Первая космическая ракета: фото, видео
Ракета – летательный аппарат, передвигающийся в пространстве благодаря действию реактивной тяги, которая возникает в результате отброса части рабочего тела (собственной массы) аппарата и без использования вещества из окружающей среды. Поскольку полет ракеты не нуждается в обязательном наличии окружающей газовой или воздушной среды, то он возможен как в атмосфере, так и в вакууме. Под понятие «ракета» может подпадать широкий спектр летающих объектов: начиная от праздничной петарды и заканчивая космической ракеты-носителя.
Слово ракета в военной терминологии обозначает класс, чаще всего, беспилотных летальных аппаратов, используемых для поражения удаленных целей и применяющих для полета принцип реактивного движения. В связи с широким разнообразием использования ракет в вооруженных силах, разными родами войск, образовался широкий класс разных типов ракетного оружия. Но когда была запущена первая космическая ракета? Именно об этом мы и расскажем вам ниже.
Первая космическая ракета
Появлению ракет-носителей предшествовала разработка баллистических ракет. Одной из них была, немецкая «Фау-2». Ее использовали американцы в надежде «дотянуться» до космоса. В начале 1944 года было осуществлено несколько попыток запусков. Ракета смогла набрать высоту в 188 км.
Но более существенных результатов смогли добиться только через 5 лет. Тогда американцы на полигоне Уайт-Сэндз выполнили запуск ракеты, которая состояла из 2 ступеней: ракет «Фау-2» и «ВАК-Капрал», которая смогла подняться на 402 км.
Советская наука и техника во второй половине 50-х годов одержала крупнейшую победу – разработана и запущена в космос первая в мире космическая ракета «Спутник» под руководством С.П. Королева.
4 октября 1957 года ракета была запущена и вынесла в космос искусственный спутник земли весом 836 г. Он был примитивным и назывался пс 1. Запуск был состоялся на космодроме Байконур. Ракета справилась со своей задачей – она смогла вывести на орбиту первый искусственный спутник Земли. Разработка ракеты носителя «Спутник» предоставило новые возможности для научных исследований.
Запуски ракеты «Спутник», а также его модификаций «Спутник-3» производились 4 раза, 3 из которых оказались успешными. Затем на его базе создано целое семейство ракет-носителей, которые отличались повышенными значениями мощности и другими важными характеристиками.
Двухступенчатая ракета-носитель состояла из пяти блоков: 4 боковых (блоки Б, В, Г, Д), составлявших в сумме перde. Ступень, и 1 центрального (блок А), который выступает второй ступенью ракеты.
Вес первой ракеты с полным запасом топлива составляет 267 тонн, а вес второй – 58 тонн. Сухой вес ракеты «Спутник» 22 тонны. Эти показатели говорят о высоком конструктивном совершенстве системы. В ней на долю топлива проходилось 93 процента веса обеих ступеней и около 7 процентов – на остальные компоненты конструкции, включая двигатели.
- Абсолютная длина ракеты – 29,167 метров.
- Диаметр по воздушным рулям – 10,3 метров.
- Длина боковых блоков – 19 метров, диаметр – 3 метра.
- Длина центрального блока – 28 метров, диаметр 2,95 метра.
На «Спутнике» установлены жидкостные ракетные двигатели, отличающиеся высокими для того периода энергетическими характеристиками. Над их разработкой работал коллектив ГДЛ-ОКБ, которым руководил В.П. Глушко. На всех блоках первой ступени установлен двигатель РД-107 с 4 основными камерами сгорания и 2 рулевые с 1 общим турбона-сосновым агрегатом. При старте ракеты все двигатели развивали тягу 99,5 т. Общая тяга всех двигателей 4 блоков первой ступени – 398 т.
Центральный блок ракеты (вторая ступень) имела двигатель РД-108 с тягой 93 тонны у Земли. Его 4 рулевые и 2 основные камеры сгорания питались общим турбо-насосным агрегатом. И рулевые, и основные двигатеил работали на жидком кислороде и керосине, а турбина ТНА работала на продуктах разложения 82 процента перекиси водорода.
Во время старта сразу включались двигатели всех пяти блоков, первой и второй ступени «Спутника». Их общая тяга – 491 тонна. По мере подъема во все более разряженные слои воздуха тяга только увеличивалсь. В «пустоте» тяга РД-107 достигала 102 тонны, а РД-108 – 96 тонн. Удельная тяга Двигателей первой ступени на Земле составляла 250 с, а двигателя второй ступени в «пустоте» достигала 308 с.
