منذ بداية استكشاف الفضاء ، كان على المطورين حل مشكلة عودة رواد الفضاء من الفضاء إلى الأرض والبيانات العلمية والتصويرية والأرصاد الجوية وغيرها. لهذه الأغراض ، تم تطوير مركبات النسب الخاصة. كل جهاز له حجمه وشكله الخاص ، ولكل منها عملياته الخاصة. الخدمة بعد الهبوط ، بالإضافة إلى الخصائص المحددة الأخرى وفقًا للمهام المنجزة.
أيضًا ، من أجل تسليم مركبات الهبوط إلى وجهتها ، يصبح من الضروري البحث عن السيارة الموجودة بالفعل على الأرض وإخلاءها ، لأنه حتى في المرحلة الحالية من التطور التكنولوجي ، لا يمكن حساب موقع الهبوط إلا مع وجود خطأ معين. يتسبب الخطأ في عدد من العوامل التي لا يمكن التنبؤ بها بشكل سيئ ، مثل سرعة الرياح على ارتفاعات مختلفة أثناء الهبوط أو دقة المحركات التي تعمل ودافع الكبح. بالنسبة للمركبات المأهولة من نوع TMA و Soyuz-TM ، يمكن أن يصل الانتشار على طول طريق الهبوط إلى 400 كم ، والانحراف الجانبي - حتى 60 كم. على سبيل المثال ، حلقت Soyuz TMA-3 فوق نقطة الهبوط المحسوبة على بعد 7 كيلومترات فقط على طول المسار ، ولم تصل Soyuz TMA-1 إلى النقطة المحسوبة البالغة 440 كيلومترًا على طول المسار بانحراف جانبي يمين يبلغ 27 كيلومترًا. بالنسبة للمركبات غير المأهولة ، نظرًا لخفة وزنها وأبعادها ، يمكن أن يكون الانحراف أكبر. أيضًا ، يمكن للجهاز أن يهبط على أرض وعرة ، في مستنقع ، وسهوب ، وحتى يتناثر. في هذا الصدد ، من أجل البحث والإخلاء ، يتم جذب وسائل الطيران والبر والبحر التي تؤدي أعمال البحث كجزء من مجمع البحث أو بشكل مستقل.
تستخدم طائرات الهليكوبتر Mi-8 أو An-12 أو An-24 المجهزة بمعدات مناسبة كوسيلة للبحث عن الطائرات. للبحث الأرضي عن مركبات الهبوط ، تُستخدم مركبات البحث والاسترداد المصممة خصيصًا لهذا الغرض - المركبات عبر البلاد ، وكذلك المركبات المتعقبة وعربات الثلوج.
التحضير لإخلاء مركبة الهبوط. في الخلفية - FEM-1
ستنظر هذه المقالة في أنواع معدات البحث والإنقاذ الأرضية - مركبات البحث والإخلاء.
مركبات البحث والإنقاذ مصممة للبحث وإخلاء مركبات الهبوط وأطقمها. يمكن للآلات أداء المهام الموكلة إليها بشكل مستقل أو من خلال التفاعل مع طائرات البحث (طائرات الهليكوبتر). يمكن إجراء البحث في مناطق السهوب أو الغابات أو الصحراء أو المستنقعات أو في مياه المسطحات المائية الداخلية أو على الثلج البكر في ظروف جوية مختلفة وفي أوقات مختلفة من اليوم.
تم تصميم جميع مركبات البحث والاسترداد ، من حيث وزنها وأبعادها ، للنقل من خلال العديد من وسائل النقل المتاحة - من الجو إلى السكك الحديدية. للتوصيل الجوي ، المروحية الأكثر استخدامًا من طراز Mi-6 وطائرة An-12. وتجدر الإشارة إلى أن كل مركبة بحث واسترداد لها منطقة تطبيق خاصة بها وهي مصممة لأغراضها الخاصة.
