भविष्य का परिवहन कैसा दिखेगा? विमानन और वैमानिकी सोयुज अंतरिक्ष यान के इतिहास पर ओलंपियाड।

बश्कोर्तोस्तान गणराज्य के शिक्षा मंत्रालय

एमकेयू शिक्षा विभाग एएमआर बिज़बुल्याकस्की जिला

MOBU माध्यमिक विद्यालय नंबर 2 के साथ। बिज़्बुल्याकी

विषय पर ऐतिहासिक शोध कार्य

« का भविष्य क्या है एयरोस्पेस परिवहन? »

स्पेसएक्स - रोड टू द फ्यूचर

कंपनी के इतिहास और विकास की संभावनाओं के बारे मेंस्पेसएक्स

द्वारा पूरा किया गया: एग्लेव लिनर, 10 वीं कक्षा

मोबू सोश नंबर 2 पी। बिज़्बुल्याकी

एमआर बिज़्बुल्याकस्की जिला

बश्कोर्तोस्तान गणराज्य

स्कूल का पता:

452040 बश्कोर्तोस्तान गणराज्य,

एमआर बिज़्बुल्याकस्की जिला,

साथ। बिज़बुल्यक, सेंट। सेंट्रल, 72

फोन: 8 347 43 2 17 21

फैक्स: 8 347 43 2 17 21

प्रमुख: गिबातोव आई.आर.

साथ। बिज़्बुल्यक, 2015

परिचय

अध्याय 1. परियोजनास्पेसएक्स

• 1.1 परियोजना इतिहास
• 1.2. स्पेसएक्स लॉन्च वाहनों के लिए संभावनाएं
• 1.3. स्पेसएक्स द्वारा विकसित इंजन
• 1.4. पुन: प्रयोज्य
• 1.5. अजगर

निष्कर्ष

संदर्भ

अनुप्रयोग

परिचय

अब हम एक विशाल घटना के कगार पर हैं -

जैसे जीवन का अन्य ग्रहों पर स्थानांतरण।

एलोन मस्क

मोजाहिस्की ओलंपियाड के नियमों से परिचित होने के बाद, मुझे इस सवाल में दिलचस्पी थी: "एयरोस्पेस परिवहन का भविष्य क्या है?" मैंने इसका जवाब तलाशने का फैसला किया। खोज के परिणामस्वरूप, मुझे एक निजी कंपनी स्पेसएक्स की परियोजना के बारे में पता चला, जो एक मंगल ग्रह का औपनिवेशिक परिवहन बनाने और अंतरिक्ष उड़ानों की लागत को कम करने का सपना देखती है।

मैंने आगे रखा परिकल्पना:भविष्य में एयरोस्पेस परिवहन के लिए स्पेसएक्स परियोजनाओं का उपयोग करना संभव होगा।

उद्देश्य: यह पता लगाने के लिए कि क्या स्पेस एक्स परियोजना का उपयोग एयरोस्पेस परिवहन के विकास के लिए किया जा सकता है

कार्य:

1. परियोजना के इतिहास का अन्वेषण करें
2. स्पेसएक्स लॉन्च वाहनों, उनके इंजनों और उनके लाभों के विकास का अन्वेषण करें
3. स्पेसएक्स परियोजना की संभावनाओं का अन्वेषण करें

तलाश पद्दतियाँ:

1. इंटरनेट पर साहित्य और प्रासंगिक साइटों का अध्ययन और विश्लेषण
2. कंपनी की रिपोर्ट का विश्लेषण

अध्ययन की वस्तु:निजी अंतरिक्ष कंपनी स्पेसएक्स

अध्याय 1. परियोजनास्पेसएक्स

1.1. परियोजना का इतिहास

मुझे पता चला कि स्पेसएक्स का इतिहास 2001 का है। इसके नेता, एलोन मैक्स, जीवन भर अंतरिक्ष के शौकीन रहे हैं। उन्होंने अपना खुद का रॉकेट प्रोजेक्ट बनाने का सपना देखा। उन्होंने इस परियोजना को स्पेसएक्स - स्पेस एक्सप्लोरेशन सिस्टम कहा।

कंपनी द्वारा विकसित किए गए पहले रॉकेट को फाल्कन 1 कहा जाता था क्योंकि इसमें एक मर्लिन इंजन का इस्तेमाल होता था। इस रॉकेट में उत्कृष्ट विशेषताएं थीं, एक हल्के वर्ग का रॉकेट (देखें परिशिष्ट 1)। पेलोड केवल 600 किलोग्राम तक था। परीक्षणों के दौरान, इंजन बंद हो गए, फिर विस्फोट हो गया।

2004 तक, इंजनों ने स्थिर रूप से काम करना शुरू कर दिया।

2006 में, फाल्कन 1 रॉकेट का पहला प्रक्षेपण हुआ। रॉकेट उठ गया, तेजी से आकाश में पहुंचा और 25 सेकंड में विस्फोट हो गया। लॉन्च पैड के पास गिरा। इसका कारण उस नट का विनाश था जिससे इंजन से ईंधन लाइन जुड़ी हुई थी।

दूसरे रन के दौरान, पहले चरण ने पूरी तरह से काम किया। चरणों के अलग होने के बाद, दूसरे चरण के इंजन को चालू किया गया। लेकिन ईंधन के विकास के दौरान, टैंकों के अंदर का ईंधन छींटे पड़ने लगा, मंच हिलने लगा और ढह गया।

तीसरा प्रक्षेपण अगस्त 2008 में हुआ। तीसरे लॉन्च के दौरान, स्टेज सेपरेशन के दौरान, पहला चरण दूसरे से दूर नहीं गया। यह सब इस तथ्य के कारण हुआ कि तीसरे रॉकेट पर एक अलग प्रकार के शीतलन के साथ एक इंजन स्थापित किया गया था।

चौथा लॉन्च तीसरे लॉन्च के एक महीने बाद किया गया था। पेलोड के रूप में, पहले प्रक्षेपणों के विपरीत, उन्होंने उपग्रह का उपयोग नहीं किया - इस प्रक्षेपण में कार्गो के वजन और आकार के मॉडल का इस्तेमाल किया गया। सितंबर 2008 में, पहले और दूसरे चरण ने पूरी तरह से काम किया और इस वजन और आकार के कार्गो को 500 किलोमीटर की परिधि और पृथ्वी के चारों ओर 700 किलोमीटर के अपभू के साथ कक्षा में लाया।

स्पेसएक्स में अगला विकासवादी कदम फाल्कन 9 रॉकेट था, जिसने अपनी तकनीक में 9 मर्लिन इंजन का इस्तेमाल किया था। और फाल्कन 9 परिवार का पहला रॉकेट संस्करण 1.1 रॉकेट था। (अनुलग्नक 2 देखें)। फाल्कन 9 (वी 1.0) में नौ इंजन थे, जिन्हें एक पंक्ति में व्यवस्थित किया गया था। परिधि के साथ इंजनों के बीच जोर के वितरण द्वारा मिसाइल को नियंत्रित किया गया था। मोटर्स कताई नहीं कर रहे थे, कोई मोटर स्लीव कंट्रोल का उपयोग नहीं किया गया था। प्रणाली ने जोर वितरित किया, जिससे आंदोलन को नियंत्रित किया गया। ऐसी मिसाइलों को 5 पीस बनाया गया था। उसके बाद, उन्होंने फाल्कन 9 रॉकेट (v 1.1) के एक नए संस्करण का उपयोग करना शुरू किया। संस्करण 1.1 में, टैंकों में वृद्धि की गई, सबसे अधिक ध्यान देने योग्य अंतर इंजन की एक इन-लाइन व्यवस्था से एक कुंडलाकार व्यवस्था में संक्रमण था (देखें। परिशिष्ट 3.5)। रिंग व्यवस्था ने केंद्रीय इंजन को निलंबन पर रखना संभव बना दिया, जिसके कारण केंद्रीय इंजन को घुमाकर नियंत्रण किया जाने लगा। भविष्य में मंच को पृथ्वी पर वापस लाने के लिए यह आवश्यक था। इस समय ऐसी मिसाइलों के 19 लॉन्च में से 1.0 संस्करण के 5 लॉन्च हैं, और शेष 14 संस्करण 1.1 के हैं।

अगला चरण संस्करण 1.2 (फाल्कन 9 वी 1.2) है। रॉकेट के बीच मूलभूत अंतर सुपरकूल्ड ऑक्सीजन ऑक्सीडाइज़र का उपयोग है। क्रायोजेनिक ऑक्सीजन को एक विशेष उपकरण के माध्यम से तरल नाइट्रोजन के माध्यम से पारित किया जाता है, जिसके कारण इसे लगभग -215 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है। इससे ऑक्सीडाइज़र का घनत्व क्रमशः 7% बढ़ जाता है, जिससे आप रॉकेट में वजन के अनुसार अधिक ऑक्सीडाइज़र डाल सकते हैं। ईंधन को भी अब -30 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है - इससे रॉकेट के शीतलन प्रणाली की दक्षता बढ़ जाती है। फाल्कन 9 संस्करण 1.2 की योजना तीन संस्करणों में बनाई गई है (देखें परिशिष्ट 6)। पहला संस्करण ड्रैगन 1 संस्करण है, दूसरा वर्तमान में निर्माणाधीन ड्रैगन 2 संस्करण है, और तीसरा संस्करण उपग्रहों को कक्षा में स्थापित करने के लिए पेलोड फेयरिंग संस्करण है। एक नया संस्करणपेलोड द्रव्यमान को लगभग 30% तक बढ़ाने की अनुमति दी। कक्षा में भारी भार डालने के लिए और प्रत्येक प्रक्षेपण में एक चरण वापसी प्रणाली स्थापित करने के लिए यह आवश्यक है जो एक निश्चित द्रव्यमान और एक निश्चित ईंधन पर कब्जा कर लेता है।

1.2. लॉन्च वाहनों के लिए संभावनाएंस्थान एक्स

स्पेसएक्स परियोजना से परिचित होना जारी रखते हुए, मुझे पता चला कि अगला, न केवल गुणात्मक, बल्कि स्पेसएक्स रॉकेट का मात्रात्मक विकास फाल्कन हेवी लॉन्च वाहन है (परिशिष्ट 7 देखें)। एक सुपर-भारी रॉकेट, केंद्रीय ब्लॉक एक फाल्कन 9 प्लस दो अतिरिक्त ऊपरी चरण हैं, जो रॉकेट के पहले चरण हैं। तीनों हिस्से पृथ्वी पर वापस आ जाएंगे। पहले दो चरणों को किनारे पर वापस करने की योजना है, लैंडिंग साइटों पर, तीसरा चरण अपने बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र के साथ थोड़ा आगे उड़ जाएगा और इसलिए इसे एक तैरते हुए स्पेसपोर्ट पर - एक बजरे पर उतारने की योजना है। साथ ही इस रॉकेट में क्रॉस-फीडिंग फ्यूल की एक अनूठी प्रणाली का इस्तेमाल किया जाएगा। यह क्या है - लॉन्च के दौरान, तीनों ब्लॉक काम करते हैं - ये 27 इंजन (3x9) हैं, लेकिन ईंधन और ऑक्सीडाइज़र दो चरम ब्लॉकों से लिए जाते हैं, केंद्रीय एक तब तक बरकरार रहता है जब तक कि चरम ब्लॉक अनडॉक नहीं हो जाते। उनके अनडॉकिंग के दौरान, मध्य भाग से ईंधन की खपत होने लगती है और इससे रॉकेट की विशेषताओं में सुधार होता है। रॉकेट में सबसे बड़ा परिवर्तन वह द्रव्यमान है जो वह कक्षा में ले जा सकता है। कम समर्थन वाली कक्षा में, वह 53 टन है - एक अविश्वसनीय द्रव्यमान। मंगल के लिए - 13.2 टन। फाल्कन हेवी मंगल ग्रह पर पूरी तरह से लोड किए गए ड्रैगन अंतरिक्ष यान और आंशिक रूप से लोड किए गए एक को बृहस्पति तक पहुंचाने में सक्षम होगा।

