Technika, 1988 (32. évfolyam, 1-12. szám)
1988-01-01 / 1. szám
e A SZOJUZOK TÖRTÉNETE A Szovjetunióban jelenleg is az űrkutatás egyik módszerének, az űrállomásos módszernek a berepülése folyik. Ez a perspektíva igen fejlődőképes, alkalmazásától azt várják a tudósok, hogy jelentős eredményekkel gazdagíthatják az űrkutatást. A kísérletek jelenlegi állására jellemző, hogy a Szojuz típusú rendszerek továbbra is alkalmasak — a most meglévő kozmikus rendszerek körül — arra, hogy felhasználásukkal zökkenőmentesen az orbitális pályán lebonyolítható legyen keringő űrállomás személyzettel, üzemanyaggal, utánpótlással való ellátása Szojuz A, B, W. A Szojuz család több tagja már sikeresen vizsgázott eddig is a kozmikus környékeiben, különleges, sokoldalú adottságaik révén alkalmasak voltak bonyolultabb feladatok megoldására is. A Szojuz űrhajó logikus továbbfejlesztése volt a hatvanas évek Vosztok–Voszhod űrhajóinak, műszaki egységének kapacitásnövelésével alkalmassá tették pályamanerekkel tarkított űrrepülésekre. A Szojuz orosz szó szövetséget jelent, az asztronautikában pedig mindmáig a legnagyobb sorozatban készített űrhajót. Kétrészes cikkünk ennek az űrhajónak a történetét, műszaki változásait tárja olvasóink elé. 1963. november 16-án rajtolt az első Szojuz űrhajó Kozmosz—22 néven, emberek nélkül. (Zárójelben jegyezzük meg, hogy a szovjet szakemberek a Kozmoszsorozatban próbálták és próbálják ki új űreszközeiket.) A Szojuz–A típus a próbaúton maximális terhelést jelentett a hordozórakétáknak, tömege elérte a 7 tonnát. Sz. P. Koroljov főkonstruktőr elképzelése szerint a korai Szojuz három fő részből tevődött össze: az orbitális fülkéből, a leszálló- vagy parancsnoki egységből, valamint a műszer- és hajtóműegységből. A tervezők gondos előrelátását jelentette az a tény, hogy ez a hármas tagoltság mind a mai napig fennmaradt. Bár a legelső tervekhez képest a hármas egység egymáshoz való viszonya még változott, végül is a c változat maradt meg (1. ábra). A korai Szojuz orbitális kabinja még henger alakú volt, a mai nagyjából gömb, és a műszeregység felépítése sem egyezett meg a jelenlegi Szojuzokéval. Sz. P. Koroljov naplójában a Szojuz űrhajót még olyan rendszernek képzelte el, amely három egységből állhatott össze: az А, а В és a W egységből (2. ábra). A Szojuz—A jelentette a tulajdonképpeni űrhajót, а В egyfajta „űrvontatót”, míg a W lényegében egy üzemanyag-szállító egységnek, a mai Progressz teherűrhajó ősének felelt meg. A három részegységet Föld körüli pályán kellett volna összekapcsolni, bár a legénység átjárása nem volt biztosított. Ilyen kísérlet zajlott le lényegében 1967-ben a Kozmosz—186 és —188, valamint 1968-ban a Kozmosz—212 és —213 között. Automatikus ürrandevu Az automatikus űrrendevú, majd összekapcsolás lehetővé tette, hogy az alapűrhajót kiegészítsék olyan hajtóműrészleggel, amely alkalmas lett volna akár egy Föld—Hold-utazás — a Hold megkerülésével — való lebonyolítására. Bár a szovjet pilótás űrrepülés 1968-ban gyökeres fordulatot vett, az összekapcsolási kísérleteket nem tették félre. 1969-ben Szojuz—4 és —5 összekapcsolódott a világűrben, létrehozva az első kísérleti űrállomást. A Szojuz korai variációjához híven a személyzet nem tudott közvetleül átszállni. Jeliszejev és Hrunov — felöltve űrruháját — 37 perces űrsétával mászott át a Szojuz—5-ből a másik űrhajóba, és avval tért vissza a Földre. Bár a Szojuz—В és —W eredeti formájában sohasem valósult meg, az összekapcsolási szisztéma még ma is használatos: az eredeti koncepcióhoz híven az űrállomáshoz így dokkolnak a személy- és teherszállító űrhajók. A Szojuz—A módosított változatával kezdődtek meg a tényleges repülések 1967-ben. A ma is fennálló hármas tagozódás figyelembevételével nézzük át az űrhajó fontosabb részeit (3. ábra). Orbitális fülke 1. Orbitális fülke. Ez az egység az űrhajó elülső részén helyezkedik el. A leszállóegységgel hermetikusan zárt, de átjárható tér kapcsolja össze. Az orbitális fülke az űrrepülés jellegétől függően kisebb-nagyobb munkatérre tagolódik, össztérfogata eléri a 9 köbmétert. A fülke burkolatát különleges ötvözetekből készült fémköpennyel óvják pályára álláskor képződő hőterhelés kia védésére. Rögzítése az orbitális egységhez igen érdekes: a légkör sűrűbb részeit átszelve — a hőterhelés kritikus szakaszán túljutva — a védőburkolatot lerobbantják. Az űrhajó munkahelyei itt