Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с Гермеса (шаттл) )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гермес
Космический самолет Гермеса ESA.jpg
Художественное впечатление о Гермесе
ДизайнерCentre National d'Etudes Spatiales
Страна происхожденияФранция
Характеристики
Тип космического корабляКосмоплан
Стартовая масса21000 кг (46000 фунтов)
Емкость полезной нагрузки3000 кг (6600 фунтов)
Вместимость экипажаТри
Дизайн жизниОт 30 до 90 дней
Производство
СтатусОтменено
SOAR →

Гермес был предложенным космическим самолетом, разработанным Французским национальным центром космических исследований (CNES) в 1975 году, а затем Европейским космическим агентством (ESA). Внешне он был похож на американский Boeing X-20 Dyna-Soar и более крупный Space Shuttle .

В январе 1985 года CNES предложила продолжить разработку Hermes под эгидой ESA. [1] Гермес должен был участвовать в программе пилотируемых космических полетов. Его запускали бы с помощью ракеты- носителя Ariane 5 . В ноябре 1987 г. проект был одобрен; он должен был начать начальную фазу предварительной разработки с 1988 по 1990 год, после чего разрешение на переход к полноценной разработке должно было зависеть от результата этой фазы. Однако в этот период у проекта были многочисленные задержки и проблемы с финансированием.

В 1992 году Гермес был отменен. Отчасти это было связано с недостижимыми целями по стоимости и производительности, а также с формированием партнерства с Российским авиационно-космическим агентством (РККА), что снизило спрос на независимый пилотируемый космоплан. В результате шаттлы Hermes так и не были построены. В течение 2010 - х годов было предложено возобновить транспортное средство Hermes , чтобы служить в качестве частично многоразовых воздушно-запустила космический самолет системы запуска , известной как SOAR .

Развитие [ править ]

Истоки [ править ]

В течение 1960-х и 1970-х годов в европейских странах росло понимание того, что для того, чтобы приступить к более крупным космическим проектам, потребуется более высокий уровень международного сотрудничества. [2] В 1973 году Европейская организация космических исследований (ESRO) (не путать с Индийской организацией космических исследований ) - предшественник Европейского космического агентства (ESA) - начала разработку новой гражданской тяжелой одноразовой системы запуска , которая позже стала известна. как ракета Ариана . Некоторые члены ЕКА, такие как французское космическое агентство Centre National D'études Spatiales(CNES), имела амбиции по увеличению возможностей и автономии в космических делах, чтобы избежать чрезмерной зависимости от внешних партнеров, таких как деятельность и решения НАСА , и предусматривала развертывание европейского космического корабля, способного работать с человеком, который будет работать совместно с другими активами ESA, такими как Ariane. [2]

В 1976 году CNES начала исследования концепции Ariane с экипажем. [3] Были подробно рассмотрены две различные концепции транспортного средства: капсула и планер. В 1983 году CNES решила сосредоточить свое внимание на космическом самолете, поскольку агентство пришло к выводу, что такой корабль будет обеспечивать большее удобство, комфорт и рентабельность. [3] Было обнаружено, что выбор подхода к космическому самолету упрощает восстановление, поскольку он обладает необходимой маневренностью на перекрестном расстоянии для достижения заданной точки на Земле в течение одного дня, а также обеспечивает менее сложный повторный вход в атмосферу. среда для экипажа и полезной нагрузки, будучи многоразовой, также будет способствовать снижению стоимости последовательных миссий. [3] Включены критически важные технологии.тепловая защита , контроль окружающей среды , системы жизнеобеспечения , аэродинамика и мощность. [4]

В середине 1980-х годов, в дополнение к другим амбициям, таким как Columbus Man-Tended Free Flyer (независимая европейская космическая станция ) и тяжелая ракета-носитель Ariane 5 , CNES открыто отстаивала и продвигала разработку и производство предполагаемого Spaceshuttle как космического корабля. Европейская инициатива, которая была бы сродни программам многоразовых космических аппаратов других космических держав, таких как советский « Буран» и космический шаттл США . [2]

Выбор [ править ]

Жак Шабан-Дельмас и Доминик Бауди перед полномасштабным макетом в Тулузе , октябрь 1987 года.