1.3. कंपनी द्वारा विकसित इंजनस्पेसएक्स

मैंने सीखा है कि स्पेसएक्स ने सरल मर्लिन इंजन विकसित किए हैं जो खुले चक्र का उपयोग करते हैं (परिशिष्ट 9.12 देखें) इसका मतलब है कि ईंधन और ऑक्सीडाइज़र का हिस्सा दहन कक्ष में ईंधन को मजबूर करने के लिए उपयोग किया जाता है। एक गैस जनरेटर का उपयोग किया जाता है जिसमें ईंधन और ऑक्सीडाइज़र जलता है, कताई टरबाइन जो दहन कक्ष को उच्च दबाव वाले ईंधन की आपूर्ति करती है, और निकास गैस एक पाइप के माध्यम से बाहर निकलती है। फाल्कन 1 के पहले संस्करण में, इस निकास के वेक्टरिंग का उपयोग रॉकेट को चलाने के लिए किया गया था।

ओपन लूप योजना सरल, विश्वसनीय, निर्माण और उपयोग में सस्ती है। क्योंकि यह दहन कक्ष में कम दबाव का उपयोग करता है - और यह, भविष्य के लिए एक महान रिजर्व के साथ, पुन: प्रयोज्य प्रणालियों के उपयोग में योगदान देता है।

मुझे पता चला कि मर्लिन इंजनों में हमारे प्रसिद्ध RD-108 इंजन जितना उच्च थ्रस्ट नहीं है, और उच्चतम विशिष्ट आवेग नहीं है, जो इंजन की दक्षता को दर्शाता है (देखें परिशिष्ट 10)

हालांकि, उनका एक फायदा है - जोर-से-भार अनुपात (परिशिष्ट 11 देखें)। थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात एक इंजन कितना डेड वेट उठा सकता है। 157 इकाइयाँ - ऐसी योजना के इंजन के लिए यह एक रिकॉर्ड है। केवल रॉकेट जो जहरीले ईंधन का उपयोग करते हैं वे अधिक होते हैं। यह योजना बनाई गई है कि इंजनों को वापस कर दिया जाएगा और पुन: उपयोग किया जाएगा।

1.4. पुन: प्रयोज्य - पुन: प्रयोज्य

कंपनी के बूस्टर और इंजन पर शोध करते हुए, मैंने स्पेसएक्स के पहले चरण के बूस्टर प्रोजेक्ट के बारे में सीखा (देखें परिशिष्ट 13)। वास्तव में, इस पुन: प्रयोज्य सिद्धांत के कई समर्थक और कई विरोधी दोनों हैं। लेकिन यह वह विशेषता है जो स्पेसएक्स के लॉन्च की लागत को काफी कम करती है। मैंने पाया है कि इस तरह लॉन्च की लागत ~ 60% कम हो गई है। और कंपनी इन फंडों को अपने भविष्य के विकास और संभावनाओं में निवेश कर सकती है।

2011 में टेक्सास में स्पेसएक्स के मैकग्रेगर टेस्ट साइट पर पुन: प्रयोज्य पर काम शुरू हुआ। ग्रासहॉपर नामक परीक्षण रिग का उपयोग करना ( टिड्डी) यह रॉकेट, जो वास्तव में, फाल्कन 9 प्रक्षेपण यान का पहला चरण था, टिड्डी क्यों? टिड्डा, क्योंकि यह रॉकेट "कूद गया", इसने छलांग लगाई और इंजन के जोर और उसके वेक्टर को बदलकर मंच पर उतरने के क्षण का काम किया।

2014 में, स्पेसएक्स मिशन के हिस्से के रूप में लॉन्च किए गए मौजूदा लॉन्च वाहनों पर रिटर्न सिस्टम स्थापित किया जाना शुरू हुआ। अप्रैल 2014 में, मंच पर उतरने का पहला प्रयास किया गया था - सतह पर नहीं, बल्कि समुद्र में। रॉकेट आवश्यक गति से पानी की सतह के पास पहुंचा, धीमा हो गया और पानी में गिर गया।

2015 में, परीक्षण एक अस्थायी बजरा-कॉस्मोड्रोम पर लैंडिंग के साथ शुरू हुआ, जो समुद्र में था। इसने चार डीजल इंजनों का इस्तेमाल किया, जो एक निश्चित बिंदु पर कई मीटर की सटीकता के साथ बजरा को पकड़ते थे, और मंच इस बजरे पर उतरा। मामला जब अप्रैल 2015 में लैंडिंग का प्रयास किया गया था, तब यह "लगभग सफल रहा": रॉकेट अच्छी तरह से संपर्क किया, यह सही जगह पर मारा, लेकिन एक मामूली विध्वंस के परिणामस्वरूप, यह पलट गया और विस्फोट हो गया।

22 दिसंबर को, फाल्कन 9 वी.1.2 एफटी लॉन्च किया गया था, जो जून 2015 दुर्घटना के बाद पहला लॉन्च था। यह पहली बार है जब स्पेसएक्स एक नियंत्रित वंश में फाल्कन 9 लॉन्च वाहन के निचले चरण को लॉन्च करने में कामयाब रहा है (परिशिष्ट 13 देखें)। इस प्रकार, कंपनी इसे पुन: उपयोग के लिए सहेजने में सक्षम थी। मुझे पता चला कि फिलहाल रॉकेट लॉन्च और लैंडिंग के बाद अपनी स्थिति निर्धारित करने के लिए आवश्यक परीक्षण कर रहा है। दोबारा नहीं उड़ेगा ये रॉकेट - Elon Musk ने कहा कि वे इसे अपने खुद के म्यूजियम के लिए सेव कर लेंगे.

हमारे हमवतन लोगों ने भी इसी तरह की परियोजनाएँ बनाने की कोशिश की। जीकेएनपीटी में उन्हें। ख्रुनिचेव ने एनपीओ मोलनिया के साथ, बैकाल (परिशिष्ट 15 देखें) विकसित किया, अंगारा लॉन्च वाहन के पहले चरण के लिए पुन: प्रयोज्य बूस्टर के लिए एक परियोजना। परियोजना का मुख्य विचार यह था कि कार्य पूरा करने वाला रॉकेट बूस्टर, वाहक से अलग होकर, स्वचालित रूप से लॉन्च साइट पर वापस आ जाएगा और एक पंख वाले मानव रहित हवाई वाहन की तरह विमान के रनवे पर उतरेगा। लेकिन, दुर्भाग्य से, हमारी परियोजना विकास के स्तर पर ही रही। डेवलपर्स ने 2001 में MAKS-2001 एयरोस्पेस शो में त्वरक का मॉडल दिखाया।

1.5. अजगर

2004 में, कंपनी ने ड्रैगन जहाज विकसित करना शुरू किया, जिसने दिसंबर 2010 में अपनी पहली उड़ान भरी। उपयोगी मात्रा 11 घन मीटर है, यह "ट्रंक" में कार्गो ले जाने में भी सक्षम है, जिसकी मात्रा 14 मीटर 3 है ( परिशिष्ट 16 देखें)।

मुझे पता चला कि ड्रैगन आईएसएस से पृथ्वी पर कार्गो वापस करने की अपनी क्षमता में अद्वितीय है और आईएसएस के साथ डॉक करने के लिए एक निजी कंपनी द्वारा बनाया गया पहला जहाज है।

ड्रैगन वी2 जहाज का दूसरा संस्करण है। यह सुपर ड्रेको मोटर्स का उपयोग करता है, पूरी तरह से 3 डी प्रिंटेड। दो इंजनों को 1 क्लस्टर में जोड़ा जाता है। कुल 4 क्लस्टर हैं। इन इंजनों का उपयोग करके, जहाज पैराशूट का उपयोग किए बिना स्वतंत्र रूप से उतरने में सक्षम होगा ( परिशिष्ट 17 देखें)।

मैंने सीखा कि ड्रैगन अंतरिक्ष यान के परिप्रेक्ष्य में, मंगल 2020 मिशन, जिसमें एक रोवर, मौजूदा के समान बनाया गया है जिज्ञासा, एक कंटेनर में मंगल ग्रह की मिट्टी के नमूने एकत्र करेगा, जिसके बाद वह इसे ड्रैगन अंतरिक्ष यान के टेक-ऑफ और लैंडिंग बिंदु पर पहुंचाएगा, जो उन्हें कक्षा में और फिर पृथ्वी पर पहुंचाएगा।

निष्कर्ष

स्पेस एक्स परियोजना के बारे में जानकारी का अध्ययन करने के बाद, मुझे पता चला कि परियोजना की संभावना नए रैप्टर इंजन का उपयोग करने की है, जिसके बारे में अभी तक कुछ भी ज्ञात नहीं है। यह रॉकेट पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य होगा, पहले और दूसरे चरण का पुन: उपयोग किया जाएगा। और यह मंगल ग्रह के औपनिवेशिक परिवहन (परिशिष्ट 18 देखें) को कक्षा में पहुंचाएगा, जिसका उपयोग लोगों को मंगल ग्रह पर पहुंचाने के लिए किया जाएगा - एक जहाज पर लगभग सौ लोगों को रखा जाएगा। प्रस्तुत सभी सामग्रियों के आधार पर, मैं इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि भविष्य में अंतरिक्ष परिवहन के लिए स्पेसएक्स परियोजना का उपयोग करना संभव होगा।

प्रयुक्त साहित्य और स्रोतों की सूची

1. एशले वेंस - एलोन मस्क। टेस्ला, स्पेसएक्स और भविष्य की राह। (प्रकाशक: ओलिंप-बिजनेस; 2015; आईएसबीएन 978-5-9693-0307-2, 978-0-06-230123-9, 978-59693-0330-0);

2. वी.ए. अफानासेव - अंतरिक्ष यान का प्रायोगिक विकास (प्रकाशक: M .: Izd-vo MAI .; 1994; ISBN: 5-7035-0318-3);

3. वी। मैक्सिमोव्स्की - "अंगारा-बाइकाल। हे पुन: प्रयोज्य बूस्टर रॉकेट मॉड्यूल»;

4. स्पेसएक्स की आधिकारिक वेबसाइट - लिंक;

5. स्पेसएक्स आधिकारिक यूट्यूब चैनल - संपर्क ;

6. विकिपीडिया प्रविष्टि - लिंक।

अनुबंध

परिशिष्ट 1. बाज़ 1.

परिशिष्ट 2. फाल्कन प्रक्षेपण यान का विकासवादी पथ।

परिशिष्ट 3. Falcon9 v1.0 (बाएं) और v1.1 (दाएं) इंजन लेआउट।

परिशिष्ट 4. फाल्कन 9 संस्करण 1.0 और 1.1।

परिशिष्ट 5. संस्करण 1.1 में इंजनों का स्थान।

परिशिष्ट 6. फाल्कन 9. तीन प्रकार: ड्रैगन 1 अंतरिक्ष यान, ड्रैगन 2 अंतरिक्ष यान और पीएन राडोम के साथ।

परिशिष्ट 7. फाल्कन हेवी।

परिशिष्ट 8. स्पेसएक्स लॉन्च वाहनों का विकास।

परिशिष्ट 9. मर्लिन इंजन।

परिशिष्ट 10. मर्लिन 1, वल्केन, आरएस-25 और आरडी-108 इंजनों की थ्रस्ट तुलना।

परिशिष्ट 11. मर्लिन 1डी थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात।

परिशिष्ट 12. मर्लिन 1D वैक्यूम।

अनुबंध 13.

अनुबंध 13.1.

अनुलग्नक 14. राकेट के उड़ान और अवतरण की योजना।

अनुबंध 15 . एमआरयू "अंगारा-बाइकाल"

परिशिष्ट 16. ड्रैगन V1 अंतरिक्ष यान।

परिशिष्ट 17. ड्रैगन V2 अंतरिक्ष यान।

परिशिष्ट 18. बिग फाल्कन रॉकेट कला अवधारणा।

कुज़मिनोवा अनास्तासिया ओलेगोवन
उम्र: 14 वर्ष
अध्ययन की जगह:वोलोग्दा, समझौता ज्ञापन "अंग्रेजी भाषा के गहन अध्ययन के साथ माध्यमिक विद्यालय नंबर 1"
कस्बा:वोलोग्दा
नेता: चुग्लोवा अन्ना ब्रोनिस्लावोवनास, एमओयू के वरिष्ठ कक्षाओं में भौतिकी के शिक्षक "अंग्रेजी भाषा के गहन अध्ययन के साथ माध्यमिक विद्यालय नंबर 1";
कुज़मिनोव ओलेग अलेक्जेंड्रोविच.

