Сансарын жуулчлал хаяанд ирлээ (эхний хэсэг)

Америкийн баруун эрэг, Лос Анжелес хотоос автомашинаар цаг хагас туулах зайд, цөл дунд нэгэн жижиг хот бий. 4000 оршин суугчтай Мохабэ хотын ойролцоох хуучин нисэх буудалд ашиглалтаас гарсан онгоцнуудыг байрлуулсан байдаг учир саяхныг хүртэл нисэх онгоцны оршуулгын газар хэмээн нэрлэгддэг байжээ. Гэвч 2004 онд уг нисэх буудалд туршигдсан нэгэн шинэ бүтээл Мохабэ хотыг дэлхий даяар алдаршихад хүргэсэн юм. Тэр бол хувийн компаний бүтээсэн хамгийн анхны сансарын хөлөг Спейсшип-1 байв.

Түүнээс хойш АНУ-ын засгийн газар Мохабэ хотыг сансарын нисэх буудал хэмээн албан ёсоор зарлаж, тэнд сансарын технологийн хөгжүүлэлт хийж буй хувийн компаниуд төвлөрөх болов. Нисэх зурвасаас сансарын хөлгийн туршилтын загваруудыг өдөр тутам хөөргөж, хүн амын нягтаршил багатай уг хотын орчимд агаарын тээврийн хуваарьт нислэгүүдийн хооронд пуужингийн туршилтыг ч хийх боломжтой болов. Өөрөөр хэлбэл Мохабэ хот АНУ-ын сансарын "цахиуртын хөндий"-д тооцогдож байна.

Энэ бүхний эхлэлийг тавьсан хүн бол нисэх техникийн инженер Барт Рютан (Burt Rutan) юм. Түүний сонирхол хүүхэд байхаас эхлэн нисэх онгоцонд татагдах болж, 8 настайдаа нисэх загвар угсарч эхэлжээ. Түүнийг 10 настай байхад 1950-аад оны сүүлчээр байлдааны нисэх онгоцны хурдны дээд амжилтууд удаа дараалан эвдэгдсэн нь нисэх технологийн ертөнцөд шимтэн дурлахад хүргэв. Түүний бүтээсэн загварууд элдэв уралдаан тэмцээнд оролцож, эхний байруудыг эзлэх болжээ.

Рютан 22 настайдаа нисэхийн технологийн чиглэлээр мэргэжил эзэмшин, цэргийн нисэх хүчинд инженерээр ажиллаж болов. 1982 онд 39 настайдаа Мохабэ нисэх буудлын ойролцоо өөрийн компаний үндэс суурийг тавьж, шинэ төрлийн нисэх онгоцны технологи боловсруулахаар ажиллаж эхэлсэн байна. Тэрээр нийт 46 туршилтын загвар бүтээсний эцэст 1986 онд бүтээсэн түлшгүй онгоцны загвар түүнийг алдаршуулжээ. Уг загвар бага хурдтай салхины дэмжлэгтэйгээр, нэг ч удаа газардалгүйгээр 9 хоногийн турш ниссэн байна.

Өмнө нь бүтээгдэж байгаагүй шинэ технологи бий болгох нэгэн хүсэл нь биелсэн Рютан дараагийн шинэ зорилго өвөрлөх болсон нь сансарт чиглэж, 1992 оноос сансарын хөлгийн гар хийцийн загваруудыг бүтээж эхлэв. Гэвч нисэх техникийн салбарын бараг оройд нь гарсан түүнд сансарын технологийг тэгээс нь эхлэн суралцах шаардлагатай болжээ. Хуулбарлан дууриалгаж, санаа авах хөлгийн загвар Шатллыг эс тооцвол бараг байгаагүй тэр үед сансарт нисч эргэн ирэх сансарын хөлгийн дизайныг боловсруулж эхэлсэн байна.

