Space Shuttle: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
GrouchoBot (diskusia | príspevky)
d r2.7.2) (robot Pridal: uz:Fazoviy moki
Ruwolf (diskusia | príspevky)
d pravopis
Riadok 4:
'''Space Shuttle''' bol [[Spojené štáty|americký]] pilotovaný [[kozmický raketoplán]] používaný na lety do vesmíru vládnou organizáciou [[NASA]]. Mal sa stať jednou zo súčastí projektovaného komplexného kozmického dopravného systému STS (Space Transportation System), ktorý však nebol realizovaný.
 
Raketoplán projektovala a postavila, päť plne prevádzkyschopných exemplárov, – projektovala a postavila firma Rockwell International, Space Systems Group (teraz Boeing North American), [[Palmdale (Kalifornia)|Palmdale]], [[Kalifornia]] (USA). Lety boli riadené z riadiaceho strediska MCC (Mission Control Center) v [[Johnsonovo kozmické stredisko|Johnsonovom kozmickom stredisku]] (NASA Lyndon B. Johnson Space Center) v [[Houston]]e, [[Texas]] (USA) pre NASA Office of Space Flight, [[Washington (D.C.)|Washington]] (USA).
 
{{Raketoplány}}
 
== Popis raketoplánu ==
 
Kompletný raketoplán pri jeho štarte tvorili tri časti:
* [[Space Shuttle Solid Rocket Booster|dva pomocné štartovacie stupne SRB]] (Solid Rocket Boosters);
Řádek 13 ⟶ 15:
* [[družicový stupeň raketoplánu|družicový stupeň]] (Orbiter), vybavený hlavnými motormi SSME (Space Shuttle Main Engines).
 
Celková dĺžka zostavy raketoplánu Space Shuttle pri vzlete bola {{m|56.14|m}}. Vzletová hmotnosť sa pri jednotlivých exemplároch a ich misiách líšila a pohybovala sa približne okolo 2 050 ton. Pristávacia hmotnosť tiež kolísala a závisela najmä na množstve nákladu, dopravovaného naspäť na Zem; zvyčajne sa pohybovala od 90 do 115 ton.
 
=== Štartovacie stupne SRB ===
 
{{hlavný článok|Space Shuttle Solid Rocket Booster}}
Štartovacie stupne a ich motory vyvinula a vyrábala firma Thiokol (teraz [[Morton Thiokol]], súčasť koncernu Alliant Techsystems, Inc.), [[Brigham City]], [[Utah]] (USA).
 
VäčšiaVäčšiu časť každého zo štartovacích stupňov SRB (Solid Rocket Booster) s dĺžkou {{m|45.46|m}}, priemerom {{m|3.8|m}} a vzletovou hmotnosťou 590 ton (prázdna hmotnosť 87 ton) tvorí [[raketový motor]] SRM (Solid Rocket Motor) spaľujúci tuhé pohonné látky (zmes tvorenú 12,04 % [[polybutadienakrylát]]u, 16,00 % práškového [[hliník]]a a 69,6 % [[chloristan amónny|chloristanu amónneho]]; ďalej potom 0,40 % [[oxid železitý|oxidu železitého]] ako [[katalyzátor]]a a 1,96 % [[epoxid]]ového vytvrdzovača). Stavebne sa motory skladajú zo štyroch segmentov, ktoré sú zostavované dohromady až na [[kozmodróm]]e. Horný segment obsahuje iniciačnú a zážihovú zložku, k spodnému je pripojená vychyľovateľná [[ablácia|ablatívne]] chladená expanzná dýza. Doba činnosti motorov SRB, pevne daná množstvom pohonnej látky, je približne 120 sekúnd. Každý z motorov SRB v okamihu vzletu raketoplánu vyvíja ťah 11,8 [[Newton|MN]]. Prierez stredového kanálu palivového zrna má tvar jedenásťcípej hviezdy; po ohorení cípov, zhruba v T +50 s po štarte, sa ťah motoru samovoľne znižuje.
 
Na povrchu spaľovacej komory SRM sú lineárne nálože, ktoré sa v prípade havárie raketoplánu počas štartu odpália, rozpolia spaľovaciu komoru a tým ukončia činnosť motora, aby nedopadol na obývané miesta.
 
Nad horným segmentom je pod kužeľovým [[aerodynamický]]m krytom umiestená časť riadiacej elektroniky a [[padák]]ový systém, umožňujúci bezpečné pristátie vypotrebovanýchspotrebovaných motorov na morskú hladinu. Ďalšia časť elektroniky je umiestnená v priestore okolo expanznej dýzy, kde je tiež umiestnené turbočerpadlo [[Hydraulický pohon|hydrauliky]] na vychyľovanie dýzy motora. V hornom a spodnom prístrojovom úseku sú tiež umiestnené vždy štvorice malých raketových motorov na rýchle oddelenie SRB od externej palivovej nádrže ET.
 
Stupne SRB sú z boku pripojené k externej nádrži ET prostredníctvom troch rúrkových konštrukcií, jednej v prednej a dvoch v zadnej časti SRB.
 
Po dokončení práce SRM vo výške {{km|45|m}} sa výbušnými skrutkami oddelia spoje s nádržou ET a zapália sa dve štvorice pomocných raketových motorov, ktoré SRB vzdialia do bezpečnej vzdialenosti od raketoplánu. SRB [[zotrvačnosť]]ou vystúpajúvystúpia do výšky okolo {{km|66|m}}. Potom sa [[voľný pád|voľným pádom]] vracajú na zem. Vo výške {{km|4.8|m}} sa na povel barorelébaro-relé<!-- ??? --> odhodí predný aerodynamický kryt a vypustí sa výtažnývýťahovací a napokon aj stabilizačný padák s priemerom {{m|16.6|m}}. Vo výške {{km|1.8|m}} sa odhodí stabilizačný padák a otvoria sa tri hlavné padáky, každý s priemerom {{m|41.5|m}}. Tie zaistia pristátie SRB rýchlosťou {{m|25|m}}/s, približne {{km|260|m}} od miesta štartu. [[Vzduch]] vo vnútri spaľovacej komory zaistí, že po dopade na vodnú hladinu sa nepotopia. Potom sú odvlečené záchrannými loďami do [[Port Canaveral]] a odovzdané na demontáž a opätovné naplnenie tuhými pohonnými látkami. Predpokladá sa ich desaťnásobné opakované použitie.
 
