Багатоцільовий транспортний космічний корабель Orion розробляється агентством NASA та компанією Lockheed Martin із середини 2000-х і вже здійснив свій перший безпілотний випробувальний політ у грудні 2014 року. За допомогою Orion у космос виводитимуться вантажі та астронавти, але це ще не все, на що здатний цей корабель. У майбутньому саме Orion має доставляти людей на поверхню Місяця та Марса. При створенні корабля його розробники використовували чимало цікавих технологій та нових матеріалів, про один з яких ми хотіли б вам сьогодні розповісти. Коли астронавти подорожуватимуть у напрямку астероїдів, Місяця чи Марса, перед ними відкриються чудові види космосу, які вони бачитимуть через невеликі ілюмінатори у корпусі корабля. Інженери NASA прагнуть зробити ці «вікна в космос» більш міцними, легкими і дешевими для виробництва, ніж у попередніх моделях космічних кораблів. У випадку з МКС та Спейс Шаттлами ілюмінатори виготовлялися з багатошарового скла. У випадку з Orion вперше буде використано акриловий пластик, що значно покращить цілісність вікон корабля. «Скляні віконні панелі історично були частиною оболонки корабля, що підтримує всередині нього необхідний тиск і запобігає загибелі астронавтів. Також скло повинне максимально захищати екіпаж від величезної температури під час входу в атмосферу Землі. Але основним недоліком скла є його структурна недосконалість. При великому навантаженні міцність скла з часом падає. При польотах у космосі це слабке місце може зіграти злий жарт із кораблем», - розповідає Лінда Естес, керівник відділу ілюмінаторних субсистем у NASA. Саме тому, що скло не є ідеальним матеріалом для ілюмінаторів, інженери постійно шукали більш підходящий матеріал для цього. У світі існує безліч структурно стійких матеріалів, але при цьому серед них лише кілька прозорих для того, щоб використовувати їх при створенні ілюмінаторів. На ранніх стадіях розробки Orion фахівці NASA намагалися використовувати як матеріал для ілюмінаторів полікарбонати, але вони не відповідали оптичним вимогам, необхідним для отримання зображення високої роздільної здатності. Після цього інженери перейшли на акриловий матеріал, який забезпечував високу прозорість і величезну міцність. У США з акрилу виготовляють величезні акваріуми, які захищають своїх мешканців від навколишнього потенційно небезпечного для них середовища, витримуючи при цьому величезний тиск води. На сьогоднішній день Orion забезпечений чотирма ілюмінаторами, вмонтованими в модуль екіпажу, а також додатковими вікнами кожного з двох люків. Кожен ілюмінатор складається із трьох панелей. Внутрішня панель виготовлена з акрилу, а решта – все ще зі скла. Саме у такому вигляді Orion вже встиг побувати у космосі під час першого випробувального польоту. Протягом цього року інженери NASA повинні вирішити – чи можуть вони використовувати в ілюмінаторах дві акрилові панелі та одну скляну. Найближчими місяцями Лінда Естес та її команда мають провести з акриловими панелями так званий «тест на повзучість». Повзучість у разі – це повільна, що відбувається з часом деформація твердого тіла під впливом постійного навантаження чи механічного напруги. Повзучості схильні до всіх без винятку тверді тіла – як кристалічні, так і аморфні. Акрилові панелі випробовуватимуть протягом 270 днів під величезними навантаженнями. Акрилові ілюмінатори повинні зробити корабель Orion значно легшим, а їх структурна міцність виключить небезпеку руйнування ілюмінаторів через випадкові подряпини та інші пошкодження. За словами інженерів NASA, завдяки акриловим панелям, їм вдасться знизити вагу корабля більш ніж на 90 кілограмів. Зниження маси дозволить зробити виведення корабля в космос значно дешевшим. Перехід на акрилові панелі також здешевить і будівництво кораблів типу Orion, адже акрил набагато дешевше за скло. Заощадити на одних ілюмінаторах вдасться близько 2 мільйонів доларів при будівництві одного космічного корабля. Можливо, у майбутньому скляні панелі взагалі виключать із ілюмінаторів, але поки що для цього потрібні додаткові ретельні випробування. Взято з hi-news.ru
При погляді на космічний апарат зазвичай очі розбігаються. На відміну від літака чи підводного човна з гранично «зализаними» обводами, зовні стирчить маса будь-яких блоків, елементів конструкції, трубопроводів, кабелів... Але є на борту і деталі, зрозумілі на перший погляд будь-кому. Ось ілюмінатори, наприклад. Зовсім як літакові чи морські! Насправді це далеко не так...
Із самого початку польотів у космос стояло питання: «А що ж за бортом – добре б побачити!» Тобто, звичайно, певні міркування щодо цього були – постаралися астрономи та піонери космонавтики, не кажучи вже про письменників-фантастів. У романі Жюля Верна «З Землі на Місяць» герої вирушають у місячну експедицію в снаряді, з скляними вікнами із заслінками. Крізь великі вікна дивляться у Всесвіт герої Ціолковського та Уеллса.
Коли дійшло практики, просте слово «вікно» видалося розробникам космічної техніки неприйнятним. Тому те, через що космонавти можуть подивитися з корабля назовні, зветься, не мало не багато, спецсклом, а менш «парадно» – ілюмінаторами. Причому ілюмінатор для людей – це ілюмінатор візуальний, а певної апаратури – оптичний.
Ілюмінатори є одночасно конструктивним елементом оболонки космічного апарату, і оптичним пристроєм. З одного боку, вони служать для захисту приладів та екіпажу, що знаходяться всередині відсіку, від впливу зовнішнього середовища, а з іншого – повинні забезпечувати можливість роботи різної оптичної апаратури та візуальне спостереження. Не тільки, втім, спостереження – коли з обох боків океану малювали техніку для «зоряних воєн», через ілюмінатори бойових кораблів збиралися і прицілюватись.
Американців і взагалі англомовних ракетників термін «ілюмінатор» ставить у глухий кут. Перепитують: Це вікна, чи що? В англійській мові все просто - що в будинку, що в "Шатлі" - window, і жодних проблем. А ось англійські моряки кажуть porthole. Тож російські космічні вікнобудівники, напевно, ближчі за духом заокеанським корабелам.
На космічних апаратах спостереження можна зустріти два типи ілюмінаторів.
Перший тип повністю відокремлює знімальну апаратуру, що знаходиться в гермовідсіку (об'єктив, касетну частину, приймачі зображення та інші функціональні елементи) від «ворожого» зовнішнього середовища. За такою схемою збудовано космічні апарати типу «Зеніт».
Другий тип ілюмінаторів відокремлює касетну частину, приймачі зображення та інші елементи від зовнішнього середовища, при цьому об'єктив знаходиться у негерметичному відсіку, тобто у вакуумі. Така схема застосована на космічних апаратах типу «Бурштин». При подібній схемі вимоги до оптичних властивостей ілюмінатора стають особливо жорсткими, оскільки ілюмінатор є складовою частиною оптичної системи знімальної апаратури, а не простим «вікном у космос».
Вважалося, що космонавт зможе керувати кораблем, зважаючи на те, що йому видно. Певною мірою це вдалося здійснити. Особливо важливо "дивитися вперед" при стиковці і при посадці на Місяць - там американські астронавти не раз задіяли при посадках ручне управління.
У більшості космонавтів психологічне уявлення про верх і низ формується залежно від навколишнього оточення, і в цьому теж можуть допомогти ілюмінатори. Нарешті, ілюмінатори, як і вікна Землі, служать для освітлення відсіків при польоті над освітленою стороною Землі, Місяця чи далеких планет.
Як і в будь-якого оптичного приладу, корабельний ілюмінатор має фокусну відстань (від півкілометра до півсотні) і багато інших специфічних оптичних параметрів.