Ракета «Спутник» оснащена надежной системой управления, отвечающей строгим самым жестким требованиям. Ее создала группа специалистов, которой руководил Н.А. Пилюгина.
Через 1 месяц после запуска первого искусственного спутника Земли, 3 ноября 1957 года вторая ракета-носитель вывела на орбиту первый биологический искусственный спутник Земли, в абсолютно герметичной кабине которого находилась собака Лайка.
Общая масса аппаратуры, источников электропитания второго ИСЗ и подопытного животного превышал 500 килограмм. В мае 1968 года ракета такого же типа «Спутник» подняла в космос 3 советский ИСЗ, весом 1327 кг. В этот раз это была многоцелевая автоматическая летающая лаборатория с огромным количеством разных научных приборов, многоканальной телеметрической системой и прочим бортовым оборудованием. Благодаря запуску этих ИСЗ и было положено начало всестороннего освоения и развития космического пространства.
Космическая программа СССР, разработанная в конце 50-гг., предусматривала необходимость увеличения энергетических возможностей ракет-носителей, в результате чего, увеличилась бы масса полезного груза. В соответствии с поставленной задачей коллектив во главе с С.П. Королевым (главный конструктор ракетно-комических систем) приступил к активному совершенствованию двухступенчатой ракеты и на ее основе создал трехступенчатую, после чего четырехступенчатую ракеты. При несущественном увеличении стартового веса такие ракеты поднимали полезный груз в 3, а то и в 4 раза больший, чем «Спутник».
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.
Запуски ракет: статистика
В целом с начала 20 века активность на космодромах мира существенно упала. Если сравнивать двух лидеров в этой отрасли – Россию и США, то последние каждый год производят намного меньше запусков, по сравнению с первой страной. В период с 2004 по 2010 год с космодрома Америки было запущено 102 ракеты, которые успешно справились с поставленными задачами. К тому же, было 5 неудачных запусков. В России успешно завершилось 166 стартов, а 8 закончились аварией.
Среди числа неудачных запусков аппаратов особо заметными являются аварии «Протон-М». С 2010 по 2014 год в результате таких неудач были потеряны не только амии ракеты-носители, но и несколько спутников и даже один иностранный аппарат. Конечно же, подобная ситуация с одной из самых мощных ракет-носителей не могла остаться без внимания: были уволены чиновники, а также причастные к возникновению таки неудач. Кроме того, начали создаваться проекты по совершенствованию космической индустрии России.
Сегодня, как и 50 лет назад, человек не менее заинтересован в освоении космоса. Современный этап отличается возможностью плодотворного международного сотрудничества, что эффективно реализуется в проекте МКС. Но многие моменты нуждаются в доработки, пересмотра или модернизации. Хочется верить, что с использованием новых технологий и знаний статистика запусков в будущем будет более радужной.
Источник
История ракетно-космической промышленности СССР. Досье
ТАСС-ДОСЬЕ. 4 октября 2017 года исполняется 60 лет со дня запуска первого в мире искусственного спутника Земли. С этого космического аппарата, созданного Советским Союзом, началось освоение космического пространства человечеством.
Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал об истории советской ракетно-космической программы.
Циолковский и первые ракеты в СССР
Первым идею полетов в космос высказал основоположник практической космонавтики, русский ученый Константин Циолковский (1857-1935).
В своем труде «Грезы о земле и небе и эффекты всемирного тяготения» (1895) он писал: «Еще с юных лет я нашел путь к космическим полетам. Это — центробежная сила и быстрое движение». Впоследствии в своих работах он подробно описал теорию полета и конструкцию ракет, предложенных им для исследования атмосферы.
Идеи Циолковского начали воплощаться в 1933 году, когда инженеры московской Группы изучения реактивного движения (ГИРД) под руководством Сергея Королева провели испытания экспериментальной ракеты на гибридном топливе ГИРД-09 (конструкции Михаила Тихонравова). Она поднялась на высоту 400 м, всего находилась в полете 18 секунд. В 1938 году работы по ракетам на жидком топливе в СССР были прерваны в связи с арестом Королева. К созданию баллистических ракет он вернулся только в 1945 году.
