Vesoljska raketa: vrste, tehnične značilnosti. Prve vesoljske rakete in astronavti

Ta članek bo bralca seznanil s tako zanimivo temo, kot je vesoljska raketa, pospeševalna raketa in vsa uporabna izkušnja, ki jo je ta izum prinesel človeštvu. Prav tako bo povedal o koristnem tovoru, dostavljenem v vesolje. Raziskovanje vesolja se je začelo ne tako dolgo nazaj. V ZSSR je bila sredina tretjega petletnega načrta, ko se je končala 2. svetovna vojna. Vesoljska raketa je bila razvita v mnogih državah, toda tudi ZDA niso nas prehitele na tej stopnji.

Prvič

Prvi v uspešnem zagonu je 4. oktobra 1957 zapustil vesoljsko izstrelitev ZSSR z umetnim satelitom. Satelitski PS-1 je uspel v orbito Zemlje. Treba je opozoriti, da je bilo v ta namen potrebno ustvariti šest generacij, in le sedma generacija ruskih vesoljskih raket lahko razvije hitrost, potrebno za vstop v bližnji zemeljski prostor - osem kilometrov na sekundo. V nasprotnem primeru je nemogoče premagati privlačnost Zemlje.

To je postalo možno med razvojem balističnega orožja dolgega dosega, kjer je bil motor uporabljen. Ne zamenjati: vesoljska raketa in vesoljsko plovilo sta dve različni stvari. Raketa je dostavno vozilo in ladja je pritrjena nanj. Namesto tega bi lahko bilo karkoli tam - vesoljska raketa bi lahko nosila satelit, opremo in jedrsko bojno konico, ki je vedno služila in še vedno služi kot svarilo za jedrske sile in spodbudo za ohranitev miru.

Zgodovina

Prvi, ki je teoretično utemeljil začetek vesoljske rakete, so bili ruski znanstveniki Meschersky in Tsiolkovsky, ki sta že leta 1897 opisali teorijo svojega leta. To idejo so veliko kasneje prevzeli Obert in von Braun iz Nemčije in Goddard iz ZDA. V teh treh državah se je začelo delo na nalogah. reaktivni pogon oblikovanje trdih in tekočih reaktivnih motorjev. Najboljše od vsega, ta vprašanja so bila rešena v Rusiji, vsaj trdna goriva motorji so že široko uporabljajo v drugi svetovni vojni ("Katyusha"). Tekočina reaktivni motorji Izkazalo se je bolje v Nemčiji, ki je ustvarila prvo balistično raketo, V-2.

Po vojni je skupina Wernerja von Brauna, ki je dobila načrte in modele, našla zatočišče v Združenih državah Amerike, in ZSSR je bila prisiljena zadovoljiti se z majhnim številom posameznih raketnih sklopov brez kakršne koli priložene dokumentacije. Ostali so prišli sami. Raketna tehnologija se je hitro razvijala, kar je povečalo obseg in maso nosilca. Leta 1954 se je začelo delo na projektu, zahvaljujoč kateremu je ZSSR lahko izvedel prvi polet vesoljske rakete. To je bila interkontinentalna dvostopenjska balistična raketa R-7, ki je bila kmalu nadgrajena za vesolje. Izkazalo se je, da je uspeh - izjemno zanesljiv, kar je zagotovilo veliko zapisov v raziskovanju vesolja. V posodobljeni obliki se še vedno uporablja.

Sputnik in Luna

Leta 1957 je prva vesoljska raketa, isti R-7, v orbito spustila umetni satelit Sputnik-1. Združene države so se kasneje odločile ponoviti ta začetek. Vendar pa je prvi poskus svoje vesoljske rakete v vesolju ni obiskal, je eksplodirala na začetku - celo živeti. »Vanguard« je oblikovala zgolj ameriška ekipa in ni izpolnil pričakovanj. Potem je Werner von Braun prevzel projekt, februarja 1958 pa je bil lansiranje vesoljske rakete uspešen. V ZSSR pa je bil moderniziran R-7 - dodan je bil tretji korak. Zaradi tega je hitrost vesoljske rakete postala popolnoma drugačna - dosežen je bil drugi prostor, zahvaljujoč kateremu se je pojavila priložnost, da zapustimo zemeljsko orbito. Nekaj ​​let kasneje je bila serija P-7 posodobljena in izboljšana. Motorji vesoljskih raket so se spreminjali, veliko so eksperimentirali s tretjo stopnjo. Naslednji poskusi so bili uspešni. Hitrost vesoljske rakete je omogočila ne le zapustiti orbito Zemlje, ampak tudi razmišljati o študiju drugih planetov Sončnega sistema.

