پنجره های فضاپیمای اوریون از چه چیزی ساخته شده است؟ قوطی های ناسا پنجره سفینه فضایی چه شکلی است؟

چفت، پنجره های حک شده، کرکره، قاب

البته قسمت اصلی دریچه شیشه ای است. "برای فضا" از شیشه معمولی استفاده نمی شود، بلکه از کوارتز استفاده می شود. در دوران "Vostok"، انتخاب به خصوص بزرگ نبود - فقط مارک های SK و KV در دسترس بودند (این دومی چیزی بیش از کوارتز ذوب شده نیست). بعدها، بسیاری از انواع دیگر شیشه ایجاد و آزمایش شدند (KV10S، K-108). آنها حتی سعی کردند از پلکسی گلاس SO-120 در فضا استفاده کنند. آمریکایی ها نام تجاری شیشه های حرارتی و مقاوم در برابر ضربه Vycor را می شناسند.

شیشه ای با اندازه های مختلف برای پنجره ها استفاده می شود - از 80 میلی متر تا تقریبا نیم متر (490 میلی متر) و اخیراً یک "شیشه" هشتصد میلی متری در مدار ظاهر شد. حفاظت خارجی از "پنجره های فضایی" بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت، اما برای محافظت از اعضای خدمه در برابر اثرات مضربرای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش نزدیک به ماوراء بنفش، روکش های پرتو اسپلیتر مخصوص به پنجره های پنجره هایی که با دستگاه های نصب شده غیر ثابت کار می کنند، اعمال می شود.

دریچه فقط شیشه نیست. برای به دست آوردن یک طراحی بادوام و کاربردی، چندین لیوان در یک نگهدارنده ساخته شده از آلومینیوم یا آلیاژ تیتانیوم قرار داده می شود. آنها حتی از لیتیوم برای پنجره های شاتل استفاده کردند.

برای اطمینان از سطح مورد نیاز از قابلیت اطمینان، در ابتدا چندین شیشه در سوراخ سوراخ ساخته شد. اگر اتفاقی بیفتد، یک لیوان می‌شکند و بقیه باقی می‌ماند و کشتی را دربست نگه می‌دارد. پنجره های داخلی در سایوز و وستوک هر کدام سه شیشه داشتند (سایوز دارای یک پنجره دو شیشه ای است، اما در بیشتر زمان پرواز با پریسکوپ پوشانده شده است).

در آپولو و شاتل فضایی، «پنجره‌ها» نیز عمدتاً سه شیشه‌ای هستند، اما آمریکایی‌ها عطارد، «اولین پرستو» خود را با یک سوراخ چهار شیشه‌ای مجهز کردند.

بر خلاف شوروی، دریچه آمریکایی در ماژول فرماندهی آپولو یک مونتاژ واحد نبود. یکی از شیشه ها به عنوان بخشی از پوسته سطح محافظ حرارتی باربر عمل می کرد و دو شیشه دیگر (در اصل یک سوراخ دو شیشه ای) قبلاً بخشی از مدار تحت فشار بودند. در نتیجه، چنین روزنه هایی بیشتر بصری بودند تا نوری. در واقع، با توجه به نقش کلیدی خلبانان در مدیریت آپولو، این تصمیم کاملاً منطقی به نظر می رسید.

در کابین آپولو قمری، هر سه پنجره خود تک شیشه بودند، اما از بیرون با شیشه خارجی که بخشی از مدار تحت فشار نبود و از داخل با پلکسی ایمنی داخلی پوشانده شده بودند. پنجره‌های تک‌شیشه‌ای بیشتری بعداً در ایستگاه‌های مداری نصب شدند، جایی که بارها هنوز کمتر از وسایل نقلیه فضایی فرود است. و در برخی از فضاپیماها، به عنوان مثال، در ایستگاه های بین سیاره ای شوروی "مریخ" در اوایل دهه 70، چندین پنجره (ترکیب دو شیشه ای) در واقع در یک قاب ترکیب شدند.

هنگامی که یک فضاپیما در مدار است، اختلاف دمای سطح آن می تواند چند صد درجه باشد. ضرایب انبساط شیشه و فلز به طور طبیعی متفاوت است. بنابراین مهر و موم بین شیشه و فلز قفس قرار می گیرد. در کشور ما توسط پژوهشکده علمی صنعت لاستیک برخورد شد. در طراحی از لاستیک مقاوم در برابر خلاء استفاده شده است. ایجاد چنین مهر و موم ها کار دشواری است: لاستیک یک پلیمر است و تشعشعات کیهانی در نهایت مولکول های پلیمر را به تکه تکه می کند و در نتیجه لاستیک «معمولی» به سادگی از هم جدا می شود.

شیشه جلو کابین بوران. قسمت داخلی و خارجی دریچه بوران

با بررسی دقیق تر، معلوم می شود که طراحی "پنجره های" داخلی و آمریکایی به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است. تقریباً تمام شیشه‌ها در طرح‌های داخلی استوانه‌ای شکل هستند (به‌طور طبیعی، به استثنای لعاب‌کاری صنایع بالدار مانند «بوران» یا «مارپیچ»). بر این اساس، سیلندر دارای یک سطح جانبی است که برای به حداقل رساندن تابش خیره کننده باید به طور ویژه درمان شود. بدین منظور سطوح انعکاسی داخل دریچه را با لعاب مخصوص پوشانده و دیواره های جانبی محفظه ها را حتی گاهی با نیمه مخملی می پوشانند. شیشه با سه حلقه لاستیکی مهر و موم شده است (همانطور که ابتدا به آنها می گفتند - مهر و موم لاستیکی).

روی شیشه کشتی های آمریکایی"آپولو" سطوح جانبیگرد شده بودند و مهر و موم لاستیکی روی آنها کشیده شده بود، مانند لاستیک روی رینگ ماشین.

