКТИВЪТ ОБРЪЩА ТОВА, КОЕТО Е НЕОБХОДИМО!

Стъклото не е метал; то се разпада по различен начин. Тук няма да има вдлъбнатини - ще се появи пукнатина. Силата на стъклото зависи главно от състоянието на повърхността му. Следователно той се втвърдява чрез премахване на повърхностни дефекти - микропукнатини, прорези, драскотини. За това стъклото е гравирано, закалено. Въпреки това, с очилата, използвани в оптичните устройства, обикновено не се работи по този начин. Тяхната повърхност се втвърдява от така нареченото дълбоко смилане. До началото на 70-те години външните стъкла на оптичните прозорци се бяха научили да се подсилват чрез йонообмен, което направи възможно увеличаването на тяхната устойчивост на абразия.

Един от прозорците на спускащото се превозно средство „Союз“ е покрит с перископ през по-голямата част от полета.За да се подобри пропускането на светлината, стъклото е покрито с многослойно антирефлексно покритие. Те могат да съдържат калаен оксид или индиев оксид. Такива покрития увеличават пропускането на светлина с 10-12% и се нанасят чрез разпръскване с реактивен катод. Освен това индиевият оксид абсорбира добре неутроните, което е полезно, например, по време на пилотиран междупланетен полет. Като цяло индийът е „философският камък“ в стъкларската индустрия, а не само в стъкларската индустрия. Огледалата с индийско покритие отразяват еднакво по-голямата част от спектъра. При триенето на възли индийът значително подобрява устойчивостта на абразия.

По време на полет прозорците могат да се замърсят и отвън. Още след началото на полетите по програмата „Близнаци“ астронавтите забелязаха, че изпаренията от топлозащитното покритие се утаяват върху стъклото. Космическите кораби в полет обикновено придобиват така наречената съпътстваща атмосфера. Нещо изтича от хермоцеците, малки частици от екранно-вакуумна топлоизолация "висят" до кораба, продукти от изгаряне на горивни компоненти по време на работа на двигатели с ориентация са точно там ... Като цяло има повече от достатъчно отломки и мръсотия за не само „разваляне на изгледа“, но и например нарушаване на работата на бордовата фотографска техника.

(снимка: ESA) Разработчици на междупланетни космически станции от NPO. S.A.Lavochkina казват, че по време на полета на космическия кораб до една от кометите в неговия състав са открити две "глави" - ядра. Това се оказа важно научно откритие... Тогава се оказа, че втората "глава" се появи поради замъгляване на прозореца, което доведе до ефекта на оптична призма.

Очилата за прозорци не трябва да променят пропускането на светлина при излагане на йонизиращо лъчение от фоновото космическо излъчване и космическо излъчване, включително в резултат на слънчеви изригвания. Взаимодействието на електромагнитното лъчение от Слънцето и космическите лъчи със стъклото обикновено е сложно явление. Поглъщането на радиация от стъкло може да доведе до образуването на така наречените "цветни центрове", тоест до намаляване на първоначалното предаване на светлина, а също и да причини луминисценция, тъй като част от абсорбираната енергия може незабавно да се освободи под формата на леки кванти. Луминесценцията на стъклото създава допълнителен фон, който намалява контраста на изображението, увеличава съотношението шум / сигнал и може да направи невъзможна нормалната работа на оборудването. Следователно очилата, използвани в оптичните осветители, трябва да имат, наред с висока радиация и оптична стабилност, и ниско ниво на луминисценция. Размерът на интензивността на луминесценцията е не по-малко важен за оптичните стъкла, работещи под въздействието на радиация, отколкото устойчивостта на оцветяване.

