Σήμερα, οποιαδήποτε εκτόξευση πυραύλων που καλύπτεται στα νέα φαίνεται σαν ένα γνωστό κομμάτι της ζωής. Το ενδιαφέρον των κατοίκων, κατά κανόνα, προκύπτει μόνο όταν πρόκειται για μεγάλα έργα εξερεύνησης του διαστήματος ή για σοβαρά ατυχήματα. Ωστόσο, όχι πολύ καιρό πριν, στις αρχές του δεύτερου μισού του περασμένου αιώνα, κάθε εκτόξευση ενός πυραύλου έκανε ολόκληρη τη χώρα να παγώσει για λίγο και όλοι ακολούθησαν τις επιτυχίες και τα ατυχήματα τους. Ήταν επίσης στην αρχή της διαστημικής εποχής στις Ηνωμένες Πολιτείες και στη συνέχεια σε όλες τις χώρες όπου ξεκίνησαν τα δικά τους προγράμματα πτήσεων προς τα αστέρια. Οι επιτυχίες και οι αποτυχίες εκείνων των χρόνων έθεσαν τα θεμέλια πάνω στα οποία αυξήθηκε η επιστήμη των πυραύλων και με τα κοσμοδρόμια και τα ολοένα και πιο εξελιγμένα οχήματα. Με μια λέξη, ένας πυραύλος με την ιστορία, τα δομικά χαρακτηριστικά και τις στατιστικές του αξίζει προσοχής.
Το κύριο πράγμα με λίγα λόγια
Το όχημα εκτόξευσης είναι μια παραλλαγή ενός βαλλιστικού βλήματος πολλαπλών σταδίων, του οποίου ο σκοπός είναι να ξεκινήσει ορισμένα φορτία στον εξωτερικό χώρο. Ανάλογα με την αποστολή του εκτοξευόμενου οχήματος, ένας πυραύλος μπορεί να το τοποθετήσει σε μια γεωκεντρική τροχιά ή να δώσει επιτάχυνση να εγκαταλείψει τη ζώνη βαρύτητας της Γης.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, η εκτόξευση ενός πυραύλου συμβαίνει από την κάθετη θέση του. Είναι πολύ σπάνιο να χρησιμοποιείτε έναν τύπο εκτόξευσης αέρα, όταν η συσκευή αρχικά παραδίδεται από ένα αεροπλάνο ή άλλη παρόμοια συσκευή σε ένα συγκεκριμένο ύψος και στη συνέχεια ξεκινά.
Πολλαπλών σταδίων
Ένας από τους τρόπους ταξινόμησης των οχημάτων εκτόξευσης είναι ο αριθμός των βημάτων που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή τους. Συσκευές που περιλαμβάνουν μόνο ένα τέτοιο επίπεδο και είναι ικανές να παράγουν ωφέλιμο φορτίο στο διάστημα ταυτόχρονα, σήμερα παραμένουν μόνο το όνειρο των σχεδιαστών και μηχανικών. Ο κύριος χαρακτήρας στα κοσμοδρόμια του κόσμου είναι μια συσκευή πολλαπλών σταδίων. Στην πραγματικότητα, αντιπροσωπεύει αρκετούς συνδεδεμένους βλήτους που συνδέονται εν σειρά κατά τη διάρκεια της πτήσης και αποσυνδέονται μετά την ολοκλήρωση της αποστολής τους.
Η ανάγκη για ένα τέτοιο σχέδιο έγκειται στη δυσκολία υπέρβασης της βαρύτητας. Ο πυραύλος πρέπει να αποκόψει το βάρος του από την επιφάνεια, που περιλαμβάνει κυρίως τόνους καυσίμου και πρόωσης, καθώς και το βάρος του ωφέλιμου φορτίου. Σε ποσοστιαία βάση, το τελευταίο είναι μόνο το 1, 5-2% της μάζας εκκίνησης του πυραύλου. Η αποσύνδεση των εξαντλημένων φάσεων κατά την πτήση διευκολύνει τα υπόλοιπα και καθιστά την πτήση πιο αποτελεσματική. Ένα παρόμοιο σχέδιο έχει ένα μειονέκτημα: κάνει ειδικές απαιτήσεις στα διαστημόδρομους. Απαιτείται ζώνη ελεύθερη από ανθρώπους, όπου θα πέσουν τα εξαντλημένα βήματα.
Επαναχρησιμοποιείται
Είναι σαφές ότι με αυτό το σχέδιο, το όχημα εκτόξευσης δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί περισσότερες από μία φορές. Ωστόσο, οι επιστήμονες εργάζονται συνεχώς για τη δημιουργία τέτοιων έργων. Ένας πυραύλος πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμος σήμερα δεν υπάρχει λόγω της ανάγκης για υψηλή τεχνολογία, μέχρι στιγμής απρόσιτη για τους ανθρώπους. Παρ 'όλα αυτά, υπάρχει ένα υλοποιημένο πρόγραμμα ενός μερικώς επαναχρησιμοποιούμενου διαστημικού σκάφους - αυτό είναι το αμερικανικό διαστημικό λεωφορείο.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένας από τους λόγους για τους οποίους οι προγραμματιστές προσπαθούν να δημιουργήσουν έναν επαναχρησιμοποιούμενο πυραύλο είναι η επιθυμία να μειωθεί το κόστος εκτόξευσης οχημάτων. Ωστόσο, το "Διαστημικό λεωφορείο" δεν έφερε τα αναμενόμενα αποτελέσματα με αυτή την έννοια.
Πρώτη εκτόξευση πυραύλων
Αν επιστρέψουμε στην ιστορία του θέματος, τότε η εμφάνιση των οχημάτων εκτόξευσης προηγήθηκε από τη δημιουργία βαλλιστικών πυραύλων. Ένας από αυτούς, ο γερμανικός «V-2», χρησιμοποιήθηκε από τους Αμερικανούς για τις πρώτες προσπάθειες να «φτάσουν» στο διάστημα. Ακόμη και πριν από το τέλος του πολέμου, στις αρχές του 1944, πραγματοποιήθηκαν αρκετές κάθετες εκτοξεύσεις. Η ρουκέτα έφτασε σε υψόμετρο 188 χλμ.
Σημαντικότερα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν μετά από πέντε χρόνια. Υπήρξε ένα λανσάρισμα πυραύλων στις ΗΠΑ, στο έδαφος της White Sands. Αποτελούσε από δύο βήματα: τους βαλβίδες V-2 και VAK-Coronal και κατάφερε να φτάσει σε υψόμετρο 402 χλμ.
Πρώτο αναμνηστικό
Ωστόσο, το έτος 1957 θεωρείται η αρχή της διαστημικής εποχής. Στη συνέχεια άρχισε το πρώτο πραγματικό όχημα εκτόξευσης με όλες τις αισθήσεις, το σοβιετικό Sputnik. Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στο κοσμοδρόμιο Baikonur. Ο πυραύλος αντιμετώπισε με επιτυχία την εργασία - ξεκίνησε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο της Γης σε τροχιά.
Ο πυραύλος Sputnik και ο πυραύλος Sputnik-3 ξεκίνησαν τέσσερις φορές συνολικά, τρεις από τους οποίους ήταν επιτυχείς. Στη συνέχεια, βάσει αυτής της συσκευής, δημιουργήθηκε μια ολόκληρη οικογένεια οχημάτων εκτόξευσης, που χαρακτηρίζεται από αυξημένες τιμές ισχύος και ορισμένα άλλα χαρακτηριστικά.
Η εκτόξευση ενός ρουκέτας στο διάστημα, που έγινε το 1957, ήταν ένα γεγονός ορόσημο από πολλές απόψεις. Σηματοδότησε την αρχή ενός νέου σταδίου στην ανάπτυξη του ανθρώπινου περιβάλλοντος, άνοιξε πραγματικά την εποχή του διαστήματος, επεσήμανε τις δυνατότητες και τους περιορισμούς της τεχνολογίας εκείνης της εποχής και έδωσε επίσης στην ΕΣΣΔ ένα αξιοσημείωτο πλεονέκτημα έναντι της Αμερικής στον διαστημικό αγώνα.
Σύγχρονη σκηνή
Σήμερα, τα οχήματα ρωσικής παραγωγής Proton-M, το αμερικανικό Delta-IV Heavy και το European Arian-5 θεωρούνται τα πιο ισχυρά. Η εκτόξευση ενός πυραύλου αυτού του τύπου καθιστά δυνατή την τοποθέτηση σε τροχιά κοντά στη γη, η οποία βρίσκεται σε υψόμετρο 200 χλμ., Με ωφέλιμο φορτίο μέχρι 25 τόνους. Τέτοιες συσκευές είναι ικανές να μεταφέρουν περίπου 6-10 τόνους στην γεω-ενδιάμεση τροχιά και 3-6 τόνους στην γεωστατική τροχιά.
Αξίζει να σταματήσετε τα οχήματα εκτόξευσης Proton. Στη σοβιετική και ρωσική εξερεύνηση του διαστήματος, έπαιξε σημαντικό ρόλο. Χρησιμοποιήθηκε για να υλοποιήσει διάφορα επανδρωμένα προγράμματα, μεταξύ άλλων για την αποστολή ενοτήτων στον ασύρματο σταθμό Mir. Με τη βοήθειά του, τα "Dawn" και "Star", τα σημαντικότερα μπλοκ ISS, παραδόθηκαν στο διάστημα. Παρά το γεγονός ότι δεν έχουν ολοκληρωθεί όλες οι πρόσφατες εκτοξεύσεις αυτού του τύπου, ο Proton παραμένει το πιο δημοφιλές όχημα εκτόξευσης: περίπου 10-12 εκτοξεύσεις γίνονται κάθε χρόνο.
Ξένους συναδέλφους
Το Arian-5 είναι ένα ανάλογο του Proton. Αυτός ο ενισχυτής παρουσιάζει ορισμένες διαφορές από τη ρωσική, ειδικότερα, η εκτόξευσή του είναι πολύ πιο ακριβή, αλλά έχει επίσης μεγαλύτερη χωρητικότητα. Το "Arian-5" είναι ικανό να εκτοξεύσει δύο δορυφόρους ταυτόχρονα στην γεω-ενδιάμεση τροχιά. Ήταν η εκτόξευση αυτού του τύπου διαστημικού πυραύλου που ήταν η αρχή της αποστολής του διάσημου καθετήρα Rosetta, ο οποίος, μετά από δέκα χρόνια πτήσης, έγινε ο δορυφόρος του κομήτη Churyumov-Gerasimenko.
Η Delta IV ξεκίνησε την "καριέρα" της το 2002. Μία από τις τροποποιήσεις της, το Delta IV Heavy, σύμφωνα με τα δεδομένα του 2012, είχε το μεγαλύτερο ωφέλιμο φορτίο μεταξύ των οχημάτων εκτόξευσης στον κόσμο.
Στοιχεία επιτυχίας
Μια επιτυχημένη εκτόξευση ενός πυραύλου δεν βασίζεται μόνο στα ιδανικά τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής. Πολλά εξαρτώνται από την επιλογή του τόπου εκκίνησης. Η θέση του διαστημικού διαδρόμου διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επιτυχία της αποστολής του εκτοξευόμενου οχήματος.
Η κατανάλωση ενέργειας για την τοποθέτηση ενός δορυφόρου στην τροχιά μειώνεται αν η γωνία κλίσης του αντιστοιχεί στο γεωγραφικό πλάτος του εδάφους στο οποίο λαμβάνει χώρα η εκτόξευση. Η πιο σημαντική παράμετρος αυτών των παραμέτρων είναι η εκκίνηση των οχημάτων που παραδίδονται στην γεωστατική τροχιά. Ένα ιδανικό μέρος για την εκτόξευση αυτών των πυραύλων είναι ο ισημερινός. Απόκλιση με βαθμό από τον ισημερινό έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη να ρυθμίσουμε ταχύτητα 100 m / s περισσότερο. Σύμφωνα με αυτή την παράμετρο, από τα περισσότερα από 20 κοσμοδρόμια στον κόσμο, το ευρωπαϊκό Kourou, που βρίσκεται σε πλάτος 5º, η Βραζιλιάνικη Alcantara (2.2º), καθώς και το Sea Launch, ένα πλωτό κοσμοδρόμιο που έχει την ικανότητα να εκτοξεύει πυραύλους απευθείας από τον ισημερινό, καταλαμβάνουν την πιο ευνοϊκή θέση.
Κατεύθυνση θέματα
Ένα άλλο σημείο που σχετίζεται με την περιστροφή του πλανήτη. Οι ρουκέτες που αρχίζουν από τον ισημερινό δέχονται αμέσως μια εντυπωσιακή ταχύτητα προς την ανατολή, η οποία συνδέεται ακριβώς με την περιστροφή της Γης. Από αυτή την άποψη, όλες οι διαδρομές πτήσης, κατά κανόνα, βρίσκονται ανατολικά. Το Ισραήλ δεν έχει τύχη σε αυτό το θέμα. Πρέπει να στείλει πυραύλους προς τα δυτικά, κάνοντας επιπλέον προσπάθειες για να ξεπεράσει την περιστροφή της Γης, επειδή τα εχθρικά κράτη βρίσκονται στα ανατολικά της χώρας.
Πεδίο πτώσης
Όπως αναφέρθηκε ήδη, τα εξαντλημένα στάδια πυραύλων πέφτουν στη Γη και επομένως, μια κατάλληλη ζώνη θα πρέπει να βρίσκεται δίπλα στο κοσμοδρόμιο. Μια μεγάλη επιλογή είναι ο ωκεανός. Τα περισσότερα κοσμοδρόμια βρίσκονται επομένως στην ακτή. Ένα καλό παράδειγμα είναι το ακρωτήριο Canaveral και το αμερικανικό διαστημικό σκάφος που βρίσκεται εδώ.
Ρωσικά σημεία εκτόξευσης
Τα κοσμοδρόμια της χώρας μας δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου και επομένως δεν μπορούσαν να αναπτυχθούν στον Βόρειο Καύκασο ή την Άπω Ανατολή. Το πρώτο πεδίο δοκιμών για την εκτόξευση πυραύλων ήταν το Baikonur, το οποίο βρίσκεται στο Καζακστάν. Υπάρχει χαμηλή σεισμική δραστηριότητα, καλός καιρός για το μεγαλύτερο μέρος του έτους. Η πιθανή πτώση των πυραυλικών στοιχείων στις ασιατικές χώρες αφήνει ένα ορισμένο αποτύπωμα για τη λειτουργία του χώρου υγειονομικής ταφής. Στο Baikonur, υπάρχει ανάγκη να τοποθετηθεί προσεκτικά το μονοπάτι πτήσης έτσι ώστε τα επεξεργασμένα βήματα να μην καταλήγουν σε κατοικημένες περιοχές και τα πυραύλους να μην εισέρχονται στον εναέριο χώρο της Κίνας.
Το κοσμοδρόμιο της Svobodny, που βρίσκεται στην Άπω Ανατολή, έχει την πιο επιτυχημένη τοποθέτηση πεδίων πτώσης: πέφτουν στον ωκεανό. Ένα άλλο διαστημόπλοιο όπου μπορείτε συχνά να δείτε την εκτόξευση ενός πυραύλου είναι το Plesetsk. Βρίσκεται βόρεια από όλες τις άλλες παρόμοιες περιοχές του κόσμου και αποτελεί ιδανικό μέρος για την αποστολή οχημάτων σε πολικές τροχιές.
