Космическая ракета. Космические ракеты России и США. Первая ракета


История ракет и ракетных двигателей

Diletant. media и «Ростех» вспоминают людей, которые заставили ракеты летать.

Истоки

«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.

Конрад Хаас считается создателем первой боевой ракеты

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.

Ракеты в армии

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.

Военные начали использовать ракеты на заре XIX века

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.

Засядко первым предложил использовать ракеты для полета в космос

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.

Эра ракетостроения

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».

Нацисты использовали рабский труд для создания ракет

После войны

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».

Р-7 Королёва — первая ракета, использованная для полета в космос

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.

Завод по производству авиационных двигателей появился в России в 1912-м

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».

Современное состояние

«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 «Ростех» испытал лунный двигатель

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.

'+$(this).find('.num-quest').html()+'. '+ $(this).find('.x_big-i').html() +'

diletant.media

обзор, характеристики и интересные факты

Исходя из разработок первого десятилетия XXI века, ракета "Сатурн-5" (американского производства) является мощнейшей среди своих собратьев. Ее трехступенчатая структура была сконструирована в шестидесятых годах прошлого века и предназначалась для доставки человека на лунную поверхность. К ней должны были крепиться все необходимые корабли, на которые была возложена миссия исследования естественного спутника нашей планеты.

Согласно программе "Аполлон", к ракете крепился лунный модуль, помещенный внутрь своего адаптера, а уже к нему присоединяли корпус орбитального корабля. Подобная однопусковая схема выполняла два дела сразу. Правда, имелась и двухступенчатая модель, которую использовали всего лишь раз во время вывода самой первой космической станции Соединенных Штатов Америки на орбиту - "Скайлэб".

Лунная программа: миф или правда?

Прошло уже почти полвека, но разговоры о сфабрикованной лунной программе не утихают. Кто-то уверен, что отправка астронавтов на Луну с использованием ракеты "Сатурн-5" - мистификация. Таким людям любые доказательства о великих достижениях американцев чужды, и, по их утверждениям, видеозаписи делали, не вылетая за пределы планеты Земля.

Иногда ходят слухи, что прекрасно сконструированный "Сатурн" слишком идеален для того, чтобы быть настоящим. Даже если программа "Сатурна" имела место быть, то почему американцы не стали ее продолжать, сославшись на утерю всей конструкционной документации ракеты "Сатурн-5", и стали выпускать шаттлы стоимостью в разы выше? Зачем надо было начинать весь рабочий процесс разработки схожей ракеты с нулевой точки? Да и как вообще можно было потерять технологическую карту производства ракеты "Сатурн-5"? Ведь это не песчинка среди песочного пляжа.

В целом, ракета "Сатурн-5" - первая в своем роде, создававшаяся не только для доставки астронавтов на Луну, но и для их успешного возвращения домой. Плюс ко всему, посадка со всем оборудованием, включающим и лунный модуль с двумя живыми пассажирами, должна была быть очень плавной и мягкой, иначе это был бы их последний полет. Частично массу смогли разделить путем отсоединения лунного модуля от командного корабля, который, в свою очередь, оставался на лунной орбите и ждал завершения всех работ.

"Сатурн-5" в полете

Американская ракета "Сатурн-5" могла поднять и вывести на околоземную орбиту до 140 тонн груза. А вот, например, наиболее используемая тяжеловесная ракета "Протон" может донести на своем "теле" только 22 тонны. Впечатляющая разница, не так ли?

Как известно, "Сатурнов" было выпущено несколько, и последний выводил космическую станцию "Скайлэб" в 77 тонн веса. Она была настолько огромной, что при потере опорной точки внутри астронавт зависал в воздухе на несколько минут, дожидаясь ветра со стороны вентиляционной системы. Собственно, данный рекорд побил только "Мир", состоявший из нескольких модулей. Но именно ракета "Сатурн-5" все еще является самым грандиозным проектом в мире и самой мощной космической машиной, рекорд которой побить пока не смогла ни одна другая ракета-носитель.

История "Сатурна-5"

В самом начале своего жизненного пути корабль сталкивается с трудностями в виде провального запуска при участии беспилотной, плохо отрегулированной системы. Далее последовал отказ на повторное беспилотное испытание, однако все завершилось "счастливым" концом, так как с 1968 года по 1973 проходят успешные запуски десяти космических программ "Аполлонов" и вышеуказанной космической станции "Скайлэб". А далее ракета-носитель "Сатурн-5" становится музейным экспонатом, а ее производство и дальнейшая эксплуатация полностью прекращаются. Данный период идет и по сей день.

Интересные факты

Разрабатывать ракету "Сатурн" США начали еще в 1962 году, и через четыре года уже состоялся первый испытательный полет. Точнее, испытание полностью было провалено, так как вторая ступень ракеты, установленная для запуска на полигоне вблизи Сент-Луиса, просто-напросто взорвалась и разлетелась на части. Согласно историческим записям, беспилотный полет ракеты постоянно откладывался из-за бесконечных поломок и недоработок, но осенью 1967 года американцы все же смогли добиться успеха. Однако на втором испытательном этапе программы "Аполлон-6" попытка беспилотного пилотирования опять провалилась. Из пяти имеющихся двигателей на первой ступени в работу включились только три, двигатель на третьей ступени вообще не завелся, а после вся конструкция неожиданно для всех развалилась.

Несмотря на это, через десять дней было принято беспрецедентное решение - отправить ракету-носитель "Сатурн-5" без повторных испытаний на Луну. Ведь не стоит забывать о холодной войне с СССР и гонкой вооружений. Все торопились и, даже опасаясь непоправимых трагических последствий, все равно приняли решение покорить естественный спутник Земли без третьего испытательного запуска.

"Сатурн-5" в музее

Выше говорилось о мистических исчезновениях технической документации и характеристик ракеты "Сатурн-5", но по факту американцы опровергают данную информацию и называют ее байкой. Эта история появилась еще в 1996 году в одной научной книге об истории формирования астронавтики. Проще говоря, автор сообщал в ее строках, что НАСА просто потеряло чертежи. Но по словам сотрудника НАСА - Пола Шавкросса, занимавшего должность в подразделении по внутренней инспекции, чертежей правда не осталось, а вот опыт и инженерный "мозг" сохранились невредимыми: все данные поместили в мелкие кусочки фотопленки - микрофильмы.

Технические характеристики

Каковы же основные технические характеристики ракеты "Сатурн-5"? Начнем с того, что ее высота достигала 110 метров, а диаметр - десяти, и с такими параметрами она могла выводить в космос до 150 тонн груза, оставляя его на околоземной орбите.

В классическом варианте ступеней у нее три: в первых двух по пять двигателей и в третьей один. Топливо для первой ступени было в виде керосина RP-1 с жидким кислородом в роли окислителя, а для второй и третьей - в виде жидкого водорода с жидким кислородом в роли окислителя. Стартовая тяга для двигателей ракеты "Сатурн-5" равнялась 3500 тоннам.

Конструкция ракеты

Конструкционная особенность ракеты - поперечное деление на три ступени, то есть каждая ступень накладывается на предыдущую. На всех ступенях присутствовали несущие баки. Соединение ступеней происходило посредством специальных переходников. Нижняя часть отделялась вместе с телом первой ступени, а верхняя кольцевая отделялась через пару десятков секунд после запуска двигателей второй. Здесь работала "холодная схема" отделения ступеней, то есть пока не отпадет предыдущая, двигатели на следующей не смогут запуститься.

Космический корабль "Аполлон" на лунной орбите

Помимо стартовых двигателей, на ступенях присутствовали и тормозные твердотопливные двигатели ракеты-носителя "Сатурн-5". Ее конструктор, Вернер фон Браун, с их помощью наделил ступени функцией самостоятельной посадки. Также в отсеке третьей ступени располагался инструментальный блок, в котором производилось управление ракетой.

Конструкция первой ступени

Ее производителем стал всемирно известный "Боинг". Из всех трех именно первая ступень была самой высокой, ее длина составляла 42,5 метра. Время работы - около 165 секунд. Если рассматривать ступень снизу вверх, то в ее конструкции можно обнаружить непосредственно сам отсек с пятью двигателями, топливный бак с керосином, межбаковый отсек, бак с окислителем в виде жидкого кислорода и переднюю юбку.

В двигательном отсеке находились самые большие двигатели "Сатурна-V" - F-1, производителем которых являлась американская фирма "Рокетдайн". Сама двигательная система же состояла непосредственно из силовой конструкции, стабилизирующих агрегатов и теплозащиты. Один из двигателей был закреплен по центру в неподвижном положении, а четыре остальных подвешивались на кардановых подвесах. Также на боковых силовых установках были установлены обтекатели, дабы защитить двигатели от нагрузок аэродинамики.

Самый большой ракетный двигатель F-1

В топливном отсеке располагалось пять труб, проводящих окислитель к основному горючему, которое уже в готовом виде подавалось с помощью десяти трубопроводов в двигатели. Юбка имела функцию соединения первой и второй ступеней. Когда выполнялись полеты четвертого и шестого "Аполлонов", на конструкции крепились камеры для отслеживания работы силовой установки, отделения ступеней и контроля за жидким кислородом.

Конструкция второй ступени

Ее производителем стала компания, на сегодняшний день входящая в холдинг "Боинга", - North American. Длина конструкции составляла чуть больше 24 метров, а время работы равнялось четыремстам секундам. Составные части второй ступени делились на верхний переходник, топливные баки, отсек с двигателями J-2 и нижний переходник, соединявший ее с первой ступенью. Верхний переходник был оснащен дополнительными твердотопливными двигателями в количестве четырех штук, предназначенных для такого же торможения, как и в случае с первой ступенью. Они запускались после отделения третьей ступени. Отсек с силовой установкой также имел один центральный двигатель и четыре периферийных.

Конструкция третьей ступени

Третью, почти восемнадцатиметровую, конструкцию изготовила компания McDonnel Douglas. Ее предназначение заключалось в выводе орбитального корабля и спуске лунного модуля на поверхность Луны. Третья ступень выпускалась в двух сериях - 200 и 500. Последняя имела солидное преимущество в увеличенном запасе гелия в случае повторного запуска двигателя.

Отсоединение кольца от основного тела ракеты

Третья ступень состояла из двух переходников - верхнего и нижнего, отсека с топливом и силовой установки. Система, регулирующая подачу топлива в двигатели, оснащена датчиками, измеряющими топливный остаток, они напрямую передавали данные на бортовой компьютер. Сами двигатели могли использоваться как в непрерывном режиме, так и в импульсном. Кстати, на базе данной третьей ступени и создавалась американская космическая станция "Скайлэб".

Инструментальный блок

Все электронные системы располагались в инструментальном блоке, который был чуть меньше метра в высоту и диаметром около 6,6 метров. Он наложен на третью ступень. Внутри кольца располагались блоки, управлявшие стартом ракеты, ее ориентацией в пространстве, а также полетом по заданной траектории. Тут же имелись приборы навигации и аварийной системы.

Система управления была представлена бортовым компьютером и инерциальной платформой. Весь блок управления имел систему температурного режима и терморегуляции. Абсолютно вся ракета была усыпана датчиками, выявляющими любые неисправности. Они подавали найденные данные по аварийному состоянию того или иного электронного объекта на пульт управления в кабине астронавтов.

Подготовка к пуску

Всю предполетную проверку ракеты "Сатурн-5" и корабля "Аполлон" проводила специальная комиссия из пятисот человек. Тысячи рабочих принимали участие в старте и подготовке на мысе Канаверал. В Космическом центре, расположенном в пяти километрах от пускового места, происходила вертикальная сборка.

Запуск "Сатурн-5" в 1969 году

Примерно за десять недель до вылета все части ракеты перевозились на стартовую позицию. Для таких тяжеловесных объектов использовались гусеничные транспортные средства. Когда все части ракеты соединялись воедино и все электроприборы подключались, производили проверку коммуникаций, включая радиосистему - как бортовую, так и наземную.

Далее начинались обездвиженные испытания управления ракетой, происходила имитация полета. Проверяли работу космодрома и ЦУПа в Хьюстоне. И последние испытательные работы проводились уже с непосредственной заправкой баков топливом до периода, предполагающего запуск первой ступени.

Операции для старта

Отсчет предстартового времени начинается за шесть суток до отправки ракеты в космос. Это стандартная процедура, проводившаяся и с "Сатурном-5". В течение этого периода проводилось несколько пауз, во избежание сбоев и последующей отсрочки вылета. Окончательный отсчет стартовал за 28 часов до запуска.

Заправка первой ступени происходила за двенадцать часов. Причем заливался только керосин, а жидкий кислород подавался в баки за четыре часа до пуска. Перед заправкой все баки проходили процедуру охлаждения. Окислитель сначала подавался в баки второй ступени на сорок процентов, потом в баки третьей на сто. Далее заполнялись до конца емкости второй конструкции, и только потом окислитель попадал в первую. Благодаря такой интересной процедуре, работники убеждались в отсутствии утечки кислорода из баков второй ступени. Общее время подачи криогенного топлива во время заправки составляло 4,5 часа.

После подготовки всех систем ракету переводили в автоматический режим. Из пяти двигателей первой ступени первым запускался центральный неподвижный, и только потом периферийные по схеме противоположности. Далее в течение пяти секунд ракета находилась на удержании, а потом мягко выходила из держателей, которые ее выпускали, отклоняясь в стороны.

Компьютер, располагавшийся в инструментальном блоке, управлял тангажом и креном ракеты. Все маневры, предполагаемые по тангажу, заканчивались на 31 секунде полета, но программа продолжала подавать импульсы до полного отсоединения первой ступени.

Динамический напор начинался на семидесятой секунде. Периферийные двигатели работали до момента окончания топлива в баках, а серединный отключался еще на 131 секунде после взлета, дабы предотвратить большие перегрузки на ракетный корпус. Отделение первой ступени происходило примерно на 65 километрах над земной поверхностью, а скорость ракеты к этому моменту была уже 2,3 километра в секунду.

Но отделяясь, ступень не падала сразу вниз. Согласно конструкционным особенностям, она продолжала набирать высоту до ста километров и только потом уходила в воды Атлантического океана на расстоянии в 560 километров от места запуска.

Спуск лунного модуля, вид с корабля "Аполлон"

Запуск двигателей второй ступени начинался через секунду после отстыковки первой. Все пять силовых установок запускались одновременно, а через 23 секунды происходил сброс нижнего переходника второй ступени. После этого экипаж брал дело в свои руки с помощью бортового компьютера. Отделение второй ступени происходило на высоте в 190 километров над земной поверхностью, и работа переходила на маршевый двигатель. Его управлением занимались астронавты. И после вывода космического корабля на лунную орбиту третья ступень отделялась от управляемого модуля при выключении двигателя вручную через восемьдесят минут. Таким образом "Сатурн-5" смог доставить астронавтов на Луну и позволить американцам стать первыми покорителями естественного спутника Земли.

fb.ru

История ракет и ракетных двигателей

Diletant.media и «Ростех» вспоминают людей, которые заставили ракеты летать.

Истоки

«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.

Конрад Хаас считается создателем первой боевой ракеты

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.

Ракеты в армии

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.

Военные начали использовать ракеты на заре XIX века

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.

Засядко первым предложил использовать ракеты для полета в космос

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.

Эра ракетостроения

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».

Нацисты использовали рабский труд для создания ракет

После войны

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».

Р-7 Королёва — первая ракета, использованная для полета в космос

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.

Завод по производству авиационных двигателей появился в России в 1912-м

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».

Современное состояние

«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 «Ростех» испытал лунный двигатель

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.

Рекомендовано вам

diletant.media

Боевые ракеты первого поколения. Часть 1

Политические предпосылки создания ракетного вооружения

 

20 августа 1945 г. при Государственном комитете обороны создается специальный комитет по решению атомной проблемы в военных целях. Постановлением Совета Министров СССР от 9 апреля 1946 г. создается особо секретная организация КБ-11 по разработке ядерных боеприпасов, научным руководителем которой назначается Ю. Б. Харитон. В 1947–1949 гг. создается Семипалатинский полигон для испытаний ядерного оружия. Работам по созданию нового, самого современного оружия в стране уделялось первостепенное внимание. 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне был произведен взрыв первого ядерного заряда мощностью 22 кт тринитротолуола. Соединенные Штаты Америки были лишены своего главного преимущества — монополии на атомное оружие, и это случилось намного раньше, чем рассчитывали в США.

 

Но этим решалась только часть проблемы. Предстояла не менее сложная задача — обеспечение гарантированной доставки ядерного заряда до целей вероятного противника, в том числе и находящихся на другом континенте. Традиционное средство доставки — авиация в условиях географического положения Советского Союза, не имеющего военно-воздушных баз вблизи Американского континента, было малоэффективным. Бомбардировщики как средство доставки ядерного оружия имели ряд существенных неустранимых недостатков, главные из которых — длительное время полета до цели и возможность перехвата средствами ПВО. Поэтому в СССР была сделана ставка на создание баллистических ракет дальнего действия.

 

Предпосылкой к принятию этого решения стало боевое применение Германией в конце Второй мировой войны баллистических ракет Фау-2 (А-4). Создание этой ракеты было, безусловно, выдающимся научным и техническим достижением. Разработка первой в мире баллистической ракеты дальнего (по тем временам) действия связана с именем Вернера фон Брауна. Сейчас это имя известно всему миру.

 

После войны в США и в СССР были предприняты меры по сбору всех сведений о ракете Фау-2, позволявших изучить и использовать немецкий опыт в создании баллистических ракет. Основные немецкие ракетные заводы и полигоны оказались в зоне оккупации США, а сам главный конструктор ракеты Фау-2 фон Браун еще 2 мая 1945 г. вместе с группой основных разработчиков ракеты сдался в плен частям 7-й американской армии. За океан, в США, были переправлены ведущие немецкие специалисты-разработчики, около сотни собранных ракет Фау-2 и техническая документация на ракету.

 

В Советском Союзе для изучения немецкой ракетной техники была создана бригада особого назначения (БОН) под командованием генерал-майора Александра Федоровича Тверецкого. В результате работы этой бригады была восстановлена основная техническая и технологическая документация на ракету, собрано 19 экземпляров ракет, воспроизведено наземное оборудование. Таким образом, работы над ракетами большой дальности в СССР и США начались в одно и то же время и с одного уровня — освоения немецкой ракеты Фау-2. Разница состояла в отношении к ним. Для американцев, имеющих сеть военных баз по всему периметру Советского Союза, эффективную и многочисленную бомбардировочную авиацию, крупнейший в мире океанский флот, в том числе подводный, баллистические ракеты в это время представлялись малоэффективным оружием, их развитию не уделялось должного внимания. Для Советского Союза ракетное оружие — в силу географических, экономических, политических и других факторов — было единственной альтернативой, и перед лицом смертельной угрозы, исходящей от вчерашнего союзника, никаких средств жалеть не приходилось.

Михаил Кузьмич Янгель (1911–1971)

13 мая 1946 г. было принято основополагающее Постановление № 1017-419 Совета Министров СССР о развитии ракетного вооружения в стране.

 

В этом документе подчеркивалось: «…работы по развитию реактивной техники считать важнейшей государственной задачей…». Для плановой экономики Советского Союза это означало, что лучшие умы и значительная часть народного хозяйства страны работают над созданием совершенных ракет. Под руководством С. П. Королева создается отечественная копия ракеты Фау-2 под названием Р-1. В 1950 г. ракета Р-1 была принята на вооружение, и встал вопрос о ее серийном производстве. Необходим был завод, способный обеспечить крупносерийный выпуск ракет. Комиссия во главе с Д. Ф. Устиновым обследовала целый ряд заводов и остановила свой выбор на «молодом» автомобильном заводе в г. Днепропетровске. 10 мая 1951 г. Постановлением Совета Министров СССР Днепропетровский автомобильный завод был передан Министерству вооружения СССР. Он стал секретным ракетным предприятием — «почтовым ящиком № 186», или Государственным союзным заводом № 586.

 

Р-12

 

Для сопровождения серийного изготовления ракет, разработанных ОКБ-1 (С. П. Королева) на заводе было создано серийное конструкторское бюро — ОГК (отдел главного конструктора), который возглавил В. С. Будник — один из заместителей С. П. Королева. Первый успешный пуск изготовленной на заводе № 586 ракеты Р-1 состоялся в ноябре 1952 г. Задача ОКБ была решена. По инициативе В. С. Будника ОГК начало вести проработки собственной ракеты. Однако малые силы ОГК не позволяли вести работы в должном объеме.

Головная часть ракеты Р-12.

10 апреля 1954 г. Постановлением СМ СССР № 674-292 отдел Главного конструктора был преобразован в Особое конструкторское бюро (ОКБ) № 586. Главным конструктором назначен Михаил Кузьмич Янгель, первым заместителем — В. С. Будник. Главной задачей нового ОКБ ставилась разработка боевых баллистических ракет на долгохранимых компонентах топлива. Это было начало развития нового направления в боевом ракетостроении.

Компоновка ракеты Р-12

С приходом в ОКБ М. К. Янгеля были уточнены тактико-технические характеристики будущей ракеты Р-12. Актуальным было требование увеличение дальности до 2000 км, а также установка на ракету головной части с термоядерным зарядом. Конструкторы новой ракеты были первопроходцами при решении технических задач, связанных с созданием Р-12.

Ракета Р-12 на стартовом столе

22 июня 1957 г. состоялся первый успешный пуск ракеты Р-12. Это был старт первой в стране мощной стратегической ракеты средней дальности (2 000 км) на высококипящих компонентах топлива. Ракета Р-12 — одноступенчатая ракета с отделяющейся моноблочной головной частью, с полностью автономной системой управления.

Первый пуск ракеты Р-12

Удачные пуски ракет Р-12 заложили основу для создания нового вида вооружений. 17 декабря 1959 г. был создан новый вид Вооруженных сил СССР — Ракетные войска стратегического назначения (РВСН). Ракета Р-12, благодаря сравнительной простоте, дешевизне, надежности и высокой боеготовности, стала самой массовой ракетой средней дальности, принятой на вооружение. В соответствии с возможностями нового оружия была создана новая военная доктрина СССР. Центральное место в военной стратегии занимают баллистические ракеты, которые становятся решающим фактором воздействия на противника как в европейской, так и в глобальной войне.

 

Вот что писали американцы в сборнике «Ядерное вооружение СССР»: «С развертыванием в 1958 г. SS-4 (Sandal — название ракеты Р-12 по принятой в НАТО терминологии) СССР получил возможность наносить ядерные удары оперативного характера независимо от стратегических сил дальнего действия».

 

Появлялись новые ракеты, однако комплексы с Р-12 продолжали стоять на боевом дежурстве. Эта ракета побила все рекорды времени нахождения в эксплуатации. Ее «жизненный цикл» продлился до 1989 г., вплоть до ликвидации всего класса ракет средней дальности в соответствии с Договором между СССР и США по РСМД (ракетам средней и малой дальности). На Р-12 проводились разные эксперименты в интересах научных и военных программ. В 1962 г. ракеты Р-12 оказались в центре самого крупного международного кризиса после Второй мировой войны, который вплотную приблизил мир к ядерной катастрофе. В обстановке строжайшей секретности ракеты Р-12 были доставлены на Кубу, причем американ- ская разведка смогла обнаружить это только через месяц. США почувствовали реальную угрозу. Обстановка накалилась, но, к счастью, Н. С. Хрущев и Д. Ф Кеннеди сумели осознать близкую и реальную возможность ядерной войны и в ходе переговоров нашли политическое решение конфликта. «Карибский кризис» 1962 г. оказал влияние не только на весь последующий ход истории, но и на развитие стратегических вооружений в частности. Советские военные поняли, какую силу — военную и политическую — представляют собой такие виды оружия, как БРСД.

 

Впоследствии, после подписания 8 декабря 1987 г. Договора между СССР и США о полной ликвидации ракет средней и малой дальности, в течение трех лет все подобные ракеты — и советские, и американские — были уничтожены как класс.

 

По рассказам армейских специалистов, участвовавших в работах по утилизации ракет Р-12, советская и американская стороны провели обоюдные пуски в присутствии инспекторов: «Когда в небо ушла первая советская ракета, вторая, американцы в восхищении зааплодировали. А когда взмыли в небо пятая, десятая... и все своевременно, четко, к тому же точно в цель, аплодисменты они прекратили. Дело в том, что при запусках их ракет сбои начались почти на первых пусках».

 

Р-14 И Р-16

 

Успешная отработка Р-12 вдохновила коллектив на новые разработки. ОКБ-586 выходит с предложением о разработке ракеты Р-14 вдвое большей дальности, чем у Р-12, и разработке межконтинентальной ракеты Р-16.

Компоновка ракеты Р-14

В это время в Государственном институте прикладной химии по спецзаданию разработано новое топливо — несимметричный диметилгидразин (НДМГ). Оно самовоспламеняется при контакте с азотно-кислотными окислителями и при этом имеет более высокий удельный импульс (около 15 %). Это топливо стабильно, невзрывоопасно, устойчиво при хранении в герметичных емкостях, имеет относительно высокую температуру кипения (63 °С), однако оно чрезвычайно токсично. Благодаря своим преимуществам НДМГ с этого времени будет использоваться во всех боевых жидкостных ракетах — разработках ОКБ-586.

Ракета Р-14У в шахте.

Системы управления ракет Р-14 и Р-16, как и на Р-12, автономные инерциальные. Для разработки системы управления ракеты Р-16 в г. Харькове было образовано ОКБ-692 (впоследствии — НПП «Хартрон»).

Ракета Р-14 в готовности к пуску

В качестве органов управления на ракете Р-16 проектанты предложили специальные рулевые ЖРД (жидкостной ракетный двигатель) вместо графитовых рулей. Их применение позволило снизить массу ракеты и повысить точность стрельбы. Для обеспечения реализации такого варианта ракеты в 1958 г. в структуре ОКБ-586 создается конструкторское бюро двигателей. Первой задачей нового подразделения и стала разработка рулевых двигателей для Р-16. Создание собственного двигательного КБ в составе ОКБ имело большое принципиальное значение. Тесное взаимодействие проектантов-ракетчиков с проектантами-двигателистами позволило реализовывать нестандартные конструктивные решения и стимулировало создание ЖРД с высокими энергомассовыми характеристиками, превосходящими лучшие отечественные и зарубежные образцы подобного класса.

Компоновка ракеты Р-16

Если БРСД Р-14 представляла собой демонстрацию максимальных возможностей одноступенчатой схемы ракеты на высококипящих компонентах топлива, то ракета Р-16 планируется межконтинентальной.

Хвостовой отсек ракеты Р-16

К началу 1959 г. вновь обострилась международная обстановка в связи с новым витком так называемого «Берлинского кризиса». Это потребовало ускорения темпов отработки ракет для достижения паритета ядерных вооружений с потенциальным противником.

 

Новое правительственное Постановление № 514-232 от 13 мая 1959 г. предусматривало скорейшую отработку обеих ракет — Р-14 и Р-16 — с выходом на ЛКИ, соответственно, во втором и четвертом кварталах 1960 г., организацией серийного производства ракет Р-14 в 1961 г., ракет Р-16 — в 1962 г.

 

ОКБ и завод полностью освобождались от работ по сопровождению других тем.

 

В конце августа 1960 г. на испытательную станцию завода была подана первая летная ракета Р-16. 24 октября 1960 г. при проведении подготовки ракеты к первому пуску по программе ЛКИ (летно-конструкторских испытаний) произошла катастрофа. Погибло 92 человека. Выяснили причину аварии — в результате схемной ошибки в системе управления произошел несанкционированный запуск двигателей II ступени, приведший к взрыву ракеты. Устранили причины аварии, и последующие испытания проводились при строгом соблюдении всех требований по безопасности работ. В феврале 1961 г. состоялся первый успешный запуск ракеты. А в сентябре 1962 г. первые серийные ракеты были изготовлены и отправлены на боевые дежурства. Межконтинентальная баллистическая ракета Р-16 (8К64) наземного базирования была принята на вооружение правительственным постановлением от 20 октября 1962 г. К 1965 г. было развернуто 186 пусковых установок для ракеты Р-16 и ее модификации.

Пуск ракеты Р-16 из ШПУ

Создание шахтных ракетных комплексов

 

Созданные ракетные комплексы с ракетами Р-12, Р-14, Р-16 с термоядерной головной частью представляли собой оружие огромной разрушительной силы. Но эти ракеты были созданы в расчете на использование открытого наземного старта. При боевом дежурстве ракеты «ростом» в десятки метров, установленные на стартовом столе, оказывались абсолютно незащищенными от ядерного воздействия противника. Ядерный взрыв в 1 Мт на расстоянии 5 км уничтожал ракету, стоящую на наземном пусковом устройстве. Такое оружие само нуждалось в защите. В это время из открытой печати стало известно о том, что американцы стали размещать новейшие межконтинентальные ракеты «Атлас» и «Титан» в подземных колодцах в вертикальном положении с предварительно заправленным высококипящим горючим. Перед пуском ракеты поднимались на поверхность, где производилась их заправка окислителем и автоматическая подготовка к пуску. Все это занимало 15 минут. Пуск ракеты производился как с обычного наземного старта. К 1962 г. 87 % американских МБР «Атлас-F» «Титан-1» было размещено в шахтных хранилищах. Наши стратегические ракеты имели только наземные стартовые устройства.

 

Главным маршалом артиллерии М. И. Неделиным перед учеными и конструкторами была поставлена задача размещения стратегических баллистических ракет, находящихся на вооружении, в шахтные пусковые установки. С самого начала предполагалось не только хранить раке- ты под землей, но и обеспечить возможность их подземного старта. Задача была технически сложной. Так, при запуске двигателя сжигается 1,5 тонны топлива в секунду и струю раскаленных газов (3 000 °С) нужно отводить. Шахтный стартовый комплекс представлял собой сложное инженерно-техническое сооружение. На дне бетонированного ствола шахты глубиной 30 м и диаметром 7 м (Р-12) размещался стартовый стол, на котором размещалась ракета. При запуске двигателей горячие газы выходили в газоотвод между стволом шахты и металлическим стаканом. Сверху шахта защищалась многотонной крышей, которая сдвигалась по рельсам перед пуском ракеты.

Пуск ракеты Р-16 из ШПУ

Ракетные комплексы Р-12У, Р-14У, Р-16У были приняты на вооружение 15 июня 1963 г.

 

Первые ракеты, созданные КБ «Южное», стали началом большого пути, огромной работы коллектива первопроходцев. В последующие годы было разработано очень много ракет — боевых и космических, с жидкостными двигателями и твердотопливными, на «чистых» компонентах топлива (кислород + керосин) и на высокотоксичных (НДМГ + АК–27И). Среди них были ракетные установки шахтного базирования с непревзойденной боевой ракетой Satana и подвижный железнодорожный ракетный комплекс, не имевший аналогов.

 

Список использованной литературы

 

  1. Ракеты и космические аппараты КБ «Южное»/ под ред. С. Н. Конюхова.
  2. Призваны временем/под ред. С. Н. Конюхова.
  3. Шестьдесят лет в ракетостроении и космонавтике/ под ред. А. В. Дегтярева.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

naukatehnika.com

Космическая ракета. Космические ракеты России и США

На сегодняшний день Российская Федерация обладает самой мощной в мире космической отраслью. Россия является безоговорочным лидером в области пилотируемой космонавтики и к тому же обладает паритетом с США в вопросах космической навигации. Некоторые отставания нашей страны имеются лишь в исследованиях далеких межпланетных пространств, а также в разработках по дистанционному зондированию Земли.

История

Космическая ракета впервые была задумана российскими учеными Циолковским и Мещерским. Они же в 1897-1903 годах создали теорию ее полета. Намного позже данное направление стали осваивать зарубежные ученые. Это были немцы фон Браун и Оберт, а также американец Годдард. В мирное межвоенное время вопросами реактивного движения, а также создания для этой цели твердотопливных и жидкостных двигателей занимались лишь три страны в мире. Это были Россия, США и Германия.

космическая ракета

Уже к 40-м годам 20 века наша страна могла гордиться успехами, достигнутыми в вопросах создания твердотопливных двигателей. Это позволило во время Второй мировой войны использовать такое грозное оружие, как "Катюши". Что касается создания больших ракет, оснащенных жидкостными двигателями, то здесь лидером была Германия. Именно в этой стране на вооружение приняли "Фау-2". Это первые баллистические ракеты, имеющие малую дальность. В период Второй мировой войны "Фау-2" использовали для бомбардировок Англии.

После победы СССР над гитлеровской Германией основная команда Вернера фон Брауна под его непосредственным руководством развернула свою деятельность в США. При этом они забрали с собой из поверженной страны все разработанные ранее чертежи и расчеты, на основании которых должна была быть построена космическая ракета. Только мизерная часть команды немецких инженеров и ученых продолжила свою работу в СССР вплоть до середины 50-х годов 20 века. В их распоряжении были отдельные части технологического оборудования и ракет без каких-либо расчетов и чертежей.

В дальнейшем как в США, так и в СССР были воспроизведены ракеты "Фау-2" (у нас это Р-1), что и предопределило развитие ракетостроения, направленного на увеличение дальности полета.

Теория Циолковского

Этого великого русского ученого-самоучку и выдающегося изобретателя считают отцом космонавтики. Им еще в 1883 году был написана историческая рукопись "Свободное пространство". В этом труде Циолковский впервые высказал мысль о том, что перемещение между планетами возможно, и нужен для этого специальный летательный аппарат, который называется "космическая ракета". Сама теория реактивного прибора была обоснована им в 1903 г. Она содержалась в труде под названием "Исследование мирового пространства". Здесь автор приводил доказательства того, что космическая ракета является тем аппаратом, с помощью которого можно покинуть пределы земной атмосферы. Эта теория явилась настоящей революцией в научной сфере. Ведь о полете на Марс, Луну и на другие планеты человечество мечтало давно. Однако ученые мужи так и не смогли определить, каким образом должен быть устроен летательный аппарат, который будет перемещаться в абсолютно пустом пространстве без опоры, способной дать ему ускорение. Данная задача была решена Циолковским, который предложил использование для этой цели реактивного двигателя. Только с помощью такого механизма можно было покорить космос.

Принцип действия

Космические ракеты России, США и других стран до настоящего времени выходят на орбиту Земли при помощи ракетных двигателей, предложенных в свое время Циолковским. В этих системах происходит преобразование химической энергии топлива в кинетическую, которой обладает выбрасываемая из сопла струя. Особый процесс происходит в камерах сгорания таких двигателей. В них в результате реакции окислителя и горючего выделяется теплота. При этом продукты сгорания расширяются, нагреваются, разгоняются в сопле и выбрасываются с огромной скоростью. Ракета при этом движется благодаря закону сохранения импульса. Она получает ускорение, которое направлено в противоположную сторону.

ркк энергия

На сегодняшний день существуют такие проекты двигателей, как космические лифты, солнечные паруса и т. д. Однако на практике они не применяются, так как пока еще находятся в разработке.

Первый космический аппарат

Ракета Циолковского, предложенная ученым, представляла собой металлическую камеру продолговатой формы. Внешне она была похожа на аэростат или дирижабль. Переднее, головное пространство ракеты предназначалось для пассажиров. Здесь же были установлены приборы управления, а также хранились поглотители углекислоты и запасы кислорода. В отсеке для пассажиров предусматривалось освещение. Во второй, основной части ракеты Циолковский расположил горючие вещества. При их смешении происходило образование взрывчатой массы. Она зажигалась в отведенном ей месте в самом центре ракеты и выбрасывалась из расширяющейся трубы с огромной скоростью в виде горячих газов.

первые космические ракеты

В течение долгого времени имя Циолковского было малоизвестно не только за рубежом, но и в России. Многие считали его мечтателем-идеалистом и чудаком-фантазером. Истинную оценку труды этого великого ученого получили только с приходом советской власти.

Создание ракетного комплекса в СССР

Значительные шаги в освоении межпланетного пространства были сделаны после окончания Второй мировой войны. Это было время, когда США, являясь единственной атомной державой, стали оказывать на нашу страну политическое давление. Первоначальной задачей, которая ставилась перед нашими учеными, было наращивание военной мощи России. Для достойного отпора в условиях развязанной в эти годы холодной войны необходимо было создать атомную, а затем и водородную бомбу. Вторая, не менее сложная задача, состояла в доставке созданного оружия до цели. Для этого и требовались боевые ракеты. С целью создания данной техники уже в 1946 г. правительством были назначены главные конструкторы гироскопических приборов, реактивных двигателей, систем управления и т. д. Ответственным за увязку в единое целое всех систем стал С.П. Королев.

старт космической ракеты

Уже в 1948 г. первая из разработанных в СССР баллистических ракет прошла успешные испытания. Аналогичные полеты в США были осуществлены на несколько лет позже.

Запуск искусственного спутника

Кроме наращивания военного потенциала правительство СССР ставило перед собой задачу освоения космического пространства. Работы в этом направлении велись многими учеными и конструкторами. Еще до того как в воздух поднялась ракета межконтинентальной дальности, разработчикам подобной техники стало понятно, что, сократив полезный груз летательного аппарата, можно было добиться скорости, превышающей космическую. Этот факт говорил о вероятности вывода на земную орбиту искусственного спутника. Данное эпохальное событие произошло 4.10.1957 г. Оно стало началом новой вехи в освоении космического пространства.

Создание советских ракет

Работа по освоению безвоздушного околоземного пространства потребовала огромных усилий со стороны многочисленных коллективов конструкторов, ученых и рабочих. Создатели космических ракет должны были разработать программу вывода летательного аппарата на орбиту, отладить работу наземной службы и т. д.

космические ракеты россии

Перед конструкторами стояла сложная задача. Необходимо было увеличить массу ракеты и сделать возможным достижение ею второй космической скорости. Именно поэтому в 1958-1959 годах в нашей стране был разработан трехступенчатый вариант реактивного двигателя. С его изобретением стало возможным производить первые космические ракеты, в которых на орбиту мог подняться человек. Трехступенчатые двигатели открыли и возможность полета на Луну.

Далее ракеты-носители все более и более усовершенствовались. Так, в 1961 г. была создана четырехступенчатая модель реактивного двигателя. С ним ракета могла достичь не только Луны, но и добраться до Марса или Венеры.

Первый пилотируемый полет

Старт космической ракеты с человеком на борту впервые состоялся 12.04.1961 г. От поверхности Земли оторвался корабль «Восток», пилотируемый Юрием Гагариным. Это событие явилось эпохальным для человечества. В апреле 1961 г. освоение космоса получило свое новое развитие. Переход к пилотируемым полетам потребовал от конструкторов создания таких летательных аппаратов, которые могли бы возвращаться на Землю, безопасно преодолевая слои атмосферы. Кроме того, на космической ракете должна была быть предусмотрена система жизнеобеспечения человека, включающая регенерацию воздуха, питание и многое другое. Все эти задачи были успешно решены.

Дальнейшее освоение космоса

Ракеты типа «Восток» еще долгое время способствовали удержанию ведущей роли СССР в сфере исследования околоземного безвоздушного пространства. Их использование продолжается и до настоящего времени. Вплоть до 1964 года летательные аппараты «Восток» превосходили все существующие аналоги по своей грузоподъемности.

Несколько позже в нашей стране и в США были созданы более мощные носители. Название космических ракет такого типа, сконструированных в нашей стране, – «Протон-М». Американский подобный аппарат – «Дельта-IV». В Европе была сконструирована ракета-носитель «Ариан-5», принадлежащая к тяжелому типу. Все эти летательные аппараты позволяют выводить 21-25 тонн груза на высоту в 200 км, где располагается низкая околоземная орбита.

космические ракеты сша

Новые разработки

В рамках проекта полета человека на Луну были созданы РН, принадлежащие к сверхтяжелому классу. Это такие космические ракеты США, как «Сатурн-5», а также советская Н-1. Позднее в СССР была создана сверхтяжелая ракета «Энергия», которую в настоящее время не используют. Мощным американским РН стал «Спейс шаттл». Эта ракета позволяла выводить на орбиту космические корабли массой в 100 тонн.

Производители летательных аппаратов

Космические ракеты проектировались и создавались в ОКБ-1 (Особом конструкторском бюро), ЦКБЭМ (Центральном конструкторском бюро экспериментального машиностроения), а также в НПО (Научно-производственном объединении) «Энергия». Именно здесь увидели свет отечественные баллистические ракеты всех типов. Отсюда вышли и одиннадцать стратегических комплексов, которые взяла на вооружение наша армия. Усилиями работников данных предприятий была создана и Р-7 - первая космическая ракета, которая считается самой надежной в мире и в настоящее время. С середины прошлого века на этих производствах инициировались и велись работы по всем направлениям, касающимся развития космонавтики. С 1994 г. предприятие получило новое название, став ОАО РКК «Энергия».

Сегодняшний день производителя космических ракет

РКК «Энергия» им. С.П. Королева является стратегическим предприятием России. Оно играет ведущую роль в разработке и производстве пилотируемых космических систем. Большое внимание на предприятии уделяется вопросам создания новейших технологий. Здесь разрабатываются специализированные автоматические космические системы, а также РН для вывода на орбиту летательных аппаратов. Кроме того, РКК «Энергия» активно внедряет наукоемкие технологии для производства продукции, не относящейся к освоению безвоздушного пространства.

название космических ракет

В составе этого предприятия, помимо головного конструкторского бюро, находятся:

- ЗАО «Завод экспериментального машиностроения».

- ЗАО «ПО «Космос».

- ЗАО «Волжское КБ».

- Филиал «Байконур».

Самыми перспективными программами предприятия являются:

- вопросы дальнейшего освоения космоса и создания пилотируемой транспортной космической системы новейшего поколения;

- разработка пилотируемых летательных аппаратов, которые способны освоить межпланетные пространства;

- конструирование и создание энергетических и телекоммуникационных космических систем с использованием специальных малогабаритных рефлекторов и антенн.

fb.ru

Первая ракета - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Первая ракета

Cтраница 1

Первые ракеты, которые являлись, по существу, своего рода моделями, еще очень давно привели к идее использовать большую ракету для подъема в воздух человека.  [1]

Первые ракеты начали изготовлять очень давно. Их появление было связано с изобретением пороха.  [2]

Оказывается, первые ракеты были изобретены в 13 веке.  [3]

Как движется первая ракета в системе отсчета, связанной с ракетой, запущенной позднее.  [4]

Для описания движения первой ракеты относительно второй снова поместим начало координат в ту точку, где находился самолет в момент запуска первой ракеты.  [5]

В 1933 г. была запущена первая ракета, созданная под руководством С.  [6]

Для описания движения первой ракеты относительно второй снова поместим начало координат в ту точку, где находился самолет в момент запуска первой ракеты.  [7]

Первоначальный опыт, полученный на этих экспериментальных ракетах, очень интересен; он показывает, какие трудности приходится преодолевать при разработке такого изобретения. Первая ракета, запущенная 6-го июля 1942 г., поднялась от земли примерно на один метр, а затем взорвалась, разрушив испытательную станцию.  [8]

Две ракеты движутся с одинаковыми ( по модулю) скоростями по очень близко расположенным параллельным курсам. Первая ракета приближается к наблюдателю, а вторая удаляется.  [9]

Две ракеты движутся с одинаковыми ( по модулю) скоростями по очень близко расположенным параллельным курсам. Первая ракета приближается к наблюдателю, а вторая удаляется от него.  [10]

Значения вероятностей поражения цели первой ракетой в функции дальности полета ракет Pi ( R) и Pz ( R) получают до некоторой минимальной дальности по линиям регрессии, после чего они принимаются постоянными, однако их можно представить любой кривой соответствующей формы.  [11]

Начиная с 1933 г. в Германии исследовательские работы в области ракетных двигателей перешли в ведение военного командования, и все работы были засекречены. Под руководством Вернера фон - Брауна были созданы и испытаны ракеты А-1 и А-2 - первые ракеты, оснащенные двигателями с регенерацией тепла, охлаждаемые своим собственным топливом.  [13]

Однако если подойти к делу в свете тех огромных задач, которые решают сегодня партия и весь советский народ - а другого подхода у нас и не может быть - то очевидно, что творческие работники должны с большей глубиной и литературным мастерством отображать главное в жизни народа, создавать яркие, высокохудожественные произведения, достойные героических дел советских людей. Приходится сожалеть, что до сих пор в литературе и искусстве не нашли достойного отображения такие героические дела советских людей, как освоение десятков миллионов гектаров целины, строительство комсомольцами домен и шахт, великий поход молодых патриотов на новостройки Востока, и другие свершения. Весь советский народ, все прогрессивное человечество восторженно приветствуют наших ученых, техников, изобретателей, рабочих, создавших первые искусственные спутники Земли и запустивших первую ракету в бескрайний космический океан. Приходится признать, что даже в публицистике и поэзии пока не нашли яркого отражения эти славные подвиги.  [14]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Кто и когда изобрел первую ракету в мире

Современные межконтинентальные ракеты, способные транспортировать ядерные заряды, и ракеты-носители, выводящие на околоземную орбиту космические летательные аппараты, имеют истоки в эпохе изобретения пороха в Поднебесной и использовании его для услаждения взоров императоров красочными фейерверками. Какой была первая ракета и кто был создатель ракеты, никто никогда не узнает, но то, что она имела форму трубки с одним открытым концом, из которого вылетала струя горючего состава, подтверждено документально.

Популярный предсказатель - писатель-фантаст Жюль Верн самым подробным образом в романе "Из пушки на Луну" описал устройство ракеты, способной преодолеть земное притяжение и, даже достоверно указал массу корабля Аполлон, который первым достиг орбиты земного спутника.

А если всерьез, создание первой ракеты в мире связывают с российским гением К.Э. Циолковским, который разработал проект этого удивительного устройства в 1903 году. Чуть позже в 1926 году американец Роберт Годдард смог создать полноценный ракетный двигатель на жидком топливе (смесь бензина и кислорода) и запустил ракету.

Это событие вряд ли может послужить ответом на вопрос: "Когда была создана первая ракета?", просто в силу того, что высота, которую удалось тогда взять, составляла всего 12 метров. Но это было несомненным прорывом, обеспечивающим развитие космонавтики и военной техники.

Самая первая отечественная ракета, которая в 1936 году достигла высоты 5 км, была разработана в рамках экспериментов по созданию зенитных орудий. Как известно, реализация именно этого проекта под кодовым названием ГИРД решило судьбу Великой отечественной войны, когда "Катюши" повергали немецких захватчиков в панику. 

О том, кто изобрел ракету, отправившую в космос в 1957 году первый искусственный спутник Земли знают сейчас даже маленькие дети. Это советский конструктор С.П. Королев, с которым связаны самые выдающиеся достижения космонавтики.

До недавнего времени принципиальных открытий в ракетной области не происходило. И вот 2004 год стал известен, как год создания и испытаний паровых ракет (иначе "система внешнего сгорания"), которые непригодны для преодоления земного притяжения, но могут быть успешными для межпланетной транспортировки грузов.

Очередной прорыв в ракетной отрасли случился, как водится, в военной отрасли. В 2012 году американские инженеры заявили, что ими создана самая первая персональная ракета-пуля, которая при стендовых испытаниях показала удивительные результаты точности попадания (20 см отклонения на километр расстояния против 10 метров обычной пули). При длине порядка 10 см этот боеприпас нового поколения оснащен оптическим сенсором и 8-битным процессором. В полете такая пуля не вращается, а её траектория напоминает маленькую крылатую ракету.

Глубина звездного неба по-прежнему манит человека, и хотелось бы, что бы последующие достижения в области ракетных двигателей и баллистики были связаны только с научным и практическим интересом, а не с военным противостоянием.

24smi.org