Илюминаторът на съветския космически кораб Zond-8 (снимка: Сергей Андреев) Сред факторите на космическия полет един от най-опасните за илюминаторите е микрометеорният ефект. Това води до бърз спад на якостта на стъклото. Оптичните му характеристики също се влошават. Още след първата година на полета кратери и драскотини, достигащи милиметър и половина, се откриват по външните повърхности на дългосрочни орбитални станции. Ако по-голямата част от повърхността може да бъде екранирана от метеорни и изкуствени частици, тогава прозорците не могат да бъдат защитени по този начин. До известна степен те се спасяват от абсорбаторите, които понякога се инсталират на прозорци, през които например работят бордовите камери. На първата американска орбитална станция Skylab се предполагаше, че прозорците ще бъдат частично екранирани от структурни елементи. Но, разбира се, най-радикалното и надеждно решение е да се покрият прозорците на "орбиталата" отвън с контролируеми капаци. Това решение беше приложено, по-специално, на съветската орбитална станция от второ поколение "Салют-7".

В орбитата има все повече „боклуци“. В един от полетите на совалката нещо очевидно създадено от човека беше оставило доста забележим дупка-кратер на един от прозорците. Чашата издържа, но кой знае какво може да последва? .. Това, между другото, е една от причините за сериозната загриженост на „космическата общност“ с проблемите на космическите отломки. У нас професорът на Самарския държавен аерокосмически университет Л. Г. Лукашев участва активно в проблемите на въздействието на микрометеорита върху конструктивните елементи на космическите кораби, включително прозорците.

Валери Поляков се среща с този, който ще се качи на „Света на откритията“. Отвореният капак на илюминатора е ясно видим При още по-трудни условия илюминаторите на спускащите се превозни средства работят. При спускане в атмосферата те се оказват в облак от високотемпературна плазма. В допълнение към натиска от вътрешността на отделението, външното налягане действа върху илюминатора по време на спускане. И тогава следва кацането - често на сняг, понякога във вода. В този случай стъклото се охлажда рязко. Поради това се обръща специално внимание на въпросите за силата.

„Простотата на илюминатора е очевидно явление. Някои оптици казват, че създаването на плосък прозорец е по-трудна задача от създаването на сферична леща, тъй като е много по-трудно да се изгради механизъм с „точна безкрайност“, отколкото механизъм с краен радиус, т.е.сферична повърхност. И въпреки това никога не е имало проблеми с прозорците “- това е може би най-добрата оценка за сглобяването на космическия кораб, особено ако звучеше от устните на Георги Фомин, в близкото минало - първи заместник генерален дизайнер на Държавната научноизследователска и Космически център за развитие „ЦСКБ-Прогрес“.

ВСИЧКИ СЕ ИЗПОЛЗВАМЕ „КУПОЛАТА“ НА ЕВРОПА

Не толкова отдавна - на 8 февруари 2010 г., след полета на совалката STS-130 - на Международната космическа станция се появи купол за наблюдение, състоящ се от няколко големи четириъгълни прозореца и кръгъл осемстотин милиметров прозорец.

Повреда от микрометеорит на прозореца на космическата совалка (снимка: НАСА) Модулът Купола е предназначен за наблюдение на Земята и работа с манипулатор. Той е разработен от европейския концерн Thales Alenia Space и построен от италиански машиностроители в Торино.

Така днес европейците държат рекорда - толкова големи прозорци никога не са били извеждани в орбита нито в САЩ, нито в Русия. Разработчиците на различни "космически хотели" на бъдещето говорят също за огромни прозорци, настоявайки за тяхното специално значение за бъдещите космически туристи. Така че „изграждането на прозорци“ има голямо бъдеще и прозорците продължават да бъдат един от ключовите елементи на пилотираните и безпилотните космически кораби.

"Изгледът на модула за гледане на Купола" Купол "е наистина страхотно нещо! Когато погледнете Земята от прозореца, това е като през амбразура. Но в" купола "има 360-градусов изглед, можете да видите всичко! Земята изглежда като карта оттук, да, повече всичко това прилича на географска карта. Можете да видите как слънцето си отива, как изгрява, как нощта наближава ... Гледате на цялата тази красота с някои избледнява вътре. "

Те отиват на лунна експедиция в черупка, снабдена със стъклени прозорци с капаци. През големите прозорци героите на Циолковски и Уелс гледат във Вселената.

