Космічна ракета. Космічні ракети росії і сша

На сьогоднішній день Російська Федерація володіє найпотужнішою в світі космічною галуззю. Росія є беззаперечним лідером в області пілотованої космонавтики і до того ж володіє паритетом з США в питаннях космічної навігації. Деякі відставання нашої країни є лише в дослідженнях далеких міжпланетних просторів, а також в розробках з дистанційного зондування Землі.

Історія

Космічна ракета вперше була задумана російськими вченими Ціолковським і Мещерским. Вони ж в 1897-1903 роках створили теорію її польоту. Набагато пізніше даний напрямок стали освоювати закордонні вчені. Це були німці фон Браун і Оберт, а також американець Годдард. У мирний міжвоєнний час питаннями реактивного руху, а також створення для цієї мети твердопаливних і рідинних двигунів займалися лише три країни в світі. Це були Росія, США і Німеччина.

Вже до 40-х років 20 століття наша країна могла пишатися успіхами, досягнутими в питаннях створення твердопаливних двигунів. Це дозволило під час Другої світової війни використовувати таку грізну зброю, як "Катюші". Що стосується створення великих ракет, оснащених рідинними двигунами, то тут лідером була Німеччина. Саме в цій країні на озброєння взяли "Фау-2". Це перші балістичні ракети, які мають малу дальність. У період Другої світової війни "Фау-2" використовували для бомбардувань Англії.

Після перемоги СРСР над гітлерівською Німеччиною основна команда Вернера фон Брауна під його безпосереднім керівництвом розгорнула свою діяльність в США. При цьому вони забрали з собою з поваленої країни все розроблені раніше креслення і розрахунки, на підставі яких повинна була бути побудована космічна ракета. Тільки мізерна частина команди німецьких інженерів і вчених продовжила свою роботу в СРСР аж до середини 50-х років 20 століття. У їх розпорядженні були окремі частини технологічного обладнання і ракет без будь-яких розрахунків та креслень.

Надалі як в США, так і в СРСР були відтворені ракети "Фау-2" (У нас це Р-1), що і зумовило розвиток ракетобудування, спрямованого на збільшення дальності польоту.

теорія Ціолковського

Цього великого російського вченого-самоука і видатного винахідника вважають батьком космонавтики. Їм ще в 1883 році був написана історична рукопис "Вільний простір". У цій праці Ціолковський вперше висловив думку про те, що переміщення між планетами можливо, і потрібен для цього спеціальний літальний апарат, який називається "космічна ракета". Сама теорія реактивного приладу була обгрунтована їм в 1903 р Вона містилася у праці під назвою "Дослідження світового простору". Тут автор наводив докази того, що космічна ракета є тим апаратом, за допомогою якого можна залишити межі земної атмосфери. Ця теорія стала справжньою революцією в науковій сфері. Адже про політ на Марс, Місяць і на інші планети людство мріяло давно. Однак вчені мужі так і не змогли визначити, яким чином повинен бути влаштований літальний апарат, який буде переміщатися в абсолютно порожньому просторі без опори, здатної дати йому прискорення. Дане завдання було вирішене Ціолковським, який запропонував використання для цієї мети реактивного двигуна. Тільки за допомогою такого механізму можна було підкорити космос.

Принцип дії

Космічні ракети Росії, США та інших країн до теперішнього часу виходять на орбіту Землі за допомогою ракетних двигунів, запропонованих свого часу Ціолковським. У цих системах відбувається перетворення хімічної енергії палива в кінетичну, якою володіє викидається з сопла струмінь. Особливий процес відбувається в камерах згоряння таких двигунів. У них в результаті реакції окислювача і пального виділяється теплота. При цьому продукти згоряння розширюються, нагріваються, розганяються в соплі і викидаються з величезною швидкістю. Ракета при цьому рухається завдяки закону збереження імпульсу. Вона отримує прискорення, яке направлено в протилежну сторону.

Відео: New Russian spaceship "Federation"

На сьогоднішній день існують такі проекти двигунів, як космічні ліфти, сонячні вітрила і т. Д. Однак на практиці вони не застосовуються, так як поки ще знаходяться в розробці.

Перший космічний апарат

Ракета Ціолковського, запропонована вченим, являла собою металеву камеру довгастої форми. Зовні вона була схожа на аеростат або дирижабль. Переднє, головне простір ракети призначалося для пасажирів. Тут же були встановлені прилади управління, а також зберігалися поглиначі вуглекислоти і запаси кисню. У відсіку для пасажирів передбачалося освітлення. У другій, основній частині ракети Ціолковський розташував горючі речовини. При їх змішуванні відбувалося утворення вибухової маси. Вона запалювалася в відведеному їй місці в самому центрі ракети і викидалася з розширюється труби з величезною швидкістю у вигляді гарячих газів.

Протягом довгого часу ім`я Ціолковського було мало відомо не тільки за кордоном, але і в Росії. Багато хто вважав його мрійником-ідеалістом і диваком-фантазером. Істинну оцінку праці цього великого вченого отримали тільки з приходом радянської влади.

Відео: запуск саморобної ракети в Космос з відеокамерами!

Створення ракетного комплексу в СРСР

Значні кроки в освоєнні міжпланетного простору були зроблені після закінчення Другої світової війни. Це був час, коли США, будучи єдиною атомної державою, стали надавати на нашу країну політичний тиск. Первинним завданням, яке ставилося перед нашими вченими, було нарощування військової потужності Росії. Для гідної відсічі в умовах розв`язаної в ці роки холодної війни необхідно було створити атомну, а потім і водневу бомбу. Друга, не менш складне завдання, полягала в доставці створеного зброї до мети. Для цього і потрібні бойові ракети. З метою створення даної техніки вже в 1946 р урядом були призначені головні конструктори гироскопических приладів, реактивних двигунів, систем управління і т. Д. Відповідальним за ув`язку в єдине ціле всіх систем став С.П. Корольов.

Уже в 1948 р перша з розроблених в СРСР балістичних ракет пройшла успішні випробування. Аналогічні польоти в США були здійснені на декілька років пізніше.

Запуск штучного супутника

Крім нарощування військового потенціалу уряд СРСР ставило перед собою завдання освоєння космічного простору. Роботи в цьому напрямі велися багатьма вченими і конструкторами. Ще до того як в повітря піднялася ракета міжконтинентальної дальності, розробникам подібної техніки стало зрозуміло, що, скоротивши корисний вантаж літального апарату, можна було добитися швидкості, що перевищує космічну. Цей факт говорив про ймовірність виведення на земну орбіту штучного супутника. Дане епохальна подія сталася 4.10.1957 р Воно стало початком нової віхи в освоєнні космічного простору.

Створення радянських ракет

Робота з освоєння безповітряного навколоземного простору зажадала величезних зусиль з боку численних колективів конструкторів, вчених і робітників. Творці космічних ракет повинні були розробити програму виведення літального апарату на орбіту, налагодити роботу наземної служби і т. Д.

Перед конструкторами стояло складне завдання. Необхідно було збільшити масу ракети і зробити можливим досягнення нею другий космічної швидкості. Саме тому в 1958-1959 роках в нашій країні був розроблений триступеневий варіант реактивного двигуна. З його винаходом стало можливим виробляти перші космічні ракети, в яких на орбіту міг піднятися людина. Триступінчасті двигуни відкрили і можливість польоту на Місяць.

Далі ракети-носії все більше і більше вдосконалилися. Так, в 1961 році була створена четирехступенчатая модель реактивного двигуна. З ним ракета могла досягти не тільки Місяця, але і дістатися до Марса або Венери.

Перший пілотований політ

Старт космічної ракети з людиною на борту вперше відбувся 12.04.1961 р Від поверхні Землі відірвався корабель «Восток», пілотований Юрієм Гагаріним. Ця подія стала епохальною для людства. У квітні 1961 р освоєння космосу отримало свій новий розвиток. Перехід до пілотованих польотів зажадав від конструкторів створення таких літальних апаратів, які могли б повертатися на Землю, безпечно долаючи шари атмосфери. Крім того, на космічній ракеті мала бути передбачена система життєзабезпечення людини, що включає регенерацію повітря, харчування та багато іншого. Всі ці завдання були успішно вирішені.

Подальше освоєння космосу

Ракети типу «Схід» ще довгий час сприяли утриманню провідну роль СРСР у сфері дослідження навколоземного безповітряного простору. Їх використання триває і до теперішнього часу. Аж до 1964 року літальні апарати «Схід» перевершували всі існуючі аналоги за своєю вантажопідйомності.

Відео: У США вперше здійснена м`яка посадка ракети-носія

Трохи пізніше в нашій країні і в США були створені більш потужні носії. Назва космічних ракет такого типу, сконструйованих в нашій країні, - «Протон-М». Американський подібний апарат - «Дельта-IV». У Європі була сконструйована ракета-носій «Аріан-5», що належить до важкого типу. Всі ці літальні апарати дозволяють виводити 21-25 тонн вантажу на висоту в 200 км, де розташовується низька навколоземну орбіту.

нові розробки

В рамках проекту польоту людини на Місяць були створені РН, що належать до надважкого класу. Це такі космічні ракети США, як «Сатурн-5», а також радянська Н-1. Пізніше в СРСР була створена надважка ракета «Енергія», яку в даний час не використовують. Потужним американським РН став «Спейс шаттл». Ця ракета дозволяла виводити на орбіту космічні кораблі масою в 100 тонн.

Виробники літальних апаратів

Космічні ракети проектувалися і створювалися в ОКБ-1 (Особливому конструкторському бюро), ЦКБЕМ (Центральному конструкторському бюро експериментального машинобудування), а також в НВО (Науково-виробничому об`єднанні) «Енергія». Саме тут побачили світ вітчизняні балістичні ракети всіх типів. Звідси вийшли і одинадцять стратегічних комплексів, які взяла на озброєння наша армія. Зусиллями працівників даних підприємств була створена і Р-7 - перша космічна ракета, яка вважається найнадійнішою в світі і в даний час. З середини минулого століття на цих виробництвах ініціювалися і велися роботи по всіх напрямах, що стосуються розвитку космонавтики. З 1994 р підприємство отримало нову назву, ставши ВАТ РКК «Енергія».

Сьогоднішній день виробника космічних ракет

РКК «Енергія» ім. С.П. Королева є стратегічним підприємством Росії. Воно відіграє провідну роль в розробці і виробництві пілотованих космічних систем. Велика увага на підприємстві приділяється питанням створення новітніх технологій. Тут розробляються спеціалізовані автоматичні космічні системи, а також РН для виведення на орбіту літальних апаратів. Крім того, РКК «Енергія» активно впроваджує наукомісткі технології для виробництва продукції, яка не належить до освоєння безповітряного простору.