НАСА-гийн Шатлл хөлгийн хүрэх өндөр дунджаар 400 км байдаг. Хөлгийг ийм хэмжээний өндөрт хөөргөхийн тулд дууны хурднаас 20 дахин их аймшигтай өндөр хурд шаардлагатай. Иймд Рютан ойролцоогоор 100 км өндөр буюу дууны хурднаас 3 дахин өндөр хурдыг сонгон, дөнгөж 20 ажилчинтай түүний компани хангалттай төсөв хөрөнгөгүй нөхцөлд сансарын хөлгийн бодит загварыг 2001 оноос бүтээж эхэлжээ. Тэд шаардлагатай сэлбэг хэрэгслийг хаягдсан онгоцноос аваx зэргээр боломжит бүх аргыг хэрэглэж байсан ч хөлгийн зүрх болох тийрэлтэт хөдөлгүүр зохион бүтээгчийн санааг илүүтэй зовоож байв.

Аполло төслийн үеэс шингэн түлш бүхий тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд сансарын технологид ашиглагдан, шингэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийн дэлбэрэлтийн үр дүнд үүсэх тийрэлтийн хүчээр хөлгийг хангалттай өндөрт хүргэх хурдыг үүсгэж байсан боловч хөдөлгүүрийн бүтэц нарийн төвөгтэй, өртөг хэт өндөр байв. Иймд хөдөлгүүрийн өртөгийг багасгахын тулд шинэ төрлийн хөдөлгүүрийн технологи бүтээх шаардлага урган гарсанаар хайбрид буюу хосолмол хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ.

Шинэ хөдөлгүүр шингэн түлшийг хатуу түлш агуулах хоолойд илгээх энгийн бүтэцтэй байв. Хатуу түлш бүрэн шатахгүй байх магадлалтай боловч хамгийн гол нь хөдөлгүүрийн өртөгийг хангалттай хэмжээнд хүртэл бууруулж чаджээ. Сансарын хөлөг бүтээхэд тулгамдсан дараагийн асуудал нь хөлгийн жинг буруулах явдал юм. Рютан нисэх онгоц бүтээж байсан туршлагадаа тулгуулан нүүрстөрөгч болон хуванцар материалаас бүрдэх хөнгөн боловч бат бөх их биеийг бүтээв. Сансарын хөлгийн санаа төрсөн тэр үед анхлан шийдсэн өөр нэг асуудал нь хөлгийг агаараас хөөргөх явдал байв.

Сансарын хөлөг болон хиймэл дагуулуудыг хөөргөхөд ихэвчлэн пуужингийн технологи ашиглаж газраас хөөргөдөг. Энэ технологи харьцангуй жин ихтэй ачааг сансарт хүргэх боломжтой боловч дэлхийн татах хүчийг давахын тулд их хэмжээний энерги шаардагддагаас өртөгийн хувьд хэт өндөр байдаг. Тэгвэл Рютан сансарын хөлгийг тээвэрлэгч онгоцны тусламжтайгаар агаараас хөөргөхөөр шийджээ. Сансарын хөлгийг тээвэрлэгч онгоцонд бэхлэн 1 цагийн нислэгийн дараа 15 км өндөрт гарна. Энэ үед сансарын хөлгийн тийрэлтэт хайбрид хөдөлгүүрийг ажиллуулан бараг эгц босоо чиглэлээр хөөргөж, 80 секундын дотор 100 км өндөрт хүргэнэ.

15 км өндөрт агаарын эсэргүүцэл дэлхийн гадарга орчимоос 9 дахин бага учир сансарын хөлөг хөөрөхөд илүү хялбар байх болно. Хөлөг бүтээх ажил эхэлснээс хойш 9 сарын дараа тээвэрлэгч онгоц Вайт найт бэлэн болов. Ийм төрлийн далавчит онгоц бол Рютаны хувьд хамгийн сайн хийж чаддаг ажил нь юм. 2002 оны 8 сард туршилтын нислэг хийгдэж хувийн компаний бүтээсэн анхны сансарын хөлгийн төслийн эхний шат амжилттай хэрэгжив.

Сансарын хөлгийн нислэгийн хамгийн чухал үе нь дэлхийн агаар мандалд орж ирэх үе билээ. Энэ үед агаарын эсэргүүцлийг даван туулж, хөлгийг хэрхэн эсэн мэнд буулгах нь зохион бүтээгчдийн хувьд хамгийн том бэрхшээл байдаг. Мөн Шатлл хөлгөөс өөр дэлхийд эргэн ирж, газардах чадвартай сансарын хөлгийн жишээ байдаггүй. Уг хөлөг дулаан тусгаарлагчаас авахуулаад хөлгийн түвшинг тогтвортой барих компьютерийн системээр хүртэл тоноглогдсон боловч 2003 онд Колумбиа хөлөг далавчинд нь үүссэн жижиг хэмжээний нүхнээс үүдэн сүйрсэн гашуун түүхтэй билээ.

Рютаны хувьд ч бас ийм тохиолдлын гэрч болж байжээ. 1967 онд түүнийг цэргийн нисэх хүчинд ажиллаж байх үед туршилтын нислэг хийж байсан X-15 сөнөөгч онгоц агаар мандалд тогтворжилтоо хангаж чадаагүйгээс осолдож, түүний дотны нөхдийн нэг амиа алдаж байв. Иймд тэрээр хөлөг агаар мандалд орж ирэх үед тэнцвэрээ өөрөө олж, газардах чадвартай загварыг эрэлхийлжээ. 6 жилийн турш төрөл бүрийн загваруудыг туршиж үзсэний эцэст сансарын хөлгийн далавчийг босоо чиглэлд эргүүлэх боломжтой загвар дээр тогтов.

Уг загварыг бүтээх санааг тэрээр агаарын теннисний бөмбөгнөөс олж харжээ. Бөмбөгийг ямар ч өнцөгөөр цохиход хэсэг хугацааны дараа тэнцэрээ олж, эргэлдэлгүйгээр цохилтын зүгт зөв чиглэж чаддаг. Үүний нууц нь бөмбөгний далавчны хэсэг юм. Хэрэв сансарын хөлгийн далавчийг босоо чиглэлд байрлуулбал агаар мандалд уруудах үед хөлгийн хөндлөн буюу хавтгай чиглэлийн хөдөлгөөнийг хязгаарлаж, тогтвортойгоор хөвөх мэт доошлох (feathering) боломжтой.

Шатлл хөлөг өндөр хурдтайгаар агаар мандалд орж ирдэг учир агаарын эсэргүүцэл асар их саад учруулдаг. Тэгвэл түүнээс 7 дахин бага хурдтай шинэ загварын далавчыг нугалж, эргүүлбэл хөлгийн хурдыг сааруулж, агаарын эсэргүүцлээс үүдэх их хэмжээний халалтаас зайлсхийх боломжтой болжээ. Уламжлалт сансарын хөлөг агаар мандалд орох үед хөлгийн гадаргын халалт 1650 хэмд хүрдэг бол шинэ загвар халалтыг 260 хэмд хүртэл бууруулав. Гэвч энэ арга нь нисэх төхөөрөмжийн хувьд бараг байж боломгүй арга байв. Онгоцны хамгийн чухал хэсэг болох далавчийг хөдөлгөөнд оруулах нь эрсдэлтэйд тооцогдож байжээ. Харин хөлөг 17 км өндөрт орж ирэх үед далавчийг ердийн байрлалд шилжүүлэн планер хэлбэрийн нислэгийн горимд шилжинэ.

2003 оны 12 сард далавчыг нугалж эргүүлэх боломжтой сансарын хөлгийн Спэйсшип-1 загварын туршилт эхлэв. 15 км өндөрт сансарын хөлөг тээвэрлэгч онгоцноос салж, хайбрид хөдөлгүүр ажиллагаанд залгагджээ. Хөлгийн хурд дууны хурдны 120 %-д хүрэх үед хөдөлгүүрийг зогсоож, 20 км өндөрөөс сансарын хөлгийг агаар мандалд унагаж доошлуулж эхлэв. Туршилтаар хөлөг хангалттай тогтворжилтыг үзүүлж, сансарын хөлгийг агаараас хөөргөх, агаар мандалд орох үед хөвөх мэт доошлуулах Рютарын хос санаа бодит байдал болов.

үргэлжилнэ ...

Сансар судлал