При створенні нашій країні перших космічних кораблів розробка ілюмінаторів було доручено НДІ авіаційного скла Мінавіапрому(Тепер це ВАТ «НДІ технічного скла»). У створенні «вікон у Всесвіт» брали також участь Державний оптичний інститут ім. С.І. Вавілова, НДІ гумотехнічної промисловості, Красногірський механічний заводта ряд інших підприємств та організацій. Великий внесок у варіння стекол різних марок, виготовлення ілюмінаторів та унікальних довгофокусних об'єктивів з великою апертурою зробив підмосковний. Литкаринський завод оптичного скла.
Завдання виявилося вкрай складним. Ще виробництво літакових ліхтарів освоювали свого часу довго та важко – скло швидко втрачало прозорість, покривалося тріщинами. Крім забезпечення прозорості, Вітчизняна війна змусила розробити бронескло, після війни зростання швидкостей реактивної авіації призвело не тільки до зростання вимог до міцності, але й до необхідності збереження властивостей скління при аеродинамічному нагріванні. Для космічних проектів скло, яке застосовувалося для ліхтарів та ілюмінаторів літаків, не годилося – не ті температури та навантаження.
Перші космічні ілюмінатори були розроблені в нашій країні на підставі Постанови ЦК КПРС та Ради Міністрів СРСР № 569-264 від 22 травня 1959 р., яка передбачала початок підготовки до пілотованих польотів. І в СРСР, і в США перші ілюмінатори були круглими – таких було простіше розрахувати та виготовити. Крім того, вітчизняні кораблі, як правило, могли керуватися без участі людини, і, відповідно, не було необхідності в надто хорошому огляді "по літаковому". Гагарінський «Схід» мав два ілюмінатори. Один розміщувався на вхідному люку апарату, що спускається, трохи вище голови космонавта, інший - біля його ніг в корпусі апарату, що спускається.
Зовсім не зайве згадати за іменами основних розробників перших ілюмінаторів у НДІ авіаційного скла – це С.М. Бреховських, В.І. Александров, Х.Є. Серебряннікова, Ю.І. Нечаєв, Л.А. Калашнікова, Ф.Т. Воробйов, Є.Ф. Постольська, Л.В. Король, В.П. Колганков, Є.І. Цвєтков, C.В. Волчанов, В.І. Красін, Є.Г. Логінова та інші.
Внаслідок багатьох причин при створенні своїх перших космічних кораблів наші американські колеги зазнавали серйозного «дефіциту мас». Тому рівень автоматизації управління кораблем, подібний до радянського, вони просто не могли собі дозволити навіть з урахуванням легшої електроніки, і багато функцій з управління кораблем замикалися на досвідчених льотчиків-випробувачів, відібраних у перший загін космонавтів. При цьому в початковій версії першого американського корабля «Меркурій» (того, про який говорили, що астронавт не входить до нього, а вдягає його на себе), пілотський ілюмінатор взагалі не був передбачений – навіть потрібно 10 кг додаткової маси взяти не було звідки.
Ілюмінатор з'явився лише на настійне прохання самих астронавтів вже після першого польоту Шепарда. Справжній, повноцінний "пілотський" ілюмінатор з'явився лише на "Джеміні" - на люці посадкового екіпажу. Зате його зробили не круглим, а складної трапецеїдальної форми, оскільки для повноцінного ручного управління при стиковці пілоту був потрібний огляд уперед; на «Союзі», до речі, для цієї мети на ілюмінатор апарату, що спускається, був встановлений перископ. Розробкою ілюмінаторів в американців займалася фірма Corning, за покриття на склі відповідав підрозділ фірми JDSU.
На командному модулі місячного «Аполлона» один із п'яти ілюмінаторів теж поставили на люку. Два інших, що забезпечують зближення при стиковці з місячним модулем, дивилися вперед, а ще два «бічні» дозволяли кинути погляд перпендикулярно до поздовжньої осі корабля. На «Союзах» було зазвичай по три ілюмінатори на апараті, що спускається, і до п'яти – на побутовому відсіку. Найбільше ілюмінаторів на орбітальних станціях – до кількох десятків, різних форм та розмірів.
Важливим етапом у «вікнобудуванні» стало створення скління для космічних літаків – «Спейс Шаттла» та «Бурана». «Човники» садять по-літаковому, а отже, пілотові необхідно забезпечити хороший огляд із кабіни. Тому і американські, і вітчизняні розробники передбачили шість великих ілюмінаторів складної форми. Плюс по парі у даху кабіни – це вже для забезпечення стикування. Плюс вікна у задній частині кабіни – для операцій з корисним вантажем. І, нарешті, по ілюмінатору на вхідному люку.
На динамічних ділянках польоту на передні ілюмінатори «Шаттла» або «Бурана» діють зовсім інші навантаження, відмінні від тих, яким схильні ілюмінатори звичайних апаратів, що спускаються. Тому й розрахунок на міцність тут інший. А коли "човник" вже на орбіті, ілюмінаторів виявляється "надто багато" - кабіна перегрівається, екіпаж отримує зайвий "ультрафіолет". Тому під час орбітального польоту частину ілюмінаторів у кабіні «Шаттла» закривають кевларовими заслінками-кавернями. А ось у «Бурана» всередині ілюмінаторів був фотохромний шар, який темнів при дії ультрафіолетового випромінювання та «зайвого» до кабіни не пропускав.
Основна частина ілюмінатора – це, звичайно, шибки. Для космосу використовується не звичайне скло, а кварцове. За часів «Сходу» вибір був не дуже великий – доступні були лише марки СК та КВ (остання – не що інше, як плавлений кварц). Пізніше створили та випробували багато інших різновидів скла (КВ10С, К-108). Пробували навіть використовувати у космосі оргскло марки СО-120. У американців відома марка термо- і ударостійкого скла Vycor.
Для ілюмінаторів застосовуються скла різних розмірів – від 80 мм до майже півметра (490 мм), а нещодавно на орбіті з'явилося і восьмисотміліметрове «скликце». Про зовнішній захист «космічних вікон» мова попереду, а ось для захисту членів екіпажу від шкідливого впливу ближнього ультрафіолетового випромінювання на шибки ілюмінаторів, що працюють з нестаціонарно встановленими приладами, наносять спеціальні світлодільні покриття.
Ілюмінатор – це не лише скло. Щоб отримати міцну та функціональну конструкцію, кілька стекол вставляють в обойму, виготовлену з алюмінієвого або титанового сплаву. Для ілюмінаторів "Шаттла" використовували навіть літієвий.
Для забезпечення необхідного рівня надійності скла в ілюмінаторі спочатку почали робити кілька. Якщо одне скло зруйнується, а інші залишаться, зберігаючи корабель герметичним. Вітчизняні ілюмінатори на «Союзах» та «Сходах» мали по три стекла (на «Союзі» є одне двоскляне, але він більшу частину польоту прикритий перископом).
На «Аполлоні» та «Спейс Шаттлі» «вікна» здебільшого також трискляні, а ось «Меркурій» – свою «першу ластівку» – американці оснастили аж чотирискляним ілюмінатором.
На відміну від радянських американський ілюмінатор на командному модулі «Аполлона» не був єдиним складанням. Одне скло працювало у складі оболонки несучої теплозахисної поверхні, а два інших (по суті, двоскляний ілюмінатор) вже входили до складу гермоконтуру. У результаті такі ілюмінатори були візуальнішими, ніж оптичними. Власне, з огляду на ключову роль пілотів в управлінні «Аполлонами», таке рішення виглядало цілком логічно.
На місячній кабіні «Аполлонів» усі три ілюмінатори самі по собі були односкляні, проте із зовнішнього боку їх прикривало зовнішнє скло, що не входить до гермоконтуру, а зсередини – внутрішнє запобіжне оргскло. Ще односкляні ілюмінатори встановлювалися згодом на орбітальних станціях, де навантаження все ж таки менше, ніж у апаратів, що спускаються космічних кораблів. А на деяких космічних апаратах, наприклад, на радянських міжпланетних станціях «Марс» початку 70-х років, в одній обоймі було об'єднано фактично кілька ілюмінаторів (двоскляних композицій).
Коли космічний апарат знаходиться на орбіті, перепад температур на поверхні може становити пару сотень градусів. Коефіцієнти розширення у скла та металу, природно, різні. Так що між склом та металом обойми ставлять ущільнення. У нашій країні ними займався НДІ гумотехнічної промисловості. У конструкції використовується вакуумостійка гума. Розробка таких ущільнень - складне завдання: гума - полімер, а космічне випромінювання з часом "рубає" полімерні молекули на шматки, і в результаті "звичайна" гума легко розповзається.
При найближчому розгляді з'ясовується, що за конструкцією вітчизняні та американські вікна істотно один від одного відрізняються. Практично всі скла у вітчизняних конструкціях мають форму циліндра (природно, за винятком скління крилатих апаратів типу Бурана або Спіралі). Відповідно, циліндр має бокову поверхню, яку потрібно спеціально обробляти, щоб звести до мінімуму відблиски. Поверхні, що відбивають всередині ілюмінатора, для цього покривають спеціальною емаллю, а бічні стінки камер іноді навіть обклеюють напівоксамитом. Ущільнюється скло трьома гумовими кільцями (як їх спочатку називали ущільнювальними гумками).
Біля скла американських кораблів «Аполлон» бічні поверхні були закруглені, і на них, як покришка на колісному диску автомобіля, було натягнуте гумове ущільнення.
Скло всередині ілюмінатора протерти ганчіркою під час польоту вже не вийде, а тому ніяке сміття в камеру (міжскляне простір) потрапляти категорично не повинно. Крім того, стекла не повинні ні запітніти, ні замерзати. Тому перед стартом у космічного корабля заправляють не лише баки, а й ілюмінатори – камеру заповнюють особливо чистим сухим азотом чи сухим повітрям. Щоб «розвантажити» власне скло, тиск у камері передбачається вдвічі меншим, ніж у герметичному відсіку. Нарешті, бажано, щоб із внутрішньої сторони поверхня стінок відсіку не була надто гарячою або надто холодною. Для цього іноді встановлюють внутрішній екран із оргскла.
Скло – не метал, руйнується воно по-іншому. Жодних вм'ятин тут не буде – з'явиться тріщина. Міцність скла залежить, головним чином, стану його поверхні. Тому його зміцнюють, усуваючи поверхневі дефекти - мікротріщини, посічки, подряпини. Для цього скло труять, гартують. Однак зі склом, що використовується в оптичних приладах, так поводитися не прийнято. Їхня поверхня зміцнюється при так званому глибокому шліфуванні. До початку 70-х років зовнішнє скло оптичних ілюмінаторів навчилося зміцнювати іонним обміном, що дозволило збільшити їх абразивну стійкість.
Для поліпшення світлопропускання скла просвітлюються багатошаровим покриттям, що просвітлює. До їх складу можуть входити окис олова чи індія. Такі покриття збільшують світлопропускання на 10-12%, а вони наносяться методом реактивного катодного розпилення. Крім того, окис індія добре поглинає нейтрони, що не зайве, наприклад, під час пілотованого міжпланетного польоту. Індій взагалі «філософський камінь» скляної, та й не лише скляної промисловості. Дзеркала з індієвим покриттям відбивають більшу частину спектра однаково. У тертьових вузлах індій значно покращує стійкість до стирання.
У польоті ілюмінатори можуть забруднюватись і із зовнішнього боку. Вже після початку польотів за програмою «Джеміні» астронавти зауважили, що на стекла осідають випари з теплозахисного покриття. Космічні апарати в польоті взагалі набувають так званої супутньої атмосфери. Щось витікає з гермотсіків, «висять» поряд з кораблем дрібні частинки екранно-вакуумної теплоізоляції, тут же – продукти згоряння компонентів палива при роботі двигунів орієнтації... Загалом, сміття та бруду виявляється більш ніж достатньо, щоб не лише «зіпсувати» вид», а й, наприклад, порушити роботу бортової фотоапаратури.
Розробники міжпланетних космічних станцій з НУО ім. C.А. Лавочкинарозповідають, що при польоті космічного апарату до однієї з комет у складі було виявлено дві «голови» – ядра. Це було визнано важливим науковим відкриттям. Потім з'ясувалося, що друга «голова» з'явилася внаслідок запотівання ілюмінатора, що спричинило ефект оптичної призми.
Скло ілюмінаторів не повинно змінювати світлопропускання при впливі на них іонізуючого випромінювання від фонової космічної радіації та космічних випромінювань, у тому числі – внаслідок спалахів на Сонці.
Взаємодія електромагнітних випромінювань Сонця та космічних променів зі склом – взагалі явище складне. Поглинання випромінювання склом може призвести до утворення так званих «центрів забарвлення», тобто зменшення вихідного світлопропускання, а також викликати люмінесценцію, оскільки частина поглиненої енергії може негайно виділитися у вигляді світлових квантів.
Люмінесценція скла створює додаткове тло, що знижує контрастність зображення, збільшує відношення шуму до сигналу і може унеможливити нормальне функціонування апаратури. Тому скла, що застосовуються в оптичних ілюмінаторах, повинні мати, поряд з високою радіаційно-оптичною стійкістю, низьким рівнем люмінесценції. Величина інтенсивності люмінесценції не менш важлива для оптичного скла, що працює під впливом випромінювань, ніж стійкість до фарбування.
Серед факторів космічного польоту одним із найнебезпечніших для ілюмінаторів є мікрометеорна дія. Воно призводить до швидкого падіння міцності скла. Погіршуються та його оптичні характеристики.
Вже після першого року польоту на зовнішніх поверхнях довгострокових орбітальних станцій виявляються кратери та подряпини, що досягають півтора міліметра. Якщо більшу частину поверхні можна заекранувати від метеорних та техногенних частинок, то ілюмінатори так не захистиш.
Певною мірою рятують бленди, які інколи встановлюються на ілюмінатори, через які працюють, наприклад, бортові фотоапарати. На першій американській орбітальній станції «Скайлеб» передбачалося, що ілюмінатори частково екрануватимуться елементами конструкції. Але, звичайно, найбільш радикальне та надійне рішення – прикрити зовні ілюмінатори «орбітального» керованими кришками. Таке рішення було застосовано зокрема на радянській орбітальній станції другого покоління «Салют-7».
«Сміття» на орбіті стає дедалі більше. В одному з польотів «Шаттла» щось техногенне залишило на одному з ілюмінаторів досить помітну вибоїну-кратер. Скло витримало, але хто знає, що може прилетіти наступного разу?.. Це, до речі, одна із причин серйозної стурбованості «космічної громадськості» проблемами космічного сміття. У нашій країні проблемами мікрометеоритного впливу на елементи конструкції космічних апаратів, у тому числі і на ілюмінатори, активно займається, зокрема, професор Самарського державного аерокосмічного університету Л.Г. Лукашев.
У ще більш важких умовах працюють ілюмінатори апаратів, що спускаються. При спуску в атмосфері вони опиняються у хмарі високотемпературної плазми. Крім тиску зсередини відсіку на ілюмінатор, при спуску діє зовнішній тиск. А потім слідує приземлення – часто на сніг, іноді у воду. При цьому скло різко охолоджується. Тому тут питанням міцності приділяють особливу увагу.