Najprej pa je bila pozornost človeštva skoraj povsem privezana na naravni satelit Zemlje - Lune. Leta 1959 je na to zletela sovjetska vesoljska postaja Luna-1, ki naj bi trdno pristala na lunini površini. Vendar pa je zaradi premalo natančnih izračunov aparat minil (šest tisoč kilometrov) in se odpravil proti Soncu, kjer je padel v orbito. Naša svetilka je imela svoj prvi lastni umetni satelit - naključno darilo. Toda naš naravni satelit ni bil sam za dolgo in v isti l. 1959 je Luna-2 odletela k njej, dokončala svoje poslanstvo popolnoma pravilno. Mesec kasneje nam je "Luna-3" podarila slike zadnje strani naše nočne luči. Leta 1966 se je prav v oceanu neurja pristal Luna-9 in smo dobili panoramski pogled na lunino površino. Lunin program se je nadaljeval dolgo časa, dokler niso ameriški astronavti pristali na njem.

Yuri Gagarin

12. april je eden najpomembnejših dni v naši državi. Nemogoče je prenesti moč nacionalnega trijumfa, ponosa, resnične sreče, ko so napovedali prvi svetovni človeški polet v vesolje. Jurij Gagarin je postal ne le narodni junak, temveč je ploskal ves svet. In zato je 12. aprila 1961 postal dan, ki se je zgodil v zgodovini Dan kosmonautike. Američani so se nujno poskušali odzvati na ta korak brez primere, da bi z nami delili kozmično slavo. Mesec dni kasneje je Alan Shepard vzletel, vendar ladja ni šla v orbito, bila je podorbitalni let v loku, in ameriška orbita se je pojavila šele leta 1962.

Gagarin je odletel v vesolje na vesoljskem plovilu "Vostok". To je poseben stroj, v katerem je Korolev ustvaril izjemno uspešen, odločilen sklop vseh vrst praktičnih nalog vesoljske platforme. Istočasno, na samem začetku šestdesetih let, je bila razvita ne le različica vesoljskih poletov s posadko, ampak je bil zaključen tudi projekt fotografskega izvida. "Vzhod" je na splošno imel veliko sprememb - več kot štirideset. Danes se izrabljajo sateliti iz serije Bion - to so neposredni potomci ladje, na kateri je potekal prvi polet v vesolje. Istega leta 1961 je bila z nemškim Titovom veliko bolj zapletena ekspedicija, ki je ves dan preživela v vesolju. Združene države so lahko ta dosežek ponovile šele leta 1963.

"Vzhod"

Za astronavte na vseh ladjah Vostok je bil predviden izmetni sedež. To je bila pametna odločitev, saj je ena naprava izvedla naloge na začetku (reševanje posadke v sili) in mehko pristajanje spuščenega vozila. Oblikovalci so se osredotočili na razvoj ene naprave, ne na dve. To je zmanjšalo tehnično tveganje, v letalstvu pa je bil takrat sistem katapultov že dobro razvit. Po drugi strani pa je ogromen dobiček v času, kot če bi oblikovali popolnoma novo napravo. Konec koncev se je vesoljska dirka nadaljevala in zmagala je s precejšnjo mejo ZSSR.

Na enak način so pristali in Titov. Imel je srečo, da je padal s padalom v bližini železnice, na kateri je potoval vlak, in da so ga novinarji takoj fotografirali. Pristaniški sistem, ki je postal najbolj zanesljiv in mehak, je bil razvit leta 1965, uporablja gama višinomer. Ona služi in še vedno. V Združenih državah Amerike ta tehnologija ni bila tam, zato vsi njihovi spustni avtomobili, tudi novi Dragon SpaceX, ne pristajajo, ampak so zmanjšani. Izjema so samo avtobusi. Leta 1962 je ZSSR že začela skupinske polete na vesoljskih plovilih Vostok-3 in Vostok-4. Leta 1963 je bil sovjetski odred kozmonavtov dopolnjen s prvo žensko - Valentino Tereshkova, ki je potovala v vesolje in postala prva na svetu. Istočasno je Valery Bykovsky zapisal trajanje enega leta, ki ga doslej ni bil pretečen - pet dni v vesolju. Leta 1964 se je pojavila večnamenska ladja "Voskhod", Združene države, ki so nato zaostale celo leto. In leta 1965 je Aleksej Leonov odšel v vesolje!

"Venera"

Leta 1966 je ZSSR začel medplanetne lete. Vesoljsko plovilo Venera-3 je naredilo trdo pristanek na sosednjem planetu in tam dostavilo zemeljsko kroglo in zastavico ZSSR. Leta 1975 je Venera-9 uspela mehko pristati in prenesti podobo površine planeta. Venus-13 pa je ustvaril pisane panorame in zvočne posnetke. Serija AMC (avtomatske medplanetarne postaje) za raziskovanje Venere, kot tudi okoliškega prostora, se še naprej izboljšuje. Na Veneri so pogoji kruti, o njih pa praktično ni bilo zanesljivih informacij, razvijalci niso vedeli ničesar o tlaku ali temperaturi na površini planeta, vse to pa je seveda zapletlo študijo.

Prva serija spustnih vozil bi lahko za vsak slučaj celo plavala. Kljub temu pa leti sprva niso bili uspešni, kasneje pa je ZSSR tako dobro uspela v Venerinih potepih, da se je ta planet imenoval ruski. "Venera-1" - prvo vesoljsko plovilo v zgodovini človeštva, namenjeno za letenje v druge planete in njihove raziskave. Lansiran je bil leta 1961, teden dni kasneje zaradi izgube senzorja pregrevanja. Postaja je postala neobvladljiva in je lahko naredila prvi svetovni polet blizu Venera (na razdalji približno sto tisoč kilometrov).

Po stopinjah

Venera-4 nam je pomagala ugotoviti, da je na tem planetu dvesto sedeminšestdeset stopinj v senci (nočna stran Venere), tlak je do dvajset atmosfer, in sama atmosfera je 90 odstotkov ogljikovega dioksida. In to vesoljsko plovilo je našlo tudi vodikovo korono. Venera-5 in Venera-6 sta nam povedala veliko o sončnem vetru (plazemskih tokovih) in njegovi strukturi v bližini planeta. "Venera-7" je pojasnila podatke o temperaturi in tlaku v atmosferi. Vse se je izkazalo za še bolj zapleteno: temperatura bližje površini je bila 475 ± 20 ° C, tlak pa je bil višji za red velikosti. Na naslednjem vesoljskem plovilu se je dobesedno vse spremenilo, po sto in sedemnajstih dneh pa je Venus-8 mehko namestila na dnevno stran planeta. Na tej postaji je bil fotometer in veliko dodatnih naprav. Glavna stvar je bila povezava.

Izkazalo se je, da je razsvetljava najbližjega soseda skoraj enaka kot na zemlji - kot smo imeli na oblačen dan. Ja, ni samo oblaka, vreme je resnično čisto. Slike opreme so bile zgolj omamljene. Raziskali smo tudi zemljo in količino amoniaka v atmosferi ter izmerili hitrost vetra. "Venus-9" in "Venera-10" sta nam lahko pokazala "soseda" na televiziji. To so prvi zapisi na svetu, ki se prenašajo z drugega planeta. In te postaje same in zdaj umetne sateliti Venere. Zadnji, ki je letel na ta planet, so bili Venera-15 in Venera-16, ki so postali tudi sateliti, potem ko so človeštvu zagotovili popolnoma nova in potrebna znanja. Leta 1985 so nadaljevali program "Vega-1" in "Vega-2", ki sta preučevala ne samo Venero, ampak tudi Halleyjev komet. Naslednji let je predviden za 2024.

Nekaj ​​o vesoljski raketi

Ker se parametri in tehnične značilnosti vseh projektil razlikujejo med seboj, bomo razmislili o lansirnem vozilu nove generacije, na primer, Soyuz-2.1A. Gre za tristopenjsko raketo srednjega razreda, modificirano različico Soyuz-U, ki je bila zelo uspešna od leta 1973.

Ta booster je zasnovan tako, da zagotavlja zagon vesoljskih plovil. Slednji imajo lahko vojaški, gospodarski in socialni namen. Ta raketa jih lahko odda v različne vrste orbit - geostacionarni, geotransfer, sončno sinhrono, visoko eliptično, srednje, nizko.

Retrofit

Raketa je izjemno posodobljena, tukaj je nastal bistveno drugačen digitalni nadzorni sistem, ki je bil razvit na novi domači osnovni osnovi, z visoko hitrostjo vgrajenega digitalnega računalnika z veliko večjo količino RAM-a. Digitalni nadzorni sistem zagotavlja raketni odpadek z visoko natančnostjo.

Poleg tega so nameščeni motorji, na katerih so izboljšane glave šob prve in druge stopnje. Obstaja še en sistem telemetrije. Tako se je povečala natančnost izstrelitve rakete, njena stabilnost in seveda nadzor. Masa vesoljske rakete se ni povečala, obremenitev pa se je povečala za tristo kilogramov.

Tehnične specifikacije

Prva in druga faza izstrelitvenega vozila sta opremljena z RD-107A in RD-108A raketnimi motorji za tekočine iz Znanstveno proizvodnega združenja Energomash, poimenovana po akademiku Glushko. Raketno gorivo je tekoči kisik, ki je okolju prijazen oksidant, kot tudi nizko strupeno gorivo - kerozin. Dolžina rakete je 46,3 metra, masa na začetku je 311,7 tone, brez glave pa 303,2 tone. Masa zasnove lansirnih vozil je 24,4 tone. Komponente goriva tehtajo 278,8 tone. Poletni testi Soyuz-2.1A so se začeli leta 2004 na kozmodromu Plesesk in so uspešno prestali. Leta 2006 je lansirno vozilo naredilo prvi komercialni let - evropsko meteorološko vesoljsko plovilo Metop je izšlo v orbito.

Treba je povedati, da imajo rakete različne možnosti umika tovora. Nosilci so lahki, srednji in težki. Izstrelitveno vozilo Rokot, na primer, vzame vesoljska plovila v nizke Zemljine orbite - do dvesto kilometrov, vendar je zaradi tega obremenitev 1,95 tone. Toda "Proton" - težka razred, na nizko orbito, lahko prinese 22,4 ton, na geo-prenos - 6,15, in na geostacionarni - 3,3 tone. Nosilna raketa, ki jo obravnavamo, je namenjena vsem mestom, ki jih uporablja Roscosmos: Kuru, Baikonur, Plesetsk, Vostochny, in deluje v okviru skupnih rusko-evropskih projektov.