Florida poligoni (1. del)

Florida poligoni (1. del)
Florida poligoni (1. del)

Video: Florida poligoni (1. del)

Video: Florida poligoni (1. del)
Video: This Polish Next-Gen Air Defense System Is Ready to Battle in Ukraine 2024, Maj
Anonim
Florida poligoni (1. del)
Florida poligoni (1. del)

10. maja 1946 je na poligonu White Sands v Novi Mehiki potekalo prvo uspešno izstrelitev balistične rakete V-2 v ZDA. V prihodnosti so tukaj preizkušali številne vzorce raketnega orožja, vendar zaradi geografske lege poligona White Sands iz tega mesta ni bilo nevarno izvajati poskusnih izstrelkov balističnih izstrelkov velikega dosega. Poti raket, ki so bile lansirane v Novi Mehiki, so potekale čez gosto poseljena območja, v primeru nujnih dogodkov, ki so med postopkom preskušanja neizogibni, pa bi padec izstrelkov ali njihovih naplavin lahko povzročil velike žrtve in uničenje. Potem ko je raketa V-2, izstreljena na White Sands, odstopila od predvidene poti in strmoglavila v Mehiki, je postalo povsem jasno, da je za balistične rakete dolgega dosega potrebno drugačno poligon.

Leta 1949 je predsednik Harry Truman podpisal izvršni ukaz o vzpostavitvi skupnega poligona za velike razdalje iz pomorske baze reke Banane na rtu Canaveral. To mesto na vzhodni obali ZDA je bilo kot nalašč za preskušanje lansirnih raket in medcelinskih balističnih raket. Relativna bližina izstrelitvenih mest do ekvatorja je omogočila izstrelitev velikih obremenitev v vesolje, oceanska prostranstva vzhodno od poligona pa so zagotavljala varnost prebivalstva.

Pomorsko letalsko oporišče Banana River je bilo ustanovljeno 1. oktobra 1940, potem ko se je vodstvo mornarice ZDA odločilo, da je treba organizirati patrulje obalnih voda na jugovzhodu države. Za to so bili uporabljeni hidroplani Consolidated PBY Catalina, Martin PBM Mariner in Vought OS2U Kingfisher.

Slika
Slika

Leta 1943 so bile v bližini obale zgrajene vzletno -pristajalne steze in tu je bilo razporejenih več eskadrilj torpednih bombnikov Grumman TBF Avenger. Poleg letalskih podmorniških letov so se v letalski bazi usposabljali piloti in navigatorji pomorskega letalstva. Leta 1944 je bilo na reki Banani več kot 2800 vojaških uslužbencev, sedelo pa je 278 letal.

Slika
Slika

Po koncu druge svetovne vojne je potreba po stalnih patruljnih letih izginila, osebje in oprema baze so se zmanjšali. Nekaj časa so preostala hidroplana uporabljali za iskanje in reševanje. Leta 1948 je bilo letalsko oporišče mornariškega letalstva najprej moteno, leta 1949 pa je bilo preneseno v letalske sile. Da bi ločili funkcije bližnjega raketnega poligona in letalske baze, so ga leta 1950 preimenovali v letalsko bazo Patrick v čast generalmajorja Masona Patricka, prvega poveljnika letalstva ameriške vojske.

Vzletno -pristajalna steza letalske baze Patrick je bila uporabljena za podporo življenju raketnega poligona Florida. Tu je bilo potrebno blago in oprema dostavljeno po zraku. Po začetku vesoljskega programa je Patrick AFB postal najbolj obiskano ameriško letalsko bazo s strani visokih uradnikov.

Poleg transportnih storitev je v njem sedež 45. vesoljskega krila, ki upravlja vse izstrelitve, ki se izvajajo na rtu Canaveral za vojsko, NASA in Evropsko vesoljsko agencijo. Center za uporabno tehnologijo letalskih sil s sedežem v Patricku AFB zaznava jedrske dogodke po vsem svetu. V interesu centra deluje mreža potresnih in hidroakustičnih senzorjev ter izvidniških satelitov. Letala iz eskadrilje 920 imajo sedež v Patricku AFB. Ta enota ameriških letalskih sil, opremljena z letali HC-130P / N in helikopterji HH-60G, je bila v preteklosti odgovorna za reševanje posadk šatlov. Zdaj je 920. eskadrila vključena v patrulje in reševalne operacije na morju ter se ukvarja s transportnimi operacijami.

