Старт Falcon 9, снимок с длинной выдержкой.
На протяжении всей истории космических полетов люди создавали поистине гигантские ракеты — увы, по законам физики, дабы вывести на орбиту большой груз, требуются запасы топлива, на порядок большие по весу. И в сегодняшней подборке мы поговорим про такие ракеты, которые способны вывести в космос десятки, а то и сотню тонн полезной нагрузки: от зондов и спутников до шаттлов и космических станций.
Сатурн-5
Это — действующий чемпион среди гигантских ракет, имеющий три ступени и использовавшийся для запуска астронавтов на Луну в конце 60-ых и начале 70-ых. Этот ракетоноситель мог доставить 45 тонн грузов на Луну или 120 тонн на околоземную орбиту — для сравнения, МКС, которую строили 20 лет, имеет массу в 420 тонн, то есть ее можно было бы вывести на орбиту всего четырьмя Сатурнами. Весил этот исполин 3000 тонн и был 110 метров в высоту, так что его можно было запустить далеко не с каждого космодрома — запуски всегда происходили с космодрома Кеннеди во Флориде.
Также была создана модификация Сатурн-5, которая использовалась для вывода на орбиту единственной американской космической станции Скайлэб. Самый последний Сатурн, модификации 1B, высотой «всего» 68 метров, использовался в 1975 году в миссии «Союз-Аполлон» по стыковке двух космических кораблей с людьми на орбите.
Ракета Н-1
Самой близкой к Сатурну ракетой была советская Н-1, которая создавалась в те же года для соревнования с США в космической гонке. Гигантская ракета имела 104 метра в высоту, целых 5 ступеней и по форме напоминала конус с диаметром основания в 17 метров. Вес при запуске составлял 2700 тонн, при этом ракетоноситель мог доставить на орбиту до 95 тонн полезной нагрузки и 34 тонны на Луну.
Увы — все 4 запуска, проводившиеся с 1969 по 1972 годы, заканчивались авариями еще при работе первой ступени. Это не было удивительным — до этого еще никто не использовал целых 30 ракетных двигателей вместе, и из-за их сложности стендовые испытания не проводились. Четвертый запуск был почти удачным: ракета смогла взлететь на высоту в 40 км, и до запуска второй ступени оставалось всего 7 секунд — но, увы, произошло разрушение одного из 30 двигателей, что привело к последующему взрыву. В итоге в СССР, поняв, что лунная гонка была проиграна, решили не продолжать дальнейшие испытания, и в 1976 году проект был окончательно закрыт.
SpaceX Falcon Heavy
Космическая гонка уже давно прекратилась, финансирование различным космическим агентствам урезают каждый год, так что теперь создание аналогов огромных ракетоносителей 70-ых годов идет со скрипом. Плюсуя сюда всеобщую миниатюризацию и более эффективные ракетные движки — особого смысла строить гигантские ракеты больше нет.
Так что хотя Falcon Heavy при ее высоте в 70 метров далека от Сатурн-5, в настоящее время она является самой мощной ракетой 21 века. С помощью двух боковых и одного центрального ускорителей Falcon 9, оснащенных целых 28 двигателями (рекорд среди успешно летающих ракет), есть возможность вывести на орбиту 64 тонны полезной нагрузки. Первая ступень, имеющая 27 двигателей (всего на 3 меньше, чем у Н-1), развивают тягу в 23 килоньютона — это сравнимо с 18 самолетами Боинг-747 на полной мощности.
Но все же у этого ракетоносителя есть существенный плюс в сравнении с тем же Сатурн-5 — после выхода на орбиту можно вернуть первую ступень обратно на Землю для повторного использования, что существенно уменьшает цену нового запуска.
Дельта-4 Heavy
Это — самая высокая из ныне используемых ракет, достигающая 72 метра в высоту. Первый запуск был неудачным из-за сбоя датчика, однако в январе 2002 году с ее помощью был доставлен на орбиту секретный спутник Национального управления военно-космической разведки США. С учетом крайне высокой стоимости (порядка 400 млн долларов) за всю историю полетов этого ракетоносителя не было ни одного коммерческого запуска.
Дельта-4 Heavy представляет собой группу из трех ускорителей, выстроенных в линию, каждый из которых называется Common Booster Core. На орбиту Земли они способны вывести до 24 тонн, на геостационарную орбиту, где летают спутники — до 11 тонн. К Луне можно отправить 11 тонн, а к Марсу — до 9.
Арес-1
Да, миссия Арес-3 в фильме «Марсианин» была не до конца выдумкой — действительно существовал ракетоноситель Арес-1, который был способен доставить 25 тонн на орбиту Земли и порядка 10 тонн на Марс, будучи при этом самой высокой ракетой 21 века — до 95 метров. Но изначально ракетоноситель разрабатывался для вывода космического корабля с 4-6 астронавтами на орбиту Земли, и пробный запуск в 2009 году был удачным. Увы — годом позже Барак Обама очередной раз «перекроил» бюджет НАСА, и от Ареса пришлось отказаться.
Space Launch System
Space Launch System (SLS, Система космических запусков) — ракетоноситель НАСА, который будет способен доставить пилотируемый корабль «Орион» к Луне. На данный момент SLS находится в разработке, причем используются наработки и по Аресам, и по программе шаттлов. Ракета будет способна доставить на орбиту Земли до 95-130 тонн, что поставит ее на первое место по грузоподъемности.
Стоимость всей программы составила уже 35 миллиардов долларов, а стоимость одного запуска составит порядка 500 миллионов долларов, что в разы дешевле, чем стоил запуск Сатурн-5. К слову, ждать первого полета осталось недолго — он должен быть совершен летом 2020 года без экипажа и в 2023 с ним.
Протон-М
Пожалуй, самая старая и эксплуатируемая тяжелая ракета — с 1965 года было произведено 414 запусков, из которых было 368 полностью удачных. С ее помощью выводились на орбиту орбитальные станции «Салют» и «Алмаз», модули для МИР и МКС.
При этом габаритами она не блещет — «всего» 21 метр в высоту и 459 тонн весом, но при этом может вывести на орбиту Земли груз в 23 тонны — сравнимо с куда большей и дорогой Дельта-4. Но, увы, отправлять с ее помощью спутники неэффективно — на геостационарную орбиту она может «закинуть» всего 4 тонны.
New Glenn
SpaceX — не единственная частная космическая компания: так, есть еще, например, Blue Origin, которая также разрабатывает тяжелый ракетоноситель New Glenn, запуск которой планируется в 2020 году.
Трехступенчатая версия ракеты будет высокой, 95 метров, ибо используется только один ускоритель, но все это позволит вывести ему до 45 тонн на орбиту Земли и доставить до 13 тонн на Луну.
Ангара-А5
В Роскосмосе отлично понимают, что, конечно, Протоны и Союзы еще летают и даже способны конкурировать с разработками других космических агентств, но все же пора строить более новые и эффективные ракеты. И таковой стала Ангара-А5: при массе в 773 тонны она способна вывести на орбиту Земли до 24 тонн, а на лунную орбиту можно доставить до 5 тонн, что сравнимо с тем, на что способен Протон-М (правда, запуск последнего стоит на треть дешевле, 65 млн долларов против 100 у Ангары).
Первый запуск в 2014 году оказался удачным, так что разработки продолжаются, и к 2027 году должна быть готова улучшенная версия, Ангара-А5B — она должен быть способна вывести на орбиту Земли уже 38 тонн, а к Луне доставит до 10 тонн при несильном увеличении стоимости запуска.
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.
Баллистические ракеты были и остаются надежным щитом национальной безопасности России. Щитом, готовым, в случае необходимости, обернуться мечом.
Ракетное оружие сейчас является одним из наиболее важных и перспективных боевых средств современных армий. Его развитие идет по линии как качественного совершенствования, так и количественного роста, особенно в военно-воздушных силах и войсках противовоздушной обороны.
К созданию современных боевых ракет человечество пришло не сразу. Потребовались годы напряженных усилий в самых различных областях науки и техники, позволивших от робких шагов в развитии ракетного оружия перейти к грандиозным достижениям, свидетелями которых мы являемся сегодня.
Ракета Х-101
Стратегическая крылатая ракета нового поколения. Х-101 – это новейшая российская крылатая ракета воздушного базирования, разработка которой началась еще в конце 80-х годов прошлого столетия. Она имеет дозвуковую скорость, дальность полета до 5000 километров, форму, которая делает ее незаметной для радаров. Данные об этой крылатой ракете засекречены, но известно, что для навигации и наведения Х-101 использует систему «Спрут» с системой коррекции траектории полёта, а также данные от спутниковой системы ГЛОНАСС. На завершающем этапе полета для повышения точности используется телевизионная система наведения. Существует еще одна ракета: Х-102, она отличается от Х-101 только боевой частью. На ракете Х-102 можно устанавливать ядерный боевой заряд, ориентировочной мощностью до 250 килотонн.
Эта мстительная русская ракета «Сатана» С того самого момента, как у главных геополитических игроков — СССР и США — появились беспилотные средства доставки ядерных боеприпасов, началась особая фаза гонки вооружений. Каждая из стран стремилась к обладанию такими техническими средствами, которые позволяли бы нанести безнаказанный удар. Именно такую задачу в состоянии выполнить ракета «Сатана», созданная в СССР и стоящая с 1975 года по сей день на боевом дежурстве. «Сатаной» советский стратегический ракетный комплекс назвали американцы.
Вообще-то, правильно она называется иначе — Р-36М. Такое имя заслужить непросто. Олицетворение вселенского зла внушает беспредельный ужас. На вопрос «почему американцы так назвали комплекс Р-36М?» можно найти ответ, если ознакомиться с характеристиками указанного оружия. Стратегическая ракета «Сатана» относится к классу тяжелых, ее масса превышает двести тонн. Соответственно, вес, который она может доставить к цели, тоже немалый — 7,3 т. Ракета «Сатана» сделана большой потому, что в ее боевом отделении, помимо главного груза, находятся отвлекающие цели, предназначенные для введения в заблуждение сил ПРО вероятного противника.
В основе хрупкого равновесия – два главных «столба». Американскому тяжелому носителю «Трайдент-2» противостоит новейшая российская ракета «Тополь-М». За этой упрощенной схемой скрывается намного более сложная картина. Ракета комплекса «Тополь-М» является твёрдотопливной, трёхступенчатой. Предельная дальность — 11 000 км. Несёт один термоядерный боевой блок мощностью 550 кт.
Базируется ракета как в шахтных пусковых установках (ШПУ), так и на мобильных пусковых установках. «Тополь-М» способен производить пуски из любой точки позиционного района, а также обладает улучшенными средствами маскировки, как против оптических, так и других средств разведки.
Ракета «Ярс»
Первый запуск ракеты состоялся в 2007 году. В отличие от Тополя-М обладает разделяющимися боевыми частями. Помимо боевых блоков, Ярс также несет комплекс средств прорыва противоракетной обороны, что затрудняет противнику ее обнаружение и перехват. Такое нововведение делает РС-24 наиболее удачной боевой ракетой в условиях развертывания глобальной американской системы ПРО. Является модернизацией ракеты комплекса «Тополь-М». Тактико-технические характеристики засекречены.
Донные ракетные комплексы
Новейшие военные разработки России присутствуют и в этой сфере. Здесь тоже имеются инновационные внедрения. Еще летом 2013 года было осуществлено проведение испытаний в Белом море такого вооружения, как новая баллистическая ракета «Скиф», которая способна в ожидающем режиме на океанском или морском дне в нужный момент выстрелить и поразить наземный и морской объект. Она применяет толщу океана как оригинальную шахтную установку. Расположение данных систем на дне водной стихии обеспечит наличие необходимой неуязвимости оружию возмездия.
П-100 «Москит»
Это моя любимая ракета. Звезда 80-90-х. Америкосы зовут ее «Солнечный ожог». До сегодняшнего дня существовало две модификации для флота. Москит с дальностью полета 100 км, и Москит-М с дальностью полета до 120 км.Эта ракета в свое время была настоящим прорывом. В чем ее плюсы?Во-первых, малая высота полета. Официально, заявленный диапазон 7-20 м.Во-вторых, сверхзвуковая скорость полета — 2,5 М В-третьих, возможность выполнения притивозенитного маневра.
П-700 «Гранит»
Американцы не зря прозвали эту ракету «Shipwreck». Что в переводится с англицкого, КОРАБЛЕКРУШЕНИЕ. Эта ракета была создана для уничтожения конкретной цели — АВИАНОСЦА.
При создании комплекса впервые был использован подход, основой которого является взаимная увязка 3 элементов: средств целеуказания (в виде космических аппаратов), носителя и крылатой ракеты. Созданный комплекс приобрёл возможность решать сложнейшие задачи морского боя нарядом огневых средств одного носителя. При групповом пуске ракет (залпе), ракеты, обнаружив противника своими головками самонаведения, обмениваются информацией, идентифицируют и распределяют цели по их размерам, взаимному расположению и иным параметрам. Таким образом, наши стратеги получили очень эффективное оружие. Скорость 2,5 М, дальность полета 600 км, высокая помехозащищенность, концепция «умная стая» — это составляющие боевого успеха. Не забываем о том, что большая масса и высокая скорость ракет комплекса затрудняют их поражение зенитными ракетами противника.
«Калибр-НК»
Достоверных данных по этой ракете вам никто не предоставит. И правильно сделают! Меньше знаем — крепче спим. Но, на основании данных из открытых источников, можно сделать определенные выводы.
КАЛИБР-НК — это универсальный комплекс крылатых ракет. Универсальность его заключается в том, что на корабль могут загружаться ракеты различного класса.
- Ракета класса «корабль-корабль» 3М-54 является сверхзвуковой ракетой с дальностью поражения цели до 300 км (масса боевой части 200 кг)
- Ракета класса «корабль-поверхность» 3М-14 является дозвуковой ракетой с дальностью поражения цели 1500…2500 км (масса боевой части до 450 кг)
- Ракета-торпеда класса «корабль-подводная лодка» 91Р является сверхзвуковой с дальностью поражения цели до 50 км (масса боевой части 200 кг)
В данный комплексе применены многие преимущества и наработки, связанные с комплексом «Яхонт», «Гранат» и «Гранит».
