Σήμερα, οποιαδήποτε εκτόξευση πυραύλων για την οποίαΤο να το λένε στις ειδήσεις φαίνεται σαν ένα οικείο μέρος της ζωής. Το ενδιαφέρον από τους απλούς ανθρώπους, κατά κανόνα, προκύπτει μόνο όταν πρόκειται για φιλόδοξα έργα για εξερεύνηση του διαστήματος ή συμβαίνουν σοβαρά ατυχήματα. Ωστόσο, όχι πολύ καιρό πριν, στις αρχές του δεύτερου μισού του περασμένου αιώνα, κάθε εκτόξευση πυραύλων έκανε ολόκληρη τη χώρα να παγώσει για λίγο, όλοι ακολουθούσαν τις επιτυχίες και τα ατυχήματα. Ήταν επίσης στην αρχή της διαστημικής εποχής στις Ηνωμένες Πολιτείες και στη συνέχεια σε όλες τις χώρες όπου ανέπτυξαν τα δικά τους προγράμματα πτήσεων προς τα αστέρια. Ήταν οι επιτυχίες και οι αποτυχίες εκείνων των χρόνων που έθεσαν τα θεμέλια πάνω στα οποία αναπτύχθηκε η ρουκέτα και μαζί της τα κοσμοδρόμια και τα όλο και πιο προηγμένα οχήματα. Με μια λέξη, ο πύραυλος με την ιστορία, τα δομικά χαρακτηριστικά και τα στατιστικά του αξίζει προσοχής.
Βασικά με λίγα λόγια
Το ενισχυτικό είναι μια παραλλαγήένας βαλλιστικός πύραυλος πολλαπλών σταδίων, σκοπός του οποίου είναι να εκτοξεύσει ορισμένα φορτία στο διάστημα. Ανάλογα με την αποστολή του οχήματος εκτόξευσης, ο πύραυλος μπορεί να το βάλει σε γεωκεντρική τροχιά ή να το επιταχύνει για να φύγει από τη βαρυτική ζώνη της Γης.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, η εκτόξευση πυραύλουπροέρχεται από την όρθια θέση του. Ο τύπος εκτόξευσης αέρα χρησιμοποιείται πολύ σπάνια, όταν η συσκευή παραδίδεται πρώτα από ένα αεροπλάνο ή άλλη παρόμοια συσκευή σε ένα ορισμένο ύψος και στη συνέχεια εκτοξεύεται.
Πολυστάδιο
Ένας τρόπος ταξινόμησης των οχημάτων εκτόξευσης είναιαπό τον αριθμό των βημάτων που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή τους. Συσκευές που περιλαμβάνουν μόνο ένα τέτοιο επίπεδο και είναι ικανές να μεταφέρουν ωφέλιμο φορτίο στο διάστημα, παραμένουν σήμερα μόνο το όνειρο των σχεδιαστών και των μηχανικών. Ο κύριος χαρακτήρας στα κοσμοδρόμια του κόσμου είναι μια συσκευή πολλαπλών σταδίων. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για μια σειρά διασυνδεδεμένων βλημάτων που ενεργοποιούνται διαδοχικά κατά τη διάρκεια της πτήσης και αποσυνδέονται μετά την ολοκλήρωση της αποστολής τους.
Η ανάγκη για ένα τέτοιο σχέδιο έγκειταιδυσκολίες στην υπέρβαση της βαρύτητας. Ο πύραυλος πρέπει να σηκώσει το δικό του βάρος από την επιφάνεια, το οποίο περιλαμβάνει κυρίως τόνους καυσίμου και σύστημα πρόωσης, καθώς και το βάρος του ωφέλιμου φορτίου. Σε ποσοστιαία βάση, το τελευταίο είναι μόνο το 1,5-2% της μάζας εκτόξευσης του πυραύλου. Η αποσύνδεση των χρησιμοποιούμενων σταδίων κατά την πτήση διευκολύνει τα υπόλοιπα στάδια να κάνουν την πτήση πιο αποτελεσματική. Αυτός ο σχεδιασμός έχει επίσης ένα μειονέκτημα: έχει ιδιαίτερες απαιτήσεις στα διαστημικά λιμάνια. Χρειάζεται ένας χώρος απαλλαγμένος από ανθρώπους, όπου θα πέφτουν τα ξοδευμένα σκαλιά.
