РОСАВИАКОСМОС

Федеральное унитарное предприятие
Государственный Космический научно-производственный
Центр им. М.В.Хруничева
Конструкторское бюро «Салют»

ТЕХНИЧЕСКОЕ            ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Обеспечение безопасности экипажей МТКК «Шаттл»
при полетах после аварии МТКК « Колумбия»

Конструктивная схема дополнительного манипулятора для осмотра нижней поверхности МТКК и проведения при необходимости ремонта теплозащиты на орбите

Москва        2003 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ  ПРЕДЛОЖЕНИЕ

 

По вопросу   предлагаемых мероприятий по повышению  надежности эксплуатации МТКК «Шаттл»

 

 

Катастрофа МТКК "Колумбия" поставила ряд принципиальных вопросов перед пилотируемой космонавтикой и в частности возник вопрос о надежности оставшихся МТКК "Шаттл" в связи с проявившимися, и пока не установленными причинами нарушения работоспособности теплозащиты в районе створки шасси левого крыла на "Колумбии". Единственно достоверно установлен факт воздействия на теплозащиту корабля, имевших место при старте и в первые дни нахождения корабля на орбите. Можно полагать, что фактическую причину и характер повреждения  теплозащиты достоверно, очевидно, установить не удастся, так же как и исключить в будущем возможность повторения подобных внешних воздействий на другие остающиеся МТКК при продолжении их эксплуатации.

Проведенные более ста успешных полетов МТТК свидетельствуют о их достаточной надежности при штатной эксплуатации в нормальных условиях. Вместе с тем, произошедшие события с «Колумбией»  свидетельствуют о наличии не учтенных факторов внешнего воздействия на корабли, которые ранее не наблюдались и в конструкции которых не были предусмотрены средства по локализации и предотвращении последствий после таких воздействий. Опыт свидетельствует о том, что подобные явления не исключены и впредь.

В силу этого, для МТТК должны быть разработаны и установлены дополнительные средства для предотвращения подобных трагических последствий при дальнейшей их эксплуатации в случае каких-либо, не предусмотренных внешних воздействий на них в полете и перед стартом.

Автор данного предложения имеет определенный опыт по разработке в конце пятидесятых годов корпуса корабля с пассивной теплозащитой, примененной затем в МТКК, а также разработки средств фиксации и перемещения космонавтов на станциях типа «Салют» и « Мир», а также по разработке ремонта негерметичности в корпусе модуля « Спектр» станции «Мир» в условиях открытого космоса.

Желая оказать посильную помощь американским коллегам в преодолении последствий тяжелой ситуации, сложившейся после гибели МТКК « Колумбии», полагаю целесообразным передать американской стороне для использования в своих
дальнейших работах, настоящее техническое предложение.

Предлагается рассмотреть с целью разработки и оснащения нынешних и перспективных космических аппаратов, использующих при посадке аэродинамическое качество следующие мероприятия:

-    непосредственно перед стартом и сходом с орбиты тщательно осмотреть состояние теплозащиты КА на предмет оценки ее состояния и определения необходимости ее ремонта,

-    разработать материалы, технологию и необходимое переносное оборудование для проведения оператором ремонта теплозащиты, в случае необходимости, на пусковом столе перед стартом и на орбите перед началом схода с нее КА,

-    разработать средства перемещения оператора под нижней   плоскостью КА и его фиксации при осмотре теплозащиты и проведении им ее ремонта,

- разработать    систему    автоматического    контроля    и    регистрации    внешних воздействий на корпус КА с определением места такого воздействия,

-    для перспективных КА целесообразно оценить   эффективность и необходимость применения на них активной теплозащиты с использованием прокачки жидкого металлического теплоносителя.

Для обеспечения осмотра нижней плоскости и проведения на ней ремонтных работ, автор представляет к рассмотрению, в качестве одного из возможных решений, оснащение МТКК дополнительным манипулятором, размещаемым на внешней поверхности корабля в специальном грузовом контейнере, согласно настоящего технического предложения с приводимым ниже описанием.

Отделяемый грузовой контейнер 1 устанавливается на нижней поверхности космического аппарата 2. с помощью крепежных средств. Его обтекатель 3 имеет створку 4, открывающуюся при помощи механизма 5 . Внутри обтекателя размещается автономно управляемый телескопический манипулятор 9, выдвигающийся из него с помощью механизма 10 и перемещается в положение 11 вместе с осью его вращения 12.
Крепежные средства крепления грузового  отсека к кораблю выполнены в виде штырей 6, графитовых втулок 13, устанавливаемых в корпусе 7 и проходящих через теплозащиту 8, в которые вводятся графитовые заглушки 14. Они вводятся с помощью механизма 15 после освобождения штырей 6, которое производится с помощью механизма 16 перед отделение грузового контейнера 1 от космического аппарата 2.

Отделение грузового контейнера в полете может производиться в случае
необходимости, при каких-либо нештатных ситуациях, а также на земле для проведение на нем регламентных работ.

Если зазор между кораблем и носителем не позволит установить грузовой контейнер на нижней плоскости корабля, его можно будет разместить на боков ой поверхности фюзеляжа, но в этом случае необходимо будет устанавливать два контейнера, что является мне желательным.

Ремонт теплоизоляции может проводиться, например, по схеме, приведенной на фиг.9-12. Вначале наносится ремонтная теплозащита 18 на поврежденное место в теплозащите 8 с помощью напылительного пистолета или из тубы 19 и затем излишки ее снимаются скребком 20. После этого на нанесенную теплозащиту устанавливается асбестоткань 21 и закрепляется скобами с помощью пистолета 24. Оборудование, материалы и технологию для такого ремонта необходимо разработать. Подобные материалы и оборудование были в свое время разработаны для ремонта модуля "Спектр",
потерявшего герметичность на станции "Мир" Операционная деятельность космонавта при обращении с таким оборудованием были отработаны в вакуум- камере и отправлены на станцию, но ремонт не был проведен, поскольку станция была затоплена.

В основу разработки автоматизированной система контроля и регистрации внешних воздействий на корпус КА может быть положено техническое задание на подобную систему, разработанное Международной группой, работавшей в свое время после потери
герметичности модулем «Спектр» в работе которой принимал участие автор.

Ныне подобная система разработана и используется в НИИ КС ГКНПЦ им. М.В.Хруничева при обследовании наземных сооружений пусковых стартов ракетных полигонов РФ, а также в системе котлонадзора и трубопроводного транспорта РФ, разработанных другими организациями

 

 

Главный специалист КБ «Салют» ГКНПЦ им.В.Хруничева доктор технических наук

                                                              Е.С.КУЛАГА

 

 

              Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       Фиг.1

 

 

 

 

                      Б-Б

 

 

 

                        Фиг 1

 

 

 

 

                             

                                     Фиг.3

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  Фиг.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

15

 

 

15

 
                                      Фиг.6                             

16

 

7

 

8

 
 


 

 

                                                               Фиг.7

 

 

 

 

 

                               В-В

 

 

                              Фиг.8

 

 

 

                                 Фиг.9

 

 

 

                        Фиг.10

 

 

 

 

 

 

                                  Фиг. 11

 

 

 

                                     Фиг.12

 

 

 

Хостинг от uCoz