Как е подредена космическата совалка "Космическа транспортна система".
Космическа совалка Дискавъри в орбита, при подход към МКС. Мисия STS-120, доставка на модула Harmony (Node 2).
Един от основните елементи на експозицията на Националния авиационен и космически музей Смитсониън (Udvar Hazy Center) е космическата совалка Discovery. Всъщност този хангар е построен на първо място, за да приеме космическия кораб на НАСА след завършването на програмата за космическа совалка. По време на периода на активно използване на совалките, учебният кораб Enterprise, използван за тестове в атмосферата и като модел на тегло и размер, беше изложен в центъра на Udvar Hazey, преди създаването на първата, наистина космическа совалка Columbia.
Кораби, построени по програмата за космическа транспортна система
Enterprise OV-101 - 0 полета.Изпитателен кораб за атмосферни тестове и обучение на пилоти, оборудван с турбореактивни двигатели и без термична защита.
"Колумбия" OV-102 - 28 полета.
"Чалънджър" OV-099 - 10 полета.
"Дискавъри" OV-103 - 39 полета.
Atlantis OV-104 - 33 полета.
Endeavour OV-105 - 25 полета.
Общо: 135 космически полета.
Космическа совалка Дискавъри. За 27 години служба тази совалка е била в космоса 39 пъти.
Програмата Apollo беше национален проект на САЩ и по това време агенцията се радваше на практически неограничен бюджет. Затова НАСА имаше грандиозни планове: космическата станция Freedom, предназначена за 50 членове на екипажа, постоянна база на Луната до 1981 г., пилотирана програма за прелитане на Венера, ядрен междупланетен кораб Orion за мисии до Марс и дълбокия космос, базиран на двигателя NERVA. Да обслужва и захранва цялото това пространствоикономика е замислен кораб за многократна употреба Space Shuttle. Планирането и разработването му започва още през 1971 г. в North American Rockwell. За съжаление повечето от амбициозните планове на агенцията така и не се сбъднаха. Кацането на Луната реши всички политически задачи на САЩ в космоса по това време и полетите в дълбокия космос не представляваха практически интерес. И интересът на обществеността започна да избледнява. Кой сега веднага си спомня името на третия човек на Луната? По време на последния полет на космическия кораб "Аполо" по програмата "Союз-Аполо" през 1975 г. финансирането на американската космическа агенция беше радикално намалено с решение на президента Ричард Никсън. САЩ имаха по-належащи грижи и интереси на Земята. В резултат на това по-нататъшните пилотирани полети на американците като цяло бяха поставени под въпрос. Липсата на финансиране и повишената слънчева активност също доведоха до факта, че НАСА загуби станцията Skylab, проект, който беше много по-напред от времето си и имаше предимства дори пред днешната МКС. Агенцията просто не разполагаше с кораби и носители, за да вдигне орбитата си навреме и станцията изгоря в атмосферата.
Видимостта от пилотската кабина е доста ограничена. При кацане не можете да видите пистата от пилотската кабина. Виждат се и носовите дюзи на двигателите за управление на положението.
Всичко, което НАСА успя да направи по това време, беше да представи програмата за космически совалки като икономически жизнеспособна. Космическата совалка трябваше да поеме както осигуряването на пилотирани полети, изстрелването на сателити, така и техния ремонт и поддръжка. НАСА обеща да поеме всички изстрелвания на космически кораби, включително военни и търговски, които чрез използването на космически кораб за многократна употреба биха могли да доведат проекта до самодостатъчност, при условие на няколко десетки изстрелвания презгодина.
В задната част на совалката, близо до двигателите, се вижда захранващ панел, чрез който корабът е бил свързан със стартовата площадка, по време на изстрелването панелът е бил отделен от совалката.
Проектът така и не достигна самодостатъчност, но на хартия всичко изглеждаше доста гладко (може би беше предвидено), така че бяха отпуснати пари за изграждането и поддръжката на кораби. За съжаление НАСА нямаше възможност да построи нова станция, всички тежки ракети Сатурн бяха изразходвани в лунната програма (последната изстреля Skylab) и нямаше средства за изграждането на нови. Без космическа станция космическата совалка имаше доста ограничено време в орбита (не повече от 2 седмици). В допълнение, резервите на dV на кораба за многократна употреба бяха много по-малки от тези на еднократните съветски съюзи или американските Apollos. В резултат на това космическата совалка имаше способността да навлиза само в ниски орбити (до 643 км), в много отношения именно този факт предопредели, че днес, 42 години по-късно, последният пилотиран полет в дълбокия космос беше и остава мисията на Аполо 17.
Закопчалките на вратите на товарното отделение са ясно видими. Те са доста малки и сравнително крехки, тъй като товарният отсек се отваря само при нулева гравитация.
Космическа совалка "Атлантис" с отворено товарно отделение. Непосредствено зад пилотската кабина се вижда докинг портът за работа като част от МКС.
Дюзи на системата за контрол на положението на кораба. Следите от последното навлизане на кораба в атмосферата са ясно видими върху термичната обшивка.
Космическата совалка се използва активно за орбитални изстрелвания на безпилотни превозни средства, по-специално на космическия телескоп Хъбъл. Присъствието на екипажа и възможността за ремонтни дейности в орбита позволиха да се избегне неудобствотоситуации в духа на Фобос-Грунт. Всъщност, без възможността за ремонтни дейности в орбита, проектът за космическия телескоп Хъбъл би бил обречен поради дефект в огледалото. Космическата совалка също работи с космически станции по програмата Mir-Space Shuttle в началото на 90-те години и доскоро доставяше модули на МКС, които не трябваше да бъдат оборудвани със собствена система за задвижване. Поради високата цена на полетите, корабът не можеше напълно да осигури ротацията на екипажите и снабдяването на МКС (според идеята на разработчиците - основната му задача).
Всяка облицовъчна плочка има собствен сериен номер и обозначение. За разлика от СССР, където за програмата Буран керамичните плочки се произвеждаха с марж, НАСА построи цех, където специална машина, според серийния номер, автоматично произвеждаше плочки с необходимите размери. След всеки полет няколкостотин от тези плочки трябваше да бъдат заменени.
Полетна схема на кораб
1. Старт - запалване на задвижващите системи на етапи I и II, управлението на полета се извършва чрез отклоняване на вектора на тягата на двигателите на совалката, а до надморска височина от около 30 километра се осигурява допълнително управление чрез отклонение на руля. Ръчно управление на етапа на излитане не е предвидено, корабът се управлява от компютър, подобно на конвенционална ракета.
2. Отделянето на ускорителите на твърдо гориво става на 125 секунди полет, когато скоростта достигне 1390 m/s и височината на полета е около 50 km. За да не се повреди совалката, те са разделени с помощта на осем малки ракетни двигателя на твърдо гориво. На височина 7,6 км ускорителите разгръщат спирачен парашут, а на височина 4,8 км - основните парашути. На 463 секунди от момента на изстрелване и на разстояние 256 км от мястото на изстрелване бустерите с твърдо гориво се разпръскват, след което се изтеглят до брега.В повечето случаи бустерите могат да се зареждат с гориво и да се използват повторно.
3. При 480 секунди полет външният резервоар за гориво (оранжев) се отделя, като се има предвид скоростта и височината на отделянето, спасяването и повторното използване на резервоара за гориво ще изисква оборудването му със същата термична защита като самата совалка, което в крайна сметка се счита за неподходящо. По балистична траектория танкът пада в Тихия или Индийския океан, разпадайки се в плътните слоеве на атмосферата.
4. Излизането на орбиталния кораб в околоземна орбита с помощта на двигателите на системата за управление на ориентацията.
5. Изпълнение на програмата за орбитален полет.