«Простота ілюмінатора–це явище, що здається. Деякі оптики кажуть, що створення плоского ілюмінатора–завдання складніше, ніж виготовлення сферичної лінзи, оскільки побудувати механізм «точної нескінченності» істотно складніше, ніж механізм із кінцевим радіусом, тобто поверхні сферичної. Проте ніколи жодних проблем з ілюмінаторами не було»,– напевно, це найкраща оцінка для вузла космічного корабля, особливо якщо вона прозвучала з вуст Георгія Фоміна, Нещодавно – першого заступника генерального конструктора ДНПРКЦ «ЦСКБ – Прогрес».
Вже нещодавно – 8 лютого 2010 року після польоту «Шаттла» STS-130 – на Міжнародній космічній станції з'явився оглядовий купол, що складається з кількох великих ілюмінаторів чотирикутної форми та круглого восьмисотміліметрового ілюмінатора.
Модуль Cupola призначений для спостережень Землі та роботи з маніпулятором. Його розробив європейський концерн Thales Alenia Space, а будували італійські машинобудівники у Турині.
Таким чином сьогодні європейці утримують рекорд – таких великих ілюмінаторів ні в США, ні в Росії на орбіту ще не виводили. Про величезні вікна говорять і розробники різних «космічних готелів» майбутнього, наполягаючи на їх особливій значущості для майбутніх космічних туристів. Так що у вікнобудування велике майбутнє, а ілюмінатори продовжують залишатися одним з ключових елементів пілотованих і безпілотних космічних кораблів.
«Купол»–справді класна штука! Коли з ілюмінатора дивишся на Землю, це байдуже, що через амбразуру. А у «куполі» на 360 градусів огляд, видно все! Земля звідси виглядає як карта, так, найбільше це нагадує географічну карту. Видно, як сонце йде, як встає, як ніч насувається... Дивишся на всю цю красу з якимось завмиранням усередині».
Зі щоденника космонавта Максима Сураєва.
ПОЛІТАЄМО?? ?)) У якому місті і як роблять ілюмінатори для космічних кораблів? і отримав найкращу відповідь
Відповідь від Маска Інкогніто[гуру]
Ілюмінатор космічного апарату виконує дві основні функції. По-перше, він повинен мати відповідний діапазон та рівень пропускання та відображення електромагнітного випромінювання, забезпечуючи роботу оптичного приладу або візуального спостереження з мінімумом спотворень та перешкод.
По-друге, будучи частиною оболонки КА, він повинен, зберігаючи цілісність, забезпечувати захист екіпажу та апаратури від впливу факторів космічного простору та земної атмосфери.
При тривалій експлуатації ілюмінаторів на борту КА зростає ймовірність його пошкодження, на зовнішній поверхні скла під впливом мікрометеоритів, космічного пилу та сміття утворюються кратери, виколки, подряпини різних розмірів та форм, що викликає побоювання у надійності виробу.
Запуск орбітальної МКС довготривалої дії викликав необхідність дослідження тривалої міцності і довговічності оптичних елементів, пошкоджених ударами мікрочастинок при наземному моделюванні, аналізу та систематизації механічних дефектів, що виникають, науково-технічного обґрунтування допустимих і критичних дефектів, розробки методики обстеження стану ілюмінаторів на ор. ілюмінатори з дефектами.
Кабіна першого космічного корабля набагато просторіша за звичайну кабіну льотчика в літаку. В апараті три
ілюмінатора з жароміцним склом і два люки, що швидко відкриваються. 
Кабіна корабля «Схід» була обладнана трьома ілюмінаторами (прямого та бокового оглядів), кабіна корабля «Меркурія» - лише одним (перед космонавтом). 
ілюмінатор космічного корабля 7К Фото 1966 р.
На заводі «Автоскло» у Костянтинівці Донецької області виготовляли ілюмінатори. Вони проходили у графі «інша продукція». Дуже все було засекречено. Робили скло для найрізноманітнішого транспорту, зокрема брала участь у оснащенні першого атомохода «Ленін». Наразі це підприємство називається ЗАТ «Спецтехскло», на ньому розроблено нове багатошарове скління, налагоджено виробництво скла авіаційного, загартованого, багатошарового завтовшки 6.5-70мм, броньованого (iI - IV ступеня).
Новаторство у виробництві спецскла - в Україні виростили найбільший у світі сапфір. Процес появи цього дивовижного каменю зайняв лише 10 днів – з 20 по 30 липня. За такий короткий термін камінь досяг просто неймовірних розмірів: 80 на 35 на 5 см і вага 45 кілограмів. Із сапфірів подібного розміру та форми можна буде робити стійкі до зовнішніх впливів ілюмінатори для космічних кораблів.
Джерело:
Відповідь від 2 відповіді[гуру]
Вітання! Ось добірка тем з відповідями на Ваше запитання: ПОЛІТАЄМО?? ?)) У якому місті і як роблять ілюмінатори для космічних кораблів?
Відповідь від Олексій ковалів[гуру]
Достеменно знаю, що для Терешкової ілюмінатори робилися у невеликому містечку новгородської області - Мала Вішера, на місцевому скляному заводі. Завод зирк, але ветерани згадують особисту подяку від Валі.
Відповідь від Марина[гуру]
На Гусь-Хрустальненському заводі кварцового скла.
Завод справді унікальний. Він єдиний у Росії, що володіє технологією та обладнанням для виробництва особливо чистої кварцової продукції. Без його стекол не почне працювати силова лазерна установка, не вийде на орбіту жоден космічний корабель. Плюс радіаційно-стійке скло для атомних електростанцій, особливо чисте - для хімічної промисловості, кварцові підкладки для комп'ютерних дисплеїв на рідких кристалах, оптичне волокно, скло для приладів нічного бачення, кристалічний п'єзокварц для мобільного та космічного зв'язку та багато іншого. завод, що ставився в пору СРСР до промисловості будівельних матеріалів, практично повністю працював на "оборонку".
Тут дві основні спеціалізації. По-перше, випуск кристалічного кварцу, на чому спеціалізується цех N 5, той самий, де встановлено дороге японське обладнання. А це насамперед п'єзокварц, із якого виготовляють резонатори для радіоелектронної промисловості. Його ціна коливається від 50 до 150 доларів за кілограм. А потенційні можливості цеху – давати близько 240 тонн цих кристалів на рік. А це 2,5 – 3 мільйони доларів прибутку. .
Другий напрямок - плавлений кварц, з якого виготовляються самі ілюмінатори для космічних станцій, підкладки для моніторів на рідких кристалах, особливо чисте скло для хімічної промисловості, оптичні волокна і т.д.
На межі загибелі НДІ технічного скла, єдиний у країні розробник ілюмінаторів для космічних кораблів, літаків ВПС та підводних човнів.
У відкритому космосі за величезних температур будь-яке скло в ілюмінаторах корабля згоряє, а при збільшенні його товщини утруднена можливість огляду, оскільки помітно зменшується прозорість. Неорганічне покриття з наноматеріалу наносилося на зовнішній бік ілюмінатора, не змінюючи оптичні властивості самого скла. Зовнішня оболонка "Бурана" також була покрита термостійкими керамічними сполуками на основі нанопорошків.
На заводі у Самарі. 
Створення ілюмінаторів для космічного корабля
Ілюмінатори із захисним склом, що не пропускає космічних променів. Є там і змінні фільтри, що оберігають від прямих сонячних променів, та механізм зашторювання на випадок надмірного опромінення або підвищених температур.
У більшості випадків у ГОІ розроблялася конструкція, здійснювалося виготовлення та випробування дослідного зразка кожного нового об'єктива, після чого відпрацьована технологія впроваджувалась на підприємствах галузі. Слід зазначити, що в тих випадках, коли розробникам об'єктивів для досягнення більш високих технічних або експлуатаційних характеристик "не вистачало" стекол з необхідними параметрами, таке скло спеціально розроблялося у Філії № 1 ГОІ (НІТІОМ) , і відповідні технології варіння також впроваджувалися. Цими роботами керував академік Г. Т. Петровський – видатний вчений – засновник оптичного, зокрема космічного, матеріалознавства. Згадаємо особливо, що під його керівництвом проводилися також дослідження та експерименти щодо вирощування в космічних умовах особливо чистих оптичних кристалів зі зниженим числом дислокацій.