SRB sa prevážajú [[železnica|železnične]] do firmy Thiokol do Utahu kvôli rozmerom demontované, a po naplnení a prevezení späť na [[Florida|Floridu]] sú znova zmontované. Práve zlyhanie tesnenia medzi jednotlivými segmentami bolabolo príčinapríčinou [[havária raketoplánu Challenger|havárie raketoplánu Challenger]].
 
=== Externá palivová nádrž ET ===
 
{{Hlavný článok|Space Shuttle External Tank}}
[[Súbor:Shuttle external fuel tank jettisoned.jpg|250px|thumb|Externá palivová nádrž raketoplánu Atlantis pri misii STS-110.]]
Řádek 37 ⟶ 41:
Externú palivovú nádrž ET vyvinula firma Martin Marietta (teraz [[Lockheed Martin]]) a vyrábali sa v továrni [[Michoud Assembly Facility]] blízko [[New Orleans]], LA (USA).
 
Nádrž ET je jedinou časťou raketoplánu, ktorá sa nedá opakovane použiť. Je [[valec|valcovitého]] tvaru so spodným [[sféra|sférickým]] dnom a zašpičatenýmzašpicateným vajcovitým vrcholom. Jej celková dĺžka je {{m|47.0|m}} a priemer {{m|8.4|m}}. V skutočnosti sa skládáskladá z dvoch oddelených nádrží. Spodná s objemom {{m3|1515}} nesie zásoby kvapalného [[vodík]]a ({{kg|102600}}), predná s objemom {{m3|554}} zásoby kvapalného [[kyslík]]a ({{kg|616500}}) pre motory SSME.
 
Bola vyrábaná v troch základných modifikáciách. Prvá z nich, použitá pri prvých siedmich štartoch raketoplánu, mala prázdnu hmotnosť približne 35&nbsp;[[tona|ton]]. Odľahčená verzia tejto nádrže je označovaná LWT (LightweightLight-Weight Tank) s hmotnosťou približne 31&nbsp;ton. Medzitým od roku [[1998]] bola pre lety k [[Medzinárodná kozmická stanica|Medzinárodnej kozmickej stanici (ISS)]] používaná ešte viac odľahčená ET, označovaná skratkou SLWT (Super LightweightLight-Weight Tank) s prázdnou hmotnosťou približne 30&nbsp;ton.
 
Kyslíková nádrž je počas letu tlakovaná na prevádzkový tlak 240 až 250&nbsp;kPa. K turbočerpadlám motorov SSME v družicovom stupni je kyslík dopravovaný rýchlosťou {{kg|1264}}/s (tj. {{m3|1.1}}/s) prívodným potrubím s vnútornou svetlosťou {{mm|380|m}}. V potrubí sú umiestnené štyri senzory predčasného spotrebovania kyslíka pred dosiahnutím predpísanej rýchlosti.
Vodíková nádrž je počas letu tlakovaná na prevádzkový tlak 22 až 230&nbsp;kPa. K turbočerpadlám motorov SSME je vodík dopravovaný rýchlosťou {{kg|211}}/s (tj. {{m3|3.0}}/s) prívodným potrubím s vnútornouso svetlosťou {{mm|430|m}}. V spodnej časti vnútra nádrže sú umiestnené priečky, zabraňujúce pohybu kvapalného vodíka počas letu („špliechanie”), aby sa nenarušovala stabilita zostavy raketoplánu. Na týchto priečkach sú tiež umiestnené štyri senzory predčasného spotrebovania vodíka.
 
Kyslíková a vodíková nádrž sú spojené valcovou prechodovou časťou z hliníkových zliatin s oceľovými resp. titanovýmititánovými výstuhami. Na hornom konci vodíkovej nádrže je z vonkajšej strany pripojená rúrková konštrukcia, ktorou sú nádrže pripútané k spodku družicového stupňa. Ďalšie dve konštrukcie prepájajúce ET s družicovým stupňom sú umiestnené pri spodnom okraji vodíkovej nádrže. V tomto priestore sú tiež ukončené prívodné potrubia kyslíka a vodíka a napojené na palivové rozvody v motorovom priestore družicového stupňa.
 
Povrch nádrže ET je pokrytý tepelnou izoláciou hrdzavo hnedej farby z penového polyuretánu plneného rozdrveným [[korok|korkom]], ktorá znižuje odparovanie pohonných látok pred štartom, čiastočne zabraňuje tvorbe námrazy na povrchu nádrže a chráni obsah nádrže pred aerodynamickým ohrevom počas vzletu atmosférou. Niektoré časti povrchu sú chránené proti aerodynamickému ohrevu ablačným materiálom. Pri prvých dvoch štartoch ([[STS-1]] a [[STS-2]]) bol povrch izolácie chránený vrstvou bieleho náteru; nepoužitím náteru pri ďalších letoch raketoplánov bolo ušetrených zhruba {{kg|500}} "mŕtvej" (neužitočnej) hmotnosti.
 
Odpadnutie väčšieho kusu tejto penovej izolácie a jeho náraz do nábežnejnábehovej hrany krídla raketoplánu [[Columbia (raketoplán)|Columbia]], ktorú poškodil, bol v závere misie [[STS-107]] príčinou jeho [[Havária raketoplánu Columbia|havárie]].
 
