Орбитальная пилотируемая станция "МИР"

[Дед Леня]

Орбитальная пилотируемая станция "МИР"

В данной теме речь пойдет об изготовлении с "0" масштабной модели (М1/144) советской/российской орбитальной пилотируемой космической станции "МИР".

 

[Дед Леня]

Я считал, что орбитальная станция "МИР" имеет очень приличные размеры и изготовление ее модели даже в М1/144 будет чревато тем, что данную модель просто некуда будет поставить. И по этой причине старался пройти мимо данного вопроса. Но найденная недавно в сети инфографика со сравнительными размерами космических аппаратов, в том числе станции "МИР" и ШАТТЛА, показала, что станция не такая уж и большая, да и в загашнике уже давно лежит без дела американский ШАТТЛв М1/144. А здесь еще и"Арма моделс" к выпуску "Бурана" сделала прокачку в виде модели кк "Союз" в М1/144, которую в "Буране" и пристыковывать не к чему. Так что все сошлось в одну точку, часть элементов композиции есть в руках и принято решение собрать хорошую, полную модель станции "МИР". Подобную простую модель уже выпускал "Ревелл" в М1/144, но выпуск ее уже прекращен и стоит она сейчас на модельных рынках больших денег. Так что будем делать модель из подручных материалов, обойдется намного дешевле.

 

[Дед Леня]

А пока , по традиции, небольшая историческая справка по орбитальным пилотируемым станциям мира.
Орбитальная станция - это космический аппарат, предназначенный для длительного пребывания на околоземной орбите сменного экипажа с целью проведения различных научных и исследований и экспериментов, наблюдений за поверхностью и атмосферой Земли, а также космическим пространством. Сами экипажи и основные необходимые грузы для функционирования станции (топливо и материалы для технических систем, необходимая аппаратура взамен вышедшей из строя, средства жизнеобеспечения экипажа и др.) доставляются пилотируемыми и автоматическими кораблями.
К настоящему времени опыт создания пилотируемых орбитальных космических станций разного типа имеют Россия (правопреемник СССР), США, Европейский союз, Япония и Китай. При этом Европа и Япония разработали не собственные станции, а только модули для Международной космической станции (МКС).

"Салюты"
Одномодульные станции
• «Салют» (1971—1991) — серия орбитальных станций
o «Салют-1» (ДОС-1, 1971)
o ДОС-2 (1972) — не вышла на орбиту
o «Салют-2» (ОПС-1, 1973) — разгерметизация, также часть проекта «Алмаз»
o «Космос-557» (ДОС-3, 1973) — контроль потерян
o «Салют-3» (ОПС-2, 1974—1975), часть проекта «Алмаз»
o «Салют-4» (ДОС-4, 1974—1977)
o «Салют-5» (ОПС-3, 1976—1977), часть проекта «Алмаз»
o «Салют-6» (ДОС-5-1, 1977—1982)
o «Салют-7» (ДОС-5-2, 1982—1991)

Первой страной, которая вывела на околоземную орбиту свою станцию, стал Советский Союз. 19 апреля 1971 г. СССР вывел в космос станцию "Салют-1". Она просуществовала до 11 октября 1971 г. (примерно шесть месяцев) и приняла только одну 22-суточную экспедицию в составе трех космонавтов. Затем было запущено еще шесть станций этого типа - все состоящие из одного основного модуля весом от 18,4 до 19,8 т.
- "Салют-2" находилась в полете всего около двух месяцев - с 3 апреля по 29 мая 1973 г.; из-за разгерметизации она не эксплуатировалась.
- "Салют-3" - с 25 июня 1974 г. по 24 января 1975 г. (немногим более семи месяцев); приняла один экипаж в составе двух космонавтов.
- "Салют-4" - с 26 декабря 1974 г. по 3 февраля 1977 г. (два года); две экспедиции - всего четыре космонавта.
- "Салют-5" - с 22 июня 1976 г. по 8 августа 1977 г. (один год); две экспедиции - всего четыре космонавта.
- "Салют-6" - с 29 сентября 1977 г. по 29 июля 1982 г. (около пяти лет); 16 экспедиций (из них - 5 основные) - всего 27 космонавтов, в том числе по одному представителю 8 стран (Венгрии, Вьетнама, ГДР, Кубы, Монголии, Польши, Румынии, Чехословакии).
- "Салют-7" - с 19 апреля 1982 г. по 7 февраля 1991 г. (около девяти лет); 9 экспедиций (из них - 4 основные) - всего 21 космонавт, в том числе французский и индийский астронавты.
Станция "Салют" была разработана в ОКБ Королева. Боевая станция "Алмаз" была разработана в ОКБ Челомея, но для "легенды" летала под названием "Салют".

