Pojačala raketa

Iz Wikipedije, besplatne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretraživanje
Lansiranje rakete- nosača Proton-K sa modulom Zvezda za Međunarodnu svemirsku stanicu

Nosač ( LV ), takođe svemirska raketa ( ILV ), je raketa dizajnirana za lansiranje korisnog tereta u svemir[1] .

Ponekad se izraz "lansirno vozilo" koristi u proširenom značenju: raketa dizajnirana za isporuku korisnog tereta u određenu točku (u svemir ili u udaljenu regiju Zemlje ) - na primjer, umjetni zemaljski sateliti , svemirske letjelice , nuklearne i ne -nuklearne bojeve glave . U ovom tumačenju, izraz "lansirno vozilo" kombinuje izraze "svemirska raketa" (ILV) i " interkontinentalna balistička raketa ".

Klasifikacija

Za razliku od nekih horizontalno lansiranih vazduhoplovnih sistema (AKS), lansirna vozila koriste vertikalni tip lansiranja i (mnogo rjeđe) lansiranje iz vazduha .

Broj koraka

Do danas nisu stvorena jednostupanjska lansirna vozila koja isporučuju korisni teret u svemir, iako postoje projekti različitog stupnja razvoja ( KORONA , HEAT-1X i drugi). U nekim slučajevima, jednostupanjska raketa može se klasificirati tako da ima zračni nosač kao prvu fazu ili da koristi akceleratore kao takve. Među balističkim raketama koje mogu doseći svemir postoji mnogo jednostepenih, uključujući prvu balističku raketu " V-2 "[2] ; međutim, nijedan od njih nije sposoban ući u orbitu vještačkog zemaljskog satelita.

Lokacija stepenica (izgled)

Dizajn lansirnih vozila može biti sljedeći:

  • uzdužni raspored (tandem), u kojem se etape nalaze jedna za drugom i rade naizmjenično u letu ( lansirna vozila Zenit-2 , Proton , Delta-4 );
  • paralelni raspored (serija), u kojem nekoliko jedinica smještenih paralelno i koje pripadaju različitim fazama istovremeno rade u letu (lansirno vozilo Soyuz );
    • uvjetni raspored paketa (tzv. šema od jedne i po stupnjeva), u kojem se za sve faze koriste zajednički spremnici goriva , iz kojih se pokreću starter i motori za održavanje, koji se pokreću i rade istovremeno, samo se resetiraju po završetku motori za pokretanje;
    • raspored šparoga (termin je smislio vazduhoplovni inženjer Ed Keith, jedan od kreatora ovog rasporeda), koji koristi pumpe koje prenose gorivo sa sporednih stepenica na centralnu pozornicu. Ova je shema korištena u početnom dizajnu rakete -nosača Falcon Heavy , koja je kasnije napuštena zbog složenosti tehničke implementacije sheme.

Korišćeni motori

Sljedeći se mogu koristiti kao pogonski motori:

Masa korisnog tereta

Klasifikacija projektila prema masi korisnog tereta (LO), lansirana na nisku referentnu orbitu (LEO), mijenja se s razvojem tehnologije i prilično je proizvoljna[1][3] :

Booster class Masa korisnog tereta po LEO -u
by TSB[4] od BDT[5] NASA[6]
Light do 500 kg do 5 t do 2 t
Prosjek
0,5-10 t 5-20 t 2-20 t
Heavy 10-100 t 20-100 t 20-50 t
Super težak preko 100 t preko 100 t preko 50 t

Također, ponekad se izdvaja ultralaka klasa lansirnih vozila koja mogu isporučiti korisnom teretu težine do 500 kilograma LEO -u [7] .

Ponovna upotreba

Najraširenije su višestepene rakete za jednokratnu upotrebu i paketnih i uzdužnih shema. Rakete za jednokratnu upotrebu su visoko pouzdane zbog maksimalnog pojednostavljenja svih elemenata. Treba pojasniti da jednostupanjska raketa, da bi postigla orbitalnu brzinu, teoretski mora imati konačnu masu ne veću od 7-10% početne, što ih, čak i s postojećim tehnologijama, otežava u implementaciji i ekonomski neefikasan zbog male mase korisnog tereta. U povijesti svijeta kosmonautike, lansiranje vozila single-stage su praktično nema kreiranu - Bilo je samo tzv jedan i po -stage modifikacije (na primjer, američki Atlas lansiranje vozila s ispražnjenom dodatne početne motora). Prisustvo nekoliko stepeni može značajno povećati odnos mase povučenog korisnog tereta prema početnoj masi rakete. Istodobno, višestepene rakete zahtijevaju otuđenje teritorija za pad srednjih stupnjeva.