18 октября 1985 года КНЕС назначила французскую аэрокосмическую компанию Aérospatiale в качестве основного подрядчика для Hermes, так назван космический корабль; Кроме того, французский производитель самолетов Dassault-Breguet получил ответственность за аэродинамические и аэротермические аспекты конструкции. [2] Arianespace также отвечала за пусковую установку Ariane 5 и рассматривалась как сильный кандидат на управление работой инфраструктуры для Hermes . [2]

25 октября 1985 г. предложение по Гермесу было представлено странам-партнерам ЕКА. [2] Крайний срок - март 1987 г. был установлен для «европеизации» программы, в соответствии с которой часть работы Hermes была распределена между различными участниками; указанная доля работы приходилась на 15 процентов Западной Германии , 13 процентов на Италию , 7 процентов на Бельгию , 5 процентов на Нидерланды , по 4 процента на каждое Соединенное Королевство , Испанию и Швецию и 2 процента или меньше в Швейцарию , Австрию , Данию и Ирландию; также обсуждалось возможное участие Норвегии и Канады . [2] На Францию ​​приходилось 50 процентов работы, хотя сообщалось, что CNES открыта для дальнейшего перераспределения работы в зависимости от того, как отдельные партнеры ЕКА увеличат свою долю участия в программе. Вначале существовал оптимизм в отношении того, что получить финансирование от членов ESA не составит труда. [2]

В ноябре 1987 года ЕКА одобрило инициативу Гермеса. Предусматривается, что к 1995 году Hermes позволит ЭС службе планируемого Columbus Man ухоженного Free Flyer (MTFF) (далее MTFF был реорганизована и в конечном счете изготовлен в качестве модуля Columbus на Международной космической станции ). [2] Разработка Hermes должна была проходить по двухэтапной программе. [2]

Фаза 1: Изучение и предварительная разработка. [ редактировать ]

Первоначально этот этап планировалось завершить в 1990 году. Первоначально планы предусматривали возможность поднять 6 астронавтов и 4550 кг груза, но после катастрофы Challenger было сочтено необходимым включить способность катапультирования в той или иной форме, чтобы дать астронавтам хотя бы небольшой шанс на выживание в случае катастрофы. Соответственно, шесть сидений теперь были сокращены до трех обычных катапультных кресел , которые были выбраны вместо полностью катапультируемой капсулы экипажа , которая давала бы экипажу возможность эвакуации на высоте более 28 км. Грузоподъемность ограничивалась 3000 кг. Гермес не сможет выводить объекты на орбитупоскольку его грузовой отсек нельзя было открыть; снова от этого варианта отказались из-за проблем с весом.

Хотя изначально Гермес считался полностью многоразовым (до 30 последовательных повторных входов без серьезного обслуживания), проблемы, связанные с согласованием мощности пусковой установки Ariane 5 с конструкцией самого Гермеса, вынудили ее оставить позади заднюю часть, Ресурсный модуль, перед повторным входом. Затем к космическому самолету Гермес будет прикреплен недавно построенный ресурсный модуль, и вся конструкция будет снова запущена.

Фаза 1 не была завершена до конца 1991 года, и к тому времени политический климат вокруг Hermes значительно изменился. Железный занавес был снят и холодная война заканчивалась. В результате ЕКА решило прервать годичный период «размышлений», чтобы изучить, имеет ли все еще смысл для Европы строить свой собственный космический шаттл и космическую станцию, или могут быть найдены новые партнеры для разделения затрат и разработки. Официально Фаза 1 завершилась в конце 1992 года после года размышлений.

Фаза 2: Окончательная разработка, производство и начальные операции. [ редактировать ]

Этот этап так и не был начат должным образом, поскольку ЕКА и Российское авиационно-космическое агентство (РККА) договорились о сотрудничестве в разработке будущих ракет-носителей и замене космической станции для « Мира» . Экономические соображения не позволили RKA должным образом участвовать в программе будущих пусковых установок, но в этот момент большая часть транспортных возможностей экипажа ЕКА была переориентирована на систему капсульного типа (в отличие от системы планера, которую представлял Гермес ), что и было совместным российско-европейским проектом. дизайн требовал.

Когда и Россия, и ЕКА объединились с НАСА для строительства Международной космической станции , немедленная потребность в европейской транспортной системе для экипажей отпала, поскольку и у России, и у США были существующие возможности, которые не нуждались в расширении. Соответственно, ESA решило отказаться от проекта Hermes .

Дизайн [ править ]

Как и предполагалось, «Гермес» представлял собой многоразовую пусковую систему , которая использовалась для транспортировки астронавтов и грузов среднего размера на низкую околоземную орбиту (НОО) и обратно. [2] В базовой концепции и работе Гермес имеет сходство с другими многоразовыми ракетами-носителями , такими как космический шаттл . Однако, в отличие от космического корабля "Шаттл", "Гермес" не собирался перевозить тяжелые грузы, поскольку эту роль должна была выполнять автоматическая пусковая установка " Ариан-5" без экипажа . [5]В конфигурации, предусмотренной до завершения проекта, «Гермес» должен был быть способен перевозить максимум трех астронавтов вместе с герметичной полезной нагрузкой массой 3000 кг. Окончательный стартовый вес будет 21000 кг, что рассматривалось как практический верхний предел того, что могла бы поднять расширенная пусковая установка Ariane 5.