Επαναχρησιμοποίηση
Είναι σαφές ότι με αυτό το σχέδιοο ενισχυτής δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί περισσότερες από μία φορές. Ωστόσο, οι επιστήμονες εργάζονται συνεχώς για τη δημιουργία τέτοιων έργων. Ένας πλήρως επαναχρησιμοποιούμενος πύραυλος δεν υπάρχει σήμερα λόγω της ανάγκης χρήσης υψηλών τεχνολογιών που δεν είναι ακόμη διαθέσιμες στους ανθρώπους. Ωστόσο, υπάρχει ένα υλοποιημένο πρόγραμμα μιας μερικώς επαναχρησιμοποιήσιμης συσκευής - του Αμερικανικού Διαστημικού Λεωφορείου.
Πρώτη εκτόξευση πυραύλου
Αν επιστρέψουμε στο ιστορικό του θέματος, τότε στην εμφάνισητων πραγματικών οχημάτων εκτόξευσης είχε προηγηθεί η δημιουργία βαλλιστικών πυραύλων. Ένα από αυτά, το γερμανικό «V-2», χρησιμοποιήθηκε από τους Αμερικανούς για τις πρώτες προσπάθειες να «φτάσουν» στο διάστημα. Ακόμη και πριν το τέλος του πολέμου, στις αρχές του 1944, πραγματοποιήθηκαν αρκετές κάθετες εκτοξεύσεις. Ο πύραυλος έφτασε σε ύψος 188 χλμ.
Επιτεύχθηκαν πιο σημαντικά αποτελέσματαπέντε χρόνια αργότερα. Υπήρξε εκτόξευση πυραύλου στις Ηνωμένες Πολιτείες, στο χώρο δοκιμών White Sands. Αποτελούνταν από δύο στάδια: πυραύλους "V-2" και "VAK-Kapral" και ήταν σε θέση να φτάσει σε υψόμετρο 402 km.
Πρώτο όχημα εκτόξευσης
Ωστόσο, η αρχή της διαστημικής εποχής θεωρείται το 1957.Τότε εκτοξεύτηκε το πρώτο πραγματικό όχημα εκτόξευσης από κάθε άποψη, το σοβιετικό «Sputnik». Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στο κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ. Ο πύραυλος αντιμετώπισε με επιτυχία το έργο - εκτόξευσε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο της Γης σε τροχιά.
Εκτόξευση του πυραύλου Sputnik και οι τροποποιήσεις τουΤο Sputnik-3 παρήχθη τέσσερις φορές συνολικά, τρεις από τις οποίες ήταν επιτυχημένες. Στη συνέχεια, με βάση αυτή τη συσκευή, δημιουργήθηκε μια ολόκληρη οικογένεια οχημάτων εκτόξευσης, που διακρίνονται από αυξημένες τιμές ισχύος και ορισμένα άλλα χαρακτηριστικά.
Εκτόξευση πυραύλων στο διάστημα, 1957έτος, έχει γίνει ένα γεγονός ορόσημο από πολλές απόψεις. Σηματοδότησε την αρχή ενός νέου σταδίου στην ανθρώπινη εξερεύνηση του περιβάλλοντος χώρου, ουσιαστικά άνοιξε τη διαστημική εποχή, επεσήμανε τις δυνατότητες και τους περιορισμούς της τεχνολογίας εκείνης της εποχής και επίσης έδωσε στην ΕΣΣΔ ένα αξιοσημείωτο πλεονέκτημα έναντι της Αμερικής στον διαστημικό αγώνα.
Σύγχρονη σκηνή
Σήμερα θεωρούνται οι πιο ισχυροίΡωσικής κατασκευής οχήματα εκτόξευσης Proton-M, American Delta-IV Heavy και European Ariane-5. Η εκτόξευση ενός πυραύλου αυτού του τύπου καθιστά δυνατή την τοποθέτηση ενός ωφέλιμου φορτίου βάρους έως και 25 τόνων σε τροχιά χαμηλής γης σε υψόμετρο 200 km. Τέτοιες συσκευές είναι ικανές να μεταφέρουν περίπου 6-10 τόνους στη γεωστατική τροχιά και 3-6 τόνους στη γεωστατική τροχιά.
Αξίζει να σταθούμε στα οχήματα εκτόξευσης Proton.Στη σοβιετική και ρωσική διαστημική εξερεύνηση, έπαιξε σημαντικό ρόλο. Χρησιμοποιήθηκε για την εφαρμογή διαφόρων επανδρωμένων προγραμμάτων, συμπεριλαμβανομένης της αποστολής μονάδων στον τροχιακό σταθμό Mir. Με τη βοήθειά του, οι Zarya και Zvezda, τα πιο σημαντικά μπλοκ του ISS, παραδόθηκαν στο διάστημα. Παρά το γεγονός ότι δεν ήταν επιτυχείς όλες οι πρόσφατες εκτοξεύσεις αυτού του τύπου πυραύλων, το Proton παραμένει το πιο απαιτητικό όχημα εκτόξευσης: περίπου 10-12 εκτοξεύσεις πραγματοποιούνται ετησίως.
Ξένοι συνάδελφοι
Το "Ariane-5" είναι ανάλογο με το "Proton".Αυτό το όχημα εκτόξευσης έχει πολλές διαφορές από το ρωσικό, συγκεκριμένα, η εκτόξευση του είναι πολύ πιο ακριβή, αλλά έχει και μεγάλο ωφέλιμο φορτίο. Το Ariane-5 είναι ικανό να τοποθετήσει δύο δορυφόρους ταυτόχρονα σε μια γεωενδιάμεση τροχιά. Ήταν η εκτόξευση ενός διαστημικού πυραύλου αυτού του τύπου που ξεκίνησε την υλοποίηση της αποστολής του διάσημου καθετήρα Rosetta, ο οποίος μετά από δέκα χρόνια πτήσης έγινε δορυφόρος του κομήτη Churyumov-Gerasimenko.
Η Delta-IV ξεκίνησε την καριέρα της το 2002. Μία από τις τροποποιήσεις του, το Delta IV Heavy, από το 2012 είχε το μεγαλύτερο ωφέλιμο φορτίο μεταξύ των οχημάτων εκτόξευσης παγκοσμίως.
Τα συστατικά για την επιτυχία
Μια επιτυχημένη εκτόξευση πυραύλων βασίζεται σε περισσότερα από απλάιδανικά τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής. Πολλά εξαρτώνται επίσης από την επιλογή του τόπου εκτόξευσης. Η θέση του διαστημικού λιμανιού παίζει σημαντικό ρόλο στην επιτυχία της αποστολής του οχήματος εκτόξευσης.
Κατανάλωση ενέργειας για την τοποθέτηση ενός δορυφόρου σε τροχιάμειώνεται εάν η γωνία κλίσης του αντιστοιχεί στο γεωγραφικό πλάτος της περιοχής στην οποία πραγματοποιείται η εκκίνηση. Είναι πολύ σημαντικό να ληφθούν υπόψη αυτές οι παράμετροι για την εκτόξευση διαστημικών σκαφών που παραδίδονται σε γεωστατική τροχιά. Το ιδανικό μέρος για την εκτόξευση τέτοιων πυραύλων είναι στον ισημερινό. Μια απόκλιση κατά ένα βαθμό από τον ισημερινό έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη επιτάχυνσης 100 m / s περισσότερο. Σύμφωνα με αυτή την παράμετρο, ανάμεσα σε περισσότερα από 20 κοσμοδρόμια στον κόσμο, τις πιο ευνοϊκές θέσεις καταλαμβάνουν το Ευρωπαϊκό Κορού, που βρίσκεται σε γεωγραφικό πλάτος 5º, το Brazilian Alcantara (2,2º), καθώς και το Sea Launch, ένα πλωτό διαστημόπλοιο που έχει τη δυνατότητα να εκτοξεύει πυραύλους απευθείας από τον ισημερινό.
Σημασία έχει η κατεύθυνση
Ένα άλλο σημείο σχετίζεται με την περιστροφή του πλανήτη.Οι πύραυλοι που εκτοξεύονται από τον ισημερινό λαμβάνουν αμέσως μια μάλλον εντυπωσιακή ταχύτητα προς τα ανατολικά, η οποία οφείλεται ακριβώς στην περιστροφή της Γης. Από αυτή την άποψη, όλες οι διαδρομές πτήσης, κατά κανόνα, τοποθετούνται σε ανατολική κατεύθυνση. Το Ισραήλ ήταν άτυχο από αυτή την άποψη. Πρέπει να κατευθύνει πυραύλους προς τα δυτικά, καταβάλλοντας πρόσθετες προσπάθειες για να ξεπεράσει την περιστροφή της γης, αφού εχθρικά κράτη βρίσκονται στα ανατολικά της χώρας.
Φθινοπωρινό πεδίο
Όπως ήδη αναφέρθηκε, πέρασε στάδια πυραύλωνπέφτουν στη Γη, και επομένως μια κατάλληλη ζώνη θα πρέπει να βρίσκεται κοντά στο κοσμοδρόμιο. Μια εξαιρετική επιλογή είναι η ωκεάνια περιοχή. Ως εκ τούτου, τα περισσότερα κοσμοδρόμια βρίσκονται στην ακτή. Το ακρωτήριο Κανάβεραλ και το αμερικανικό διαστημόπλοιο που βρίσκεται εδώ είναι ένα καλό παράδειγμα.
