Между небом иземлей: лаборатория невесомости
- Летающая лаборатория Ил-76МДК намерено доработана для совершения полетов по так называемой параболе Кеплера. Наряду с этим в верхней части траектории его пассажиры и самолёт и экипаж будут в состоянии невесомости
Небесный кит Размеры российского Ил-76МДК разрешают без неприятностей разместить в достаточно большие макеты модулей космической станции
- Безопасность в первую очередь Полеты по параболической траектории достаточно рискованны, потому, что самолет подвергается громадным нагрузкам. При какой-либо нештатной ситуации он срочно переходит в горизонтальный полет и все участники полета покидают борт с парашютами. Не смотря на то, что кресел с ремнями безопасности в лабораторном отсеке нет, при посадке и взлёте возможно применять поручни и откидные сиденья.
- «Коньяк» Эргономичный индикатор невесомости у второго пилота — мензурка с глицерином, окрашенным в янтарный цвет
Из-за чего люди не летают? На протяжении режимов невесомости астронавты тренируются передвигаться от борта к борту, и трудиться с грузами, скафандрами и вторым космическим оборудованием
«Мы двигаться в состоянии невесомости, в то время, когда передвигаешься пригнувшись, с каждым днем, готовясь в любую секунду оттолкнуться от переборки либо схватиться за скобу. Так что возвратившись в мир, где царит сила тяжести, мы все-таки двигаемся так, как привыкли в космосе.
Мы именуем такую походку «кошачьи лапы», — зачитываю я абзац из романа «Космический патруль» Роберта Хайнлайна и вопросительно наблюдаю на собственного собеседника. — Это вправду так?» «Нет, у меня самая простая походка! — смеется Борис Найдёнов, глава летного испытательного отделения по подготовке астронавтов к работе в условиях невесомости на самолетах-лабораториях ИЛ-76 МДК центра подготовки астронавтов (ЦПК) имени Ю.А. Гагарина. — Кстати, и следующая фраза Хайнлайна, гласящая, что растолковать состояние невесомости человеку, ни при каких обстоятельствах не бывавшему в космосе, нереально, — также неверна. Фактически, как раз этим мы и занимаемся».
Первые шаги
На заре космической эры не было человека, кто знал, как воздействует состояние невесомости на человеческий организм и технику. Узнать ответы на эти вопросы было нужно, перед тем как проводить на орбите долгосрочные опыты. Исходя из этого в первой половине 60-ых годов двадцатого века невесомость начали имитировать на протяжении полетов на учебно-тренировочных МиГ-15.
Пилот разгонял самолет и делал «горку», а астронавт, пребывавший сзади него в кабине, обучался делать в условиях невесомости разные действия — писал в блокноте, выпивал воду и т. п. Но тесная кабина истребителя не разрешала выполнять свободные движения, в том месте не было возможности разместить всю нужную аппаратуру. Скоро показались намерено оборудованные летающие лаборатории Ту-104АК, где на протяжении полетов астронавты обучались надевать скафандры, трудились на макетах орбитальных станций и кораблей.
Как раз в данной летающей лаборатории Алексей Леонов обучался выходить в открытый космос, в том месте же испытывали работу «лунохода». В 1980-х эстафету приняла особая модификация транспортного самолета Ил-76К, а в 1990-х — Ил-76МДК (именно на них на данный момент проходят подготовку астронавты и космонавты в ЦПК). Таких переоборудованных самолетов всего три, но летает в большинстве случаев только один — остальные два находятся в тёплом резерве.
Тут рождается невесомость
По внешнему виду самолеты, каковые обслуживают ЦПК, — Ил-76МДК 70-аккумуляторная ОИТАПОН (отдельного испытательно-тренировочного авиационного полка особенного назначения) им. В.С. Серегина, стоящие на подмосковном аэропорте «Чкаловский», — слабо отличается от простых транспортников. Однако самолеты эти особые.
Около одного из них трудятся техники, занимаясь подготовкой самолета к завтрашнему полету, а Николай Третьяков, замкомандира 1-й эскадрильи авиаполка по инженерно-авиационной работе (ИАС), растолковывает мне главные отличия: «в невесомости, как мы знаем, все жидкости ведут себя совсем по-второму. Это относится и к горючему, и к маслу, и к гидравлическим жидкостям.
Исходя из этого, чтобы обеспечить бесперебойную подачу горючего, самолет оборудован топливными и масляными аккумуляторная батареями. Они снабжают двигатели горючим на протяжении режимов невесомости. Помимо этого, на протяжении таких полетов перегрузка достигает двух единиц, что, по большому счету говоря, не через чур типично для транспортного самолета.
Исходя из этого планер самолета кроме этого усилен соответствующим образом».
По трапу мы поднимаемся в самолет, и Николай продолжает экскурсию: «салон также намерено оборудован. В передней части около кабины пилотов кресла для испытательной бригады — начальника, инженера по электропитанию и освещению, два рабочих места для докторов. Вот тут время от времени устанавливается вращающееся кресло — для опробований астронавтов на предельных режимах». За креслами — просторный салон без всяких кресел, пол которого застилают толстые мягкие пенополиуретановые маты.
Стенки и потолок кроме этого покрыты мягким материалом. «Это дабы в невесомости никто себе синяков не набил, — поясняет Николай. — А вот у самого пола — это совокупность подачи воздуха для подключения скафандров. Время от времени тут ставят и макеты модулей космической станции, на которых астронавты тренируются отрабатывать разные обстановки». Я скептически наблюдаю на узкую дверь, через которую только что попал вовнутрь.
Николай, перехватив мой взор, усмехается: «самолет-то транспортный!» — и ведет меня в заднюю часть салона, где старший авиатехник роман Зверев открывает крышку пульта на стене и нажимает пара клавиш. С громким гулом в задней части самолета откидывается рампа, открывая широченный «въезд».
В кабине пилотов тесно, и глаза разбегаются от обилия разных шкал, стрелок, кнопок, рычагов и тумблеров. «органы и Приборы управления стандартные, имеется лишь маленькие отличия, — говорит Николай. — Вот эти клапаны руководят топливными и масляными аккумуляторная батареями, к тому же перед начальником на пульте расположен тумблер, отключающий речевой осведомитель, дабы не паниковал: автопилот тут обычный, и он не приучен к таким необыкновенным режимам, как параболический полет». Еще одно отличие — два дополнительных индикатора невесомости: перед вторым пилотом и командиром к пульту прикреплены две мензурки с глицерином (в невесомости воздушный пузырь «всплывает» в центр).
В одной мензурке глицерин прозрачный, в второй — янтарного цвета. «водка и Коньяк!» — шутит Николай. На прощание механики говорят мне байку о том, как пилот одного из коммерческих рейсов увидел Ил-76МДК, выходивший из режима невесомости, и доложил диспетчеру о «падающем самолете».
Полет по параболе
«Сказочники! — радуется один из летчиков, замкомполка Игорь Клименко. — для таких полетов выделяется высоты и специальная зона от шести до десяти тысяч метров при условии отсутствия облачности, и никаких коммерческих рейсов в том месте не может быть в принципе. В большинстве случаев мы летаем недалеко от Плещеева озера, по нему комфортно визуально ориентироваться».
Полет выполняется по так называемой параболе Кеплера и начинается с горизонтального разгона на высоте приблизительно 6500 м. После этого самолет делает «горку» — на восходящей части происходит ввод в режим невесомости, наряду с этим перегрузка достигает двух единиц. «Управление осуществляется вручную, — растолковывает Игорь, — наряду с этим нагрузка на штурвале образовывает приблизительно 70 кгс. Представьте себе штангу таковой массы, лишь поднимать ее необходимо не рывком, а медлено и с ювелирной точностью.
Причем нужно весьма шепетильно смотреть за боковым смещением и креном — они должны быть нулевые, в противном случае тех, кто в салоне, ‘размажет’ по стенкам». Из-за громадных физических нагрузок второй пилот и командир, в большинстве случаев, делают режимы невесомости попеременно.
При достижении угла кабрирования приблизительно в 50 градусов летчик «отдает» штурвал от себя, вводит самолет в 25−30-секундный режим невесомости и осуществляет контроль по индикатору перегрузки и по вышеупомянутому «стаканчику». С высоты приблизительно 9500 м самолет пикирует и переходит (опять-таки с перегрузкой до двух единиц) в горизонтальный полет.
