Какого цвета бывают ракеты в реальной жизни
4 октября 1957 года на орбиту нашей планеты был выведен первый искусственный спутник ИСЗ-1. С тех пор прошло более шестидесяти лет, и сегодня полеты в космос – давно привычное дело. Освоение околоземного пространства стало возможным благодаря ракетам-носителям (РН) – особому классу летательных аппаратов, способных победить земное притяжение.
Современные ракеты-носители на химическом топливе трудно назвать идеальным средством покорения Вселенной. После каждого запуска эти сложнейшие многотонные изделия сгорают в атмосфере или превращаются в груду металлолома. Именно поэтому запуски космических аппаратов обходятся так дорого. Однако пока это единственный способ побороть притяжение нашей планеты, и вряд ли человечество в ближайшие годы придумает что-нибудь более эффективное.
Многие годы монополия на ракетную сферу принадлежала государствам, но сегодня ситуация меняется. Тенденция последнего десятилетия – бурное развитие частных космических компаний, которые не только строят прекрасные ракеты, но и вынашивают планы по колонизации других планет. Самой известной из них, несомненно, является SpaceX Илона Маска .
Значение цвета сигнальных патронов и ракет
Сигнальные патроны обладают разными цветами не просто так. В военное время их используют, чтобы подавать команды для своих войск. Так, зеленой сигнальной звездкой, направленной в сторону неприятеля подавали команду для открытия огня. Серией красных звездок подавалась команда о прекращении огня. Серией хаотических зеленых звездок подавалась команда о прекращении огня. Когда на предприятиях возникают ЧС, тогда выпускают одну желтую вверх для облегчения действий спасателей.
Сигнальная ракета РПСП-40 зеленая
Кроме того, опытные туристы сигнальными ракетами пользуются для общения между собой. Зеленые звездки показывают направление движения команды. Красные — показывают, где нельзя пройти. Желтые — вверх указывают стоянку. Когда общаются спасатели, зеленые ракеты означают «да», красные — «нет», желтые — «не понятно». Запуск трех любых цветов (лучше красных) с короткими интервалами является сигналом бедствия.
Пуск «Союза-2» в новом дизайне запланирован на 20 марта 2021 года. Сообщается, что ракета будет окрашена в бело-синей гамме вместо стандартного серо-оранжевого сочетания. Создатели вдохновлялись прототипом ракеты-носителя «Восток», который можно увидеть на ВДНХ. Этот прототип окрашен в белый цвет.
А вот серый цвет заменили корпоративным синим. Изменится и цвет переходного отсека, который был серым. Он тоже станет синим.
В Роскосмосе рассчитывают, что и другие пуски 2021 года по контрактам с компанией «Главкосмос Пусковые Услуги» будут проводиться в новой цветовой гамме.
По своему устройству сигнальные и осветительные ракеты практически идентичны. Они отличаются только так называемыми звездками, которые содержат соответствующие назначениям пиротехнические составы. Сигнальные ракеты состоят из картонных гильз с металлическим днищем, наполненным вышибными зарядами, звездками и пыжами. Звездки выстреливаются с помощью специальных пистолетов-ракетниц или запускаются с рук при помощи имеющихся на дне патронов приспособлений. Они горят 5-7 секунд и дают радиус освещения 100 м. В зависимости от выбранного цвета ракеты сигнал ночью виден на расстоянии до 7, а днем до 2 км.
Сигнальные ракеты разных лет и систем
Немного истории
Первыми строить ракеты начали китайцы еще во II веке до н. э. Эти «девайсы» начиняли порохом и использовали для фейерверков и иных развлечений. Ракеты неоднократно пытались применять в военном деле, впрочем, без особого успеха. Только в начале XIX столетия полковнику Конгриву удалось создать более-менее эффективные боевые ракеты для британской армии. Позже они были приняты на вооружение в Пруссии, России , Швеции , Саксонии .
Впервые идею о применении ракет для исследования космического пространства высказал Константин Циолковский в начале XX столетия, он же предложил многоступенчатую схему ракет-носителей.
Отцом современного ракетостроения считается американец Роберт Годдард , который, в отличие от Циолковского , больше интересовался практической стороной вопроса. Ему первому в мире удалось создать жидкостную ракету и успешно испытать ее. Это произошло в 1926 году – изделие Годдарда поднялось на целых 12,5 метров!
Немецкий конструктор Вернер фон Браун . Создатель «Фау-2» и «Сатурна-5», который доставил человека на Луну
Активно ракетостроение развивалось в Германии . В 30-е годы в этой стране появилось множество ракетных клубов и исследовательских институтов. Результатом этого бума стала первая боевая баллистическая ракета «Фау-2», которую гениальный конструктор Вернер фон Браун создал для Гитлера. Позже он сыграл ключевую роль в развитии космической программы в США .
После окончания войны ракетные технологии Третьего Рейха попали в руки союзников. Начиналась Холодная война и ракеты рассматривались в первую очередь, как эффективное средство доставки ядерного оружия – космос был на втором месте. В Советском Союзе ракетной программой руководил Сергей Королев . Он сумел в кратчайшие сроки создать первую межконтинентальную ракету Р-7, гражданская модификация которой вывела на орбиту первый спутник. В 1961 году на РН «Восток» свой полет совершил Юрий Гагарин . Она могла доставлять на НОО груз весом в 4,72 т. Эти исторические запуски были осуществлены с космодрома Байконур в Казахстане .
Реваншем США стала программа «Аполлон», в ходе которой на Луну были доставлены несколько миссий, и человек впервые ступил на поверхность другого небесного тела. Этот триумф был бы невозможен без уникальной ракеты «Сатурн-5», чьи характеристики остаются непревзойденными и сегодня.
Очень интересным американским проектом был «Спейс шаттл». Его идея заключалась в создании многоразовой системы для доставки на орбиту грузов и астронавтов. Она состояла из космического корабля, похожего на самолет, двух ускорителей и огромного топливного бака. «Шаттлы» взлетали вертикально, а садились на обычную взлетную полосу, по-самолетному. Применив такую конструкцию, разработчики надеялись существенно снизить цену одного пуска. Однако эти ожидания не оправдались – цена доставки килограмма на орбиту у «шаттла» оказалась даже выше, чем у огромного «Сатурна-5».
Ракета-носитель «Энергия» и многоразовый космический корабль «Буран». Самый технологичный проект Советского Союза
Советским ответом на «шаттл» стал многоразовый челнок «Буран». На орбиту его выводила ракета-носитель сверхтяжелого класса «Энергия», способная доставлять на НОО до 100 тонн груза. «Буран» совершил единственный полет в беспилотном режиме в 1988 году, в 1993 – программа была закрыта.
США и СССР недолго оставались единственными «космическими» державами. Уже к 1971 году собственные ракеты-носители сумели создать еще пять стран: Франция , Япония , Италия , Китай и Великобритания . В дальнейшем их количество продолжало расти. В последние годы космическими запусками активно занялся частный бизнес, можно сказать, что он вдохнул новую жизнь в ракетостроение.
Принцип запуска сигнальной ракеты
При помощи правой руки свинчивается колпачок с пусковой трубки, при этом положение приспособления не изменяется. После того, как колпачок свинчен, с максимальной осторожностью вытягивается вытяжной шнур и металлическое кольцо из пусковой трубки, при этом нежелательно допускать резкие рывки. Запускаются сигнальные ракеты по команде прямо с рук.
Запуск сигнальной ракеты
Для запуска сигнальной ракеты непосредственно с рук делается следующее. При помощи правой руки захватывается конец вытяжного шнура, который ограничивается кольцом. Далее ракете придается необходимое направление, а также угол ее запуска, после чего резким движением выдергивается вытяжной шнур. Вслед за вылетом ракеты бросается пусковая трубка с вытяжным шнуром.
В качестве упора чаще всего используют автоматы. Отсутствие упоров существенно увеличивает рассеивание ракет, что потребует для освещения целей большего количества патронов.
РАКЕТЫ БУДУЩЕГО
Для нас апрель — символ успехов отечественной космонавтики. Одним из лидеров в ракетостроении и создании космических аппаратов безоговорочно признан Государственный космический научно-производственный центр (ГКНПЦ) имени М. В. Хруничева. Одно из старейших московских предприятий, всегда работавшее в области высоких технологий, с начала 1960-х годов занято проектированием и строительством тяжелых ракет и космических аппаратов. Именно здесь созданы легендарные ракета «Протон», космические станции «Салют» и орбитальный комплекс «Мир». В преддверии Дня космонавтики на вопросы редакции отвечает генеральный директор центра А. А. Медведев. Беседу ведут специальные корреспонденты журнала «Наука и жизнь» А. Магомаева и А. Дубровский.
—
Александр Алексеевич, общеизвестно, что освоение космоса требует огромных затрат. Прежде денег не жалели, поскольку успехи в этой области были вопросом престижа государства. Теперь времена другие, и читателям интересно знать, что сейчас дает космос людям.
Ракета ‘Ангара’ в цехе ГКНПЦ им. М. В. Хруничева.
В конструкциях ракет ‘Ангара’ разных классов применяются унифицированные узлы (размеры приведены в миллиметрах ).
Разгонные блоки ‘Бриз-М’ предназначены для вторых ступеней ракет ‘Протон’ и ‘Ангара’.
— Все начиналось с ракет, способных наносить удары по территории противника. Со временем полеты в космос стали преследовать и хозяйственные цели. Огромную пользу, которую получает человечество благодаря присутствию в космосе, подтверждает хотя бы тот факт, что не только США и Россия, не только европейские страны и Китай, но и Япония, Корея, Малайзия, Индия начали вкладывать средства в космическую отрасль. Космический бюджет отнюдь не богатой Индии достигает 500 млн долларов в год. Мы вкладываем в два раза меньше, но производим за год 30 пусков (против 1-2 в Индии). Подготовку и осуществление запусков космических аппаратов теперь финансируют и частные компании.
Узнавая из телевизионных новостей о погоде на завтра, мы подчас и не задумываемся, что данные о процессах, идущих в атмосфере, метеорологи получают благодаря снимкам, сделанным из космоса. Или посмотрите на жилые дома в Москве — сколько на фасадах спутниковых тарелок!
Космические спутники имеют для России, возможно, даже большее значение, чем для многих других государств. В нашей стране существуют огромные малонаселенные территории без всякой инфраструктуры. Но там летают самолеты и вертолеты, работают люди. Обеспечить им бесперебойную связь и навигацию можно только из космоса.
А системы космического мониторинга? По фотографиям со спутников можно узнавать о перспективах на будущий урожай и даже открывать месторождения полезных ископаемых. Можно следить за состоянием огромных лесных массивов — снимки в инфракрасных лучах показывают, где возникают очаги болезни. То же касается лесных пожаров, наносящих стране ущерб в миллиарды рублей. Если будет действенная система мониторинга — будет и четкий контроль ресурсов и их использования.
— Какие возможности у нас есть, чтобы создать эффективную систему мониторинга?
— Сегодня мы создаем целостную систему, в состав которой войдут семь космических аппаратов и развитая наземная структура, предназначенная управлять этой группой спутников. Мы работаем в соответствии с федеральной программой и первый спутник запустим уже летом этого года. А самое позднее — к 2007 году полностью развернем сеть космического мониторинга. С ее помощью будем получать информацию для разных отраслей — от сельского хозяйства и геологии до рыболовства и топографии.
— Можем ли мы делать дешевые и экологичные ракеты?
— В мировой космонавтике сейчас очень четко проявилась тенденция снижать затраты на создание космических аппаратов, систем слежения и управления, а также ракет-носителей, которые доставляют эти аппараты на околоземные орбиты. Спутников в настоящее время запускают много. Они различаются и по назначению, и по массе, и по размерам. Понятно, что использовать один тип ракеты для вывода многотонного спутника и спутника массой в несколько десятков килограммов нецелесообразно. Но и создавать под каждый спутник свою ракету бессмысленно. Сейчас в России используются ракеты-носители шести типов — и даже этого слишком много. Наша цель — перейти к двум, максимум трем типам ракет. Пока уверенно можно говорить о двух типах ракет, которые будем применять в будущем. Во-первых, это «Союз-2», представляющий модернизированный вариант знаменитой королевской «семерки», его первый пуск должен состояться в нынешнем году. Во-вторых, новое семейство ракет «Ангара».
— «Ангару» называют ракетой будущего? Расскажите о проекте поподробнее.
— Работы над этим типом ракет мы начали в 1995 году. Руководство страны определило главную задачу: обеспечить России независимый выход в космос. В ХХ веке большинство космических аппаратов запускали с Байконура. Сергей Павлович Королев в преддверии космической эры неслучайно выбрал для космодрома это место. Оно находится на юге, и оттуда дешевле запускать спутники на геостационарные орбиты, близкие к плоскости экватора. Кроме того, Байконур был расположен вдалеке от государственных границ, поэтому отделявшиеся первые ступени просто не могли попасть на территории соседних стран. Падение ступеней ракет на нашу территорию — тоже зло, но вынужденное; нам не повезло, как американцам: те запускают ракеты с мыса Канаверал во Флориде, и первые ступени благополучно падают в Атлантический океан и тонут.
Теперь Байконур в Казахстане, пусть дружественной, но независимой стране. Благо, президенты России и Казахстана договорились о продлении аренды космодрома до 2050 года. Но все равно в наших отношениях присутствует один щекотливый момент: мы запускаем спутники не только гражданского, но и военного назначения. Если руководство Казахстана начнет против этого возражать, то не будь у нас других космодромов, в частности Плесецка, Россия оказалась бы в трудном положении.
— Значит, Плесецк — некая подстраховка?
— Плесецк удобен и в другом отношении. Принято считать, что, чем ближе место старта к экватору, тем лучше. Поэтому и строят космодромы в Африке, создали даже плавучий «морской старт», который можно расположить непосредственно на экваторе. И действительно, запуская спутник на геостационарную орбиту из средних широт, приходится сообщать ему дополнительную скорость 450-470 м/с. Но на геостационарные орбиты выводят в основном спутники связи и телевизионные ретрансляторы. Находясь на такой орбите, спутник как бы «зависает» над одной точкой земной поверхности, и не нужно постоянно подстраивать антенну, чтобы сохранять устойчивый прием.
Однако назначение спутников далеко не ограничивается телевидением. Метеоспутники, например, должны наблюдать за всей поверхностью Земли, а для этого больше подходит полярная орбита. При выводе спутника на такую орбиту с северного Плесецка дополнительная скорость только мешает. И мы разрабатываем ракеты семейства «Ангара» с расчетом запускать их именно с Плесецка. С Байконура продолжат стартовать ракеты с пилотируемыми кораблями и коммерческими аппаратами.
Создавая «Ангару», мы преследовали и те цели, о которых вы упомянули: экологичность и экономичность. Размер ущерба, который мы наносим природе, в первую очередь определяется видом топлива. К сожалению, никто, и мы в том числе, не застрахован от аварий, и падение баков первых ступеней ракет с остатками топлива очень болезненно воспринимается общественностью. Мы разделяем озабоченность экологов: ведь использовавшиеся компоненты топлива, например азотный тетраоксид (АТ) или несимметричный диметилгидразин (НДМГ), ядовиты (в скобках я бы заметил, что выбросы промышленных предприятий вредят природе в несравнимо большей степени, чем разлившееся ракетное горючее). Поэтому для «Ангары» мы выбрали относительно безвредные керосин и кислород.
Теперь об экономичности. В середине шестидесятых годов, когда создавался знаменитый «Протон», нам выделяли столько средств, сколько мы просили. Правда, ограничивали — и очень жестко — в сроках. Сегодня наши ресурсы уменьшились, и мы применили известное правило: чем больше в конструкции унифицированных деталей и узлов, тем она дешевле. Начали с разработки универсального модуля первой ступени. Им комплектуются все классы ракет — от легкого до сверхтяжелого. Сделали мы одинаковыми и топливные баки. Раньше, скажем, после изготовления шпангоута (детали, соединяющей цилиндрическую часть бака со сферической) для одного бака приходилось перепрограммировать станок, а на это уходило немало времени. Наконец нам удалось обойтись всего шестью двигателями, тогда как на том же «Протоне» их в два раза больше.
В «Ангаре» номенклатура деталей меньше, значит, серийность ее производства повышается, а стоимость соответственно становится ниже.
— А что нового в разгонном блоке «Ангары»?
— Разгонный блок «Ангары» представляет собой комплекс топливных баков и двигателя второй ступени. Он начинает работать после отделения первой ступени и доводит скорость ракеты до космической. В перспективе мы планируем оснащать ракеты кислородно-водородным разгонным блоком (КВРБ), а пока будем пользоваться блоком «Бриз-М», созданным для «Протона».
Это относительно новая разработка. Прежде на «Протон» ставили разгонный блок «ДМ» длиной 6,5 м. У «Бриза» длина составляет всего 2,6 м (мы его даже называем «таблеткой»), следовательно, под обтекателем удается разместить больше полезного груза.
Особенность нового разгонного блока состоит в том, что его двигатель допускает до десяти включений. Поэтому с помощью блока можно вывести одной ракетой несколько спутников, причем каждый — на свою орбиту: ракета выходит на первую орбиту, отстыковывает спутник, включается двигатель, ракета переходит на новую орбиту, отстыковывает второй спутник и так далее.
— Можете назвать сроки, когда начнутся пуски «Ангары»?
— Мы планируем провести первый пуск в 2005 году. Прежде чем пуски станут регулярными, нужно набрать статистику. Поэтому вначале ракеты станут летать 1-2 раза в год. Постепенно соотношение числа пусков «Протона» и «Ангары» поменяется в сторону последней. Но в течение лет десяти летать будут и та и другая ракета.
— Кроме ракет вы создаете космические аппараты?
— Очень важное направление нашей работы — малые космические аппараты. К ним относятся устройства массой 500-600 килограммов. Достижения высоких технологий позволяют обеспечить им такие функциональные возможности, какие прежде были у «монстров», весивших от 3 до 10 тонн.
В области космических аппаратов наиболее обещающим можно считать проект универсальной платформы «Яхта». Здесь есть аналогия с железной дорогой: наша «Яхта» выполняет ту же роль, что и вагоны-платформы товарных поездов, — они все одинаковые, а грузы на них перевозят самые разные.
Любой спутник или космический аппарат состоит из двух основных частей: целевой, ради доставки которой на орбиту и производят пуск, и сервисной. Целевой блок может представлять собой телескоп для наблюдения за поверхностью Земли или за объектами Вселенной, радар, ретранслятор телевизионных сигналов. Сервисный блок должен производить ориентацию космического аппарата, стабилизацию его положения в пространстве, обеспечивать себя и целевой блок электроэнергией. Ясно, что целевой блок на каждом аппарате уникален, а вот сервисный можно сделать универсальным и тем самым во много раз снизить затраты на разработку и изготовление космического аппарата.
Пока наша «Яхта» существовала лишь в чертежах, но сейчас мы приступили к созданию на ее базе аппарата «Монитор» для наблюдения из космоса за поверхностью Земли и телекоммуникационного спутника для Казахстана.
— И в заключение, пожалуйста, несколько слов о работах на дальнюю перспективу.
— Я уже рассказывал о кислородно-водородном разгонном блоке — его мы начнем эксплуатировать в 2006-2007 годах. Кстати, в мае 2003 года в Индии была запущена ракета-носитель с разгонным блоком «12 КРБ», изготовленным в нашем центре. В нем как раз используется кислородно-водородное топливо.
Сегодня перед нами стоит важная задача: исключить падение отработавших ступеней ракет-носителей на землю. Блоки первой ступени будут после отделения от ракеты возвращаться к месту старта, а вторая ступень, головной обтекатель и другие фрагменты — выводиться на баллистическую траекторию и падать в акваторию Мирового океана.
С этой целью совместно с НПО «Молния» мы разрабатываем многоразовые ускорители «Байкал» для ракет-носителей семейства «Ангара». Их станут использовать для первых ступеней. Блоки будут отделяться, когда ракета достигнет скорости, в 6-7 раз превышающей звуковую. Такая скорость не настолько велика, чтобы при возвращении «Байкалов», когда те войдут в плотные слои атмосферы, их конструкция нагревалась до опасно высоких температур. Следовательно, можно обойтись без теплозащитного покрытия, применяемого на американских челноках и нашем «Буране», и сделать использование «Байкалов» намного дешевле.
После отделения у ускорителя раскрывается крыло, и он планирует к месту старта, подчиняясь командам бортовой системы управления.
Меры безопасности при использовании сигнальных ракет
В сильные морозы, а также при падениях светящихся звездок на землю увеличивается угол отстрела патронами. Желательно отслеживать, чтобы правая рука, дергая вытяжной шнур, продвигалась точно по оси прижатого патрона вместе с автоматом. Иначе при рывке патрон в верхней своей части может сбиться, а из-за чего ракета собьется с заданного курса.
Отстреливая 40-мм патроны нужно учесть направление ветра. Присутствие ветра снесет в сторону парашют с горящей звездкой. Вследствие этого при наличии бокового ветра направление выстрелу задается, учитывая направление ветра. В случае сильного встречного ветра применение осветительных патронов не рекомендовано.
Сигнальная 30-мм ракета
Естественно, что не следует использовать сигнальные ракеты по направлению к людям и близко расположенным строениям. Также важно при запуске такого сигнала озаботиться о собственной безопасности.
Одним из самых главных недостатков сигнального освещения в бою является то, что стреляющий таким образом рассекречивает свое местоположение и становится доступным для противника. Отсюда следует вывод, что в чрезвычайных ситуациях использование осветительных патронов должно происходить только при крайней необходимости.
Значение цвета сигнальных патронов и ракет
Сигнальные патроны обладают разными цветами не просто так. В военное время их используют, чтобы подавать команды для своих войск. Так, зеленой сигнальной звездкой, направленной в сторону неприятеля подавали команду для открытия огня. Серией красных звездок подавалась команда о прекращении огня. Серией хаотических зеленых звездок подавалась команда о прекращении огня. Когда на предприятиях возникают ЧС, тогда выпускают одну желтую вверх для облегчения действий спасателей.
Сигнальная ракета РПСП-40 зеленая
Что такое космические ракеты
Ракета-носитель – это разновидность баллистической ракеты, которая способна вывести полезную нагрузку за пределы атмосферы планеты. Как правило, РН имеют несколько ступеней, для их запуска используют вертикальный или воздушный старт. Ракеты космического назначения могут выводить грузы на низкие опорные, геопереходные и геостационарные (ГСО) орбиты.
Полезная нагрузка, доставляемая на орбиту, является лишь малой долей (ничтожные 1,5-2,0 %) от общего веса ракеты. Ее основную массу составляют элементы конструкции, а также окислитель и топливо. Получается, что РН поднимает в первую очередь саму себя и лишь в небольшой степени полезный груз.
Ракета «Ангара» – надежда российской космонавтики. Она должна заменить заслуженные, но уже устаревшие «Протоны»
Для повышения эффективности ракеты составляют из нескольких ступеней, каждая из которых имеет топливный бак и двигатель и, по сути, является самостоятельной ракетой. Ступени включаются одна за другой, работают до полного исчерпания топлива, а затем сбрасываются, уменьшая общий вес РН. Достичь космического пространства способна и одноступенчатая ракета, что было доказано еще немецкой «Фау-2», но она не может выйти на стабильную орбиту спутника планеты или вывести на него полезный груз.
Существует два варианта компоновки РН: с поперечным и продольным разделением ступеней. В первом случае они находятся одна за другой и включаются поочередно. Подобная схема, например, использована на «фальконах» Маска . Во втором – несколько небольших ракет первой ступени симметрично размещены вокруг корпуса второй и работают одновременно.
Используют и комбинированную схему. Например, она применяется на российских «Союзах» и «Протонах». В этом случае первая и вторая ступень разделяются поперечно, а после их отделения начинает работу третья ступень.
Важнейшим элементом ракеты-носителя является двигатель. Он выбрасывает раскаленное вещество и, в соответствии с третьим законом Ньютона, толкает аппарат в противоположную сторону. В зависимости от типа используемого топлива, РН бывают:
- жидкостными (ЖРД);
- твердотопливными (РДТТ);
- комбинированными.
Твердотопливные двигатели отличаются простотой конструкции и невысокой стоимостью, но на космических ракетах, как правило, используются двигатели на жидком топливе. Они позволяют регулировать тягу в широких пределах, а также производить многократные включения и выключения. Последняя особенность особенно важна при маневрировании на орбите. Существует множество типов ЖРД: с открытым и закрытым циклом, с частичной и полной газификацией топлива.
Ракета-носитель Electron предназначен для вывода на орбиту легких и сверхлегких спутников. Созданием этих ракет занимается компания Rocket Lab
В качестве топлива для ЖРД используется керосин, гептил, сжиженный водород и метан, гидразин. Наиболее распространенным окислителем является жидкий кислород и соединения азота.
Важнейшая характеристика любой ракеты-носителя – вес полезной нагрузки, который она способна забросить на низкую околоземную орбиту (НОО). Исходя из нее, выделяют следующие классы РН:
- Сверхлегкий. Выводимая нагрузка не превышает нескольких десятков килограммов;
- Легкий. РН могут выводить на орбиту массу до 5 т;
- Средний. От 5 до 20 т;
- Тяжелый. К этому классу относятся ракеты, способные поднять на НОО от 20 до 100 т;
- Сверхтяжелый. Полезная нагрузка превышает 100 т.
Самой мощной и грузоподъемной из когда-либо построенных считается американская сверхтяжелая ракета-носитель «Сатурн-5». Она использовалась в программе «Аполлон» и могла вывести на НОО 140 тонн.
Какие ракеты-носители используются сегодня
В последние годы рынок запусков космических аппаратов стремительно развивается. Сегодня основными игроками на нем являются: США , Китай , Россия , Европейский союз .