Предполагалось, что «Гермес» будет запущен с использованием «Ариан-5», заменив верхнюю ступень последней во время таких миссий, и должен был отсоединиться от пусковой установки к последней части подъема. До модернизации 1986 года Гермес представлял собой одиночный космоплан, содержащий (спереди назад) экипаж на 6 человек, воздушный шлюз, негерметичный грузовой отсек и служебный модуль. [6] После 1986 года из-за инцидента с Челленджером он был существенно переработан. [7] Кабина экипажа уменьшена, чтобы вместить только 3 астронавтов, грузовой отсек теперь находится под давлением и не может перевозить / возвращать спутники. ГермесТеперь он состоял из двух отдельных секций: самого транспортного средства и ресурсного модуля конической формы, последний должен был содержать стыковочный механизм и был прикреплен к задней части транспортного средства и должен был быть отсоединен и утилизирован перед повторным входом . Только пилотируемый корабль снова войдет в атмосферу Земли и будет повторно использован, и Ресурсный модуль, и пусковая установка будут израсходованы. [5] При работе с Гермесом верхняя ступень Ariane 5 должна быть полностью заменена, чтобы разместить как космический самолет, так и адаптер для соединения транспортного средства с основной криогенной ступенью, отсек для оборудования пусковой установки также будет отсутствовать. а сам космический самолет будет выполнять все функции наведения и управления. [3]На разработку и конфигурацию Ariane 5 сильно повлияли требования Hermes, такие как дополнительные аэродинамические нагрузки, которые он должен был бы наложить вместе с повышенным коэффициентом надежности 0,9999, при сохранении минимального влияния на коммерческую конкурентоспособность ракеты-носителя для сторонних производителей. миссии. [3]

По сравнению с космическим шаттлом Гермес значительно меньше по размерам. [3] Помимо уменьшенного масштаба, он не разделяет оживляющую форму в плане шаттла, выбрав треугольное крыло с высокой стреловидностью и законцовками крыла , подобное предлагаемому космическому кораблю Boeing X-20 Dyna-Soar . Как и у «Шаттла», у него была герметичная кабина, в которой можно было разместить максимум шесть членов экипажа, двое из которых были пилотами; в то время как негерметичный грузовой отсек, расположенный позади них, должен был быть оснащен большими дверями, охватывающими длину отсека вдоль фюзеляжа. [8] Транспортное средство должно было приводиться в движение парой жидких ракетных двигателей с тягой 2000 Н.ракетные двигатели , которые должны были быть идентичны тем, которые использовались на низкоэнергетической верхней ступени L4 Ariane 5. [3]

Аэродинамическое управление должно было обеспечиваться с помощью в общей сложности семи поверхностей управления полетом , рулей направления крыла , элевонов / пневматических тормозов задней кромки и установленного на корпусе закрылка ; этими поверхностями можно было бы управлять с помощью цифрового управления полетом с квадруплексным резервированием и приводить в действие с помощью гидравлики с тройным резервированием. [3] Управление миссией могло осуществляться с помощью трех компьютеров общего назначения, компьютера наблюдения и трех цифровых баз данных . Электроэнергия должна была обеспечиваться двигателем, который работал бы на жидком кислороде - жидком водороде.вместе с десятью топливными элементами американского производства . [4] Системы экологического контроля и жизнеобеспечения обеспечивают повышение давления в кабине вместе с воздухом, водой и теплом, чтобы поддерживать экипаж в течение максимум 40 дней, хотя, возможно, их можно было расширить, чтобы обеспечить 90-дневные миссии. Для автономных операций « Гермес» должен был проработать до одного месяца и мог оставаться в стыковке с орбитальной космической станцией не более 90 дней. [4]

По данным CNES, «Гермес» подвергался бы более экстремальным условиям повторного входа в атмосферу, чем «Спейс Шаттл», из-за его меньшего размера, в результате чего аппарат подвергался более высокому аэротермальному давлению. [9] Базовая тепловая защита, которая должна была выдерживать температуры 1400–1600 ° C в течение минимум 20 минут и изученная Dassault и SEP, должна была состоять из углеродных элементов с антиоксидантным покрытием, нанесенным на части. носовой части и передней кромки крыльев, а тепловая плитка должна была покрыть нижнюю часть крыла и фюзеляж. [9] Эти плитки, которые должны были быть закреплены на месте, использовали бы тонкую армированную керамику.- изоляционные слои из углеродного сотового композита, разделенные тонкими листами из металлического сплава для отражения тепла; в альтернативной концепции плитки вместо керамики использовались бы более высокие металлические части. Верхние поверхности транспортного средства, которые подвергались бы меньшему нагреву, чем нижние поверхности, использовали бы гибкие, похожие на одеяло, слои стекловолокна и керамики низкой плотности. [9]

К ноябрю 1985 года форма «Гермеса» была фактически заморожена. [9] Эта форма была в значительной степени разработана при испытаниях в дозвуковой аэродинамической трубе на «Онере», поскольку космоплан в значительной степени ограничивался требованиями дозвукового полета. Чтобы собрать ценные данные, несмотря на отсутствие у Европы опыта эксплуатации таких транспортных средств, Dassault предложила проверить аэродинамические свойства транспортного средства, завершив разработку 1-тонного аэротермического демонстратора 1-го масштаба под названием Maia , который был задуман как запускается на Ariane 4 для повторных исследований. [10]

Профили миссий и инфраструктура [ править ]

Всего для Гермеса было запланировано четыре типичных миссии :

  • Проведение бортовых экспериментов на экваториальной орбите 800 км.
  • Полеты к космической станции НАСА Freedom на орбите 28,5 градуса
  • Полеты к космической станции " Колумбус" ЕКА на орбите 60 градусов.
  • Полеты на беспилотную полярную платформу дистанционного зондирования ЕКА на орбите 98 градусов и 500 км.

После каждой миссии Гермес ремонтировался на специализированном предприятии в Европе. [11] Примерно за 40 дней до даты запуска самолет будет доставлен по воздуху на специально модифицированном авиалайнере Airbus A300 на его стартовую площадку в Куру , Французская Гвиана , где он будет интегрирован со своей полезной нагрузкой и установлен на Ракета Ariane 5 перед отправкой на стартовую площадку. Центр управления полетом должен был базироваться в Тулузе , Франция. [11]На протяжении типичной миссии связь и отслеживание осуществлялись бы с использованием различных средств, включая запланированную тогда европейскую сеть спутников ретрансляции данных, которая обеспечила бы охват 75 процентов миссии Hermes на орбите 28,5 градусов на расстоянии 400 км.

После миссии Гермес должен был приземлиться на авиабазе Истр-Ле-Тубе на Истре . [11] Обсуждались и другие потенциальные места посадки, в том числе Космический центр Гвианы , международный аэропорт Мартиники Эме Сезер на острове Форт-де-Франс и неуказанные взлетно-посадочные полосы на Бермудских островах . В случае прерывания запуска в течение первых 84 секунд после возгорания Гермес сможет вернуться на Куру. Более позднее прерывание полета, вероятно, потребовало высадки на воду в Атлантическом океане., после чего транспортное средство нужно будет забрать с помощью спасательного корабля. Другие взлетно-посадочные полосы должны были быть назначены в зависимости от специфики каждой миссии. [11]

В СМИ [ править ]

  • В новеллизации фильма « Валериан и город тысячи планет » 2017 года Гермес упоминается как шаттл, использованный ЕКА во время его первой экспедиции на Международную космическую станцию (обозначенную как «Альфа»).

См. Также [ править ]

  • Хоппер  - европейское предложение робота-космонавта 1990-х годов
  • Промежуточный экспериментальный автомобиль  - прототип транспортного средства для повторного входа, созданный ЕКА для разработки промежуточного экспериментального автомобиля.
  • SOAR  - швейцарский космоплан 2015 года, основанный на дизайне Гермеса.
  • Dream Chaser  - американский многоразовый автоматический грузовой космический самолет с подъемным кузовом

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ↑ Мартин Байер, Гермес: учиться на наших ошибках , Космическая политика, Том 11, номер 3, август 1995 г., стр. 171-180 (10)
  2. ^ a b c d e f g h i j k Moxon, Warwick and Sedbon 1985, стр. 24.
  3. ^ a b c d e f g h Moxon, Warwick and Sedbon 1985, стр. 25.
  4. ^ a b c Moxon, Warwick and Sedbon 1985, стр. 25-26.
  5. ^ a b Moxon, Warwick and Sedbon 1985, стр. 24-25.
  6. ^ http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_europeen/hermes/1985.htm
  7. ^ http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_europeen/hermes/1986_87.htm
  8. ^ Моксон, Warwick и Sedbon 1985, стр. 25, 27.
  9. ^ a b c d Moxon, Warwick and Sedbon 1985, стр. 26.
  10. ^ Моксон, Warwick и Sedbon 1985, стр. 26-27.
  11. ^ a b c d Moxon, Warwick and Sedbon 1985, стр. 27.

Библиография [ править ]

  • Ван ден Абилен, Люк. «Космический самолет HERMES - мечта Европы о независимом пилотируемом космическом полете». .
  • Моксон, Джулиан, Грэм Уорвик и Гилберт Седбон. «Гермес: Франция ускоряет темп». Flight International , 30 ноября 1985 г., стр. 24–27.

Внешние ссылки [ править ]

  • Гермес на Astronautix.com
  • Гермес на Aerospaceguide.net
  • 1: 1 Мокап фото, включая кабину
  • ГЕРМЕС, l 'avion space inachevé ...