 

[Дед Леня]

Skylab

Следом за СССР свою одномодульную космическую станцию запустили Соединенные Штаты Америки. Американская станция Skylab (с англ. "небесная лаборатория") находилась на околоземной орбите с 14 мая 1973 г. по 11 июля 1979 г. (немногим более шести лет). Ее вес составлял 77 т. На станции работали три экспедиции - всего 9 астронавтов.

"Тяньгун-1"

29 сентября 2011 г. Китай запустил в космос экспериментальный орбитальный модуль "Тяньгун-1" (8,5 т). Программа полета мини-станции была выполнена за два года, ее посетили два экипажа пилотируемых кораблей "Шеньчжоу" - всего 6 человек. Однако "Тяньгун-1" до сих пор находится на орбите. В марте 2016 г. с ней была потеряна связь и в ближайшие месяцы ожидается, что станция неконтролируемо сойдет с орбиты (большая ее часть должна сгореть в плотных слоях атмосферы).
КНР реализует комплексную программу строительства национальной орбитальной станции, которую собирается ввести в эксплуатацию к 2022 году. Предполагается, что она будет состоять из основного модуля и двух лабораторий.
Здесь же приведена инфографика, показывающая относительные размеры орбитальных станций СССР/России, США, КНР.
Также на инфографике можно рассмотреть разницу в размерах орбитальных станций от ОКБ Королева и ОКБ Челомея.

 

[Дед Леня]

А теперь вернемся непосредственно к станции "МИР". Еще немного справочного материала.

Мир (орбитальная станция)
Общие сведения
Тип КА
Орбитальная станция
Начало эксплуатации 19 февраля 1986 года
Суток на орбите
5511
Технические характеристики
Масса
124 340 кг
Длина
19 м
Ширина
31 м
Высота
27,5 м
Жилой объём
376 м³
Давление
1 атм.

Полётные данные станции
Перигей
354 км
Апогей
374 км
Наклонение
51,6°
Орбитальная скорость
~7,7 км/с
Период обращения
89,1 мин
Всего оборотов 86 331
Пройденное расстояние
~3 638 470 307 км

Полётные данные экипажа
Обитаема с 13 марта 1986 года
Обитаема по 16 июня 2000 года
Дней обитания 4594
Последняя экспедиция Союз ТМ-30
Последний корабль Прогресс М1-5



Строение станции «Мир»

«Мир» — советско-российская пилотируемая научно-исследовательская орбитальная станция, функционировавшая в околоземном космическом пространстве с 20 февраля 1986 года по 23 марта 2001 года. Базовый блок был выведен на орбиту ракетой-носителем Протон. Первая многомодульная обитаемая орбитальная станция. Спроектирована «НПО Энергия».
В состав станции входили следующие модули: Базовый блок, «Квант-1», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», Стыковочный модуль, «Природа», Основой для модулей послужили станции серии «Салют» и космические корабли «ТКС». Станция была обитаема с 13 марта 1986 года по 16 июня 2000 года. Обслуживалась кораблями серий «Союз» и «Прогресс». Провела 5511 суток на орбите Земли, из них 4594 дня была обитаема, совершив 86 331 оборот вокруг планеты.
За время существования станции на ней было проведено более 23000 экспериментов, поставлены два рекорда продолжительности пребывания в космосе Валерием Поляковым и Шеннон Лусид. На станции побывали 104 космонавта из 12 стран в составе 28 экспедиций. В открытый космос вышли 29 космонавтов и 6 астронавтов. Были произведены первые эксперименты над растениями.

Проект станции стал намечаться в 1976 году, когда НПО «Энергия» выпустило Технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций. В августе 1978 года был выпущен эскизный проект новой станции. В феврале 1979 года развернулись работы по созданию станции нового поколения, начались работы над базовым блоком, бортовым и научным оборудованием. Но к началу 1984 года все ресурсы были брошены на программу «Буран», и работы над станцией оказались практически заморожены. Помогло вмешательство секретаря ЦК КПСС Григория Романова, поставившего задачу завершить работы по станции к XXVII съезду КПСС.
Над «Миром» работали 280 организаций под эгидой 20 министерств и ведомств. Конструкция станций серии «Салют» стала основой для создания орбитального комплекса «Мир» и российского сегмента «МКС». Базовый блок был выведен на орбиту 20 февраля 1986 года. Затем в течение 10 лет к нему были последовательно пристыкованы ещё пять модулей и стыковочный отсек для американского шаттла.
С 1995 года станцию стали посещать иностранные экипажи. Также на станции побывало 15 экспедиций посещения, из них 14 — международных, с участием космонавтов Сирии, Болгарии, Афганистана, Франции (5 раз), Японии, Великобритании, Австрии, Германии (2 раза), Словакии, Канады.

 

[Дед Леня]

В рамках программы «Мир — Шаттл» было осуществлено семь кратковременных экспедиций посещения с помощью корабля «Атлантис», одна с помощью корабля «Индевор» и одна с помощью корабля «Дискавери», во время которых на станции побывали 44 астронавта.

Всего на орбитальной станции работало 104 космонавта из 12 стран . Выход в открытый космос совершили 29 космонавтов и 6 астронавтов. За время существования, орбитальная станция «Мир» передала на Землю около 1,7 терабайта научной информации. Общая масса вернувшихся на Землю грузов с результатами экспериментов - около 4,7 тонны. Со станции произведена фотосъёмка 125 миллионов квадратных километров земной поверхности. На станции проводились эксперименты над высшими растениями.

Рекорды станции:
Валерий Поляков — непрерывное пребывание в космосе в течение 437 суток 17 часов 59 минут (1994 — 1995 год).
Шеннон Лусид — рекорд длительности космического полёта среди женщин — 188 суток 4 часа 1 минута (1996 год).
Количество экспериментов — более 23 000.

 

[Дед Леня]

В конце 1990-х годов на станции начались многочисленные проблемы из-за постоянного выхода из строя различных приборов и систем. В январе 2001 года правительство Российской Федерации приняло решение о затоплении станции. В числе причин официально были названы: выработка ресурса станции, происшествия и аварии на станции, дорогое обслуживание (ок. $200 млн в год).
Предлагались многочисленные проекты по спасению станции. Например, во время визита в Россию президента Ирана Хатами, иранская делегация выразила заинтересованность в покупке станции «Мир». Иран предложил финансировать станцию в течение ещё двух или трех лет, Россия же, со своей стороны, должна была готовить иранских космонавтов. Тегеран интересовался военным использованием станции, так как оборудование, находящееся на станции, несло двойную нагрузку — гражданскую и военную. В частности, станция «Мир» могла фиксировать пуски крылатых ракет и передвижение разных летательных аппаратов.
Утверждалось, что окончание программы «Мир» приведет к сокращению более 100 тысяч рабочих мест высококвалифицированных научных и инженерно-технических работников. Для внутриполитической ситуации это привело бы к росту социальной напряженности и ликвидации современных наукоемких производств: последние в случае правильно поставленного менеджмента могли бы в будущем стать основой роста благосостояния страны.
Тем не менее, орбитальная станция «Мир» была затоплена на "ККК" (кладбище космических кораблей) в Тихом океане 23 марта 2001 года по причине устаревания оборудования и недостатка финансовых средств на её поддержание.

 

[Дед Леня]

Работу над моделью начинаю с базового блока, который был первым выведен на орбиту. Сначала будут сделаны корпуса всех блоков без экстерьера.
Базовый блок станции "Мир"
Базовый блок предназначен для обеспечения условий работы и отдыха экипажа (до шести человек), управления работой бортовых систем, снабжения электроэнергией, обеспечения радиосвязи, передачи телеметрической информации, телевизионных изображений, приёма командной информации, управления ориентацией, коррекции орбиты, обеспечения сближения и стыковки целевых модулей и транспортных кораблей, поддержания заданных параметров атмосферы жилого объёма и температурного режима конструкции и оборудования, обеспечения условий для выхода космонавтов в открытое космическое пространство, проведения научных и прикладных исследований и экспериментов с использованием доставляемой целевой аппаратуры.
Стартовая масса — 20900 кг. Геометрические характеристики: длина по корпусу — 13,13 м, максимальный диаметр — 4,35 м, объём герметичных отсеков — 90 м3, свободный объём — 76 м3. Конструкция станции включала три герметичных отсека (переходный, рабочий и переходную камеру) и негерметичный агрегатный отсек[28].
Запущен 20 февраля 1986 года в 00:28:23 ДМВ с пусковой установки № 39 200-й площадки космодрома Байконур ракетой-носителем «Протон-К»[30].

 

[Дед Леня]

Для изготовления корпуса базового блока используются подручные материалы (пластиковые пузырьки от медикаментов, трубки разного диаметра, футляр от "холодной сварки" с размерами, максимально близкими к масштабным размерам модели. Все заготовки обрезаются в размер и собираются в конструкцию при помощи клея. Конусные элементы корпуса выполнены при помощи компаунда "холодная сварка. В итоге получена заготовка корпуса базового блока, на внешней поверхности которой впоследствии должно быть установлено большое количество узлов и деталей экстерьера.

 

[Дед Леня]

Помимо стыковочного узла, расположенного в кормовой части базового блока, базовый блок был укомплектован переходным отсеком, расположенным в передней части блока и снабженного пятью стыковочными узлами, посредством которых и собиралась воедино вся модульная конструкция станции "МИР".

 

[Дед Леня]

Для изготовления переходного отсека использован поделочный деревянный шарик Ф20мм, по величине соответствующий масштабному размеру отсека.
При помощи циркуля произведена экваториальная разметка поверхности шарика, затем при помощи сверлилки были просверлены три взаимоперпендикулярные осевые отверстия в точках пересечения экваторов. Далее при помощи циркуля были обозначены места снятия лысок с поверхности шара для установки на них стыковочных узлов. Лыски были сточены при помощи напильника, а отверстия рассверлены в диаметр 4мм для размещения шарика на сборочном штифте, изготовленном из вязальной алюминиевой спицы.

 

[Дед Леня]

Диски стыковочных узлов вырезаны из листового пластика, просверлены в Ф4мм и при помощи простейшего центрирующего кондуктора, изготовленного из оголовка вязальной спицы Ф4мм склеены с шариком, выполняющим роль переходного отсека.

 

[Дед Леня]

А далее собираем на спице в единую конструкцию базовый отсек и переходной отсек со стыковочными узлами.

 

[Дед Леня]

После запуска на орбиту базового блока началось укомплектование станции блоками дооснащения. Процесс доукомплектования станции растянулся на 10 лет. Хронология данного процесса приведена ниже.
1. Базовый модуль- 20.02.1986г.
2. Модуль "Квант-1" - 31.03.1987г.
3. Модуль "Квант-2" - 26.11.1989г.
4. Модуль "Кристалл" - 31.05.1990г.
5. Модуль "Спектр" - 20.05.1995г.
6. Стыковочный модуль для "Шаттла" - 12.11.1995г.
7. Модуль "Природа" - 23.04.1996г.
Запуск всех модулей, кроме стыковочного, производился с космодрома Байконур р/н "Протон-К". Стыковочный модуль был доставлен на станцию первой американской экспедицией посещения на "Шаттле"

 

[Дед Леня]

Согласно приведенного выше порядка укомплектования станции модулями дооснащения будет идти и сборка модели. Начинаем с модуля "Квант-1".

Астрофизический модуль «Квант-1»
«Квант-1» — экспериментальный (астрофизический) модуль орбитального комплекса «Мир». Предназначен для проведения широкого круга исследований, в первую очередь в области внеатмосферной астрономии.
Стартовая масса — 11050 кг. Геометрические характеристики: длина по корпусу — 5,8 м, максимальный диаметр корпуса — 4,15 м, объём герметичного отсека — 40 м3. Конструкция модуля включала герметичный лабораторный отсек с переходной камерой и негерметичный отсек научных приборов.
Запущен 31 марта 1987 года в 03:16:16 ДМВ с пусковой установки № 39 200-й площадки космодрома Байконур ракетой-носителем «Протон-К». В связке с модулем "Квант-1" на орбиту был выведен служебный блок от транспортного корабля ТКС ДОС "Алмаз" (изд.77КЭ), выполнявший функцию буксира. После стыковки "Кванта-1" с базовым модулем служебный блок отстыковался, освободив второй стыковочный узел модуля "Квант-1", предназначенный для приема кораблей посещения "Союз" и грузовых кораблей "Прогресс".

 

[Дед Леня]

Из имеющегося в загашнике набора подсобного материала выбраны необходимые для работы предметы (пузырьки, трубки, шары) и из них нарезаны заготовки, которые последовательно соединяясь друг с другом при помощи супер-клея, превращаются в заготовку корпуса модуля "Квант-1", работа с которой будет продолжена уже завтра.

 

[Дед Леня]

На фотоснимках экспонатов павильона "Космос"(ВДНХ) многое показано с упрощением, поэтому чехлами и кожухами закрыты элементы конструкции, которые могут усложняют процесс изготовления выставочного макета и в конечном итоге являются накопителями всепроникающей и трудно убираемой пыли.
А в реальности в космосе летали модули с открытой конструкцией. Что я и попытаюсь повторить в модели. Найдена пара отличных фото, показывающих во всей красе заднюю часть модуля. С ориентацией на данные снимки и будет проводиться дальнейшая работа над модулем "Квант-1"

 

[Дед Леня]

Восьмигранная плата размечена на листовом 1,2мм пластике, затем произведена ее вырезка. Стойки нарезаны из латунной трубки Ф0,9мм и вклеены в установочные отверстия на корпусе модуля. После чего на стойки при помощи клея установлена плата, на которой также заранее были просверлены установочные отверстия.

 

[Дед Леня]

Сферическое днище переходной камеры модуля в виде кольца выполнено из склеенных дисков, нарезанных из листового пластика с последующей мех. обработкой напильником.
После обработки кольцо наклеено на корпус переходной камеры.

 

[Дед Леня]

Передняя часть рабочего отсека модуля "Квант-1", имеющая форму усеченного конуса, выполняется при помощи компаунда "холодной сварки". В процессе нанесения компаунда сформирован конус и модель оставлена на полимеризацию компаунда до утра.