विषय पर ऐतिहासिक शोध कार्य:

एयरोस्पेस परिवहन के लिए भविष्य क्या है?

योजना:

• 1 परिचय
• 2. मुख्य निकाय
• 2.1 एयरोस्पेस वाहनों के विकास का इतिहास;
• 2.2 भविष्य के होनहार परिवहन जहाज;
• 2.3 उन्नत परिवहन प्रणालियों (पीटीएस) के उपयोग और विकास की मुख्य दिशाएँ;
• 3. निष्कर्ष
• 4. सूचना के स्रोत।

1 परिचय

पहली बार, के.ई. त्सोल्कोवस्की द्वारा अंतरिक्ष अन्वेषण कार्यक्रम तैयार किया गया था, जिसमें मुख्य भूमिका अंतरिक्ष परिवहन प्रणालियों की है। वर्तमान में, एयरोस्पेस परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है:ग्रहों और बाहरी अंतरिक्ष की वैज्ञानिक खोज, सैन्य समस्याओं को हल करना, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों को लॉन्च करना, कक्षीय स्टेशनों और उद्योगों का निर्माण और रखरखाव, अंतरिक्ष में माल परिवहन, साथ ही साथ अंतरिक्ष पर्यटन का विकास करना।

यान - लोगों की उड़ान और बाहरी अंतरिक्ष में माल के परिवहन के लिए बनाया गया एक विमान है। निकट-पृथ्वी की कक्षाओं में उड़ान भरने के लिए अंतरिक्ष यान को उपग्रह जहाज कहा जाता है, और अन्य आकाशीय पिंडों के लिए उड़ान भरने के लिए - अंतर्ग्रहीय जहाज। प्रारंभिक चरण में, परिवहन अंतरिक्ष यान ने अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी की क्षमताओं और व्यक्तिगत अनुप्रयुक्त समस्याओं के समाधान का प्रदर्शन किया। वर्तमान में, वे अंतरिक्ष के कुशल और लागत प्रभावी उपयोग के उद्देश्य से वैश्विक व्यावहारिक कार्यों का सामना कर रहे हैं।

इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, निम्नलिखित कार्यों को हल करना आवश्यक है:

सार्वभौमिक, पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान का निर्माण;

अधिक कुशल और सस्ते ईंधन वाले बिजली संयंत्रों का उपयोग;

पीटीएस की वहन क्षमता में वृद्धि;

जहाजों की पारिस्थितिक और जैविक सुरक्षा।

प्रासंगिकता:

भविष्य के एयरोस्पेस परिवहन के निर्माण की अनुमति देगा:

- उड़ान, अल्ट्रा-लॉन्ग, व्यावहारिक रूप से असीमित दूरी तक;

- सक्रिय रूप से निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष और अन्य ग्रहों का अन्वेषण करें;

- हमारे राज्य की रक्षा क्षमता को मजबूत करने के लिए;

- अंतरिक्ष बिजली संयंत्रों और उद्योगों का निर्माण;

- बड़े कक्षीय परिसरों का निर्माण;

- चंद्रमा और अन्य ग्रहों के खनिजों को निकालना और संसाधित करना;

- पृथ्वी की पारिस्थितिक समस्याओं का समाधान;

- कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों का प्रक्षेपण;

- एयरोस्पेस पर्यटन विकसित करें।

लक्ष्य और लक्ष्य:

- रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका में अंतरिक्ष यान के विकास के इतिहास का अध्ययन;

- भविष्य के एयरोस्पेस परिवहन के उपयोग का तुलनात्मक विश्लेषण करें;

- पीटीएस (आशाजनक परिवहन प्रणाली) के उपयोग के लिए मुख्य दिशाओं पर विचार करें;

- परिवहन प्रणालियों के विकास की संभावनाओं का निर्धारण।

2. मुख्य भाग।

2.1 एयरोस्पेस वाहनों के विकास का इतिहास।

1903 में, रूसी वैज्ञानिक K.E. Tsiolkovsky ने अंतरग्रहीय संचार के लिए एक रॉकेट तैयार किया।

सर्गेई पावलोविच कोरोलेव के नेतृत्व में, दुनिया का पहला रॉकेट आर-7 ("वोस्तोक"), जिसने 4 अक्टूबर 1957 को अंतरिक्ष में पहला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह लॉन्च किया और 12 अप्रैल, 1961 को अंतरिक्ष यान ने अंतरिक्ष में पहली मानवयुक्त उड़ान भरी।

वोस्तोक रॉकेटों को नई पीढ़ी के डिस्पोजेबल अंतरिक्ष यान द्वारा बदल दिया गया: सोयुज, प्रोग्रेस और प्रोटॉन, उनका डिज़ाइन सरल, विश्वसनीय और सस्ता निकला, इसका उपयोग आज तक किया जाता है, और निकट भविष्य में इसका उपयोग किया जाएगा।

"संघ"यह अपने बड़े आकार, आंतरिक आयतन और नए ऑनबोर्ड सिस्टम में वोस्तोक रॉकेट से बहुत अलग था, जिससे कक्षीय स्टेशनों के निर्माण से संबंधित समस्याओं को हल करना संभव हो गया। पहला रॉकेट प्रक्षेपण 23 अप्रैल 1967 को हुआ था। सोयुज अंतरिक्ष यान के आधार पर परिवहन मानव रहित कार्गो अंतरिक्ष यान की एक श्रृंखला बनाई गई थी « प्रगति",जिसने अंतरिक्ष स्टेशन तक कार्गो की डिलीवरी सुनिश्चित की। पहला प्रक्षेपण 20 जनवरी, 1978 को हुआ था। "प्रोटॉन"- एक भारी वर्ग का एक प्रक्षेपण यान (LV), जिसे कक्षीय स्टेशनों, मानवयुक्त अंतरिक्ष यान, भारी पृथ्वी उपग्रहों और अंतरिक्ष में ग्रहों के बीच के स्टेशनों को लॉन्च करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पहला प्रक्षेपण 16 जुलाई 1965 को हुआ था।

अमेरिकी अंतरिक्ष यान के बीच, मैं नोट करना चाहूंगा "अपोलो"- इस समय इतिहास का एकमात्र अंतरिक्ष यान, जिस पर लोगों ने पृथ्वी की निचली कक्षा की सीमा को छोड़ दिया, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को पार किया, अंतरिक्ष यात्रियों को सफलतापूर्वक चंद्रमा पर उतारा और उन्हें पृथ्वी पर लौटा दिया। जहाज में मुख्य इकाई और चंद्र मॉड्यूल (लैंडिंग और टेकऑफ़ चरण) होते हैं, जिसमें अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा से उतरते और उतारते हैं। 1968 से 1975 तक, 15 अंतरिक्ष यान आकाश में प्रक्षेपित किए गए।

दूर के 70 के दशक में, इंजीनियरों ने भविष्य के अंतरिक्ष यान बनाने का सपना देखा था जो कार्गो और लोगों को कक्षा में ले जाने में सक्षम होंगे, और फिर सुरक्षित रूप से पृथ्वी पर लौट आएंगे, और फिर से सेवा में होंगे। अमेरिकी विकास एक पुन: प्रयोज्य परिवहन जहाज था "अंतरिक्ष शटल"जिसे पृथ्वी और निकट-पृथ्वी की कक्षा के बीच एक शटल के रूप में इस्तेमाल करने की योजना थी, जो पेलोड और लोगों को आगे-पीछे पहुंचाती थी। अंतरिक्ष में उड़ानें 12 अप्रैल, 1981 से 21 जुलाई, 2011 तक 135 बार की गईं।

एक पुन: प्रयोज्य परिवहन पंखों वाला अंतरिक्ष यान सोवियत-रूसी विकास बन गया है "बुरान"।बाह्य अंतरिक्ष की खोज की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम सार्वभौमिक पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष रॉकेट प्रणाली एनर्जी-बुरान का विकास था। जिसमें एक भारी-भरकम प्रक्षेपण यान एनर्जिया और एक कक्षीय पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान बुरान शामिल हैं।

यह जहाज 30 टन तक कार्गो को कक्षा में पहुंचाने में सक्षम है। कक्षीय जहाज "बुरान" को परिवहन और सैन्य कार्यों के साथ-साथ अंतरिक्ष में कक्षीय संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कार्यों को पूरा करने के बाद, जहाज स्वतंत्र रूप से वायुमंडल में उतरने और हवाई क्षेत्र में क्षैतिज रूप से उतरने में सक्षम है। पहली उड़ान 15 नवंबर, 1988 को की गई थी। पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान परियोजनाएं महंगी हैं, और वर्तमान में, वैज्ञानिक परिचालन लागत में सुधार कर रहे हैं और कम कर रहे हैं, जो भविष्य में अंतरिक्ष उत्पादन के निर्माण में इस प्रकार के अंतरिक्ष यान के प्रभावी ढंग से उपयोग की अनुमति देगा, पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान लागत प्रभावी होगा, क्योंकि गहन संचालन परिवहन प्रणालियों की आवश्यकता होगी।

2.2 भविष्य के परिवहन जहाजों का वादा।

वर्तमान में, अंतरिक्ष उद्योग अभी भी खड़ा नहीं है, और भविष्य के कई नए और आशाजनक परिवहन जहाज बनाए जा रहे हैं:

अंतरिक्ष रॉकेट परिसर "अंगारा"- विकास के तहत पुन: प्रयोज्य ऑक्सीजन-केरोसिन इंजन वाले मॉड्यूलर-प्रकार के लॉन्च वाहनों का एक परिवार। रॉकेट 4 वर्गों (हल्के, मध्यम, भारी और अत्यधिक भारी) के माने जाते हैं। इस रॉकेट की शक्ति को रॉकेट के वर्ग के आधार पर भिन्न संख्या में सार्वभौमिक रॉकेट मॉड्यूल (1 से 7 तक) का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। एक हल्के वर्ग के रॉकेट का पहला प्रक्षेपण 9 जुलाई 2014 को हुआ था। अंगारा-5 भारी श्रेणी के रॉकेट का प्रक्षेपण 23 दिसंबर 2014 को हुआ था।

अंगारा प्रक्षेपण यान के लाभ:

- आवश्यक वहन क्षमता के आधार पर तैयार मॉड्यूल से रॉकेट की त्वरित असेंबली;

- रूसी अंतरिक्ष यान से अनुकूलित रॉकेट प्रक्षेपण;

- रॉकेट पूरी तरह से रूसी घटकों से बना है;

- पर्यावरण के अनुकूल ईंधन का उपयोग किया जाता है;

- भविष्य में, एक पुन: प्रयोज्य प्रथम-चरण इंजन का उत्पादन करने की योजना है।

पुन: प्रयोज्य परिवहन प्रणाली ("रस")। भावी मानवयुक्त परिवहन प्रणाली (पीपीटीएस) "रस" एक बहुउद्देश्यीय मानवयुक्त पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान है। PPTS को कार्यात्मक रूप से पूर्ण तत्वों - रिटर्न व्हीकल और इंजन कंपार्टमेंट के रूप में बेस शिप के मॉड्यूलर डिजाइन में बनाया जाएगा। जहाज को पंखहीन बनाने की योजना है, एक काटे गए शंक्वाकार आकार के पुन: प्रयोज्य वापसी योग्य भाग के साथ। पहला लॉन्च 2020 के लिए योजनाबद्ध है।

निम्नलिखित कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किया गया:

- राष्ट्रीय सुरक्षा सुनिश्चित करना;

- अंतरिक्ष तक निर्बाध पहुंच;

- अंतरिक्ष उत्पादन के कार्यों का विस्तार;

- उड़ान और चंद्रमा पर उतरना।

मानवयुक्त पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान "ओरियन"(अमेरीका)।

जहाज को पंखहीन बनाने की योजना है, एक काटे गए शंक्वाकार आकार के पुन: प्रयोज्य वापसी योग्य भाग के साथ। लोगों और कार्गो को अंतरिक्ष में पहुंचाने के साथ-साथ चंद्रमा और मंगल की उड़ानों के लिए बनाया गया है। पहला प्रक्षेपण 5 दिसंबर 2014 को हुआ था। जहाज 5.8 हजार किमी की दूरी पर सेवानिवृत्त हुआ, और फिर वापस पृथ्वी पर लौट आया। लौटते समय जहाज 32 हजार किमी/घंटा की रफ्तार से वातावरण की घनी परतों से गुजरा और जहाज की सतह का तापमान 2.2 हजार डिग्री तक पहुंच गया। अंतरिक्ष यान ने सभी परीक्षण पास कर लिए, जिसका अर्थ है कि यह लोगों के साथ उड़ानों के लिए उपयुक्त है लम्बी दूरी. 2019-2020 के लिए अन्य ग्रहों के लिए उड़ानों की शुरुआत की योजना है।

पुन: प्रयोज्य परिवहन अंतरिक्ष यानअजगर स्थान एक्स"(अमेरीका)।

पेलोड और लोगों के परिवहन के लिए डिज़ाइन किया गया। पहली उड़ान 1 दिसंबर 2010 को हुई थी। 7 लोगों तक का दल और 2 टन पेलोड सवार हो सकते हैं। उड़ान की अवधि: 1 सप्ताह से 2 वर्ष तक। विभिन्न संशोधनों में एक परिवहन जहाज का उत्पादन सफलतापूर्वक संचालित और योजनाबद्ध है। मुख्य नुकसान इस प्रकार के अंतरिक्ष यान का महंगा संचालन है। निकट भविष्य में, ड्रैगन स्पेस एक्स पहले और दूसरे चरण का पुन: उपयोग करने की योजना बना रहा है, जिससे अंतरिक्ष प्रक्षेपण की लागत में काफी कमी आएगी।

होनहार परिवहन अंतरिक्ष यान पर विचार करें जो लंबी दूरी तक उड़ान भरेगा .

इंटरप्लेनेटरी अंतरिक्ष यान "तीर्थयात्री"।संयुक्त राज्य अमेरिका में, एक लघु परमाणु रिएक्टर पर आधारित एक अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान को डिजाइन करने के लिए एक नासा (नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन) कार्यक्रम बनाया गया है। यह योजना बनाई गई है कि बिजली प्रणोदन प्रणाली को जोड़ा जाएगा और जब जहाज पृथ्वी की कक्षा से बाहर निकलेगा तो परमाणु रिएक्टर काम करना शुरू कर देगा। इसके अलावा, मिशन पूरा होने के बाद, जहाज को एक प्रक्षेपवक्र पर रखा जाएगा, जिस पर वह हमारी जमीन से दूर चला जाएगा। इस प्रकार का बिजली संयंत्र बहुत विश्वसनीय है और इसका पृथ्वी के पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ेगा।

हमारा देश अंतरिक्ष ऊर्जा के क्षेत्र में विश्व में अग्रणी है। वर्तमान में विकसित किया जा रहा है परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूलमेगावाट श्रेणी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र पर आधारित है। रूस की लगभग पूरी वैज्ञानिक क्षमता इस कार्यक्रम पर काम कर रही है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के साथ अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण की योजना 2020 के लिए है। इस प्रकार का पावर प्लांट बिना ईंधन भरे लंबे समय तक काम करने में सक्षम होगा। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (परमाणु ऊर्जा संयंत्र) के साथ परिवहन जहाज अल्ट्रा-लॉन्ग, व्यावहारिक रूप से असीमित दूरी तक उड़ान भरने में सक्षम होंगे, और गहरे स्थान की खोज की अनुमति देंगे।

होनहार अंतरिक्ष यान की तुलनात्मक तालिका।

यान		देश	उड़ान की सीमा	यन्त्र	भर क्षमता	पहली लॉन्च तिथि
अंतरिक्ष रॉकेट परिसर "अंगारा"	प्रक्षेपण यान (पुन: प्रयोज्य)			ऑक्सीजन मिट्टी का तेल	1.5 से 35 t . तक
पुन: प्रयोज्य परिवहन प्रणाली "रस"	मानवयुक्त, पुन: प्रयोज्य		ग्रहीय; चंद्रमा, मंगल	ईंधन
"ओरियन"	मानवयुक्त, पुन: प्रयोज्य		चंद्रमा, मंगल
« ड्रैगन स्पेसएक्स»	मानवयुक्त, पुन: प्रयोज्य
"तीर्थयात्री"	पुन: प्रयोज्य		ग्रहों	परमाणु, संयुक्त
परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूल	पुन: प्रयोज्य		लम्बी दूरी	परमाणु, संयुक्त

भविष्य का सबसे आशाजनक परिवहन जहाज एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र वाला जहाज है, क्योंकि। इसमें एक ऊर्जा-गहन इंजन है, और यह अति-लंबी दूरी तक उड़ सकता है। परमाणु प्रणाली पारंपरिक प्रतिष्ठानों से 3 गुना बेहतर है। सुरक्षित संचालन के मुद्दों को हल करने के बाद, इस प्रकार के अंतरिक्ष यान बाहरी अंतरिक्ष के अध्ययन में सफलता हासिल करने में सक्षम होंगे।

2.3 पीटीएस (आशाजनक परिवहन प्रणाली) के उपयोग और विकास की मुख्य दिशाएँ

पीटीएस . के उपयोग के मुख्य क्षेत्र
वैज्ञानिक		औद्योगिक				पर्यटक	सैन्य
अंतरिक्ष और अन्य ग्रहों की खोज	अंतरिक्ष में अनुसंधान और वैज्ञानिक कार्य	कार्गो और पृथ्वी उपग्रहों को पृथ्वी की निचली कक्षा में लॉन्च करना	कक्षीय परिसरों का निर्माण और रखरखाव	अंतरिक्ष बिजली संयंत्रों और उद्योगों का निर्माण और रखरखाव	अन्य ग्रहों से पेलोड ले जाना

भविष्य का एयरोस्पेस परिवहन बनाने के लिए, निम्नलिखित कार्यों को हल करना आवश्यक है:

- वाहन के बिजली संयंत्रों को वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले ईंधन (परमाणु ऊर्जा संयंत्र, प्लाज्मा और आयन इंजन) की तुलना में अधिक क्षमता वाले ऊर्जा स्रोतों से लैस किया जाना चाहिए;

- उड़ानों की सीमा के आधार पर होनहार बिजली संयंत्र मॉड्यूलर होने चाहिए। बिजली संयंत्रोंनिम्न, मध्यम और उच्च शक्ति में प्रदर्शन किया जाना चाहिए। छोटे - निकट-पृथ्वी की कक्षाओं की सर्विसिंग के लिए, मध्यम - चंद्रमा और अन्य आस-पास के ग्रहों के लिए कार्गो का परिवहन, बड़ा - मंगल और अन्य दूर के ग्रहों के लिए अंतरग्रहीय परिसरों की उड़ानों के लिए। बड़े वजन के कारण लंबी दूरी के लिए इंटरप्लानेटरी मानवयुक्त परिसरों को निकट-पृथ्वी कक्षा में मॉड्यूल से इकट्ठा किया जाना चाहिए। इन मॉड्यूल की डॉकिंग मानवीय हस्तक्षेप के बिना स्वचालित रूप से की जानी चाहिए।

- पर्यावरण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए होनहार प्रणालियों में उच्च स्तर की विश्वसनीयता होनी चाहिए;

अंतरिक्ष यान को पृथ्वी से रिमोट कंट्रोल की संभावना के साथ मानव और मानव रहित मोड में संचालित किया जाना चाहिए। मानवयुक्त उड़ानें करने के लिए, अंतरिक्ष अंतरग्रहीय जहाजों के पास सभी चालक दल के सदस्यों के सामान्य अस्तित्व के लिए सभी प्रकार की सुरक्षा होनी चाहिए।

3. निष्कर्ष

कागज रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका में परिवहन प्रणालियों के नवीनतम आशाजनक विकास का उदाहरण देता है, जिसे निम्नलिखित सिद्धांतों के अनुसार बनाया जाएगा:

यूनिवर्सल मॉड्यूलर डिजाइन;

ऊर्जा कुशल बिजली संयंत्रों का उपयोग;

अंतरिक्ष में मॉड्यूल को इकट्ठा करने की क्षमता;

वाहन स्वचालन की उच्च डिग्री;

रिमोट कंट्रोल की संभावना;

पर्यावरण संबंधी सुरक्षा;

जहाज और चालक दल के सदस्यों का सुरक्षित संचालन।

इन समस्याओं को हल करने के बाद, पीटीएस बाहरी अंतरिक्ष की सक्रिय खोज, अंतरिक्ष में उत्पादन सुविधाओं के निर्माण, अंतरिक्ष पर्यटन के विकास और वैज्ञानिक और सैन्य समस्याओं को हल करने की अनुमति देगा।

इस तथ्य के बावजूद कि हम बहुत सारी जानकारी एकत्र करने में कामयाब रहे, मैं निम्नलिखित क्षेत्रों में काम जारी रखना चाहूंगा:

पीटीएस में नए प्रकार के ईंधन का प्रयोग;

भविष्य के अंतरिक्ष यान के सुरक्षित संचालन के लिए प्रणालियों में सुधार करना।

4. सूचना के स्रोत:

1. अंगारा - प्रक्षेपण यान, - विकिपीडिया - मुफ्त इंटरनेट विश्वकोश, https://ru.wikipedia.org/wiki/angara_(लॉन्च वाहन), 11/29/2014 को एक्सेस किया गया;

2. ग्रायाज़्नोव जी.एम. अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा और नई प्रौद्योगिकियां (निदेशक के नोट्स), - एम: FSUE "TsNIIatominform", 2007;

3. एमेलियानेंकोव ए. टग इन जीरो ग्रेविटी, - रोसिय्स्काया गजेटा, http://www.rg.ru/2012/10/03/raketa.html, 01.12.2014 को एक्सेस किया गया;

4. सर्गेई पावलोविच कोरोलेव, - विकिपीडिया - मुक्त विश्वकोश, https://ru.wikipedua.org/wiki/Korolev,_Sergey Pavlovich, 11/28/2014 को एक्सेस किया गया;

5. ओरियन अंतरिक्ष यान, - उद्देश्य एक्स, दृश्य से परे, http://www.objectiv-x.ru/kosmicheskie-korabli-buduschego/kosmicheskiy_korabl_orion.html, 02.12.2014 को एक्सेस किया गया;

6. स्पेसशिप रस, - लेंस एक्स, दृश्य से परे, http://www.objectiv-x.ru/kosmicheskie-korabli-buduschego/kosmicheskij-korabl-rus.html, 02.12.2014 को एक्सेस किया गया;

7. वी. पी. लेगोस्तैव, वी. ए. लोपोटा, और वी. वी. सिन्यवस्की, एकॉस्ट। अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और परमाणु विद्युत प्रणोदन प्रणालियों के उपयोग की संभावनाएं और प्रभावशीलता, - अंतरिक्ष इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी संख्या 1, 2013, रॉकेट और अंतरिक्ष निगम एनर्जी के नाम पर रखा गया। एसपी कोरोलेवा, http://www.energia.ru/ktt/archive/2013/01-01.pdf, 11/23/2014 को एक्सेस किया गया;

8. परिप्रेक्ष्य मानवयुक्त परिवहन प्रणाली, विकिपीडिया - मुफ्त इंटरनेट विश्वकोश, https://ru.wikipedia.org/wiki/promising_manned_trinasport_system, 11/24/2014 को एक्सेस किया गया;

विज्ञान के क्षितिज

एयरोस्पेस

वी एल VI11R GP . के लिए परिवहन

एक शक्तिशाली धक्का के साथ, रॉकेट लॉन्च पैड से लंबवत रूप से ऊपर उठता है और ऊपर जाता है ... यह 1960 के दशक से परिचित है। तस्वीर जल्द ही गुमनामी में डूब सकती है। डिस्पोजेबल स्पेस सिस्टम और शटल को नई पीढ़ी के वाहनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए - एयरोस्पेस विमान जो सामान्य एयरलाइनर की तरह क्षैतिज रूप से उड़ान भरने और उतरने की क्षमता रखते हैं

