Спасительная посадка на воду

Спасительная посадка на воду и распределённая система жизнеобеспечения скафандров.

 «Поздравляю вас со своим днём рожденья! В столь радостный праздник позвольте вам преподнести скромный подарок – несколько новых идей, способных спасти жизни людей».

Владимир Гаврук, именинник.

Тысячетонные посадочные морские платформы, которые использует Элон Маск для «крутой» посадки спускаемых аппаратов как ни странно могут стоить меньше, чем запускаемая в космос небольшая система посадки, не требующая такой платформы. Многовариантность технологических решений и желание инженеров выделиться на фоне уже существующих и опробованных (даже немного устаревших технологий) своей оригинальностью как ни странно имеет негативную сторону. Как правило есть некоторый оптимум (одновариантный для достигнутого цивилизацией уровня) – отклонения от которого либо слишком дороги (даже если это предвосхищение перспективных идей), либо слишком ненадёжны, либо менее полезны. Поэтому не будем отбрасывать из соображений не оригинальности идеи, лёгшие в фундамент исторического развития, взамен которым пришли уже упомянутые платформы Маска. Итак, первые круглые аппараты садились на воду, весьма существенно «шлёпаясь» о воду, мягкость которой выражалась в десятикратных перегрузках для штатного режима и возможности потерять сознание в случае аварийного приводнения (как уже бывало в случае отказа одного из трёх посадочных парашютов). НО есть ли возможность существенно улучшить технологию такой посадки настолько, чтоб она стала предпочтительнее по множеству критериев гораздо более мягкой посадки на твёрдую платформу? На первый взгляд идея использовать водный демпфер, способный снизить ударные перегрузки весьма и весьма существенно, пригодна только для одноразовых аппаратов либо в качестве дополнения аварийного варианта. К тому же аварийная посадка должна предусматриваться для любого типа поверхности – даже в горах. Очевидно несмотря на предполагаемую незначительную массу водный демпфер не поможет в таких случаях. Напрашивается другая идея, опробованная на автоматических спускаемых марсианских кораблях – надувные шарики, которые начинают «прыгать» по поверхности. Но и здесь проблема – вес современных кораблей в сочетании с гравитацией Земли не позволяет пока технически сделать такую систему приемлемой по весу, поскольку материал «шарика» должен быть достаточно прочным, а подразумеваемая многослойность (как в полиэтиленовых упаковках, которые любят «плющить» дети) потребует и дополнительного веса, что неприемлемо для резервной системы. Но ограничившись только приводнением тем не менее можно предположить, что гибридный вариант, сочетающий в себе выдвигаемый водный демпфер (оснащённый необходимой электроникой) и небольшую надувную «марсианскую обёртку» решит сразу и проблему плавучести и не прибавит значительного лишнего веса. Самое главное – что экипаж останется жив и не подвергнется критическим перегрузкам. Насколько я знаю до сих пор не применялся способ водного демпфирования, о котором речь, не только в космонавтике, но и других отраслях, где он мог бы быть полезен не только для спасения жизни, но и в чисто бытовом употреблении. Но давайте остановимся на нём подробнее. Для моделирования процесса вхождения в воду конусоподобного профиля (а точнее расчёта гидродинамических нагрузок для разных скоростей и углов «заострения») думаю написано уже много программ. Очевидно нужно применить их для проектирования устройства аварийной посадки, рассчитав необходимую длину выдвигаемого перед посадкой из корпуса телескопического стержня (материалы и конструкция которого нетривиальны) и оснастить полученный водный демпфер системой электронного управления, способной в реальном времени просчитать требуемую для мягкой посадки жёсткость (добротность системы) и соответственно задать оптимальный режим работы демпфера. Полагаю, это может быть формулой изобретения (если конечно никто ранее не запатентовал такого).
А теперь поговорим о втором именинном подарке. Я столкнулся в книге Ярослава Голованова «Правда о программе Аполло» с описанием модификаций скафандров, которые делались по ходу развития проекта. Оказывается после небольших проблем во время путешествий по Луне для следующего полёта была сделана доработка - появилась возможность подключать системы жизнеобеспечения скафандра одного космонавта к скафандру другого, что несомненно позволило бы выжить в аварийной ситуации – вернуться в спускаемый аппарат. А ведь отходили, а потом и отъезжали от корабля они всё дальше – сначала на сотни метров, потом на километры, а затем и десятки километров. Это пример математически обоснованного вероятностного повышения выживаемости с помощью резервирования системы. Очевидно резервирование можно предусмотреть и внутри одного скафандра – максимально «распараллелив» все системы и создав вместо одной системы жизнеобеспечения три, четыре и более пропорционально меньших по объёму и ресурсам. Смысл в этом несомненно есть, поскольку микрочастицы, блуждающие в космосе, не долетающие до землян благодаря атмосфере, могут «прошить» скафандр и самого космонавта (не факт, что комар кусает больнее, если он это вообще почувствует), повредив микроэлектронику или зацепив систему жизнеобеспечения. Если система централизована – вот вам и аварийная ситуация. Иное дело – распределённая система. Нам даже не понадобиться искать коллегу для подключения. В идеале мы можем наблюдать процент работоспособности скафандра, предусмотрительно возвратившись на станцию до того, как он снизится до критической отметки. Хотел бы написать подробнее, о способах устранения утечек кислорода, но формат статьи не позволяет. Спасибо за внимательное отношение к подаренным вам на мой день рожденья идеям!
 
24 марта 2018 г.            Конструктор  Гаврук  В.  В.        г.  Осиповичи     МТС +375 29 8464082     ©