Ρωσικές τοποθεσίες εκτόξευσης
Τα κοσμοδρόμια της χώρας μας δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκειαΨυχρός Πόλεμος, και ως εκ τούτου δεν μπορούσε να αναπτυχθεί στον Βόρειο Καύκασο ή στην Άπω Ανατολή. Η πρώτη τοποθεσία εκτόξευσης πυραύλων ήταν το Baikonur, που βρίσκεται στο Καζακστάν. Υπάρχει χαμηλή σεισμική δραστηριότητα, καλός καιρός το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου. Η πιθανή πτώση πυραυλικών στοιχείων σε ασιατικές χώρες αφήνει ένα συγκεκριμένο αποτύπωμα στη λειτουργία του χώρου δοκιμών. Στο Baikonur, υπάρχει ανάγκη να σχεδιαστεί προσεκτικά η διαδρομή πτήσης, ώστε να μην καταλήξουν σε κατοικημένες περιοχές και οι πύραυλοι να μην πέσουν στον κινεζικό εναέριο χώρο.
Κοσμοδρόμιο Svobodny, που βρίσκεται στο DalniyΑνατολή, έχει την πιο επιτυχημένη θέση των πεδίων πτώσης: πέφτουν στον ωκεανό. Ένα άλλο κοσμοδρόμιο όπου μπορείτε να δείτε συχνά μια εκτόξευση πυραύλων είναι το Plesetsk. Βρίσκεται στα βόρεια όλων των άλλων παρόμοιων τοποθεσιών στον κόσμο και είναι ένα ιδανικό μέρος για την αποστολή διαστημικών σκαφών σε πολικές τροχιές.
Στατιστικά στοιχεία εκτόξευσης πυραύλων
Γενικά από τις αρχές του αιώνα η δραστηριότητα στα κοσμοδρόμιαο κόσμος έπεσε αισθητά. Αν συγκρίνουμε τις δύο κορυφαίες χώρες σε αυτόν τον κλάδο, τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Ρωσία, τότε η πρώτη παράγει ετησίως σημαντικά λιγότερες εκτοξεύσεις από τη δεύτερη. Την περίοδο από το 2004 έως το 2010 συμπεριλαμβανομένου, εκτοξεύτηκαν 102 πύραυλοι από τα αμερικανικά κοσμοδρόμια, τα οποία ολοκλήρωσαν με επιτυχία το έργο τους. Επιπλέον, υπήρξαν πέντε ανεπιτυχείς εκτοξεύσεις. Στη χώρα μας ολοκληρώθηκαν με επιτυχία 166 εκκινήσεις, και οκτώ κατέληξαν σε ατύχημα.
Μεταξύ των ανεπιτυχών εκτοξεύσεων οχημάτων στη Ρωσία, ιδιαίτεραεπισημαίνονται τα ατυχήματα «Proton-M». Την περίοδο από το 2010 έως το 2014, ως αποτέλεσμα τέτοιων αστοχιών, χάθηκαν όχι μόνο οχήματα εκτόξευσης, αλλά και αρκετοί ρωσικοί δορυφόροι, καθώς και ένα ξένο όχημα. Μια παρόμοια κατάσταση με ένα από τα πιο ισχυρά οχήματα εκτόξευσης δεν πέρασε απαρατήρητη: οι αξιωματούχοι που εμπλέκονται σε αυτές τις αποτυχίες απολύθηκαν και άρχισαν να αναπτύσσονται έργα για τον εκσυγχρονισμό της διαστημικής βιομηχανίας της χώρας μας.
Σήμερα, όπως πριν από 40-50 χρόνια, ένας άνθρωποςεξακολουθεί να ενδιαφέρεται για την εξερεύνηση του διαστήματος. Το τρέχον στάδιο διακρίνεται από τη δυνατότητα πλήρους διεθνούς συνεργασίας, η οποία υλοποιείται με επιτυχία στο έργο ISS. Ωστόσο, πολλά σημεία απαιτούν αναθεώρηση, εκσυγχρονισμό ή αναθεώρηση. Θα ήθελα να πιστεύω ότι με την εισαγωγή νέων γνώσεων και τεχνολογιών, οι στατιστικές εκτόξευσης θα γίνονται όλο και πιο χαρούμενες.