च - . , "एल*" - , (/

3. क्रूस। ए. एम. खारितोनोव

KRAUSE एगॉन - सम्मानित प्रोफेसर, SP 973 से 1998 - राइन-वेस्टफैप टेक्निकल हायर स्कूल (GOASH ^ "(Akh ^ n, जर्मनी) के एरोडायनामिक इंस्टीट्यूट के निदेशक। मैक्स डैंक सोसाइटी पुरस्कार के विजेता, रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के मानद डॉक्टर ~

एक्सएपीएमटीओएचसीजेपी अनातोली। मिखाइलोविच - तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर एस ए ख्रीस्तियानोविच एसबी आरएएस (नोवोसिबिर्स्क)। रूसी संघ के सम्मानित वैज्ञानिक, यूएसएसआर मंत्रिपरिषद पुरस्कार (1985) के विजेता। लगभग 150 वैज्ञानिक पत्रों और 2 पेटेंटों के लेखक और सह-लेखक

अंतरिक्ष यात्रियों के आगे के विकास को अंतरिक्ष स्टेशनों के गहन संचालन की आवश्यकता, वैश्विक संचार और नेविगेशन सिस्टम के विकास और ग्रहों के पैमाने पर पर्यावरण निगरानी की आवश्यकता से निर्धारित किया जाता है। इन उद्देश्यों के लिए, दुनिया के अग्रणी देशों में, पुन: प्रयोज्य वायु-अंतरिक्ष विमान (वीकेएस) विकसित किए जा रहे हैं, जिससे कार्गो और लोगों को कक्षा में पहुंचाने की लागत में काफी कमी आएगी। ये क्षमताओं की विशेषता वाली प्रणालियां होंगी, [जिनमें से सबसे अधिक प्रासंगिक हैं:

पुन: प्रयोज्य उड़ानों के बीच अपेक्षाकृत कम समय अंतराल के साथ उत्पादन और वैज्ञानिक और तकनीकी कार्गो को कक्षा में लॉन्च करने के लिए पुन: प्रयोज्य उपयोग;

आपातकालीन और खर्च की गई संरचनाओं की वापसी जो अंतरिक्ष को रोकते हैं;

कक्षीय स्टेशनों और अंतरिक्ष यान के चालक दल का बचाव आपातकालीन परिस्तिथि;

दुनिया में कहीं भी प्राकृतिक आपदाओं और आपदाओं के क्षेत्रों की तत्काल टोही।

विकसित एयरोस्पेस वाले देशों में

प्रौद्योगिकी ने उच्च उड़ान गति के क्षेत्र में काफी प्रगति की है, जो हाइपरसोनिक एयर-जेट विमानों की एक विस्तृत श्रृंखला की क्षमता निर्धारित करती है। यह मानने का हर कारण है कि भविष्य में मानवयुक्त विमानन मच संख्या एम = 4-6 से एम = 12-15 इंजन की गति में महारत हासिल करेगा)।

अगर बात करें नागर विमानन, तो गहनता के लिए उच्च गति का विकास अत्यंत महत्वपूर्ण है यात्री भीड़और व्यापार कनेक्शन। मैक 6 नंबर वाला हाइपरसोनिक यात्री विमान लगभग 10 हजार किमी की दूरी के साथ अंतरराष्ट्रीय मार्गों पर कम थकान वाली उड़ान अवधि (4 घंटे से अधिक नहीं) प्रदान करने में सक्षम होगा, जैसे कि यूरोप (पेरिस) - दक्षिण अमेरिका (साओ पाउलो) , यूरोप (लंदन) - भारत, यूएसए (न्यूयॉर्क) - जापान। याद करें कि न्यूयॉर्क से पेरिस के लिए सुपरसोनिक कॉनकॉर्ड की उड़ान का समय लगभग 3 घंटे था, और बोइंग 747 इस मार्ग पर लगभग 6.5 घंटे खर्च करता है। मैक 10 . के साथ भविष्य की योजनाएँ

वायुगतिकीय शब्दों की शब्दावली

मच संख्या - एक पैरामीटर जो यह दर्शाता है कि एक विमान (या गैस प्रवाह) की गति कितनी बार ध्वनि की गति से अधिक है हाइपरसोनिक गति गति के लिए एक ढीला शब्द है जिसमें मच संख्या 4 5 प्रवाह से अधिक है

हमले का कोण - उड़ान की रेखा के लिए विंग विमान का झुकाव एक शॉक वेव (शॉक वेव) - एक संकीर्ण प्रवाह क्षेत्र जिसमें सुपरसोनिक गैस प्रवाह की गति में तेज गिरावट होती है, जिससे घनत्व में अचानक वृद्धि होती है दुर्लभता तरंग - एक प्रवाह क्षेत्र जिसमें गैसीय माध्यम के घनत्व में तेज कमी होती है

दो-चरण एयरोस्पेस सिस्टम E1_AS-EOE के मॉडल की योजना। ये उपकरण पारंपरिक विमानों की तरह क्षैतिज रूप से उड़ान भरेंगे और उतरेंगे। यह माना जाता है कि पूर्ण पैमाने पर विन्यास की लंबाई 75 मीटर होगी, और पंखों की लंबाई - 38 मीटर होगी। से: (रेबल, जैकोबे, 2005)

4 घंटे में वे 16-17 हजार किमी की दूरी तय करने में सक्षम होंगे, बिना रुके उड़ान भरकर, उदाहरण के लिए, यूएसए या यूरोप से ऑस्ट्रेलिया के लिए।

GTaya MaoTai

हाइपरसोनिक विमानों को नई तकनीकों की आवश्यकता होती है जो आधुनिक विमानों में निहित और लंबवत अंतरिक्ष यान से पूरी तरह से अलग होती हैं। बेशक, रॉकेट

इंजन बहुत जोर पैदा करता है, लेकिन यह भारी मात्रा में ईंधन की खपत करता है, और इसके अलावा, रॉकेट को एक ऑक्सीडाइज़र बोर्ड पर रखना चाहिए। इसलिए, वायुमंडल में रॉकेट का उपयोग अल्पकालिक उड़ानों तक सीमित है।

इन जटिल तकनीकी समस्याओं को हल करने की इच्छा ने अंतरिक्ष परिवहन प्रणालियों की विभिन्न अवधारणाओं का विकास किया है। प्रमुख दिशा, जिसे दुनिया की अग्रणी एयरोस्पेस फर्मों द्वारा सक्रिय रूप से खोजा गया है, एकल-चरण वीसीएस है। इस तरह के एक एयरोस्पेस विमान, एक पारंपरिक हवाई क्षेत्र से उड़ान भरते हुए, टेकऑफ़ वजन के लगभग 3% का पेलोड कम पृथ्वी की कक्षा में पहुंचा सकते हैं। पुन: प्रयोज्य प्रणालियों के लिए एक अन्य अवधारणा दो-चरणीय उपकरण है। इस मामले में, पहला चरण एक एयर-जेट इंजन से लैस है, और दूसरा चरण कक्षीय है, और चरणों का पृथक्करण लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर 6 से 12 तक मच संख्या की सीमा में किया जाता है।

1980-1990 में। VKS परियोजनाओं को USA (NASP), इंग्लैंड (HOTOL), जर्मनी (Sänger), फ्रांस (STS-2000, STAR-H), रूस (VKS NII-1, Spiral, Tu-2000) में विकसित किया गया था। 1989 में, जर्मन रिसर्च सोसाइटी (DFG) की पहल पर, तीन जर्मन केंद्रों के बीच संयुक्त शोध शुरू हुआ:

आचेन में राइन-वेस्टफेलियन तकनीकी विश्वविद्यालय, म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय और स्टटगार्ट विश्वविद्यालय। इन DFG-प्रायोजित केंद्रों ने एक दीर्घकालिक अनुसंधान कार्यक्रम का अनुसरण किया है जिसमें अंतरिक्ष परिवहन प्रणालियों के डिजाइन के लिए आवश्यक मूलभूत प्रश्नों का अध्ययन शामिल है, जैसे कि सामान्य इंजीनियरिंग, वायुगतिकी, ऊष्मागतिकी, उड़ान यांत्रिकी, प्रणोदन, सामग्री, आदि। अधिकांश सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त यांत्रिकी संस्थान के सहयोग से प्रायोगिक वायुगतिकी में कार्य किया गया है। एस ए ख्रीस्तियनोविच एसबी आरएएस। सभी शोध कार्यों का संगठन और समन्वय एक समिति द्वारा किया गया था, जिसकी अध्यक्षता इस लेख के लेखकों में से एक (ई। क्रूस) ने की थी। हम पाठक के ध्यान में वायुगतिकी के क्षेत्र में इस परियोजना के ढांचे के भीतर प्राप्त कुछ परिणामों को दर्शाने वाली सबसे अधिक निदर्शी दृश्य सामग्री लाते हैं।

दो चरणों वाली ईएलएसी-ईओएस प्रणाली की उड़ान में गति की व्यापक रेंज शामिल होनी चाहिए: ध्वनि अवरोध (एम = 1) को तोड़ने से लेकर कक्षीय चरण (एम = 7) के पृथक्करण तक और निकट-पृथ्वी की कक्षा में इसके प्रवेश तक ( एम = 25)। से: (राबल, जैकोबे, 2005)

ध्वनि बाधा मच संख्या

विज्ञान के क्षितिज

कम गति पर जर्मन-डच पवन सुरंग DNW के परीक्षण खंड में बड़ा मॉडल ELAC 1 (6 मीटर से अधिक लंबा)। से: (राबल, जैकोबे, 2005)

आओओनो" आई í^áóáy ñeñóálá ELAC-EOS

अनुसंधान के लिए, दो चरण वाले एयरोस्पेस वाहन की अवधारणा प्रस्तावित की गई थी (वाहक चरण को जर्मन ईएलएसी में कहा जाता था, कक्षीय चरण ईओएस था)। ईंधन - तरल हाइड्रोजन। यह मान लिया गया था कि ईएलएसी के पूर्ण पैमाने पर विन्यास की लंबाई 75 मीटर, पंखों की लंबाई 38 मीटर और एक बड़ा स्वीप हेड होगा। इसी समय, ईओएस चरण की लंबाई 34 मीटर है, और पंखों की लंबाई 18 मीटर है। कक्षीय चरण में एक अण्डाकार धनुष है, एक अर्ध-बेलनाकार ऊपरी पक्ष वाला एक केंद्रीय शरीर और समरूपता के विमान में एक कील है। पहले चरण की ऊपरी सतह पर एक अवकाश होता है जिसमें चढ़ाई के दौरान कक्षीय चरण रखा जाता है। हालांकि यह उथला है, अलगाव के दौरान हाइपरसोनिक गति पर (एम = 7) इसका प्रवाह विशेषताओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययन करने के लिए, वाहक और कक्षीय चरणों के कई मॉडल 1:150 के पैमाने पर डिजाइन और निर्मित किए गए थे। जर्मन-डच पवन सुरंग डीएनडब्ल्यू में कम गति पर परीक्षणों के लिए, अध्ययन के तहत कॉन्फ़िगरेशन का एक बड़ा मॉडल 1:12 (6 मीटर से अधिक लंबाई, लगभग 1600 किलोग्राम वजन) के पैमाने पर बनाया गया था।

एगोएगॉए नासोगाओएज़

सुपरसोनिक गति से उड़ान शोधकर्ता के लिए एक बड़ी कठिनाई प्रस्तुत करती है, क्योंकि यह शॉक वेव्स, या शॉक वेव्स के निर्माण के साथ होती है, और इस तरह की उड़ान में विमान कई प्रवाह व्यवस्थाओं (विभिन्न स्थानीय संरचनाओं के साथ) में वृद्धि के साथ जाता है। गर्मी के प्रवाह में।

ईएलएसी-ईओएस परियोजना में इस समस्या का प्रयोगात्मक और संख्यात्मक रूप से अध्ययन किया गया था। अधिकांश प्रयोग वायुगतिकीय में किए गए थे

रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा, सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त यांत्रिकी संस्थान के टी-313 पवन सुरंग में प्राप्त ईएलएसी 1 मॉडल की सतह पर स्ट्रीमलाइन का तेल-कालिख पैटर्न। से: (क्राउज़ एट अल।, 1999)

E1.AC 1 मॉडल (दाएं) के ली साइड पर भंवर संरचनाओं के संख्यात्मक सिमुलेशन के परिणामों की तुलना और लेजर चाकू विधि (बाएं) द्वारा प्रयोगात्मक दृश्य। संख्यात्मक गणना के परिणाम मैक संख्या एम = 2, रेनॉल्ड्स संख्या ये = 4 10 ई, और हमले के कोण = 24 डिग्री पर लामिना के प्रवाह के लिए नेवियर-स्टोक्स समीकरणों को हल करके प्राप्त किए गए थे। परिकलित भंवर पैटर्न प्रयोगात्मक रूप से देखे गए लोगों के समान हैं; व्यक्तिगत भंवरों के अनुप्रस्थ आकृतियों में अंतर होता है। ध्यान दें कि आने वाला प्रवाह छवि तल के लंबवत है। से उद्धरित: (ईकोटबेरेग्र ई? ए/., 1996)

नोवोसिबिर्स्क में चिमनी T-313 ITAM SB RAS। इन प्रयोगों में आने वाले प्रवाह की मच संख्या 2 . की सीमा में भिन्न थी< М < 4, число Рейнольдса - 25 106 < Ие < 56 106, а г/гол атаки - в диапазоне - 3° < а < 10°. При этих параметрах измерялось распределение давлений, аэродинамические силы и моменты, а также выполнялась визуализация линий тока на поверхности модели.