Približne 15&nbsp;s po dosiahnutí suborbitálnej dráhy a vypnutí motorov SSME sa prívodné potrubie rozpojí a výbušnými skrutkami sa oddelí prepojovacia konštrukcia medzi ET a družicovým stupňom. Družicový stupeň sa manévrom motormi RCS odpúta do bezpečnej vzdialenosti. Odhodená nádrž ET pokračuje v lete po [[balistická dráha|balistickej]] suborbitálnej dráhe a zaniká v [[atmosféra Zeme|atmosfére]].
 
=== Družicový stupeň ===
 
{{Hlavný článok|Družicový stupeň raketoplánu}}
Okrídlený družicový stupeň (orbiter) vyvinul hlavný dodávateľ celého raketoplánu. Je to najzložitejšia a najdôležitejšia časť celého raketoplánu a zároveň jediná časť, ktorá sa dostane do vesmíru a potom pristane. Ide o jednoplošník s deltovitými krídlami dvojakej šípovitosti s celkovou dĺžkou {{m|37.24|m}}, výškou {{m|17.25|m}} a rozpätím {{m|23.79|m}}. Jeho prázdná hmotnosť je rôzna pri jednotlivých exemplároch (''Columbia'' bola najťažšia) a pohybuje sa okolo 90&nbsp;ton. Družicový stupeň má tri hlavné konštrukčné časti:
Řádek 59 ⟶ 64:
* zadná časť — motorový priestor s motormi SSME. (dĺžka 5,48 metra)
 
Priestor pre posádku (7 osôb, v núdzových prípadoch až 10 osôb) má objem {{m3|71.5}} a v jeho priestoroch je atmosféra normálneho vzduchu s tlakom 1 &nbsp;014&nbsp;[[Pascal|hPa]]. V jeho hornej časti sa nachádza letová paluba alebo pilotná paluba, vybavená 10 oknami, na ktorej sú sústredené prvky riadenia. Nachádza sa tu sedadlo veliteľa letu (vľavo) a pilota (vpravo). Za nimi sú demontovateľnéodmontovateľné kreslá pre ďalších členov posádky. Priamo za sedadlom veliteľa je v podlahe priechod na strednú, alebo obytnú palubu. Obytná paluba obsahuje bočný prielez pre nástup a výstup posádky a prielez do nákladového priestoru. Okrem toho je vybavená sanitárnym zariadením, záchodom, kuchynkou a miestami pre odpočinok. Za priečkou v prednej časti obytnej paluby je umiestnená väčšina riadiacej elektroniky vrátane piatich palubných [[počítač]]ov. Pod podlahou obytnej paluby sa nachádza spodná, alebo technická paluba. Je tu [[klimatizácia|klimatizačné]] zariadenie a [[systémy podpory života]]. Do tejto paluby nie je bežne prístup, posádka sa tam môže dostať iba po demontovaní podlahových panelov v obytnej palube.
 
[[Súbor:STS-112 Atlantis carrying S1 truss.jpg|thumb|left|250px|Raketoplán Atlantis prinášajúci časť zariadenia pre Medzinárodnú vesmírnu stanicu]]
Riadenie systémov raketoplánu zaisťuje päť hlavných palubných počítačov typu IBM AP-101S (pôvodne AP-101) s výkonom viac ako 1 milión operácií za sekundu a s [[Operačná pamäť|operačnou pamäťou]] 256K 32bitových slov. Počas kritických fáz letu ako je vzlet a pristátie, sú štyri počítače prepojené a navzájom sa kontrolujú. Piaty, vybavený jednoduchším programovým vybavením, slúži ako záloha.
 
Riadenie systémov raketoplánu zaisťuje päť hlavných palubných počítačov typu IBM AP-101S (pôvodne AP-101) s výkonom viac ako 1 milión operácií za sekundu a s [[Operačná pamäť|operačnou pamäťou]] 256K256Ki 32bitových32-bitových slov. Počas kritických fáz letu, ako je vzlet a pristátie, sú štyri počítače prepojené a navzájom sa kontrolujú. Piaty, vybavený jednoduchším programovým vybavením, slúži ako záloha.
Navigačný systém využíva najmä tri [[inerciálna plošina|inerciálne plošiny]] IMU (Inertial Measurement Units), ktoré zásobujú palubné počítače informáciami o aktuálnej orientácii družicového stupňa v priestore a o negravitačných [[zrýchlenie|zrýchleniach]] (napr. spôsobených prácou motorov). Na ich nastavovanie slúži automatické aj manuálne zameriavače hviezd. Negravitačné zrýchlenie meria aj ďalšia súprava štyroch lineárnych [[akcelerometer|akcelerometrov]]. V priebehu stretávacích manévrov na stanovenie vzdialenosti družicového stupňa od cieľa a relatívnej rýchlosti sa používa palubný [[rádiolokátor]]. Pre navigáciu v závere pristátia slúži prijímač systému TACAN. Skúšobne sa používal aj navigačný systém [[Global Positioning System|GPS]]. Vlastná pilotáž letu zaisťuje prostredníctvom hlavných počítačov [[autopilot]], ktorý môže tiež preberať príkazy pilotov z ručných ovládacích prvkov, umiestnených na letovej palube.
 
Navigačný systém využíva najmä tri [[inerciálna plošina|inerciálne plošiny]] IMU (Inertial Measurement Units), ktoré zásobujú palubné počítače informáciami o aktuálnej orientácii družicového stupňa v priestore a o negravitačných [[zrýchlenie|zrýchleniach]] (napr. spôsobených prácou motorov). Na ich nastavovanie slúžislúžia automatické aj manuálne zameriavače hviezd. Negravitačné zrýchlenie meria aj ďalšia súprava štyroch lineárnych [[akcelerometer|akcelerometrov]]. V priebehu stretávacích manévrov na stanovenie vzdialenosti družicového stupňa od cieľa a relatívnej rýchlosti sa používa palubný [[rádiolokátor]]. Pre navigáciu v závere pristátia slúži prijímač systému TACAN. Skúšobne sa používal aj navigačný systém [[Global Positioning System|GPS]]. Vlastná pilotáž letu zaisťuje prostredníctvom hlavných počítačov [[autopilot]], ktorý môže tiež preberať príkazy pilotov z ručných ovládacích prvkov, umiestnených na letovej palube.
 
Komunikačný systém pracuje v [[rádiové pásmo|pásmach]] K<sub>u</sub> (15,25 až 17,25&nbsp;GHz) a S (1,7 až 2,4&nbsp;GHz). Väčšina spojení s [[stredisko riadenia vesmírnych letov|riadiacim strediskom]] je sprostredkovaná cez [[Tracking and Data Relay Satellite|družice systému TDRSS]] (Tracking and Data Relay Satellite System), umiestnených na [[geostacionárna dráha|geostacionárnej dráhe]]. V prvých približne 4 minútach letu môže systém pracujúci v pásme S komunikovať s pozemnou stanicou na kozmodróme priamo. Pre spojenie s Medzinárodnou kozmickou stanicou v jej blízkosti, alebo s členmi posádky, pracujúcimi v [[skafander|skafandroch]] vo voľnom priestore, sa používa systém pracujúci v pásme UKV (243 až 300&nbsp;MHz). Tento systém slúži aj ako záložný pre spojenie s pozemnými stanicami.
 
V trupe s rozmermi 18,3&nbsp;×&nbsp;5,2&nbsp;×&nbsp;{{m|4.0|m}} je umiestnený nákladový priestor, uzavierateľný dvojkrídlovými dverami, na ktorých vnútornej strane sú [[radiátor]]y klimatizačného systému. Tieto radiátory prostredníctvom [[glykol]]ovej slučky odvádzajú z vnútra družicového stupňa odpadové teplo. Aby mohli správne fungovať, musia byť dvere do nákladového priestoru vo vesmíre otvorené. V trupe sa okrem iného nachádza diaľkový manipulátor [[Remote Manipulator System|RMS]] (Remote Manipulator System), nazývaný aj manipulačné rameno, tri [[Palivový článok|palivové batérie]] s výkonom 3&nbsp;×&nbsp;7&nbsp;kW (v maxime 3&nbsp;×&nbsp;12&nbsp;kW) a, štyri nádrže s kyslíkom a štyri nádrže s vodíkom potrebnýmpotrebnými pre ich prevádzku. Nachádza sa tu tiež všetok užitočný náklad. Mohli to byť jedna alebo viac [[umelá družica|družíc]], [[kozmická sonda|sondy]], moduly pre [[vesmírna stanica|vesmírnu stanicu]] ([[Mir]], [[ISS]]), zásobovacie kontajnery, alebo vesmírne laboratórium. Starší typ vesmírneho laboratória je európsky [[Spacelab]], od letu [[STS-57]] až po let STS-107 sa používal novší [[Spacehab]]. Bývala tu tiež inštalovaná [[prechodová komora]] slúžiaca na [[výstup do otvoreného vesmíru|prechod do otvoreného priestoru]].
 
Zadná časť orbitera sa nazýva motorová sekcia. Táto časť nesie tiež smerové kormidlo (smerovku). V zadnej časti sú umiestnené tri turbočerpadlá APU (Auxiliary Power Units) hydraulického systému na ovládanie motorov SSME a aerodynamických riadiacich plôch.
 
Zadná časť orbitera sa nazýva motorová sekcia. Táto časť nesie tiež smerové kormidlo (smerovku). V zadnej časti sú umiestnené tri turbočerpadlá APU (Auxiliary Power Units) hydraulického systému na ovládanie motorov SSME a aerodynamických riadiacich plôch.
[[Súbor:Shuttle Main Engine Test Firing.jpg|right|250px|thumb|Skúšobný zážih motorov SSME (Space Shuttle Main Engine)]]
 
V motorovom priestore sa nachádzajú tri kyslíkovodíkovékyslíko-vodíkové motory SSME (Space Shuttle Main Engines) s nominálnym ťahom 3&nbsp;×&nbsp;2,1&nbsp;MN vo vákuu. Dodávku pohonných látok do spaľovacích komôr týchto motorov zaisťujú turbočerpadlá, pričom časť kvapalného vodíka je najskôr vedená stenami expanznej trysky, ktoré sú tak regeneratívne ochladzované. Všetky tri motory sú uložené výkyvne a ich vychyľovaním hydraulickými ovládačmi je riadený smer letu raketoplánu počas jeho vzletu na obežnú dráhu. Tieto motory sú používané len pri štarte. Po oddelení hlavnej nádrže ET už nie sú pripojené na nijaký prívod paliva a na obežnej dráhe nemajú nijakú funkciu.
 
Pod motorovým priestorom je umiestnený trupový [[elevón]]. Nad motorovým priestorom po stranách kýlovej plochy s kormidlami a aerodynamickou brzdou sú pripevnené dva moduly manévrovacích motorov OMS (Orbital Maneuvring System), každý s jedným motorom OMS s ťahom 26,7&nbsp;kN, 12 riadiacimi motormi RCS (Reaction Control System) s ťahom 3,87&nbsp;kN a dvoma vernierovými motormi s ťahom 111&nbsp;N. Ako pohonné látky pre OMS a RCS slúžia [[monometylhydrazín]] a [[oxid dusičitý]]. Ďalší modul RCS so 14 motormi s ťahom 3,87&nbsp;kN a dvoma motormi s ťahom 111&nbsp;N je zabudovaný vpredu, pred priestorom pre posádku.
Řádek 77 ⟶ 86:
Konštrukcia trupu raketoplánu je vyrobená najmä z ľahkých hliníkových zliatin. Pre najviac mechanicky namáhané časti je použitá oceľ a titánové zliatiny.
 
Povrch raketoplánu je pokrytý systémom [[tepelný štít|tepelnej ochrany]] TPS (Thermal Protection System), chrániacim trup raketoplánu pred aerodynamickým ohrevom počas zostupu do atmosféry Zeme. Najviac namáhané časti, tj. predok trupu a nábežnánábehová hrana krídla, sú chránené panelmi z [[uhlík]]ového [[laminát]]u, pokrytého [[glazúra|glazúrou]] zo zmesi [[oxid hlinitý|oxidu hlinitého]], [[oxid kremičitý|oxidu kremičitého]] a [[karbid kremíka|karbidu kremíkukremíka]] ako ochranuochranou proti [[oxidácia|oxidácii]]. Spodok trupu a krídla sú pokryté dlaždicami z vysoko porézneho oxidu kremičitého, ktoré sú vyrobené z kremennej vaty, s čiernou glazúrou, zaisťujúcou vysoké spätné vyžarovanie (emitivitu) tepelného žiarenia. Horná časť krídla, boky trupu a boky kýlovej plochy sú pokryté podobnými kremennými dlaždicami, avšak s bielou glazúrou, zaisťujúcou vysokú odrazivosť (reflektivitu) tepelného žiarenia. Celkový počet dlaždíc je viac ako 30&nbsp;tisíc. Ich hrúbka kolíše podľa prepokladanéhopredpokladaného tepelného zaťaženia jednotlivých miest trupu od 25 do {{mm|125|m}}. Dlaždice nie sú lepené priamo na hliníkový trup, ale na pružnú podložku z [[Nomex]]ovej [[plsť|plsti]] (vyrobenej z [[aramid]]u) a medzi jednotlivými dlaždicami je ponechaná dilatačná medzera, zaplnená pružnou upchávkou z keramickej tkaniny. Najmenej tepelne namáhaný vrch trupu (dvere nákladového priestoru) je pokrytý panelmi FRSI (Felt Reusable Surface Insulation) z Nomexovej plsti. Pred vyvezením raketoplánu na štartovaciu rampu bol celý povrch družicového stupňa [[Impregnácia|impregnovaný]] vodoodpudivým postrekom.
 
Pre pristátie je raketoplán vybavený vysúvacím [[podvozok|podvozkom]]. Pre skrátenie dojazdu po pristátí je v spodnej časti kýlovej plochy zabudovaný brzdiaci páskový padák.
 
==== Nákres orbitera ====
 
[[Súbor:plánik orbitera 2.JPG|right|550px]]
# stabilizačné motory — reaktívny kontrolný systém
Řádek 116 ⟶ 126:
 
== História projektu ==
 
{{hlavný článok|Program Space Shuttle}}
Program STS bol oficiálne zahájený [[5. január]]a [[1972]], keď prezident [[Richard M. Nixon]] oznámil, že NASA bola poverená vyvinúť mnohonásobne použiteľný dopravný prostriedok pre lety zo Zeme na obežnú dráhu a späť. Okrem raketoplánu bolo v pláne vyvinúť tiež nadväzujúci systém medziorbitálnych ťahačov a prípadne aj prostriedkov pre kyvadlovú dopravu k Mesiacu a späť. Tieto nadväzujúce projekty, tvoriace komplex prostriedkov označovaných STS však nikdy neboli realizované.
 
Na základe požiadaviek ministerstva obrany USA boli v projekte urobené značné kompromisy oproti pôvodným návrhom NASA, ktoré predpokladali plne mnohonásobne použiteľný systém. Projekt sa v úvodnej fáze niekoľkokrát menil a konečná realizácia sa dostávala do sklzu najmä pre rozpočtové problémy.
 
[[Súbor:Enterprise-Boeing 747.jpg|right|thumb|250px|Prototyp raketoplánu [[Enterprise (raketoplán)|Enterprise]] na chrbte lietadla Boeing 747]]
Okrem niekoľkých funkčných overovacích modelov bol konečne postavený prvý letuschopný exemplár (výr. č. OV-101), ktorý však nebol vybavený ani tepelnou ochranou, ani kyslíkovodíkovými hlavnými motormi SSME a bol určený iba na letové skúšky v zemskej atmosfére. Pôvodne mal byť pomenovaný ''Constitution'' (Ústava), ale na základe celonárodnej dopisovej kampane bol na nátlak fanúšikov televizneho seriálu ''[[Star Trek]]'' nakoniec pomenovaný ''[[Enterprise (raketoplán)|Enterprise]]''. Jeho slávnostné odovzdanie sa uskutočnila [[17. september|17. septembra]] [[1976]] a v priebehu roku [[1977]] vykonal päť skúšobných kĺzavých letov v atmosfére.
 
Okrem niekoľkých funkčných overovacích modelov bol konečne postavený prvý letuschopný exemplár schopný letu (výr. č. OV-101), ktorý však nebol vybavený ani tepelnou ochranou, ani kyslíkovodíkovýmikyslíko-vodíkovými hlavnými motormi SSME a bol určený iba na letové skúšky v zemskej atmosfére. Pôvodne mal byť pomenovaný ''Constitution'' (Ústava), ale na základe celonárodnej dopisovejlistovej kampane bol na nátlak fanúšikov televiznehotelevízneho seriálu ''[[Star Trek]]'' nakoniec pomenovaný ''[[Enterprise (raketoplán)|Enterprise]]''. Jeho slávnostné odovzdanie sa uskutočnila [[17. september|17. septembra]] [[1976]] a v priebehu roku [[1977]] vykonal päť skúšobných kĺzavých letov v atmosfére.
Prvým exemplárom, určeným na let do vesmíru bol raketoplán ''[[Columbia (raketoplán)|Columbia]]'' (OV-102). Ten bol odovzdaný NASA [[8. marec|8. marca]] [[1979]] a [[23. marec|23. marca]] toho istého roku bol letecky na chrbte lietadla Boeing 747-SCA prepravený na [[Kennedyho vesmírne stredisko]]. Prvý let do vesmíru ([[STS-1]]) absolvoval v dňoch [[12. apríl|12.]] až 14. apríl [[1981]] s dvojčlennou posádkou. Posledný let do vesmíru ([[STS-107]] absolvoval v dňoch [[16. január]]a až [[1. február]]a [[2003]] so sedemčlennou posádkou; let však skončil haváriou, pri ktorej zahynuli všetci členovia posádky.
 
Prvým exemplárom, určeným na let do vesmíru bol raketoplán ''[[Columbia (raketoplán)|Columbia]]'' (OV-102). Ten bol odovzdaný NASA [[8. marec|8. marca]] [[1979]] a [[23. marec|23. marca]] toho istého roku bol letecky (na chrbte lietadla Boeing 747-SCA) prepravený na [[Kennedyho vesmírne stredisko]]. Prvý let do vesmíru ([[STS-1]]) absolvoval v dňoch [[12. apríl|12.]] až [[14. apríl]]a [[1981]] s dvojčlennou posádkou. Posledný let do vesmíru ([[STS-107]] absolvoval v dňoch [[16. január]]a až [[1. február]]a [[2003]] so sedemčlennou posádkou; let však skončil haváriou, pri ktorej zahynuli všetci členovia posádky.
 
Ďalší exemplár ''[[Challenger (raketoplán)|Challenger]]'' (OV-099) bol prerobený z raketoplánu pôvodne určeného na lámacie skúšky a bol odovzdaný NASA [[30. jún]]a [[1982]]. Na svoj prvý let odštartoval [[4. apríl]]a [[1983]]. Zničený bol pri havárii počas štartu [[28. január]]a [[1986]], pri ktorej zahynula celá sedemčlenná posádka.
 
Tretím exemplárom bol ''[[Discovery (raketoplán)|Discovery]]'' odovzdaný NASA [[16. október|16. októbra]] [[1983]]. Rovnako ako štvrtý raketoplán ''[[Atlantis (raketoplán)|Atlantis]]'', dokončený [[6. apríl]]a [[1985]], slúžil až do ukončenia letov v roku 2011.
 
Piaty raketoplán pomenovaný ''[[Endeavour (raketoplán)|Endeavour]]'' bol postavený ako náhrada za zničený ''Challenger''. Do služby bol odovzdaný [[25. apríl]]a [[1991]].
Řádek 137 ⟶ 150:
=== Prehľad vyrobených exemplárov ===
 
{| class=wikitable
|- bgcolor="#efefef"
! Výr. č.
! Názov
! Poznámka
|-
||žiadne
Řádek 185 ⟶ 198:
 
=== Ekonomika prevádzky ===
 
Pôvodné predpoklady, že po ekonomickej stránke bude prevádzka raketoplánov výhodná, sa ukázala ako chybná. Už pred rokom [[1985]] sa náklady na vypustenie pohybovali od 71 po 74 &nbsp;miliónov dolárov. Bolo známe, že štarty boli dotované približne 16 &nbsp;miliónmi dolárov, aby raketoplány mohli konkurovať v tom čase novej nosnej rakete [[Ariane (nosná raketa)|Ariane]]. Po katastrofe raketoplánu [[Challenger (raketoplán)|Challenger]] sa náklady skokom vyšplhali až na 110 mil. USD a aj neskôr sa neúmerne zvyšovali.
 
Náklady v porovnaní s ďalšími nosičmi (údaje z roku [[1997]]):
 
{| class=wikitable
|- bgcolor="#efefef"
! Nosič
! Cena nosiča<br />(mil. USD)
! Nosná kapacita LEO/GEO<br />(t)
! Cena za jednotku užitočnej hmotnosti LEO/GEO<br />(USD/kg)
|-
||Delta-2
Řádek 218 ⟶ 232:
||[[Proton (nosná raketa)|Proton]]
||50 – 70
||20,8 / 5,4
||2 200 – 3 310 / 9 050 – 12 580
|-
Řádek 228 ⟶ 242:
 
== Priebeh typickej expedície ==
 
=== Pozemné prípravy ===
 
[[Súbor:STS-117 second rollout.jpg|left|250px|thumb|Presun raketoplánu [[Atlantis (raketoplán)|Atlantis]] [[STS-117]] na [[štartovací komplex 39|štartovaciu rampu]]]]
 
Družicový stupeň je po návrate z predchádzajúcej misie presunutý do jednej z troch montážnych hál OPF ([[Orbiter Processing Facility]]) na vyloženie nákladu a odstrojenie, v priebehu ktorého sa demontujú hlavné motory SSME a nahradia sa inými, ktoré medzitým prešli údržbou. Revíziou prechádzajú tiež moduly manévrovacích motorov OMS a RCS, ktoré sa niekedy tiež ako stavebný celok vymenia. Kontrolou prejde aj systém tepelnej ochrany TPS a je prípadne opravený a ošetrený. V OPF je do kabíny posádky a nákladového priestoru podľa potreby umiestnená časť užitočného nákladu.
 
V montážnej budove VAB ([[Vehicle Assembly Building]]) sa medzitým na pohyblivom vypúšťacom zariadení MLP ([[Mobile Launcher Platform]]) z jednotlivých segmentov zostavia obidva štartovacie stupne SRB a, potom sa k nim pripojí odhadzovacia nádrž ET. Po ukončení príprav družicového stupňa v OPF je tento prevezený do VAB, žeriavom zdvihnutý, otočený do vertikálnej polohy a pripojený k ET. Po dokončení základných previerok sa MLP so zostaveným kompletným raketoplánom prevezie pásovým transportérom na jednu z dvoch [[štartovací komplex 39|štartovacích rámp LC-39A alebo LC-39B]] (v súčasnosti už len na 39-A), kde sa MLP posadí a napojí na pozemné zariadenie (rozvody elektrickej energie, dátové komunikačné linky, rozvody dodávky stlačených plynov, prevádzkových kvapalín a pohonných látok). Na rampe prebehnú ďalšie skúšky zostavy, zavŕšené skúšobným odpočítavaním štartu.
 
Na rampe sa tiež naloží zostávajúce užitočné zaťaženie.
 