Gradnja izstrelitvenih mest na raketnem poligonu, ki se nahaja 20 kilometrov severno od vzletno -pristajalne steze Patrick na otoku Marrit, ki je s celino povezana z jezom in mostom, se je začela konec leta 1949. 24. julija 1950 je bilo s poligona na Floridi prvi izstrelitev dvostopenjske raziskovalne rakete Bumper V-2, ki je bila konglomerat nemškega V-2 in ameriškega kaplara WAC.

Slika
Slika

Konec 40. let je bilo jasno, da nemška raketa s tekočim pogonom V-2 nima možnosti za praktično uporabo v vojaške namene. Toda ameriški oblikovalci so potrebovali eksperimentalni material za preizkušanje ločevanja stopenj izstrelkov in interakcije krmiljenja pri visokih hitrostih v redčeni atmosferi. Med dvema izstrelitvama odbijača V-2, ki sta bila izvedena 24. in 29. julija, druga stopnja rakete, je bilo mogoče doseči nadmorsko višino 320 km.

Leta 1951 se je objekt na Floridi preimenoval v Range Eastern Test - Eastern Missile Range. V zgodnjih 50. letih so se v ZDA začeli preizkusi suborbitalnih raket serije Viking. Potem ko je bil 4. oktobra 1957 v ZSSR izstreljen prvi umetni zemeljski satelit, so Američani 6. decembra 1957 poskušali ponoviti ta dosežek s pomočjo tristopenjske lansirne enote Vanguard TV3, ki je uporabila tehnične rešitve Vikingi.

Slika
Slika

Z veliko množico občinstva in poročevalcev je raketa eksplodirala na mestu izstrelitve. V bližini so kasneje odkrili satelit z delujočim radijskim oddajnikom.

1. februarja 1958 je izstrelitveni nosilec Jupiter-C v nizkozemeljsko orbito izstrelil prvi ameriški satelit Explorer-I, ki je bil izstreljen z padca LC-26A na rtu Canaveral.

Slika
Slika

Poleg raziskovalnih vesoljskih programov na vzhodnem raketnem poligonu so bili preizkušeni balistični projektili srednjega dosega, balistične rakete podmornice in medcelinske balistične rakete: PGM-11 Redstone, PGM-17 Thor, PGM-19 Jupiter, UGM-27 Polaris, MGM- 31 Pershing, Atlas, Titan in LGM-30 Minuteman. Po ustanovitvi NASA leta 1958 so vojaške posadke z izstrelitvenih položajev "vzhodnega raketnega poligona" lansirale Delta LV, ki je nastala na podlagi PGM-17 Thor MRBM.

Na splošno sta bili za ZDA in ZSSR na prvi stopnji raziskovanja vesolja značilni uporaba balističnih izstrelkov, ustvarjenih za vojaške namene. Spomnimo se, da je kraljevska "sedmica", ki je prinesla prvi satelit na orbito okoli Zemlje, prvotno nastala kot ICBM. Američani pa so preoblikovane ICBM Titan in Atlas zelo aktivno uporabljali za pošiljanje tovora v vesolje, tudi za zgodnje programe s posadko Mercury in Gemini.

Sprva je program Mercury uporabljal spremenjeno lansirno vozilo, ki temelji na Redstone MRBM. Tako kot v bojni različici so raketne motorje, težke okoli 30.000 kg, poganjali alkohol in tekoči kisik.

Slika
Slika

Toda zaradi nezadostne moči nosilne rakete Mercury-Redstone so bili na njej možni le suborbitalni leti. Zato je bila za izstrelitev kapsule z astronavtom v orbito okoli Zemlje uporabljena težja izstrelitvena naprava Mercury-Atlas (Atlas LV-3B), težka približno 120.000 kg.

Izbira rakete-nosilca na osnovi Atlas SM-65D ICBM kot dostavnega vozila v orbito je bila povsem logičen korak. Motorji dvostopenjske rakete na petrolej in tekoči kisik bi lahko v vesolje prinesli 1300 kg tovora.

