Головоломка - какие космические корабли имеют структурные элементы из настоящего дерева?

Вопрос не с подвохом, а настоящая загадка: какие космические корабли или космические корабли имеют структурные элементы из настоящего дерева?

Я думаю, что дерево было бы маловероятным выбором для элемента конструкции космического корабля. См. popsci.com/article/technology/…
@AnthonyX Я согласен, и все же есть это ! 1960-е были довольно творческим десятилетием для технологий. Хорошо, так было и в 50-х и 70-х годах.
Не совсем ответ, но... Поскольку многие полимеры и пластмассы производятся из нефти, это натяжка, но некоторые из них когда-то были деревом. А если на то пошло, керосин...
Однако в этом ответе @djr обсуждается использование настоящей древесины.
Не уверен, что в данном случае я бы рассматривал бальзовую древесину как конструктивный элемент — в качестве амортизатора удара она, похоже, была разработана так, чтобы разрушаться под реальной рабочей нагрузкой.
@AnthonyX, хотя использование короткое (миллисекунды), во время фазы контакта и торможения поглотитель представляет собой механическое устройство, прочно соприкасающееся с полезной нагрузкой и поверхностью. Он предназначен для медленного предсказуемого отказа, рассеивания энергии и контроля расстояния между полезной нагрузкой и поверхностью в зависимости от времени для плавного контролируемого замедления. Инженер-строитель будет использовать математику для проектирования конструкций и программное обеспечение для проектирования конструкций для проектирования и моделирования. Вы бы предпочли, чтобы эту работу выполнял инженер-двигатель или орбитальный механик? :)
@AnthonyX Обратите внимание на использование « разрушаемой посадочной конструкции » в спускаемом аппарате Скиапарелли.
В настоящее время разрушаемые посадочные конструкции обычно изготавливаются из алюминиевых сот, а не из пробкового дерева. Это также используется для защиты от столкновений в наземных транспортных средствах - в какой-то момент у меня была брошюра от производителя, который рассматривался для Schiaparelli, на котором в основном были изображения высокоскоростных поездов.
@djr Мне всегда было интересно, что они кладут внутрь этих вещей .
Это по теме как вопрос, на который можно ответить? Как бы интересно это ни было, это похоже на вопрос списка.
@corsiKa Вы имеете в виду, что любой ответ, который включает более одного элемента, внезапно делает вопрос не по теме? Рейнджеры 3, 4 и 5 действительно правильный и единственный ответ. Если вы посмотрите на другие ответы, они интересны, но не являются структурными элементами. Я думаю, что идея «вопроса со списком» — это что-то открытое или очень длинное, а не просто любой вопрос, ответ на который включает более одного объекта. Буквально миллиарды (я посчитал их все) вопросов о стеке, на которые даже один ответ содержит более одного способа что-то сделать.
Учитываются ли конструктивные элементы штатного оборудования космического корабля ? Потому что у ТП-82 ложа и рукоять деревянные.
@СФ. вы должны быстро удалить свой комментарий и спросить как головоломка!

Ответы (10)

Рейнджеры 3, 4 и 5 имели сейсмометр, заключенный в пробковое дерево, чтобы ограничить ударные нагрузки.

сфера из бальсового дерева схема Ranger Block II

Это Пасадена? Где-то в сверхсекретном Нью-Мексико? Фон смутно напоминает постой.
Это в Лаборатории реактивного движения, так что да, Пасадена. Сегодня эта улица выглядит почти так же. Мы до сих пор используем здания, построенные, когда JPL была армейским объектом.
Не просто дерево, а бальза! Потому что, как говорится в старой поговорке: «Бальза летит лучше».
есть ли в доме историк JPL? Был ли найден на планете Аракис знаменитый пакет программ, утилит и ядер данных SPICE, названный в честь «Меланжа»? Возможно, я косвенно назвал вас «научным фанатом научной фантастики», но я включил вспомогательный источник :-)

Многие марсианские посадочные модули использовали теплозащитные экраны из пробкового порошка в фенольной смоле, в том числе Viking и Schiaparelli. (ESA использует материал под названием Norcoat Liège, где «liège» по-французски означает «пробка».)

Ага, хороший! Но в этом случае мы больше не можем называть это деревом, я ищу применение, в котором естественные структурные свойства дерева используются механически.
Точно так же, как краснодеревщики пренебрежительно называют ДСП «замороженными опилками».
Я помню, как обсуждал это в 90-х годах с одним из пожилых людей, который работал в исследовательском учреждении с 50-х годов, и они рассказывали мне о приложении, где, я думаю, дуб использовался в качестве основы (а не внешний слой). !) теплозащитного экрана, потому что он имел низкую теплопроводность и при этом оставался достаточно структурно стабильным, высокой прочностью и жесткостью. Если бы он был сделан человеком, его бы называли усовершенствованным волокнистым композитом (пока он не намокнет!)

Я думаю, что ракета-носитель "Союз" использует деревянные детали в процессе зажигания двигателя (доказательная ссылка на русском языке: https://geektimes.ru/post/273782/ )

Хороший! Он используется для структуры — он удерживает что-то на месте. Я не могу сказать из гугл-переводчика - это только первый этап (при запуске) или они использовались на верхних этапах? Дерево в космосе?
Нет, он используется для процесса зажигания и не летает в космос
ОК, только зажигание первой ступени, где к нему легко получить доступ, а не зажигание верхней ступени двигателя, что имеет смысл. Спасибо!

Деревянный космический корабль?

Прежде чем космический шаттл полетел, нужно было провести много испытаний. Среди испытуемых были OV-101 (Enterprise), STA-099 (позже OV-099, Challenger) и Pathfinder (позже OV-098, обозначение STA неизвестно). Последний был частично построен из дерева.

ОВ-101 Предприятие

ОВ-101 Предприятие

«Энтерпрайз» был построен без двигателей и функционального теплозащитного экрана. Также отсутствовало множество других систем. Сначала он задумывался как изделие для летных испытаний, но после завершения испытаний планировалось повысить его до статуса полноценного орбитального аппарата, став вторым орбитальным аппаратом после OV-102 Columbia. Изменения конструкции при строительстве Колумбии заставили НАСА пересмотреть это. После катастрофы «Челленджера» вопрос о переоснащении «Энтерпрайза» снова был поднят, но в конечном итоге от него отказались.

STA-099 Челленджер

STA-099 Челленджер

Как и «Энтерпрайз», «Челленджер» изначально создавался для испытаний. Это был полноценный планер с макетом боевого модуля и частичной теплозащитой. Его тестировали 11 месяцев. После этого он был оснащен функциональным боевым модулем, детали были переработаны и запущены в орбитальные миссии как ОВ-099.

ОВ-098 Следопыт

ОВ-098 Следопыт

Space Shuttle Pathfinder (задним числом / почетно присвоенный номер OV-098) был еще одним испытательным образцом полноразмерного орбитального корабля, но построенным из стали и дерева. В основном он использовался для испытаний всех шаттловых наземных объектов: кранов, мостовых и другого тяжелого оборудования. Он выполнил 6 миссий, но ни одна из них не вышла в космос. Позже он был переоборудован в полностью оборудованную модель с использованием испытательного бака (MPTA-ET) и двух прототипов корпусов усовершенствованных твердотопливных ускорителей.

Восстановленный Следопыт

Ух ты! Спасибо, что собрали всю эту информацию вместе, включая исторические фотографии.
Деревянные тестовые изделия являются обычным явлением. Например, я видел деревянные макеты Бурана. Они используются для контрольной посадки и других испытаний, где прочность конструкции не важна.
@Hobbes Это верно, но большинство из них не получают обозначения, обычно используемого для космических кораблей. Pathfinder — это крайний случай, но я думаю, что подобные вещи заслуживают большего признания.
Я всегда чувствовал, что фанаты «Звездного пути», которые выступали за размещение имени «Энтерпрайз» на первом запущенном шаттле, напортачили. Они должны были провести кампанию за то, чтобы назвать «Энтерпрайз» первым кораблем, который действительно должен был отправить людей в космос. Согласно канону шоу, USS Enterprise был кораблем класса «Конституция», поэтому он не был лидером класса, поэтому более подходящим было то, что «Энтерпрайз» на самом деле не был первым шаттлом, построенным, спущенным на воду или даже с экипажем (статья о летных испытаниях).

В середине 1970-х у Китая была серия разведывательных спутников под названием Fanhui Shi Weixing (FSW) . Они были разработаны довольно рано. Они поддавались восстановлению и в основном использовались для картографирования и внутренней географии Китая. Их можно было восстановить, потому что сначала у них были пленочные камеры, как у первых американских спутников-шпионов. У них был теплозащитный экран из белого дуба. Очевидно, это сработало хорошо, так как миссий было довольно много (около 20?). Позже они попытались превратить их в пилотируемые космические корабли. На западе считали, что произошел сбой, в результате которого погиб астронавт, поэтому программа была прекращена. Я полагаю, что FSW (с улучшениями) снова использовались для разведки. Позже они подняли людей по программе Шэньчжоу.

Ух ты!!! Отличный ответ, спасибо за этот вклад! Это не конструкционный материал как таковой, но, тем не менее, это заметное использование дерева. Я сразу нашел несколько ссылок на это, но можете ли вы добавить ссылку на свой ответ только для будущих читателей? Спасибо!!
Вот один из ресурсов astronautix.com/f/fsw.html

У Apollo SLA были тонкие пробковые панели для изоляции LM.