अन्य बातों के अलावा, प्राप्त परिणाम स्पष्ट रूप से लेवर्ड पक्ष पर भंवरों के गठन को प्रदर्शित करते हैं। विशेष तरल पदार्थ या तेल-कालिख मिश्रण के साथ कोटिंग करके मॉडल की सतह पर प्रवाह के मनोरम पैटर्न की कल्पना की गई थी। एक विशिष्ट तेल ब्लैक इमेजिंग उदाहरण में, सतह विंग के अग्रणी किनारे से वक्र को अंदर की ओर सुव्यवस्थित करती है और लगभग वर्तमान की दिशा में उन्मुख एक रेखा में परिवर्तित हो जाती है। अन्य बैंड भी देखे जाते हैं, जो मॉडल की केंद्रीय रेखा की ओर निर्देशित होते हैं।

लेवर्ड साइड पर ये अलग निशान एक क्रॉस करंट की विशेषता रखते हैं जिसकी त्रि-आयामी संरचना को लेजर चाकू तकनीक का उपयोग करके देखा जा सकता है। हमले के कोण में वृद्धि के साथ, हवा का प्रवाह पंख की हवा की सतह से लीवार्ड की ओर बहता है, जिससे एक जटिल भंवर प्रणाली बनती है। ध्यान दें कि कोर में कम दबाव वाले प्राथमिक भंवर वाहन के लिफ्ट बल में सकारात्मक योगदान देते हैं। लेज़र चाकू विधि स्वयं बिखरे हुए सुसंगत विकिरण की तस्वीरें लेने पर आधारित है

संक्रमण अवस्था में भंवर बुलबुला

पूरी तरह से विकसित भंवर सर्पिल

ELAC 1 कॉन्फ़िगरेशन के लेवर्ड साइड पर भंवरों की क्षय प्रक्रियाओं की कल्पना फ्लोरोसेंट पेंट के इंजेक्शन द्वारा की गई थी। से: (स्ट्रॉमबर्ग, लिम्बर्ग, 1993)

मैं विज्ञान के क्षितिज

प्रवाह में पेश किए गए ठोस या तरल माइक्रोपार्टिकल्स पर, जिसका एकाग्रता वितरण अध्ययन किए गए प्रवाह की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक सुसंगत प्रकाश स्रोत एक पतले प्रकाश तल के रूप में बनता है, जिसने वास्तव में, विधि को नाम दिया। दिलचस्प बात यह है कि आवश्यक इमेज कंट्रास्ट प्रदान करने की दृष्टि से साधारण पानी के माइक्रोपार्टिकल्स (कोहरा) बहुत प्रभावी साबित होते हैं।

कुछ शर्तों के तहत, भंवर के कोर ढह सकते हैं, जिससे पंख का उठाव कम हो जाता है। यह प्रक्रिया, जिसे भंवर बहा कहा जाता है, विकसित होती है

"बबल" या "सर्पिल" प्रकार के, दृश्य अंतर जिनके बीच फ्लोरोसेंट पेंट के इंजेक्शन का उपयोग करके ली गई तस्वीर द्वारा दिखाया गया है। आमतौर पर, भंवर बहा का बुलबुला शासन सर्पिल-प्रकार के क्षय से पहले होता है।

उपयोगी जानकारी Toepler की छाया विधि विमान के चारों ओर सुपरसोनिक प्रवाह के स्पेक्ट्रा के बारे में जानकारी देती है। इसकी मदद से, गैस प्रवाह में विषमताओं की कल्पना की जाती है, और सदमे की लहरें और दुर्लभ तरंगें विशेष रूप से स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं।

मुख्य लेंस लेंस प्रोजेक्शन लेंस स्क्रीन (कैमरा)

प्रकाश स्रोत वी जी एच इनहोमोजेनिटी फौकॉल्ट नाइफ "आई

छाया टेपर विधि

1867 में वापस, जर्मन वैज्ञानिक ए। टेपलर ने पारदर्शी मीडिया में ऑप्टिकल असमानताओं का पता लगाने के लिए एक विधि का प्रस्ताव रखा, जिसने आज तक विज्ञान और प्रौद्योगिकी में अपनी प्रासंगिकता नहीं खोई है। विशेष रूप से, पवन सुरंगों में विमान के मॉडल के चारों ओर बहते समय वायु प्रवाह घनत्व के वितरण का अध्ययन करने के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

विधि के कार्यान्वयन में से एक की ऑप्टिकल योजना को चित्र में दिखाया गया है। एक भट्ठा प्रकाश स्रोत से किरणों का एक बीम अध्ययन के तहत वस्तु के माध्यम से लेंस की एक प्रणाली द्वारा निर्देशित होता है और एक अपारदर्शी स्क्रीन (तथाकथित फौकॉल्ट चाकू) के किनारे पर केंद्रित होता है। यदि अध्ययन की जा रही वस्तु में कोई प्रकाशिक विषमता नहीं है, तो चाकू से सभी किरणें विलम्बित हो जाती हैं। विषमताओं की उपस्थिति में, किरणें बिखर जाएंगी, और उनमें से एक हिस्सा, विचलित होकर, चाकू के किनारे से ऊपर से गुजरेगा। फौकॉल्ट चाकू के विमान के पीछे एक प्रोजेक्शन लेंस रखकर, इन किरणों को स्क्रीन पर प्रक्षेपित किया जा सकता है (कैमरे के लिए निर्देशित) और असमानताओं की एक छवि प्राप्त की जा सकती है।

माना गया सरलतम योजना किसी को चाकू के किनारे के लंबवत माध्यम के घनत्व ढाल की कल्पना करने की अनुमति देती है, जबकि एक अलग समन्वय के साथ घनत्व ढाल किनारे के साथ एक छवि बदलाव की ओर ले जाती है और स्क्रीन रोशनी को नहीं बदलती है। Toepler पद्धति के विभिन्न संशोधन हैं। उदाहरण के लिए, चाकू के बजाय, एक ऑप्टिकल फिल्टर स्थापित किया जाता है, जिसमें विभिन्न रंगों की समानांतर धारियां होती हैं। या रंगीन क्षेत्रों के साथ एक गोल एपर्चर का उपयोग किया जाता है। ऐसी स्थिति में विषमताओं के अभाव में भिन्न-भिन्न बिन्दुओं से किरणें डायाफ्राम में एक ही स्थान से होकर गुजरती हैं, अत: समस्त क्षेत्र एक ही रंग में रंग जाता है। विषमताओं की उपस्थिति विभिन्न क्षेत्रों से गुजरने वाली किरणों के विचलन का कारण बनती है, और विभिन्न प्रकाश विचलन वाले बिंदुओं की छवियों को संबंधित रंगों में चित्रित किया जाता है।

सिर का झटका

विरलन तरंगों का प्रशंसक

शॉक वेव

ELAC 1 मॉडल के चारों ओर प्रवाह का यह छाया पैटर्न आचेन में एक सुपरसोनिक पवन सुरंग में ऑप्टिकल टोप्लर विधि द्वारा प्राप्त किया गया था। के अनुसार: (नेपे! ई? ए /।, ​​1993)

आकिन में एक हाइपरसोनिक शॉक ट्यूब (एम = 7.3) में हवा के सेवन के साथ एक मॉडल E1.AC 1 के चारों ओर प्रवाह की छाया तस्वीर। छवि के निचले दाएं भाग में सुंदर इंद्रधनुषी चमक हवा के सेवन के अंदर अराजक धाराएं हैं। से: (ओलिवियर एट अल।, 1996)

दो-चरण विन्यास Е1_АС-ЕОЭ में मच संख्या (वेग) का सैद्धांतिक वितरण (आने वाले प्रवाह की मच संख्या एम = 4.04)। से: (ब्रेइट्समटर एट अल।, 2005)

परिकलित और प्रायोगिक डेटा के बीच एक अच्छा समझौता देखा गया, जो हाइपरसोनिक प्रवाह की भविष्यवाणी में संख्यात्मक समाधान की विश्वसनीयता की पुष्टि करता है। पृथक्करण प्रक्रिया के दौरान प्रवाह में मच संख्या (वेग) के वितरण की गणना की गई तस्वीर का एक उदाहरण इस पृष्ठ पर प्रस्तुत किया गया है। वादों पर संपीड़न के झटके और स्थानीय दुर्लभता दिखाई दे रही है। EAAC 1C कॉन्फ़िगरेशन के पीछे, वास्तव में, कोई वैक्यूम नहीं होगा, क्योंकि एक हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन वहां स्थित होगा।

ईएलएसी-ईओएस परियोजना पर काम के दौरान वाहक और कक्षीय चरणों को अलग करना सबसे कठिन कार्यों में से एक है। सुरक्षित पैंतरेबाज़ी के प्रयोजनों के लिए, उड़ान के इस चरण में विशेष रूप से सावधानीपूर्वक अध्ययन की आवश्यकता होती है। इसके विभिन्न चरणों का संख्यात्मक अध्ययन म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय में एसएफबी 255 केंद्र में किया गया था, और सभी प्रयोगात्मक कार्य रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त यांत्रिकी संस्थान में किए गए थे। टी-313 सुपरसोनिक पवन सुरंग में परीक्षणों में चरण पृथक्करण के दौरान पूर्ण विन्यास और वायुगतिकीय विशेषताओं और सतह के दबाव के माप के आसपास प्रवाह का दृश्य शामिल था।

निचले चरण ELAC 1C का मॉडल ELAC 1 के मूल संस्करण से एक छोटे गहराई वाले डिब्बे से भिन्न था जिसमें कक्षीय चरण टेकऑफ़ और चढ़ाई के दौरान स्थित होना चाहिए। आने वाले प्रवाह की मच संख्या = 4.04, रेनॉल्ड्स संख्या -Re = 9.6 106 और EOS मॉडल के हमले के शून्य कोण पर कंप्यूटर सिमुलेशन किया गया था।

सामान्य तौर पर, यह कहा जा सकता है कि जर्मन रिसर्च सोसाइटी DFG द्वारा शुरू किए गए दो-चरण iELAC-EOS सिस्टम की वायुगतिकीय अवधारणा का अध्ययन सफल रहा है। सैद्धांतिक और प्रायोगिक कार्यों के एक व्यापक परिसर के परिणामस्वरूप जिसमें वैज्ञानिक केंद्रयूरोप, एशिया, अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया, एक मानक हवाई अड्डे पर क्षैतिज टेकऑफ़ और लैंडिंग में सक्षम कॉन्फ़िगरेशन की पूरी गणना की गई, वायुगतिकीय