Становление ракетно-космической промышленности
После окончания Великой Отечественной войны среди советских трофеев оказались комплектующие немецких баллистических ракет «Фау-2» (V-2, сокращение от Vergeltungswaffe-2 — «Оружие возмездия — 2»), а также их завод по производству близ города Нордхаузен. Первоначально завод был занят американскими военными, которые вывезли оттуда все собранные ракеты, но затем был передан в Советскую зону оккупации Германии в обмен на Западный Берлин.
Кроме того, в плену у советских войск оказались около ста немецких ученых-ракетчиков. При этом основной разработчик «Фау-2» Вернер фон Браун сдался в плен американцам, захватив с собой всю документацию. Уже летом 1945 года специальная группа, руководить которой назначили освобожденного из заключения незадолго до этого Королева, приступила к изучению немецких ракет.
13 мая 1946 года вышло секретное постановление Совета министров СССР №1017-419сс «Вопросы реактивного вооружения». Документ предусматривал создание при Совмине СССР специального комитета по реактивной технике во главе с заместителем председателя Совета министров Георгием Маленковым, а также научно-исследовательских институтов (НИИ), конструкторских бюро (КБ) и полигонов по этой тематике.
В их число входило специальное конструкторского бюро НИИ-88, при котором в августе того же года был образован отдел №3 для разработки баллистических ракет дальнего действия под руководством Королева. В апреле 1950 года отдел был преобразован в особое конструкторское бюро №1 (ОКБ-1) НИИ-88. В августе 1956 года ОКБ-1 вместе с опытным заводом №88 было выделено из состава НИИ-88 и стало самостоятельной организацией (впоследствии — ЦКБЭМ, НПО «Энергия», ныне — Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С. П. Королева).
Специалистами ОКБ-1 на основе узлов и агрегатов немецкой «Фау-2» была собрана баллистическая ракета и 18 октября 1947 года произведен ее запуск. Копия «Фау-2» пролетела 247 км, поднявшись на высоту 86 км.
Конструкторским бюро Королева из отечественных материалов на базе немецкой ракеты была разработана ракета Р-1. С 1950 года, изучив все недостатки немецкой конструкции, коллектив Королева, с участием таких ученых, как Валентин Глушко, Николай Пилюгин и др., занялся ее коренной переработкой. В 1949 году начались испытания Р-2, чья дальность увеличилась с 300 до 600 км. В 1955 году впервые стартовала советская стратегическая баллистическая ракета Р-5М (8К51), а в 1957 году — межконтинентальная Р-7 (8К71).
Несмотря на то, что первоначально у американцев было преимущество в виде команды фон Брауна, и их ракетная программа до середины 1950-х годов опережала советскую, руководство США совершило ряд просчетов. Так, баллистическая ракета Jupiter-C, сравнимая по классу с «семеркой», была запущена почти на год раньше, в сентябре 1956 года, однако президент Дуайт Эйзенхауэр запретил использовать ее для запуска спутника.
Специально разработанная для космических полетов облеченная ракета Vanguard оказалась крайне ненадежной. В результате американцам пришлось возобновлять программу по космическому запуску с помощью ракеты Jupiter-C, четырехступенчатая модификация которой под названием Juno 1 смогла вывести на орбиту спутник Explorer 1 лишь 1 февраля 1958 года.
Начало космической эры
4 октября 1957 года с помощью переоборудованной МБР Р-7 (получила индекс 8К71ПС) в космос был выведен первый искусственный спутник Земли. Запуск был осуществлен с 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона Минобороны СССР (ныне — космодром Байконур).
Источник
История ракет и ракетных двигателей
Diletant. media и «Ростех» вспоминают людей, которые заставили ракеты летать.
«Ракета сама собой не полетит» — эту фразу приписывают многим известным ученым. И Сергею Королеву, и Вернеру фон Брауну, и Константину Циолковскому. Считается, что идею полета ракеты сформулировал чуть ли ни сам Архимед, но даже он не представлял себе как заставить ее полететь.
