Vesmírná raketa: typy, technické charakteristiky. První vesmírné rakety a astronauti

Tento článek představí čtenáře tak zajímavému tématu jako vesmírná raketa, posilovací raketa a všechny užitečné zkušenosti, které tento vynález přinesl lidstvu. Bude také řečeno o užitečných zatíženích dodaných do vesmíru. Průzkum vesmíru začal už dávno. V SSSR to byla polovina třetího pětiletého plánu, kdy skončila druhá světová válka. Vesmírná raketa byla vyvinuta v mnoha zemích, ale ani Spojené státy v této fázi nedokázaly předjet.

Nejprve

První v úspěšném spuštění opustila vesmírné startovní vozidlo SSSR s umělou družicí na palubě 4. října 1957. Satelitní PS-1 se podařilo dát do oběžné dráhy Země. Je třeba poznamenat, že pro tento účel bylo nutné vytvořit šest generací a pouze sedmá generace ruských vesmírných raket by mohla vyvinout rychlost potřebnou pro vstup do blízkého prostoru - osm kilometrů za sekundu. Jinak není možné překonat přitažlivost Země.

To se stalo možným při vývoji balistických zbraní s dlouhým dosahem, kde byl použit motor. Nemusíte se zmást: vesmírná raketa a kosmická loď jsou dvě různé věci. Raketa je doručovací vozidlo a loď je k němu připojena. Místo toho by tam mohlo být něco - vesmírná raketa by mohla přenášet jak satelit, zařízení, tak i jadernou hlavici, která vždy sloužila a stále slouží jako zastrašující jaderné síly a pobídka k zachování míru.

Dějiny

Prvním teoreticky odůvodněním zahájení vesmírné rakety byly ruští vědci Meschersky a Tsiolkovskij, kteří již v roce 1897 popsali teorii letu. O něco později tento nápad obdrželi Obert a von Braun z Německa a Goddard z USA. Právě v těchto třech zemích začala práce na úkolech. proudový pohon tvorba pevných a kapalných tryskových motorů. Nejlépe byly tyto problémy vyřešeny v Rusku, přinejmenším v době druhé světové války ("Katyusha") byly motory na tuhá paliva rozšířeny. Kapalina proudové motory Ukázalo se to lépe v Německu, které vytvořilo první balistickou raketu V-2.

Po skončení války byl tým Wernera von Brauna s plány a návrhy nalezen ve Spojených státech a SSSR byl nucen uspokojit malý počet jednotlivých raketových sestav bez doprovodných dokumentů. Zbytek přišel s sebou. Technologie rakety se vyvinula rychle, čímž se zvyšuje rozsah a hmotnost přenášeného nákladu. V roce 1954 začala práce na projektu, díky němuž SSSR dokázal provést první let vesmírné rakety. Byla to mezikontinentální dvoustupňová balistická střely R-7, která byla brzy vylepšena do vesmíru. Ukázalo se, že je to úspěch - výjimečně spolehlivý, což poskytlo mnoho záznamů při průzkumu vesmíru. V modernizované podobě se stále používá.

Sputnik a Měsíc

V roce 1957 první vesmírná raketa, tentýž R-7, spustila umělou družici Sputnik-1 na oběžnou dráhu. Spojené státy se později rozhodly tento pokus zopakovat. První pokus o vesmírnou raketu ve vesmíru se však nepodařilo navštívit, ale na začátku explodoval - dokonce i naživo. "Vanguard" byl navržen čistě americkým týmem a nesplnil očekávání. Pak Werner von Braun zahájil projekt a v únoru 1958 byl úspěšný start vesmírné rakety. A v ZSSR byl mezitím R-7 modernizován - byl přidán třetí krok. V důsledku toho se rychlost vesmírné rakety stala zcela odlišnou - dosáhl se druhého prostoru, díky němuž se objevila příležitost opustit oběžnou dráhu Země. O několik let později byla řada P-7 modernizována a vylepšena. Motory vesmírných raket se měnily, hodně experimentovaly s třetí etapou. Následující pokusy byly úspěšné. Rychlost vesmírné rakety umožnila nejen opustit oběžnou dráhu Země, ale také přemýšlet o studiu jiných planet Sluneční soustavy.

Nejprve však pozornost lidstva byla téměř úplně natažena na přirozený satelit Země - Měsíc. V roce 1959 k němu přistoupila sovětská kosmická stanice Luna-1, která měla tvrdé přistání na povrchu měsíce. Nicméně, kvůli nedostatečně přesným výpočtům, přístroj prošel poněkud minulým (šest tisíc kilometrů) a zamířil k Slunci, kde se dostal na oběžnou dráhu. Takže naše svítidlo mělo svůj první umělý satelit - náhodný dárek. Ale naše přirozená družice nebyla dlouho sama a ve stejném roce 1959 Luna-2 letěla na ni, dokončila svou misi naprosto správně. O měsíc později nám "Luna-3" dávaly obrazy na zadní straně nočního světla. A v roce 1966, přímo v Ocean of Storms, Luna-9 jemně přistál a my jsme získali panoramatický výhled na měsíční povrch. Měsíční program pokračoval po dlouhou dobu až do doby, kdy na něj přistáli americkí astronauti.