در حین پرواز دیگر نمی توان شیشه های داخل پنجره را با پارچه پاک کرد و بنابراین هیچ زباله ای نباید به طور قطعی وارد اتاقک (فضای بین شیشه) شود. علاوه بر این، شیشه نباید مه شود و نه یخ بزند. بنابراین، قبل از پرتاب، نه تنها مخازن فضاپیما، بلکه پنجره ها نیز پر می شود - محفظه با نیتروژن خشک مخصوصاً خالص یا هوای خشک پر می شود. برای "تخلیه" خود شیشه، فشار در محفظه نصف فشار در محفظه مهر و موم شده است. در نهایت، مطلوب است که سطح داخلی دیوارهای محفظه خیلی گرم یا خیلی سرد نباشد. برای این منظور گاهی صفحه نمایش داخلی پلکسی تعبیه می شود.

فضاپیمای حمل و نقل چند ماموریتی Orion توسط ناسا و لاکهید مارتین از اواسط دهه 2000 توسعه یافته است و اولین پرواز آزمایشی بدون سرنشین خود را در دسامبر 2014 انجام داده است. با کمک Orion، محموله و فضانوردان به فضا پرتاب خواهند شد، اما این تمام چیزی نیست که این کشتی قادر به انجام آن است. در آینده، این جبار خواهد بود که باید افراد را به سطح ماه و مریخ برساند. هنگام ایجاد کشتی، توسعه دهندگان آن از بسیاری از فن آوری های جالب و مواد جدید استفاده کردند که امروز می خواهیم یکی از آنها را به شما بگوییم. هنگامی که فضانوردان به سمت سیارک ها، ماه یا مریخ سفر می کنند، از طریق پنجره های کوچک در بدنه فضاپیما با مناظری خیره کننده از فضا روبرو می شوند. مهندسان ناسا در تلاش هستند تا این پنجره‌ها را به فضا قوی‌تر، سبک‌تر و ارزان‌تر از فضاپیماهای قبلی تولید کنند. در مورد ISS و شاتل فضایی، پنجره ها از شیشه های چند لایه ساخته شده بودند. در مورد Orion برای اولین بار از پلاستیک اکریلیک استفاده می شود که به طور قابل توجهی یکپارچگی پنجره های کشتی را بهبود می بخشد. پانل‌های شیشه‌ای در طول تاریخ بخشی از پوسته کشتی بوده و فشار لازم را در داخل کشتی حفظ کرده و از مرگ فضانوردان جلوگیری می‌کند. شیشه همچنین باید تا حد امکان از خدمه در برابر دمای بسیار زیاد هنگام ورود به جو زمین محافظت کند. اما عیب اصلی شیشه، نقص ساختاری آن است. تحت بارهای سنگین، استحکام شیشه به مرور زمان کاهش می یابد. لیندا استس، رئیس بخش زیرسیستم‌های پنجره در ناسا می‌گوید: هنگام پرواز در فضا، این نقطه ضعف می‌تواند شوخی بی‌رحمانه‌ای را در کشتی بازی کند. دقیقاً به این دلیل که شیشه نیست مواد ایده آلبرای دریچه ها، مهندسان دائماً به دنبال مواد مناسب تری برای این کار بودند. بسیاری از مواد از نظر ساختاری پایدار در جهان وجود دارد، اما تنها تعداد کمی از آنها به اندازه کافی شفاف هستند که بتوان از آنها برای ایجاد دریچه ها استفاده کرد. در مراحل اولیه توسعه Orion، ناسا سعی کرد از پلی کربنات ها به عنوان ماده ای برای پنجره ها استفاده کند، اما آنها نیازهای نوری لازم برای تصویربرداری را برآورده نکردند. کیفیت بالا. پس از این، مهندسان به مواد اکریلیک روی آوردند که بالاترین شفافیت و استحکام بسیار زیادی را ارائه کرد. در ایالات متحده آمریکا، آکواریوم های عظیمی از اکریلیک ساخته می شوند که ساکنان خود را از محیطی که بالقوه برای آنها خطرناک است محافظت می کند، در حالی که در برابر فشار بسیار زیاد آب مقاومت می کند. امروزه Orion به چهار پنجره تعبیه شده در ماژول خدمه و همچنین پنجره های اضافی در هر یک از دو دریچه مجهز شده است. هر سوراخ از سه پانل تشکیل شده است. پنل داخلی از اکریلیک ساخته شده است و دو پنل دیگر هنوز از شیشه ساخته شده اند. به این شکل بود که اوریون در اولین پرواز آزمایشی خود در فضا بود. در طول این سال، مهندسان ناسا باید تصمیم بگیرند که آیا می توانند از دو پنل اکریلیک و یک شیشه در پنجره ها استفاده کنند یا خیر. در ماه‌های آینده، لیندا استس و تیمش قرار است آنچه را که «آزمایش خزش» می‌نامند روی پانل‌های اکریلیک انجام دهند. خزش در این حالت تغییر شکل آهسته یک جامد است که در طول زمان تحت تأثیر یک بار ثابت یا تنش مکانیکی رخ می دهد. همه، بدون استثنا، مستعد خزش هستند. مواد جامد- هم کریستالی و هم بی شکل. پانل های اکریلیک به مدت 270 روز تحت بارهای بسیار زیاد آزمایش می شوند. پنجره های اکریلیک باید کشتی اوریون را به طور قابل توجهی سبک تر کند و استحکام ساختاری آنها خطر شکستن پنجره ها را به دلیل خراش های تصادفی و سایر آسیب ها از بین می برد. به گفته مهندسان ناسا، به لطف پنل های اکریلیک، آنها قادر خواهند بود وزن کشتی را بیش از 90 کیلوگرم کاهش دهند. کاهش جرم، پرتاب یک کشتی به فضا را بسیار ارزان‌تر می‌کند. تغییر به پانل های اکریلیک همچنین هزینه ساخت کشتی های کلاس Orion را کاهش می دهد، زیرا اکریلیک بسیار ارزان تر از شیشه است. صرفه جویی در حدود 2 میلیون دلار تنها در پنجره ها در طول ساخت یک فضاپیما امکان پذیر خواهد بود. شاید در آینده پانل های شیشه ای به طور کامل از پنجره ها حذف شوند، اما در حال حاضر این نیاز به آزمایش کامل بیشتری دارد. برگرفته از hi-news.ru

اولین پرواز آزمایشی بدون سرنشین آن در دسامبر 2014 انجام شد. با کمک Orion، محموله و فضانوردان به فضا پرتاب خواهند شد، اما این تمام چیزی نیست که این کشتی قادر به انجام آن است. در آینده، این جبار خواهد بود که باید افراد را به سطح ماه و مریخ برساند. هنگام ایجاد کشتی، توسعه دهندگان آن از بسیاری از فن آوری های جالب و مواد جدید استفاده کردند که امروز می خواهیم یکی از آنها را به شما بگوییم.