Пара мин. для того чтобы полета требуется чтобы выполнить разворот, и зарядить топливные и масляные аккумуляторная батареи. «Формально разрешается делать три режима без ‘перезарядки’, а технически ‘запас прочности’ еще втрое выше, — говорит Игорь Клименко. — но для чего лишний раз рисковать, в случае если в этом нет никакой необходимости? Безопасность для нас неизменно приоритетна». После этого все повторяется — за один полет Ил-76МДК делает в среднем десять режимов невесомости.
А сейчас в салоне
Невесомость — один из самых непривычных факторов, каковые приходится почувствовать астронавтам на орбитальной станции. «Не смотря на то, что, само собой разумеется, астронавты — в большинстве случаев, бывшие летчики, им и перегрузки, и невесомость уже привычны, но все равно в течение первых нескольких режимов невесомости доктора пристально изучают реакцию организма, — поясняет Борис Найденов. — А позже начинаются фактически тренировки. Астронавтов учат перемещаться в условиях невесомости, верно обращаться с тяжелыми грузами — дабы они осознали, что, не обращая внимания на отсутствие веса, силы инерции так же, как и прежде действуют».
Еще одна неотъемлемая часть тренировок — работа со скафандрами. «Надевание скафандра в невесомости имеет собственные особенности, — говорит Борис. — Скажем, при надевании мягкого ‘сокола’ обычная неточность новичка пребывает в том, что он начинает болтать ногами, расправляя штанины, а это ведет к закручиванию около оси. Учат астронавтов и работе на макетах модулей космической станции — благо размер салона разрешает; посредством особой модификации скафандра ‘орлан’ имитируется выход в открытый космос.
За 10−12 полетов астронавты приобретают главные навыки работы в невесомости. А по большому счету эти тренировки у них одни из самых любимых — так как как раз тут возможно ощутить себя ближе к космосу».
Не считая астронавтов, «тренируют» и технику — в невесомости на борту самолета проводятся предварительные оценки работоспособности разной аппаратуры. Причем не только в невесомости — варьируя профиль полета, возможно взять и лунную (1/6 земной), и марсианскую (1/3 земной) гравитацию, наряду с этим продолжительность режима возрастает.
Не только астронавты
С недавних пор нахождение в невесомости доступно и «туристам». Само собой разумеется, это достаточно дорогое наслаждение — один полет группы из 15 человек стоит приблизительно 800 000 рублей, к тому же предъявляются определенные медицинские требования — отсутствие важных травм, сердечно-сосудистых болезней, психологическая устойчивость.
Для неподготовленного человека невесомость неприятна психологически и физиологически. «Обычная первая реакция на невесомость — это рвота и потеря ориентации, — растолковывает Борис Найденов. — Так как кроме того короткое действие, скажем, в простом пассажирском самолете при попадании в воздушные ямы приводит к дискомфорту. А тут — практически 30 секунд! Но в принципе любой здоровый человек может к этому привыкнуть.
Мы рекомендуем туристам перед полетом прекрасно отдохнуть, не использовать алкоголя, нормально позавтракать, избегая продуктов, вызывающих газообразование, и не использовать большое количество жидкости — к сожалению, отечественный самолет не оборудован туалетом. А рвота — обычная физиологическая реакция, в случае если кто ‘готов продемонстрировать собственный ланч’ — на другими словами гигиенические пакеты. Многие приобретают от невесомости наслаждение, не смотря на то, что и не сходу».
Я задаю вопросы Бориса о самые необычных «туристах». «Кого лишь не приходилось сопровождать! — смеется он в ответ. — Весьма запоминаются актёры и художники, каковые летают не просто для развлечения. К примеру, испанский живописец Марселли Рока со своей инсталляцией робота-экзоскелета либо английское научно-художественное агентство The Arts Catalysts, которое кроме того выпустило по итогам этих полетов книгу Zero Gravity: A Cultural User s Guide.
А труппа словенского национального театра поставила в невесомости пьесу и отсняла эту постановку на видео. Частенько в невесомости снимают рекламу. Больше всего мне, пожалуй, запомнились ролики команды ‘Формулы-1′ McLaren/Mercedes.
Мика Хаккинен и Дэвид Култхард, участвовавшие в полетах, держались превосходно, чувствовалась красивая физическая подготовка. Ощущения им понравились, и нельзя исключать, что именно этот заряд положительного настроения и бодрости разрешил им скоро выйти на лидирующие места в чемпионате».
Создатель благодарит канал Discovery Science и итальянскую компанию Spaceland за помощь в написании статьи.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№73, ноябрь 2008).
<
h4>