helyezkednek el, közel a leszállóegységhez. Itt van a tudományos megfigyelésekhez szükséges berendezéseken kívül a távközlő rendszer is. Ide tették a televíziós kamerákat, valamint a filmfelvevő készülékeket. Az orbitális fülke falán négy ablakot képeztek ki a vizuális megfigyelések és filmfelvételek céljára. Az egyik legfontosabb kellék a navigációs rendszer. Annak segítségével végzik el az űrhajó térbeli helyzetének megállapítását, az űrhajó tájolását, stabilizálását, a manőverek ellenőrzését, valamint az egész alkalmazott rendszer folyamatos figyelemmel kísérését. Az űrrandevúhoz szükséges pályamanőverek akár automatikusan, akár kézi irányítással elvégezhetők.. A Szojuz—3 űrhajóval szerzett tapasztalatok szerint a megközelítést két lépésben célszerű végrehajtani. Ezt az indokolja, hogy a kézi irányítás — a céltárgytól nagyjából 200 méterre — sokkal biztonságosabbnak és egyszerűbbnek bizonyult, mint a mindvégig automatikus manőverezés. Az orbitális fülkében helyezték el az irányítókészülékeket, az elektronikus számítógépeket és a rádiókeresőt. Ezek a rendszerek együttesen biztosítják a földi irányítóközponttól kapott utasítások feldolgozását, a folyamatos, megbízható, kétoldalú rádiótelefon- és távíró-összeköttetést, a pályaelemek pontos meghatározását, valamint a kozmovíziós közvetítések lebonyolítását. A Szojuzokban alkalmazott televíziós kamerák 625 soros bontásban, másodpercenkként 25 képet közvetítenek a Földre. Az orbitális fülkét bizonyos végrehajtó rendszerekkel is kiegészítették. Ezek a kis tolóerejű, korrekciós hajtóműveknek adnak közvetlenül parancsot. Az orientációs hajtóműveknek adott utasításokon kívül a rendszer folyamatos hajtómű-, égéstér- és üzemanyag-ellenőrzést is végez. Innen vezérlik az űrhajó másodpercenkénti néhány fokos sebességgel történő forgását, amely az elektromos berendezések működéséhez alapvetően fontos napelemszárnyat egyenletes napsugárzásnak teszi ki. Az orbitális fülke és a leszállóegység közötti ajtóhoz hasonló, hermetikusan zárható nyílás van még az orbitális kabinon. Ezen át lépnek be induláskor a Szojuzba az űrhajósok, de ezen keresztül ki is köphetnek a világűrbe a keringési pályán. Egyes források beszámolnak arról, hogy a korai Szojuzok leszállóegységei is rendelkeztek egy külön ajtóval, közvetlen kijárattal a kozmoszba. A Szojuz feladatát döntő mértékben az orbitális fülke felépítése, felszerelése határozza meg. Egy aktív összekapcsoló elemet és egy passzív dokkolóegységet a Szojuz—4 és —5 összekapcsolásakor használtak, de a személyzet közvetlenül nem szállhatott át egyik űrhajóból a másikba. Ezt a 4. ábrán látható dokkolóegység tette lehetővé, amelyet első ízben a Szojuz—10 repülésekor alkalmaztak. A passzív egység a Szaljut–1 űrállomáson helyezkedett el, és ez a gyakorlat mind a mai napig fennmaradt. 1. ábra: A három fő egység variációi: 1.leszálló, illetve parancsnoki egység; 2=orbitális fülke; 3 Å összekapcsolódó egység; 4=összekötő struktúra; 5 Å üzemanyagtartály; 6 Å hajtómű egység; 7=rudazat (a Flieger Revue alapján) 7. ábra: A komplett korai elképzelés a Szojuzról (a Flieger Revue alapján) 4. ábra: A Szojuz—10 orbitális fülkéje (az Astronomie und Raumfahrt alapján) 3. ábra: A Szojuz fő részei: 1=orbitális fülke, 2=leszálló vagy parancsnoki egység, 3 műszer-, illetve hajtóműegység (az Astronomie und Raumfahrt alapján) 4 Repülés kis zajjal A légi teherszállítók egyre gyakrabban találják magukat szembe a zaj korlátozásra vonatkozó intézkedésekkel. Különösen az éjszakai teherszállító repülőgépek adnak okot panaszra a környező települések lakóinak. A probléma megoldásában ismét élen jár az angol British Aerospace vállalat. A BA—146 típusú repülőgépe normál üzemi zajszintje a könnyű repülőgépek kategóriájába sorolt típusok zajszintje körül van, továbbfejlesztett változatát pedig a Quiet Trader (QT) — egyenesen a világ legcsendesebb teherszállító-gépeként emlegetik. E típus teherbíróképessége 11 tonna, amelyet a további fejlesztési munkák során 13 tonnára kívánnak a gyártók növelni. A felsőszárnyas, 4 hajtóműves reptübgép szabványos tüzelőanyag-tartályokkal és teljes terheléssel 2220 km távolság megtételére képes 9144 m-es csúcsmagasságon. A BAe—146-os utasszállító változatából mintegy 60 darab üzemel már világszerte. A teherszállító változat iránt főleg Ausztráliában és az Egyesült Államokban érdeklődnek. TECHNIKA 1988 1