Константин Циолковский
К настоящему времени существует много разновидностей ракетных двигателей. Химические, ядерные, электрические, даже плазменные. Впрочем, ракеты появились задолго до того, как человек изобрел первый двигатель. Слова «ядерный синтез» или «химическая реакция» едва ли говорили что-то жителям Древнего Китая. А ведь ракеты появились именно там. Точную дату назвать сложно, но, предположительно, произошло это в годы правления династии Хань (III-II вв. до н. э.). К тем временам относятся и первые упоминания о порохе. Ракета, которая поднималась вверх благодаря силе, возникшей при взрыве пороха, использовалась в те времена исключительно в мирных целях — для фейерверков. Ракеты эти, что характерно, имели собственный запас горючего, в данном случае, пороха.
Следующий шаг был сделан только в 1556 году немецким изобретателем Конрадом Хаасом, который был специалистом по огнестрельному оружию в армии Фердинанда I — Императора Священной Римской Империи. Хаас считается создателем первой боевой ракеты. Хотя, строго говоря, изобретатель не создал ее, а лишь заложил теоретические основы. Именно Хаасу принадлежала идея многоступенчатой ракеты.
Многоступенчатая ракета в представлении Конрада Хааса
Ученый подробным образом описал механизм создания летательного аппарата из двух ракет, которые разделялись бы в полете. «Такой аппарат, — уверял он, — мог бы развивать огромную скорость». Идеи Хааса вскоре развил польский генерал Казимир Семенович.
Титульный лист книги, в которой Казимир Семенович описал ракеты
В 1650 году он предложил проект создания трехступенчатой ракеты. В жизнь, впрочем, эта идея воплощена так и не была. То есть, конечно, была, но только в ХХ веке, через несколько столетий после смерти Семеновича.
Военные, разумеется, никогда не упустят возможность принять на вооружение новый вид разрушительного оружия. В XIX веке у них появилась возможность применить в бою ракету. В 1805 году британский офицер Уильям Конгрив продемонстрировал в Королевском Арсенале созданные им пороховые ракеты небывалой по тем временам мощности. Существует предположение, что большинство идей Конгрив «украл» у ирландского националиста Роберта Эммета, применившего некое подобие ракеты во время восстания 1803 года. Спорить на эту тему можно вечно, но тем не менее ракета, которую взяли на вооружение британские войска, называется ракетой Конгрива, а не ракетой Эммета.
Запуск Ракеты Конгрива, 1890
Оружие многократно применялось во время Наполеоновских войн. В России пионером ракетостроения считается генерал-лейтенант Александр Засядко.
Александр Засядко
Он не только усовершенствовал ракету Конгрива, но и задумался над тем, что энергию этого разрушительного оружия можно было бы использовать и в мирных целях. Засядко, например, первым высказал идею, что с помощью ракеты можно было бы совершить полет в космос. Инженер даже точно подсчитал, сколько пороха понадобиться, чтобы ракета достигла Луны.
На ракете — в космос
Идеи Засядко легли в основу многих работ Константина Циолковского. Этот знаменитый ученый и изобретатель теоретически обосновал возможность полета в космос при помощи ракетных технологий. Правда, в качестве топлива он предлагал использовать не порох, а смесь жидкого кислорода с жидким водородом. Аналогичные идеи высказывал младший современник Циолковского Герман Оберт.
Герман Оберт
Он также разрабатывал идею межпланетных перелетов. Оберт прекрасно понимал сложность задачи, но его работы вовсе не носили фантастический характер. Ученый, в частности, предложил идею ракетного двигателя. Он даже проводил экспериментальные испытания подобных устройств. В 1928 году Оберт познакомился с молодым студентом Вернером фон Брауном. Этому юному физику из Берлина в скором времени предстояло совершить прорыв в ракетостроении и воплотить в жизнь многие идеи Оберта. Но об этом позже, ибо за два года до встречи двух этих ученых была запущена первая в истории ракета на жидком топливе.
Произошло это знаменательное событие 16 марта 1926 года. А главным героем стал американский физик и инженер Роберт Годдард. Еще в 1914 году он запатентовал многоступенчатую ракету. Вскоре ему удалось воплотить в жизнь идею, предложенную Хаасом почти за четыреста лет до этого. В качестве топлива Годдард предлагал использовать бензин и оксид азота. После серии неудачных запусков, он добился успеха. 16 марта 1926 года на ферме своей тетушки Годдард запустил в небо ракету размером с человеческую руку. За две с небольшим секунды она взлетела в воздух на 12 метров. Любопытно, что позднее на основе трудов Годдарда будет создана Базука.
Роберт Годдард и его ракета
Открытия Годдарда, Оберта и Циолковского имели большой резонанс. В США, Германии и Советском Союзе стали стихийно возникать общества любителей ракетостроения. В СССР уже в 1933 году был создан Реактивный институт. В том же году появился и принципиально новый тип оружия — реактивные снаряды. Установка для их запуска вошла в историю под именем «Катюша».
Залп «Катюш»
В Германии развитием идей Оберта занимался уже знакомый нам Вернер фон Браун. Он создавал ракеты для германской армии и не оставил этого занятия после прихода к власти нацистов. Более того, Браун получил от них баснословное финансирование и неограниченные возможности для работы.
Вернер фон Браун с моделью «Фау-2» в руках
При создании новых ракет использовался рабский труд. Известно, что Браун пытался протестовать против этого, но получил в ответ угрозу, что сам может оказаться на месте подневольных работников. Так была создана баллистическая ракета, появление которой предсказал еще Циолковский. Первые испытания прошли в 1942 году. В 1944-м баллистическая ракета дальнего действия «Фау-2» была принята на вооружение Вермахтом. С ее помощью обстреливали, в основном, территорию Великобритании (до Лондона с территории Германии ракета долетала за 6 минут). «Фау-2» несла страшные разрушения и вселяла страх в сердца людей. Ее жертвами стали как минимум 2700 мирных жителей Туманного Альбиона. В британской прессе «Фау-2» именовали «крылатым ужасом».
Американские и советские военные с 1944 года вели «охоту» за Брауном. Обе страны были заинтересованы в его идеях и разработках. Ключевую роль в решении этого вопроса сыграл сам ученый. Еще весной 1945 он собрал свою команду на совет, на котором решался вопрос о том, кому по окончании войны лучше сдаться в плен. Ученые пришли к выводу, что сдаваться лучше американцам. Сам Браун оказался в плену почти случайно. Его брат Магнус, увидев американского военного, подбежал к нему и сказал: «Меня зовут Магнус фон Браун, мой брат изобрел «Фау-2», мы хотим сдаться».
В США Вернер фон Браун продолжил работу над ракетами. Теперь однако он трудился в основном для мирных целей. Именно он дал колоссальный толчок к развитию американской космической отросли, сконструировав для США первые ракеты-носители (разумеется, создавал Браун и боевые баллистические ракеты). Его команда в феврале 1958 запустила в космос первый американский искусственный спутник Земли. Советский Союз опередил США с запуском спутника почти на полгода. 4 октября 1957 года на орбиту Земли был выведен первый искусственный спутник. При его запуске была использована советская ракета Р-7, созданная Сергеем Королевым.
Сергей Королев
Р-7 стала первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой, а также первой ракетой, использованной для космического полета.
Ракетные двигатели в России
В 1912 году в Москве был открыт завод по производству авиационных двигателей. Предприятие входило во французское общество «Гном». Здесь создавались, в том числе, и моторы для самолетов Российской Империи в годы Первой мировой. Завод успешно пережил Революцию, получил новое название «Икар» и продолжил работу уже при советской власти.
Авиационные двигатели создавались тут и в 1930-е, и в 1940-е, военные, годы. Моторы, которые производились на «Икаре», ставились на передовые советские самолеты. А уже в 1950-е предприятие стало выпускать турборакетные двигатели, в том числе и для космической отрасли. Сейчас завод принадлежит ОАО «Кузнецов», которое получило свое название в честь выдающегося советского авиаконструктора Николая Дмитриевича Кузнецова. Предприятие входит в структуру госкорпорации «Ростех».
«Ростех» продолжает выпуск ракетных двигателей, в том числе и для ракетной отрасли. В последние годы объемы производства растут. В прошлом году появилась информация о том, что заказов на производство двигателей «Кузнецов» получил аж на 20 лет вперед. Двигатели создаются не только для космической отрасли, но также для авиации, энергетики и грузовых железнодорожных перевозок.
В 2012-м «Ростехом» были проведены испытания лунного двигателя. Специалистам удалось возродить технологии, которые создавались для советской лунной программы. Сама программа, как мы знаем, в итоге была свернута. Но забытые, вроде бы, наработки теперь обрели новую жизнь. Ожидается, что лунный двигатель получит широкое применение в российской космической программе.
Источник