Пилотируемый корабль серии "Шенчьжоу"
Всем добра товарищи, с вами на связи Miron_Bleek в вечерней космической рубрике, и у нас на очереди познавательный космический длиннопост про китайский пилотируемый космический корабль "Шэньчжоу", на котором поднебесная осуществляет полёты людей в околоземное пространство.
Для начала - немного истории. Создав к началу 1970-х годов МБР и космические носители на их основе, КНР смогла запустить первые собственные искусственные спутники Земли. К середине 1970-х была освоена технология возвращения аппаратов из космоса. Очевидно, эти достижения должны были инициировать проектные работы по пилотируемому КК. Исходя из возможностей китайских носителей того времени, уровня развития аэрокосмической индустрии КНР и располагаемой информации по кораблям СССР и США, можно предположить, что китайские конструкторы попытались спроектировать пилотируемую капсулу «Шугуан-1» общей массой до 2.5 тонн, но чуда так и не произошло.
Решено было последовательно наращивать грузоподъемность РН, и когда это наконец было достигнуто, в 1992 г. появился «Проект-921» – национальная программа КК с человеком на борту.
- Опыт полетов зарубежных кораблей привел руководителей китайской аэрокосмической отрасли к решению взять за основу «универсальный» российский КК «Союз». Ранний проект такого аппарата они представили на конгрессе Международной астронавтической федерации в 1992 г.
Благоприятная политическая атмосфера между Россией и КНР позволила последней получить ключевые технологии КК «Союза-Т», что существенно облегчило и ускорило разработку собственного проекта. Появился трехместный «Шэньчжоу».
*Угу, очень благоприятная. Благоприятная для контрабанды технологий. В 2005 году директор ЗАО «ЦНИИМаш-Экспорт» Игорь Решетин и четверо работников этого же ЗАО были арестованы по подозрению в шпионаже в пользу КНР и передаче космических технологий. В 2007 году академик Решетин был приговорён к 11,5 годам заключения в колонии строгого режима.
- Самым крупным доказательством передачи технологий было прошение Китайского правительства об освобождении Игоря Решетина и четверых работников, которые были арестованы и приговорены к 11 годам заключения в России, с последующей передачей под свою опеку в Китай. После этого проскакивали отклики среди верхушки Роскосмоса, по слухам доходившие вплоть до того, чтобы отправить корабль с экипажем на морское дно, средствами направленной радиоэлектронной борьбы, но к счастью (Или сожалению) - дальше пары слухов дело не ушло.
- Корабль разработан и изготовлен Китайской исследовательской академией космической технологии и Шанхайской исследовательской академией космической техники.
Сборка и испытания КК проходили в новом, самом крупном в КНР Пекинском исследовательском и экспериментальном центре аэрокосмической техники, известном также как «Аэрокосмический город».
- Вся конструкция корабля и все его системы примерно идентичны (с учётом пересчёта на действующие в КНР стандарты) советским космическим кораблям серии «Союз», а орбитальный модуль построен с использованием технологий, использовавшихся в серии советских космических станций «Салют».
Управление полетом КК осуществляет Пекинский аэрокосмический центр управления и контроля с использованием наземных станций в КНР и за рубежом, а также флот кораблей слежения.
- В разработке, изготовлении и испытаниях корабля приняли участие соответствующие отделения Академии наук КНР и Министерства информационной промышленности.
Что же такое "Шэньчжоу"? Это трёхместный, пилотируемый космический корабль, сделанный на базе советско-российских технологий транспортного пилотируемого корабля (ТПК) серии "Союз", а также собственных наработок китайских конструкторских бюро.
«Шэньчжоу» построен по схеме «Союза» и очень напоминает его внешне и во множестве деталей. Тем не менее китайские источники настаивают, что это не копия «Союза». Так, Ци Фажэнь заявил в одном из интервью, что китайский корабль «абсолютно» отличается от российского и «лучше» последнего (По большей части только из-за большей стартовой массы и внутреннего объёма в 14 кубометров против 10,6 у "Союза". Есть очень серьёзное подозрение на то, что системы управления "Шеньчжоу" из-за низкой надёжности китайской компонентной базы по-прежнему аналоговые).
*Касательно копипасты корабля с союза - я уже всё описал в первом абзаце статьи.
Корабль состоит из четырех отсеков:
➊ двигательного, или приборно-агрегатного (ПАО);
➋ спускаемого аппарата (СА);
➌ орбитального модуля (ОМ);
➍ дополнительного отсека для проведения научных и прикладных исследований.
Также, корабль не имеет серийных модификаций, несмотря на то, что он находится в эксплуатации уже порядка 17 лет, в то время как серия "Союз" за те же 17 лет сменила уже три поколения. Это связано с тем, что корабли "Шэньчжоу" являются штучными изделиями, и в отличие от "Союзов" ни одна из деталей вернувшихся кораблей не используется повторно.
*Напомню, что ради удешевления полётов - из спускаемого модуля отечественных "Союзов" вытаскивают всё, что можно использовать повторно, проверяют, и вставляют в новый корабль, таким образом серьёзно снижая затраты на производство нового спускаемого аппарата.
