إطلاق نظام الهروب
نظام الهروب من الإطلاق ( LES ) أو نظام إجهاض الإطلاق ( LAS ) هو نظام سلامة الطاقم متصل بكبسولة فضائية . يتم استخدامه في حالة الطوارئ الحرجة لفصل الكبسولة بسرعة عن مركبة الإطلاق في حالة الطوارئ التي تتطلب إحباط الإطلاق ، مثل انفجار وشيك. عادةً ما يتم التحكم في LES من خلال مزيج من الكشف التلقائي عن أعطال الصاروخ والتفعيل اليدوي لاستخدام قائد الطاقم. يمكن استخدام LES أثناء بقاء مركبة الإطلاق على منصة الإطلاق ، أو أثناء صعودها. عادة ما تكون هذه الأنظمة من ثلاثة أنواع:
- صاروخ يعمل بالوقود الصلب ، يُركب فوق الكبسولة على برج ، والذي يوفر قوة دفع كبيرة نسبيًا لفترة وجيزة من الوقت لإرسال الكبسولة على مسافة آمنة بعيدًا عن مركبة الإطلاق ، وعند هذه النقطة يمكن استخدام نظام استرداد المظلة في الكبسولة من أجل هبوط آمن على الأرض أو الماء. يتم التخلص من برج الهروب والصاروخ من المركبة الفضائية في رحلة عادية عند النقطة التي لم تعد هناك حاجة إليها ، أو لا يمكن استخدامها بشكل فعال لإجهاض الرحلة. تم استخدام هذه الكبسولات في كبسولات Mercury و Apollo و Soyuz و Shenzhou .
- يجلس الطاقم في مقاعد تخرج نفسها (مقاعد طرد) كما هو مستخدم في الطائرات العسكرية ؛ يعود كل فرد من أفراد الطاقم إلى الأرض بمظلة فردية. هذه الأنظمة فعالة فقط في نطاق محدود من الارتفاعات والسرعات. وقد استخدمت هذه في كبسولات فوستوك وجيميني ومكوك الفضاء كولومبيا خلال مرحلة الاختبار .
- الدفاعات المدمجة في الكبسولة أو وحدة الخدمة القابلة للفصل الخاصة بها والتي لها نفس وظيفة برج الهروب ، كما في حالة Crew Dragon و Starliner و New Shepard .
التاريخ
تم تطوير فكرة استخدام صاروخ لإزالة الكبسولة من مركبة فضائية بواسطة Maxime Faget في عام 1958. [1] تم استخدام النظام ، باستخدام البرج الموجود أعلى كبسولة الفضاء لإيواء الصواريخ ، لأول مرة في اختبار كبسولة مشروع ميركوري في مارس 1959. تاريخيا ، تم استخدام LES في المركبة الفضائية الأمريكية ميركوري وأبولو . استخدم كلا التصميمين محرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب . تم بناء Mercury LES من قبل شركة Grand Central Rocket Company في ريدلاندز ، كاليفورنيا (والتي أصبحت فيما بعد شركة Lockheed Propulsion Company ). استخدم Apollo تصميمًا كان له العديد من أوجه التشابه مع نظام Mercury. يستمر استخدام LES في اللغة الروسيةسويوز ومركبة الفضاء شنتشو الصينية . يستخدم Dragon 2 المصمم من قبل SpaceX نظام إجهاض إطلاق يعمل بالوقود السائل مدمج في الكبسولة ، وتستخدم Boeing Starliner محركات الدفع المجهضة في وحدة الخدمة الخاصة بها.