І ще одну статтю хочу відкопіпастити. Я її спочатку прочитав у газеті "Земля Нижегородська", але оригінал, виявляється, був надрукований у журналі "Російський космос". Поки їхав із села до міста, просто зачитався. Стаття розповідає про історію створення ілюмінаторів, популярно і зрозуміло розповідає про те, як вони створюються у нас і в американців, з чого складаються і де використовуються.
При погляді на космічний апарат зазвичай очі розбігаються. На відміну від літака чи підводного човна з гранично «зализаними» обводами, зовні стирчить маса будь-яких блоків, елементів конструкції, трубопроводів, кабелів... Але є на борту і деталі, зрозумілі на перший погляд будь-кому. Ось ілюмінатори, наприклад. Зовсім як літакові чи морські! Насправді це далеко не так...
ПРОКЛАБУЄМО ВІКНО У ВСЕСВІТ
Із самого початку польотів у космос стояло питання: «А що ж за бортом — добре б побачити!» Тобто, звичайно, певні міркування щодо цього були — постаралися астрономи та піонери космонавтики, не кажучи вже про письменників-фантастів. У романі Жюля Верна «З Землі на Місяць» герої вирушають у місячну експедицію в снаряді, з скляними вікнами із заслінками. Крізь великі вікна дивляться у Всесвіт герої Ціолковського та Уеллса.
Космічний апарат типу Зеніт перед стиковкою з ракетою-носієм. Ілюмінатори перед об'єктивами фотокамер прикриті кришками (фото: РКК Енергія) Коли справа дійшла до практики, просте слово «вікно» видалося розробникам космічної техніки неприйнятним. Тому те, через що космонавти можуть подивитися з корабля назовні, зветься, не мало не багато, спецзаскленням, а менш «парадно» — ілюмінаторами. Причому ілюмінатор власне для людей це ілюмінатор візуальний, а для якоїсь апаратури оптичний.
Ілюмінатори є одночасно конструктивним елементом оболонки космічного апарату, і оптичним пристроєм. З одного боку, вони служать для захисту приладів та екіпажу, що знаходяться всередині відсіку, від впливу зовнішнього середовища, з іншого ж повинні забезпечувати можливість роботи різної оптичної апаратури та візуальне спостереження. Втім, не лише спостереження — коли по обидва боки океану малювали техніку для «зоряних воєн», через ілюмінатори бойових кораблів збиралися і прицілюватися.
Американців і взагалі англомовних ракетників термін «ілюмінатор» ставить у глухий кут. Перепитують: Це вікна, чи що? В англійській мові все просто - що в будинку, що в "Шатлі" - window, і жодних проблем. А ось англійські моряки кажуть porthole. Тож російські космічні вікнобудівники, напевно, ближчі за духом заокеанським корабелам.
Карен Найберг біля вікна японського модуля Kibo, що прибув до МКС, 2008 р. (фото: NASA) На космічних апаратах спостереження можна зустріти два типи ілюмінаторів. Перший тип повністю відокремлює знімальну апаратуру, що знаходиться в гермовідсіку (об'єктив, касетну частину, приймачі зображення та інші функціональні елементи) від «ворожого» зовнішнього середовища. За такою схемою збудовано космічні апарати типу «Зеніт». Другий тип ілюмінаторів відокремлює касетну частину, приймачі зображення та інші елементи від зовнішнього середовища, при цьому об'єктив знаходиться у негерметичному відсіку, тобто у вакуумі. Така схема застосована на космічних апаратах типу «Бурштин». При подібній схемі вимоги до оптичних властивостей ілюмінатора стають особливо жорсткими, оскільки ілюмінатор є складовою частиною оптичної системи знімальної апаратури, а не простим «вікном у космос».
Вважалося, що космонавт зможе керувати кораблем, зважаючи на те, що йому видно. Певною мірою це вдалося здійснити. Особливо важливо «дивитися вперед» при стиковці і посадці на Місяць — там американські астронавти неодноразово задіяли при посадках ручне управління.
Край ілюмінатора Сходу видно за шоломом космонавта. У більшості космонавтів психологічне уявлення про верх і низ формується в залежності від навколишнього оточення, і в цьому теж можуть допомогти ілюмінатори. Нарешті, ілюмінатори, як і вікна Землі, служать для освітлення відсіків при польоті над освітленою стороною Землі, Місяця чи далеких планет.
Як і в будь-якого оптичного приладу, корабельний ілюмінатор має фокусну відстань (від півкілометра до півсотні) і багато інших специфічних оптичних параметрів.
НАШІ СКЕЛЬНИКИ - КРАЩІ У СВІТІ
При створенні нашій країні перших космічних кораблів розробка ілюмінаторів було доручено НДІ авіаційного скла Мінавіапрому (тепер це ВАТ «НДІ технічного скла»). У створенні «вікон у Всесвіт» також брали участь Державний оптичний інститут ім. С. І. Вавілова, НДІ гумотехнічної промисловості, Красногірський механічний завод та ряд інших підприємств та організацій. Великий внесок у варіння стекол різних марок, виготовлення ілюмінаторів та унікальних довгофокусних об'єктивів з великою апертурою зробив підмосковний Литкаринський завод оптичного скла.
Ілюмінатор на люку командного модуля корабля АполлонЗадача виявилася вкрай складною. Ще виробництво літакових ліхтарів опановували свого часу довго і важко — скло швидко втрачало прозорість, покривалося тріщинами. Крім забезпечення прозорості, вітчизняна війна змусила розробити бронескло, після війни зростання швидкостей реактивної авіації призвело не лише до зростання вимог до міцності, але й до необхідності збереження властивостей скління при аеродинамічному нагріванні. Для космічних проектів скло, яке застосовувалося для ліхтарів та ілюмінаторів літаків, не годилося — не ті температури та навантаження.
Перші космічні ілюмінатори були розроблені в нашій країні на підставі Постанови ЦК КПРС та Ради Міністрів СРСР №569-264 від 22 травня 1959 р., яка передбачала початок підготовки до пілотованих польотів. І в СРСР, і в США перші ілюмінатори були круглими – таких було простіше розрахувати та виготовити. Крім того, вітчизняні кораблі, як правило, могли керуватися без участі людини, і відповідно не було необхідності в надто хорошому огляді "по літаковому". Гагарінський «Схід» мав два ілюмінатори. Один розміщувався на вхідному люку апарату, що спускається, трохи вище голови космонавта, інший — біля його ніг в корпусі апарата, що спускається. Зовсім не зайве згадати за іменами основних розробників перших ілюмінаторів у НДІ авіаційного скла - це С. М. Бреховських, В.І. Александров, Х. Є. Серебрянникова, Ю. І. Нечаєв, Л. А. Калашнікова, Ф. Т. Воробйов, Є. Ф. Постольська, Л. В. Король, B. П. Колганков, Є. І. Цвєтков, C. В. Волчанов, В. І. Красін, Є. Г. Логінова та інші.
Вірджіл Ґріссом та капсула корабля liberty bell. Видно ілюмінатор-трапеція (фото: NASA) Внаслідок багатьох причин при створенні своїх перших космічних кораблів наші американські колеги зазнавали серйозного «дефіциту мас». Тому рівень автоматизації управління кораблем, подібний до радянського, вони просто не могли собі дозволити навіть з урахуванням легшої електроніки, і багато функцій з управління кораблем замикалися на досвідчених льотчиків-випробувачів, відібраних у перший загін космонавтів. При цьому в початковій версії першого американського корабля «Меркурій» (того, про який говорили, що астронавт не входить до нього, а одягає його на себе), пілотський ілюмінатор взагалі не був передбачений — навіть потрібні 10 кг додаткової маси взяти не було звідки.
