|
يك هفته پس از
پرواز موفقيت آميز اولين مسافر فضا با اسپوتنيك (spunik ) در اكتبر
سال 1957 نيروي هوايي آمريكا پروژه اي تحقيقاتي براي طراحي يك
گلايدر فضايي با توانايي حمل انسان به فضا را تصويب كرد. نام اين
فضا پيماي افسانه اي Dyna soar بود . پس از تحقيقات صورت گرفته
تصميم گرفته شد كه فضا پيما توسط راكت تايتان 3 (titan 3) به فضا
پرتاب شود و مأموريت آن انهدام ماهواره هاي دشمن آمريكا در مدارهای
زمين بود. در سال 1962 براي افزودن به تجربه هاي عملي يگان فضايي
ارتش ، سران اين قوه بر آن شدند تا پروژه Dyna soarرا به نامX-20
غيير نام دهند اما به علت تداخل با پروژه هاي فضايي كه به صورت
غيرنظامي در آمريكا صورت مي پذيرفت ، پروژه X-20 در سال 1963 به
طور كامل متوقف شد.
پس از آن كه سازمان دفاع پروژه Dyna soar و پس از آن X-20 را متوقف
ساخت ، ناسا به صحنه آمد. اين سازمان نيز به دنبال فضا پيماهايي
بود كه بدون بال مانند يك راكت باشد و بتواند انسان را به فضا حمل
كند. در خلال سالهاي 1966 تا 1975 ، ناسا سه نسل از فضا پيماهاي
حامل انسان را توليد و آنها را در معرض آزمايش قرار داد. اين فضا
پيماها عبارت بودند از سريM-2, HL-10, X-24 اين فضا پيما ها در
آزمايشات خود همگي به علت ضعف بازده آيروديناميك بدنه هنگام بازگشت
دچار سانحه مي شدند و اين مسئله براي طراحي فضا پيماي حامل انسان
مشكل ساز بود.
در نهايت پس از 16 مرحله تست پرواز با خطاهاي بسيار و شرايط بحراني
فضاپيماي M2- F2 در طراحي خود به طور مجدد مورد بازنگري قرار گرفت
و پس از تعميرات، باله هاي مياني براي افزايش استحكام فضاپيما به
آن افزوده شد. از اين پس نام M2-F2 بهM2-F3 تغيير يافت.
آزمايش فضاپيماي حامل انسان (M2-F3) 27 بار در فاصله سال هاي 1967
تا سال 1972 تكرار شد. اين فضاپيما در پروازهاي اوليه قدرت چنداني
نداشت اما در آزمايش هاي آخر به دليل كار گذاشتن موتور موشك روي آن
توانست تا ارتفاع بالايي پرواز كند. اين فضا پيما در حال حاضر در
گالري موزه ناسا در معرض تماشاي علاقمندان قرار دارد.
ماشين هاي پرواز يا
سفينه هاي امروزي
ماشين هاي پرواز يا سفينه هاي امروزي براي فعاليت برروي زمين يا در
اتمسفر و حتي در فضا طراحي شده اند . نخستين ماشين پرواز فضايي كه
نام كلي سيستم حمل و نقل فضايي (STS) به آن اطلاق مي گردد ، در سال
1981 آماده پرواز گرديد. پس از طراحي و ساخت شاتل اين نام منحصرا
به شاتل اختصاص يافت.
متحدان ساخت شاتل
از آن جايي كه استفاده از شاتل در شناسايي و اكتشافات مقدماتي مورد
توجه سازمان دفاع آمريكا قرار گرفته بود ، حضور شاتل در توليدات
نظامي و تجهيزات رزمي و حتي ماهواره هاي نظامي بديهي به نظر مي
رسيد. باله هاي دلتا به منظور شركت در مانور ها به شاتل افزوده شد
و توان حمل بار آن براي اطمينان از آن كه شاتل خواهد توانست تا
تجهيزات عظيم نظامي را حمل نمايد در طراحي ها مورد نظر قرار گرفت.
طراحي و توسعه شاتل
در زمان طراحي اولين آپولو، شاتل ها و فضا پيما ها همگي در يك قالب
مشخص ساخته مي شد و هدف تنها اين بود كه هزينه هاي توليد كاهش
يابد. بنابراين در طراحي ها اهميت صرفه اقتصادي و موفقيت در رسيدن
به اهداف بايد مد نظر قرار مي گرفت و اين امر تنها با ساخت
فضاپيمايي كه قابل استفاده مجدد بود ، امكان پذير مي شد. در اين
زمان سياست گزاري هاي اساسي ساخت شاتل از سوي مجامع علمي و تصميم
گيري مهندسان و متخصصان صورت نمي گرفت و سياست گزار اصلي در اين
ميان كاخ سفيد بود كه برروي قيمتهاي تمام شده نظارت مي كرد.
تغيير شكل شاتل
در اوايل سال 1970 طراحي هاي بسياري مبني بر ساختار مناسب در شاتل
انجام گرفت كه پس از آزمايشات بسيار مورد قبول قرار نگرفت تا آن كه
شكل امروزي شاتل با توازن ميان قيمت تمام شده و بازدهي مطلوب مورد
توجه قرار گرفت.
اما ناسا همواره گونه ديگري از شاتل را براي خود تصور مي كرد؛ فضا
پيمايي كه مي توانست انسان را به فضا حمل کند با امكانات رفاهي و
اين خصوصيت كه بتواند مانند ماهواره به گرد زمين بچرخد.
در اواسط سال 1971 NORTH AMERICAN ROCK WELL آرزوي ناسا را به
حقيقت تبديل كرد و فضا پيمايي با قابليت حمل انسان و همچنين قابليت
استفاده مجدد را طراحي نمود اما هزينه ساخت آن بسيار سنگين بود.
ناسا با الهام از اين طرح ، طراحي فضا پيمايي را در برنامه هاي خود
قرار داد كه به جاي اين كه به طور كامل قابل استفاده مجدد باشد ،
قسمت هايي از آن قابل بازگشت بود و در مقابل, هزينه هاي ساخت آن به
مراتب كمتر بود. مدل هاي مختلفي براي اين نوع فضا پيما طراحي شد كه
از اين ميان يكي Grumman Aerospace بود كه از آن در طراحي موتور
Saturn f-1 از سري آپولو استفاده شد. ناسا در سال 1972 طرح
پيشنهادي براي ساخت فضا پيمايي با قابليت استفاده برخي از قسمت ها
را پذيرفت. در اين پيشنهاد دو راكت با سوخت جامد ، يك تانك با
قابليت افزايش حجم سوخت مايع براي طراحي فضا پيماي حامل انسان در
نظر گرفته شده بود.
عملكرد شاتل
در حقيقت شاتل فضايي تركيبي از راكت ، هواپيما و گلايدر است .
شاتل ها يا به قولي ماشينهاي پرواز, نظيري ندارند زيرا در تمامي
وضعيتها پرواز مي كنند ، مي توانند از سرنشينان خود مانند يك
مهماندار پذيرايي نمايند ، بارهاي سنگين را جابجا نمايند ، در
مانورهاي ميان كرات شركت كنند و بر هر سطحي فرود آيند.
شاتل از يك اوربيتر ، سه موتور اصلي ، يك تانك خارجي و دو بوستر
راكت جامد تشكيل شده است. باري كه بايد به فضا حمل شود ، در
اوربيتر شاتل مستقر مي شود . تانك خارجي محل ذخيره سازي سوخت لازم
براي احتراق موتورهاي اصلي است. شاتل داراي موتورهاي بسيار
قدرتمندي براي توليد نيرو محركه است. موتورها و توربو پمپ ها در
كنار يكديگر حتي در شرايط نا مساعد به خوبي از هدايت شاتل بر مي
آيند. در هر مرحله از پرتاب شاتل ، يكي از موتورهاي آن فعال مي شود
و در مرحله بعد موتور ديگري جايگزين مي گردد. موتورهاي راكت جامد
نيز در اين ميان براي استفاده هاي مكرر پيش بيني شده اند. پس از هر
مأموريت فضايي ، اوربيتر به زمين بر مي گردد. اوربيتر در اين مرحله
مثل يك گلايدر عمل مي كند و با سر خوردن در هوا بعد از طي مسافت
زيادي روي زمين مي نشيند.
|
