Школьная энциклопедия

Всемирные дни, поддерживаемые ВОЗ

Популярное из последнего

Как это начиналось в СССР?

В Советском Союзе энтузиасты ракетной техники появились в 1920-х годах. В Ленинграде работала группа под названием Газодинамическая лаборатория (ГДЛ), в Москве — Группа изучения реактивного движения (ГИРД). Поскольку последняя, как и другие подобные «бригады», существовала на общественных началах, то её члены расшифровывали упомянутую аббревиатуру ещё и так: — группа инженеров, работающих даром». В 1933 году на базе ГДЛ и ГИРД в Москве был образован Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). Здесь, уже на государственном уровне, занимались разработками ракет с двигателями как твёрдотопливными, т.е. пороховыми (ПРД), так и на жидких компонентах — горючем и окислителе (ЖРД). К 1941 году «пороховики» создали грозное оружие — реактивный снаряд, знаменитую «катюшу», повергавшую в ужас гитлеровцев во время Великой Отечественной войны. А вот у разработчиков ракет с ЖРД возникли проблемы. Оказалось очень сложным подобрать для ЖРД эффективную, надёжную и безопасную пару компонентов — горючее и окислитель. В качестве горючего пробовали спирт, керосин, бензин. Окислителем же могли служить сжижённый кислород (охлажденный до температуры не выше -185°С) или азотная кислота. Но использование жидкого кислорода очень сложно, опасно и дорого. Пришлось применить азотную кислоту, но и с ней возникали проблемы из-за её высокой агрессивности и токсичности. К тому же при её использовании по непонятным причинам двигатели часто взрывались. В результате достаточно быстро создать надёжно работающий ЖРД не удалось. Таким образом, в условиях интенсивной подготовки к предполагаемым военным конфликтам главные специалисты по ЖРД не смогли своевременно предложить партии и правительству СССР ничего конкретного. В конце 1930-х — начале 1940-х годов некоторые из них были репрессированы.

«Венера»

В 1966 году СССР начал межпланетные перелёты. Космический корабль «Венера-3» совершил жёсткую посадку на соседнюю планету и доставил туда глобус Земли и вымпел СССР. В 1975-м «Венере-9» удалось совершить мягкую посадку и передать изображение поверхности планеты. А «Венера-13» сделала цветные панорамные снимки и звукозапись. Серия АМС (автоматические межпланетные станции) для изучения Венеры, а также окружающего космического пространства продолжает совершенствоваться и сейчас. На Венере условия жёсткие, а достоверной информации о них практически не было, разработчики ничего не знали ни о давлении, ни о температуре на поверхности планеты, всё это, естественно, осложняло исследование.

Первые серии спускаемых аппаратов даже плавать умели — на всякий случай. Тем не менее поначалу полёты удачными не были, зато впоследствии СССР настолько преуспел в венерианских странствиях, что эту планету стали называть русской. «Венера-1» — первый из космических аппаратов в истории человечества, предназначенный для полёта на другие планеты и их исследования. Был запущен в 1961 году, через неделю потерялась связь от перегрева датчика. Станция стала неуправляемой и смогла сделать только первый в мире пролёт вблизи Венеры (на расстоянии около ста тысяч километров).

Немного истории

Первыми строить ракеты начали китайцы еще во II веке до н. э. Эти «девайсы» начиняли порохом и использовали для фейерверков и иных развлечений. Ракеты неоднократно пытались применять в военном деле, впрочем, без особого успеха. Только в начале XIX столетия полковнику Конгриву удалось создать более-менее эффективные боевые ракеты для британской армии. Позже они были приняты на вооружение в Пруссии, России, Швеции, Саксонии.

Впервые идею о применении ракет для исследования космического пространства высказал Константин Циолковский в начале XX столетия, он же предложил многоступенчатую схему ракет-носителей.

Отцом современного ракетостроения считается американец Роберт Годдард, который, в отличие от Циолковского, больше интересовался практической стороной вопроса. Ему первому в мире удалось создать жидкостную ракету и успешно испытать ее. Это произошло в 1926 году – изделие Годдарда поднялось на целых 12,5 метров!

Немецкий конструктор Вернер фон Браун. Создатель «Фау-2» и «Сатурна-5», который доставил человека на Луну

Активно ракетостроение развивалось в Германии. В 30-е годы в этой стране появилось множество ракетных клубов и исследовательских институтов. Результатом этого бума стала первая боевая баллистическая ракета «Фау-2», которую гениальный конструктор Вернер фон Браун создал для Гитлера. Позже он сыграл ключевую роль в развитии космической программы в США.

После окончания войны ракетные технологии Третьего Рейха попали в руки союзников. Начиналась Холодная война и ракеты рассматривались в первую очередь, как эффективное средство доставки ядерного оружия – космос был на втором месте. В Советском Союзе ракетной программой руководил Сергей Королев. Он сумел в кратчайшие сроки создать первую межконтинентальную ракету Р-7, гражданская модификация которой вывела на орбиту первый спутник. В 1961 году на РН «Восток» свой полет совершил Юрий Гагарин. Она могла доставлять на НОО груз весом в 4,72 т. Эти исторические запуски были осуществлены с космодрома Байконур в Казахстане.

Очень интересным американским проектом был «Спейс шаттл». Его идея заключалась в создании многоразовой системы для доставки на орбиту грузов и астронавтов. Она состояла из космического корабля, похожего на самолет, двух ускорителей и огромного топливного бака. «Шаттлы» взлетали вертикально, а садились на обычную взлетную полосу, по-самолетному. Применив такую конструкцию, разработчики надеялись существенно снизить цену одного пуска. Однако эти ожидания не оправдались – цена доставки килограмма на орбиту у «шаттла» оказалась даже выше, чем у огромного «Сатурна-5».

Ракета-носитель «Энергия» и многоразовый космический корабль «Буран». Самый технологичный проект Советского Союза

Советским ответом на «шаттл» стал многоразовый челнок «Буран». На орбиту его выводила ракета-носитель сверхтяжелого класса «Энергия», способная доставлять на НОО до 100 тонн груза. «Буран» совершил единственный полет в беспилотном режиме в 1988 году, в 1993 – программа была закрыта.

США и СССР недолго оставались единственными «космическими» державами. Уже к 1971 году собственные ракеты-носители сумели создать еще пять стран: Франция, Япония, Италия, Китай и Великобритания. В дальнейшем их количество продолжало расти. В последние годы космическими запусками активно занялся частный бизнес, можно сказать, что он вдохнул новую жизнь в ракетостроение.

См. также[править | править код]

Примечания

Противостояние двух систем после Второй мировой войны: капитализм и социализм

Модернизация

Ракета предельно модернизирована, здесь создана принципиально иная цифровая система управления, разработанная на новой отечественной элементной базе, с быстродействующей бортовой цифровой вычислительной машиной с гораздо большим объёмом оперативной памяти. Цифровая система управления обеспечивает ракету высокоточным выведением полезных нагрузок.

Кроме того, установлены двигатели, на которых усовершенствованы форсуночные головки первой и второй ступеней. Действует другая система телеизмерений. Таким образом повысилась точность выведения ракеты, её устойчивость и, разумеется, управляемость. Масса космической ракеты не увеличилась, а полезный выводимый груз стал больше на триста килограммов.

Конструкция ПКК

Пилотируемая ракета «Восток» (Гагарин в качестве пилота) состояла из спускаемого аппарата в виде сферы наружным диаметром 2,4 метра и отделяемого приборно-агрегатного отсека. Теплозащитное покрытие спускаемого аппарата имело толщину от 30 до 180 мм. В корпусе предусмотрены входной, парашютный и технологический люки. В спускаемом аппарате находились системы электропитания, терморегулирования, управления, жизнеобеспечения и ориентации, а также ручка управления, средства связи, пеленгации и телеметрии, пульт космонавта.

В приборно-агрегатном отсеке располагались системы управления и ориентации движения, энергопитания, УКВ-радиосвязи, телеметрии, программно-временное устройство. На поверхности ПКК размещались 16 баллонов с азотом для использования системой ориентации и кислородом для дыхания, холодные навесные радиаторы с жалюзи, датчики Солнца и двигатели ориентации. Для схода с орбиты предназначалась тормозная двигательная установка, созданная под руководством А. М. Исаева.

Обитаемый модуль состоит из:

• корпуса;
• тормозного двигателя;
• катапультируемого кресла;
• 16 газовых баллонов системы жизнеобеспечения и ориентации;
• теплозащиты;
• приборного отсека;
• входного, технологического и служебных люков;
• контейнера с пищей;
• комплекса антенн (ленточных, общей радиосвязи, системы командной радиосвязи);
• кожуха электроразъемов;
• стяжной ленты;
• системы зажигания;
• блока электронной аппаратуры;
• иллюминатора;
• телевизионной камеры.

Бен 10: время героев

Эволюция и будущее

История изобретения ракеты

Большинство историков считает, что изобретение ракеты относится ко временам китайской династии Хань (206 год до н. э.—220 н. э.), к открытию пороха и началу его использования для фейерверков и развлечений. При взрыве порохового снаряда возникала сила, которая могла двигать различные предметы. Позже по этому принципу были созданы первые пушки и мушкеты. Снаряды порохового оружия могли летать на далёкие расстояния, однако не были ракетами, поскольку не имели собственных запасов топлива, но именно изобретение пороха стало основной предпосылкой возникновения настоящих ракет. Описание летающих «огненных стрел», применявшихся китайцами, показывает, что эти стрелы были ракетами. К ним прикреплялась трубка из уплотненной бумаги, открытая только с заднего конца и заполненная горючим составом. Этот заряд поджигался, и затем стрела выпускалась с помощью лука. Такие стрелы применялись в ряде случаев при осаде укреплений, против судов, кавалерии.

В XIII веке вместе с монгольскими завоевателями ракеты попали в Европу. Известно, что ракеты применялись запорожскими казаками в XVI—XVII вв. В XVII веке литовский военный инженер Казимир Семенович описал многоступенчатую ракету.

В конце XVIII века в Индии ракетное оружие применялось в сражениях с британскими войсками.

В начале XIX века армия также приняла на вооружение боевые ракеты, производство которых наладил Уильям Конгрив (Ракета Конгрива). В то же время российский офицер Александр Засядко разрабатывал теорию ракет. Большого успеха в совершенствовании ракет достиг в середине позапрошлого века российский генерал артиллерии Константин Константинов. Попытки математически объяснить реактивное движение и создать более эффективное ракетное вооружение делал в России Николай Тихомиров в 1894 году.

Теорию реактивного движения создал Константин Циолковский. Он выдвигал идею использования ракет для космических полетов и утверждал, что наиболее эффективным топливом для них было бы сочетание жидких кислорода и водорода. Ракету для межпланетных сообщении он спроектировал в 1903 г.

Немецкий учёный Герман Оберт в 1920-е годы также изложил принципы межпланетного полёта. Кроме того, он проводил стендовые испытания ракетных двигателей.

Американский учёный Роберт Годдард в 1926 г. осуществил запуск первой жидкостной ракеты, в качестве топлива для которой использовались бензин и жидкий кислород.

Первая отечественная ракета называлась ГИРД-90 (аббревиатура «Группы изучения реактивного движения»). Ее начали строить в 1931 году, а испытали 17 августа 1933 года. ГИРДом в то время руководил С.П. Королев. Ракета взлетела на 400 метров и находилась в полете 18 секунд. Вес ракеты на старте был 18 килограммов.

В 1933 г. в СССР в Реактивном институте было завершено создание принципиально нового оружия — реактивных снарядов, установка для запуска которых позднее получила прозвище «Катюша».

В ракетном центре в Пенемюнде (Германия) была разработана баллистическая ракета А-4 с дальностью полёта 320 км. Во время Второй мировой войны 3 октября 1942 г. состоялся первый успешный запуск этой ракеты, а в 1944 г. началось её боевое применение под названием V-2.

Военное применение V-2 показало огромные возможности ракетной техники, и наиболее мощные послевоенные державы — США и СССР — также начали разработку баллистических ракет.

В 1957 г. в СССР под руководством Сергея Королёва как средство доставки ядерного оружия была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли. Так началось применение ракет для космических полётов.

Современные ракетные двигатели

Большинство современных ракет оснащаются химическими ракетными двигателями. Такой двигатель может использовать твёрдое, жидкое или гибридное ракетное топливо. Химическая реакция между топливом и окислителем начинается в камере сгорания, получающиеся в результате горячие газы образуют истекающую реактивную струю, ускоряются в реактивном сопле (или соплах) и выбрасываются из ракеты. Ускорение этих газов в двигателе создаёт тягу — толкающую силу, заставляющую ракету двигаться. Принцип реактивного движения описывается третьим законом Ньютона.

Но не всегда для движения ракет используются химические реакции. Существуют паровые ракеты, в них перенагретая вода, вытекающая через сопло, превращается в высокоскоростную паровую струю, которая служит движителем. Эффективность паровых ракет относительно низка, однако это окупается их простотой и безопасностью, а также дешевизной и доступностью воды. Работа небольшой паровой ракеты в 2004 году была проверена в космосе на борту спутника UK-DMC. Существуют проекты использования паровых ракет для межпланетной транспортировки грузов, с нагревом воды за счёт ядерной или солнечной энергии.

Ракеты наподобие паровой, в которых нагрев рабочего тела происходит вне рабочей зоны двигателя, иногда описывают как системы с двигателями внешнего сгорания. Примерами ракетных двигателей внешнего сгорания может служить большинство конструкций ядерных ракетных двигателей.

Сейчас разрабатываются альтернативные способы поднимать космические аппараты на орбиту. Среди них «космический лифт», электромагнитные и обычные пушки, но пока они находятся на стадии проектирования.

Баллистическая ракета: что это?

Современный мир, пронизанный непрекращающимися локальными конфликтами и внешнеполитическими напряженностями между странами, постоянно находится под угрозой крупных глобальных войн. Каждое отдельно взятое государство понимает, что в случае войны победа будет за тем, чье вооружение лучше и мощнее.

Так было всегда, начиная еще с незапамятных времен. Именно война двигала прогресс — все изобретения для гражданских нужд были лишь побочным результатом изобретения военного оснащения. В двадцать первом веке производимое оружие имеет чудовищную разрушительную силу. Хорошим примером мощнейшего оружия является баллистическая ракета.

Что такое баллистическая ракета?

Баллистическая ракета — один из видов орудия массового поражения, действующего на дальние дистанции. Летит по изначально заданной параболической траектории и не поддаётся управлению в момент полета.

Существуют разновидности многоступенчатых ракет, похожих на те, что запускаются в космос для доставки спутников на орбиту — в процессе полета части ракеты отсоединяются от основания, чтобы увеличить скорость за счет импульса и уменьшения общей массы. Запуск таких ракет производится либо из шахтных установок расположенных в земле, либо с помощью мобильных перевозных установок.

Классифицируются ракеты каждым государством по-разному, но можно считать общепринятыми ракеты трёх видов:

• Малой дальности.
• Средней дальности.
• Межконтинентальные.

Каждый из видов имеет свои задачи и максимальную длительность проходимого пути. В случае с ракетами малой дальности — это тысяча километров, средняя дальность обладает радиусом запуска в 5.5 тысяч километров, а межконтинентальные, направленные на то, чтобы поразить врага на другом конце земли, имеют дальность достаточную, чтобы облететь 50% земного шара.

Именно такие ракеты начиняют ядерными боеголовками. Самая большая длительность полета займет не более 30 минут, а гигантская скорость делает ракеты практически неуязвимыми для противовоздушной обороны — они просто летят быстрее снаряда, предназначенного для уничтожения этой ракеты.

Как работает баллистическая ракета?