Так как "Шэньчжоу" не летают в регулярном режиме по 8-10 кораблей в год, как "Союзы" и "Прогрессы", а за все 17 лет отлетали только 10 раз - то им не нужна сертификация и переоснащение в новую модель, поскольку обновлять авионику можно для каждого изделия отдельно. Возможно, что к 2021-2023 годам, после начала регулярных полётов к станции "Тяньгун-3" китайцы сертифицируют новую, серийную версию корабля (Например "Шэньчжоу-М"), которую и будут использовать до конца эксплуатации оного.
Приборно-агрегатный отсек корабля негерметичен, первые несколько полётов корабль не имел стыковочного узла.
Диаметр и высота спускаемого аппарата (СА) «Шэньчжоу» – 2,5 метра (у «Союза» – 2,2 метра), он имеет три иллюминатора, расположенные аналогично "Союзовским".
- Иллюминатор в НАДИР'ной части соответствует "Союзовскому", предназначенному для стыковочного перископа. Иллюминатор может использоваться для ориентации на Землю в ручном режиме, как на "Востоке".
Двигатели управления полетом СА в атмосфере стоят аналогично «союзовским», а двигатели крена – по два на каждом борту (у "Союза" – по одному).
- Маршевая двигательная установка оснащена четырьмя ЖРД с соплами большой степени расширения, что также скопировано с "Союза".
Наибольший интерес вызывает орбитальный модуль (ОМ) корабля "Шэньчжоу", выполняющий функцию аналогичную бытовому отсеку (БО) кораблей серии "Союз".
- По форме он напоминает бытовой отсек самого первого проектного варианта корабля 7К лунного облетного комплекса 7К 9К 11К (СССР) варианта 1962 года.
С НАДИР'ной стороны отсек имеет люк диаметром около 600 мм и большой иллюминатор диаметром около 450 мм. Солнечные батареи (СБ) отсека в сложенном состоянии опираются на два ряда кронштейнов. В беспилотном полете «Шэньчжоу-2», ОМ преподнес наблюдателям сюрприз, подняв свою орбиту до 383x406 км. Один лишь этот маневр продемонстрировал, что орбитальный модуль «Шэньчжоу» по существу является самостоятельным космическим аппаратом и может решать свои собственные задачи.
- В этом китайский корабль принципиально отличается от российского «Союза». Именно в ОМ были размещены гамма и рентгеновские приборы, аппаратура для изучения уровней радиации, состава и плотности атмосферы. Еще две коррекции ОМ провел 20 февраля и 15 марта 2001 г.
Однако эти функции абсолютно не нужны кораблю, в случае регулярной эксплуатации для полётов к ДОС экипажей, поскольку отнимают полезную нагрузку корабля, которую лучше забить грузом для станции. Собственно, это и есть причина, по которой "Союз" отличается от "Шэньчжоу", а также ответ на вопрос в какую сторону будет отличаться серийная модификация китайского корабля.
Западные эксперты считают, что в процессе оптимизации отработки китайского КК на долю этого отсека выпало обеспечить разработчиков информацией о работоспособности и реальных технических возможностях систем ориентации, стабилизации, орбитального маневрирования, электропитания, терморегулирования, бортового радио-электронного и датчикового комплексов. Это проясняет назначение «лишних» СБ, «не туда» ориентированных двигателей...
В первых полетах «Шэньчжоу» в передней части ОМ устанавливался комплекс приборов для зондирования Земли и окружающего космического пространства. В пилотируемом полете там стояла фотокамера с объективом большого диаметра.
- Некоторые эксперты предполагают, что ОМ задуман как элемент конструкции будущей китайской пилотируемой станции, которая должна состоять из центрального модуля массой порядка 20 т и пристыкованных к ней дополнительных 2-х модулей и неск. блоков, доставляемых на орбиту в составе пилотируемых кораблей, однако это было опровергнуто проектом китайской многомодульной ДОС "Тяньгун-3", в которой дополнительные модули имели форм-фактор основного, и должны были доставляться на орбиту тем же самым носителем.
Как я уже говорил, экспериментальные корабли не были оснащены стыковочной системой, однако в следующих полетах она установлена вместо дополнительного сегмента с экспериментальной аппаратурой.
- Предположительно основное назначение первых «Шэньчжоу» – разведка из космоса. В основу построения КК заложен подход Челомеевского ТКС’а, все время полета он ориентирован на Землю (на это указывает наличие поворотных СБ). Большой иллюминатор на ОМ, возможно, также предназначен для фотосъемки с высоким разрешением.
Имя кораблю «Шэньчжоу» дал Генеральный секретарь ЦК КПК, Председатель КНР и Председатель Центрального военного совета КНР Цзян Цзэминь.
- Более того, он собственной рукой написал иероглифы «шэнь» и «чжоу» и подарил надпись руководителям «Проекта-921». Слова эти буквально означают «Волшебный корабль», но так же читаются и иероглифы, обозначающие «Священная земля» – поэтическое название Китая.
20 ноября 1999 - первый беспилотный полет китайского корабля Шэньчжоу-1, необитаемый космический аппарат находился на орбите 21 ч. 11 мин. и сделал 14 витков вокруг Земли. Спускаемый модуль совершил посадку в степях Внутренней Монголии.
10 октября 2001 - был совершён беспилотный полёт второго корабля серии Шэньчжоу-2, аппарат совершил 108 витков и вошёл в атмосферу 17 октября. В ходе полёта на борту аппарата проводились эксперименты над полевыми мышами и мухами-дрозофилами, направленные на обеспечение первого пилотируемого полёта.
25 марта 2002 года - третий полёт аппарата, Шэньчжоу-3, с аппаратурой по контролю за жизнедеятельностью человека. Запущен ракетой-носителем Чанчжэн-2F.
30 декабря 2002 года - четвёртый, контрольный беспилотный полёт корабля, перед подготовкой к пилотируемому полёту человека в космос.
15 октября 2003 года - пуск ракеты космического назначения (РКН) CZ-2F состоялся в 09:00:03 по пекинскому времени. Через 585 секунд корабль «Шэньчжоу -5» массой 7790 кг был выведен на орбиту Земли с наклонением 42.4° и орбитой 192x331 км. Длительность полета составила — 21 час. 22 мин. 45 сек., КК совершил 14 витков вокруг Земли.
- Первый пилотируемый полёт китайского космического аппарата, первый китаец на орбите земли, полковник ВВС НОАК Ян Ливэй.
12 октября 2005 года - второй пилотируемый полёт Китайской Народной Республики, Шэньчжоу-6 с двумя людьми на борту - Фэй Цзюньлуном и Не Хайшэном, корабль совершил 30 витков вокруг земли.
25 сентября 2008 года - третий пилотируемый полёт китая, первый полёт корабля "Шэньчжоу" с полным штатным экипажем в три человека: Чжай Чжиган, Цзин Хайпэн, Лю Бомин.
- В ходе полёта полковник Чжай Чжиган впервые в истории китайской космонавтики совершил 17-минутный выход в открытый космос в скафандре «Фэйтянь». Лю Бомин в российском скафандре «Орлан» страховал Чжая в орбитальном модуле Шэньчжоу-7. Весь полёт длился более 70 часов.
1 ноября 2011 года - беспилотный полёт космического корабля "Шэньчжоу-8", с автоматической стыковкой к экспериментальной орбитальной лаборатории "Тяньгун-1", являющейся первой долговременной орбитальной станцией (ДОС) Китая. Отработка систем стыковки перед пилотируемым полётом.
16 июня 2012 года - четвёртый пилотируемый полёт китая и первый китайский полёт на долговременную орбитальную станцию. Корабль "Шэньчжоу-9" нёс на себе штатный экипаж из 3 человек, в состав которого впервые в истории Китая вошла женщина: Цзин Хайпэн, Лю Ван и Лю Ян. Стыковка с орбитальной станцией Тяньгун-1 произошла 18 июня, спустя двое суток после выхода на орбиту. Это первая экспедиция на станцию. Посадка осуществлена 29 июня 2012 года.
11 июня 2013 года - полёт Шэньчжоу-10, крайний из ныне осуществлённых. Экипаж — Не Хайшэн, Чжан Сяогуан и Ван Япин — вторая женщина-тайконавт. 13 июня состоялась стыковка со станцией Тяньгун-1. 20 июня прошла ручная расстыковка и стыковка со станцией. Посадка прошла 26 июня. Последний полёт на первую экспериментальную станцию Китая "Тяньгун-1" (Ныне выведена из эксплуатации).
На данный момент запланировано ещё два полёта ракеты-носителя "CZ-2F", первый из которых назначен на 15 сентября и будет осуществлён с полезной нагрузкой (ПН) в лице модуля орбитальной станции "Тяньгун-2", первой китайской станции, способной принять сразу два космических корабля.
А следующий назначен на 17 октября, с пилотируемым кораблём Шэньчжоу-11, который будет шестым пилотируемым космическим кораблём КНР серии Шэньчжоу, после выведения на орбиту новой орбитальной станции Тяньгун-2. Целью полёта будет стыковка с орбитальной станцией «Тяньгун-2» и работа на борту данной станции.
Первоначально планировалось запустить "Шэньчжоу-11" в мае 2016 года с тремя тайконавтами и его продолжительность будет около недели. Однако из-за задержки станции "Тяньгун-2" в декабре 2015 года было заявлено, что полёт пройдёт не ранее осени 2016 года. - В феврале 2016 года по сообщение Синьхуа стало ясно, что количество членов экипажа будет уменьшено до двух, но их пребывание в космосе будет увеличено до месяца. В конце марта сборка космического корабля "Шэньчжоу-11" была завершена и начались его испытание.
В контроле за полетом корабля Шэньчжоу-11 будет задействовано измерительное судно слежения за космическими полетами "Юаньван-7", которое с 12 июня 2016 года официально вступило в строй и было передано в ведение Китайского управления контроля за спутниками на море.
- В середине июля были утверждены основной и дублирующий экипажи корабля "Шэньчжоу-11".
Ну а на связи с вами был вновь Miron_Bleek, надеюсь вам нравятся мои посты и удачи вам, товарищи!