هنگامی که فضانوردان به سمت سیارک ها، ماه یا مریخ سفر می کنند، از طریق پنجره های کوچک در بدنه فضاپیما با مناظری خیره کننده از فضا روبرو می شوند. مهندسان ناسا در تلاش هستند تا این پنجره‌ها را به فضا قوی‌تر، سبک‌تر و ارزان‌تر از فضاپیماهای قبلی تولید کنند.

در مورد ISS و شاتل فضایی، پنجره ها از شیشه های چند لایه ساخته شده بودند. در مورد Orion برای اولین بار از پلاستیک اکریلیک استفاده می شود که به طور قابل توجهی یکپارچگی پنجره های کشتی را بهبود می بخشد.

پانل‌های شیشه‌ای در طول تاریخ بخشی از پوسته کشتی بوده و فشار لازم را در داخل کشتی حفظ کرده و از مرگ فضانوردان جلوگیری می‌کند. شیشه همچنین باید تا حد امکان از خدمه در برابر دمای بسیار زیاد هنگام ورود به جو زمین محافظت کند. اما عیب اصلی شیشه، نقص ساختاری آن است. تحت بارهای سنگین، استحکام شیشه به مرور زمان کاهش می یابد. لیندا استس، رئیس بخش زیرسیستم‌های پنجره در ناسا می‌گوید: هنگام پرواز در فضا، این نقطه ضعف می‌تواند شوخی بی‌رحمانه‌ای را در کشتی بازی کند.

دقیقاً به این دلیل است که شیشه یک ماده ایده آل برای سوراخ ها نیست که مهندسان دائماً به دنبال ماده مناسب تری برای این کار بوده اند. بسیاری از مواد از نظر ساختاری پایدار در جهان وجود دارد، اما تنها تعداد کمی از آنها به اندازه کافی شفاف هستند که بتوان از آنها برای ایجاد دریچه ها استفاده کرد.

در مراحل اولیه توسعه Orion، ناسا سعی کرد از پلی کربنات ها به عنوان ماده ای برای پنجره ها استفاده کند، اما آنها نیازهای نوری لازم برای به دست آوردن تصاویر با وضوح بالا را نداشتند. پس از این، مهندسان به مواد اکریلیک روی آوردند که بالاترین شفافیت و استحکام بسیار زیادی را ارائه کرد. در ایالات متحده آمریکا، آکواریوم های عظیمی از اکریلیک ساخته می شوند که ساکنان خود را از محیطی که بالقوه برای آنها خطرناک است محافظت می کند، در حالی که در برابر فشار بسیار زیاد آب مقاومت می کند.

امروزه Orion به چهار پنجره تعبیه شده در ماژول خدمه و همچنین پنجره های اضافی در هر یک از دو دریچه مجهز شده است. هر سوراخ از سه پانل تشکیل شده است. پنل داخلی از اکریلیک ساخته شده است و دو پنل دیگر هنوز از شیشه ساخته شده اند. به این شکل بود که اوریون در اولین پرواز آزمایشی خود در فضا بود. در طول این سال، مهندسان ناسا باید تصمیم بگیرند که آیا می توانند از دو پنل اکریلیک و یک شیشه در پنجره ها استفاده کنند یا خیر.

در ماه‌های آینده، لیندا استس و تیمش قرار است آنچه را که «آزمایش خزش» می‌نامند روی پانل‌های اکریلیک انجام دهند. خزش در این حالت تغییر شکل آهسته یک جامد است که در طول زمان تحت تأثیر یک بار ثابت یا تنش مکانیکی رخ می دهد. بدون استثنا، تمام جامدات، اعم از کریستالی و بی شکل، در معرض خزش هستند. پانل های اکریلیک به مدت 270 روز تحت بارهای بسیار زیاد آزمایش می شوند.

پنجره های اکریلیک باید کشتی اوریون را به طور قابل توجهی سبک تر کند و استحکام ساختاری آنها خطر شکستن پنجره ها را به دلیل خراش های تصادفی و سایر آسیب ها از بین می برد. به گفته مهندسان ناسا، به لطف پنل های اکریلیک، آنها قادر خواهند بود وزن کشتی را بیش از 90 کیلوگرم کاهش دهند. کاهش جرم، پرتاب یک کشتی به فضا را بسیار ارزان‌تر می‌کند.

تغییر به پانل های اکریلیک همچنین هزینه ساخت کشتی های کلاس Orion را کاهش می دهد، زیرا اکریلیک بسیار ارزان تر از شیشه است. صرفه جویی در حدود 2 میلیون دلار تنها در پنجره ها در طول ساخت یک فضاپیما امکان پذیر خواهد بود. شاید در آینده پانل های شیشه ای به طور کامل از پنجره ها حذف شوند، اما در حال حاضر این نیاز به آزمایش کامل بیشتری دارد.

داریم پرواز میکنیم؟؟ ?)) پنجره های سفینه فضایی در چه شهری و چگونه ساخته می شوند؟ و بهترین پاسخ را گرفت

پاسخ از Mask Incognito[گورو]
پنجره یک فضاپیما (SV) دو عملکرد اصلی را انجام می دهد. ابتدا باید محدوده و سطح انتقال و انعکاس تابش الکترومغناطیسی مناسب را داشته باشد و از عملکرد یک ابزار نوری یا مشاهده بصری با حداقل اعوجاج و تداخل اطمینان حاصل کند.
ثانیاً، به عنوان بخشی از پوسته فضاپیما، باید ضمن حفظ یکپارچگی خود، از خدمه و تجهیزات در برابر قرار گرفتن در معرض عوامل محافظت کند. فضای بیرونیو جو زمین

با استفاده طولانی مدت از پنجره ها در سفینه فضایی، احتمال آسیب در سطح بیرونی شیشه تحت تأثیر میکروشهاب سنگ ها افزایش می یابد. غبار کیهانیو آشغال ها، دهانه ها، گودها و خراش هایی در اندازه ها و اشکال مختلف ایجاد می شود که نگرانی هایی را در مورد قابلیت اطمینان محصول ایجاد می کند.
راه اندازی یک ایستگاه فضایی مداری بلندمدت نیاز به مطالعه استحکام و دوام طولانی مدت عناصر نوری آسیب دیده در اثر برخورد ریزذرات در طول مدل‌سازی زمینی، تجزیه و تحلیل و نظام‌بندی عیوب مکانیکی در حال ظهور، اثبات علمی و فنی مجاز و حیاتی را ضروری می‌سازد. عیوب، روشی برای بررسی وضعیت پنجره‌ها در مدار ایجاد می‌کند و گزارش‌هایی در مورد عملکرد سوراخ‌های دارای نقص ارائه می‌کند.
کابین اولین فضاپیما بسیار جادارتر از کابین خلبانان معمولی در هواپیما است. دستگاه دارای سه عدد می باشد
دریچه با شیشه مقاوم در برابر حرارت و دو دریچه با باز شدن سریع.

کابین فضاپیمای وستوک دارای سه پنجره (نمای جلو و جانبی) بود، در حالی که کابین فضاپیمای مرکوری تنها به یک پنجره (در جلوی فضانورد) مجهز بود.
پنجره سفینه فضایی 7K. عکس 1966
در کارخانه Avtosteklo در Konstantinovka منطقه دونتسکدریچه های ساخته شده آنها در ستون "سایر محصولات" فهرست شدند. همه چیز خیلی مخفی بود. آنها برای طیف گسترده ای از وسایل نقلیه، از جمله شرکت در تجهیز اولین یخ شکن هسته ای "لنین"، شیشه ساختند. اکنون این شرکت Spetstekhsteklo CJSC نامیده می شود ، یک لعاب چند لایه جدید ایجاد کرده است ، تولید شیشه های هوانوردی ، شیشه های چند لایه با ضخامت 6.5-70 میلی متر ، زره پوش (درجه II - IV) را راه اندازی کرده است.
نوآوری در تولید شیشه های ویژه - بزرگترین یاقوت کبود جهان در اوکراین رشد کرد. روند ظهور این سنگ شگفت انگیز تنها 10 روز طول کشید - از 20 ژوئیه تا 30 جولای. در چنین مدت زمان کوتاهی، این سنگ به ابعادی باورنکردنی رسید: 80 در 35 در 5 سانتی متر و وزن 45 کیلوگرم. از یاقوت کبود با این اندازه و شکل می توان پنجره های مقاوم در برابر آب و هوا برای سفینه های فضایی ساخت.
منبع:

پاسخ از 2 پاسخ[گورو]

سلام! در اینجا گزیده ای از موضوعات با پاسخ به سؤال شما آمده است: آیا ما پرواز می کنیم؟ ?)) پنجره های سفینه فضایی در چه شهری و چگونه ساخته می شوند؟

پاسخ از الکسی کوزنتسوف[گورو]
من با اطمینان می دانم که سوراخ های ترشکووا در یک شهر کوچک در منطقه نووگورود - مالایا ویشرا، در یک کارخانه شیشه سازی محلی ساخته شده است. کارخانه تعطیل است، اما جانبازان قدردانی شخصی والیا را به یاد می آورند.

پاسخ از مارینا[گورو]
در کارخانه شیشه کوارتز Gus-Khrustalnensky.
این گیاه واقعا منحصر به فرد است. این تنها در روسیه است که دارای تکنولوژی و تجهیزات برای تولید محصولات کوارتز بسیار خالص است. بدون شیشه آن، نصب لیزر قدرت کار نخواهد کرد، حتی یک فضاپیما وارد مدار نخواهد شد. به علاوه شیشه مقاوم در برابر اشعه برای نیروگاه های هسته ایبه ویژه خالص - برای صنایع شیمیایی، بسترهای کوارتز برای نمایشگرهای کامپیوتری روی کریستال های مایع، فیبر نوری، شیشه برای دستگاه های دید در شب، پیزوکوارتز کریستالی برای ارتباطات موبایل و فضایی و موارد دیگر. در زمان اتحاد جماهیر شوروی، این کارخانه متعلق به صنعت مصالح ساختمانی بود، این کارخانه تقریباً به طور کامل برای صنایع دفاعی کار می کرد.
در اینجا دو تخصص اصلی وجود دارد. اولاً تولید کوارتز کریستالی که کارگاه شماره 5 در آن تخصص دارد، همان کاری که تجهیزات گران قیمت ژاپنی در آن نصب شده است. و این اول از همه پیزوکوارتز است که از آن تشدید کننده ها برای صنعت رادیو الکترونیک ساخته می شود. قیمت آن از 50 تا 150 دلار در هر کیلوگرم متغیر است. و ظرفیت بالقوه کارگاه تولید حدود 240 تن از این کریستال ها در سال می باشد. و این 2.5 - 3 میلیون دلار سود است. .
جهت دوم کوارتز ذوب شده است که از آن پنجره های مشابه برای ایستگاه های فضایی، بسترهای نمایشگرهای کریستال مایع، به ویژه شیشه خالص برای صنایع شیمیایی، فیبرهای نوری و غیره ساخته می شود.
موسسه تحقیقات شیشه فنی، تنها سازنده پنجره های سفینه های فضایی، هواپیماهای نیروی هوایی و زیردریایی ها در کشور در آستانه فروپاشی قرار دارد.
که در فضای بیرونیدر دماهای شدید، هر شیشه ای در پنجره های کشتی می سوزد، و با افزایش ضخامت آن، دید مشکل می شود، زیرا شفافیت به طور قابل توجهی کاهش می یابد. یک پوشش نانومواد معدنی در قسمت بیرونی پنجره بدون تغییر خواص نوری خود شیشه اعمال شد. پوسته بیرونی بوران نیز با ترکیبات سرامیکی مقاوم در برابر حرارت بر پایه نانوپودر پوشانده شد.
در کارخانه در سامارا.
ایجاد پنجره برای سفینه فضایی
سوراخ هایی با شیشه محافظ که پرتوهای کیهانی را منتقل نمی کند. همچنین فیلترهای قابل تعویضی وجود دارد که در برابر نور مستقیم خورشید محافظت می کند و مکانیزم سایه زنی در صورت تابش بیش از حد یا درجه حرارت بالا وجود دارد.
در بیشتر موارد، GOI طراحی را توسعه داد، نمونه اولیه هر لنز جدید را تولید و آزمایش کرد و پس از آن فناوری اثبات شده در شرکت‌های صنعتی معرفی شد. لازم به ذکر است که در مواردی که توسعه دهندگان لنز شیشه ای با پارامترهای لازم برای دستیابی به ویژگی های فنی یا عملیاتی بالاتر نداشتند، چنین شیشه ای به طور ویژه در شعبه شماره 1 GOI (NITIOM) و فناوری های ذوب مربوطه توسعه یافته است. نیز معرفی شدند. این آثار توسط آکادمیسین G. T. Petrovsky، دانشمند برجسته و بنیانگذار علوم نوری، از جمله فضا، علم مواد، رهبری شد. به ویژه ذکر کنیم که تحت رهبری او، تحقیقات و آزمایش‌هایی نیز بر روی رشد کریستال‌های نوری خالص با تعداد کم جابجایی در شرایط فضایی انجام شد.

وقتی به یک فضاپیما نگاه می کنید، معمولاً چشمان فرد گشاد می شود. بر خلاف هواپیما یا زیردریایی با خطوط بسیار شیک، بلوک‌های مختلف، عناصر ساختاری، خطوط لوله، کابل‌ها از بیرون بیرون زده‌اند... اما جزئیاتی نیز در هواپیما وجود دارد که در نگاه اول برای هر کسی واضح است. به عنوان مثال در اینجا سوراخ ها هستند. درست مثل هواپیما یا هواپیمای دریایی! در واقع این خیلی دور از واقعیت است...

از همان ابتدای پروازهای فضایی، سؤال این بود: "چه چیزی در دریا وجود دارد - دیدن آن بسیار خوب است!" البته، ملاحظات خاصی در این زمینه وجود داشت - ستاره شناسان و پیشگامان فضانوردی تلاش کردند، نه به ذکر نویسندگان علمی تخیلی. در رمان ژول ورن از زمین تا ماه، شخصیت ها به سمت سفر به ماهدر یک پوسته مجهز به پنجره های شیشه ای با کرکره. شخصیت های تسیولکوفسکی و ولز از پنجره های بزرگ به کیهان نگاه می کنند.

وقتی نوبت به تمرین می رسید، کلمه ساده "پنجره" به نظر توسعه دهندگان می رسید فناوری فضاییغیر قابل قبول بنابراین، چیزی که فضانوردان می توانند از طریق فضاپیما به بیرون نگاه کنند، لعاب های خاص و کمتر "به صورت تشریفاتی" - سوراخ ها نامیده می شود. علاوه بر این، خود دریچه برای افراد یک سوراخ بصری است و برای برخی تجهیزات یک سوراخ نوری است.

پنجره ها هم عنصر ساختاری پوسته فضاپیما هستند و هم یک دستگاه نوری. از یک طرف، آنها در خدمت محافظت از ابزار و خدمه واقع در داخل محفظه از تأثیر محیط خارجی هستند، از سوی دیگر، آنها باید توانایی کار با تجهیزات نوری مختلف و مشاهده بصری را فراهم کنند. نه تنها رصد، با این حال - هنگامی که در هر دو طرف اقیانوس در حال کشیدن تجهیزات برای "جنگ ستارگان" بودند، آنها جمع شدند و از طریق پنجره کشتی های جنگی هدف قرار گرفتند.

آمریکایی ها و به طور کلی دانشمندان موشکی انگلیسی زبان با اصطلاح "پرتو" گیج شده اند. دوباره می پرسند: این پنجره ها هستند یا چی؟ که در زبان انگلیسیهمه چیز ساده است - هم در خانه و هم در شاتل - پنجره، و هیچ مشکلی وجود ندارد. اما ملوانان انگلیسی می گویند روزنه. بنابراین سازندگان پنجره فضایی روسیه احتمالاً از نظر روحی به کشتی‌سازان خارج از کشور نزدیک‌تر هستند.

دو نوع پنجره را می توان در فضاپیمای رصدی یافت.

نوع اول تجهیزات فیلمبرداری واقع در محفظه تحت فشار (عدسی، قسمت کاست، گیرنده های تصویر و سایر عناصر عملکردی) را به طور کامل از محیط خارجی "متخاصم" جدا می کند. فضاپیماهای نوع زنیت بر اساس این طرح ساخته می شوند.

نوع دوم سوراخ ورودی قسمت کاست، گیرنده های تصویر و سایر عناصر را از محیط خارجی جدا می کند، در حالی که لنز در یک محفظه بدون مهر و موم، یعنی در خلاء قرار دارد. این طرح در فضاپیماهای نوع Yantar استفاده می شود. با چنین طرحی، الزامات مربوط به خواص نوری روشنگر به ویژه سخت تر می شود، زیرا روشن کننده اکنون بخشی جدایی ناپذیرسیستم نوری تجهیزات فیلمبرداری، و نه یک "پنجره به فضا".

اعتقاد بر این بود که فضانورد می تواند فضاپیما را بر اساس آنچه می بیند کنترل کند. تا حدودی این امر محقق شد. "نگاه به جلو" در حین لنگر انداختن و هنگام فرود روی ماه بسیار مهم است - در آنجا فضانوردان آمریکایی بیش از یک بار از کنترل های دستی در هنگام فرود استفاده کردند.

برای بیشتر فضانوردان، ایده روانشناختی بالا و پایین بسته به محیط اطراف شکل می‌گیرد و سوراخ‌ها نیز می‌توانند به این امر کمک کنند. در نهایت، روزنه ها، مانند پنجره های روی زمین، برای روشن کردن محفظه ها هنگام پرواز بر فراز سمت روشن زمین، ماه یا سیارات دور کار می کنند.

مانند هر دستگاه نوری، پنجره کشتی دارای فاصله کانونی (از نیم کیلومتر تا پنجاه) و بسیاری از پارامترهای نوری خاص دیگر است.

هنگام ایجاد اولین سفینه های فضایی در کشور ما، توسعه دریچه ها به آنها سپرده شد پژوهشکده شیشه هوانوردی وزارت صنعت هوانوردی(حالا این OJSC "موسسه تحقیقات شیشه فنی"). آنها همچنین در ایجاد "پنجره هایی به کیهان" شرکت کردند. موسسه نوری دولتی به نام. S.I. واویلووا, پژوهشکده صنعت لاستیک, کارخانه مکانیکی کراسنوگورسکو تعدادی شرکت و سازمان دیگر. سهم بزرگمنطقه مسکو به ذوب برندهای مختلف شیشه، تولید سوراخ‌ها و لنزهای منحصر به فرد فوکوس بلند با دیافراگم‌های بزرگ کمک کرد. کارخانه شیشه نوری لیتکارینو.

معلوم شد که کار بسیار دشوار است. در یک زمان، تسلط بر تولید چراغ قوه هواپیما زمان زیادی طول کشید و دشوار بود - شیشه به سرعت شفافیت خود را از دست داد و با ترک پوشانده شد. علاوه بر تضمین شفافیت، جنگ میهنیتوسعه شیشه زرهی را مجبور کرد؛ پس از جنگ، افزایش سرعت هواپیماهای جت نه تنها به افزایش نیاز به استحکام، بلکه به نیاز به حفظ خواص لعاب در هنگام گرمایش آیرودینامیکی منجر شد. برای پروژه های فضایی، شیشه ای که برای سایبان ها و پنجره های هواپیما استفاده می شد مناسب نبود - دما و بار یکسان نبود.

اولین پنجره های فضایی در کشور ما بر اساس قطعنامه کمیته مرکزی CPSU و شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی به شماره 569-264 در 22 مه 1959 ایجاد شد که مقدمات آغاز پروازهای سرنشین دار را فراهم کرد. . هم در اتحاد جماهیر شوروی و هم در ایالات متحده، اولین سوراخ ها گرد بودند - محاسبه و ساخت آنها آسان تر بود. علاوه بر این، کشتی های داخلی، به عنوان یک قاعده، می توانند بدون دخالت انسان کنترل شوند، و بر این اساس، نیازی به یک نمای کلی شبیه هواپیما وجود نداشت. وستوک گاگارین دو پنجره داشت. یکی در دریچه ورودی وسیله نقلیه فرود، درست بالای سر فضانورد قرار داشت، دیگری در قسمت پایین پای او در بدنه وسیله نقلیه فرود قرار داشت.

به یاد آوردن نام توسعه دهندگان اصلی اولین ویندوز در موسسه تحقیقات شیشه هوانوردی - S.M. برخوفسکیخ، وی.آی. الکساندروف، اچ. سربریانیکووا، یو.آی. نچایف، L.A. کلاشنیکوا، F.T. وروبیوف، E.F. پستولسکایا، L.V. کینگ، V.P. کولگانکوف، E.I. تسوتکوف، اس.و. ولچانوف، V.I. کراسین، E.G. Loginova و دیگران.

به دلایل زیادی، همکاران آمریکایی ما در هنگام ایجاد اولین فضاپیمای خود با یک "کمبود جرم" جدی مواجه شدند. بنابراین ، آنها به سادگی قادر به پرداخت سطحی از اتوماسیون در کنترل کشتی مشابه شوروی نبودند ، حتی با در نظر گرفتن الکترونیک سبک تر ، و بسیاری از عملکردها برای کنترل کشتی محدود به خلبانان آزمایشی با تجربه بود که برای اولین سپاه فضانوردان انتخاب شده بودند. در همان زمان، در نسخه اصلی اولین فضاپیمای آمریکایی "مرکوری" (آنی که در مورد آن گفتند که فضانورد وارد آن نمی شود، اما آن را روی خودش قرار می دهد) پنجره خلبان اصلاً ارائه نشده بود - حتی 10 کیلوگرم جرم اضافی مورد نیاز در هیچ کجا یافت نشد.

پنجره تنها به درخواست فوری خود فضانوردان پس از اولین پرواز شپرد ظاهر شد. یک پنجره واقعی و تمام عیار "خلبان" فقط در Gemini - در دریچه فرود خدمه ظاهر شد. اما نه گرد، بلکه به شکل ذوزنقه ای پیچیده ساخته شده بود، زیرا برای کنترل دستی کامل هنگام اتصال، خلبان به دید رو به جلو نیاز داشت. اتفاقاً در سایوز یک پریسکوپ بر روی پنجره ماژول فرود برای این منظور نصب شده است. آمریکایی‌ها سوراخ‌هایی را توسط Corning توسعه دادند، در حالی که بخش JDSU مسئول پوشش‌های شیشه بود.