Що се отнася до практиката, простата дума „прозорец“ изглеждаше неприемлива за разработчиците на космически технологии. Следователно това, което космонавтите могат да гледат от космическия кораб отвън, се нарича не по-малко от специално стъкло и по-малко „церемониално“ - илюминатори. Освен това илюминаторът за хората е визуален илюминатор, а за някои съоръжения е оптичен илюминатор.

Прозорците са едновременно конструктивен елемент на корпуса на космическия кораб и оптично устройство. От една страна, те служат за защита на инструментите и екипажа в купето от външната среда, от друга страна, те трябва да осигурят работата на различно оптично оборудване и визуално наблюдение. Не само, обаче, наблюдение - когато от двете страни на океана теглиха екипировка за „Междузвездни войни“, през прозорците на военните кораби щяха да се прицелят.

Американците и англоговорящите ракетоносци като цяло са объркани с термина "илюминатор". Те отново питат: "Това прозорци ли са, или какво?" На английски всичко е просто - има прозорец в къщата или в совалката и няма проблеми. Но английските моряци казват илюминатор. Така че руските космически строители вероятно са по-близки по дух с чуждестранните корабостроители.

Два вида прозорци могат да бъдат намерени на космическите превозни средства за наблюдение. Първият тип напълно разделя оборудването за изображения, намиращо се в отделението под налягане (обектив, касетен блок, приемници на изображения и други функционални елементи), от „враждебната“ външна среда. Космическите кораби Zenit са построени по тази схема. Вторият тип прозорци отделя касетъчната част, приемниците на изображения и други елементи от външната среда, докато лещата се намира в отделение без налягане, тоест във вакуум. Тази схема се използва на космически кораби от типа "Yantar". С такава схема изискванията за оптичните свойства на осветителя стават особено строги, тъй като осветителят вече е неразделна част от оптичната система на оборудването за изображения, а не обикновен „прозорец в космоса“.

Смятало се е, че астронавтът ще може да управлява космическия кораб въз основа на това, което е могъл да види. До известна степен това беше постигнато. Особено важно е да се „гледа напред“ по време на скачване и при кацане на Луната - там американските астронавти многократно са използвали ръчно управление по време на кацане.

За повечето астронавти психологическата концепция отгоре и отдолу се формира в зависимост от околната среда и илюминаторите също могат да помогнат за това. И накрая, илюминаторите, като прозорците на Земята, служат за осветяване на отделенията, когато летят над осветената страна на Земята, Луната или далечните планети.

Като всяко оптично устройство, корабният прозорец има фокусно разстояние (от половин километър до петдесет) и много други специфични оптични параметри.

НАШИТЕ СТЪКЛИ СА НАЙ-ДОБРИТЕ В СВЕТА

При създаването на първия космически кораб у нас разработването на прозорци беше поверено на Научноизследователския институт по авиационно стъкло на Минавиапром (сега това е Научноизследователският институт по техническо стъкло). Държавният оптичен институт на името на В.И. С. И. Вавилов, Изследователски институт на каучуковата промишленост, Красногорския механичен завод и редица други предприятия и организации. Заводът за оптично стъкло Lytkarinsky близо до Москва допринесе много за топенето на стъкла от различни марки, производството на прозорци и уникални лещи с дълъг фокус с голям отвор.

Задачата се оказа изключително трудна. Дори производството на самолетни фенери беше овладяно едновременно дълго и трудно - стъклото бързо загуби прозрачността си, покрито с пукнатини. В допълнение към осигуряването на прозрачност, Отечествената война принуди развитието на непробиваемо стъкло, след войната увеличаването на скоростите на реактивните самолети доведе не само до увеличаване на изискванията за якост, но и до необходимостта да се запазят свойствата на остъкляването по време на аеродинамично нагряване. За космически проекти стъклото, което се използваше за фенери и прозорци на самолети, не беше подходящо - не еднакви температури и товари.