تم تصميم مجمع مركبات البحث والإخلاء (KPEM) للبحث عن مركبات هبوط المركبات الفضائية في مناطق السهوب التي يصعب الوصول إليها ، والمستنقعات ، والغابات ، والصحراء ، وعلى الجليد البكر ، وفي مياه المسطحات المائية الداخلية ، وكذلك عن إجلاء رواد الفضاء ومركبات الهبوط والكبسولات. يضم المجمع:
- بحث وإخلاء مركبة الركاب FEM-1 ؛
- شاحنة البحث والإخلاء FEM-2 ؛
- بحث وإخلاء مركبة ركاب (مركبة تساقط الثلوج والمستنقعات) FEM-3.
آلات FEM-1 و FEM-2 ، التي تم إنشاؤها في مصنع ZiL ، هي مركبات عائمة عبر البلاد بترتيب عجلات 6 × 6. هياكل مركبات البحث والاسترداد هذه مصنوعة من راتينج البوليستر المقوى بالألياف الزجاجية. لتصنيع الإطار ، يتم استخدام سبائك الألومنيوم AMG-61. يمكن لمركبات البحث والاسترداد أن تطفو فوق عوائق المياه ، وتتحرك على أرض فضفاضة (غمر العجلات حتى 50 سم) ، في الثلج (غمر العجلات حتى متر واحد) ، في المستنقع (غمر العجلات حتى 70 سم). يصل مدى الإبحار في مثل هذه الظروف إلى 200 كيلومتر بسرعة 7 كم / ساعة (عند المرور عبر مستنقع) إلى 40 كم / ساعة (عند القيادة على أرض صلبة).
المناطق الرئيسية لتطبيق FEM-1 (2) ، مع مراعاة هذه الخصائص ، هي تضاريس السهوب الوعرة مع عدد قليل من الأشجار وعدد كبير من عوائق المياه المختلفة. في هذه الحالة ، يمكن أن تقع منطقة القاعدة الرئيسية على مسافة 300 كيلومتر من موقع البحث.
تم تصنيع FEM-3 على هيكل لولبي خاص من اثنين من البراغي متعددة الأدوار مرتبة طوليًا. بفضل هذا ، يمكن أن تصل سرعة السيارة إلى 15 كم / ساعة في المستنقعات والثلوج السائبة على مسافة تصل إلى 20 كيلومترًا. ومع ذلك ، لا يمكن لهذه السيارة أن تتحرك على الأرض أو على الطريق السريع. في هذا الصدد ، فإن المجال الرئيسي لتطبيق FEM-3 هو الأراضي الرطبة ذات الحواجز المائية الضحلة والغطاء الثلجي الذي يصل ارتفاعه إلى متر واحد. يتم تسليم FEM-3 إلى مكان البحث عن طريق FEM-2 المجهزة بحزمة رافعة. تبلغ قدرة الرفع للرافعة 3.4 طن وتستخدم لرفع FEM-3 أو عربة الهبوط التي توضع في سرير خاص.
تستخدم جميع أنواع مركبات البحث والاسترداد لإجراء عمليات البحث. ومع ذلك ، يتم استخدام FEM-3 فقط في الحالات التي يكون فيها من المستحيل البحث بواسطة أجهزة FEM-1 و FEM-2 في مناطق البحث. يتم تنفيذ إخلاء الطاقم ، كقاعدة عامة ، على FEM-1 ، نظرًا لأنه يحتوي على مقصورة ركاب خاصة لرواد الفضاء ، ويقوم FEM-2 بإخلاء مركبة الهبوط.
لزيادة كفاءة عمليات البحث ، تم تجهيز الآلات بعدة أنظمة: نظام الملاحة "Kvadrat" ، بوصلة راديو أوتوماتيكية ARK-UD ، محددات اتجاه الراديو "Pelikan" ، NKPU-1 و KAR-1 ، بالإضافة إلى الراديو محطات R-855UM و "Coral" و "Zhuravl" ومعدات الإضاءة - كشاف يدوي RSP-45 ومنارة إشارة ضوئية OSS-61.
تُستخدم معدات الاتصالات الراديوية للاتصالات ثنائية الاتجاه في أوضاع الهاتف والتلغراف داخل مجمع البحث وللتواصل مع مركز التحكم. يشمل هذا النوع من المعدات محطات الراديو "Balkan-5" و "Zhuravl-10" و "Zhuravl-K" و "Coral" و R-802V و R-860 و R-809M2 و R-855UM بالإضافة إلى جهاز إرسال واستقبال مجمع R-836 + RPS. تعمل المعدات في نطاقات MW و KB و VHF بقوة 0 ، 12 - 500 وات. يتيح لك ذلك الحصول على اتصال دائم وموثوق به مع مراكز التحكم والطائرات على مسافة تصل إلى 100 كيلومتر في نطاق الترددات المترية (VHF) وما يصل إلى 600 كيلومتر في نطاق الترددات العالية (HF).
يرجع المدى القصير للاتصالات التي تعمل في نطاق الترددات العالية جدًا مع طاقم مركبات الهبوط بعد الهبوط إلى القوة الصغيرة لمحطات الراديو الفردية.
لتحديد اتجاه محطات الراديو ومنارات الراديو المثبتة على مركبات الهبوط ، خاصة. المعدات ، التي تشمل بوصلة الراديو الأوتوماتيكية ARK-UD و ARK-U2 ، وأجهزة تحديد الاتجاه الراديوي KAR-1 و "Orel" و "Pelican" بالإضافة إلى محددات الاتجاه المحمولة NKPU-1. يتم إجراء اكتشاف الاتجاه عند ترددات تتراوح من 1.5 إلى 150 ميجاهرتز. يبلغ مدى تحديد اتجاه الموجات HF حوالي 25 كيلومترًا ، ومدى الموجات المترية (VHF) يبلغ كيلومترين.
تعد معدات الملاحة ضرورية لمركبات البحث والإنقاذ لدخول المنطقة المحددة وتحديد موقع السيارة. تشتمل المعدات على نظام ملاحة مثل NVNT و "Kvadrat" وبوصلة مغناطيسية KI-13.في الآونة الأخيرة ، تستخدم محركات البحث بشكل متزايد نظام GPS.
FEM-3 هي مركبة عائمة للثلج والمستنقعات مزودة بمراوح لولبية دوارة ، تحتوي على غرفة قيادة مع مظلة قابلة للإزالة ، مصممة لاستيعاب الطاقم والركاب. يوجد مقعدين لطاقم FEM-3 ومقعدين للركاب على نقالة قابلة للإزالة. يتم ضمان طفو FEM-3 من خلال هيكل ألومنيوم داعم محكم الإغلاق ودوارين لولبيين
تم تصميم معدات الإضاءة المثبتة على مركبات البحث والاسترداد للبحث عن مركبات الهبوط في حالة ضعف الرؤية والظروف الجوية السيئة ، وكذلك للإشارة إلى موقع المركبات. تشتمل معدات الإضاءة على كشاف يدوي RSP-45 مع نطاق كشف لمركبات الهبوط يصل إلى 300 متر ومنارة إشارة ضوئية OSS-61 التي تنبعث منها إشارات حمراء بتردد 1 هرتز. يمكن أن يصل مدى الكشف البصري للمنارة في الظروف الجوية البسيطة إلى 25 كيلومترًا.
بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز مركبات البحث والاسترداد بإشارات الهندسة الراديوية RM-5 ، والتي تبلغ قوتها 80 واط ، ومدى تردد التشغيل من 100 إلى 150 هرتز. يعمل هذا الجهاز على تسهيل تحديد اتجاه المركبات التي تستخدم بوصلة الراديو ARK-UD بواسطة قوات البحث في مجال الطيران. مع ارتفاع طيران يبلغ 6 آلاف متر ، يكون نطاق تحديد الاتجاه 100 كيلومتر.
يسمح مجمع البحث الأرضي ، الذي يتضمن FEM-1 و FEM-2 و FEM-3 ، بعمليات البحث والإخلاء في مختلف ظروف الأرصاد الجوية والمناطق الجغرافية ، وبمساعدة المعدات الخاصة ، تتواصل مع طاقم مركبة الهبوط ، ونقاط التحكم ، ضمان التفاعل والتنسيق بحث معقدة. تتيح المعدات الوصول إلى منطقة البحث في أقصر وقت ممكن والعثور على الطاقم ومركبة الهبوط.
في عام 2004 ، أعلنت شركة Rocket and Space Energia عن تطوير مركبة فضائية مأهولة جديدة قابلة لإعادة الاستخدام Clipper ، والتي كان من المفترض أن تحل محل Soyuz بحلول عام 2010.
كليبر هي مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام يمكنها نقل ما يصل إلى 700 كيلوغرام من البضائع وما يصل إلى سبعة من أفراد الطاقم إلى المدار. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تستغرق رحلة المركبة الفضائية المستقلة ما يصل إلى 10 أيام. في حالة الطوارئ على محطة الفضاء الدولية ، يقوم كليبر بإجلاء الطاقم إلى الأرض.
تبلغ كتلة إطلاق مركبة فضائية بطول 10 أمتار حوالي 14.5 طنًا. من المفترض أن يتم إطلاق مركبة الإطلاق الروسية Onega ، وهي مركبة الإطلاق الحديثة للغاية Soyuz ، إلى مدار Clipper. سيتم إطلاق المركبة الفضائية الجديدة من جميع الكواكب الروسية المجهزة بمواقع إطلاق سويوز ، أي من بليسيتسك وبيكونور.
لن تسمح الخصائص التكتيكية والفنية لمركبات البحث والإنقاذ المستعملة بإخلاء مركبات الهبوط ، حيث ستتغير خصائص وزنها وحجمها. لذلك ، عند تصميم وإنشاء مركبة هبوط جديدة ، من الضروري حل المشكلات المتعلقة بتوفير قوات البحث والإنقاذ بوسائل جديدة مدرجة في مجمع البحث والإنقاذ.
عند تطوير تكنولوجيا الفضاء المتقدمة ، من الضروري مراعاة مجموعة كاملة من المشكلات التي تنشأ فيما يتعلق بتنفيذها وصيانتها ، نظرًا لأن FEM-2 غير مُكيَّف لوزن وأبعاد Clipper. إن Mi-8 غير قادر على نقل مثل هذا الهبوط في عنبر الشحن أو على حبال خارجية. وبالتالي ، يجب أن يكون المجمع المستقبلي قابلاً للنقل بواسطة طائرات هليكوبتر وطائرات تعمل مع PSK (Mi-6 و An-12BP). بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون مجهزة بمعدات الملاحة القياسية الحديثة (ARC و 10R-26). يجب ألا يكون أداء القيادة للمجمع أدنى من الأداء الحالي. يجب زيادة عدد مقاعد الركاب في جسم الصندوق إلى 8-10 أشخاص ، ويجب ألا يقل احتياطي الطاقة عن 1000 كم.يجب أن يتم نقل رواد الفضاء إلى الهليكوبتر في وضعية الانبطاح ؛ ويجب أن تكون الآلات مجهزة برافعات ذاتية الاسترداد.
فيما يتعلق بتطوير مركبات الهبوط الجديدة ، من الضروري توقع مرحلة جديدة في تطوير مركبات البحث والاسترداد. إن تقدم فرع واحد من الصواريخ وتكنولوجيا الفضاء هو سبب الحاجة إلى رفع مستوى مجمع الدعم الأرضي بالكامل ، بما في ذلك البحث والإنقاذ إلى مستواه.
