Miből vannak az Orion űrszonda ablakai? NASA dobozok Milyen alakú az ablak egy űrhajóban

RETESZ, FARAGOTT ABLAKOK, REDŐNYÖK, KERETEK

A lőrés fő része természetesen üveg. „Térre” nem közönséges üveget, hanem kvarcot használnak. A „Vostok” korszakban a választék nem volt különösebben nagy - csak az SK és KV márkák voltak elérhetők (utóbbi nem más, mint olvasztott kvarc). Később sok más típusú üveget készítettek és teszteltek (KV10S, K-108). Még az SO-120-as plexit is megpróbálták használni az űrben. Az amerikaiak ismerik a Vycor márkájú hő- és ütésálló üvegeket.

Az ablakokhoz különböző méretű üvegeket használnak - 80 mm-től majdnem fél méterig (490 mm), és a közelmúltban egy nyolcszáz milliméteres „üveg” jelent meg a pályán. Az „űrablakok” külső védelméről később lesz szó, de a legénység tagjainak védelme érdekében káros hatások A közeli ultraibolya sugárzás elleni védelem érdekében a nem helyhez kötött eszközökkel működő ablakok ablakait speciális sugárosztó bevonatokkal látják el.

A lőrés nem csak üveg. A tartós és funkcionális kialakítás érdekében több poharat helyeznek egy alumínium- vagy titánötvözetből készült tartóba. Még lítiumot is használtak a Shuttle ablakaihoz.

A megkívánt megbízhatósági szint biztosítása érdekében kezdetben több pohár is készült a lőrésben. Ha valami történik, az egyik pohár eltörik, a többi pedig megmarad, légmentesen zárva a hajót. A Szojuz és a Vostok belföldi ablakai három-három üveggel rendelkeztek (a Szojuznak egy dupla üvegezésű ablaka van, de azt periszkóp fedi a repülés nagy részében).

Az Apollo- és Space Shuttle-en az „ablakok” is többnyire háromüvegesek, de az amerikaiak négyüveges lőrésszel látták el a Mercuryt, „első fecskéjüket”.

A szovjetekkel ellentétben az Apollo parancsnoki modul amerikai lőrése nem egyetlen szerelvény volt. Az egyik üveg a teherhordó hővédő felület héjának részeként működött, a másik kettő (lényegében egy kétüveges lőrés) pedig már a nyomás alatti kör része volt. Ennek eredményeként az ilyen lőrések inkább vizuálisak voltak, mint optikaiak. Valójában, tekintettel a pilóták kulcsszerepére az Apollo irányításában, ez a döntés meglehetősen logikusnak tűnt.

Az Apollo holdkabinjában maga mindhárom ablak együveges volt, de kívülről külső üveg fedte, ami nem volt része a túlnyomásos körnek, belülről pedig belső biztonsági plexi. Ezt követően több együveges ablakot szereltek fel az orbitális állomásokra, ahol a terhelés még mindig kisebb, mint az űrhajóké. És néhány űrrepülőgépen, például a „Mars” szovjet bolygóközi állomásokon a 70-es évek elején több ablakot (kettős üvegkompozíciót) kombináltak egy keretben.

Amikor egy űrszonda keringő pályán áll, a felületén a hőmérséklet-különbség néhány száz fok is lehet. Az üveg és a fém tágulási együtthatója természetesen eltérő. Tehát tömítések kerülnek az üveg és a ketrec fémje közé. Nálunk a Gumiipari Tudományos Kutatóintézet foglalkozott velük. A kialakítás vákuumálló gumit használ. Az ilyen tömítések kifejlesztése nehéz feladat: a gumi polimer, és a kozmikus sugárzás végül „darabokra vágja” a polimer molekulákat, és ennek következtében a „hétköznapi” gumi egyszerűen szétkúszik.

A Buran kabin elülső üvegezése. A Buran lőrés belső és külső része

Közelebbről megvizsgálva kiderül, hogy a hazai és az amerikai „ablakok” kialakítása jelentősen eltér egymástól. Szinte minden hazai kivitelű üveg henger alakú (természetesen, kivéve a szárnyas mesterségek, például a „Buran” vagy a „spirál” üvegezését). Ennek megfelelően a hengernek van egy oldalfelülete, amelyet speciálisan kezelni kell a tükröződés minimalizálása érdekében. Erre a célra a lőrés belsejében lévő fényvisszaverő felületeket speciális zománc borítja, a kamrák oldalfalait pedig esetenként még félbársony borítja. Az üveg három gumigyűrűvel van lezárva (ahogyan először nevezték - gumi tömítések).

Az üvegnél amerikai hajók"Apollo" oldalfelületek lekerekítettek, és gumitömítést feszítettek rájuk, mint egy gumiabroncsot az autó felnijén.

Repülés közben már nem lehet az ablakon belüli üveget ruhával törölni, ezért semmiféle törmelék nem kerülhet a kamrába (az üvegek közötti térbe). Ezenkívül az üveg nem párásodhat be és nem fagyhat be. Ezért az indítás előtt nem csak az űrhajó tartályait töltik fel, hanem az ablakokat is - a kamrát különösen tiszta száraz nitrogénnel vagy száraz levegővel töltik fel. Magának az üvegnek a „kiürítéséhez” a kamrában a nyomás fele a lezárt rekesz nyomásának. Végül kívánatos, hogy a rekeszfalak belső felülete ne legyen túl meleg vagy túl hideg. Ebből a célból néha belső plexi képernyőt szerelnek fel.

