מאז תחילת חקר החלל, מפתחים נאלצו לפתור את סוגיית החזרת האסטרונאוטים מהחלל לכדור הארץ, נתונים מדעיים, צילומיים, מטאורולוגיים ואחרים. למטרות אלה פותחו רכבי ירידה מיוחדים. לכל מכשיר היה גודל וצורה משלו, לכל אחד מהם היו תהליכים משלו. שירות לאחר הנחיתה, כמו גם מאפיינים ספציפיים אחרים בהתאם למשימות שבוצעו.
כמו כן, על מנת להעביר את רכבי הירידה ליעדם, יש צורך לחפש ולפנות את הרכב שכבר נמצא על פני כדור הארץ, שכן גם בשלב ההתפתחות הטכנולוגית הנוכחית ניתן לחשב את אתר הנחיתה רק בטעות מסוימת. השגיאה גורמת למספר גורמים ניתנים לחיזוי, כגון מהירות הרוח בגבהים שונים במהלך הירידה או דיוק המנועים המופעלים ודחף הבלימה שלהם. לכלי רכב מאוישים מסוג TMA וסויוז -TM הפריסה לאורך נתיב הירידה יכולה להגיע עד 400 ק"מ, והסטייה לרוחב - עד 60 ק"מ. לדוגמה, סויוז TMA-3 טס מעל נקודת הנחיתה המחושבת רק 7 קילומטרים לאורך המסלול, וסויוז תמ"א -1 לא הגיע לנקודה המחושבת של 440 ק"מ לאורך המסלול עם סטייה לרוחב ימינה של 27 ק"מ. לרכבי ירידה בלתי מאוישים, בשל משקלם הנמוך ומידותיהם, הסטייה יכולה להיות גדולה עוד יותר. כמו כן, המכשיר יכול לנחות בשטח מחוספס, בביצה, בערבה ואפילו להתזז למטה. בהקשר זה, לחיפוש ופינוי, נמשכים תעופה, יבשה וים אמצעים המבצעים עבודת חיפוש כחלק ממכלול חיפוש או באופן אוטונומי.
מסוקי Mi-8, מטוסי An-12 או An-24 המצוידים בציוד מתאים משמשים כאמצעי לחיפוש תעופה. לחיפוש קרקעי ברכבי ירידה משתמשים ברכבי חיפוש ושחזור שתוכננו במיוחד למטרה זו - רכבי שטח, כמו גם רכבי מסלול ורכבי שלג.
הכנה לפינוי רכב הירידה. ברקע - FEM -1
מאמר זה יבחן את סוגי הציוד לחיפוש והצלה קרקעיים - רכבי חיפוש ופינוי.
רכבי חיפוש והתאוששות מיועדים לחיפוש ולפינוי רכבי ירידה וצוותיהם. המכונות יכולות לבצע משימות שהוקצו באופן אוטונומי או על ידי אינטראקציה עם מטוסי חיפוש (מסוקים). ניתן לבצע את החיפוש באזורים בערבות, מיוערות, מדבריות, ביצות, במימי מקורות המים הפנימיים או על שלג בתולי בתנאים מטאורולוגיים שונים ובשעות שונות של היום.
כל רכבי החיפוש והשחזור, לפי משקלם ומידותיהם, מיועדים להובלה באופני תחבורה זמינים שונים - מאוויר ועד מסילה. למסירת אוויר, מסוק Mi-6 הנפוץ ביותר ומטוסי An-12. יש לציין שלכל רכב חיפוש ושחזור יש תחום יישום משלו והוא מיועד למטרות משלו.
מתחם רכבי החיפוש והפינוי (KPEM) מיועד לחיפוש אחר כלי רכב של חלליות באזורי ערבות, ביצות, מיוערות ומדבריות קשות להגעה, על שלג בתולי, במי גופי המים הפנימיים, כמו גם עבור פינוי אסטרונאוטים, רכבי ירידה וכמוסות. המתחם כולל:
- חיפוש ופינוי רכב נוסעים FEM-1;
- משאית חיפוש ופינוי FEM-2;
-חיפוש ופינוי רכב נוסעים (רכב שלג וביצה) FEM-3.
מכונות FEM-1 ו- FEM-2, שנוצרו במפעל ZiL, הן רכבי קרוס קאנטרי צפים עם סידור גלגלים 6x6. גוף הגוף של רכבי החיפוש וההתאוששות הללו עשוי שרף פוליאסטר, המחוזק בפיברגלס. לייצור המסגרת משתמשים בסגסוגת אלומיניום AMG-61. רכבי חיפוש ושחזור יכולים לצוף מעל מכשולי מים, לנוע על קרקע רופפת (טבילה של גלגלים עד 50 ס"מ), בשלג (טבילה של גלגלים עד מטר אחד), ביצה (טבילה של גלגלים עד 70 ס"מ). טווח השיוט בתנאים כאלה הוא עד 200 קילומטרים במהירות של 7 קמ"ש (בעת מעבר בביצה) עד 40 קמ"ש (בנסיעה על קרקע מוצקה).
האזורים העיקריים ביישום FEM-1 (2), בהתחשב במאפיינים אלה, הם שטח ערבות מחוספס עם מספר עצים קטן ומספר רב של מכשולי מים שונים. במקרה זה, אזור הבסיס העיקרי יכול להיות ממוקם במרחק של 300 קילומטרים מאתר החיפוש.
FEM-3 יוצר על שלדת בורג מיוחדת משני ברגים מרובי סיבובים המסודרים לאורך. הודות לכך מהירות המכונית יכולה להגיע ל -15 קמ ש בביצות ושלג רופף במרחק של עד 20 קילומטרים. עם זאת, מכונית זו אינה יכולה לנוע על הקרקע או על הכביש המהיר. בהקשר זה, האזור העיקרי של יישום FEM-3 הוא שטחי ביצות עם מחסומי מים רדודים וכיסוי שלג המגיע למטר 1. FEM-3 מועבר למקום החיפוש באמצעות FEM-2 המצויד בקרן מנוף. כושר ההרמה של העגורן הוא 3.4 טון. הוא משמש להרמת FEM-3 או לרכב הירידה, שמונח במיטה מיוחדת.
כל סוגי רכבי החיפוש והשחזור משמשים לביצוע פעולות חיפוש. עם זאת, FEM-3 משמש רק במקרים בהם לא ניתן לחפש באמצעות מכונות FEM-1 ו- FEM-2 באזורי החיפוש. פינוי הצוות מתבצע, ככלל, ב- FEM-1, שכן יש לו תא נוסעים מיוחד לקוסמונאוטים, ו- FEM-2 מפנה את רכב הירידה.
כדי להגביר את יעילות פעולות החיפוש, המכונות מצוידות במספר מערכות: מערכת הניווט "Kvadrat", מצפן רדיו אוטומטי ARK-UD, מוצאי כיוון רדיו "Pelikan", NKPU-1 ו- KAR-1, כמו גם רדיו תחנות R-855UM, "קורל", "ז'וראוול" וציוד תאורה-פנס חיפוש ביד RSP-45 ומשואת אותות אור OSS-61.
ציוד תקשורת רדיו משמש לתקשורת דו כיוונית במצבי טלפון וטלגרף בתוך מתחם החיפוש ולתקשורת עם מרכז הבקרה. ציוד מסוג זה כולל תחנות רדיו "בלקן -5", "ז'וראבל -10", "ז'וראוול-ק", "קורל", R-802V, R-860, R-809M2, R-855UM, וכן מקלט R-836 + RPS מורכב. הציוד פועל ברצועות MW, KB ו- VHF בהספק 0, 12 - 500 W. זה מאפשר לך תקשורת אמינה קבועה עם מרכזי בקרה ומטוסים במרחק של עד 100 קילומטרים בטווח ה- VHF ועד 600 קילומטרים בטווח ה- HF.
טווח התקשורת הקצר הפועל בטווח VHF עם צוות כלי הרכב היורדים לאחר הנחיתה נובע מהעוצמה המועטה של תחנות רדיו בודדות.
לאיתור כיוון של תחנות רדיו ומשואות רדיו המותקנות ברכבי ירידה, מיוחד. ציוד, הכולל מצפני רדיו אוטומטיים ARK-UD ו- ARK-U2, מגשירי כיוון רדיו KAR-1, "אורל" ו"שקנאי "וכן מכשירי כיוון ניידים NKPU-1. איתור כיוון מתבצע בתדרים של 1.5 עד 150 מגה -הרץ. טווח מציאת כיוון ה- HF הוא כ -25 קילומטרים, וטווח ה- VHF הוא 2 קילומטרים.
ציוד ניווט נחוץ בכדי שרכבי החיפוש והשחזור ייכנסו לאזור שצוין ויקבעו את מיקומו של הרכב. הציוד כולל מערכת ניווט כגון NVNT, "Kvadrat" ומצפן מגנטי KI-13.לאחרונה מנועי החיפוש משתמשים יותר ויותר במערכת ה- GPS.
FEM-3 הוא רכב שלג וביצה צף עם מדחפים מברגים סיבוביים, הכולל בית גלגלים עם סוכך נשלף, המיועד להכיל את הצוות והנוסעים. ישנם שני מושבים לצוות FEM-3, ושני מושבים לנוסעים באלונקה נשלפת. ציפת FEM-3 מובטחת על ידי גוף אלומיניום תומך אטום ושני רוטורי בורג
ציוד תאורה המותקן על רכבי חיפוש ושחזור נועד לחפש רכבי ירידה בנראות ירודה ותנאי מזג אוויר קשים, וכן להצביע על מיקום כלי הרכב. ציוד התאורה כולל זרקור כף יד RSP-45 עם טווח זיהוי של רכבי ירידה עד 300 מטר ומגדלור אותות OSS-61 הפולט אותות אדומים בתדר של 1 הרץ. טווח הזיהוי החזותי של המשואה בתנאי מזג אוויר פשוטים יכול להיות 25 קילומטרים.
בנוסף, רכבי החיפוש והשחזור מצוידים במשואות הנדסת רדיו RM-5, שהספקו הוא 80 וואט, וטווח תדרי ההפעלה הוא בין 100 ל -150 הרץ. ציוד זה משמש להקל על איתור הכיוון של כלי רכב המשתמשים במצפן הרדיו ARK-UD על ידי כוחות חיפוש תעופה. עם גובה טיסה של 6 אלף מטרים, טווח מציאת הכיוונים הוא 100 קילומטרים.
מתחם חיפוש הקרקע, הכולל FEM-1, FEM-2 ו- FEM-3, מאפשר פעולות חיפוש ופינוי בתנאים מטאורולוגיים ואזורים גיאוגרפיים שונים, ובעזרת ציוד מיוחד מתקשר עם צוות רכב הירידה, נקודות בקרה., להבטיח מורכבות חיפוש אינטראקציות ותיאום. הציוד מאפשר להגיע לאזור החיפוש בזמן הקצר ביותר האפשרי ולמצוא את הצוות ורכב הירידה.
בשנת 2004 הודיעה תאגיד רקטה וחלל אנרג'יה על פיתוח של חללית מאוישת חדשה לשימוש חוזר קליפר, שאמורה הייתה להחליף את הסויוז עד 2010.
הקליפר היא חללית רב פעמית שיכולה להעביר עד 700 ק ג מטען ועד שבעה אנשי צוות במסלול. בנוסף, טיסה של חללית אוטונומית יכולה להימשך עד 10 ימים. במקרה חירום ב- ISS, קליפר מפנה את הצוות לכדור הארץ.
מסת השיגור של חללית באורך 10 מטרים תהיה כ -14.5 טון. ההנחה היא כי רכב השיגור הרוסי אונגה, שהוא רכב שיגור מודרני מאוד לסויוז, יושק למסלול קליפר. החללית החדשה תשוגר מכל קוסמודרמות הרוסי המצוידות באתרי שיגור של סויוז, כלומר מפלצק ובייקונור.
המאפיינים הטקטיים והטכניים של רכבי החיפוש והשחזור המשומשים לא יאפשרו את פינוי רכבי הירידה, שכן מאפייני משקלם וגודלם ישתנו. לכן, בעת תכנון ויצירת רכב ירידה חדש, יש צורך לפתור בעיות הקשורות לאספקת כוחות חיפוש והצלה באמצעים חדשים הכלולים במתחם החיפוש וההצלה.
בעת פיתוח טכנולוגיית חלל מתקדמת, יש לקחת בחשבון את כל מגוון הנושאים העולים בקשר ליישומה ותחזוקתה, שכן ה- FEM-2 אינו מותאם למשקלו ולמידותיו של הקליפר. ה- Mi-8 אינו מסוגל להעביר רכב ירידה כזה בתא המטען או על קלע חיצוני. כתוצאה מכך, המתחם העתידי חייב להיות ניתן להובלה באמצעות מסוקים ומטוסים, הנמצאים בשירות ה- PSK (Mi-6 ו- An-12BP). בנוסף, עליו להיות מצויד בציוד ניווט סטנדרטי מודרני (ARC ו- 10R-26). ביצועי הנהיגה של המתחם לא צריכים להיות נחותים מהקיים. יש להגדיל את מספר מושבי הנוסעים במרכב התיבה ל-8-10 איש, ומאגר הכוח חייב להיות לפחות 1000 ק מ.יש להעביר את האסטרונאוטים למסוק במצב נוטה; על המכונות להיות מצוידות בכננות התאוששות עצמית.
בקשר עם פיתוח רכבי ירידה חדשים, יש לצפות לשלב חדש בפיתוח רכבי חיפוש והתאוששות. התקדמות ענף אחד של טכנולוגיות הרקטות והחלל היא הסיבה לצורך להעלות עד לרמה את מכלול התמיכה הקרקעית, כולל חיפוש והצלה.