Крыша LM выглядит как ДСП с перфорацией, как задняя часть старого телевизора, но у меня нет упоминаний, подтверждающих это :)

WISA Woodsat сделан из обычной фанеры; сушат в термокамере, а в остальном такие же, как в хозяйственном магазине:

WISA Woodsat представляет собой «CubeSat» размером 10x10x10 см — тип наноспутника, созданного из стандартных коробок, но с поверхностными панелями из фанеры. Единственными недеревянными внешними частями Woodsat являются угловые алюминиевые направляющие, используемые для его развертывания в космосе, а также металлическая палка для селфи. [...]

«Основным материалом для изготовления фанеры является береза, и мы используем в основном ту же фанеру, которую вы найдете в хозяйственном магазине или для изготовления мебели», — объясняет главный инженер Woodsat и соучредитель Arctic Astromatics Самули Найман.

«Основное отличие состоит в том, что обычная фанера слишком влажная для использования в космосе, поэтому мы помещаем нашу древесину в термовакуумную камеру, чтобы высушить ее. Затем мы также выполняем осаждение атомарного слоя, добавляя очень тонкий слой оксида алюминия, который обычно используется для герметизации электроники. Это должно свести к минимуму любое нежелательное выделение паров из дерева, известное как «дегазация» в космосе, а также защитить от эрозионного воздействия атомарного кислорода. Мы также будем тестировать другие лаки и лаки на некоторых участках дерева».

Из этого пресс-релиза


АЛД на фанере!
Надеюсь, вы не против, я добавил два их видео.

Обсуждалась пробковая древесина для теплоизоляции крионических баков LH2 ракеты «Сатурн». Но пробкового дерева не хватало, поэтому использовали пенополиуретан, армированный стекловолокном.

Я никогда бы не догадался! Я слышал, что еще в «старые времена» были шарикоподшипники, сделанные из «железного дерева» ( Lignum Vitae ), и мой (очень) старый экземпляр Справочника по машиностроению имеет много свойств дерева, а также металлов и сплавов.
@uhoh: Из самосмазывающегося Lignum Vitae были изготовлены не только подшипники, но и шестерни. Даже очень точные маятниковые часы знаменитого Джона Харрисона. А насчет "шарикоподшипников" вы уверены?
Я уверен, что слышал это , думал, что это было очень давно, поэтому источник больше не находится, чтобы «перепроверить». Я всегда думал, что это кажется странным, поскольку древесина определенно не изотропна. Это могли быть цилиндрические подшипники или что-то, что было плохой идеей и не сработало!
Ну действительно, цилиндрические подшипники в АПЛ ! Смотрите и здесь ! ок так это правда! После всех этих лет я, наконец, могу быть уверен, спасибо Google!

У FSW был дубовый теплозащитный экран. Я видел один из них на двухсотлетнем авиасалоне (Ричмонд, Сидней, 1988 г.). Этот корабль был спущен на воду 5 августа 1987 года и ранее был известен на западе как China 20, а затем по-разному назывался FSW 0-9 или FSW 0-10, в зависимости от того, на чью хронологию вы ссылаетесь. Cospar 1987 067A, NORAD 18306. Дуб обуглился, и некоторые из них отломились, когда обслуживающий персонал перемещал космический корабль. Они просто пропылесосили большую часть, чтобы уголь не испачкал ковер! Мне удалось сфотографировать как снаружи, так и внутри (оборудование было снято).

Что касается конструктивных элементов, то на авиасалоне в Фарнборо в 1972 году присутствовал дублирующий космический корабль Prospero (1971 093A). Солнечные панели были на петлях, чтобы обеспечить доступ к внутренней электронике и деревянной раме. Я спросил об этом инженера, утверждая, что это низкокачественный макет. Нет, заверил он меня, это была настоящая подпорка, и да, у Просперо действительно была деревянная рама! Я поверил ему, но даже сегодня у меня есть маленькое подозрение, что, может быть, меня выдернули за ногу!! Просперо был построен на Королевском авиастроительном заводе в Фарнборо, и этот инженер был одним из тех, кто его строил. Насколько я понимаю, эта запасная часть была передана в дар Музею науки в Лондоне. Может быть, кто-нибудь из посетителей/сотрудников музея мог бы спросить об этом кураторов?

Отличная находка, спасибо! Оказывается, здесь также упоминается FSW: почему ранние спутники (например, китайский Fanhui Shi Weixing) повторно вошли в атмосферу узким концом (носом) первым? Добро пожаловать в космос! :-)

Защитный кожух ракеты-носителя «Аполлон», который закрывал командный модуль во время запуска, защищал его от повреждений при запуске, обреченных на гибель шаттла « Колумбия », и который был выброшен вместе с спасательной башней вскоре после запуска, был сделан из пробки.

BBC 13 октября 2022 года утверждает: «Пробка ... и ее теплопоглощающие свойства защитили космические ракеты от программы «Спейс шаттл» до нового космического корабля НАСА Artemis, носовой обтекатель которого изготовлен из португальской пробки».