Първите космически прозорци са разработени у нас въз основа на Указа на Централния комитет на КПСС и Министерския съвет на СССР № 569-264 от 22 май 1959 г., който предвижда началото на подготовката за пилотирани полети. Както в СССР, така и в САЩ, първите прозорци бяха кръгли - беше по-лесно да се проектират и произвеждат. Освен това вътрешните кораби по правило могат да бъдат контролирани без човешка намеса и съответно не е имало нужда от прекалено добро проучване „в самолета“. „Востокът“ на Гагарин имаше два прозореца. Единият беше разположен на входния люк на спускащото се превозно средство, точно над главата на астронавта, а другият в краката му в тялото на спускащото се превозно средство. Изобщо не е излишно да се припомнят имената на основните разработчици на първите прозорци в Научноизследователския институт за авиационно стъкло - това са С. М. Бреховски, В. И. Александров, Х.Е.

По много причини, когато създаваха първия си космически кораб, нашите американски колеги изпитваха сериозен „масов дефицит“. Следователно те просто не можеха да си позволят нивото на автоматизация на управлението на космическия кораб, подобно на съветското, дори като се вземе предвид по-леката електроника, а много функции за управление на космическия кораб бяха ограничени до опитни пилоти-тестове, избрани в първия корпус на космонавтите . В същото време в оригиналната версия на първия американски космически кораб "Меркурий" (този, за който беше казано, че астронавтът не влиза в него, а го поставя върху себе си), прозорецът на пилота изобщо не беше предвиден - там нямаше къде да вземе дори необходимите 10 кг допълнителна маса.

Илюминаторът се появи само по спешна молба на самите астронавти след първия полет на Шепърд. Истински, пълноценен илюминатор на „пилот“ се появи само на Близнаците - на люка за кацане на екипажа. Но беше направен не кръгла, а със сложна трапецовидна форма, тъй като за пълен ръчен контрол при скачване пилотът се нуждаеше от преден изглед; на „Союз“, между другото, за тази цел беше инсталиран перископ на илюминатора на спускащото се превозно средство. Корнинг беше отговорен за разработването на прозорците за американците, отделът JDSU беше отговорен за покритията върху стъклото.

На командния модул на лунния Аполон на люка беше поставен и един от петте илюминатори. Двама други, осигуряващи рандеву, когато са скачени с лунния модул, гледаха напред, а още два "странични" позволиха поглед, перпендикулярен на надлъжната ос на кораба. Союзът обикновено имаше три прозореца на спускащото се превозно средство и до пет на отделението за комунални услуги. Повечето илюминатори са на орбитални станции - до няколко десетки, с различни форми и размери.

Важен етап в „сградата на прозорците“ беше създаването на остъкляване за космически самолети - Space Shuttle и Buran. „Совалките“ са засадени като самолет, което означава, че пилотът трябва да осигури добра гледка от пилотската кабина. Следователно както американските, така и местните разработчици са предвидили шест големи прозореца със сложна форма. Плюс чифт в покрива на кабината - това вече е за осигуряване на скачване. Плюс задни стъкла за операции с полезен товар. И накрая през илюминатора на входния люк.

В динамичните участъци на полета върху предните прозорци на совалката или Буран действат напълно различни товари, различни от тези, на които са подложени прозорците на конвенционалните превозни средства. Следователно изчисляването на якостта тук е различно. И когато совалката вече е в орбита, има „твърде много“ прозорци - пилотската кабина прегрява, екипажът получава допълнителен „ултравиолетов“. Следователно, по време на орбитален полет, някои от прозорците в пилотската кабина са затворени с кевларни капаци. Но "Буран" вътре в прозорците имаше фотохромен слой, който потъмняваше под действието на ултравиолетово лъчение и не пропускаше "излишъка" в пилотската кабина.

КАДРОВЕ, КЛУБИ, ЩИПКА, РЕЗБИНИ СЪДЪРЖАНИЯ ...

Основната част на илюминатора е, разбира се, стъкло. "За космоса" не се използва обикновено стъкло, а кварц. По времето на Vostok изборът не беше много голям - предлагаха се само марки SK и KV (последният не е нищо повече от разтопен кварц). По-късно са създадени и тествани много други видове стъкло (KV10S, K-108). Те дори се опитаха да използват плексиглас SO-120 в космоса. Американците, от друга страна, познават марката Vycor от термично и устойчиво на удар стъкло.