Slika
Slika

Praktična izvedba projekta Gemini se je začela leta 1961. Cilj projekta je bil ustvariti vesoljsko plovilo s posadko 2-3 ljudi, ki bi lahko ostalo v vesolju do dva tedna. ICBM Titan II z izstrelitveno maso 154.000 kg in motorji, ki jih poganja hidrazin in dušikov tetroksid, so bili izbrani za nosilno raketo. Skupaj sta bili v okviru programa Gemeni izvedeni dve izstrelitvi brez posadke in 10 s posadko.

Po prenosu izstrelitev s posadko na civilni kozmodrom Kennedy so imele rakete Titan prednost pri dostavi brezpilotnih vozil v vesolje.

Slika
Slika

Uporaba lansirnih nosilcev Titan III in Titan IV, ustvarjenih na podlagi ICBM, se je na Floridi nadaljevala do oktobra 2005. Za povečanje nosilnosti zasnova Titan IV LV vključuje dva ojačevalnika na trda goriva. S pomočjo "Titanov" so v orbito izstrelili predvsem vojaška vesoljska plovila. Čeprav so bile izjeme: na primer, oktobra 1997 je iz SLC-40 uspešno izstrelila raketa, ki je na Saturn izstrelila medplanetarno vozilo Cassini. Pomanjkljivost nosilcev iz družine "Titan" je bila uporaba strupenega goriva in izredno jedkega oksidanta, ki vžge vnetljive snovi v njihovih motorjih. Titan IV so opustili po pojavu raket Atlas V in Delta IV.

Poleti 1962 je na Floridi že delovalo 8 lansirnih kompleksov. Na rtu Canaveral je bilo zgrajenih skupno 28 izstrelitvenih mest. Zdaj na ozemlju "vzhodnega raketnega poligona" delujejo štiri lokacije, na ozemlju "vesoljskega centra Kennedy" sta aktivna še dva položaja. Do nedavnega so rakete Delta II, Delta IV, Falcon 9 in Atlas V lansirali z lansirnih mest na Floridi.

Slika
Slika

25. aprila 2007 so ameriške letalske sile najele izstrelitveno ploščad SLC-40 podjetju SpaceX. Nato je bil preurejen za izstrelitev Falcon 9. Falcon 9 je dvostopenjska lansirna naprava, ki jo poganja tekoči kisik in kerozin. Raketa z izstrelitveno maso 549.000 kg lahko prenese tovor 22.000 kg na skoraj zemeljsko orbito.

Slika
Slika

Prvi let Falcon 9 je bil načrtovan za drugo polovico leta 2008, vendar je bil zaradi velikega števila pomanjkljivosti, ki jih je bilo treba odpraviti pri pripravi na izstrelitev, večkrat prestavljen. Šele v začetku leta 2009 je bil Falcon 9 LV prvič nameščen v navpičnem položaju na izstrelitveni ploščadi SLC-40.

Slika
Slika

Nosilec Falcon 9 je bil zasnovan za ponovno uporabo. Med prvimi izstrelitvami je bilo mogoče s pomočjo padalov vrniti obe stopnji.

Slika
Slika

Kasneje je bila prva stopnja posodobljena za njen povratek in navpično pristajanje na pristajalni ploščadi ali na morju. Ponovna uporaba druge stopnje ni predvidena, saj bo to znatno zmanjšalo težo izhodne obremenitve.

1. septembra 2016 je raketa Falcon 9 eksplodirala ob izstrelitvi. Zaradi eksplozije in hudega požara je bil lansirni kompleks resno poškodovan in ga zdaj obnavljajo.

Raketa Falcon Heavy, prej znana kot Falcon 9 Heavy, je raketa težkega razreda za večkratno uporabo. Gre za modifikacijo "Falcon 9", opremljeno z dodatnimi ojačevalniki, z motorji, ki delujejo na kerozin in tekoči kisik. Zaradi povečane moči bi morala raketa, težka 1420700 kg, v orbito obremeniti 63.800 kg. Prvi Falcon Heavy bo predvidoma izšel novembra 2017. Kako hitro se bo to zgodilo, je odvisno od napredka popravil izstrelitvene plošče SLC-40.

Poleg sodelovanja z zasebnimi vesoljskimi podjetji se v interesu vojaškega oddelka z položajev vzhodnega raketnega poligona izvajajo redni izstrelki. Praviloma se od tu začnejo prevozniki s tovorom v obliki izvidniških in komunikacijskih satelitov.

Slika
Slika

22. aprila 2010 je bila prva uspešna izstrelitev vesoljskega plovila Boeing X-37 brez posadke za večkratno uporabo. Izstreljen je bil v nizko zemeljsko orbito z raketnim nosilcem Atlas V, ki je bil izstreljen s padca SLC-41. Očitno je bila predstavitev prvega modela preizkusne narave in ni bila načrtovana za reševanje pomembnih uporabnih problemov. 16. junija 2012 je letalo pristalo v letalski bazi Vandenberg v Kaliforniji, saj je v orbiti preživelo 468 dni in 13 ur in več kot sedem tisočkrat obkrožilo Zemljo. Po zaključku prvega leta so bile izvedene spremembe toplotne zaščite vesoljskega letala.

Po navedbah ameriških letalskih sil je bila naloga X-37B med drugim letom razviti senzorske instrumente, izmenjavo podatkov in sisteme za nadzor. X-37 lahko deluje na nadmorski višini 200-750 km, lahko hitro spreminja orbite in aktivno manevrira v vodoravni ravnini. Vozilo z vzletno težo 4989 kg, dolžino 8,9 m, višino 2,9 m in razponom kril 4,5 m ima tovorni prostor velikosti 2,1 × 1,2 m, kamor lahko naložite 900 kg tovora. Značilnosti Kh-37V mu omogočajo izvidniške naloge, dostavo in vračilo manjšega tovora. Številni strokovnjaki so nagnjeni k prepričanju, da je mogoče protipotresne prestreznike dostaviti na skoraj zemeljsko orbito v tovornem prostoru vesoljskega letala.

Slika
Slika

7. maja 2017 je X-37B po opravljeni četrti vesoljski misiji, ki je v orbiti preživel 718 dni, pristal na vzletno-pristajalni stezi vesoljskega centra Kennedy. To je bil prvi pristanek X-37B na Floridi. Pred tem je vesoljsko letalo pristalo na letalski bazi Vandenberg v Kaliforniji. Peto izstreljenje vesoljskega letala brez posadke je predvideno za september 2017. V skladu z načrti ameriškega vesoljskega poveljstva je treba izstrelitev X-37B v orbito izvesti z raketoplanom Falcon 5.

Med pripravami na izvajanje ameriškega programa za luno je postalo jasno, da so potrebni večji izstrelitveni objekti kot tisti, ki so obstajali na ozemlju vojaškega "vzhodnega raketnega poligona". Iz tega razloga se je začela gradnja vesoljskega centra Kennedy severozahodno od izstrelitvenih ploščadi na rtu Canaveral. Gradnja novega kozmodroma ob obstoječem vojaško vodenem poligonu za rakete je znatno prihranila finančna sredstva in uporabila skupno infrastrukturo.

Po ustanovitvi Kennedyjevega centra so lansirna mesta in pomožni objekti zasedli območje ob obali s površino 570 kvadratnih metrov. km - dolga 55 km in široka približno 11 km. V najboljših časih je na kozmodromu delalo več kot 15.000 javnih uslužbencev in specialistov.

Za izstrelitev težkih nosilcev na novi civilni kozmodrom se je začela gradnja obsežnega izstrelitvenega kompleksa št. 39 (LC-39), sestavljenega iz dveh izstrelitvenih objektov: 39A in 39B.

Slika
Slika

Za zagotavljanje varnostnih ukrepov so bile določene posebne zahteve. Tako so cisterne s tekočim vodikom in kisikom nosili na razdalji najmanj 2660 metrov. Postopki točenja goriva in priprave na izstrelitev so bili čim bolj avtomatizirani, da bi odpravili "človeški faktor" in zmanjšali tveganja, ko je osebje v nevarnem območju. Na vsakem izstrelitvenem mestu je bilo zgrajeno 12 metrov globoko armiranobetonsko zavetišče, opremljeno z avtonomnimi sistemi za vzdrževanje življenja. Tu bi se po potrebi lahko zateklo 20 ljudi.

Slika
Slika

Za dostavo težkih izstrelitvenih nosilcev v pokončnem položaju iz hangarja, kjer so jih sestavili na izstrelitveno ploščad, je bil uporabljen edinstven nosilec na gosenicah, dolg 125 metrov, ki se je gibal s hitrostjo 1,6 km / h. Razdalja od montažnega hangarja do začetnega položaja je bila 4, 8-6, 4 km.

Ker so bile lansirne zmogljivosti kozmodroma Kennedy prvotno zasnovane za izvajanje vesoljskega programa s posadko in niso bile motene za poskusne izstrelitve ICBM in izstrelitve vojaških satelitov, so priprave na izstrelitev tukaj potekale veliko hitreje in temeljiteje. V intervalih med vojaškimi izstrelitvami ni bilo treba iskati "oken", kot je bilo med izvajanjem programov "Merkur" in "Džemeni". Po izstrelitvi izstrelitvenega položaja št. 39 so bili izklopni lansirni kompleksi št. 34 in št. 37 na ozemlju vzhodne rakete, od koder so izstrelili rakete Saturn.

Prvi poskusni izstrelitev Saturna V LV brez posadke z mesta 39A je bil 9. novembra 1967. Med tem poskusnim izstrelitvijo so bili potrjeni zmogljivosti nosilne rakete in pravilnost predhodnih izračunov.

Slika
Slika

Leta 1961 je ameriška vesoljska agencija NASA začela program Apollo, katerega namen je bil pristati astronavte na površini lune. Za uresničitev teh ambicioznih načrtov je pod vodstvom Wernherja von Brauna nastala tristopenjska super težka raketa Saturn V.

Prvo stopnjo "Saturna-5" je sestavljalo pet kisikovih kerozinov s skupnim potiskom 33.400 kN. Po 90 sekundah so motorji prve stopnje raketo pospešili do hitrosti 2, 68 km /. Druga stopnja je uporabljala pet motorjev s kisikom in vodikom s skupnim potiskom 5115 kN. Druga stopnja je delovala približno 350 sekund, pospešila je vesoljsko plovilo na 6, 84 km / s in ga pripeljalo na nadmorsko višino 185 km. Tretja stopnja je vključevala en motor z potiskom 1000 kN. Tretja stopnja se je vklopila po ločitvi druge stopnje. Po 2, 5 minutah dela je ladjo dvignila v zemeljsko orbito, nato pa se je ponovno vklopila za približno 360 sekund in ladjo usmerila na Luno. "Saturn-5" z izstrelitveno maso približno 2900 ton je bil takrat najtežja izstrelitvena naprava, ki je lahko na nizko zemeljsko orbito izstrelila breme, ki tehta približno 140 ton, za medplanetarne misije pa približno 65 ton. Skupaj 13 izstreljene so bile rakete, od tega 9 - na Luno. Po poročilih NASA so bili vsi izstrelitvi uspešni.

Slika
Slika

Program Apollo se je izkazal za zelo dragega, leta njegovega izvajanja pa so postala "zlati čas" za ameriško vesoljsko agencijo. Tako je leta 1966 NASA prejela 4,5 milijarde dolarjev - približno 0,5 odstotka BDP ZDA. Skupno je bilo od leta 1964 do 1973 dodeljenih 6,5 milijard USD. V današnjih cenah so bili približni stroški enega izstrelitve Saturn-5 3,5 milijarde USD. Cena. Zadnji izstrelitev Saturna IB LV, ki je sodeloval v misiji Soyuz-Apollo, je bil 15. julija 1975. Preostali elementi dveh raketnih nosilcev Saturn zaradi previsokih stroškov izstrelitev niso bili uporabljeni in so bili zavrženi.

Slika
Slika

Da bi zmanjšali stroške dostave tovora v orbito v ZDA, se je začel program Space Shuttle. Za izstrelitev vesoljskih ladij z izstrelitve na rtu Canaveral so položaj LC-39A ponovno opremili. Na 2,5 km od montažnega hangarja so postavili vzletno -pristajalno stezo v dolžini približno 5 km za dostavo šatlov po zraku. Načrtovana je bila tudi prenova lansirne ploščadi LC-39B, ki pa je zaradi proračunskih omejitev zamujala. Drugo mesto je bilo pripravljeno šele leta 1986. Z njo izstreljeno vesoljsko plovilo za večkratno uporabo Challenger je eksplodiralo v zraku. Zadnji izstrelitev "vesoljskega čolna" "Discovery", ki je na ISS dostavljal tovor s položaja LC-39B, je bil 9. decembra 2006. Do leta 2009 je bila oprema lansirnega mesta v primeru izstrelitve v sili odprta. Leta 2009 je bilo mesto 39B preoblikovano za preskušanje lansirnega vozila Ares IX. Izredno težko izstrelitveno vozilo je NASA razvila v okviru programa Constellation za izstrelitev velikih bremen in lete s posadko v nizko zemeljsko orbito. Toda za Američane z raketami Ares je šlo vse narobe in leta 2011 je bil program okrnjen.