6. Ретрограден импулс от тласкачи с хидразинова ориентация, излизане от орбита.
7. Планиране в земната атмосфера. За разлика от Буран, кацането се извършва само ръчно, така че корабът не може да лети без екипаж.
8. Кацайки на космодрума, корабът се приземява със скорост от около 300 километра в час, което е много по-високо от скоростта на кацане на конвенционалните самолети. За да се намали спирачният път и натоварването на шасито, спирачните парашути се отварят веднага след докосване.
Система за задвижване. Опашката на совалката може да се раздвоява, действайки като въздушна спирачка по време на финалните етапи на кацане.
Въпреки външната прилика, космическият самолет има много малко общо със самолета, той е по-скоро много тежък планер. Совалката няма собствени резерви от гориво за основните двигатели, така че двигателите работят само докато корабът е свързан към оранжевия резервоар за гориво (по същата причина двигателите са монтирани асиметрично). В космоса и по време на кацане корабът използва само двигатели за ориентация с ниска мощност и два поддържащи двигатели с хидразин (малки двигатели отстрани на главните двигатели). Бяхапланира да оборудва космическите совалки с реактивни двигатели, но поради високата цена и намаляването на полезния товар на кораба от теглото на двигателите и горивото, те решиха да се откажат от реактивните двигатели. Подемната сила на крилата на кораба е малка, а самото кацане се извършва единствено чрез използване на кинетичната енергия на излизане от орбита. Всъщност корабът планира от орбита директно до космодрума. Поради тази причина корабът има само един опит за кацане, совалката вече няма да може да се обърне и да отиде във втория кръг. Затова НАСА изгради няколко резервни писти за кацане по света за кацане на совалки.
Тази врата се използва за качване и слизане на членове на екипажа. Люкът не е оборудван с въздушен шлюз и е блокиран в пространството. Екипажът извърши космически разходки, скачвайки се с Мир и МКС през въздушен шлюз в товарното отделение на „гърба“ на космическия кораб.
Костюм за излитане и кацане на космическа совалка под налягане.
Първите тестови полети на совалките бяха оборудвани с катапултни седалки, което позволяваше аварийно напускане на кораба, след което катапултът беше премахнат. Имаше и един от сценариите за аварийно кацане, когато екипажът напусна кораба на парашути на последния етап от спускането. Характерният оранжев цвят на костюма е избран за улесняване на спасителните операции в случай на аварийно кацане. За разлика от космическия костюм, този костюм няма система за разпределение на топлината и не е предназначен за излизане в открития космос. При пълна разхерметизация на кораба, дори и с скафандър, шансовете да оцелеят поне няколко часа са малко.
Ходовата част и термичната облицовка на дъното на кораба.
Скафандър за програма за космическа совалка.
От 5-те построени кораба, 2 загиват заедно сот целия екипаж.
Совалка Challenger Disaster STS-51L
Катастрофична мисия на совалка Колумбия STS-107
Останките от совалката Колумбия изгарят в атмосферата.
Тук ясно се вижда, че топлинният щит покрива само ръба на крилото. (Ето мястото, където Columbia се повреди.)
Лого на края на програмата на космическата совалка (вляво) и възпоменателна монета (вдясно). Монетите са направени от метал, който е бил в космоса като част от първата мисия на космическата совалка Columbia STS-1
Смъртта на космическата совалка Колумбия повдигна сериозен въпрос за безопасността на останалите 3 космически кораба, които дотогава са били в експлоатация повече от 25 години. С катастрофа на всеки 63 полета, корабът се оказа много опасен. И Съединените щати все още държат съмнителната преднина в броя на астронавтите, загинали по време на космически полет 14 (или дори 16, ако броите катастрофите на X-15 и Space Ship Two като космически полети). За сравнение, в СССР тези числа са много по-скромни, само 4 души (Союз-1 и Союз-11). България днес все още не е загубила космонавти.