Zbog potrebe korištenja visoko efikasnih složenih tehnologija (prvenstveno u području pogonskih sistema i toplinske zaštite), lansirna vozila za višekratnu upotrebu još uvijek ne postoje, unatoč stalnom interesu za ovu tehnologiju i povremeno otvaranju projekata za razvoj lansirnih vozila za višekratnu upotrebu (za period 1990-2000-ih-kao što su ROTON, Kistler K-1, AKC VentureStar , itd.). Djelomično za višekratnu upotrebu bili su široko korišteni američki svemirski transportni sistem za višekratnu upotrebu (MTKS) -AKS Space Shuttle (svemirski šatl) i sovjetski program MTKS Energy - Buran , razvijeni, ali nikada korišteni u primijenjenoj praksi, kao i brojni nerealizirani bivši (na primjer , " Spiral ", MAKS i drugi AKS) i novorazvijene (na primjer, " Baikal-Angara ") projekte. Suprotno očekivanjima, svemirski šatl nije uspio smanjiti troškove isporuke tereta u orbitu; osim toga, MTKS s posadom karakterizira složena i duga faza pripreme prije lansiranja (zbog povećanih zahtjeva za pouzdanošću i sigurnošću u prisustvu posade).

Djelomično za višekratnu upotrebu (prva faza i nosni konus) je lansirno vozilo Falcon 9 . Prva faza ove rakete -nosača može se koristiti do 10 ili više puta uz minimalno održavanje leta[8][9] . Od maja 2021. godine, praktično vrijeme leta koraka dostiže 10 puta ( B1051 ), a minimalni interval leta je 27 dana ( B1058-7 , B1060-5 ).

Ljudsko prisustvo

Rakete za letove s posadom moraju imati veću pouzdanost (također imaju instaliran sistem za spašavanje u hitnim slučajevima ), njihova dopuštena preopterećenja su ograničena (obično ne više od 3 - 4,5 g ). Istovremeno, samo lansirno vozilo je potpuno automatski sistem koji lansira aparat (svemirsku letjelicu) sa ljudima na brodu u svemir, to mogu biti piloti sposobni za direktnu kontrolu nad brodom, stručnjaci (inženjeri, istraživači, ljekari), svemirskih turista .

istorija

Poštanska koverta posvećena prvom lansiranju svemirske letjelice na Mjesec

10. maja 1897. K. E. Tsiolkovsky u rukopisu "Raketa" istražuje brojne probleme mlaznog pogona, gdje određuje brzinu koju zrakoplov razvija pod utjecajem potiska raketnog motora, nepromijenjenog u smjeru, u odsutnosti svih druge snage; konačna zavisnost je nazvana " formula Ciolkovskog " (članak je objavljen u časopisu "Scientific Review" 1903. godine).

Godine 1903. K. E. Tsiolkovsky objavio je svoj rad "Istraživanje svemirskih prostora mlaznim uređajima" - prvi u svijetu, posvećen teorijskoj potkrijepi mogućnosti međuplanetarnih letova mlaznim avionom - "raketom". 1911. -1912. Objavljen je drugi dio ovog djela, 1914. - dodatak. K. E. Tsiolkovsky i, neovisno o njemu, parovi F.A. , itd.).

Prvi teorijski projekat lansirne rakete bila je Lunarna raketa , koju je dizajniralo Britansko međuplanetarno društvo 1939. Projekt je bio pokušaj razvoja lansirnog vozila sposobnog za isporuku korisnog tereta Mjesecu, zasnovanog isključivo na tehnologijama koje su postojale 1930 -ih, odnosno bio je to prvi projekt svemirske rakete koji nije imao fantastične pretpostavke. S obzirom na izbijanje Drugog svjetskog rata, rad na projektu je prekinut i nije imao značajniji utjecaj na historiju astronautike [10] .

Prvo pravo lansirno vozilo na svijetu koje je isporučilo teret ( umjetni Zemljin satelit broj 1 ) u orbitu 1957. bio je sovjetski R-7 ("Sputnjik") . Nadalje, SSSR i SAD , a zatim još nekoliko zemalja postale su takozvane " svemirske sile ", počevši koristiti svoja lansirna vozila. SSSR i SAD, a kasnije i Kina stvorili su lansirno vozilo za letove s posadom.

Trenutno, među raketama državnih svemirskih agencija, sljedeća lansirna vozila mogu isporučiti najveći teret: ruska lansirna mašina Proton-M , američka raketa Delta-IV Heavy i evropska teška raketa Ariane-5 . Omogućuju izlaz na nisku zemaljsku orbitu (200 km), nosivost od 21 - 25 tona za GAP - 6-10 tona i GSO - do 3-6 tona [11] . Međutim, najmoćnija raketa za poticanje u pogonu je Falcon Heavy iz privatne kompanije SpaceX, super teška raketa (prema američkoj klasifikaciji), sposobna za lansiranje do 64 tone u nisko Zemljinu orbitu i do 27 tona na GPO.

U prošlosti su stvorena snažnija super teška lansirna vozila (u okviru projekata za slijetanje čovjeka na Mjesec), poput američke rakete Saturn-5 i sovjetske rakete N-1 , kao i , kasnije, sovjetska energija . ... Ali se trenutno ne koriste. Srazmerno snažan raketni sistem bio je američki MTKS " Space Shuttle ", koji bi se mogao smatrati super teškim lansirnim vozilom za lansiranje svemirske letjelice sa ljudskom posadom od 100 tona, ili kao teško lansirno vozilo za lansiranje drugih korisnih tereta na LEO (do 20-30 tona, ovisno o orbiti ). U isto vrijeme, svemirska letjelica je bila druga faza svemirskog sistema za višekratnu upotrebu, koja se mogla koristiti samo uz njeno učešće - za razliku od sovjetskog analoga MTKS Energia -Buran.

Dizajnirana super teška lansirna vozila

U sklopu projekta Artemis , svemirska agencija NASA razvija SLS (sistem za lansiranje svemira), uz pomoć kojeg će se nastaviti letovi s posadom na Mjesec i izgraditi lunarna baza [12] . Ovo lansirno vozilo morat će moći isporučiti teret od 95 do 131,5 tona na nisku referentnu orbitu . Prvo lansiranje SLS -a bez posade zakazano je za najkasnije 3. novembra 2021. godine. 3. maja 2021. NASA je pojasnila da bi se zbog faktora rizika lansiranje moglo odgoditi za početak marta 2022. godine [13] .

Treća superteška lansirna raketa u Rusiji mogla bi biti niskopodna klasa Yenisei , čiji je detaljan raspored izrade potpisan početkom januara 2019. Izgradnja infrastrukture za raketu počet će 2026. godine, prvi let planiran je za 2028. s kosmodroma Vostočni . Novo rusko superteško lansirno vozilo lansirat će više od 70 tona tereta u niskozemaljsku orbitu i omogućiti letove u duboki svemir [14] .

vidi takođe

Bilješke (uredi)

  1. TSB 1 2 , 1975 .
  2. Dornberger, 2004 .
  3. Gorkin, 2006 .
  4. TSB, 1975 : "R.-N. može se grubo podijeliti u trag. klase: lagane (do 500 kg), srednje (do 10 tona), teške (do 100 tona), super teške (preko 100 tona). "
  5. BRE : „LV se dijele na lake (do 5 tona, na primjer, Kosmos, Vega), srednje (5–20 tona, Sojuz, Zenit), teške (20–100 tona, Proton -M“, „Arijan- 5 "), superteška (preko 100 t," N-1 "," Energija ")".
  6. McConnaughey .
  7. Klyushnikov V. Yu. Ultralaka lansirna vozila: niša na tržištu usluga lansiranja i projekti koji obećavaju. 1. dio (ruski) // Vazduhoplovna sfera: časopis. - 2019. - 5. septembar ( br. 3 ). - S. 58-71 . - ISSN 2587-7992 . - Doi : 10,30981 / 2587-7992-2019-100-3-58-71 .
  8. Musk pretpremijerno gleda na sledeću godinu za SpaceX .
  9. Block 5 Phone Pressser .
  10. BIS Lunar Lander .
  11. GKNPT -i nazvani po M.V. Khrunichevu .
  12. NASA .
  13. www.nasaspaceflight.com .
  14. Izuzetno teška ruska raketa dobila je ime Yenisei .

Književnost

Linkovi

Na ruskom:

Na engleskom: