I dag virker enhver raketopsendelse, der er omt alt i nyhederne, som en velkendt del af livet. Interessen fra bybefolkningens side opstår som regel kun, når det kommer til storslåede projekter til udforskning af rummet, eller der sker alvorlige ulykker. Men for ikke så længe siden, i begyndelsen af anden halvdel af forrige århundrede, fik hver raketopsendelse hele landet til at fryse i et stykke tid, alle fulgte succeser og ulykker. Det var også i begyndelsen af rumalderen i USA og derefter i alle lande, hvor de lancerede deres egne programmer med flyvninger til stjernerne. Det var disse års succeser og fiaskoer, der lagde fundamentet, som raketvidenskaben voksede på, og med det kosmodromerne og flere og mere avancerede enheder. Kort sagt, raketten med dens historie, strukturelle funktioner og statistikker er værdig til opmærksomhed.
Grundlæggende i en nøddeskal
Affyringsfartøjet er en variant af et flertrins ballistisk missil, hvisformålet er at sende visse laster ud i det ydre rum. Afhængigt af det opsendte fartøjs mission kan raketten sætte den i en geocentrisk bane eller give acceleration for at forlade Jordens tyngdekraftszone.
I det overvældende flertal af tilfælde sker affyringen af en raket fra dens lodrette position. Meget sjældent bruges en luftopsendelsestype, når enheden først leveres af et fly eller anden lignende enhed til en bestemt højde og derefter opsendes.
Multi-stage
En måde at klassificere løfteraketter er efter antallet af etaper, de indeholder. Enheder, der kun omfatter ét sådant niveau og er i stand til at levere en nyttelast ud i rummet i dag, er i dag kun en drøm for designere og ingeniører. Hovedpersonen ved verdens rumhavne er et flertrinsapparat. Faktisk er det en række forbundne missiler, der tændes i rækkefølge under flyvningen og afbrydes efter afslutningen af deres mission.
Behovet for et sådant design ligger i vanskeligheden ved at overvinde tyngdekraften. Raketten skal løfte sin egen vægt fra overfladen, som hovedsageligt omfatter tons brændstof og fremdrift, samt vægten af nyttelasten. I procent er sidstnævnte kun 1,5-2% af rakettens affyringsmasse. Afbrydelse af brugte etaper under flyvningen gør det lettere for de resterende og gør flyvningen mere effektiv. Denne konstruktion har også en ulempe: den præsenterersærlige krav til rumhavne. Der er behov for en menneskefri zone, hvor de brugte etaper vil falde.
genanvendelig
Det er klart, at med dette design kan boosteren ikke bruges mere end én gang. Forskere arbejder dog konstant på at skabe sådanne projekter. En fuldt genbrugelig raket eksisterer ikke i dag på grund af behovet for at bruge højteknologier, der endnu ikke er tilgængelige for folk. Ikke desto mindre er der et implementeret program af en delvis genanvendelig enhed - dette er den amerikanske rumfærge.
Det skal bemærkes, at en af grundene til, at udviklere forsøger at skabe en genanvendelig raket, er ønsket om at reducere omkostningerne ved at affyre køretøjer. Rumfærgen bragte dog ikke de forventede resultater i denne forstand.
Første raketopsendelse
Hvis vi går tilbage til problemets historie, så blev fremkomsten af de faktiske løfteraketter forudgået af skabelsen af ballistiske missiler. En af dem, den tyske "V-2", blev brugt af amerikanerne til de første forsøg på at "række ud" til rummet. Allerede inden krigens afslutning, i begyndelsen af 1944, blev der udført flere lodrette opsendelser. Raketten nåede en højde på 188 km.
Flere betydelige resultater blev opnået fem år senere. Der var en raketopsendelse i USA, ved White Sands-teststedet. Den bestod af to etaper: V-2 og VAK-Kapral raketter og var i stand til at nå en højde på 402 km.
Første booster
Men 1957 betragtes som begyndelsen på rumalderen. Så blev den første rigtige løfteraket i enhver forstand, den sovjetiske Sputnik, lanceret. Opsendelsen blev foretaget på Baikonur Cosmodrome. Raketten klarede opgaven med succes - den lancerede den første kunstige jordsatellit i kredsløb.
Opsendelsen af Sputnik-raketten og dens modifikation Sputnik-3 blev udført fire gange i alt, hvoraf tre var vellykkede. Derefter blev der på basis af denne enhed skabt en hel familie af løfteraketter, kendetegnet ved øgede effektværdier og nogle andre egenskaber.
Opsendelsen af en raket i rummet, lavet i 1957, var en skelsættende begivenhed i mange henseender. Det markerede begyndelsen på en ny fase i menneskelig udforskning af det omgivende rum, åbnede faktisk rumalderen, påpegede mulighederne og begrænsningerne af datidens teknologi og gav også USSR en mærkbar fordel i forhold til Amerika i rumkapløbet.
Moderne scene
I dag betragtes russisk-fremstillede Proton-M løfteraketter, den amerikanske Delta-IV Heavy og den europæiske Ariane-5 som de mest kraftfulde. Opsendelsen af en raket af denne type gør det muligt at affyre en nyttelast, der vejer op til 25 tons, i lav kredsløb om Jorden i en højde af 200 km. Sådanne enheder er i stand til at transportere ca. 6-10 tons til det geostationære kredsløb og 3-6 tons til det geostationære kredsløb.