Vlastné odpočítavanie štartu začínázačína zvyčajne tri dni pred očakávaným štartom za stavu T −43&nbsp;hodín a obsahuje množstvo plánovaných prerušení, z ktorých posledné dve sú za stavu T −20&nbsp;minút a T −9&nbsp;minút. Približne 6 hodín pred štartom je do nádrže ET natankované palivo, dve hodiny pred štartom začína do stroja nastupovať posádka. Vlastný štart začína postupným zážihom hlavných motorov SSME začínajúc v čase T −6,6&nbsp;sekundy. V T −0 sa zapália motory SRB a ich ťah pretrháva nity, ktorými je do tej doby raketoplán pripútaný k MLP.
 
=== Vzlet ===
Řádek 246 ⟶ 263:
V čase T +120 až 130&nbsp;s dohoria motory SRM a štartovacie stupne SRB sa odhadzujú. Pokračujú v lete po [[balistická dráha|balistickej dráhe]] a neskôr na padákoch približne v T +410&nbsp;s dopadajú do [[Atlantický oceán|Atlantiku]].
 
Družicový stupeň poháňaný motormi SSME pokračuje v lete. Približne v T +450 až +460&nbsp;s, keď preťaženie dosiahne hodnotu 3&nbsp;[[Gravitačné zrýchlenie#Gravitačné zrýchlenie Zeme|g]], začnú palubné počítače znižovať ťah motorov SSME tak, aby sa preťaženie ďalej nezvyšovalo. V určitom okamihu letu sa raketoplán otočí do polohy, v ktorej je nádrž ET pod orbiterom. Tento manéver sa nazýva {{V jazyku|eng|roll to heads up}} a tým sa umožní komunikácia raketoplánu s riadiacim strediskom prostredníctvom spojovacej družice TDRS. Pri prvých letoch sa tento manéver neprevádzal. Pri letoch na [[Medzinárodná vesmírna stanica|Medzinárodnú vesmírnu stanicu]] sa niekedy zažihnú aj motory OME, aby uľahčili stúpanie. Tesne pred dosiahnutím plánovanej rýchlosti sa skokom zníži ťah motorov SSME na 64 %. K vypnutiu motorov ({{V jazyku|eng|main engine cut off}}) dochádza medzi T +500 až 510&nbsp;s. O 20&nbsp;sekúnd neskôr je odhodená nádrž ET, ktorá pokračuje po balistickej dráhe, zhorí v atmosfére a jej prípadné zvyšky približne v čase T +86,5&nbsp;min po štarte dopadajú do oceánu.
 
=== Núdzové prerušenie štartu ===
 
Ak dôjde k výpadku jedného alebo viacerých motorov SSME počas vzletu alebo inej závažnej poruche na systémoch raketoplánu, je nutné vzlet raketoplánu núdzovo ukončiť. Časy, uvedené v ďalších odstavcoch sú pre prípad výpadku jedného motora; v prípade výpadku viacerých motorov alebo iných porúch, sa podstatným spôsobom líšia. Časové intervaly sa prekrývajú, niekedy je možné využiť viaceré alternatívne spôsoby.
 
==== Manéver RTLS (Return to Launch Site) ====
Řádek 261 ⟶ 278:
 
==== Manéver ATO (Abort to Orbit) ====
 
[[Súbor:Challenger explosion.jpg|right|thumb|300px|katastrofa raketoplánu Challenger]]
 
Pri tomto manévri, ktorý môže byť uskutočnený po T +260&nbsp;s, je raketoplán navedený na bezpečnú obežnú dráhu okolo Zeme, avšak podstatne nižšej ako bola plánovaná a preto nie je možné splniť úlohy misie. Používa sa v prípade, že nehrozí bezprostredné nebezpečenstvo a raketoplán môže zotrvať na obežnej dráhe dlhšiu dobu a prípadne plniť náhradné úlohy.
 
==== Manéver AOA (Abort Once Around) ====
Řádek 286 ⟶ 305:
Družicový stupeň sa otočí proti smeru letu a zapojí motory OMS, ktoré znížia jeho rýchlosť o 85 až {{m|110|m}}/s. Zážih motorov OMS sa oficiálne považuje za začiatok pristávacieho manévra. Tým sa pôvodná dráha zmení na eliptickú s [[perigeum|perigeom]] pod hornou hranicou atmosféry. Po ukončení manévru sa raketoplán otočí do polohy pre vstup do atmosféry (predkom dopredu, pozdĺžnu os asi 30º nad [[horizont]]). V tejto polohe sa totiž opiera o zemskú atmosféru veľkou plochou, čo umožňuje aerodynamické brzdenie a zároveň tepelnému treniu vystavuje svoju spodnú, tepelne najlepšie chránenú stranu. Potom sa z dôvodu bezpečnosti z predných motorov raketoplánu FRCS vypúšťajú prebytočné pohonné hmoty. Do atmosféry družicový stupeň vstupuje v referenčnej výške {{km|121|m}} rýchlosťou asi {{km|7.6|m}}/s asi 30 až 35&nbsp;minút pred dosadnutím na pristávaciu dráhu a vo vzdialenosti viac ako {{km|8000|m}} od miesta pristátia.
 
Počas zostupu atmosférou družicový stupeň vďaka aerodynamickému odporu stráca rýchlosť, pričom jeho [[kinetická energia]] sa mení na tepelnú a okolitý vzduch sa v nárazovej vlne ohrieva na vysokú teplotu a ionizuje sa. Tepelná energia z nárazovej vlny sa v prvých fázach zostupu prenáša na povrch raketoplánu najmä žiarivým prenosom (radiačne), pričom povrch sa zahrieva na najexponovanejších miestach až na 1&nbsp;500&nbsp;°C. V neskorších fázach zostupu, keď sa raketoplán pohybuje v hustejších vrstvách atmosféry a prúdenie okolo neho prechádza z laminárneho na turbulentné, sa pridáva aj prenos tepla vedením a nábežné hrany môžu byť vystavené teplotám až 1&nbsp;800&nbsp;°C. Stabilitu lode v tejto fáze udržujú korekčné raketové motory, nakoľko je hustota atmosféry je ešte príliš nízka na to, aby mohli byť použité aerodynamické prvky. So vzrastajúcim odporom vzduchu rastá aj preťaženie na palube raketoplánu.
 
[[Súbor:NASA Space Shuttle Atlantis landing (STS-110) (19 April 2002).jpg|300px|thumb|Pristátie raketoplánu Atlantis po misii STS-110]]
Řádek 292 ⟶ 311:
Pre urýchlenie brzdenia raketoplán počas prvých 20&nbsp;minút po vstupe do atmosféry vykoná dve striedavo pravotočivé a ľavotočivé zatáčky. Po znížení rýchlosti na {{m|760|m}}/s vo výške okolo {{km|25|m}} a vzdialenosti približne {{km|100|m}} od miesta pristátia, začne raketoplán kontrolované aerodynamické brzdenie TAEM (Terminal Area Energy Management), aby do oblasti letiska priletel vo výške {{km|9.5|m}} rýchlosťou okolo {{m|240|m}}/s. Potom prejde do zatáčky HAC (Heading Alignment Circle) s polomerom 5 až {{km|6|m}}, ktorá ho navedie rýchlosťou 150±{{m|6|m}}/s na zostupnú dráhu v osi pristávacej dráhy vo výške {{km|3|m}}, {{km|12.8|m}} od prahu dráhy asi jednu minútu pred dosadnutím.
 
Kĺzavý zostup prebieha veľmi strmo, pod uhlom 17º až 19º k [[horizonála|horizonále]] (teda asi sedemkrát strmejšie,strmšie ako bežné dopravné lietadlo). Dvadsať sekúnd pred dosadnutím vo výške okolo {{m|500|m}} je uhol klesania znížený na 1,5º a posádka vysúva podvozok. Záverečné podrovnanie vo výške {{m|25|m}} zníži vertikálnu rýchlosť na menej ako {{m|2.7|m}}/s. Družicový stupeň dosadá asi {{m|65|m}} za prahom dráhy pristávacou rýchlosťou medzi 340 až {{km|360|m}}/h (podľa hmotnosti nákladu) najskôr kolesami hlavného podvozku (pod krídlom), potom sa vypúšťa brzdiaci padák, ktorý pri prvých letoch nebol používaný. V súčasnosti väčšinou pristáva na Floride na pristávacej dráhe SLF [[Shuttle Landing Facility]]). Ďalšou možnosťou je [[Edwardsova letecká základňa]] v [[Kalifornia|Kalifornii]], v krajnom prípade aj základňa [[White Sands]] v [[Nové Mexiko|Novom Mexiku]], kde však raketoplán pristával len raz. Približne 20 až 30&nbsp;s po prvom dotyku so zemou dosadnú aj pneumatiky predného podvozku a zhruba o minútu neskôr sa raketoplán zastaví. Po pristátí prebieha zabezpečenie raketoplánu. Pokiaľ stroj pristál v Kalifornii alebo v Novom Mexiku, na Floridu je premiestnený prostredníctvom špeciálneho lietadla [[Shuttle Carrier Aircraft]]. Potom sa vracia naspäť do hangáru OPF.
 
== Štatistika letov (k 5. júlu 2007) ==
 
{| class=wikitable
|- bgcolor="#efefef"
! Stroj
! Dní
! Obehov
! Vzdialenosť<br />(km)
! Vzletov
! Najdlhší<br />let<br />(dní)
! Osôb
! Výstupy<br />do vesmíru
! Spojení<br />so stanicami<br />Mir / ISS
! Počet<br />vypustených<br />družíc a sond
|-
|''Columbia''
Řádek 369 ⟶ 388:
|align="right"|'''717&nbsp;704&nbsp;957'''
|align="right"|'''117'''
|align="right"|'''66&nbsp;,53'''
|align="right"|'''813'''
|align="right"|'''101'''
Řádek 378 ⟶ 397:
== Pôvod názvu ==
 
Prvé slovo názvu, ''space'', je skrátením dvojslovného termínu ''outer space'', teda ''vesmír''; druhá časť, ''shuttle'', v pôvodnom význame slova znamená ''článok tkáčskeho stavu alebo šijacieho stroja'', teda súčiastku, vykonávajúcu nepretržitý pohyb tam a späť; v americkej angličtine je v prenesenom význame používaný na označenie dopravného prostriedku [[kyvadlová preprava|kyvadlovej prepravy]] (napr. [[vlak]], [[autobus]], [[loď]] a pod.). V spojení ''space shuttle'' teda znamená ''dopravný prostriedok pre kozmickú kyvadlovú prepravu''.
 
== Zdroje ==
 
* [[L+K]] 2,3/2005, Space Shuttle — ekonomická katastrofa technického zázraku
* [[Tomáš Přibyl]]: Den, kdy se nevrátila Columbia (JUNIOR, 2003)
 
== Iné projekty ==
 
{{projekt|commons=Space Shuttle}}
 
== Externé odkazy ==
 
* [http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/stsref-toc.html Referenčná príručka] (po anglicky)
* [http://spaceflightscience.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/stsref-toc.html Aktuálny stavNASA.gov: misií''Referenčná raketoplánupríručka''] (po anglicky)
* [http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/ NASA.gov: ''Aktuálny stav misií raketoplánu''] (po anglicky)
* [http://www.lib.cas.cz/www/space.40/PROJ/USA/STS.HTM Prehľad letov v encyklopédii SPACE-40] (po česky)
* [http://mekwww.kosmolib.cas.cz/pil_letywww/usaspace.40/stsPROJ/stsUSA/STS.htmHTM STSKnihovna vAkademie Malejvěd ČR: ''Prehľad letov v encyklopédii kozmonautikySPACE-40''] (po česky)
* [http://mek.kosmo.cz/pil_lety/usa/sts/sts.htm Malá encyklopedie kosmonautiky: ''STS''] (po česky)
 
[[Kategória:Program Space Shuttle]]