الأنظمة ذات الصلة
استخدمت كل من المركبة الفضائية السوفيتية فوستوك والمركبة الفضائية الأمريكية الجوزاء مقاعد طرد . كما كان من الممكن أن تستخدمهما طائرات هيرميس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية وطائرات الفضاء السوفيتية من فئة بوران إذا كانت قد سافرت مع أطقم. كما هو موضح بواسطة Soyuz T-10a ، يجب أن تكون LES قادرة على حمل مقصورة الطاقم من منصة الإطلاق إلى ارتفاع كافٍ لفتح مظلاتها. وبالتالي ، يجب عليهم استخدام الصواريخ الصلبة الكبيرة والقوية (والثقيلة) . يُطلق على نظام الهروب من إطلاق سويوز اسم CAC أو SAS ، من الروسية / الروسية المترجمة Система Аварийного Спасения أو Sistema Avariynogo Spaseniya ، وتعني نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ. [2]
طار قاذفة البروتون السوفيتية عشرات المرات ببرج هروب ، في إطار برنامج Zond وبرنامج TKS . [ بحاجة لمصدر ] كانت جميع رحلاتها غير مأهولة.
تم تجهيز مكوك الفضاء بمقاعد طرد للطيارين في الرحلات التجريبية الأولية ، ولكن تمت إزالتها بمجرد اعتبار المركبة جاهزة للعمل وحمل أفراد طاقم إضافيين ، [3] والتي لا يمكن تزويدها بفتحات هروب. بعد كارثة تشالنجر عام 1986 ، تم تركيب جميع المركبات المدارية الباقية للسماح بإخلاء الطاقم من خلال فتحة الدخول / الخروج الرئيسية (باستخدام نظام مظلة مطور خصيصًا يمكن ارتداؤه فوق بدلة الفضاء) ، [3] على الرغم من أنه فقط عندما يكون المكوك في التحكم في الانزلاق.
تستخدم مركبة أوريون الفضائية التي تم تطويرها لمتابعة برنامج مكوك الفضاء نظام صاروخ هروب من طراز عطارد وأبولو ، في حين تم التحقيق في نظام بديل ، يسمى Max Launch Abort System (MLAS) ، [4] وكان سيستخدم المواد الصلبة الموجودة- محركات الصواريخ مدمجة في غطاء الإطلاق الواقي على شكل رصاصة.
في إطار برنامج تطوير الطاقم التجاري (CCDev) التابع لوكالة ناسا ، تم منح Blue Origin 3.7 مليون دولار لتطوير LAS المبتكر "الدافع" ، ويتم استخدامه في New Shepard Crew Capsule . [5]
أيضًا في إطار برنامج CCDev التابع لوكالة ناسا ، مُنحت شركة SpaceX مبلغ 75 مليون دولار لتطوير نسختها الخاصة من LAS "الدافع". [6] تستخدم مركبتهم الفضائية Dragon 2 محركاتها SuperDraco أثناء سيناريو إحباط الإطلاق. على الرغم من أنه غالبًا ما يشار إليه على أنه ترتيب "دافع" نظرًا لأنه يفتقر إلى برج ، فإن Dragon 2 LAS يزيل كلاً من الكبسولة وجذعها معًا من مركبة الإطلاق. تم تصميم النظام للإجهاض مع محركات SuperDraco في الجزء العلوي من كومة المكدس كما يحدث مع جرار LAS التقليدي. تم اختبار المفهوم لأول مرة في اختبار Pad Abort الذي تم إجراؤه في SLC-40 ، محطة كيب كانافيرال للقوات الجوية ، في 6 مايو 2015. [7] SpaceXاختبر النظام في 19 يناير 2020 خلال محاكاة واسعة النطاق لخلل في صاروخ فالكون 9 في مجمع إطلاق مركز كينيدي للفضاء 39 ، حيث أطلق لاحقًا أطقمًا إلى محطة الفضاء الدولية. [8]
كانت المركبة الفضائية الثانية المأهولة التي اختارتها ناسا لبرنامجها CCDEV هي Boeing 's CST-100 Starliner ، والتي ، مثل مركبة SpaceX's Dragon 2 الفضائية ، تستخدم نظام هروب إطلاق "دافع" ، يتألف من أربعة محركات لإيقاف الإطلاق مثبتة على وحدة الخدمة التي يمكنها دفع المركبة الفضائية بعيدًا عن مركبة الإطلاق Atlas V في حالة الطوارئ على المنصة أو أثناء الصعود. [9] يتم توفير المحركات ، التي تستخدم وقودًا دافعًا مفرط الحركة وتولد 40.000 رطل من قوة الدفع لكل منها ، بواسطة Aerojet Rocketdyne . [10] تم اختبار نظام الإجهاض بنجاح خلال اختبار إجهاض لوحة Starliner في 4 نوفمبر 2019 في White Sands Missile Range. [11]
مؤسسة العلوم المدارية تعتزم [ متى؟ ] لبيع LAS التي كانت تبنيها لمركبة Orion الفضائية لمزودي مركبات الطاقم التجاري في المستقبل في أعقاب إلغاء مشروع Constellation. [12]
الاستخدام
أثناء مهمة Mercury-Redstone 1 في 21 نوفمبر 1960 ، انطلق نظام الهروب عن غير قصد من المركبة الفضائية Mercury بعد إغلاق محرك Redstone المعزز بعد الاشتعال مباشرة على المنصة. ظلت المركبة الفضائية متصلة بالداعم على الأرض.
حدث إطلاق عرضي لمنصة الهروب من الإطلاق أثناء محاولة إطلاق المركبة الفضائية غير المأهولة Soyuz 7K-OK رقم 1 في 14 ديسمبر 1966. لم تشتعل معززات المركبة الحزام ، مما منع الصاروخ من مغادرة المنصة. بعد حوالي 30 دقيقة ، أثناء تأمين السيارة ، انطلق محرك LES. أشعلت عبوات الفصل حريقًا في المرحلة الثالثة من الصاروخ ، مما أدى إلى انفجار أسفر عن مقتل عامل في المنصة. أثناء محاولة الإطلاق ، تحول المعزز من طاقة خارجية إلى طاقة داخلية كما هو معتاد ، مما أدى بعد ذلك إلى تنشيط نظام استشعار الإحباط. في الأصل ، كان يُعتقد أن إطلاق LES كان ناتجًا عن ذراع جسرية يميل الصاروخ إلى ما يزيد عن 7 درجات ، ويلبي أحد شروط إجهاض الطيران المحددة. [13]
.jpg){kind=link}
حدث الاستخدام الأول مع مهمة مأهولة أثناء محاولة إطلاق Soyuz T-10-1 في 26 سبتمبر 1983 . انفجر صاروخ. تعرض الطاقم لتسارع من 14 إلى 17 جم (140 إلى 170 م / ث 2 ) لمدة خمس ثوانٍ وتعرضوا لرضوض شديدة. وبحسب ما ورد ، وصلت الكبسولة إلى ارتفاع 2000 متر (6600 قدم) وهبطت على بعد 4 كيلومترات (2.5 ميل) من منصة الإطلاق.
في 11 أكتوبر 2018 ، انفصل طاقم Soyuz MS-10 عن مركبة الإطلاق الخاصة بهم بعد حدوث فشل في فصل الصاروخ المعزز على ارتفاع 50 كم أثناء الصعود. ومع ذلك ، في هذه المرحلة من المهمة ، تم إخراج LES بالفعل ولم يتم استخدامه لفصل كبسولة الطاقم عن بقية مركبة الإطلاق. تم استخدام المحركات الاحتياطية لفصل كبسولة الطاقم مما أدى إلى هبوط الطاقم بأمان ودون إصابات بعد حوالي 19 دقيقة من الإطلاق.
في 12 سبتمبر 2022 أثناء رحلة Blue Origin New Shepard NS-23 ، عانى محرك المعزز BE-3 من الفشل في حوالي دقيقة واحدة من الرحلة. تم تشغيل نظام الهروب من الإطلاق وفصل الكبسولة بنجاح وهبطت اسميًا. كانت الرحلة تحمل حمولات علمية ذات جاذبية صغرى في كبسولة الطاقم ، دون وجود طاقم على متنها. [14]
انظر أيضا
- أوضاع أبولو إحباط
- طرق الإجهاض سويوز
- اختبار إحباط الوسادة 1 - إطلاق نظام الهروب (LES) اختبار إحباط من منصة الإطلاق باستخدام Apollo Boilerplate BP-6.
- اختبار إحباط الوسادة 2 - إحباط اختبار وسادة LES بالقرب من Block-I CM باستخدام Apollo Boilerplate B-23A.
- ISRO Pad Abort Test - اختبار إحباط الوسادة لوحدة طاقم ISRO
- اختبار Crew Dragon أثناء الطيران - اختبار إحباط الإطلاق لكبسولة SpaceX Crew Dragon و Falcon 9 .
المراجع
تتضمن هذه المقالة مواد المجال العام من مواقع الويب أو وثائق الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء .
- ^ "برج رائد الفضاء إسكيب" . مؤرشفة من الأصلي في 8 نوفمبر 2013.
- ^ ماكهيل ، سوزي. "نظام الهروب من إطلاق سويوز - RuSpace" . suzymchale.com . مؤرشفة من الأصلي في 21 فبراير 2014 . تم الاسترجاع 23 أبريل 2018 .
- ^ أ ب مجلة سميثسونيان ؛ بيتانكورت ، مارك. "قالوا إنه ليس من الممكن الهروب من مكوك الفضاء. هؤلاء الرجال أظهروا ذلك" . مجلة سميثسونيان . تم الاسترجاع 2022-08-22 .
- ^ NASA Spaceflight: Orion MLAS أرشفة 2007-12-08 في آلة Wayback ...
- ^ جيف فوست. "Blue Origin تقترح مركبة مدارية" . مؤرشفة من الأصلي في 2021-01-18 . تم الاسترجاع 2010-02-19 .
- ^ Frank Morring Jr. "NASA Provides Seed Money For CCDev-2" . مؤرشفة من الأصلي في 2011-05-10 . تم الاسترجاع 2022-04-25 .
- ^ Post ، Hannah (6 أيار 2015). "Crew Dragon يكمل اختبار إحباط الوسادة" . spacex.com . مؤرشفة من الأصلي في 9 يناير 2016 . تم الاسترجاع 23 أبريل 2018 .
- ^ "SpaceX ينقل إطلاق اختبار Dragon abort إلى KSC" . محلي 6 . مؤرشف من الأصل في 09 يوليو 2015 . تم الاسترجاع 2015/07/04 .
- ^ "محرك Boeing's Starliner لإحباط الإطلاق يعاني من مشكلة أثناء الاختبار" . 22 يوليو 2018 مؤرشفة من الأصلي في 25 أبريل 2022 . تم الاسترجاع 22 أبريل 2019 .
- ^ "محرك Boeing's Starliner لإحباط الإطلاق يعاني من مشكلة أثناء الاختبار" . 22 يوليو 2018 مؤرشفة من الأصلي في 25 أبريل 2022 . تم الاسترجاع 22 أبريل 2019 .
- ^ كلارك ، ستيفن. "بوينغ تختبر نظام الهروب من كبسولة الطاقم - Spaceflight Now" . مؤرشفة من الأصلي في 2019-12-14 . تم الاسترجاع 2020/06/24 .
- ^ ستيفن كلارك. "أوربيتال ترى مستقبلًا مشرقًا لنظام أوريون لإطلاق إجهاض" . مؤرشفة من الأصلي في 22 فبراير 2010 . تم الاسترجاع 2010-02-19 .
- ^ "يوميات كامانين" . موسوعة رواد الفضاء . مؤرشفة من الأصلي في 17 أغسطس 2013 . تم الاسترجاع 18 مايو 2016 .
- ^ دافنبورت ، جاستن (12 سبتمبر 2022). "نيو شيبرد تعاني من إجهاض أثناء الطيران في مهمة NS-23 غير مأهولة" . NASASpaceflight.com . تم الاسترجاع 12 سبتمبر 2022 .
روابط خارجية