За прозорци се използват стъкла с различни размери - от 80 мм до почти половин метър (490 мм), а наскоро в орбита се появи осемстотин милиметрова „чаша“. Външната защита на "космическите прозорци" се обсъжда по-късно, но за да се защитят членовете на екипажа от вредното въздействие на близкото ултравиолетово лъчение, върху прозорците на прозорците, работещи с нестационарни инсталирани устройства, се нанасят специални покрития за разделяне на лъча.

Илюминаторът не е само стъклен. За да се получи солиден и функционален дизайн, няколко стъкла се вмъкват в държач от алуминиева или титанова сплав. За прозорците на совалката е използван дори литий.

За да се осигури необходимото ниво на надеждност, първоначално в прозореца бяха направени няколко стъкла. В този случай едното стъкло ще се счупи, а останалото ще остане, запазвайки кораба запечатан. Вътрешните прозорци на „Союз“ и „Восток“ имаха по три чаши („Союз“ има по една две чаши, но през по-голямата част от полета е покрита с перископ).

На „Аполон“ и „Космическа совалка“ „прозорците“ са предимно с три стъкла, но „Меркурий“ - тяхната „първа лястовица“ - американците вече са оборудвали с илюминатор с четири стъкла.

За разлика от съветските, американският илюминатор на командния модул „Аполо“ не представляваше нито едно събрание. Едното стъкло работеше като част от обвивката на носещата топлозащитна повърхност, а другите две (всъщност прозорец с две стъкла) вече бяха част от веригата под налягане. В резултат на това тези прозорци бяха повече визуални, отколкото оптични. Всъщност, като се вземе предвид ключовата роля на пилотите в управлението на Аполон, такова решение изглеждаше съвсем логично.

На лунната пилотска кабина на Аполон и трите прозореца са били с едно стъкло, но отвън са били покрити с външно стъкло, което не се вписва във веригата под налягане, а отвътре - с вътрешен предпазен плексиглас. Прозорци с единично стъкло също бяха инсталирани по-късно на орбитални станции, където натоварванията все още са по-малки от тези на спускащите се превозни средства на космически кораби. И на някои космически кораби, например, на съветските междупланетни станции "Марс" в началото на 70-те години, в един клип всъщност бяха комбинирани няколко прозореца (композиции от две стъкла).

Когато космически кораб е в орбита, температурната разлика на повърхността му може да бъде няколкостотин градуса. Коефициентите на разширение на стъклото и метала са естествено различни. И така, уплътненията са поставени между стъклото и метала на скобите. У нас с тях се занимаваше Изследователският институт на каучуковата индустрия. Конструкцията използва устойчива на вакуум гума. Разработването на такива уплътнения е трудна задача: каучукът е полимер, а космическото излъчване с течение на времето „нарязва“ полимерните молекули на парчета и в резултат на това „обикновеният“ каучук просто се руши.

Лъково остъкляване на Буран. Вътрешна и външна част на илюминатора Бурана

При по-внимателно разглеждане се оказва, че дизайнът на домашните и американските „прозорци“ се различават значително един от друг. Почти цялото стъкло в домашен дизайн е под формата на цилиндър (разбира се, с изключение на остъкляването за крилати превозни средства от типа Burana или Spiral). Съответно цилиндърът има странична повърхност, която трябва да бъде специално обработена, за да се сведе до минимум отблясъците. За това отразяващите повърхности вътре в прозореца са покрити със специален емайл, а страничните стени на камерите понякога дори са залепени с полу-кадифе. Стъклото е запечатано с три гумени пръстена (както първо бяха наречени - уплътняващи ластици).

Прозорците на американските кораби Apollo имаха заоблена странична повърхност, а върху тях беше опъната гумена пломба като гума на джантата на автомобила.

