Des del començament de l’exploració espacial, els desenvolupadors han hagut de resoldre el problema de retornar els astronautes de l’espai a la Terra, les dades científiques, fotogràfiques, meteorològiques i altres. A aquests efectes, es van desenvolupar vehicles especials de descens. Cada dispositiu tenia la seva mida i forma, cadascun tenia els seus propis processos. servei després de l’aterratge, així com altres característiques específiques segons les tasques realitzades.
A més, per lliurar els vehicles de baixada a la seva destinació, es fa necessari cercar i evacuar el vehicle que ja es troba a la Terra, ja que fins i tot en l'etapa actual de desenvolupament tecnològic, és possible calcular el lloc d'aterratge només amb un error determinat. L'error provoca una sèrie de factors poc previsibles, com ara la velocitat del vent a diferents altituds durant la baixada o la precisió de l'engegada dels motors i el seu impuls de frenada. Per als vehicles tripulats del tipus TMA i Soyuz-TM, l’extensió al llarg de la ruta de descens pot arribar als 400 km i la desviació lateral, fins als 60 km. Per exemple, Soyuz TMA-3 va sobrevolar el punt d’aterratge calculat només 7 quilòmetres al llarg de la pista i Soyuz TMA-1 no va arribar al punt calculat de 440 km al llarg de la pista amb una desviació lateral dreta de 27 km. Per als vehicles de baixada no tripulats, a causa del seu baix pes i dimensions, la desviació pot ser encara més gran. A més, el dispositiu pot aterrar en terrenys difícils, en un pantà, estepa i fins i tot esquitxar-se. En aquest sentit, per a la cerca i l'evacuació, s'atreuen mitjans aeris, terrestres i marítims que realitzen tasques de cerca com a part d'un complex de cerca o de forma autònoma.
Els helicòpters Mi-8, els avions An-12 o An-24 equipats amb l'equipament adequat s'utilitzen com a mitjans de cerca d'aviació. Per a la cerca terrestre de vehicles de baixada, s’utilitzen vehicles de cerca i recuperació especialment dissenyats per a aquest propòsit: vehicles de camp, així com vehicles de rastre i motos de neu.
Preparació per a l’evacuació del vehicle de baixada. Al fons: FEM-1
En aquest article es consideraran les varietats d’equips de recerca i rescat terrestres: vehicles de cerca i evacuació.
Els vehicles de cerca i recuperació estan dissenyats per buscar i evacuar els vehicles de baixada i les seves tripulacions. Les màquines poden realitzar tasques assignades de forma autònoma o interactuant amb avions de cerca (helicòpters). La recerca es pot dur a terme a les zones estepàries, boscoses, desèrtiques, pantanoses, a les aigües dels cossos d'aigua de l'interior o sobre neu verge en diferents condicions meteorològiques i en diferents moments del dia.
Tots els vehicles de cerca i recuperació, pel seu pes i dimensions, estan dissenyats per al transport mitjançant diversos modes de transport disponibles, des de l’aire fins al ferrocarril. Per al lliurament aeri, l'helicòpter Mi-6 i l'avió An-12 més utilitzats. Cal tenir en compte que cada vehicle de cerca i recuperació té el seu propi àmbit d’aplicació i està dissenyat per als seus propis propòsits.
El complex de vehicles de recerca i evacuació (KPEM) està dissenyat per cercar vehicles de baixada de naus espacials en zones d’estepa, pantans, boscos i deserts d’accés difícil sobre neu verge, a les aigües dels cossos d’aigua continentals, així com l’evacuació d’astronautes, vehicles de descens i càpsules. El complex inclou:
- cerca i evacuació de vehicles de passatgers FEM-1;
- camió de recerca i evacuació FEM-2;
- Recerca i evacuació de vehicles de passatgers (vehicles de neu i pantans) FEM-3.
Les màquines FEM-1 i FEM-2, que es van crear a la planta de ZiL, són vehicles de camp flotant amb una disposició de rodes de 6x6. Els casc d’aquests vehicles de cerca i recuperació estan fabricats en resina de polièster reforçada amb fibra de vidre. Per a la fabricació del marc s’utilitza l’aliatge d’alumini AMG-61. Els vehicles de cerca i recuperació poden surar sobre obstacles aquàtics, moure’s per terra solta (immersió de rodes de fins a 50 cm), a la neu (immersió de rodes de fins a 1 metre), a pantà (immersió de rodes de fins a 70 cm). El rang de creuer en aquestes condicions és de fins a 200 quilòmetres a una velocitat de 7 km / h (quan es passa per un pantà) a 40 km / h (quan es circula per terreny sòlid).
Les principals àrees d’aplicació del FEM-1 (2), tenint en compte aquestes característiques, són terrenys escarpats d’estepa amb un nombre reduït d’arbres i un gran nombre d’obstacles aquàtics diversos. En aquest cas, la zona principal de base es pot localitzar a una distància de 300 quilòmetres del lloc de cerca.
FEM-3 es va fabricar en xassís de cargol especial a partir de dos cargols de gir múltiple disposats longitudinalment. Gràcies a això, la velocitat del cotxe pot arribar als 15 km / h en pantans i neu fluixa a una distància de fins a 20 quilòmetres. Tot i això, aquest cotxe no pot circular ni per terra ni per carretera. En aquest sentit, l’àrea principal d’aplicació de la FEM-3 són els aiguamolls amb barreres d’aigua poc profundes i una capa de neu d’1 metre. FEM-3 es lliura al lloc de cerca mitjançant FEM-2 equipat amb una biga de grua. La capacitat d’elevació de la grua és de 3,4 tones i s’utilitza per aixecar el FEM-3 o el vehicle de baixada, que es troba en un llit especial.
Per dur a terme operacions de cerca s’utilitzen tot tipus de vehicles de cerca i recuperació. Tanmateix, FEM-3 només s’utilitza en casos en què és impossible fer cerques amb màquines FEM-1 i FEM-2 a les àrees de cerca. L'evacuació de la tripulació es realitza, com a norma general, a FEM-1, ja que disposa d'una cabina de passatgers especial per a cosmonautes, i FEM-2 evacua el vehicle de baixada.
Per augmentar l'eficiència de les operacions de cerca, les màquines estan equipades amb diversos sistemes: el sistema de navegació "Kvadrat", una brúixola de ràdio automàtica ARK-UD, cercadors de direcció de ràdio "Pelikan", NKPU-1 i KAR-1, a més de ràdio estacions R-855UM, "Coral", "Zhuravl" i equips d'il·luminació: un reflector de mà RSP-45 i una balisa de senyal de llum OSS-61.
Els equips de radiocomunicació s’utilitzen per a la comunicació bidireccional en modes de telèfon i telègraf dins del complex de cerca i per a la comunicació amb el centre de control. Aquest tipus d'equips inclou estacions de ràdio "Balkan-5", "Zhuravl-10", "Zhuravl-K", "Coral", R-802V, R-860, R-809M2, R-855UM, a més d'un transceptor complex R-836 + RPS. L'equip funciona a les bandes MW, KB i VHF a una potència de 0, 12 - 500 W. Això us permet tenir una comunicació fiable i permanent amb centres de control i avions a una distància de fins a 100 quilòmetres en el rang VHF i fins a 600 quilòmetres en el rang HF.
El curt abast de comunicacions que operen a la gamma VHF amb la tripulació dels vehicles de baixada després de l'aterratge es deu a la poca potència de les estacions de ràdio individuals.
Especial per a la cerca de direcció d’emissores de ràdio i balises de ràdio instal·lades en vehicles de baixada. equip, que inclou brúixoles de ràdio automàtiques ARK-UD i ARK-U2, cercadors de direcció de ràdio KAR-1, "Orel" i "Pelican", així com cercadors de direcció portàtils NKPU-1. La recerca de direcció es realitza a freqüències d’1,5 a 150 MHz. L’abast de recerca de direcció HF és d’uns 25 quilòmetres i l’abast de VHF és de 2 quilòmetres.
L’equip de navegació és necessari perquè els vehicles de cerca i recuperació entrin a la zona especificada i determinin la ubicació del vehicle. L'equip inclou un sistema de navegació com NVNT, "Kvadrat" i una brúixola magnètica KI-13. Recentment, els motors de cerca utilitzen cada vegada més el sistema GPS.
FEM-3 és un vehicle de pantà i neu flotant amb hèlixs de cargol rotatiu, que té una caseta de timoneria amb un tendal extraïble, dissenyat per acollir la tripulació i els passatgers. Hi ha dos seients per a la tripulació FEM-3 i dos seients per a passatgers en una llitera extraïble. La flotabilitat FEM-3 està assegurada per un cos d'alumini de suport segellat i dos rotors de cargol
L’equip d’il·luminació instal·lat als vehicles de cerca i recuperació està dissenyat per cercar vehicles de baixada amb poca visibilitat i condicions meteorològiques adverses, així com per indicar la ubicació dels vehicles. L’equip d’il·luminació inclou un reflector portàtil RSP-45 amb un abast de detecció de vehicles de descens de fins a 300 metres i un far de senyal OSS-61 que emet senyals vermells amb una freqüència d’1 Hz. El rang de detecció visual de la balisa en condicions meteorològiques senzilles pot ser de 25 quilòmetres.
A més, els vehicles de cerca i recuperació estan equipats amb balises d’enginyeria per ràdio RM-5, la potència de les quals és de 80 W i el rang de freqüència de funcionament és de 100 a 150 Hz. Aquest equipament serveix per facilitar la recerca de direcció dels vehicles que utilitzen la brúixola ARK-UD per part de les forces de cerca d'aviació. Amb una altitud de vol de 6 mil metres, el rang de recerca de direcció és de 100 quilòmetres.
El complex de recerca terrestre, que inclou FEM-1, FEM-2 i FEM-3, permet realitzar operacions de cerca i evacuació en diverses condicions meteorològiques i zones geogràfiques i, amb l’ajut d’equips especials, comunicar-se amb la tripulació del vehicle de baixada, punts de control, garantir el complex de cerca d’interacció i coordinació. L’equipament permet arribar a la zona de recerca en el menor temps possible i trobar la tripulació i el vehicle de baixada.
El 2004, la Rocket and Space Corporation Energia va anunciar el desenvolupament d’una nova sonda tripulada reutilitzable Clipper, que suposadament substituiria el Soyuz el 2010.
El Clipper és una sonda espacial reutilitzable que pot lliurar fins a 700 quilograms de càrrega i fins a set membres de la tripulació en òrbita. A més, un vol de nau espacial autònoma pot trigar fins a 10 dies. En cas d’emergència a l’ISS, Clipper evacuarà la tripulació a la Terra.
La massa de llançament d’una nau espacial de 10 metres de longitud serà d’unes 14,5 tones. Se suposa que el vehicle de llançament rus Onega, que és un vehicle de llançament Soyuz profundament modernitzat, es llançarà a l'òrbita Clipper. La nova sonda es llançarà des de tots els cosmodroms russos equipats amb llocs de llançament Soyuz, és a dir, des de Plesetsk i Baikonur.
Les característiques tàctiques i tècniques dels vehicles de cerca i recuperació usats no permetran l’evacuació dels vehicles de baixada, ja que canviaran les seves característiques de pes i mida. Per tant, a l’hora de dissenyar i crear un nou vehicle de baixada, cal resoldre els problemes relacionats amb la provisió de forces de recerca i rescat amb nous mitjans inclosos al complex de recerca i rescat.
Quan es desenvolupa tecnologia espacial avançada, cal tenir en compte tota la gamma de problemes que sorgeixen en relació amb la seva implementació i manteniment, ja que el FEM-2 no està adaptat al pes i les dimensions del Clipper. El Mi-8 no és capaç de transportar aquest vehicle de baixada a la bodega de càrrega ni en una fona externa. En conseqüència, el futur complex ha de ser transportable per helicòpters i avions, que estan en servei amb el PSK (Mi-6 i An-12BP). A més, hauria d’estar equipat amb moderns equips de navegació estàndard (ARC i 10R-26). El rendiment de la conducció del complex no ha de ser inferior a l’actual. El nombre de seients de passatgers a la carrosseria s’ha d’incrementar fins a 8-10 persones i la reserva d’alimentació ha de ser d’almenys 1000 km. Els astronautes s’han de transportar a l’helicòpter en una posició propensa; les màquines han d’estar equipades amb torns d’autoreparació.
En relació amb el desenvolupament de nous vehicles de baixada, cal esperar una nova etapa en el desenvolupament de vehicles de cerca i recuperació. L'avanç d'una branca de coets i tecnologia espacial és la raó de la necessitat d'elevar al seu nivell tot el complex de suport terrestre, incloses la cerca i el rescat.