Ілюмінатор з'явився лише на настійне прохання самих астронавтів вже після першого польоту Шепарда. Справжній, повноцінний "пілотський" ілюмінатор з'явився лише на "Джеміні" - на люці посадкового екіпажу. Зате його зробили не круглим, а складної трапецеїдальної форми, оскільки для повноцінного ручного управління при стиковці пілоту був потрібний огляд уперед; на «Союзі», до речі, для цієї мети на ілюмінатор апарату, що спускається, був встановлений перископ. Розробкою ілюмінаторів в американців займалася фірма Corning, за покриття на склі відповідав підрозділ фірми JDSU.
На командному модулі місячного «Аполлона» один із п'яти ілюмінаторів теж поставили на люку. Два інших, що забезпечують зближення при стиковці з місячним модулем, дивилися вперед, а ще два «бічні» дозволяли кинути погляд перпендикулярно до поздовжньої осі корабля. На «Союзах» було зазвичай по три ілюмінатори на апараті, що спускається, і до п'яти — на побутовому відсіку. Найбільше ілюмінаторів на орбітальних станціях — кілька десятків, різних форм і розмірів.
Носове скління кабіни Спейс Шаттла Важливим етапом у «вікнобудуванні» стало створення скління для космічних літаків – «Спейс Шаттла» та «Бурана». «Човники» садять по-літаковому, а отже, пілотові необхідно забезпечити хороший огляд із кабіни. Тому і американські, і вітчизняні розробники передбачили шість великих ілюмінаторів складної форми. Плюс по парі в даху кабіни це вже для забезпечення стикування. Плюс вікна в задній частині кабіни – для операцій із корисним вантажем. І, нарешті, по ілюмінатору на вхідному люку.
На динамічних ділянках польоту на передні ілюмінатори «Шаттла» або «Бурана» діють зовсім інші навантаження, відмінні від тих, яким схильні ілюмінатори звичайних апаратів, що спускаються. Тому й розрахунок на міцність тут інший. А коли "човник" вже на орбіті, ілюмінаторів виявляється "надто багато" - кабіна перегрівається, екіпаж отримує зайвий "ультрафіолет". Тому під час орбітального польоту частину ілюмінаторів у кабіні «Шаттла» закривають кевларовими заслінками-кавернями. А ось у «Бурана» всередині ілюмінаторів був фотохромний шар, який темнів при дії ультрафіолетового випромінювання та «зайвого» до кабіни не пропускав.
РАМИ, СТАВНИ, ШПІНГАЛЕТ, ФОРТОЧКИ РІЗНІ...
Основна частина ілюмінатора це, звичайно, скла. Для космосу використовується не звичайне скло, а кварцове. За часів «Сходу» вибір був не надто великий — доступні були лише марки СК та КВ (остання — не що інше, як плавлений кварц). Пізніше створили та випробували багато інших різновидів скла (КВ10С, К-108). Пробували навіть використовувати у космосі оргскло марки СО-120. У американців відома марка термо- і ударостійкого скла Vycor.
Жулі Пайєтт керує маніпулятором Індевора у стельового ілюмінатора корабля (фото: NASA) Для ілюмінаторів застосовуються стекла різних розмірів - від 80 мм до майже півметра (490 мм), а нещодавно на орбіті з'явилося і восьмисотміліметрове "скляце". Про зовнішній захист «космічних вікон» мова попереду, а ось для захисту членів екіпажу від шкідливого впливу ближнього ультрафіолетового випромінювання на шибки ілюмінаторів, що працюють з нестаціонарно встановленими приладами, наносять спеціальні світлодільні покриття.
Ілюмінатор – це не тільки скло. Щоб отримати міцну та функціональну конструкцію, кілька стекол вставляють в обойму, виготовлену з алюмінієвого або титанового сплаву. Для ілюмінаторів "Шаттла" використовували навіть літієвий.
Для забезпечення необхідного рівня надійності скла в ілюмінаторі спочатку почали робити кілька. Якщо одне скло зруйнується, а інші залишаться, зберігаючи корабель герметичним. Вітчизняні ілюмінатори на «Союзах» та «Сходах» мали по три стекла (на «Союзі» є одне двоскляне, але він більшу частину польоту прикритий перископом).
На «Аполлоні» та «Спейс Шаттлі» «вікна» в основному також трискляні, а ось «Меркурій» — свою «першу ластівку» — американці оснастили чотирискляним ілюмінатором.
Двоскляний ілюмінатор (вгорі), трискляний ілюмінатор космічного корабля сімейства Союз (внизу) (фото: Сергія Андрєєва) На відміну від радянських, американський ілюмінатор на командному модулі «Аполлона» не був єдиним складанням. Одне скло працювало у складі оболонки несучої теплозахисної поверхні, а два інших (по суті, двоскляний ілюмінатор) вже входили до складу гермоконтуру. У результаті такі ілюмінатори були візуальнішими, ніж оптичними. Власне, з огляду на ключову роль пілотів в управлінні «Аполлонами», таке рішення виглядало цілком логічно.
На місячній кабіні «Аполлонів» усі три ілюмінатори самі по собі були односкляні, проте із зовнішнього боку їх прикривало зовнішнє скло, що не входить до гермоконтуру, а зсередини — внутрішнє запобіжне оргскло. Ще односкляні ілюмінатори встановлювалися згодом на орбітальних станціях, де навантаження все ж таки менше, ніж у апаратів, що спускаються космічних кораблів. А на деяких космічних апаратах, наприклад, на радянських міжпланетних станціях «Марс» початку 70-х років, в одній обоймі було об'єднано фактично кілька ілюмінаторів (двоскляних композицій).
Коли космічний апарат знаходиться на орбіті, перепад температур на поверхні може становити пару сотень градусів. Коефіцієнти розширення у скла та металу, природно, різні. Так що між склом та металом обойми ставлять ущільнення. У нашій країні ними займався НДІ гумотехнічної промисловості. У конструкції використовується вакуумостійка гума. Розробка таких ущільнень - складне завдання: гума - полімер, а космічне випромінювання з часом "рубає" полімерні молекули на шматки, і в результаті "звичайна" гума просто розповзається.
При найближчому розгляді з'ясовується, що за конструкцією вітчизняні та американські вікна істотно один від одного відрізняються. Практично всі скла у вітчизняних конструкціях мають форму циліндра (природно, за винятком скління крилатих апаратів типу Бурана або Спіралі). Відповідно, циліндр має бокову поверхню, яку потрібно спеціально обробляти, щоб звести до мінімуму відблиски. Поверхні, що відбивають всередині ілюмінатора, для цього покривають спеціальною емаллю, а бічні стінки камер іноді навіть обклеюють напівоксамитом. Ущільнюється скло трьома гумовими кільцями (як їх спочатку називали ущільнювальними гумками).
Біля скла американських кораблів «Аполлон» бічні поверхні були закруглені, і на них, як покришка на колісному диску автомобіля, було натягнуте гумове ущільнення.
Перша людина на Місяці Нейл Армстронг у місячному модулі Орел (фото: NASA)Скла всередині ілюмінатора протерти ганчіркою під час польоту вже не вийде, а тому ніяке сміття в камеру (міжскляне простір) потрапляти категорично не повинно. Крім того, стекла не повинні ні запітніти, ні замерзати. Тому перед стартом у космічного корабля заправляють не лише баки, а й ілюмінатори – камеру заповнюють особливо чистим сухим азотом чи сухим повітрям. Щоб «розвантажити» власне скло, тиск у камері передбачається вдвічі меншим, ніж у герметичному відсіку. Нарешті, бажано, щоб із внутрішньої сторони поверхня стінок відсіку не була надто гарячою або надто холодною. Для цього іноді встановлюють внутрішній екран із оргскла.
