Большая энциклопедия техники

Области применения барокамер обширны: медицина (баротерапия применяется для лечения ряда заболеваний: коклюша, бронхиальной астмы и осложнений), космонавтика, авиация (испытание и тарирование авиационных, аэрологических и метеорологических приборов, которые содержат элементы, измеряющие давление). Гипербарические барокамеры, т. е. с повышенным давлением, в медицине используются для лечения декомпрессионной болезни у водолазов, различных тренировок в условиях, приближенных к реальности (аквалангисты, водолазы). Специально созданные барокамеры позволяют проводить испытания космического оборудования в условиях, приближенных к естественным условиям перелета в космическом пространстве, т. е. в условиях воздействия таких факторов, как солнечная радиация, перепад температур, вакуум и т. д. К сожалению, очень сложно создать барокамеру большого объема с условиями, близкими к космическим (разрежение, достигаемое в больших камерах, соответствует лишь высоте около 350 км над поверхностью Земли, тем не менее это позволяет испытывать большинство узлов ракетоносителей и космических аппаратов). Необходимое разрежение в барокамере достигается посредством откачки воздуха вакуумными насосами покаскадно либо в несколько последовательных приемов, ступенями. Кроме низкого давления, барокамера позволяет создавать условия, имитирующие освещение и температуру, характерные для космического пространства. В США при подготовке полета человека на Луну были созданы специальные барокамеры, при помощи которых проводили испытание космических кораблей серии «Аполлон».

Блочный жидкостный ракетный двигатель

Блочный жидкостный ракетный двигатель – разновидность ракетных двигателей, конструктивно представляет собой несколько блоков, размещенных на одной раме. Для всех блоков используются общая система управления, автоматики и общие газовые баллоны. Используется в составе первых ступеней ракетоносителей. Позволяет увеличить тягу космического аппарата, при этом существенных изменений его длины не наблюдается. Характерными представителями являются блочные жидкостные ракетные двигатели РД-170 и РД-180 американской компании «Аэроджет», которая разрабатывает и производит различные жидкостные и твердотопливные ракетные двигатели, в том числе занимается разработкой и созданием гибридных двигательных установок.

Беспилотный корабль

Беспилотный корабль – космический корабль, который осуществляет свой полет в автоматическом режиме. 19 августа 1960 г. был осуществлен первый успешный запуск беспилотного корабля. На борту находились подопытные собаки Белка и Стрелка, мыши, насекомые и другие биологические объекты. На Землю успешно вернулся спускаемый аппарат корабля. 9 марта 1961 г. состоялся запуск корабля «ЗКА», который разрабатывался для полета человека. Полет был завершен успешно, и на Землю возвратились подопытные животные и манекен человека. В середине 1970-х гг. в Советском Союзе начался проект по разработке многоразового космического корабля. 15 ноября 1988 г. космический корабль «Буран», стартовав с космодрома Байконур, совершил свой первый и единственный беспилотный полет. За время полета он осуществил три витка и посадку недалеко от стартовой площадки. Во многом советский корабль был похож на американскую версию космического корабля «Шаттл», но имел некоторые отличия, которые можно считать принципиальными. Вместо твердотопливных ускорителей на советском корабле использовались четыре мощных жидкостных ракетных двигателя. Двигатели были расположены в донной части внешнего топливного бака. На орбитальном корабле располагались только двигатели системы маневрирования. Полет был единственным, так как из-за нехватки финансирования проект был закрыт. В Японии в 80-х гг. XX в. Национальное агентство космических исследований работало над экспериментальным орбитальным самолетом «HOPE», на начальном этапе планировалось его использование в качестве беспилотного грузового корабля.

Биологический искусственный спутник

Биологический искусственный спутник – искусственный спутник Земли, одной из основных задач которого является проведение медико-биологических исследований в процессе работы.

Биологический искусственный спутник.

В Советском Союзе медико-биологические исследования осуществлялись на высотных геофизических ракетах с 1951 г. Для проведения экспериментов использовались собаки, так как их физиология была хорошо изучена к тому времени. К тому же они легко поддавались дрессировке и спокойно чувствовали себя в биоконтейнерах. В течение всего полета поведение животного изучалось при помощи автоматической кинокамеры. Большим недостатком была кратковременность экспериментов. Так, например, состояние динамической невесомости достигалось лишь на несколько минут.

Первым орбитальным путешественником считается собака Лайка, которая перед своим полетом прошла «тренировочный курс». В Советском Союзе 3 ноября 1957 г. был запущен первый в мире биологический искусственный спутник Земли. Общий вес полезного груза, включая подопытное животное, составлял 508,3 кг.

Спутник представлял собой последнюю ступень ракеты-носителя, на которой располагалась аппаратура, а в отдельной герметичной кабине находилось подопытное животное. Спутник проработал на орбите 160 суток и за это время совершил 2370 оборотов вокруг Земли. В ходе подготовки Лайка приучалась к воздействию вибраций и перегрузок. Анализ данных после полета и сопоставление с результатами лабораторных экспериментов показали, что собака перенесла удовлетворительно полет от старта до выхода на орбиту.

Полет по орбите характеризовался состоянием динамической невесомости, было зарегистрировано постепенное возвращение частоты дыхания и сердцебиения животного к исходной величине. Таким образом, ученые отметили постепенную адаптацию биологического организма к невесомости. В последующие годы функции биологических искусственных спутников Земли выполняли различные космические аппараты, но первыми эстафету приняли спутники серии «Космос».

Биологический аспект космических исследований изучался на растениях, животных, семенах и пр. На спутниках «Космос-92», «Космос-94», «Космос-109» находились семена различных растений, а также одноклеточная водоросль хлорелла и дрожжевые клетки. В ходе серии экспериментов было установлено незначительное влияние условий космического полета, а в некоторых случаях было замечено прорастание семян. С 22 февраля по 16 марта 1966 г. ценнейшие результаты принес спутник «Космос-110». На его борту находились два подопытных животных: собаки Ветерок и Уголек. Спутник периодически находился в зоне радиационного пояса, который окружает Землю. 16 марта 1966 г. спутник успешно приземлился в заданном районе. Результаты эксперимента обогатили знания о влиянии повышенной радиационной обстановки и невесомости на биологические объекты и физиологическое состояние животных, находящихся на спутнике во время полета.

В Советском Союзе биологическими спутниками являлись некоторые спутники серии «Космос», космические аппараты серии «Бион», в США – специализированные космические аппараты серии «Биос». Многочисленные биологические эксперименты проводились на советских орбитальных пилотируемых станциях «Салют», «Мир» и американском многоразовом космическом корабле серии Space Shuttle.

Основными задачами биологических экспериментов в космическом пространстве являются:

1) непосредственное изучение закономерностей, которыми характеризуется адаптация земных организмов к воздействию факторов космического полета;

2) обоснование принципов и методов, применяемых для постоянного совершенствования защиты космонавтов;

3) решение фундаментальных проблем биологии.

Бортовая медицинская аппаратура космического корабля

Бортовая медицинская аппаратура космического корабля – медицинское оборудование, находящееся на борту космического корабля и предназначенное для оказания медицинской помощи в случае необходимости, для проведения различных исследований на борту космического аппарата с целью выявления последствия воздействия длительного пребывания в космическом пространстве человеческого организма.

Большая гибкая панель солнечных элементов

Большая гибкая панель солнечных элементов – комплекс солнечных батарей, которые собраны в единое целое на некоторой панели.

При выходе космического аппарата на расчетную орбиту происходит разложение гибкой панели на всю длину, что позволяет более эффективно скомпоновать большое количество солнечных батарей в небольшом пространстве грузового отсека ракетоносителя при выводе спутника или корабля-модуля на необходимую околоземную орбиту.

Бортовая цифровая вычислительная техника

Бортовая цифровая вычислительная техника – оборудование, входящее в единый комплекс и предназначенное для обеспечения сбора и обработки данных. В процессе работы бортовой цифровой вычислительный комплекс после сбора данных со всех систем и последующей обработки выдает управляющие воздействия на бортовые системы и исполнительные органы управления. Чтобы процесс шел в реальном времени, через определенные промежутки времени необходимо прерывать работу процессора для периодического возращения процессора к решению одних и тех же рабочих задач.

В качестве примера работы бортового вычислительного комплекса рассмотрим бортовой вычислительный комплекс, который был установлен на борту космического корабля «Буран». Основные задачи по обеспечению работоспособности и сохранению безопасности экипажа определяют структуру самого вычислительного комплекса. Комплекс состоит из двух идентичных по оборудованию и структуре систем: центральной и периферийной. В состав входят четыре бортовые цифровые вычислительные машины, работа которых синхронизирована по одинаковым программам. Фактически они представляют четыре параллельно работающих канала, резервирующие друг друга. На выходе каждого имеется специальная схема сравнения, которая контролирует команды, выдаваемые каждым каналом. При отказе одной из вычислительных машин система сравнения блокирует ее выход в общий канал и вычислительная система продолжает свою работу в составе из трех функционирующих вычислительных машин. Если же еще одна машина выйдет из строя, то она также будет изолирована системой сравнения от оставшихся в работе вычислительных машин. Программная синхронизация работы четырех вычислительных машин в реальном времени является очень сложной, ее надежность оставляет желать лучшего. Поэтому в космическом корабле «Буран» использовалась не программная, а аппаратная синхронизация. Для бесперебойного функционирования вычислительного комплекса, использующего аппаратную синхронизацию, в состав комплекса входит единый кварцевый генератор, который синхронизирует работу всех четырех вычислительных машин. Синхронизация работы происходит подачей во все восемь машин сетки тактовых импульсов, имеющих одинаковый период прерывания. Сам генератор имеет пять каналов резервирования для обеспечения собственной бесперебойной работы даже при отказе двух каналов.