Yuri Gagarin

12. dubna je jedním z nejvýznamnějších dnů v naší zemi. Je nemožné sdělit sílu národního triumfu, hrdosti, skutečného štěstí, když oznámili první lidský let na světě na světě. Jurij Gagarin se stal nejen národním hrdinou, ale celý svět ho tleskal. A proto 12. dubna 1961 se stal den v dějinách Den kosmonautiky. Američané se naléhavě snažili reagovat na tento bezprecedentní krok, aby se s námi podělili o kosmickou slávu. O měsíc později se Alan Shepard rozběhl, ale loď nepřišla na oběžnou dráhu, byl to podorbitální let v oblouku a oběžná dráha USA se objevila teprve v roce 1962.

Gagarin letěl do vesmíru na kosmické lodi "Vostok". Jedná se o speciální stroj, v němž Korolev vytvořil mimořádně úspěšný, rozhodující soubor všech druhů praktických úkolů vesmírné platformy. Zároveň se na počátku šedesátých let vyvinula nejen vesmírná verze vesmírného letu, ale byl dokončen projekt fotografického průzkumu. "Východ" měl obecně mnoho úprav - více než čtyřicet. A dnes jsou využívány satelity ze série Bion - tito jsou přímí potomci lodi, na které se uskutečnil první posádkový let do vesmíru. Ve stejném roce 1961 byla mnohem komplikovanější expedice s německým Titovem, který strávil celý den ve vesmíru. Spojené státy dokázaly tento úspěch zopakovat až v roce 1963.

"Východ"

Pro astronauty na všech lodích Vostok bylo k dispozici vyhazovací sedadlo. Bylo to moudré rozhodnutí, jelikož jedno zařízení vykonalo na začátku úkoly (nouzová záchrana posádky) a měkké přistání vozidla se sestupem. Návrháři se soustředili na vývoj jednoho zařízení, ne dvou. Tím se snížilo technické riziko, v letectví byl katapultový systém v té době již dobře rozvinutý. Na druhou stranu, obrovský zisk v čase, než kdybychom navrhli zásadně nové zařízení. Koneckonců vesmírná soutěž pokračovala a vyhrál s poměrně velkou rezervou SSSR.

Stejným způsobem přistál i Titov. Měl štěstí, že padá u železnice, na níž vlak cestoval, a okamžitě ho fotografovali novináři. Přistávací systém, který se stal nejspolehlivějším a nejmodernějším, byl vyvinut v roce 1965, používá gama výškomer. Ona slouží a stále. Ve Spojených státech tato technologie nebyla tam, a proto všechny jejich sestupové vozy, dokonce i nový Dragon SpaceX, nepřijíždí, ale jsou sníženy. Pouze kyvadlové dopravy jsou výjimkou. A v roce 1962 již SSSR zahájil skupinové lety na kosmických lodích Vostok-3 a Vostok-4. V roce 1963 byla sovětská kosmonautská oddělení doplňována první ženou - Valentinou Tereshkovou, která cestovala do vesmíru a stála se prvním na světě. Zároveň Valery Bykovský zaznamenal dobu trvání jediného letu, který zatím nebyl poražen - strávil pět dní ve vesmíru. V roce 1964 se objevila vícepolohová loď "Voskhod", USA a pak za celý rok zaostávala. A v roce 1965 Alexej Leonov šel do vesmíru!

"Venuše"

V roce 1966 zahájil SSSR meziplanetární lety. Kozmická loď Venera-3 provedla těžké přistání na sousední planetě a dodala zemskou planetu a vlajku SSSR. V roce 1975 se Venuše-9 podařilo měkké přistání a přenést obraz planety na planetu. A Venuše-13 vytvořila barevná panorama a zvukové nahrávky. Řada AMC (automatické meziplanetární stanice), která prozkoumá Venuši i okolní prostor, se i nadále zlepšuje. Na Venuši jsou podmínky drsné a prakticky neexistují žádné spolehlivé informace o nich, vývojáři nevěděli nic o tlaku nebo teplotě na povrchu planety, to vše samozřejmě komplikovalo studium.

První série sjezdových vozidel mohla plavat i pro případ, Nicméně zpočátku lety nebyly úspěšné, později ale SSSR uspělo tak dobře ve vlnách Venuše, že tato planeta byla nazývána ruština. "Venuše-1" - první kosmická loď v historii lidstva, určená pro let na jiné planety a jejich výzkum. To bylo zahájeno v roce 1961, o týden později kvůli ztrátě přehřátí snímače. Stanice se stala nekontrolovatelnou a mohla jen provést první let na světě u Venuše (ve vzdálenosti asi sto tisíc kilometrů).

Ve stopách

Venuša-4 nám pomohla zjistit, že na této planetě je stín sedmdesát jedna stupňů ve stínu (noční strana Venuše), tlak je až dvacet atmosfér a atmosféra sama o sobě je devadesát procent oxidu uhličitého. A tato kosmická loď také našla vodíkovou koronu. Venuša-5 a Venuše-6 nám o slunečním větru (plazmových tocích) a jeho struktuře poblíž planety vyprávěly hodně. "Venus-7" objasnil údaje o teplotě a tlaku v atmosféře. Všechno se ukázalo být ještě komplikovanější: teplota blíže k povrchu byla 475 ± 20 ° C a tlak byl vyšší o řádu. Na další kosmické lodi se doslova všechno znovuzískalo a po sedmnácti dnech Venuše-8 měkké nasazovalo na denní stranu planety. Na této stanici byl fotometr a mnoho dalších zařízení. Hlavní věc byla spojení.

Ukázalo se, že osvětlení nejbližšího souseda je téměř stejné jako na zemi - jako v dnešní zataženo. Ano, není tam jenom zamračeno, počasí je opravdu čisté. Obrázky zařízení, které viděly jen ohromení pozemšťané. Navíc byla zkoumána půda a množství amoniaku v atmosféře a byla měřena rychlost větru. "Venuše-9" a "Venuše-10" nám v televizním vysílání ukázali "souseda". Toto jsou první záznamy na světě přenášené z jiné planety. A tyhle stanice jsou samy a teď umělé satelity Venuše. Posledním, kdo letěl na tuto planetu, byla Venuše-15 a Venuše-16, která se stala také družicí, poté, co poskytla lidstvu absolutně nová a potřebná znalost. V roce 1985 pokračovalo v programu "Vega-1" a "Vega-2", které studovaly nejen Venuši, ale také Halleyova kometa. Další let je naplánován na rok 2024.

Něco o vesmírné raketě

Vzhledem k tomu, že parametry a technické vlastnosti všech raket se liší od sebe, budeme zvažovat startovní vozidlo nové generace, například Soyuz-2.1A. Jedná se o třístupňovou raketu střední třídy, modifikovanou verzi Soyuz-U, která byla velmi úspěšně provozována od roku 1973.

Tento posilovač je navržen tak, aby zajistil spuštění kosmické lodi. Ty mohou mít vojenský, ekonomický a společenský účel. Tato raketa je může vyslat na různé typy oběžných drah - geostacionární, geotransferová, sluneční synchronní, vysoce eliptická, střední, nízká.

Retrofit

Raketa je extrémně modernizovaná, zde byl vytvořen zcela jiný digitální řídící systém vyvinutý na nové základně domácích prvků s vysokorychlostním palubním digitálním počítačem s mnohem větším počtem paměti RAM. Digitální řídicí systém poskytuje raketě vysoký přesnost při odstraňování užitečného zatížení.

Dále jsou instalovány motory, na kterých jsou zlepšeny hlavy trysek první a druhé stupně. Existuje další telemetrický systém. Proto se zvýšila přesnost startu rakety, její stabilita a samozřejmě ovládatelnost. Hmotnost vesmírné rakety se nezvýšila a objem užitečného zatížení se zvýšil o tři sta kilogramů.

Technické specifikace

První a druhá etapa raketoplánu jsou vybaveny raketovými motory RD-107A a RD-108A od Vědeckého výrobního sdružení Energomash pojmenované podle akademika Glushka a třetí etapa je vybavena čtyřkomorovým RD-0110 od Chimavtomatika Design Bureau. Raketové palivo je kapalný kyslík, což je ekologický oxidant, stejně jako nízko toxické palivo - kerosen. Délka rakety je 46,3 metrů, hmotnost při startu je 311,7 tuny a bez hlavy je 303,2 tuny. Hmotnost konstrukce rakety je 24,4 tuny. Palivové komponenty váží 278,8 tuny. Letové testy Soyuz-2.1A začaly v roce 2004 v kosmodromu Plesetsk a úspěšně prošli. V roce 2006 zahájilo startovní vozidlo první komerční let - byla zahájena evropská meteorologická sonda Metop na oběžné dráze.

Musí být řečeno, že rakety mají různé volby pro odčerpání užitečného zatížení. Nosiče jsou lehké, střední a těžké. Například vozidlo Rokot vezme kosmické lodě na oběžné dráhy s malou oběžnou dráhou - až dvě stě kilometrů, ale z toho důvodu je zatížení 1,95 tuny. Ale "Proton" - těžká třída, na nízké oběžné dráze, může přinést 22,4 tuny, geotransferu - 6,15 a geostacionárně - 3,3 tuny. Námořní raketa, kterou uvažujeme, je určena všem místům používaným společností Roscosmos: Kuru, Baikonur, Plešetsk, Vostochny a pracuje v rámci společných rusko-evropských projektů.