Az Orion többfeladatos szállító űrszondát a NASA és a Lockheed Martin fejlesztette a 2000-es évek közepe óta, és 2014 decemberében már végrehajtotta első pilóta nélküli tesztrepülését. Az Orion segítségével rakományt és űrhajósokat indítanak az űrbe, de ez a hajó nem mindenre képes. A jövőben az Orionnak kell az embereket eljuttatnia a Hold és a Mars felszínére. A hajó létrehozásakor a fejlesztők sok érdekes technológiát és új anyagot használtak, amelyek közül az egyikről szeretnénk ma mesélni. Ahogy az űrhajósok az aszteroidák, a Hold vagy a Mars felé utaznak, lenyűgöző kilátás nyílik az űrre az űrhajó testében lévő kis ablakokon keresztül. A NASA mérnökei arra törekednek, hogy ezeket az ablakokat erősebbé, könnyebbé és olcsóbbá tegyék, mint a korábbi űrhajók. Az ISS és az Space Shuttle esetében az ablakok laminált üvegből készültek. Az Orion esetében először használnak akril műanyagot, ami jelentősen javítja a hajó ablakainak integritását. „Az üvegablak panelek történelmileg a hajó héjának részét képezték, fenntartva a szükséges nyomást a hajó belsejében, és megakadályozva az űrhajósok halálát. Az üvegnek emellett a lehető legjobban meg kell védenie a személyzetet a Föld légkörébe való belépéskor fellépő hatalmas hőmérséklettől. De az üveg fő hátránya a szerkezeti tökéletlensége. Nagy terhelés esetén az üveg szilárdsága idővel csökken. Amikor az űrben repülünk, ez a gyenge pont kegyetlen tréfát űzhet a hajón” – mondja Linda Estes, a NASA ablak-alrendszerek részlegének vezetője. Pontosan azért, mert az üveg nem az ideális anyag lőrésekhez a mérnökök folyamatosan kerestek erre alkalmasabb anyagot. Számos szerkezetileg stabil anyag létezik a világon, de csak néhány elég átlátszó ahhoz, hogy lőréseket készítsen belőle. Az Orion fejlesztésének korai szakaszában a NASA megpróbálta polikarbonátokat használni ablakok anyagaként, de azok nem feleltek meg a képalkotáshoz szükséges optikai követelményeknek. nagy felbontású. Ezt követően a mérnökök áttértek az akril anyagra, amely a legnagyobb átlátszóságot és hatalmas szilárdságot biztosította. Az USA-ban akrilból készítenek hatalmas akváriumokat, amelyek megóvják lakóikat a rájuk potenciálisan veszélyes környezettől, miközben ellenállnak a hatalmas víznyomásnak. Ma az Orion négy, a személyzeti modulba épített ablakkal, valamint a két nyílásban további ablakokkal van felszerelve. Minden lőrés három panelből áll. A belső panel akril, a másik kettő továbbra is üvegből készült. Ebben a formában az Orion már az első tesztrepülése során az űrben volt. Ebben az évben a NASA mérnökeinek el kell dönteniük, hogy használhatnak-e két akrilpanelt és egy üveget az ablakokban. Az elkövetkező hónapokban Linda Estes és csapata a tervek szerint egy úgynevezett „kúszási tesztet” hajt végre az akril paneleken. A kúszás ebben az esetben a szilárd anyag lassú deformációja, amely idővel állandó terhelés vagy mechanikai igénybevétel hatására következik be. Kivétel nélkül mindenki érzékeny a kúszásra. szilárd anyagok– kristályos és amorf is. Az akrilpaneleket 270 napig tesztelik hatalmas terhelés mellett. Az akril ablakoknak lényegesen könnyebbé kell tenniük az Orion hajót, szerkezeti szilárdságuk pedig kiküszöböli annak kockázatát, hogy az ablakok véletlen karcolások és egyéb sérülések miatt betörjenek. A NASA mérnökei szerint az akril paneleknek köszönhetően több mint 90 kilogrammal tudják majd csökkenteni a hajó tömegét. A tömeg csökkentésével sokkal olcsóbb lesz egy hajót az űrbe bocsátani. Az akrilpanelekre való átállás az Orion-osztályú hajók építési költségeit is csökkenti, mivel az akril sokkal olcsóbb, mint az üveg. Csak az ablakokon körülbelül 2 millió dollárt lehet megtakarítani egy űrhajó építése során. Talán a jövőben az üvegtáblákat teljesen kizárják az ablakokból, de ez egyelőre további alapos tesztelést igényel. A hi-news.ru oldalról készült

Első pilóta nélküli tesztrepülése 2014 decemberében. Az Orion segítségével rakományt és űrhajósokat indítanak az űrbe, de ez a hajó nem mindenre képes. A jövőben az Orionnak kell az embereket eljuttatnia a Hold és a Mars felszínére. A hajó létrehozásakor a fejlesztők sok érdekes technológiát és új anyagot használtak, amelyek közül az egyikről szeretnénk ma mesélni.

Ahogy az űrhajósok az aszteroidák, a Hold vagy a Mars felé utaznak, lenyűgöző kilátás nyílik az űrre az űrhajó testében lévő kis ablakokon keresztül. A NASA mérnökei arra törekednek, hogy ezeket az ablakokat erősebbé, könnyebbé és olcsóbbá tegyék, mint a korábbi űrhajók.

Az ISS és az Space Shuttle esetében az ablakok laminált üvegből készültek. Az Orion esetében először használnak akril műanyagot, ami jelentősen javítja a hajó ablakainak integritását.

„Az üvegablak panelek történelmileg a hajó héjának részét képezték, fenntartva a szükséges nyomást a hajó belsejében, és megakadályozva az űrhajósok halálát. Az üvegnek emellett a lehető legjobban meg kell védenie a személyzetet a Föld légkörébe való belépéskor fellépő hatalmas hőmérséklettől. De az üveg fő hátránya a szerkezeti tökéletlensége. Nagy terhelés esetén az üveg szilárdsága idővel csökken. Amikor az űrben repülünk, ez a gyenge pont kegyetlen tréfát űzhet a hajón” – mondja Linda Estes, a NASA ablak-alrendszerek részlegének vezetője.

Éppen azért, mert az üveg nem ideális anyag a lőrésekhez, a mérnökök folyamatosan kerestek erre alkalmasabb anyagot. Számos szerkezetileg stabil anyag létezik a világon, de csak néhány elég átlátszó ahhoz, hogy lőréseket készítsen belőle.

Az Orion fejlesztésének korai szakaszában a NASA megpróbált polikarbonátot használni az ablakok anyagaként, de azok nem feleltek meg a nagy felbontású képek készítéséhez szükséges optikai követelményeknek. Ezt követően a mérnökök áttértek az akril anyagra, amely a legnagyobb átlátszóságot és hatalmas szilárdságot biztosította. Az USA-ban akrilból készítenek hatalmas akváriumokat, amelyek megóvják lakóikat a rájuk potenciálisan veszélyes környezettől, miközben ellenállnak a hatalmas víznyomásnak.

Ma az Orion négy, a személyzeti modulba épített ablakkal, valamint a két nyílásban további ablakokkal van felszerelve. Minden lőrés három panelből áll. A belső panel akril, a másik kettő továbbra is üvegből készült. Ebben a formában az Orion már az első tesztrepülése során az űrben volt. Ebben az évben a NASA mérnökeinek el kell dönteniük, hogy használhatnak-e két akrilpanelt és egy üveget az ablakokban.

Az elkövetkező hónapokban Linda Estes és csapata a tervek szerint egy úgynevezett „kúszási tesztet” hajt végre az akril paneleken. A kúszás ebben az esetben a szilárd anyag lassú deformációja, amely idővel állandó terhelés vagy mechanikai igénybevétel hatására következik be. Kivétel nélkül minden szilárd anyag, mind a kristályos, mind az amorf, kúszásnak van kitéve. Az akrilpaneleket 270 napig tesztelik hatalmas terhelés mellett.

Az akril ablakoknak lényegesen könnyebbé kell tenniük az Orion hajót, szerkezeti szilárdságuk pedig kiküszöböli annak kockázatát, hogy az ablakok véletlen karcolások és egyéb sérülések miatt betörjenek. A NASA mérnökei szerint az akril paneleknek köszönhetően több mint 90 kilogrammal tudják majd csökkenteni a hajó tömegét. A tömeg csökkentésével sokkal olcsóbb lesz egy hajót az űrbe bocsátani.

Az akrilpanelekre való átállás az Orion-osztályú hajók építési költségeit is csökkenti, mivel az akril sokkal olcsóbb, mint az üveg. Csak az ablakokon körülbelül 2 millió dollárt lehet megtakarítani egy űrhajó építése során. Talán a jövőben az üvegtáblákat teljesen kizárják az ablakokból, de ez egyelőre további alapos tesztelést igényel.

REPÜLÜNK?? ?)) Melyik városban és hogyan készülnek az űrhajók ablakai? és megkapta a legjobb választ

Maszk válasza Incognito[guru]
Az űrhajó (SV) ablaka két fő funkciót lát el. Először is, rendelkeznie kell az elektromágneses sugárzás átvitelének és visszaverésének megfelelő tartománnyal és szinttel, biztosítva az optikai műszer működését vagy a vizuális megfigyelést minimális torzítás és interferencia mellett.
Másodszor, mivel az űrhajó héjának része, sértetlenségének megőrzése mellett védelmet kell nyújtania a személyzet és a berendezések számára a tényezőknek való kitettséggel szemben. világűrés a föld légkörét.

Az űrhajó fedélzetén lévő ablakok hosszan tartó használata esetén a mikrometeoritok hatására megnő a sérülés valószínűsége az üveg külső felületén, kozmikus porés különböző méretű és formájú törmelékek, kráterek, hasadékok, karcolások keletkeznek, ami aggályokat vet fel a termék megbízhatóságával kapcsolatban.
A hosszú távú orbitális ISS elindítása szükségessé tette a mikrorészecskék becsapódása által károsodott optikai elemek hosszú távú szilárdságának és tartósságának tanulmányozását a földi modellezés során, a felmerülő mechanikai hibák elemzését és rendszerezését, a megengedett és kritikus tudományos és műszaki megalapozást. hibákat, módszertant dolgozzon ki a pályán lévő ablakok állapotának vizsgálatára, és jelentéseket készítsen a hibás működőképességi lőnyílásokról.
Az első űrhajó kabinja sokkal tágasabb, mint egy tipikus repülőgép pilótakabinja. A készülék három darab
lőrés hőálló üveggel és két gyorsan nyíló ajtóval.

A Vostok űrszonda kabinja három ablakkal (előre- és oldalnézet), míg a Mercury űrszonda kabinja csak eggyel (az űrhajós előtt) volt felszerelve.
űrhajó ablaka 7K. Fotó 1966
Az Avtosteklo üzemben Konsztantyinovkában Donyeck régió lőréseket készített. Az „egyéb termékek” oszlopban szerepeltek. Minden nagyon titkos volt. Sokféle járműhöz készítettek üveget, többek között részt vettek az első atommeghajtású „Lenin” jégtörő felszerelésében. Most ezt a vállalkozást Spetstekhsteklo CJSC-nek hívják, új többrétegű üvegezést fejlesztett ki, elindította a repülésüveg, edzett, többrétegű, 6,5-70 mm vastagságú, páncélozott (II-IV fok) üveg gyártását.
Innováció a speciális üveggyártásban – a világ legnagyobb zafírját Ukrajnában termesztették. Ennek a csodálatos kőnek a megjelenése mindössze 10 napig tartott - július 20-tól július 30-ig. Ilyen rövid idő alatt a kő egyszerűen hihetetlen méreteket ért el: 80 x 35 x 5 cm, súlya pedig 45 kilogramm. Ilyen méretű és formájú zafírokból lehet majd időjárásálló ablakokat készíteni űrhajók számára.
Forrás:

Válasz tőle 2 válasz[guru]

Helló! Íme egy válogatás a témakörökből válaszokkal a kérdésedre: REPÜLÜNK?? ?)) Melyik városban és hogyan készülnek az űrhajók ablakai?

Válasz tőle Alekszej Kuznyecov[guru]
Biztosan tudom, hogy a Tereshkova lőréseit a Novgorod régió egyik kisvárosában - Malaya Visherában, egy helyi üveggyárban készítették. Az üzem bezárt, de a veteránok emlékeznek Valya személyes hálájára.

Válasz tőle jachtkikötő[guru]
A Gus-Khrustalnensky kvarcüveg üzemben.
A növény valóban egyedülálló. Oroszországban az egyetlen, amely rendelkezik a nagy tisztaságú kvarctermékek gyártásához szükséges technológiával és berendezéssel. Üvege nélkül nem fog működni az erőlézeres installáció, egyetlen űrhajó sem áll pályára. Plusz sugárzásálló üveghez atomerőművek, különösen tiszta - a vegyipar számára, kvarc hordozók folyadékkristályos számítógépes kijelzőkhöz, optikai szál, üveg éjjellátó készülékekhez, kristályos piezokvarc mobil- és űrkommunikációhoz és még sok más. A Szovjetunió idején az építőanyag-iparhoz tartozott, az üzem szinte teljes egészében a védelmi iparnak dolgozott.
Itt két fő szakterület van. Először is a kristályos kvarc gyártása, amelyre az 5. számú műhely specializálódott, ugyanabban a műhelyben, ahol drága japán berendezéseket telepítenek. Ez pedig mindenekelőtt piezokvarc, amelyből rezonátorokat készítenek a rádióelektronikai ipar számára. Az ára kilogrammonként 50-150 dollár között mozog. A műhely potenciális kapacitása pedig körülbelül 240 tonna ilyen kristály előállítása évente. Ez pedig 2,5-3 millió dollár nyereség. .
A második irány az olvasztott kvarc, amelyből ugyanazok az ablakok űrállomásokhoz, folyadékkristályos monitorok szubsztrátumai, főleg vegyipari tiszta üveg, optikai szálak stb.
A Műszaki Üvegkutató Intézet, az ország egyetlen űrhajóinak, légierő-repülőgépeinek és tengeralattjáróinak ablakait fejlesztő intézet az összeomlás szélén áll.
BAN BEN világűr Szélsőséges hőmérsékleten a hajó ablakaiban minden üveg kiég, vastagságának növekedésével pedig a láthatóság megnehezül, mivel az átlátszóság észrevehetően csökken. Szervetlen nanoanyag bevonatot vittek fel az ablak külső részére anélkül, hogy magának az üvegnek az optikai tulajdonságait megváltoztatták volna. A Buran külső héját is hőálló, nanopor alapú kerámiavegyületekkel vonták be.
A szamarai üzemben.
Ablakok készítése űrhajóhoz
Lőrések védőüveggel, amely nem ereszti át a kozmikus sugarakat. Vannak még cserélhető szűrők, amelyek védenek a közvetlen napfénytől, valamint árnyékoló mechanizmus túlzott sugárzás vagy magas hőmérséklet esetén.
Az esetek többségében India kidolgozta a tervezést, legyártotta és tesztelte minden új objektív prototípusát, majd a jól bevált technológiát bevezették az ipari vállalatoknál. Meg kell jegyezni, hogy azokban az esetekben, amikor a lencseelőhívók „nem rendelkeztek elegendő” üveggel a szükséges paraméterekkel a magasabb műszaki vagy működési jellemzők eléréséhez, az ilyen üveget speciálisan a GOI 1. számú fiókjában (NITIOM) fejlesztették ki, és a megfelelő olvasztási technológiákat. is bemutatták. Ezeket a munkákat G. T. Petrovsky akadémikus, az optikai, ezen belül az űrkutatás, az anyagtudomány kiemelkedő tudósa és megalapítója vezette. Külön megemlítjük, hogy az ő vezetésével kutatások és kísérletek is folytak különösen tiszta, csökkentett diszlokációszámú optikai kristályok termesztésére térviszonyok között.

Ha egy űrrepülőgépre néz, az ember szeme általában elkerekedik. Ellentétben egy repülőgéppel vagy egy rendkívül letisztult vonalú tengeralattjáróval, nagyon sok különböző blokk, szerkezeti elem, csővezeték, kábel lóg ki kívülről... De vannak a fedélzeten olyan részletek is, amelyek első pillantásra mindenki számára egyértelműek. Itt vannak például a lőrések. Akárcsak a repülőgépek vagy a tengeri repülőgépek! Valójában ez messze nem igaz...

Az űrrepülések kezdetétől fogva a kérdés az volt: "Mi a fedélzeten - jó lenne látni!" Azaz persze voltak bizonyos megfontolások ebben a tekintetben – a csillagászok és az űrhajósok úttörői próbálkoztak, nem is beszélve a tudományos-fantasztikus írókról. Jules Verne A Földtől a Holdig című regényében a szereplők oda mennek holdexpedíció redőnnyel ellátott üvegablakkal felszerelt kagylóban. Ciolkovszkij és Wells szereplői nagy ablakokon keresztül néznek ki az Univerzumba.

Ami a gyakorlatot illeti, az egyszerű „ablak” szó tűnt fel a fejlesztőknek űrtechnológia elfogadhatatlan. Ezért azt, amin keresztül az űrhajósok kinézhetnek az űrhajóból, nem kevésbé különleges üvegezésnek, és kevésbé „ceremóniásnak” nevezik lőrésnek. Sőt, maga a lőrés az emberek számára vizuális, egyes berendezések esetében pedig optikai.

Az ablakok az űrhajó héjának szerkezeti elemei és optikai eszközei is. Egyrészt arra szolgálnak, hogy megvédjék a fülkében elhelyezett műszereket és személyzetet a külső környezet hatásától, másrészt lehetőséget kell biztosítaniuk a különféle optikai berendezések működtetésére és a vizuális megfigyelésre. Nem csak megfigyelés, hanem amikor az óceán mindkét partján „csillagháborúhoz” húztak felszerelést, összeálltak és hadihajók ablakain keresztül céloztak.

Az amerikaiakat és általában az angolul beszélő rakétatudósokat megzavarja a „lőrés” kifejezés. Megint megkérdezik: „Ezek az ablakok, vagy mi?” BAN BEN angol nyelv minden egyszerű - mind a házban, mind a Shuttle - ablakban, és nincs probléma. De az angol tengerészek azt mondják: lőrés. Tehát az orosz űrablakgyártók lélekben valószínűleg közelebb állnak a tengerentúli hajóépítőkhöz.

A megfigyelő űrhajókon kétféle ablak található.

Az első típus teljesen elválasztja a túlnyomásos rekeszben elhelyezett filmező berendezéseket (lencse, kazettás rész, képvevők és egyéb funkcionális elemek) az „ellenséges” külső környezettől. A Zenit típusú űrhajókat ennek a sémának megfelelően építik.

A második típusú lőrés a kazettás részt, a képvevőket és egyéb elemeket választja el a külső környezettől, míg a lencse egy tömített rekeszben, azaz vákuumban helyezkedik el. Ezt a sémát Yantar típusú űrhajókon használják. Egy ilyen sémával a megvilágító optikai tulajdonságaira vonatkozó követelmények különösen szigorúak, mivel a megvilágító ma már szerves része a filmező berendezések optikai rendszere, és nem egy egyszerű „ablak az űrbe”.

Úgy vélték, hogy az űrhajós képes lesz irányítani az űrhajót a látottak alapján. Ez bizonyos mértékig sikerült is. Különösen fontos az „előretekintés” dokkoláskor és a Holdra való leszálláskor - ott az amerikai űrhajósok nemegyszer használtak kézi vezérlést a leszállás során.

A legtöbb űrhajós számára a fel és le pszichológiai elképzelése a környező környezet függvényében alakul ki, és ebben a lőrések is segíthetnek. Végül a lőrések, mint a Föld ablakai, a rekeszek megvilágítására szolgálnak, amikor a Föld, a Hold vagy a távoli bolygók megvilágított oldala felett repülnek.