Slika
Slika

Po letu 2006 je bil uporabljen le položaj LC-39A, od koder so izstrelili vesoljska plovila za večkratno uporabo Discovery, Endeavour in Atlantis. Zadnji izstrelitev Atlantisa je potekala 8. julija 2011, vesoljski čoln za večkratno uporabo je na ISS dostavil tovor za podporo življenju postaje, pa tudi magnetni alfa spektrometer.

Po opustitvi programa Sozvezdiye in razgradnji vseh shuttleov je prihodnost Launch Complexa 39 ostala negotova. Po pogajanjih med Naso in zasebnimi vesoljskimi podjetji je bil decembra 2013 s SpaceXom podpisan najem. Elon Musk je za obdobje 20 let prevzel položaj št. 39A. Izstrelili naj bi Falcon 9 in Falcon Heavy LV. Za to so bili obnovljeni izstrelitveni objekti, v bližini pa se je pojavil pokrit hangar za horizontalno montažo raket.

Izstrelitveni objekti lokacije LC-39B so trenutno v obnovi. V ta namen bodo od leta 2012 namenili 89,2 milijona dolarjev. Nedaleč od LC-39В se je v začetku leta 2015 začela gradnja lansirne ploščadi LC-39В za rakete lahkega razreda Minotaur. Te rakete na trda goriva, ki tehtajo okoli 80.000 kg, temeljijo na razgrajenih ICBM-jih mirovnih sil LGM-118 Peacekeeper.

Vesoljsko letališče Kennedy in vzhodno raketno območje Cape Canaveral East sta zelo dobro locirana in sta ena izmed najbolj primernih lokacij v ZDA za izstrelitve raket, saj izrabljene stopnje izstrelkov izstrelkov proti vzhodu padejo v Atlantski ocean. Vendar ima lokacija izstrelitev na Floridi svojo slabo stran in je povezana z velikimi naravnimi in meteorološkimi tveganji, saj so tukaj nevihte in orkani precej pogosti. V preteklosti so orkani večkrat resno poškodovali stavbe, objekte in infrastrukturo lansirnih kompleksov, zato je bilo treba načrtovane izstrelitve prestaviti. Med prehodom orkana Francis septembra 2004 so bili objekti vesoljskega centra Kennedy močno poškodovani. Zunanjost in del strehe s skupno površino 3.700 m² je veter odnesel z objekta vertikalne montaže, notranje prostore z dragoceno opremo pa zalilo z vodo.

Slika
Slika

Trenutno je ozemlje kozmodroma Kennedy odprto za obiskovalce. Tu je več muzejev, zunanjih razstavnih prostorov in kinodvoran. Avtobusne izletniške poti so organizirane na ozemlju, zaprtem za javnost.

Slika
Slika

Potovanje z avtobusom v vrednosti 40 dolarjev vključuje: obisk izstrelitvenih mest kompleksa 39, postaj za sledenje in izlet v center Apollo-Saturn V. Ogromen muzej Apollo-Saturn V pripoveduje o stopnjah raziskovanja vesolja in je zgrajen okoli rekonstruirane nosilne rakete Saturn-5. Muzej vsebuje številne dragocene eksponate, na primer kapsulo s posadko Apollo.

Nobenega dvoma ni, da bo lansirno mesto Cape Canaveral v bližnji prihodnosti ostalo največje izstrelitveno mesto v ZDA. Od tod se načrtuje odprava odprav na Mars. Hkrati je mogoče opozoriti, da je NASA izgubila monopol nad dostavo blaga v orbito v ZDA. Trenutno večino izstrelitvenih mest na Floridi najemajo zasebna vesoljska podjetja.

Priporočena: