Pirmā raķetes palaišana kosmosā. Nesenie raķešu palaišanas gadījumi. Kosmosa raķešu palaišanas statistika

2024 Autors: Henry Conors | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-12 10:38

Šodien jebkura raķetes palaišana, kas tiek rādīta ziņās, šķiet pazīstama dzīves sastāvdaļa. Interese no pilsētniekiem, kā likums, rodas tikai tad, kad runa ir par grandioziem kosmosa izpētes projektiem vai notiek nopietnas avārijas. Taču ne tik sen, pagājušā gadsimta otrās puses sākumā, katra raķetes palaišana lika visai valstij uz brīdi nos alt, visi sekoja veiksmēm un negadījumiem. Tas bija arī kosmosa laikmeta sākumā ASV un pēc tam visās valstīs, kur viņi uzsāka savas lidojumu programmas uz zvaigznēm. Tieši šo gadu panākumi un neveiksmes lika pamatus, uz kuriem auga raķešu zinātne, un līdz ar to arī kosmodromi un arvien modernākas ierīces. Vārdu sakot, raķete ar savu vēsturi, strukturālajām iezīmēm un statistiku ir uzmanības vērta.

Pamata īsumā

Nesējraķete ir daudzpakāpju ballistiskās raķetes variants, kuramērķis ir palaist noteiktas kravas kosmosā. Atkarībā no palaitā transportlīdzekļa misijas, raķete var to novietot ģeocentriskā orbītā vai dot paātrinājumu, lai atstātu Zemes gravitācijas zonu.

Lielākajā daļā gadījumu raķete tiek palaista no tās vertikālās pozīcijas. Ļoti reti tiek izmantots gaisa palaišanas veids, kad ierīci vispirms nogādā lidmašīna vai cita līdzīga ierīce noteiktā augstumā un pēc tam palaiž.

Daudzpakāpju

Viens no veidiem, kā klasificēt nesējraķetes, ir tajos ietverto posmu skaits. Ierīces, kurās ir tikai viens šāds līmenis un kas spēj nogādāt kosmosā kravnesību, mūsdienās paliek tikai dizaineru un inženieru sapnis. Galvenais varonis pasaules kosmodromos ir daudzpakāpju aparāts. Faktiski tā ir savienotu raķešu sērija, kas tiek ieslēgtas secīgi lidojuma laikā un atvienotas pēc to uzdevuma pabeigšanas.

Šāda dizaina nepieciešamība slēpjas grūtībās pārvarēt gravitāciju. Raķetei ir jāpaceļ no virsmas savs svars, kas ietver galvenokārt tonnas degvielas un dzinējspēku, kā arī lietderīgās kravas svaru. Procentuālā izteiksmē pēdējais ir tikai 1,5–2% no raķetes palaišanas masas. Lidojuma iztērēto posmu atvienošana atvieglo atlikušos posmus un padara lidojumu efektīvāku. Šai konstrukcijai ir arī mīnuss: tā prezentēīpašas prasības kosmodromiem. Ir vajadzīga zona bez cilvēkiem, kur izkritīs pavadītie posmi.

Atkārtoti lietojams

Skaidrs, ka ar šo dizainu pastiprinātāju nevar izmantot vairāk kā vienu reizi. Taču zinātnieki nepārtraukti strādā pie šādu projektu izveides. Pilnībā atkārtoti lietojama raķete mūsdienās nepastāv, jo ir jāizmanto augstās tehnoloģijas, kas cilvēkiem vēl nav pieejamas. Neskatoties uz to, ir ieviesta daļēji atkārtoti lietojamas ierīces programma - tas ir American Space Shuttle.

Jāpiebilst, ka viens no iemesliem, kāpēc izstrādātāji cenšas izveidot atkārtoti lietojamu raķeti, ir vēlme samazināt transportlīdzekļu palaišanas izmaksas. Tomēr Space Shuttle šajā ziņā nedeva gaidītos rezultātus.

Pirmā raķetes palaišana

Ja mēs atgriežamies pie problēmas vēstures, tad faktisko nesējraķešu parādīšanās notika pirms ballistisko raķešu radīšanas. Vienu no tiem, vācu "V-2", amerikāņi izmantoja pirmajiem mēģinājumiem "izsniegt" kosmosu. Vēl pirms kara beigām, 1944. gada sākumā, tika veikti vairāki vertikāli palaišanas gadījumi. Raķete sasniedza 188 km augstumu.

Nozīmīgāki rezultāti tika sasniegti piecus gadus vēlāk. Amerikas Savienotajās Valstīs White Sands izmēģinājumu poligonā notika raķetes palaišana. Tas sastāvēja no diviem posmiem: V-2 un VAK-Kapral raķetēm un spēja sasniegt 402 km augstumu.

Pirmais pastiprinātājs

Tomēr 1957. gads tiek uzskatīts par kosmosa laikmeta sākumu. Tad tika palaista pirmā īstā nesējraķete visādā ziņā – padomju Sputnik. Palaišana tika veikta Baikonuras kosmodromā. Raķete veiksmīgi tika galā ar uzdevumu – tā orbītā palaida pirmo mākslīgo Zemes pavadoni.

Raķetes Sputnik un tās modifikācijas Sputnik-3 palaišana kopumā tika veikta četras reizes, no kurām trīs bija veiksmīgas. Pēc tam, pamatojoties uz šo ierīci, tika izveidota vesela nesējraķešu saime, kas izceļas ar palielinātām jaudas vērtībām un dažām citām īpašībām.

Raķetes palaišana kosmosā, kas veikta 1957. gadā, daudzos aspektos bija nozīmīgs notikums. Tas iezīmēja jauna posma sākumu cilvēka apkārtējās telpas izpētē, faktiski atklāja kosmosa laikmetu, norādīja uz tā laika tehnoloģiju iespējām un ierobežojumiem, kā arī deva PSRS manāmu pārsvaru pār Ameriku kosmosa skrējienā.

Mūsdienu skatuve

Mūsdienās par jaudīgākajām tiek uzskatītas Krievijā ražotās nesējraķetes Proton-M, amerikāņu Delta-IV Heavy un Eiropas Ariane-5. Šāda veida raķetes palaišana dod iespēju zemās Zemes orbītā 200 km augstumā palaist lietderīgo kravu, kas sver līdz 25 tonnām. Šādas ierīces spēj pārvadāt aptuveni 6-10 tonnas uz ģeostacionāro orbītu un 3-6 tonnas uz ģeostacionāro orbītu.

Ir vērts apstāties pie Proton nesējraķetēm. Viņam bija nozīmīga loma padomju un Krievijas kosmosa izpētē. Tas tika izmantotsdažādu pilotējamu programmu realizācija, tai skaitā moduļu nosūtīšanai uz orbitālo staciju Mir. Ar viņa palīdzību kosmosā tika nogādāti svarīgākie ISS bloki Zarya un Zvezda. Neskatoties uz to, ka ne visas nesenās šāda veida raķešu palaišanas ir bijušas veiksmīgas, Proton joprojām ir populārākā nesējraķete: gadā tiek veiktas aptuveni 10–12 palaišanas.

Ārzemju kolēģi

"Ariane-5" ir "Proton" analogs. Šai nesējraķetei ir vairākas atšķirības no Krievijas, jo īpaši tās palaišana ir daudz dārgāka, taču tai ir arī liela kravnesība. Ariane-5 spēj vienlaicīgi palaist divus satelītus ģeogrāfiskā starpposma orbītā. Tieši šāda veida kosmosa raķetes palaišana kļuva par slavenās Rosetta zondes misijas sākumu, kas pēc desmit gadu lidojuma kļuva par Čurjumova-Gerasimenko komētas pavadoni.

"Delta-IV" savu "karjeru" sāka 2002. gadā. Vienai no tās modifikācijām Delta IV Heavy saskaņā ar 2012. gada datiem bija lielākā krava starp nesējraķetēm pasaulē.

Veiksmes sastāvdaļas

Veiksmīgas raķetes palaišanas pamatā ir ne tikai ideālie aparāta tehniskie parametri. Daudz kas ir atkarīgs no sākuma punkta izvēles. Kosmodroma atrašanās vietai ir nozīmīga loma nesējraķetes misijas panākumos.

Enerģijas izmaksas satelīta palaišanai orbītā tiek samazinātas, ja tā slīpuma leņķis atbilst apgabala ģeogrāfiskajam platumam, kurā tiek palaists. Pats svarīgākais ir ņemt vērā šos parametrus ģeostacionārajā orbītā nogādāto transportlīdzekļu palaišanai. Ideāla vieta, kur sāktno šādām raķetēm ir ekvators. Novirze uz grādu no ekvatora nozīmē vajadzību palielināt ātrumu par 100 m/s vairāk. Saskaņā ar šo parametru starp vairāk nekā 20 pasaules kosmodromiem visizdevīgāko vietu ieņem Eiropas Kourou, kas atrodas 5º platuma grādos, Brazīlijas Alcantara (2, 2º), kā arī peldošais kosmodroms Sea Launch. kas var palaist raķetes tieši no ekvatora.

Virzienam ir nozīme

Cits punkts ir saistīts ar planētas rotāciju. No ekvatora palaistas raķetes uzreiz iegūst diezgan iespaidīgu ātrumu austrumu virzienā, kas tieši saistīts ar Zemes griešanos. Šajā sakarā visi lidojuma maršruti, kā likums, ir paredzēti austrumu virzienā. Izraēlai šajā ziņā nav paveicies. Viņam ir jāsūta raķetes uz rietumiem, pieliekot papildu pūles, lai pārvarētu zemes rotāciju, jo valsts austrumos ir naidīgi valstis.

Nometiet lauku

Kā jau minēts, izlietotās raķešu stadijas nokrīt uz Zemi, un tāpēc piemērota zona ir jāatrodas netālu no kosmodroma. Lieliska iespēja ir okeāns. Lielākā daļa kosmodromu un tāpēc atrodas piekrastē. Labs piemērs ir Kanaveralas rags un šeit esošais amerikāņu kosmodroms.

Krievijas palaišanas vietas

Mūsu valsts kosmodromi tika izveidoti aukstā kara laikā, un tāpēc tos nevarēja atrast ne Ziemeļkaukāzā, ne Tālajos Austrumos. Pirmā izmēģinājumu vieta raķešu palaišanai bija Baikonura, kas atrodas Kazahstānā. Ir zema seismiskā aktivitāte, labi laika apstākļi lielāko daļu gada. Iespējamā raķešu elementu krišana uz Āzijas valstīm atstāj zināmu nospiedumu izmēģinājumu poligona darbā. Baikonurā ir rūpīgi jāizklāsta lidojuma trajektorija, lai iztērētie posmi nenonāktu dzīvojamos rajonos un raķetes neietilpst Ķīnas gaisa telpā.

Svobodnijas kosmodromā, kas atrodas Tālajos Austrumos, ir visveiksmīgākais rudens lauku izvietojums: tie krīt uz okeānu. Vēl viens kosmodroms, kurā bieži var redzēt raķetes palaišanu, ir Plesetska. Tā atrodas uz ziemeļiem no visām citām līdzīgām vietām pasaulē un ir ideāla vieta transportlīdzekļu nosūtīšanai polārajās orbītās.

Raķešu palaišanas statistika

Kopumā kopš gadsimta sākuma aktivitāte pasaules kosmodromos ir ievērojami samazinājusies. Ja salīdzinām divas vadošās valstis šajā nozarē, ASV un Krieviju, tad pirmā ik gadu veic ievērojami mazāk palaišanas nekā otrā. Laika posmā no 2004. līdz 2010. gadam ieskaitot, no Amerikas kosmodromiem tika palaistas 102 raķetes, kuras veiksmīgi izpildīja savu uzdevumu. Turklāt bija piecas neveiksmīgas palaišanas. Mūsu valstī veiksmīgi tika aizvadīti 166 starti, bet astoņi beidzās ar avāriju.

Starp neveiksmīgajiem ierīču palaišanas gadījumiem Krievijā, Proton-M avārijas izceļas. Laikā no 2010. līdz 2014. gadam šādu kļūmju rezultātā tika zaudētas ne tikai nesējraķetes, bet arī vairāki Krievijas satelīti, kā arī viena ārvalstu iekārta. Līdzīga situācija ar vienu no jaudīgākajām nesējraķetēm nepalika nepamanīta: amatpersonas tika atlaistas,iesaistoties šo neveiksmju rašanās procesā, tika izstrādāti projekti mūsu valsts kosmosa nozares modernizācijai.

Šodien, tāpat kā pirms 40–50 gadiem, cilvēki joprojām interesējas par kosmosa izpēti. Pašreizējais posms izceļas ar pilnvērtīgas starptautiskās sadarbības iespēju, kas veiksmīgi tiek īstenota SKS projektā. Tomēr daudzi punkti ir jāpilnveido, jāmodernizē vai jāpārskata. Gribētos ticēt, ka, ieviešot jaunas zināšanas un tehnoloģijas, palaišanas statistika kļūs arvien priecīgāka.