Главная особенность её работы заключается в том, что практически всю длительность своего полета ракета ведет себя в точности, как обычный брошенный объект, не подвергаясь импульсам и ускорениям со стороны двигателей.

Весь её путь можно разделить на два этапа. В первом этапе ракете задаётся необходимая скорость с помощью реактивной тяги. После того, как нужное ускорение было достигнуто, двигатель вместе с топливным баком отсоединяется от ракеты для облегчения её веса. После этого наступает второй этап свободного падения.

Использование ракеты в гражданских целях

Устройство баллистической ракеты и манера её поведения в воздухе мало чем отличаются от ракет, запускаемых в космос на орбиту Земли. Благодаря этому удобству существует возможность создания универсальных устройств, которые в зависимости от внутреннего содержания будут использоваться в мирных или в военных целях.

На сегодняшний день существует несколько видов универсальных ракет, которые изначально были созданы с целью выведения на орбиту планеты различного военного спутникового оборудования. Целый класс ракет предназначен для вариативного использования. Стоит понимать, что одну и ту же ракету нельзя переоснастить для других целей. Хоть они и имеют общую базу, но собираются на различных заводах и не подлежат взаимному замещению.

https://youtube.com/watch?v=e31qo61ryRc

История создания

В 1957 году была успешно запущена первая в мире межконтинентальная ракета. Строение её было именно многоступенчатым, а радиус поражения подразумевал успешную доставку заряда в любую точку планеты. Разработка данного вооружения была инициирована еще за десять лет до её запуска. Большое количество научных деятелей, а также организаций было привлечено для исследований возможности перелетов и создания системы управления ракетой.

Специально для испытаний оружия подобного рода в Казахстане был построен полигон, строительство которого завершилось в один год с запуском ракеты. Однако первые испытания позволили выявить огромное количество недостатков данной ракеты. Только с четвертого раза после многочисленных доработок ракета смогла поразить условного противника, успешно завершив испытания на полигоне. Замена на более новые виды вооружения произошла только спустя 11 лет после начал использования первого прототипа.

Какой должна быть скорость корабля для полета на Луну?

Для полета корабля на Луну он должен стартовать до орбитальной скорости в 29. тыс. км в час, а потом нарастать примерно до 40 тыс. км в час.

Космический корабль при такой скорости может удалиться на расстоянии, на котором на него уже будет сильнее притяжение Луны, нежели Земли. Современная техника позволяет разрабатывать корабли, которые соответствуют вышеупомянутой скорости перемещения. Но если двигатели корабля не будут действовать, он разгонится притяжением Луны и просто упадет на нее с большой силой, разрушив корабль. По этой причине, если в самом начале пути реактивные двигатели ускоряли космический корабль в направлении к Луне, то когда лунное притяжение сравнивалось с земным, двигатели начинали действовать в противоположном направлении. Таким образом, обеспечивалась мягкая посадка на Луну, при которой все люди на корабле оставались невредимыми.

На Луне нет воздуха, поэтому находится на ней можно исключительно в специальных скафандрах. Первым человеком, который спустился на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, и это произошло в 1969 году. Тогда произошло первое знакомство человечества с составом лунного грунта. Его изучение позволило лучше понять историю образования Солнечной системы. Тогда геологи надеялись найти на Луне какие-то ценные вещества, которые можно было бы добывать.

Масса Земли существенно превышает массу Луны. Значит, взлететь с последней будет проще и дорога в дальний космос тоже осуществится легче. Не исключено, что в дальнейшем человечество будет использовать эту возможность. Скорость вылета на орбиту намного меньше и составляет 6120 км в час или 1,7 км в секунду.

Доступность ссылки

Выход на гиперзвук

С 1930-х годов идут исследования гиперзвукового полета, то есть полета на скоростях, превышающих скорость звука в 5 и более раз. Не менее четырех десятилетий идут работы над гиперзвуковыми управляемыми ракетами. Резкое сокращение времени полета способствует преодолению современной и даже существующей пока только в разработках ПВО/ПРО, поражению маневренных целей в глубине обороны противника. Гиперзвуковые ракеты преодолевают «высотобоязнь» — высоты полета возвращаются к 10—30 км.

В 1997 году НПО «Радуга» представило гиперзвуковой экспериментальный летательный аппарат Х-90 со складным треугольным крылом дальностью полета до 3 000 км, маршевым гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Для выхода на сверхзвуковой режим и запуска маршевого двигателя используется твердотопливный ускоритель. А ведь это старая уже разработка, едва не похороненная «постперестроечным» периодом. Неудивительны признания зарубежных специалистов, что в работах над гиперзвуковыми аппаратами они используют ряд советских разработок.

Гиперзвуковой «экспериментальный летательный аппарат» Х-90, Россия. Длина — 12 м. Дальность пуска — 3 000 км, скорость полета — 4—5М   В США с 1998 года реализуется программа ARRDM по созданию гиперзвуковых ракет класса «воздух-земля» и «корабль-земля». Согласно расчетам, ракета со скоростью 8М тех же размеров, что и AGM-86, пролетит 1 400 км всего за 12 минут, а при столкновении с целью обеспечит большие глубину проникновения и разрушительное действие.   «Крыла» в строгом значении этого слова у такой ракеты уже может и не быть. На этих скоростях хватает подъемной силы, действующей на корпус, которому придается соответствующий профиль. Так, корпус прототипа ракеты фирмы «Боинг» выполнен по схеме «волнолет» — для создания подъемной силы используется поток за ударной волной, порождаемой при гиперзвуковом полете. Рассматриваются комбинированные двигательные установки (в СССР ракету Х-31 с комбинированным прямоточным двигателем создали уже в 1980-е годы), установки изменяемого цикла — ракетно-прямоточные, турбопрямоточные. Высокие скорости способствуют реализации и такой идеи, как ионизация обтекающего ракету потока воздуха, электромагнитное управление потоком и создание плазменного шлейфа, снижающего заметность ракеты.   Займут ли гиперзвуковые аппараты место в ряду стратегических крылатых ракет или станут маневрирующими боеголовками баллистических ракет — вопрос недалекого будущего. В любом случае поиски нового облика крылатых ракет большой дальности идут весьма активно.

Литература

Задача особой государственной важности. Из истории создания ракетно-ядерного оружия и Ракетных войск стратегического назначения (1945-1959 гг.) / Сост

В. И. Ивкин, Г. А. Сухина. — М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2010. — 1205 с. — 800 экз. — ISBN 978-5-8243-1430-4.

Карпенко А. В., Уткин А. Ф., Попов А. Д. Отечественные стратегические ракетные комплексы / Под научной ред. В. Ф. Уткина, Ю. С. Соломонова, Г. А. Ефремова. — СПб.: Невский бастион, 1999. — 288 с. — ISBN 5-85875-104-0.

Широкорад А. Б. Энциклопедия отечественного ракетного оружия 1918-2002 / Под общей ред. А. Е. Тараса. — Минск: Харвест, 2003. — 544 с. — (Библиотека военной истории). — 5100 экз. — ISBN 985-13-0949-4.

Навигация

В игровой и сувенирной индустрии

Современный этап

В настоящее время самым мощными являются ракеты-носители «Протон-М» отечественного производства, европейские «Ариан-5», американские «Дельта-IV Heavy». Запуск ракеты подобных типов позволяет вывести на орбиту (200 км в высоту) полезный груз массой до 25 тонн. Такие аппараты могут донести до геопромежуточной орбиты приблизительно 6-10 тонн и до геостационарной – 3-6 тонн.

Отдельного внимания заслуживают ракеты-носители «Протон», так как они отыгрывали немалую роль в освоении космоса. Их использовали для реализации разных пилотируемых программ, в т.ч. для отправки модулей орбитальной станции «Мир». С его помощью в космос были доставлены «Звезда» и «Заря», важнейшие блоки МКС. Невзирая на то, что не все полезные запуски подобных ракет были успешны, «Протон» и сейчас остается самым востребованным ракетным-носителем: каждый год осуществляется примерно 10-12 стартов.

Атлантида Бермудского треугольника