Разработка конструктивно-компоновочной схемы космических кораблей

Прежде всего возникает вопрос о необходимости создания искусственной тяжести. Существует мнение, что, несмотря на способность человека работать в условиях невесомости, проект корабля должен предусматривать возможность создания искусственной тяжести. Это связано с тем, что длительное пребывание в состоянии невесомости может оказаться нежелательным, и если корабль будет создан без учета этого фактора, перестроить систему будет практически невозможно. Все придется пересмотреть заново и конструировать - новую систему.

Даже при условии незначительного влияния невесомости на организм человека существуют определенные соображения в пользу необходимости создания искусственной тяжести. Основное из них — удобства работы и жизни экипажа. Если чело век нормально питается, регулярно принимает душ, нормально себя чувствует, то он сможет остаться на орбите более длительное время. Это может существенно увеличить срок автономного функционирования корабля без смены экипажа и, следовательно, сократить эксплуатационные расходы.

Серьезной проблемой является выбор конструкционных материалов. Несмотря на то что в качестве основного конструкционного материала принято использовать алюминиевые сплавы, трудности в выборе материала имеются. Вероятно, широкое применение получат магниевые, бериллиевые и титановые сплавы. Для спускаемых аппаратов будут применены различные жаростойкие и абляционные материалы.

Стенки корпуса корабля должны быть многослойными, с тем чтобы обеспечить радиационную и метеоритную защиту, высокую герметичность и надежность.

Между внешней и внутренней оболочками, а также между промежуточными слоями целесообразно иметь специальный заполнитель, например уретановый, для обеспечения защиты от радиационных облучений, или сотовый — для обеспечения жесткости. Подобную конструкцию можно сделать более прочной, если во внутренние полости между сот ввести какой-либо легкий заполнитель. В США для обеспечения необходимых требований в конструкции обитаемой станции «MOL» применена трехслойная алюминиевая оболочка с заполнителем из фенола (смотрите здесь типы обшивок). Радиационная защита обеспечивается с помощью алюминиевых листов типа «Майлар», расположенных с внутренней стороны корпуса.

Сложным вопросом является обеспечение удобного входа и выхода из герметических отсеков в открытый космос и обратно (или в другой космический аппарат и обратно) при смене экипажа или при выполнении работ в открытом космосе. Обычно используемые в подобных случаях шлюзы не всегда являются приемлемыми и отвечают необходимым требованиям. Может случиться, что в том или ином отсеке нельзя сделать шлюз и не всегда можно обеспечить удобные и хорошие подходы к нему. Рациональнее может оказаться в таких случаях простое стравливание давления после одевания скафандра, а также применение легко и надежно герметизируемых люков.

Размещение оборудования внутри космического корабля должно учитывать не только удобство подхода к ним, но и функциональное назначение, близость топлива и ядерных источников энергии, необходимость размещения кабин, пунктов управления и жилых отсеков непосредственно друг около друга и другие факторы. Очень серьезной проблемой являются правильное разнесение массы корабля и согласование его с параметрами системы управления.

Размещение кабин и жилых отсеков должно осуществляться с учетом необходимости установки корабля на ракету-носитель и удобств эксплуатации корабля.

А.И.Меньшов

"Космическая эргономика"

"Наука" (Ленинградское отделение) ©1971

PRETICH.ru

****