СВІТЛО НА ІНДІЇ ЗІЙШЛОСЯ КЛИНОМ. Лінза вийшла що треба!
Скло – не метал, руйнується воно по-іншому. Жодних вм'ятин тут не буде — з'явиться тріщина. Міцність скла залежить, головним чином, стану його поверхні. Тому його зміцнюють, усуваючи поверхневі дефекти - мікротріщини, посічки, подряпини. Для цього скло труять, гартують. Однак зі склом, що використовується в оптичних приладах, так поводитися не прийнято. Їхня поверхня зміцнюється при так званому глибокому шліфуванні. До початку 70-х років зовнішнє скло оптичних ілюмінаторів навчилося зміцнювати іонним обміном, що дозволило збільшити їх абразивну стійкість.
Один з ілюмінаторів апарату, що спускається Cоюза більшу частину польоту прикритий перископом Для поліпшення світлопропускання скла просвітлюються багатошаровим покриттям, що просвітлює. До їх складу можуть входити окис олова чи індія. Такі покриття збільшують світлопропускання на 10-12%, а вони наносяться методом реактивного катодного розпилення. Крім того, окис індія добре поглинає нейтрони, що не зайве, наприклад, під час пілотованого міжпланетного польоту. Індій взагалі «філософський камінь» скляної, та й не лише скляної промисловості. Дзеркала з індієвим покриттям відбивають більшу частину спектра однаково. У тертьових вузлах індій значно покращує стійкість до стирання.
У польоті ілюмінатори можуть забруднюватись і із зовнішнього боку. Вже після початку польотів за програмою «Джеміні» астронавти зауважили, що на стекла осідають випари з теплозахисного покриття. Космічні апарати в польоті взагалі набувають так званої супутньої атмосфери. Щось витікає з гермотсіків, «висять» поряд з кораблем дрібні частинки екранно-вакуумної теплоізоляції, тут же — продукти згоряння компонентів палива під час роботи двигунів орієнтації... Загалом, сміття та бруду виявляється більш ніж достатньо, щоб не лише «зіпсувати» вид», а й, наприклад, порушити роботу бортової фотоапаратури.
(фото: ESA) Розробники міжпланетних космічних станцій із НУО ім. C.А.Лавочкіна розповідають, що при польоті космічного апарату до однієї з комет у її складі було виявлено дві «голови» – ядра. Це було визнано важливим науковим відкриттям. Потім з'ясувалося, що друга «голова» з'явилася внаслідок запотівання ілюмінатора, що спричинило ефект оптичної призми.
Скло ілюмінаторів не повинно змінювати світлопропускання при впливі на них іонізуючого випромінювання від фонової космічної радіації та космічних випромінювань, у тому числі – внаслідок спалахів на Сонці. Взаємодія електромагнітних випромінювань Сонця та космічних променів зі склом – взагалі явище складне. Поглинання випромінювання склом може призвести до утворення так званих «центрів забарвлення», тобто зменшення вихідного світлопропускання, а також викликати люмінесценцію, оскільки частина поглиненої енергії може негайно виділитися у вигляді світлових квантів. Люмінесценція скла створює додаткове тло, що знижує контрастність зображення, збільшує відношення шуму до сигналу і може унеможливити нормальне функціонування апаратури. Тому скла, що застосовуються в оптичних ілюмінаторах, повинні мати, поряд з високою радіаційно-оптичною стійкістю, низьким рівнем люмінесценції. Величина інтенсивності люмінесценції не менш важлива для оптичного скла, що працює під впливом випромінювань, ніж стійкість до фарбування.
Ілюмінатор радянського космічного корабля Зонд-8 (фото: Сергія Андрєєва) Серед факторів космічного польоту одним із найнебезпечніших для ілюмінаторів є мікрометеорний вплив. Воно призводить до швидкого падіння міцності скла. Погіршуються та його оптичні характеристики. Вже після першого року польоту на зовнішніх поверхнях довгострокових орбітальних станцій виявляються кратери та подряпини, що досягають півтора міліметра. Якщо більшу частину поверхні можна заекранувати від метеорних та техногенних частинок, то ілюмінатори так не захистиш. Певною мірою рятують бленди, які інколи встановлюються на ілюмінатори, через які працюють, наприклад, бортові фотоапарати. На першій американській орбітальній станції «Скайлеб» передбачалося, що ілюмінатори частково екрануватимуться елементами конструкції. Але, звичайно, найбільш радикальне та надійне рішення – прикрити зовні ілюмінатори «орбітального» керованими кришками. Таке рішення було застосовано зокрема на радянській орбітальній станції другого покоління «Салют-7».
«Сміття» на орбіті стає дедалі більше. В одному з польотів «Шаттла» щось техногенне залишило на одному з ілюмінаторів досить помітну вибоїну-кратер. Скло витримало, але хто знає, що може прилетіти наступного разу?.. Це, до речі, одна із причин серйозної стурбованості «космічної громадськості» проблемами космічного сміття. У нашій країні проблемами мікрометеоритної дії на елементи конструкції космічних апаратів, у тому числі і на ілюмінатори, активно займається, зокрема, професор Самарського державного аерокосмічного університету Л.Г.Лукашев.
Валерій Поляков зустрічає той, хто йде на стиковку зі Світом Дискавері. Добре видно відкинуту кришку ілюмінатора У ще більш важких умовах працюють ілюмінатори апаратів, що спускаються. При спуску в атмосфері вони опиняються у хмарі високотемпературної плазми. Крім тиску зсередини відсіку на ілюмінатор, при спуску діє зовнішній тиск. А потім слідує приземлення — часто на сніг, іноді у воду. При цьому скло різко охолоджується. Тому тут питанням міцності приділяють особливу увагу.
«Простота ілюмінатора — це явище, що здається. Деякі оптики кажуть, що створення плоского ілюмінатора — завдання складніше, ніж виготовлення сферичної лінзи, оскільки побудувати механізм «точної нескінченності» значно складніше, ніж механізм із кінцевим радіусом, тобто сферичної поверхні. Проте ніколи жодних проблем з ілюмінаторами не було», — напевно, це найкраща з оцінок для вузла космічного корабля, особливо якщо вона прозвучала з вуст Георгія Фоміна, в недавньому минулому — першого заступника Генерального конструктора ДНПРКЦ «ЦСКБ - Прогрес».
ВСІ МИ ПІД "КУПОЛОМ" У ЄВРОПИ
Вже нещодавно — 8 лютого 2010 року після польоту «Шаттла» STS-130 — на Міжнародній космічній станції з'явився оглядовий купол, що складається з кількох великих ілюмінаторів чотирикутної форми та круглого восьмисотміліметрового ілюмінатора.
Мікрометеоритне пошкодження на ілюмінаторі Спейс Шаттла (фото: NASA) Модуль Cupola призначений для спостережень Землі та роботи з маніпулятором. Його розробив європейський концерн Thales Alenia Space, а будували італійські машинобудівники у Турині.
Таким чином сьогодні європейці утримують рекорд — таких великих ілюмінаторів ні в США, ні в Росії на орбіту ще не виводили. Про величезні вікна говорять і розробники різних «космічних готелів» майбутнього, наполягаючи на їх особливій значущості для майбутніх космічних туристів. Так що у вікнобудування велике майбутнє, а ілюмінатори продовжують залишатися одним з ключових елементів пілотованих і безпілотних космічних кораблів.
"Вигляд оглядового модуля Cupola "Купол" - дійсно класна штука! Коли з ілюмінатора дивишся на Землю, це все одно, що через амбразуру. А в "куполі" на 360 градусів огляд, видно все! Земля звідси виглядає як карта, так, більше все це нагадує географічну карту. Видно, як сонце йде, як встає, як ніч насувається... Дивишся на всю цю красу з якимось завмиранням усередині."
Трохи інформації для роздумів.
Перед тим, як прочитати про американську «космічну» консервну банку Джеміні, особливо звертаю увагу на абляційний захист - товстий шар «обмазки», який при спуску згоряє, щоб не згорів сам космічний корабель приблизно як випар киплячої води в чайнику/самоварі захищає його від псування до пори до часу. На радянських апаратах, що спускаються, товщина цього шару обчислювалася сантиметрами, а маса - сотнями кілограмів (ліньки гуглити - чи не до півтори тонни). капітально обгорілий заявлений Гагарінський Схід-1:
і якийсь із сучасних Спілок-ТМА з космічним туристом:
Перед людиною, для якої студійність пілотованих польотів НАСА на Місяць вже цілком очевидна, постає питання: коли саме було вирішено, що вся програма «Аполлон» піде через Голлівуд? Космічна епопея Кубрика все ж таки не на порожньому місці почалася: Фон Браун так дихав, так дихав, начебто всерйоз щось ліпив, старався... А скінчилося цілковитою марею: відправили на збір метеоритів в Антарктиді і в якусь зовсім незрозумілу безславну відставку. Чому? У який момент, коли прийшло Велике Осяяння, що зробити гарні фотки в студії буде трохи легше, ніж злітати на Місяць? Давайте розумітися.
До Аполлонів були лише низькоорбітальні польоти – «Меркурій», «Джеміні». Вони хоч не підробка?
Ну, зараз подивимося щось. Скажімо, Джеміні-три - перший пілотований політ за програмою Джеміні, як дружно стверджують майбутні співкамерники з НАСА. 1965, майже п'ять годин польоту.
"Джеміні" став першим американським кораблем, виготовленим з використанням для апарату, що спускається (відсіку екіпажу) системи керованого спуску. Форма апарату, що спускається, була виконана у вигляді фари. Вхід в атмосферу Землі здійснювався дном вперед, і завдяки зміщеному центру мас відносно поздовжньої осі атмосфері відбувався з постійним кутом атаки.Керований політ здійснювався за рахунок обертання апарату, що спускається по куту крену.Спускається апарат корабля «Джеміні» двомісний, що дозволив виконувати вихід у відкритий космос. після закриття люка відновлювалася за рахунок запасеного кисню в балонах.
Тепер ліземо на сайт НАСА і шукаємо, що це взагалі була за хрень:
На малюнку, ясний пень, все гарно. Але при найближчому розгляді фотографій реальних апаратів виникають питання:
Ніяких, вибачте, фейків і «макетів для тренувань» - ось реальний апарат після спуску, обгорілий, з астронотами Армстронгом і Скоттом усередині, після приводнення:
А ось і зовсім як би в космосі:
Чудова хрень. Красива, як нове оцинковане відро. Ось як у неї влаштована обшивка:
Кріплення обшивки Джеміні
Вони хочуть сказати, що ось ці ось бляшанки на гвинтиках з шайбочками витримували потік повітря хоча б на першій космічній швидкості?
Скажімо, за 7000 м/сек? Швидкість сучасних літаків, якщо що - близько 200 м/сек. чудово видно старту:
Бачите – бляшанка стоїть без жодного обтічника. Більше того, у неї в люках стоять скляні ілюмінатори, які дивляться прямо вперед. Так-так – вперед на потік повітря 7000 м/сек. Інженерам уже смішно, так. Стратегічний розвідник SR-71 летить зі швидкістю 900 м/сек - і у нього проблема скляних лобових блоків кабіни стоїть найважчим чином, щоб вони не розвалилися і не лопнули від перегріву, зроблений жахливий скляний сендвіч, через який прокачується гас, що йде на живлення двигунів. . І це – 900 м/сек. Що може витримати 7000 м/сек потоку, що набігає - важко взагалі уявити.
Ось тут видно цей ілюмінатор - у люку, біля якого стоїть хрін у окулярах:
Джеміні після приводнення, на палубі корабля:
До речі, дуже характерно, що фотки НАСА старанно підібрані так, щоб ілюмінатора не було видно, а кораблі Джеміні в музеях стоять взагалі без люків. Але ось тут, на каламутній фото нібито з космосу, ілюмінатор видно на відкритому люку:
: Піндос випав у космос
Абляційного захисту жодного? Подумаєш. Усього швидкість повітряного потоку до 6-7 км\сек, а температура до 11000 ° Цельсіїв (а короткочасно і набагато більше). Фігня. Оцинкування витримає. Адже вона покрита суперським захисним шаром, який витримує температуру аж до 3000°С. Що ви говорите? Радянські апарати, що спускалися, захисний шар до 8 см мали, та й то він згоряв у плазмі? А от погані ці совки. У нас нанотехнології. Міліметрове покриття, а тримає краще за них 8 см.
Ну, а те, що ми таку чудову, просту і чудово себе конструкцію, що показала, потім на нуль помножили і для Аполлонів почали ліпити абляційний захист і теплові екрани - тут пояснити важко, але що-небудь придумаємо.
Жодних ознак стопоріння гвинтів? Ну те, що буде дика вібрація - так тут нічого особливо страшного. Ну, ослабне кріплення, почнуть бовтатися і деренчати шайби, листи обшивки ... А якщо задереться кромка, то може і всю обшивку зірвати - ну так, цілком може, і що? Злітали ж, англійською мовою кажуть вам: злітали! І все гаразд! Може, в ті роки взагалі було модно для гіперзвуку садити гвинти на конторський клей.
Шайби такого величезного діаметру, що аж кумедно? Ледве перетягнути шайбу гвинтом - її краї піднімуться і повітряним потоком разом із гвинтами, які M5 приблизно, вирує? Та й хрін із ними. Може, обійдеться. Місячний Курник геть узагалі в сусідній студії Космічним Скотчем скріплювали - і нічого, піпл спрятав.
Потай для покращення аеродинаміки? Якийсь потай? Знати не знаємо, не знаємо… Тупі? Чому це ми тупі? У нас тут у НАСА усі такі.
Половину гвинтиків недокрутили? Так вони все одно хрін чого утримають при таких навантаженнях. І потім ми ж масу корабля зменшували. Кілька тисяч не вкрутиш - ось уже й вантажопідйомність збільшилася. Та й взагалі образливі ваші слова – може, ще й встигнемо довернути перед самим польотом! Причіпуєтесь, адже насправді хвалити треба!
Особливо хотілося б похвалити ось ці рояльні петлі герметичних люків:
Люки відкриваються назовні. Неважко порахувати їхню площу та зусилля, що діятиме на них з боку атмосфери в цьому апараті - а там нібито була атмосфера з тиском 0.3 кг/см. Люк має площу близько квадратного метра, 10000 кв.см * 0.3 = 3000 кг, на люк зсередини давитиме три тонни. Фігня, рояльні петельки витримають, бггг.
До речі, на цій фоточці видно, що ніякого додаткового кріплення люка з боку петель немає, і що люк ущільнюється стрімким антинаучним ущільнювачем за типом ущільнювача дверей холодильника. Повірте мені – це виглядає смішно. Росіяни роблять люки своїх апаратів, що спускаються, вставними зсередини - тиск їх притискає до гумки ущільнювача і забезпечує герметичність. У американців же застосована безглузда конструкція, потенційно схильна до травлення та витоків. Втім, після гвинтиків із шайбами це так, дрібниця.
Тож не літало це відро в космос. Точніше - можливо, його і запускали, але повернутися на землю з космосу з живими астронотами всередині воно не могло в принципі.
Виходить, що голлівудчина в НАСА почалася набагато раніше, ніж пілотовані Аполлони.