Россия
Российская ракета-носитель «Протон»
В нашей стране запусками аппаратов на орбиту занимается государственная корпорация «Роскосмос» . И надо сказать, что дела у нее обстоят далеко не блестяще. Пользуясь мощнейшим советским заделом, РФ почти три десятилетия оставалась лидером по количеству запусков, но все хорошее когда-нибудь заканчивается. В 2016 году на первое место вышли американцы, а в 2018 году лидерство захватил Китай . Очевидно, что российский ракетный парк нуждается в обновлении, а управление отраслью – в новых подходах. Сегодня основными российскими РН являются:
- «Союз». Эту трехступенчатую ракету можно назвать «рабочей лошадкой» сначала советской, а затем и российской пилотируемой космонавтики. Она является продолжением концепций и идей, заложенных в королевских Р-7 и «Восток». В разные годы было создано множество модификаций «Союза». Все представители этого семейства работают на топливной паре керосин и жидкий кислород. Сегодня в эксплуатации находятся «Союз-2» и «Союз-ФГ», причем последняя – единственная РН, используемая для пилотируемых полетов к МКС. «Союзы» считаются одними из самых надежных ракет в мире. На базе последних модификаций РН планируется создание универсальной ракеты-носителя. «Союз-2» способен забросить на НОО до 9200 кг полезного груза. В эксплуатации также находится РН легкого класса «Союз-2.1в». Она может доставлять на НОО 2800 кг груза;
- «Протон». Это тяжелая трехступенчатая ракета, способная выводить на геостационарную орбиту грузы массой более трех тонн. Ее разработали в середине 60-х годов на основе боевой баллистической ракеты УР-500. Позже были разработано несколько модификаций РН, самой совершенной из которых является «Протон-М». Все ракеты семейства работают на топливной паре гидразин (гептил) и тетраоксид азота. С начала эксплуатации состоялось 423 запуска, из которых 376 были признаны успешными. Несмотря на такую статистику, уже принято решение об остановке производства «Протонов». В будущем эту ракету-носитель должна заменить «Ангара». Стоимость запуска одного «Протона» составляет примерно 65-70 млн долларов;
- «Ангара». Это перспективное семейство ракет-носителей кислородно-керосиновыми двигателями, в состав которого войдут аппараты с грузоподъемностью от 1,5 до 35 т. Пока было осуществлено два запуска этой ракеты в 2014 году. Планируется, что стоимость запуска тяжелой «Ангары» будет несколько дешевле, чем «Delta IV Heavy», но в два раза дороже, чем «Протона».
Сегодня общемировая тенденция развития ракетостроения – активное привлечение в данную сферу частного капитала. Россия , имея квалифицированные кадры, инфраструктуру и богатейшую научную школу, могла вырастить своих «масков» и «безосов». Но для этого нужно кардинально менять подход к данной отрасли и избавлять ее от власти невежественных и бестолковых чиновников.
Falcon Heavy и ее создатель Илон Маск
В США разработкой и постройкой ракет занимаются частные компании, и их количество в последние годы значительно выросло. НАСА , Пентагон и другие государственные структуры просто заказывают у них новую ракету или покупают услуги по выведению аппаратов на орбиту. В настоящее время в США используются следующие типы ракет-носителей:
- Space Launch System. Данная сверхтяжелая ракета разрабатывается специально для миссий за пределами околоземной орбиты. Именно с помощью этой РН американцы планируют изучать Луну и другие планеты нашей системы. Грузоподъемность SLS на первом этапе составит 95 т (на НОО), в дальнейшем ее увеличат до 130 т. Созданием ракеты занимается компания Boeing . Стоимость одного запуска оценивается примерно в 500 млн долларов, в целом же программа обойдется американскому налогоплательщику в 35 млрд долларов. Планируется, что в первый полет SLS отправится в 2020 году, пилотируемая миссия намечена на 2023 год;
- Delta IV. Это семейство средних и тяжелых двухступенчатых ракет, работающих на жидком кислороде и водороде. Их разработчиком и изготовителем также является Boeing. Существует пять модификаций ракеты, их стоимость довольно высока: от 160 до 400 млн долларов. Первый запуск «Дельты» состоялся в 2002 году;
- Falcon 9 и Falcon Heavy. Эти ракеты стали настоящим прорывом последнего десятилетия. Они – результат работы инженеров компании SpaceX , принадлежащей Илону Маску . Самой важной особенностью этих РН является их частичная многоразовость – первая ступень после выполнения миссии возвращается на Землю. После небольшого технического обслуживания ее можно использовать повторно. Такая схема значительно уменьшает стоимость пуска. Falcon 9 может доставить 22,8 т на НОО и 3,7 т – на ГСО. Эта ракета уже используется для снабжения МКС, а в 2020 году она, возможно, впервые доставит на станцию астронавтов. Стоимость Falcon 9 составляет 62 млн долларов. Falcon Heavy – это сверхтяжелая модульная ракета, состоящая из трех первых ступеней Falcon 9. Она обходится заказчикам приблизительно в 90 млн долларов. Сейчас Falcon Heavy является самой грузоподъемной РН из всех существующих космических ракет;
- New Shepard и New Glenn. Еще одним энтузиастом ракетостроения и покорения космоса является основатель Amazon Джефри Безос . Его компания Blue Origin занимается созданием сразу двух многоразовых космических ракет. РН New Shepard предназначена для космического туризма. Она успешно прошла 12 испытаний, но дата первого пилотируемого полета пока неизвестна. New Glenn представляет собой тяжелую трехступенчатую ракету-носитель, способную вывести на НОО 45 т полезного груза. Ее испытания назначены на 2021 год.
Это далеко не полный список американских космических ракет и компаний-производителей, работающих в данной отрасли. Каждый год появляются новые фирмы и стартапы, занимающиеся космической техникой. Большая часть из них разоряется, но оставшиеся на плаву генерируют новые идеи и двигают человечество в космос.
Китай
Китайская ракета «Чанчжэн-5»
«Великий поход». Китай покоряет околоземные пространства с помощью семейства ракет-носителей «Чанчжэн» («Великий поход»). Оно включает в себя легкие, средние и тяжелые аппараты. 27 декабря 2019 года был успешно запущен «Чанчжэн-5Y3», способный вывести на НОО 25 т. В будущем китайцы планируют с помощью этой ракеты доставлять грузы и космонавтов на Луну и Марс, а также строить собственную орбитальную станцию. Все РН этой группы используют исключительно экологически чистое топливо: жидкий кислород, керосин и жидкий водород.
Европа
«Ариан-5». Это тяжелая одноразовая ракета-носитель, предназначенная для вывода на НОО до 21 т полезного груза. Ее первый запуск состоялся еще в 1997 году, с тех пор ракета более ста раз выводила аппараты на орбиту планеты. Сегодня ведутся работы над созданием следующей модификации РН, старт которого намечен на 2023 год. «Ариан-5» – довольно дорогая ракета, каждый ее запуск обходится Европейскому космическому агентству в 160-220 млн долларов.
Процесс подготовки реактивных патронов к стрельбе ведется под присмотром опытных армейских командиров. Запуск сигнальной ракеты производится несложно. Для этого нужно взять сигнальную ракету в левую руку таким образом, чтобы пальцами можно было обхватить металлический цоколь в пусковой трубке — ладонь не должна выступать дальше ее нижнего среза. Твердо зажатая в руке сигнальная ракета держится на уровне груди. В этом случае сигнальный патрон должен быть обращен вверх и немного вперед от того, кто запускает ракету.
При помощи правой руки свинчивается колпачок с пусковой трубки, при этом положение приспособления не изменяется. После того, как колпачок свинчен, с максимальной осторожностью вытягивается вытяжной шнур и металлическое кольцо из пусковой трубки, при этом нежелательно допускать резкие рывки. Запускаются сигнальные ракеты по команде прямо с рук.
Запуск сигнальной ракеты
Для запуска сигнальной ракеты непосредственно с рук делается следующее. При помощи правой руки захватывается конец вытяжного шнура, который ограничивается кольцом. Далее ракете придается необходимое направление, а также угол ее запуска, после чего резким движением выдергивается вытяжной шнур. Вслед за вылетом ракеты бросается пусковая трубка с вытяжным шнуром.
В качестве упора чаще всего используют автоматы. Отсутствие упоров существенно увеличивает рассеивание ракет, что потребует для освещения целей большего количества патронов.
Реактивный 30 и 40 мм осветительный сигнальный патрон
Сигнальный патрон такого типа является готовым выстрелом. Отстрел может производиться без использования спецоружия или спецприспособления. Осветительные звездки имеют дальность полета от 300-500 м, при высоте подъема 150–250 м, с углом отстрела 30–60°, и временем горения от 8–10 до 20–25 с. Сигнальные звездки поднимаются на высоту от 40-325 м, сигнал действует 5-11 с, а с дневными дымами 20–30 с.
Читайте также: