Σήμερα, κάθε εκτόξευση πυραύλων που εμφανίζεται στις ειδήσεις φαίνεται σαν ένα οικείο μέρος της ζωής. Το ενδιαφέρον από την πλευρά των κατοίκων της πόλης, κατά κανόνα, προκύπτει μόνο όταν πρόκειται για μεγαλεπήβολα έργα για εξερεύνηση του διαστήματος ή συμβαίνουν σοβαρά ατυχήματα. Ωστόσο, όχι πολύ καιρό πριν, στις αρχές του δεύτερου μισού του περασμένου αιώνα, κάθε εκτόξευση πυραύλων έκανε όλη τη χώρα να παγώσει για λίγο, όλοι ακολουθούσαν επιτυχίες και ατυχήματα. 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. Ήταν οι επιτυχίες και οι αποτυχίες εκείνων των χρόνων που έθεσαν τα θεμέλια πάνω στα οποία αναπτύχθηκε η πυραυλική επιστήμη και μαζί της τα κοσμοδρόμια και όλο και πιο προηγμένες συσκευές. Με μια λέξη, ο πύραυλος με την ιστορία, τα δομικά χαρακτηριστικά και τα στατιστικά του αξίζει προσοχής.
Βασικό με λίγα λόγια
Το όχημα εκτόξευσης είναι μια παραλλαγή ενός βαλλιστικού πυραύλου πολλαπλών σταδίων του οποίουο σκοπός είναι η εκτόξευση ορισμένων φορτίων στο διάστημα. Ανάλογα με την αποστολή του εκτοξευόμενου οχήματος, ο πύραυλος μπορεί να τον βάλει σε μια γεωκεντρική τροχιά ή να δώσει επιτάχυνση για να φύγει από τη γήινη ζώνη βαρύτητας.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, η εκτόξευση ενός πυραύλου γίνεται από την κατακόρυφη θέση του. Πολύ σπάνια, χρησιμοποιείται τύπος εκτόξευσης αέρα, όταν η συσκευή παραδίδεται πρώτα από αεροσκάφος ή άλλη παρόμοια συσκευή σε ορισμένο ύψος και στη συνέχεια εκτοξεύεται.
Πολλαπλών σταδίων
Ένας τρόπος ταξινόμησης των οχημάτων εκτόξευσης είναι ο αριθμός των σταδίων που περιέχουν. Συσκευές που περιλαμβάνουν μόνο ένα τέτοιο επίπεδο και είναι ικανές να μεταφέρουν ωφέλιμο φορτίο στο διάστημα σήμερα παραμένουν μόνο ένα όνειρο σχεδιαστών και μηχανικών. Ο κύριος χαρακτήρας στα διαστημικά λιμάνια του κόσμου είναι μια συσκευή πολλαπλών σταδίων. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για μια σειρά συνδεδεμένων βλημάτων που ενεργοποιούνται διαδοχικά κατά τη διάρκεια της πτήσης και αποσυνδέονται μετά την ολοκλήρωση της αποστολής τους.
Η ανάγκη για ένα τέτοιο σχέδιο έγκειται στη δυσκολία να ξεπεραστεί η βαρύτητα. Ο πύραυλος πρέπει να σηκώσει το δικό του βάρος από την επιφάνεια, το οποίο 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 εκτόξευσης του πυραύλου. Η αποσύνδεση των περασμένων σταδίων κατά την πτήση διευκολύνει τα υπόλοιπα και κάνει την πτήση πιο αποτελεσματική. Αυτή η κατασκευή έχει και ένα μειονέκτημα: παρουσιάζειειδικές απαιτήσεις για διαστημικά λιμάνια. Απαιτείται μια ζώνη χωρίς ανθρώπους, όπου θα πέσουν τα στάδια που έχουν περάσει.
Επαναχρησιμοποιήσιμο
Είναι σαφές ότι με αυτόν τον σχεδιασμό, ο ενισχυτής δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί περισσότερες από μία φορές. Ωστόσο, οι επιστήμονες εργάζονται συνεχώς για τη δημιουργία τέτοιων έργων. Ένας πλήρως επαναχρησιμοποιούμενος πύραυλος δεν υπάρχει σήμερα λόγω της ανάγκης χρήσης υψηλών τεχνολογιών που δεν είναι ακόμη διαθέσιμες στους ανθρώπους. Παρ 'όλα αυτά, υπάρχει ένα πρόγραμμα που εφαρμόζεται για μια συσκευή μερικώς επαναχρησιμοποιήσιμη - 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 πύραυλο είναι η επιθυμία να μειώσουν το κόστος εκτόξευσης οχημάτων. Ωστόσο, το διαστημικό λεωφορείο δεν έφερε τα αναμενόμενα αποτελέσματα με αυτή την έννοια.
Πρώτη εκτόξευση πυραύλου
Αν πάμε πίσω στην ιστορία του θέματος, τότε της εμφάνισης των πραγματικών οχημάτων εκτόξευσης είχε προηγηθεί η δημιουργία βαλλιστικών πυραύλων. Ένα από αυτά, το γερμανικό «V-2», χρησιμοποιήθηκε από τους Αμερικανούς για τις πρώτες απόπειρες να «απλώσουν το χέρι» στο διάστημα. Ακόμη και πριν το τέλος του πολέμου, στις αρχές του 1944, πραγματοποιήθηκαν αρκετές κάθετες εκτοξεύσεις. Ο πύραυλος έφτασε σε ύψος 188 χλμ.
Περισσότερα σημαντικά αποτελέσματα επιτεύχθηκαν πέντε χρόνια αργότερα. Υπήρξε εκτόξευση πυραύλου στις Ηνωμένες Πολιτείες, στο χώρο δοκιμών White Sands. Αποτελούνταν από δύο στάδια: πυραύλους V-2 και VAK-Kapral και ήταν σε θέση να φτάσει σε ύψος 402 km.
Πρώτος ενισχυτής
Ωστόσο, το 1957 θεωρείται η αρχή της διαστημικής εποχής. Τότε εκτοξεύτηκε το πρώτο πραγματικό όχημα εκτόξευσης από κάθε άποψη, το σοβιετικό Sputnik. Η εκτόξευση έγινε στο κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ. Ο πύραυλος αντιμετώπισε με επιτυχία το έργο - εκτόξευσε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο της Γης σε τροχιά.
Η εκτόξευση του πυραύλου Sputnik και η τροποποίησή του Sputnik-3 πραγματοποιήθηκε τέσσερις φορές συνολικά, τρεις από τις οποίες ήταν επιτυχείς. Στη συνέχεια, με βάση αυτή τη συσκευή, δημιουργήθηκε μια ολόκληρη οικογένεια οχημάτων εκτόξευσης, που διακρίνονται από αυξημένες τιμές ισχύος και ορισμένα άλλα χαρακτηριστικά.
Η εκτόξευση ενός πυραύλου στο διάστημα, που έγινε το 1957, ήταν ένα ορόσημο από πολλές απόψεις. Σηματοδότησε την αρχή ενός νέου σταδίου στην ανθρώπινη εξερεύνηση του περιβάλλοντος χώρου, άνοιξε πραγματικά τη διαστημική εποχή, επεσήμανε τις δυνατότητες και τους περιορισμούς της τεχνολογίας εκείνης της εποχής και επίσης έδωσε στην ΕΣΣΔ ένα αξιοσημείωτο πλεονέκτημα έναντι της Αμερικής στον διαστημικό αγώνα.
Σύγχρονη σκηνή
Σήμερα, τα ρωσικά οχήματα εκτόξευσης Proton-M, το αμερικανικό Delta-IV Heavy και το Ευρωπαϊκό Ariane-5 θεωρούνται τα πιο ισχυρά. Η εκτόξευση ενός πυραύλου αυτού του τύπου καθιστά δυνατή την εκτόξευση ωφέλιμου φορτίου βάρους έως 25 τόνων σε τροχιά χαμηλής Γης σε υψόμετρο 200 km. Τέτοιες συσκευές μπορούν να μεταφέρουν περίπου 6-10 τόνους στη γεωστατική τροχιά και 3-6 τόνους στη γεωστατική τροχιά.
Αξίζει να σταματήσετε στα οχήματα εκτόξευσης Proton. Έπαιξε σημαντικό ρόλο στη σοβιετική και ρωσική διαστημική εξερεύνηση. Χρησιμοποιήθηκε γιαυλοποίηση διαφόρων επανδρωμένων προγραμμάτων, συμπεριλαμβανομένης της αποστολής μονάδων στον τροχιακό σταθμό Mir. Με τη βοήθειά του, οι Zarya και Zvezda, τα πιο σημαντικά μπλοκ του ISS, παραδόθηκαν στο διάστημα. Παρά το γεγονός ότι δεν ήταν επιτυχείς όλες οι πρόσφατες εκτοξεύσεις πυραύλων αυτού του τύπου, το Proton παραμένει το πιο δημοφιλές όχημα εκτόξευσης: περίπου 10-12 εκτοξεύσεις του πραγματοποιούνται ετησίως.
Ξένοι συνάδελφοι
Το "Ariane-5" είναι ανάλογο του "Proton". Αυτό το όχημα εκτόξευσης έχει πολλές διαφορές από το ρωσικό, συγκεκριμένα, η εκτόξευση του είναι πολύ πιο ακριβή, αλλά έχει επίσης μεγάλη χωρητικότητα μεταφοράς. Το Ariane-5 είναι ικανό να εκτοξεύσει δύο δορυφόρους σε γεωενδιάμεση τροχιά ταυτόχρονα. Ήταν η εκτόξευση ενός διαστημικού πυραύλου αυτού του τύπου που έγινε η αρχή της αποστολής του διάσημου καθετήρα Rosetta, το οποίο μετά από δέκα χρόνια πτήσης έγινε δορυφόρος του κομήτη Churyumov-Gerasimenko.
Το "Delta-IV" ξεκίνησε την "καριέρα" του το 2002. Μία από τις τροποποιήσεις του, το Delta IV Heavy, σύμφωνα με το 2012, είχε το μεγαλύτερο ωφέλιμο φορτίο μεταξύ των οχημάτων εκτόξευσης στον κόσμο.
Συστατικά της επιτυχίας
Η επιτυχής εκτόξευση πυραύλων βασίζεται όχι μόνο στα ιδανικά τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής. Πολλά εξαρτώνται από την επιλογή του σημείου εκκίνησης. Η θέση του διαστημικού λιμανιού παίζει σημαντικό ρόλο στην επιτυχία της αποστολής του οχήματος εκτόξευσης.
Το ενεργειακό κόστος για την εκτόξευση ενός δορυφόρου σε τροχιά μειώνεται εάν η γωνία κλίσης του αντιστοιχεί στο γεωγραφικό πλάτος της περιοχής στην οποία πραγματοποιείται η εκτόξευση. Το πιο σημαντικό είναι να ληφθούν υπόψη αυτές οι παράμετροι για την εκτόξευση οχημάτων που παραδίδονται στη γεωστατική τροχιά. Το τέλειο μέρος για να ξεκινήσετετέτοιων πυραύλων είναι ο ισημερινός. Η απόκλιση ανά μοίρα από τον ισημερινό μεταφράζεται στην ανάγκη για αύξηση της ταχύτητας κατά 100 m / s περισσότερο. Σύμφωνα με αυτή την παράμετρο, ανάμεσα σε περισσότερα από 20 διαστημικά λιμάνια στον κόσμο, την πιο πλεονεκτική θέση καταλαμβάνουν το ευρωπαϊκό Kourou, που βρίσκεται σε γεωγραφικό πλάτος 5º, το Brazilian Alcantara (2, 2º), καθώς και το Sea Launch, ένα πλωτό διαστημόπλοιο. που μπορεί να εκτοξεύσει πυραύλους απευθείας από τον ισημερινό.
Η κατεύθυνση έχει σημασία
Ένα άλλο σημείο σχετίζεται με την περιστροφή του πλανήτη. Οι πύραυλοι που εκτοξεύονται από τον ισημερινό αποκτούν αμέσως μια αρκετά εντυπωσιακή ταχύτητα προς τα ανατολικά, η οποία συνδέεται ακριβώς με την περιστροφή της Γης. Από αυτή την άποψη, όλες οι διαδρομές πτήσης, κατά κανόνα, τοποθετούνται σε ανατολική κατεύθυνση. Το Ισραήλ είναι άτυχο από αυτή την άποψη. Πρέπει να στείλει πυραύλους προς τα δυτικά, καταβάλλοντας επιπλέον προσπάθειες για να ξεπεράσει την περιστροφή της γης, καθώς υπάρχουν εχθρικά κράτη στα ανατολικά της χώρας.
Απόθεση πεδίου
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, τα στάδια των χρησιμοποιημένων πυραύλων πέφτουν στη Γη, και επομένως μια κατάλληλη ζώνη θα πρέπει να βρίσκεται κοντά στο κοσμοδρόμιο. Μια εξαιρετική επιλογή είναι ο ωκεανός. Τα περισσότερα από τα διαστημικά λιμάνια και ως εκ τούτου βρίσκονται στην ακτή. Ένα καλό παράδειγμα είναι το ακρωτήριο Κανάβεραλ και το αμερικανικό διαστημόπλοιο που βρίσκεται εδώ.
Ρωσικές τοποθεσίες εκτόξευσης
Τα διαστημικά λιμάνια της χώρας μας δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, και ως εκ τούτου δεν μπορούσαν να βρίσκονται στον Βόρειο Καύκασο ή στην Άπω Ανατολή. Το πρώτο σημείο δοκιμών για την εκτόξευση πυραύλων ήταν το Baikonur, που βρίσκεται στο Καζακστάν. Υπάρχει χαμηλή σεισμική δραστηριότητα, καλός καιρός το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου. Η πιθανή πτώση στοιχείων πυραύλων σε ασιατικές χώρες αφήνει ένα συγκεκριμένο αποτύπωμα στο έργο του χώρου δοκιμών. Στο Baikonur, υπάρχει ανάγκη να σχεδιαστεί προσεκτικά η διαδρομή πτήσης, έτσι ώστε τα στάδια που περάσαμε να μην καταλήξουν σε κατοικημένες περιοχές και οι πύραυλοι να μην πέσουν στον κινεζικό εναέριο χώρο.
Το κοσμοδρόμιο Svobodny, που βρίσκεται στην Άπω Ανατολή, έχει την πιο επιτυχημένη τοποθέτηση πεδίων πτώσης: πέφτουν στον ωκεανό. Ένα άλλο διαστημικό λιμάνι όπου μπορείτε να δείτε συχνά μια εκτόξευση πυραύλου είναι το Plesetsk. Βρίσκεται βόρεια από όλες τις άλλες παρόμοιες τοποθεσίες στον κόσμο και είναι ένα ιδανικό μέρος για να στείλετε οχήματα σε πολικές τροχιές.
Στατιστικά στοιχεία εκτόξευσης πυραύλων
Γενικά, από τις αρχές του αιώνα, η δραστηριότητα στα διαστημικά λιμάνια του κόσμου έχει μειωθεί αισθητά. Αν συγκρίνουμε τις δύο κορυφαίες χώρες σε αυτόν τον κλάδο, τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Ρωσία, τότε η πρώτη παράγει σημαντικά λιγότερες εκτοξεύσεις ετησίως από τη δεύτερη. Την περίοδο από το 2004 έως και το 2010, εκτοξεύτηκαν 102 πύραυλοι από τα διαστημικά λιμάνια της Αμερικής, οι οποίοι ολοκλήρωσαν με επιτυχία το έργο τους. Επιπλέον, υπήρξαν πέντε ανεπιτυχείς εκτοξεύσεις. Στη χώρα μας, 166 εκκινήσεις ολοκληρώθηκαν με επιτυχία και οκτώ κατέληξαν σε ατύχημα.
Ανάμεσα στις ανεπιτυχείς εκτοξεύσεις συσκευών στη Ρωσία, ξεχωρίζουν τα ατυχήματα Proton-M. Μεταξύ 2010 και 2014, ως αποτέλεσμα τέτοιων αστοχιών, χάθηκαν όχι μόνο οχήματα εκτόξευσης, αλλά και αρκετοί ρωσικοί δορυφόροι, καθώς και μία ξένη συσκευή. Μια παρόμοια κατάσταση με ένα από τα πιο ισχυρά οχήματα εκτόξευσης δεν πέρασε απαρατήρητη: οι αξιωματούχοι απολύθηκαν,που εμπλέκονται στην εμφάνιση αυτών των αστοχιών, άρχισαν να αναπτύσσονται έργα για τον εκσυγχρονισμό της διαστημικής βιομηχανίας της χώρας μας.
Σήμερα, όπως πριν από 40-50 χρόνια, οι άνθρωποι εξακολουθούν να ενδιαφέρονται για την εξερεύνηση του διαστήματος. Το τρέχον στάδιο διακρίνεται από τη δυνατότητα πλήρους διεθνούς συνεργασίας, η οποία υλοποιείται με επιτυχία στο έργο ISS. Ωστόσο, πολλά σημεία απαιτούν βελτίωση, εκσυγχρονισμό ή αναθεώρηση. Θα ήθελα να πιστεύω ότι με την εισαγωγή νέων γνώσεων και τεχνολογιών, τα στατιστικά της κυκλοφορίας θα γίνονται όλο και πιο χαρούμενα.