Det er værd at stoppe ved Proton løfteraketter. Han spillede en væsentlig rolle i sovjetisk og russisk rumudforskning. Det blev brugt tilimplementering af forskellige bemandede programmer, herunder til at sende moduler til Mir orbital station. Med hans hjælp blev Zarya og Zvezda, de vigtigste blokke af ISS, leveret ud i rummet. På trods af at ikke alle nylige opsendelser af raketter af denne type har været succesfulde, er Proton fortsat det mest populære løfteraket: cirka 10-12 af dets opsendelser foretages årligt.
Udenlandske kolleger
"Ariane-5" er en analog af "Proton". Denne løfteraket har en række forskelle fra den russiske, især dens lancering er meget dyrere, men den har også en stor bæreevne. Ariane-5 er i stand til at opsende to satellitter i geo-mellemliggende kredsløb på én gang. Det var opsendelsen af en rumraket af denne type, der blev begyndelsen på missionen for den berømte Rosetta-sonde, som efter ti års flyvning blev en satellit for kometen Churyumov-Gerasimenko.
"Delta-IV" begyndte sin "karriere" i 2002. En af dens modifikationer, Delta IV Heavy, havde ifølge 2012 den største nyttelast blandt løfteraketter i verden.
Ingredienser til succes
Vellykket raketopsendelse er ikke kun baseret på de ideelle tekniske egenskaber ved apparatet. Meget afhænger af valget af udgangspunkt. Placeringen af rumhavnen spiller en væsentlig rolle for succesen med løftefartøjets mission.
Energiomkostninger til at opsende en satellit i kredsløb reduceres, hvis dens hældningsvinkel svarer til den geografiske breddegrad af det område, hvor opsendelsen udføres. Det vigtigste er at tage højde for disse parametre ved opsendelse af køretøjer leveret til den geostationære bane. Det perfekte sted at starteaf sådanne raketter er ækvator. Afvigelse pr. grad fra ækvator udmønter sig i behovet for en hastighedsforøgelse på 100 m/s mere. Ifølge denne parameter, blandt mere end 20 rumhavne i verden, er den mest fordelagtige position besat af den europæiske Kourou, beliggende på en breddegrad på 5º, den brasilianske Alcantara (2, 2º), samt Sea Launch, en flydende rumhavn der kan affyre raketter direkte fra ækvator.
Retning betyder noget
Et andet punkt er relateret til planetens rotation. Raketter opsendt fra ækvator får umiddelbart en ganske imponerende fart mod øst, som netop hænger sammen med Jordens rotation. I denne henseende er alle flyvestier som regel lagt i østlig retning. Israel er uheldig i denne henseende. Han er nødt til at sende missiler mod vest og gøre en ekstra indsats for at overvinde jordens rotation, da der er fjendtlige stater øst for landet.
Drop felt
Som allerede nævnt falder brugte raketstadier til Jorden, og derfor bør en passende zone placeres i nærheden af kosmodromen. En god mulighed er havet. De fleste rumhavne og derfor placeret på kysten. Et godt eksempel er Cape Canaveral og den amerikanske rumhavn, der ligger her.
Russiske lanceringssteder
Vores lands rumhavne blev skabt under den kolde krig og kunne derfor ikke placeres i Nordkaukasus eller Fjernøsten. Det første teststed for affyring af missiler var Baikonur, der ligger i Kasakhstan. Der er lav seismisk aktivitet, godt vejr det meste af året. Det mulige fald af missilelementer i asiatiske lande efterlader et vist aftryk på teststedets arbejde. Ved Baikonur er der behov for omhyggeligt at udlægge flyvevejen, så de brugte etaper ikke ender i boligområder, og missiler ikke falder ind i kinesisk luftrum.
Svobodny Cosmodrome, der ligger i Fjernøsten, har den mest succesrige placering af faldmarker: de falder på havet. En anden rumhavn, hvor man ofte kan se en raketopsendelse, er Plesetsk. Det ligger nord for alle andre lignende steder i verden og er et ideelt sted at sende køretøjer i polære baner.
Statistik for raketlancering
Siden begyndelsen af århundredet er aktiviteten ved verdens rumhavne generelt faldet markant. Hvis vi sammenligner de to førende lande i denne branche, USA og Rusland, så producerer det første markant færre lanceringer årligt end det andet. I perioden fra 2004 til og med 2010 blev 102 raketter opsendt fra Amerikas rumhavne, som med succes fuldførte deres opgave. Derudover var der fem mislykkede lanceringer. I vores land blev 166 starter gennemført med succes, og otte endte i en ulykke.
Blandt de mislykkede lanceringer af enheder i Rusland skiller Proton-M-ulykkerne sig ud. Mellem 2010 og 2014, som et resultat af sådanne fejl, gik ikke kun løfteraketter tabt, men også flere russiske satellitter samt en udenlandsk enhed. En lignende situation med en af de mest kraftfulde løfteraketter gik ikke ubemærket hen: embedsmænd blev fyret,involveret i forekomsten af disse fejl, begyndte projekter at blive udviklet for at modernisere rumindustrien i vores land.
I dag, ligesom for 40-50 år siden, er folk stadig interesserede i udforskning af rummet. Den nuværende fase er kendetegnet ved muligheden for fuldgyldigt internation alt samarbejde, som er implementeret med succes i ISS-projektet. Mange punkter kræver dog forfining, modernisering eller revision. Jeg vil gerne tro, at med introduktionen af ny viden og teknologier vil lanceringsstatistikker blive mere og mere glædelige.