Вече няма да е възможно да избършете стъклото вътре в прозореца с кърпа по време на полета и следователно абсолютно никакви отломки не трябва да попадат в камерата (пространство между стъклата). Освен това стъклото не трябва нито да се замъглява, нито да замръзва. Следователно преди изстрелването не само резервоарите, но и прозорците се зареждат с гориво на космическия кораб - камерата се пълни с особено чист сух азот или сух въздух. За да "разтовари" самото стъкло, налягането в камерата се осигурява наполовина от това в запечатаното отделение. И накрая, желателно е вътрешната повърхност на стените на отделението да не е твърде гореща или твърде студена. За това понякога се инсталира вътрешен екран от плексиглас.

ЛЕКАТА СВАТНА В ИНДИЯ. ОБЕКТИВЪТ ОБРЪЩА ТОВА, КОЕТО Е НЕОБХОДИМО!

Стъклото не е метал; то се разпада по различен начин. Тук няма да има вдлъбнатини - ще се появи пукнатина. Силата на стъклото зависи главно от състоянието на повърхността му. Следователно той се втвърдява чрез премахване на повърхностни дефекти - микропукнатини, прорези, драскотини. За това стъклото е гравирано, закалено. Въпреки това, с очилата, използвани в оптичните устройства, обикновено не се работи по този начин. Тяхната повърхност се втвърдява от така нареченото дълбоко смилане. До началото на 70-те години външните стъкла на оптичните прозорци се бяха научили да се подсилват чрез йонообмен, което направи възможно увеличаването на тяхната устойчивост на абразия.

За да се подобри пропускането на светлината, стъклото е покрито с многослойно антирефлексно покритие. Те могат да съдържат калаен оксид или индиев оксид. Такива покрития увеличават пропускането на светлина с 10-12% и се нанасят чрез разпръскване с реактивен катод. Освен това индиевият оксид абсорбира добре неутроните, което е полезно, например, по време на пилотиран междупланетен полет. Като цяло индийът е „философският камък“ в стъкларската индустрия, а не само в стъкларската индустрия. Огледалата с индийско покритие отразяват еднакво по-голямата част от спектъра. При триенето на възли индийът значително подобрява устойчивостта на абразия.

По време на полет прозорците могат да се замърсят и отвън. Още след началото на полетите по програмата „Близнаци“ астронавтите забелязаха, че изпаренията от топлозащитното покритие се утаяват върху стъклото. Космическите кораби в полет обикновено придобиват така наречената съпътстваща атмосфера. Нещо изтича от хермоцеците, малки частици от екранно-вакуумна топлоизолация "висят" до кораба и има продукти от горенето на горивни компоненти по време на работа на двигатели с ориентация ... Като цяло има повече от достатъчно отломки и мръсотия, за да не само „развалят изгледа“, но и например нарушават работата на бордовото фотографско оборудване.

Разработчици на междупланетни космически станции от NPO im. S.A.Lavochkina казват, че по време на полета на космическия кораб до една от кометите в неговия състав са открити две "глави" - ядра. Това беше признато за важно научно откритие. Тогава се оказа, че втората "глава" се появи поради замъгляване на прозореца, което доведе до ефекта на оптична призма.

Очилата за прозорци не трябва да променят пропускането на светлина при излагане на йонизиращо лъчение от фоновото космическо излъчване и космическо излъчване, включително в резултат на слънчеви изригвания. Взаимодействието на електромагнитното лъчение от Слънцето и космическите лъчи със стъклото обикновено е сложно явление. Поглъщането на радиация от стъкло може да доведе до образуването на така наречените "цветни центрове", тоест до намаляване на първоначалното предаване на светлина, а също и да причини луминисценция, тъй като част от абсорбираната енергия може незабавно да се освободи под формата на леки кванти. Луминесценцията на стъклото създава допълнителен фон, който намалява контраста на изображението, увеличава съотношението шум / сигнал и може да направи невъзможна нормалната работа на оборудването. Следователно очилата, използвани в оптичните осветители, трябва да имат, наред с висока радиация и оптична стабилност, и ниско ниво на луминисценция. Размерът на интензивността на луминесценцията е не по-малко важен за оптичните стъкла, работещи под въздействието на радиация, отколкото устойчивостта на оцветяване.

Сред факторите на космическия полет един от най-опасните за прозорците е микрометеорният ефект. Това води до бърз спад на якостта на стъклото. Оптичните му характеристики също се влошават. Още след първата година на полета кратери и драскотини, достигащи милиметър и половина, се откриват по външните повърхности на дългосрочни орбитални станции. Ако по-голямата част от повърхността може да бъде екранирана от метеорни и изкуствени частици, тогава прозорците не могат да бъдат защитени по този начин. До известна степен те се спасяват от абсорбаторите, които понякога се инсталират на прозорци, през които например работят бордовите камери. На първата американска орбитална станция Skylab се предполагаше, че прозорците ще бъдат частично екранирани от структурни елементи. Но, разбира се, най-радикалното и надеждно решение е да се покрият прозорците на "орбиталата" отвън с контролируеми капаци. Това решение беше приложено, по-специално, на съветската орбитална станция от второ поколение "Салют-7".

В орбитата има все повече „боклуци“. В един от полетите на совалката нещо очевидно създадено от човека беше оставило доста забележим дупка-кратер на един от прозорците. Чашата издържа, но кой знае какво може да последва? .. Това, между другото, е една от причините за сериозната загриженост на „космическата общност“ с проблемите на космическите отломки. У нас професорът на Самарския държавен аерокосмически университет Л. Г. Лукашев участва активно в проблемите на въздействието на микрометеорита върху конструктивните елементи на космическите кораби, включително прозорците.

Илюминаторите на спускащите се превозни средства работят в още по-трудни условия. При спускане в атмосферата те се оказват в облак от високотемпературна плазма. В допълнение към натиска от вътрешността на отделението, външното налягане действа върху илюминатора по време на спускане. И тогава следва кацането - често на сняг, понякога във вода. В този случай стъклото се охлажда рязко. Поради това се обръща специално внимание на въпросите за силата.

„Простотата на илюминатора е очевидно явление. Някои оптици казват, че създаването на плосък прозорец е по-трудна задача от създаването на сферична леща, тъй като е много по-трудно да се изгради механизъм на „точна безкрайност“, отколкото механизъм с краен радиус, т.е. сферична повърхност. И въпреки това никога не е имало проблеми с прозорците “- това е може би най-добрата оценка за сглобяването на космическия кораб, особено ако звучеше от устните на Георги Фомин, в близкото минало - първи заместник генерален дизайнер на Държавната научноизследователска и Космически център за развитие „ЦСКБ-Прогрес“.

ВСИЧКИ СЕ ИЗПОЛЗВАМЕ „КУПОЛАТА“ НА ЕВРОПА

Модул за преглед на Купала

Не толкова отдавна - на 8 февруари 2010 г., след полета на совалката STS-130 - на Международната космическа станция се появи наблюдателен купол, състоящ се от няколко големи четириъгълни прозореца и кръгъл осемстотин милиметров прозорец.

Модулът Cupola е предназначен за наблюдение на Земята и работа с манипулатор. Той е разработен от европейския концерн Thales Alenia Space и построен от италиански машиностроители в Торино.

Така днес европейците държат рекорда - толкова големи прозорци никога не са били извеждани в орбита нито в САЩ, нито в Русия. Разработчиците на различни "космически хотели" на бъдещето говорят също за огромни прозорци, настоявайки за тяхното специално значение за бъдещите космически туристи. Така че „изграждането на прозорци“ има голямо бъдеще и прозорците продължават да бъдат един от ключовите елементи на пилотираните и безпилотните космически кораби.

Kupol е наистина страхотно нещо! Когато погледнете Земята от прозореца, тя е същата като през амбразурата. А в "купола" има 360-градусова гледка, можете да видите всичко! Земята оттук изглежда като карта, да, най-вече прилича на географска карта. Можете да видите как слънцето си отива, как изгрява, как нощта наближава ... Гледате на цялата тази красота с някакво замиращо вътре

Многофункционалният транспортен космически кораб Orion е разработен от НАСА и Lockheed Martin от средата на 2000-те и вече е завършил първия си безпилотен тестов полет през декември 2014 г. С помощта на Орион товари и астронавти ще бъдат изстреляни в космоса, но това не е всичко, на което е способен този кораб. В бъдеще Орион ще трябва да доставя хората на повърхността на Луната и Марс. При създаването на кораба разработчиците му използваха много интересни технологии и нови материали, за една от които бихме искали да ви разкажем днес. Когато астронавтите пътуват в посока астероиди, Луната или Марс, те ще имат зашеметяваща гледка към космоса, която ще виждат през малки прозорци в корпуса на кораба. Инженерите на НАСА се стремят да направят тези „прозорци в космоса“ по-трайни, по-леки и по-евтини за производство, отколкото в предишните модели космически кораби. В случая на МКС и Space Shuttle илюминаторите бяха направени от ламинирано стъкло. В случая с Orion за първи път ще се използва акрилна пластмаса, което значително ще подобри целостта на корабните прозорци. „Стъклените панели на прозорците в миналото са били част от черупката на кораба, поддържайки необходимия натиск вътре в него и предотвратявайки смъртта на астронавтите. Също така стъклото трябва да предпазва екипажа възможно най-много от огромната температура при навлизане в земната атмосфера. Но основният недостатък на стъклото е неговото структурно несъвършенство. При голямо натоварване якостта на стъклото намалява с времето. Когато лети в космоса, това слабо място може да изиграе жестока шега с кораба “, казва Линда Естес, ръководител на отдела за подсистеми на осветителите в НАСА. Именно защото стъклото не е идеалният материал за илюминатори, инженерите непрекъснато търсят по-подходящ материал за това. По света има много структурно стабилни материали, но само няколко са достатъчно прозрачни, за да се използват в илюминаторите. В ранните етапи от развитието на Орион НАСА се опитва да използва поликарбонати като материал за прозорците, но те не отговарят на оптичните изисквания за изображения с висока разделителна способност. След това инженерите преминаха към акрилен материал, който осигуряваше най-висока прозрачност и огромна здравина. В Съединените щати огромни аквариуми са направени от акрил, които предпазват жителите им от потенциално опасната за тях среда, като същевременно издържат на огромно водно налягане. В момента Orion е оборудван с четири илюминатора, вградени в модула на екипажа, както и допълнителни прозорци във всеки от двата люка. Всеки илюминатор се състои от три панела. Вътрешният панел е направен от акрил, докато другите два са все още стъклени. Именно под тази форма Орион вече е успял да посети космоса по време на първия си тестов полет. През тази година инженерите на НАСА трябва да решат дали могат да използват два акрилни панела и едно стъкло в прозорците. През следващите месеци Линда Естес и нейният екип трябва да проведат така наречения "тест за пълзене" върху акрилни панели. Пълзенето в този случай е бавна деформация на твърдо вещество с течение на времето под въздействието на постоянен товар или механично напрежение. Всички твърди тела, както кристални, така и аморфни, са обект на пълзене. Акрилните панели ще бъдат тествани 270 дни при огромен стрес. Акрилните илюминатори трябва да направят Orion значително по-лек и тяхната структурна здравина ще елиминира риска от срутване на илюминатори поради случайни драскотини и други повреди. Според инженерите на НАСА, благодарение на акрилните панели, те ще могат да намалят теглото на кораба с повече от 90 килограма. Намаляването на масата ще направи много по-евтино изстрелването на космическия кораб в космоса. Преминаването към акрилни панели също ще намали разходите за изграждане на кораби от типа Орион, тъй като акрилът е много по-евтин от стъклото. Ще бъде възможно да се спестят около 2 милиона долара само на прозорците при изграждането на един космически кораб. Може би в бъдеще стъклените панели ще бъдат напълно изключени от прозорците, но засега това изисква допълнителни задълбочени тестове. Взето от hi-news.ru