कम, सुपरसोनिक और विशेष रूप से हाइपरसोनिक गति पर उड़ान कार्य।

वर्तमान में, यह स्पष्ट है कि उन्नत एयरोस्पेस परिवहन के निर्माण के लिए हाइपरसोनिक जेट इंजनों के विकास पर अधिक विस्तृत शोध की आवश्यकता है जो उड़ान गति की एक विस्तृत श्रृंखला में मज़बूती से संचालित होते हैं, चरण पृथक्करण और लैंडिंग की प्रक्रियाओं के लिए उच्च-सटीक नियंत्रण प्रणाली। कक्षीय मॉड्यूल, नई उच्च तापमान सामग्री, आदि। इन सभी जटिल वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं का समाधान विभिन्न देशों के वैज्ञानिकों के संयुक्त प्रयासों के बिना असंभव है। और इस परियोजना का अनुभव केवल इस बात की पुष्टि करता है कि दीर्घकालिक अंतर्राष्ट्रीय सहयोग एयरोस्पेस अनुसंधान का एक अभिन्न अंग बन रहा है।

साहित्य

खारितोनोव ए.एम., क्रॉस ई., लिम्बर्ग डब्ल्यू. एट अल.//जे. तरल पदार्थों में प्रयोग। - 1999. - वी। 26. - पी। 423।

ब्रोडेट्स्की एम.डी., खारिटोनोव एएम, क्रॉस ई। एट अल। //जे। तरल पदार्थों में प्रयोग। - 2000. - वी। 29. - पी। 592।

ब्रोडेट्स्की एम.डी., खारिटोनोव एएम, क्रॉस ई। एट अल। // प्रोक। एक्स इंट में एम्फिजिकल रिसर्च के तरीकों पर सम्मेलन। नोवोसिबिर्स्क। - 2000. -वी.1.- पी। 53।

क्रूस ई।, ब्रोडेट्स्की एम.डी., खारितोनोव ए.एम. // प्रोक। WFAM कांग्रेस में। शिकागो, 2000।

ब्रोडेट्स्की एम.डी., क्रूस ई।, निकिफोरोव एस.बी. और अन्य // पीएमटीएफ। - 2001. - टी। 42. - एस। 68।

चमत्कार नहीं हुआ, जैसा कि तीसरी सहस्राब्दी की शुरुआत में हुआ था, जब रे ब्रैडबरी के अनुसार, हम मंगल ग्रह का उपनिवेश करने वाले थे। अक्सर विज्ञान कथा की भविष्यवाणियों के बारे में बात की जाती है, लेकिन असफल पूर्वानुमानों के बारे में नहीं भूलना चाहिए - भयावह रूप से सुंदर, लेकिन फिर भी विफलताएं।

उड़ने वाली कारें कहां हैं?

इस नाम के तहत एक तकनीक है, लेकिन वास्तव में यह एक हवाई जहाज वाली कार का केवल एक हाइब्रिड है। और हालांकि नवीनतम नमूने भविष्यवादी दिखते हैं, वे बहुत, बहुत महंगे हैं और द फिफ्थ एलीमेंट में एंटी-ग्रेविटी ट्रांसपोर्ट से बहुत कम मिलते जुलते हैं। उससे और दूर एक हेलीकॉप्टर के डिजाइन के समान अन्य विकास, या बिल्कुल एक पैराशूट और एक रियर प्रोपेलर से लैस. यहाँ एक और कल्पना दिमाग में आती है - कार्लसन, जो छत पर रहता है। आकर्षक, लेकिन यहां अभिनव और गंध नहीं है।

फिल्मों और कंप्यूटर गेम में, व्यक्तिगत परिवहन का एक और संस्करण फ्लैश हुआ - एक जेटपैक। उदाहरण के लिए, उन्हें स्टार वार्स और रोबोकॉप में दिखाया गया था। लेकिन यहां भी, चीजें बड़े पैमाने पर उपयोग तक नहीं पहुंची हैं, और यह जल्द ही आने की संभावना नहीं है - केवल आधे मिनट की उड़ान के लिए पर्याप्त ईंधन है, और इन संस्करणों में एक अच्छी राशि खर्च होती है।

हम स्वयं, जाहिरा तौर पर, चमत्कारों की इतनी उम्मीद नहीं करते हैं कि हम "पोर्टल बस" के रूप में चीनी अभिनव प्रतिभा के इस तरह के निर्माण पर भी आनन्दित हों। लेकिन यह वास्तविक है, मॉस्को में मोनोरेल की तरह or जापानी ट्रेन की गति 603 किमी/घंटा तक है.

और फिर भी, मानवीय कल्पना के लिए, सीमाएं अस्वीकार्य हैं। कल्पित विज्ञानअतीत के, और भविष्य के विषय पर हमारे पूर्वजों की बस कल्पनाओं ने एक विशेष आकर्षण और एक नया नाम प्राप्त कर लिया है - "रेट्रोफ्यूचरिज्म"। प्रौद्योगिकी के लिए रोमांटिक, उत्साही प्रेम और भविष्य की खोजों की आशा करने की इच्छा - यह आज को छू भी सकती है और प्रेरित भी कर सकती है।

किसी कार्य को दोहराना

इससे पहले कि वे "कार को हवा में उठाना" चाहते, इसे सुधारने के विचार थे। और सबसे महत्वपूर्ण बात - पहिया को एक नए तरीके से फिर से खोजें! 1936 में एक जापानी पत्रिका ने साधारण टायरों के बजाय गेंदों वाली कार की अवधारणा प्रस्तुत की: लेखकों के अनुसार, यह विचार परिवहन के लिए एक आसान सवारी सुनिश्चित करेगा। ऐसा व्यर्थ विचार नहीं, आधुनिक इंजीनियरों के अनुसार भी। 2016 में, एक समान विकास अमेरिकी कंपनी गुडइयर द्वारा प्रस्तुत, सबसे बड़ा टायर निर्माता।

गिगेंटोमैनिया ने प्रौद्योगिकी के एक और काल्पनिक चमत्कार को जन्म दिया - विशाल पहियों पर एक जहाज, जो आविष्कारक के अनुसार, सहारा की रेत को सर्फ करने और क्षेत्र में परिवहन की समस्या को हल करने वाला था। सिमम्स और गर्मी सहित अन्य रेगिस्तानी आपदाओं के खिलाफ लड़ाई, डिजाइन द्वारा प्रदान की गई थी, और इंजीनियर ने वादा किया था "एक यात्रा जो उन जगहों के माध्यम से एक सुखद यात्रा में बदल जाएगी जहां हजारों पीढ़ियों ने मौलिक ताकतों के साथ व्यर्थ संघर्ष किया और एक में मृत्यु हो गई असमान संघर्ष।" तो पत्रिका "अराउंड द वर्ल्ड" ने इसके बारे में 1927 में लिखा था। यह विचार कितना सफल रहा, यह ज्ञात नहीं है - यह अभी भी लागू नहीं हुआ है। यद्यपि यह माना जा सकता है कि ऐसी मशीन के लिए वादा किया गया एयर कंडीशनिंग, और यहां तक ​​\u200b\u200bकि गियर पहियों के साथ रेत को दूर करने के लिए, बहुत सारे संसाधन लगेंगे।

के लिये सार्वजनिक उपयोगहालांकि, केवल कॉम्पैक्ट मॉडल पेश किए गए थे। 1947 में, ब्रुसेल्स के इंजीनियर एडुआर्ड वेरेकेन ने एक साइकिल का पेटेंट कराया - एक स्व-चालित गाड़ी जिसमें दो विशाल पहिए और बीच में एक खुला केबिन होता है। आविष्कारक ने खुद दावा किया था कि वाहन 185 किमी / घंटा की रफ्तार पकड़ सकते हैं - लेकिन इस पर विश्वास करना मुश्किल है। हां, और यात्रियों की सुरक्षा सवालों के घेरे में है। केवल 1999 के स्वीडिश समकक्ष में, जोनास ब्योर्कहोल्त्ज़ द्वारा लिखित, सभी डिज़ाइन समस्याओं को ध्यान में रखा गया था। लेकिन इसे अब प्रयोग करोकेवल जनता के मनोरंजन के लिए।

ट्रेन इंजीनियरों और सपने देखने वालों का एक और पसंदीदा विषय था। मोनोरेल पर कई उम्मीदें टिकी हुई थीं, हालांकि उन्हें एक असामान्य तरीके से प्रस्तुत किया गया था - उदाहरण के लिए, इस तरह या इस तरह। लेकिन पारंपरिक ट्रेनेंभविष्य में और अधिक परिपूर्ण देखा - आरामदायक, विशाल, और यहां तक ​​कि सितारों के दृश्य के साथ।

1927 संस्करण के अनुसार "जहाज का रेगिस्तान"।

प्रत्येक व्यक्ति - एक हेलीकाप्टर!

जहां फंतासी पूरी तरह से सामने आई - तो यह एक उड़ने वाला वाहन है। हमारे पूर्वजों की कल्पना ने तश्तरी जैसे विमान, और नीचे पंखों वाले विमान और धनुष में टर्बो इंजन और यहां तक ​​कि पनडुब्बी के विमानों को भी जन्म दिया। आप सब कुछ का उल्लेख नहीं कर सकते - आप Reddit पर गैलरी या Pinterest पर कीवर्ड द्वारा संग्रह स्वयं भी देख सकते हैं।

लेकिन इन सभी परियोजनाओं के बारे में जो बात विशेष रूप से छू रही है, वह है भविष्य के परिवहन की सार्वभौमिक पहुंच में विश्वास। मनुष्य ने अभी-अभी हवा जीती है, और अमेरिकी पत्रिकाएँ लिखती हैं: "हर किसी के लिए हेलीकॉप्टर!" ("हर घर में हेलीकाप्टर!")। और लगभग एक सदी पहले की इन सभी प्रेस कतरनों के बीच, आप निजी विमानों के चित्र देख सकते हैं। तब भविष्य से केवल ऊपर की ओर आकांक्षा, और वैज्ञानिक प्रगति, और सभी के लिए जीवन की गुणवत्ता की उम्मीद थी।

क्या आप अब इस पर विश्वास कर सकते हैं जब आप भीड़-भाड़ वाले समय में ट्रैफिक जाम में फंस जाते हैं? या जब आप शीर्ष शेल्फ पर कांप रहे हों आरक्षित सीट कार? अपने हाथ में एक स्मार्टफोन पकड़ना, जिसकी कंप्यूटिंग शक्ति, जैसा कि आप जानते हैं, 1969 में नासा के उपकरणों की तुलना में अधिक है?

21वीं सदी अभी तक नहीं हुई है - यह निश्चित रूप से उस तरह से नहीं हुई है जिस तरह से तकनीकी प्रगति के प्रशंसक इंतजार कर रहे थे। लेकिन भविष्य, जैसा कि यह निकला, अप्रत्याशित है। धीरे-धीरे, लेकिन यह आता है - हमारा सुझाव है कि आप अपने आप को वर्तमान के भविष्य के परिवहन से परिचित कराएं।

आज का भविष्य

Segway निजी परिवहन के सबसे फैशनेबल प्रकारों में से एक बन गया है हाल ही में, साइकिल और स्कूटर के लिए एक तकनीकी प्रतियोगी। इसका भविष्यवादी क्या है? आपको अपने शरीर के साथ विशेष रूप से "स्टीयर" करना होगा: जाइरोस्कोप और इसके उपकरण के अन्य सेंसर झुकाव पर प्रतिक्रिया करते हैं। और आपको केवल हैंडल या एक विशेष कॉलम को चालू करना है। एक होवरबोर्ड और एक साइकिल का नियंत्रण पूरी तरह से सहज है - मुझे कहना होगा, यह ये किस्में हैं जो आज लोकप्रिय हैं।

नबेरेज़्नी चेल्नी और मॉस्को में, पुलिस भी सेगवे का उपयोग करती है। कई शहरों में, किराये के बिंदु दिखाई दिए हैं जहां आप अस्थायी रूप से दो-पहिया "स्व-चालित गाड़ी" या एक साइकिल के मालिक बन सकते हैं। बाजार पर, एक साइकिल की कीमत आधा मिलियन रूबल तक हो सकती है, लेकिन 20-30 हजार के लिए एक ऐसी साइकिल खरीदना काफी संभव है जो बिना रिचार्ज के 15 किलोमीटर का सामना कर सके।

आधुनिक इलेक्ट्रिक ट्रांसपोर्ट का एक अन्य प्रतिनिधि इलेक्ट्रिक कार है। ईंधन से चलने वाली कारों से पहले भी आविष्कार किया गया था, जिसका हम उपयोग करते हैं, यह अभी भी भविष्य का प्रतीक है। इसके कई कारण हैं: संसाधनों की बचत, और पर्यावरण मित्रता, और तेल बाजार से स्वतंत्रता। आज इलेक्ट्रिक कार चलाना सबसे आसान है, खासकर मॉस्को और सेंट पीटर्सबर्ग के निवासियों के लिए: बस एक टैक्सी सेवा से संपर्क करें जिसके बेड़े में ऐसे मॉडल हैं। उदाहरण के लिए, यांडेक्स.टैक्सी में, सबसे उन्नत इलेक्ट्रिक कारों में से एक, टेस्ला मॉडल एस, बहुत पहले नहीं दिखाई दी। इसकी क्षमताएं प्रभावशाली हैं: कुछ ही सेकंड में यह लगभग चुपचाप चलते हुए 100 किमी / घंटा की रफ्तार पकड़ सकती है। .

सबसे नवीन परिवहन जो रूसियों के लिए जाना जाता है, निश्चित रूप से, मॉस्को मोनोरेल, "तेरहवीं मेट्रो लाइन" है। इसने 2008 में पूरी तरह से काम करना शुरू कर दिया था, लेकिन अब भी सभी क्षेत्रों के निवासियों ने इसके बारे में नहीं सुना है। मानो उसी रेट्रोफ्यूचरिस्टिक पत्रिका की कतरनों से उतरा हो, लेकिन वास्तविकता के अनुकूल हो, मोनोरेल जनता का पसंदीदा है। सड़क का स्थान भी अद्भुत है - यह एक ओवरपास है, यानी ट्रेन का रास्ता पूरी तरह से मास्को के ऊपर से गुजरता है। यह मार्ग तिमिरयाज़ेव्स्काया स्टेशन से सर्गेई ईसेनस्टीन स्ट्रीट तक चलता है। सच है, हाल ही में ट्रैक को तोड़ने की बात हुई है, हालांकि अब तक अंतिम शब्द इसे "पर्यटक वस्तु" बनाने का प्रस्ताव है। पेबैक के साथ, जैसा कि यह निकला, इस प्रायोगिक सड़क में गंभीर समस्याएं थीं।

इसलिए, आधुनिक विश्व व्यवस्था की कठिनाइयों पर काबू पाने के लिए, भविष्य अभी भी धीरे-धीरे आ रहा है। क्या आने वाले दशकों में सभी के लिए लेविटेटिंग कार और हर यार्ड में टेलीपोर्टेशन बूथ हमारा इंतजार कर रहे हैं? संभावना नहीं है। क्या भविष्य का परिवहन वैसा दिखेगा जैसा हम कल्पना कर सकते हैं? भी संभावना नहीं है। और यह इतना बुरा नहीं है।

हम लंबे समय से घर के पास सार्वजनिक परिवहन स्टॉप की उपस्थिति, निकटतम स्टेशन से दर्जनों ट्रेनों के दैनिक प्रस्थान और हवाई अड्डों से विमानों के प्रस्थान के आदी रहे हैं। सार्वजनिक परिवहन गायब हो जाएगा - और हमारे लिए परिचित दुनिया बस ढह जाएगी! लेकिन, सुविधा के अभ्यस्त होते हुए, हम और भी अधिक माँगने लगते हैं! क्या विकास हमारा इंतजार कर रहा है?

राजमार्ग - पाइप

भयानक यातायात सभी महानगरीय क्षेत्रों की प्रमुख समस्याओं में से एक है। उनका कारण अक्सर न केवल परिवहन इंटरचेंज और राजमार्गों का खराब संगठन होता है, बल्कि मौसम की स्थिति भी होती है। दूर क्यों जाएं: रूसी बर्फबारी से अक्सर सड़कें ढह जाती हैं।

सबसे प्रभावी समाधानों में से एक भूमिगत यातायात प्रवाह के थोक को छिपाना है। सड़क सुरंगों की संख्या और आकार केवल पिछले कुछ वर्षों में बढ़ा है। लेकिन वे महंगे हैं, और परिदृश्य के विकास में सीमित हैं। सुरंगों को पाइप से बदलकर इन समस्याओं को हल किया जा सकता है!

अमेरिका के एक इंजीनियर और बिल्डर हेनरी ल्यू ने पहले ही परिवहन के लिए एक पाइपलाइन के विकास का प्रस्ताव दिया है। बिजली से चलने वाले बड़े कार्गो कंटेनर भेजना संभव होगा। न्यूयॉर्क में आवेदन के लिए उनकी परियोजना पर विचार किया गया, जो अपने विशाल ट्रैफिक जाम के लिए जाना जाता है। केवल इस शहर में स्थानांतरण माल ढुलाईपाइपों में केवल एक वर्ष में कारों की आवाजाही दसियों अरबों मील कम हो जाएगी। नतीजतन, पारिस्थितिक स्थिति में सुधार होगा, शहर के राजमार्गों पर भार कम होगा। हमें कार्गो डिलीवरी की सुरक्षा और समयबद्धता के बारे में भी नहीं भूलना चाहिए।

ऐसी पाइपलाइनों में लोगों को ले जाना भी संभव है। इसी तरह की यात्री परिवहन प्रणाली का प्रस्ताव एक अमेरिकी करोड़पति एलोन मस्क ने किया था। मस्क के "हाइपरलूप" में ओवरपास पर रखी गई पाइपलाइनों की एक प्रणाली शामिल होगी, जिसका व्यास कुछ मीटर से अधिक होगा। वे कम दबाव बनाए रखने की योजना बना रहे हैं। यह पाइप में कैप्सूल को स्थानांतरित करने की योजना है, वहां हवा पंप होने के कारण नीचे से ऊपर मँडराता है। कैप्सूल की गति, विद्युत चुम्बकीय नाड़ी के लिए धन्यवाद, आधे घंटे में छह सौ किलोमीटर तक पहुंच सकती है।

ट्रेन की उड़ानें

ट्रेनें विकसित होंगी, अधिक विशाल और तेज होंगी। वे पहले से ही लंदन से बीजिंग तक के मार्ग की एक अविश्वसनीय परियोजना पर चर्चा कर रहे हैं, जिसे चीनियों द्वारा तैयार किया गया है। वे 2020 तक आठ से नौ हजार किलोमीटर लंबी सुपर-हाई-स्पीड सड़क बनाना चाहते हैं।

ट्रेनें इंग्लिश चैनल के नीचे से गुजरेंगी, फिर - यूरोप, रूस, अस्ताना, सुदूर पूर्वऔर खाबरोवस्क। वहां से - बीजिंग के लिए अंतिम कदम। पूरी यात्रा में कुछ दिन लगेंगे, गति सीमा 320 किमी / घंटा है। हम यहां ध्यान दें कि रूसी "सपसन" केवल 250 किमी / घंटा तक गति करता है।

लेकिन यह गति सीमा नहीं है! मैग्नेटिक लेविटेशन वाक्यांश के नाम पर मैग्लेव ट्रेन आसानी से 581 किमी / घंटा की गति तक पहुंच जाती है। हवा में एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा समर्थित, यह उन पर सवार होने के बजाय रेल के ऊपर से उड़ता है। ये ट्रेनें अब दुर्लभ विदेशी हैं। लेकिन भविष्य में इस तकनीक को विकसित किया जा सकता है।

पानी के नीचे कार: अवास्तविक, लेकिन यह मौजूद है!

क्रांति अपेक्षित है जल परिवहन. विशेषज्ञ पानी के भीतर उच्च गति वाले वाहनों के साथ-साथ पानी के नीचे मोटरसाइकिलों के लिए परियोजनाओं की खोज कर रहे हैं। हम व्यक्तिगत पनडुब्बियों के बारे में क्या कह सकते हैं!

sQuba नामक एक स्विस परियोजना को एक मूल कार विकसित करने के लिए बनाया गया था जो ट्रैक से सीधे पानी में जा सकती है और लहरों के माध्यम से चलती है, यहां तक ​​​​कि उनमें गोता लगा सकती है! फिर कार सड़क पर चलते हुए, आसानी से जमीन पर लौट सकती है।

नवीनता के डिजाइनर जेम्स बॉन्ड के बारे में एक फिल्म से प्रेरित थे। एक असली पानी के नीचे की कार, एक खुली स्पोर्ट्स कार के रूप में जिनेवा मोटर शो में प्रदर्शित की गई। यह मॉडल बहुत हल्का है और खतरे की स्थिति में चालक दल को कार छोड़ने की अनुमति देता है।

पानी के नीचे आंदोलन रियर बम्पर के नीचे स्थित स्क्रू की एक जोड़ी के साथ-साथ फ्रंट व्हील मेहराब के पास रोटरी वॉटर कैनन की एक जोड़ी द्वारा प्रदान किया जाता है। यह सब इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा संचालित है। बेशक, आपको मॉडल में वाटरप्रूफ कैप जोड़नी होगी ताकि ड्राइवर और यात्री गीले न हों।

अंतरिक्ष में जाने के लिए तैयार हैं?

विमानन, परिवहन के अन्य साधनों को ध्यान में रखते हुए, सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है। कॉनकॉर्ड जैसे सुपरसोनिक लाइनरों को त्यागने के बाद, उसने बाहरी अंतरिक्ष में जाने का फैसला किया। ब्रिटिश डिजाइनर एक अंतरिक्ष यान पर काम कर रहे हैं, या अन्यथा - एक कक्षीय विमान, जिसे "स्काईलॉन" कहा जाता है।

वह हवाई क्षेत्र से एक हाइब्रिड इंजन पर उठने और हाइपरसोनिक गति तक पहुंचने में सक्षम होगा, जो ध्वनि की गति से पांच गुना से अधिक है। 26 किलोमीटर की ऊंचाई तक पहुंचने के बाद, वह अपने टैंकों से ऑक्सीजन पर स्विच करेगा और फिर अंतरिक्ष में जाएगा। उतरना हवाई जहाज के उतरने जैसा है। यानी कोई बाहरी बूस्टर, ऊपरी चरण या ईंधन ड्रॉप टैंक नहीं। पूरी उड़ान के लिए केवल कुछ इंजनों की आवश्यकता होगी।

वे वर्तमान में स्काईलॉन के मानव रहित संस्करण पर काम कर रहे हैं। ऐसा अंतरिक्ष वाहक 12 टन कार्गो को कक्षा में स्थापित करने में सक्षम होगा। यहां ध्यान दें कि सोयुज, रूसी रॉकेट, केवल सात टन ही संभाल सकता है। रॉकेट के विपरीत एक अंतरिक्ष यान का बार-बार उपयोग किया जा सकता है। नतीजतन, डिलीवरी की लागत में 15 गुना की कमी आएगी।

उसी समय, डिजाइनर मानवयुक्त संस्करण के बारे में सोच रहे हैं। कार्गो डिब्बे के डिजाइन को बदलकर, सुरक्षा व्यवस्था बनाकर और पोरथोल बनाकर तीन सौ यात्रियों को ले जाया जा सकता है। चार घंटे में वे पूरे ग्रह की परिक्रमा करेंगे! 2019 में एक प्रायोगिक मॉडल लॉन्च किया जाएगा।

हैरानी की बात यह है कि हमने जिन परिवहन साधनों को सूचीबद्ध किया है, उनका वर्णन बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में भविष्य विज्ञानियों ने किया था। उन्हें उम्मीद थी कि उनका कार्यान्वयन दूर नहीं था। उन्होंने समय के साथ गलती की, जबकि सब कुछ विकास के चरण में है। लेकिन हमारे पास एक महान अवसर है - भविष्य में प्रौद्योगिकी के उपरोक्त चमत्कारों में से एक का यात्री बनने का।