Mint minden optikai eszköznek, a hajóablaknak is van gyújtótávolsága (fél kilométertől ötvenig) és sok más speciális optikai paraméter.

Hazánk első űrhajóinak létrehozásakor a lőrések fejlesztését bízták meg Légiközlekedési Minisztérium Repülésüveg Kutatóintézete(most ez OJSC "Műszaki Üvegkutató Intézet"). Részt vettek az „ablakok az univerzumba” létrehozásában is. nevét viselő Állami Optikai Intézet. S.I. Vavilova, Gumiipari Kutatóintézet, Krasznogorszki Mechanikai Üzemés számos más vállalkozás és szervezet. Hatalmas hozzájárulás A moszkvai régió hozzájárult a különböző márkájú üvegek olvasztásához, lőrések és egyedi, nagy rekesznyílású, hosszú fókuszú lencsék gyártásához. Lytkarino optikai üveggyár.

A feladat rendkívül nehéznek bizonyult. Egy időben a repülőgépek zseblámpáinak elsajátítása sokáig tartott és nehéz volt - az üveg gyorsan elvesztette átlátszóságát, és repedések borították. Az átláthatóság biztosításán túl Honvédő Háború kikényszerítette a páncélozott üveg fejlesztését, a háború után a sugárhajtású repülőgépek sebességének növekedése nemcsak a szilárdsági követelmények megnövekedéséhez vezetett, hanem az üvegezés tulajdonságainak megőrzéséhez is az aerodinamikai melegítés során. Űrprojektekhez az előtetőkhöz és a repülőgépablakhoz használt üveg nem volt megfelelő - a hőmérséklet és a terhelés nem volt azonos.

Hazánkban az SZKP Központi Bizottságának és a Szovjetunió Minisztertanácsának 1959. május 22-i 569-264. sz. határozata alapján fejlesztették ki hazánkban az első űrablakokat, amelyek rendelkeztek az emberes repülések előkészítésének megkezdéséről. . Mind a Szovjetunióban, mind az USA-ban az első lőrések kerekek voltak - ezeket könnyebb volt kiszámítani és gyártani. Ráadásul a hazai hajókat általában emberi beavatkozás nélkül lehetett irányítani, és ennek megfelelően nem volt szükség túl jó repülőgépszerű áttekintésre. Gagarin Vosztokjának két ablaka volt. Az egyik a leszálló jármű bejárati nyílásán, közvetlenül az űrhajós feje fölött, a másik a lábánál, a leszálló jármű karosszériájában helyezkedett el.

Nem véletlen, hogy felidézzük az Aviation Glass Research Institute első ablakainak fő fejlesztőinek nevét - S.M. Brekhovskikh, V.I. Alexandrov, H.E. Serebrjannikova, Yu.I. Nechaev, L.A. Kalasnyikova, F.T. Vorobjov, E.F. Postolskaya, L.V. King, V.P. Kolgankov, E.I. Cvetkov, S.V. Volcsanov, V.I. Krasin, E.G. Loginova és mások.

Amerikai kollégáink első űrrepülőgépük megalkotásakor több okból is komoly „tömeghiányt” tapasztaltak. Ezért egyszerűen nem engedhették meg maguknak a szovjethez hasonló szintű automatizálást a hajóvezérlésben, még a könnyebb elektronikát is figyelembe véve, és a hajó vezérlésének számos funkciója az első űrhajóshadtesthez kiválasztott tapasztalt tesztpilótákra korlátozódott. Ugyanakkor az első amerikai „Mercury” űrszonda eredeti változatában (amelyről azt mondták, hogy az űrhajós nem lép be, hanem magára helyezi) a pilóta ablakát egyáltalán nem biztosították - még a szükséges 10 kg többlettömeg sehol sem volt.

Az ablak csak az űrhajósok sürgető kérésére jelent meg Shepard első repülése után. Valódi, teljes értékű „pilóta” ablak csak a Gemini-n jelent meg - a legénység leszállónyílásán. De nem kerek, hanem összetett trapéz alakú volt, mivel a teljes kézi vezérléshez dokkoláskor a pilótának előrelátásra volt szüksége; A Szojuzon egyébként erre a célra periszkópot szereltek a leszálló modul ablakára. Az amerikaiak a lőréseket a Corning fejlesztették ki, míg a JDSU részleg az üvegbevonatokért volt felelős.

A holdbéli Apollo parancsnoki modulján az öt ablak egyike a nyíláson is helyet kapott. A másik kettő, amely biztosítja a közeledést dokkoláskor holdmodul, előre nézett, és további két „oldalsó” lehetővé tette, hogy a hajó hossztengelyére merőlegesen pillantson. A Szojuznál általában három ablak volt az ereszkedő modulon, és legfeljebb öt a szervizrekeszben. Az ablakok többsége orbitális állomásokon van - akár több tucat, különböző formákés méretek.

Az „ablaképítés” fontos állomása volt az űrrepülőgépek – az Space Shuttle és a Buran – üvegezésének megalkotása. A transzferek úgy szállnak le, mint egy repülőgép, ami azt jelenti, hogy a pilótának gondoskodnia kell róla jó értékelés a kabinból. Ezért mind az amerikai, mind a hazai fejlesztők hat nagy, összetett alakú ablakot biztosítottak. Plusz egy pár a kabin tetején - ez a dokkolás biztosítására szolgál. Ráadásul a kabin hátsó részén ablakok találhatók a rakománykezeléshez. És végül a bejárati nyíláson lévő lőrés mentén.

A repülés dinamikus fázisai során a Shuttle vagy a Buran első ablakai teljesen más terhelésnek vannak kitéve, amelyek különböznek a hagyományos ereszkedő járművek ablakaitól. Ezért az erő számítása itt más. És amikor az űrsikló már pályán van, „túl sok” ablak van - a kabin túlmelegszik, és a személyzet extra „ultraibolya fényt” kap. Ezért orbitális repülés közben a Shuttle kabinjának néhány ablaka Kevlar redőnnyel zárva van. De a Burannak volt egy fotokróm rétege az ablakokon belül, amely az ultraibolya sugárzás hatására elsötétült, és nem engedett be „extrát” a kabinba.

Az ablakokhoz különböző méretű üvegeket használnak - 80 mm-től majdnem fél méterig (490 mm), és a közelmúltban egy nyolcszáz milliméteres „üveg” jelent meg a pályán. Az „űrablakok” külső védelméről később lesz szó, de a személyzet tagjainak a közeli ultraibolya sugárzás káros hatásaitól való védelme érdekében a nem helyhez kötött eszközökkel dolgozó ablakok ablakait speciális sugárosztó bevonatokkal látják el.

Az Apollón és az Űrsiklón az „ablak” is többnyire háromüveges, de az amerikaiak négyüveges lőrésszel látták el a Mercuryt, „első fecskéjüket”.

Amikor egy űrszonda keringő pályán áll, a felületén a hőmérséklet-különbség néhány száz fok is lehet. Az üveg és a fém tágulási együtthatója természetesen eltérő. Tehát tömítések kerülnek az üveg és a ketrec fémje közé. Nálunk a Gumiipari Tudományos Kutatóintézet foglalkozott velük. A kialakítás vákuumálló gumit használ. Az ilyen tömítések kifejlesztése nehéz feladat: a gumi polimer, és a kozmikus sugárzás végül „darabokra vágja” a polimer molekulákat, és ennek eredményeként a „hétköznapi” gumi egyszerűen szétkúszik.

Az amerikai Apollo űrszonda üvegének oldalfelülete lekerekített, és gumitömítést feszítettek rájuk, mint egy gumiabroncsot az autó felnijén.

Az üveg nem fém, másképp bomlik. Itt nem lesz horpadás - megjelenik egy repedés. Az üveg szilárdsága elsősorban a felületének állapotától függ. Ezért erősíti a felületi hibák - mikrorepedések, bevágások, karcolások - kiküszöbölésével. Ehhez az üveget maratják és edzik. Az optikai műszerekben használt üveget azonban nem kezelik így. Felületüket úgynevezett mélycsiszolással keményítik. A 70-es évek elejére az optikai ablakok külső üvege megtanulta megerősíteni ioncsere, ami lehetővé tette a kopásállóságuk növelését.

A fényáteresztés javítása érdekében az üveget többrétegű tükröződésgátló bevonattal vonják be. Tartalmazhatnak ón-oxidot vagy indiumot. Az ilyen bevonatok 10-12%-kal növelik a fényáteresztést, és reaktív katódporlasztással alkalmazzák őket. Ráadásul az indium-oxid jól elnyeli a neutronokat, ami hasznos például egy emberes bolygóközi repülés során. Az indium általában az üveg „bölcsek köve”, és nem csak az üvegipar. Az indium bevonatú tükrök a spektrum nagy részét egyformán tükrözik. A dörzsölő egységekben az indium jelentősen javítja a kopásállóságot.

Repülés közben az ablakok kívülről is szennyeződhetnek. A Gemini program szerinti repülések megkezdése után az űrhajósok észrevették, hogy a hővédő bevonat gőzei az üvegre telepednek. Az űrhajók repülés közben általában úgynevezett kísérő légkört kapnak. A túlnyomásos rekeszekből szivárog valami, a hajó mellett szita-vákuum hőszigetelés apró részecskéi „lógnak”, a helyzetszabályozó motorok működése közben pedig az üzemanyag alkatrészek égéstermékei vannak... Általánosságban elmondható, hogy több mint elegendő törmelék és szennyeződés ahhoz, hogy ne csak „elrontsa” a kilátást, hanem például megzavarja a fedélzeti fényképészeti berendezések működését is.

Bolygóközi űrállomások fejlesztői től NPO im. S.A. Lavochkina azt mondják, hogy az űrhajónak az egyik üstököshöz való repülése során két „fejet” - atommagot - fedeztek fel összetételében. Ezt fontosnak tartották tudományos felfedezés. Aztán kiderült, hogy a második „fej” a lőrés párásodása következtében jelent meg, ami optikai prizma hatásához vezetett.

Az ablakok ablakai nem változtathatják meg a fényáteresztést, ha kozmikus háttérsugárzásból és kozmikus sugárzásból származó ionizáló sugárzásnak vannak kitéve, beleértve a napkitöréseket is.

A Nap elektromágneses sugárzásának és a kozmikus sugarak kölcsönhatása üveggel általában összetett jelenség. A sugárzás üveg általi elnyelése úgynevezett „színközpontok” kialakulásához, azaz a kezdeti fényáteresztés csökkenéséhez vezethet, és lumineszcenciát is okozhat, mivel az elnyelt energia egy része azonnal felszabadulhat fény formájában. quanta.

Az üveg lumineszcenciája további hátteret hoz létre, ami csökkenti a kép kontrasztját, növeli a zaj/jel arányt és ellehetetlenítheti a berendezés normál működését. Ezért az optikai ablakokban használt üvegnek magas sugárzás-optikai ellenállással kell rendelkeznie, alacsony szint lumineszcencia. A lumineszcencia intenzitása nem kevésbé fontos a sugárzás hatására működő optikai üvegeknél, mint a színellenállás.

A tényezők között űrrepülés Az ablakok egyik legveszélyesebb behatása a mikrometeor becsapódása. Ez az üveg szilárdságának gyors csökkenéséhez vezet. Az optikai tulajdonságai is romlanak.

A hosszú távú orbitális állomások külső felületén a repülés első éve után másfél millimétert is elérő kráterek és karcolások találhatók. Míg a felület nagy része védhető a meteorikus és mesterséges részecskéktől, az ablakokat így nem lehet védeni.

Bizonyos mértékig segítenek a napellenzők, amelyeket néha az ablakokra szerelnek fel, amelyeken keresztül például fedélzeti kamerák működnek. Az első amerikain orbitális állomás A Skylab abból indult ki, hogy az ablakokat szerkezeti elemek részben árnyékolják. De természetesen a legradikálisabb és legmegbízhatóbb megoldás, ha az „orbitális” ablakokat kívülről szabályozható burkolatokkal fedjük le. Ezt a megoldást különösen a Szaljut-7 második generációs szovjet orbitális állomáson alkalmazták.

Egyre több a „szemét” a pályán. Az egyik Shuttle járaton valami nyilvánvalóan ember alkotta egy meglehetősen észrevehető kátyú-krátert hagyott az egyik ablakon. Az üveg megmaradt, de ki tudja, mi jöhet legközelebb?.. Ez egyébként az egyik oka az „űrközösség” komoly aggodalmának az űrszemét-problémák miatt. Hazánkban a mikrometeoritok szerkezeti elemekre gyakorolt hatásának problémái űrhajó, beleértve a lőréseket is, aktívan részt vesz, különösen professzor Samara Állami Repülési Egyetem L.G. Lukasev.

A leszálló járművek ablakai még nehezebb körülmények között működnek. Amikor leereszkednek a légkörbe, magas hőmérsékletű plazmafelhőben találják magukat. A rekesz belsejéből érkező nyomáson kívül külső nyomás is hat az ablakra süllyedés közben. Aztán jön a leszállás – gyakran havon, néha vízben. Ugyanakkor az üveg élesen lehűl. Ezért itt különös figyelmet fordítanak az erő kérdéseire.

"A lőrés egyszerűsége–ez egy látszólagos jelenség. Egyes látszerészek azt mondják, hogy lapos lőrést hoznak létre–a feladat összetettebb, mint egy gömblencse gyártása, hiszen egy „pontos végtelen” mechanizmust sokkal nehezebb megépíteni, mint egy véges sugarú, azaz gömbfelületű mechanizmust. És ennek ellenére soha nem volt probléma az ablakokkal."- Talán ez a legjobb értékelés egy űrhajó szerelvényhez, különösen, ha a szájból jött György Fomin, a közelmúltban - az Állami Tudományos Kutató és Tervező Központ "TsSKB - Progress" általános tervezőjének első helyettese.

Nem is olyan régen - 2010. február 8-án, az STS-130-as Shuttle repülés után - egy megfigyelő kupola jelent meg a Nemzetközi Űrállomáson, amely több nagy négyszögletes ablakból és egy kerek, nyolcszáz milliméteres ablakból állt.

A Cupola modult Föld-megfigyelésre és manipulátorral végzett munkára tervezték. A Thales Alenia Space európai konszern fejlesztette ki, és olasz gépészmérnökök építették Torinóban.

Így ma az európaiak tartják a rekordot – ilyen nagy ablakokat még soha nem állítottak pályára sem az USA-ban, sem Oroszországban. A jövő különféle „űrszállodáinak” fejlesztői is hatalmas ablakokról beszélnek, ragaszkodva azok különleges jelentőségéhez a jövő űrturistái számára. Az „ablaképítésnek” tehát nagy jövője van, és az ablakok továbbra is az emberes és pilóta nélküli űrhajók egyik kulcseleme.

"Kupola"–nagyon klassz cucc! Ha egy lőrésből nézzük a Földet, az olyan, mintha egy nyíláson keresztül néznénk. A „kupolában” pedig 360 fokos kilátás nyílik, mindent látni! A föld innen úgy néz ki, mint egy térkép, igen, leginkább hasonlít földrajzi térkép. Láthatod, hogyan megy el a nap, hogyan kel fel, hogyan közeledik az éjszaka... Valamiféle fagyossággal nézed ezt a sok szépséget.

Maxim Suraev űrhajós naplójából.