در ماژول فرمان آپولو قمری، یکی از پنج پنجره نیز روی دریچه قرار داشت. دو مورد دیگر، حصول اطمینان از نزدیکی هنگام اتصال به ماژول قمری، به جلو نگاه کرد و دو "جانبی" دیگر به یکی اجازه داد تا عمود بر محور طولی کشتی نگاه کند. در سایوز معمولاً سه پنجره در ماژول فرود و حداکثر پنج پنجره در قسمت خدمات وجود داشت. بیشتر پنجره ها روی ایستگاه های مداری قرار دارند - تا چندین ده، اشکال مختلفو اندازه ها

یک مرحله مهم در "ساخت پنجره" ایجاد لعاب برای هواپیماهای فضایی - شاتل فضایی و بوران بود. شاتل ها مانند یک هواپیما فرود می آیند، به این معنی که خلبان باید فراهم کند بررسی خوباز کابین بنابراین، توسعه دهندگان آمریکایی و داخلی شش پنجره بزرگ با شکل پیچیده ارائه کردند. به علاوه یک جفت در سقف کابین - این برای اطمینان از اتصال است. به علاوه پنجره‌هایی در عقب کابین برای عملیات بارگیری وجود دارد. و در نهایت، در امتداد روزنه روی دریچه ورودی.

در طی مراحل دینامیکی پرواز، شیشه های جلوی شاتل یا بوران تحت بارهای کاملا متفاوتی قرار می گیرند، متفاوت از بارهایی که شیشه های وسایل نقلیه معمولی فرود در معرض آن قرار می گیرند. بنابراین، محاسبه قدرت در اینجا متفاوت است. و هنگامی که شاتل در حال حاضر در مدار است، پنجره های "بیش از حد" وجود دارد - کابین بیش از حد گرم می شود و خدمه "نور ماوراء بنفش" اضافی دریافت می کنند. بنابراین، در طول پرواز مداری، برخی از پنجره‌های کابین شاتل با کرکره‌های کولار بسته می‌شوند. اما Buran دارای یک لایه فتوکرومیک در داخل پنجره ها بود که در معرض اشعه ماوراء بنفش تیره می شد و اجازه نمی داد "اضافی" وارد کابین شود.

شیشه ای با اندازه های مختلف برای پنجره ها استفاده می شود - از 80 میلی متر تا تقریبا نیم متر (490 میلی متر) و اخیراً یک "شیشه" هشتصد میلی متری در مدار ظاهر شد. حفاظت خارجی از "پنجره های فضایی" بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت، اما برای محافظت از اعضای خدمه در برابر اثرات مضر تشعشعات نزدیک به فرابنفش، پوشش های تقسیم کننده پرتوهای ویژه بر روی پنجره های پنجره هایی که با دستگاه های نصب شده غیر ثابت کار می کنند، اعمال می شود.

در آپولو و شاتل فضایی، «پنجره‌ها» نیز عمدتاً سه شیشه‌ای هستند، اما آمریکایی‌ها مرکوری، «نخستین پرستو» خود را با یک سوراخ چهار شیشه‌ای مجهز کردند.

شیشه فضاپیمای آمریکایی آپولو دارای سطوح جانبی گرد بود و یک مهر و موم لاستیکی روی آنها کشیده شده بود، مانند لاستیک روی رینگ ماشین.

شیشه فلزی نیست، به طور متفاوتی تجزیه می شود. در اینجا هیچ فرورفتگی وجود نخواهد داشت - یک ترک ظاهر می شود. استحکام شیشه عمدتاً به وضعیت سطح آن بستگی دارد. بنابراین، با از بین بردن عیوب سطحی - ریزترک، شکاف، خراش، تقویت می شود. برای انجام این کار، شیشه حکاکی و تمپر می شود. با این حال، شیشه های مورد استفاده در ابزارهای نوری به این روش درمان نمی شوند. سطح آنها با به اصطلاح آسیاب عمیق سخت می شود. با آغاز دهه 70، شیشه بیرونی پنجره های نوری تقویت شد تبادل یونیکه باعث افزایش مقاومت سایشی آنها می شد.

برای بهبود انتقال نور، شیشه با یک پوشش ضد انعکاس چند لایه پوشانده شده است. ممکن است حاوی اکسید قلع یا ایندیم باشند. چنین پوشش هایی انتقال نور را 10 تا 12 درصد افزایش می دهند و با استفاده از کندوپاش کاتد واکنشی اعمال می شوند. علاوه بر این، اکسید ایندیم نوترون ها را به خوبی جذب می کند، که برای مثال در طی یک پرواز بین سیاره ای سرنشین دار مفید است. ایندیوم به طور کلی «سنگ فیلسوف» صنعت شیشه و نه تنها شیشه است. آینه های با پوشش ایندیوم بیشتر طیف را به طور مساوی منعکس می کنند. در واحدهای مالش، ایندیم به طور قابل توجهی مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد.

در طول پرواز، پنجره ها نیز می توانند از بیرون کثیف شوند. پس از شروع پروازهای تحت برنامه Gemini، فضانوردان متوجه شدند که بخارهای ناشی از پوشش محافظ حرارتی روی شیشه نشسته است. فضاپیماها در حال پرواز معمولاً جوی به اصطلاح همراه دارند. چیزی از محفظه های تحت فشار نشت می کند، ذرات ریز عایق حرارتی صفحه نمایش خلاء در کنار کشتی "آویزان" هستند و محصولات احتراق اجزای سوخت در حین کار موتورهای کنترل وضعیت وجود دارد... به طور کلی، بیش از زباله و خاک به اندازه ای است که نه تنها نمای "فاسد" می شود، بلکه، برای مثال، عملکرد تجهیزات عکاسی روی برد را نیز مختل می کند.

توسعه دهندگان ایستگاه های فضایی بین سیاره ای از NPO im. S.A. لاووچکیناآنها می گویند که در طول پرواز فضاپیما به یکی از دنباله دارها، دو "سر" - هسته - در ترکیب آن کشف شد. این مهم تلقی می شد کشف علمی. سپس معلوم شد که "سر" دوم در نتیجه مه شدن دریچه ظاهر شد که منجر به اثر یک منشور نوری شد.

هنگام قرار گرفتن در معرض تابش یونیزان از تشعشعات کیهانی و تشعشعات کیهانی، از جمله در نتیجه شعله های خورشیدی، پنجره های پنجره ها نباید انتقال نور را تغییر دهند.

برهمکنش تابش الکترومغناطیسی خورشید و پرتوهای کیهانی با شیشه به طور کلی یک پدیده پیچیده است. جذب تابش توسط شیشه می تواند منجر به تشکیل به اصطلاح "مراکز رنگ" شود، یعنی کاهش انتقال اولیه نور، و همچنین باعث درخشندگی شود، زیرا بخشی از انرژی جذب شده می تواند بلافاصله به شکل نور آزاد شود. کوانت

درخشندگی شیشه یک پس زمینه اضافی ایجاد می کند که کنتراست تصویر را کاهش می دهد، نسبت نویز به سیگنال را افزایش می دهد و می تواند عملکرد عادی تجهیزات را غیرممکن کند. بنابراین شیشه های مورد استفاده در پنجره های نوری باید در کنار مقاومت تابشی- نوری بالا، سطح پایینلومینسانس بزرگی شدت درخشندگی برای شیشه های نوری که تحت تأثیر تشعشع کار می کنند کمتر از مقاومت رنگ مهم نیست.

از جمله عوامل پرواز فضایییکی از خطرناک ترین ضربه ها برای پنجره ها، برخورد ریز شهابی است. این منجر به کاهش سریع استحکام شیشه می شود. ویژگی های نوری آن نیز بدتر می شود.

پس از سال اول پرواز، دهانه ها و خراش هایی به اندازه یک و نیم میلی متر در سطوح خارجی ایستگاه های مداری طولانی مدت مشاهده می شود. در حالی که بیشتر سطح را می توان در برابر ذرات شهاب سنگی و ساخته دست بشر محافظت کرد، پنجره ها را نمی توان به این روش محافظت کرد.

تا حدی، هودهای لنز، که گاهی اوقات روی پنجره‌هایی نصب می‌شوند که مثلاً دوربین‌های داخل هواپیما از طریق آن‌ها کار می‌کنند، کمک می‌کنند. در اولین آمریکایی ایستگاه مداری Skylab فرض می‌کرد که پنجره‌ها تا حدی توسط عناصر ساختاری محافظت می‌شوند. اما، البته، رادیکال ترین و مطمئن ترین راه حل، پوشاندن پنجره های "مدار" از بیرون با پوشش های قابل کنترل است. این راه حل به ویژه در ایستگاه مداری سالیوت-7 شوروی نسل دوم اعمال شد.

بیشتر و بیشتر "زباله" در مدار وجود دارد. در یکی از پروازهای شاتل، چیزی که به وضوح توسط انسان ساخته شده بود، گودال چاله ای نسبتاً قابل توجهی را روی یکی از پنجره ها ایجاد کرد. شیشه زنده ماند، اما چه کسی می‌داند دفعه بعد ممکن است چه اتفاقی بیفتد؟... اتفاقاً این یکی از دلایل نگرانی جدی «جامعه فضایی» در مورد مشکلات زباله‌های فضایی است. در کشور ما مشکلات تاثیر ریزشهاب‌سنگ بر عناصر ساختاری فضاپیما، از جمله در دریچه ها، به طور فعال درگیر است، به ویژه، استاد دانشگاه هوافضای دولتی سامارا L.G. لوکاشف.

شیشه های وسایل نقلیه فرود در شرایط سخت تری نیز کار می کنند. هنگامی که به جو فرود می آیند، خود را در ابری از پلاسمای با دمای بالا می بینند. علاوه بر فشار از داخل محفظه، فشار خارجی در هنگام فرود روی پنجره وارد می شود. و سپس فرود می آید - اغلب روی برف، گاهی اوقات در آب. در همان زمان، شیشه به شدت سرد می شود. بنابراین، در اینجا به مسائل قدرت توجه ویژه ای می شود.

"سادگی دریچه–این یک پدیده آشکار است. برخی از بینایی شناسان می گویند که ایجاد یک روزنه صاف–این کار پیچیده تر از ساخت یک عدسی کروی است، زیرا ساخت مکانیزم "بی نهایت دقیق" بسیار دشوارتر از مکانیزمی با شعاع محدود، یعنی یک سطح کروی است. و با این حال، هرگز هیچ مشکلی با پنجره ها وجود نداشته است.- این احتمالاً بهترین ارزیابی برای مونتاژ فضاپیما است، به خصوص اگر از دهان باشد گئورگی فومین، در گذشته نه چندان دور - معاون اول طراح کل مرکز تحقیقات علمی و طراحی دولتی "TsSKB - Progress".

چندی پیش - در 8 فوریه 2010، پس از پرواز شاتل STS-130 - یک گنبد رصدی در ایستگاه فضایی بین المللی ظاهر شد که شامل چندین پنجره بزرگ چهار گوش و یک پنجره گرد هشتصد میلی متری بود.

ماژول Cupola برای مشاهدات زمین و کار با یک دستکاری طراحی شده است. این توسط شرکت اروپایی Thales Alenia Space توسعه یافته و توسط مهندسان مکانیک ایتالیایی در تورین ساخته شده است.

بنابراین، امروزه اروپایی ها رکورد دارند - چنین پنجره های بزرگ هرگز در ایالات متحده و روسیه در مدار قرار نگرفته اند. توسعه دهندگان مختلف "هتل های فضایی" آینده نیز در مورد پنجره های بزرگ صحبت می کنند و بر اهمیت ویژه آنها برای گردشگران فضایی آینده اصرار می ورزند. بنابراین "ساخت پنجره" آینده بزرگی دارد و پنجره ها همچنان یکی از عناصر کلیدی فضاپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین هستند.

"گنبد"–واقعا چیزهای باحالی وقتی از یک دریچه به زمین نگاه می کنید، مانند نگاه کردن از درون یک آغوش است. و در "گنبد" یک نمای 360 درجه وجود دارد، شما می توانید همه چیز را ببینید! زمین از اینجا شبیه نقشه است، بله، بیشتر از همه شبیه است نقشه جغرافیایی. می توانی ببینی که چگونه خورشید می رود، چگونه طلوع می کند، چگونه شب نزدیک می شود... تو به این همه زیبایی با نوعی یخ زدگی در درون نگاه می کنی.»

از دفتر خاطرات کیهان نورد ماکسیم سورایف.