Od początku eksploracji kosmosu programiści musieli rozwiązać problem powrotu astronautów z kosmosu na Ziemię, danych naukowych, fotograficznych, meteorologicznych i innych. W tym celu opracowano specjalne pojazdy zjazdowe. Każde urządzenie miało swój rozmiar i kształt, każde miało swoje własne procesy. obsługa po wylądowaniu, a także inne specyficzne cechy zgodnie z wykonywanymi zadaniami.
Również, aby dostarczyć pojazdy zniżające do miejsca przeznaczenia, konieczne staje się poszukiwanie i ewakuacja pojazdu już na Ziemi, ponieważ nawet na obecnym etapie rozwoju technologicznego możliwe jest obliczenie miejsca lądowania tylko z pewnym błędem. Błąd powoduje szereg słabo przewidywalnych czynników, takich jak prędkość wiatru na różnych wysokościach podczas schodzenia czy dokładność włączania silników i ich impulsu hamowania. W przypadku pojazdów załogowych typu TMA i Soyuz-TM rozpiętość na trasie zjazdu może wynosić do 400 km, a odchylenie boczne - do 60 km. Na przykład Sojuz TMA-3 przeleciał nad obliczonym punktem lądowania tylko 7 kilometrów wzdłuż toru, a Sojuz TMA-1 nie osiągnął obliczonego punktu 440 km wzdłuż toru z prawym bocznym odchyleniem 27 km. W przypadku bezzałogowych pojazdów zjazdowych, ze względu na ich niewielką masę i wymiary, odchylenie może być jeszcze większe. Ponadto urządzenie może lądować w trudnym terenie, w bagnie, stepie, a nawet pluskać się w wodzie. W związku z tym w celu poszukiwania i ewakuacji przyciągane są środki lotnicze, lądowe i morskie, które wykonują prace poszukiwawcze w ramach kompleksu poszukiwawczego lub autonomicznie.
Jako środki poszukiwań lotniczych wykorzystywane są śmigłowce Mi-8, samoloty An-12 lub An-24 wyposażone w odpowiedni sprzęt. Do przeszukiwania naziemnego pojazdów zjazdowych wykorzystywane są specjalnie do tego celu zaprojektowane pojazdy poszukiwawczo-ratownicze - pojazdy terenowe, a także pojazdy gąsienicowe i skutery śnieżne.
Przygotowanie do ewakuacji pojazdu zjazdowego. W tle - FEM-1
W tym artykule rozważymy odmiany naziemnego sprzętu poszukiwawczo-ratowniczego - pojazdy poszukiwawcze i ewakuacyjne.
Pojazdy poszukiwawczo-ratownicze są przeznaczone do poszukiwania i ewakuacji pojazdów zniżających i ich załóg. Maszyny mogą wykonywać powierzone zadania autonomicznie lub poprzez interakcję z samolotami poszukiwawczymi (helikopterami). Poszukiwania można prowadzić na terenach stepowych, zalesionych, pustynnych, podmokłych, w wodach akwenów śródlądowych lub na dziewiczym śniegu w różnych warunkach meteorologicznych io różnych porach dnia.
Wszystkie pojazdy poszukiwawczo-ratownicze, pod względem masy i wymiarów, są przystosowane do transportu różnymi dostępnymi środkami transportu – od lotniczego po szynowy. Do dostarczania powietrza najczęściej używany śmigłowiec Mi-6 i samolot An-12. Należy zauważyć, że każdy pojazd poszukiwawczo-ratowniczy ma swój własny obszar zastosowania i jest przeznaczony do własnych celów.
Zespół pojazdów poszukiwawczo-ewakuacyjnych (KPEM) przeznaczony jest do poszukiwania pojazdów zniżających statków kosmicznych w trudno dostępnych terenach stepowych, bagiennych, zalesionych i pustynnych, na dziewiczym śniegu, w wodach akwenów śródlądowych, a także ewakuacja astronautów, pojazdów opadających i kapsuł. W skład kompleksu wchodzą:
- poszukiwawczo-ewakuacyjny samochód osobowy FEM-1;
- ciężarówka poszukiwawczo-ewakuacyjna FEM-2;
- pojazd osobowy poszukiwawczo-ewakuacyjny (pojazd śnieżny i bagienny) FEM-3.
Maszyny FEM-1 i FEM-2, które powstały w zakładzie ZiL, to pływające pojazdy terenowe z układem kół 6x6. Kadłuby tych pojazdów poszukiwawczo-ratowniczych wykonane są z żywicy poliestrowej wzmocnionej włóknem szklanym. Do produkcji ramy zastosowano stop aluminium AMG-61. Pojazdy poszukiwawczo-ratownicze mogą unosić się nad przeszkodami wodnymi, poruszać się po luźnym podłożu (zanurzenie kół do 50 cm), w śniegu (zanurzenie kół do 1 metra), bagnach (zanurzenie kół do 70 cm). Zasięg w takich warunkach wynosi do 200 kilometrów przy prędkości od 7 km/h (przy przejeździe przez bagno) do 40 km/h (podczas jazdy po twardym podłożu).
Główne obszary zastosowania MES-1 (2), biorąc pod uwagę te cechy, to nierówny teren stepowy z niewielką liczbą drzew i dużą liczbą różnych przeszkód wodnych. W takim przypadku główny obszar bazowy może znajdować się w odległości 300 kilometrów od miejsca wyszukiwania.
FEM-3 został wykonany na specjalnym podwoziu śrubowym z dwóch rozmieszczonych wzdłużnie śrub wieloobrotowych. Dzięki temu prędkość auta może osiągnąć 15 km/h na bagnach i sypkim śniegu na dystansie nawet 20 kilometrów. Jednak ten samochód nie może poruszać się po ziemi ani po autostradzie. Pod tym względem głównym obszarem zastosowania FEM-3 są tereny podmokłe z płytkimi barierami wodnymi i pokrywą śnieżną sięgającą 1 metra. FEM-3 jest dostarczany na miejsce poszukiwań za pomocą FEM-2 wyposażonego w belkę podsuwnicową. Udźwig żurawia wynosi 3,4 t. Służy do podnoszenia FEM-3 lub pojazdu zjazdowego, który jest ułożony w specjalnym łóżku.
Do przeprowadzania operacji poszukiwawczych wykorzystywane są wszystkie rodzaje pojazdów poszukiwawczo-ratowniczych. Jednak MES-3 stosuje się tylko w przypadkach, gdy niemożliwe jest przeszukanie przez maszyny MES-1 i MES-2 w obszarach poszukiwań. Ewakuacja załogi odbywa się z reguły na FEM-1, ponieważ ma specjalną kabinę pasażerską dla kosmonautów, a FEM-2 ewakuuje pojazd zstępujący.
Aby zwiększyć efektywność operacji wyszukiwania, maszyny są wyposażone w kilka systemów: system nawigacyjny „Kvadrat”, automatyczny kompas radiowy ARK-UD, radionamierniki „Pelikan”, NKPU-1 i KAR-1, a także radio stacje R-855UM, „Coral”, „Zhuravl” i sprzęt oświetleniowy - ręczny szperacz RSP-45 i latarnia sygnalizacyjna OSS-61.
Sprzęt do komunikacji radiowej służy do dwukierunkowej komunikacji w trybie telefonicznym i telegraficznym w kompleksie poszukiwawczym oraz do komunikacji z centrum kontroli. Ten rodzaj sprzętu obejmuje stacje radiowe „Balkan-5”, „Zhuravl-10”, „Zhuravl-K”, „Coral”, R-802V, R-860, R-809M2, R-855UM, a także transceiver kompleks R-836 + RPS. Urządzenie pracuje w pasmach MW, KB i VHF z mocą 0,12 - 500 W. Pozwala to na stałą i niezawodną komunikację z centrami kontroli i samolotami w odległości do 100 km w zakresie VHF i do 600 km w zakresie HF.
Niewielki zasięg łączności operującej w zakresie UKF z załogą schodzących pojazdów po wylądowaniu wynika z małej mocy poszczególnych radiostacji.
Do namierzania stacji radiowych i radiolatarni zainstalowanych na pojazdach zjazdowych, specjalne. sprzęt, w skład którego wchodzą radiokompasy automatyczne ARK-UD i ARK-U2, radionawigatory KAR-1, "Orel" i "Pelikan" oraz radionamierniki przenośne NKPU-1. Wyszukiwanie kierunku odbywa się na częstotliwościach od 1,5 do 150 MHz. Zasięg namierzania HF wynosi około 25 kilometrów, a zasięg VHF wynosi 2 kilometry.
Sprzęt nawigacyjny jest niezbędny, aby pojazdy poszukiwawcze i ratownicze mogły wjechać na określony obszar i określić lokalizację pojazdu. Wyposażenie obejmuje system nawigacji, taki jak NVNT, „Kvadrat” i kompas magnetyczny KI-13. Ostatnio wyszukiwarki coraz częściej korzystają z systemu GPS.
FEM-3 to pływający pojazd śnieżno-błotny z obrotowymi śrubami napędowymi, który posiada sterówkę ze zdejmowaną markizą, przeznaczoną dla załogi i pasażerów. Na zdejmowanych noszach znajdują się dwa miejsca dla załogi FEM-3 oraz dwa miejsca dla pasażerów. Wyporność FEM-3 zapewnia szczelny aluminiowy korpus nośny i dwa wirniki śrubowe
Sprzęt oświetleniowy zainstalowany na pojazdach poszukiwawczo-ratowniczych przeznaczony jest do wyszukiwania pojazdów zjeżdżających w warunkach słabej widoczności i niesprzyjających warunków pogodowych, a także do wskazywania lokalizacji pojazdów. Wyposażenie oświetleniowe obejmuje ręczny szperacz RSP-45 o zasięgu wykrywania zjeżdżających pojazdów do 300 metrów oraz sygnalizator świetlny OSS-61, który emituje czerwone sygnały o częstotliwości 1 Hz. Zasięg wizualnej detekcji radiolatarni w prostych warunkach pogodowych może wynosić 25 kilometrów.
Ponadto pojazdy poszukiwawczo-ratownicze są wyposażone w radiolatarnie RM-5, których moc wynosi 80 W, a zakres częstotliwości pracy wynosi od 100 do 150 Hz. Urządzenie to służy do ułatwienia namierzania kierunku pojazdów za pomocą radiokompasu ARK-UD przez lotnicze służby poszukiwawcze. Przy wysokości lotu 6 tysięcy metrów zasięg namierzania wynosi 100 kilometrów.
Kompleks poszukiwań naziemnych, w skład którego wchodzą FEM-1, FEM-2 i FEM-3, umożliwia prowadzenie działań poszukiwawczych i ewakuacyjnych w różnych warunkach meteorologicznych i strefach geograficznych, a za pomocą specjalnego sprzętu komunikuje się z załogą pojazdu zniżającego, punktami kontrolnymi, zapewnić kompleks wyszukiwania interakcji i koordynacji. Wyposażenie umożliwia dotarcie do obszaru poszukiwań w możliwie najkrótszym czasie i odnalezienie załogi oraz pojazdu zjazdowego.
W 2004 roku firma Rocket and Space Corporation Energia ogłosiła opracowanie nowego załogowego statku kosmicznego Clipper wielokrotnego użytku, który miał zastąpić Sojuz do 2010 roku.
Clipper to statek kosmiczny wielokrotnego użytku, który może dostarczyć na orbitę do 700 kilogramów ładunku i do siedmiu członków załogi. Ponadto lot autonomicznego statku kosmicznego może trwać do 10 dni. W razie zagrożenia na ISS Clipper ewakuuje załogę na Ziemię.
Masa startowa statku kosmicznego o długości 10 metrów wyniesie około 14,5 tony. Zakłada się, że rosyjska rakieta nośna Onega, będąca głęboko zmodernizowanym pojazdem nośnym Sojuz, zostanie wystrzelona na orbitę Clippera. Nowy statek kosmiczny zostanie wystrzelony ze wszystkich rosyjskich kosmodromów wyposażonych w wyrzutnie Sojuz, czyli z Plesiecka i Bajkonuru.
Właściwości taktyczno-techniczne używanych pojazdów poszukiwawczo-ratowniczych nie pozwolą na ewakuację pojazdów zjazdowych, ponieważ zmienią się ich charakterystyki wagowe i gabarytów. Dlatego przy projektowaniu i tworzeniu nowego pojazdu zjazdowego konieczne jest rozwiązanie problemów związanych z zaopatrzeniem sił poszukiwawczo-ratowniczych w nowe środki zawarte w kompleksie poszukiwawczo-ratowniczym.
Opracowując zaawansowaną technologię kosmiczną, należy wziąć pod uwagę cały szereg problemów, które pojawiają się w związku z jej wdrożeniem i utrzymaniem, ponieważ FEM-2 nie jest przystosowany do wagi i gabarytów Clippera. Mi-8 nie jest w stanie przewozić takiego pojazdu zjazdowego w ładowni ani na zewnętrznym zawiesiu. W związku z tym przyszły kompleks musi być przystosowany do transportu śmigłowcami i samolotami, które obsługują PSK (Mi-6 i An-12BP). Dodatkowo powinien być wyposażony w nowoczesny standardowy sprzęt nawigacyjny (ARC i 10R-26). Osiągi kompleksu nie powinny być gorsze od istniejącego. Liczba miejsc pasażerskich w skrzyni musi być zwiększona do 8-10 osób, a rezerwa chodu musi wynosić co najmniej 1000 km. Astronauci muszą być przetransportowani do śmigłowca w pozycji leżącej, maszyny muszą być wyposażone we wciągarki samoczynne.
W związku z rozwojem nowych pojazdów zjazdowych należy spodziewać się nowego etapu w rozwoju pojazdów poszukiwawczo-ratowniczych. Zaawansowanie jednej gałęzi technologii rakietowej i kosmicznej powoduje konieczność podniesienia do jej poziomu całego kompleksu wsparcia naziemnego, w tym poszukiwań i ratownictwa.
