Первая ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовой площадке, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА
Технологии

7 ракет, которые изменили лицо космонавтики

За шесть десятилетий развития космонавтики по всему миру было разработано несколько десятков моделей ракет. Некоторые из них сработали, другие оказались полными, но некоторые действительно подтолкнули нас вперёд, открыв новые главы в истории освоения космоса.

«Эта ракета освободит человека от цепей гравитации, которые все ещё привязывают его к этой планете. Он откроет ему врата небесные”Вернер фон Браун

1. Ракета V2 (Фау-2)

В октябре 1942 года устройство А4 (Aggregat4) было запущено из Балтийского исследовательского центра Peenemnde, более известного по более позднему военному обозначению V2. Vergeltungswaffe-2 – продукт нацистской технической мысли, она была разработана как боевая ракета, но именно этот период установил стандарт для будущих космических ракет.

Копия первой ракеты «Фау-2» в музее ракет Пенемюнде Автор: AElfwine
Копия первой ракеты «Фау-2» в музее ракет Пенемюнде
Автор: AElfwine

Отступающие немцы пытались стереть все следы своих инженерно технических достижений, но безрезультатно. С окончанием Второй мировой войны чертежи, проекты, инженеры и элементы V2 были украдены американскими и советскими солдатами, проникающими на территорию павшего рейха. Это был удивительный подарок.

Ракета Гитлера своей мощностью превосходила робкие замыслы союзников более чем в пять раз. Достаточно было просто скопировать это чудо техники из захваченных трофейных компонентов и внести необходимые изменения, что было сделано достаточно быстро. Уже несколько лет спустя на полигоне в Капустин Яр близ Астрахани и Белых Песков в Нью-Мексико, можно было услышать рев взлетающих ракет. Они могли стрелять всего на 350 километров, но обе сверхдержавы собирались быстро её модернизировать.

Конечно, не потому, что политики решили исследовать космос – область фантазий и мечтателей того времени, а в связи с требованием перехвата новых, быстрых и сложных носителей ядерного оружия. Таким образом, ракета V2, которая в основном не повлияла на исход самой Второй мировой войны, стала первым и не оценимым вкладом в гонку вооружения. И, кстати, стала отправной точкой для космической гонки.

2. Советская ракета Р-7

Целый ряд немецких инженеров был гораздо лучше американцев, которые в рамках операции «Скрепка» захватили большинство ведущих специалистов в авиационной отрасли во главе с блестящим Вернером фон Брауном. Однако Советский союз не вернулся с пустыми руками. В дополнение к драгоценным деталям V2, в Москву привезли правую руку фон Брауна, Гельмута Греттрупа. Кремль был настолько полон решимости использовать потенциал ракетного оружия, что не колеблясь и не дожидаясь реабилитации талантливых политических заключённых, начал освобождать инженеров, конструкторов, технологов.

Первый вариант из серии ракет Р-7, испытывавшийся в 1957 году. Автор: Heriberto Arribas Abato [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Первый вариант из серии ракет Р-7, испытывавшийся в 1957 году. Автор: Heriberto Arribas Abato [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Таким образом ГУЛАГ покинул будущий отец советских космонавтики Сергей Павлович Королёв. Учёный, родившийся в Украине, вскоре проанализировал и усовершенствовал немецкие идеи, разработав новые конструкции ракет. Уже в 1949 году представленная Сталину R-3 имела дальность полёта более 3000 километров. Все ещё слишком мало для ракет, чтобы достичь территории потенциального врага, но уже в восемь раз больше, чем у V2.

Однако, прорыв произошел в 1950-х годах из-за трудных отношений Королёва с создателем двигателей для ракет Валентином Глушко, оба пришли к выводу, что ничто не мешает нескольким двигателям с отдельными камерами сгорания использовать один комплект турбинных насосов. Эта конструкция двигателей позволила главному конструктору объявить план строительства межконтинентальной ракеты с основным двигателем, окруженным четырьмя вспомогательными, которые использовались во время полёта. Так была создана “Семёрка” или ракета Р-7.

Ракеты-носители на базе Р-7 Автор: Nasa / Peter Gorin / Emmanuel Dissais [Public domain]
Ракеты-носители на базе Р-7
Автор: Nasa / Peter Gorin / Emmanuel Dissais [Public domain]

Создание ракеты шло непросто, ведь первые три старта закончились авариями. После проработки конструкции и устранении дефектов Р-7 стала безусловно лучшей ракетой в мире. Зрелище было настолько впечатляющим, что Королеву удалось убедить политическую верхушку использовать эту ракету, чтобы осуществить мечту своей жизни, в размещении первого искусственного объекта в космосе. 4 октября 1957 года именно Р-7 достиг круговой орбиты.

Спутник – первый искусственный спутник Земли, и уже в 1961 году вариация этой ракеты, обозначенная как Восток 8K72K, позволила запустить в космическое пространство первого человека – космонавта Юрия Гагарина.

3. Американская ракета SSM-A-14 Redstone

Чем занимался Вернер фон Браун в то время, когда Сергей Королёв построил свою вторую ракету? Как известно, бывший штурм баннфюрер СС эмигрировал в Америку, где ему была предложена возможность продолжить работу в сфере ракетостроения под новым флагом. Однако начало его карьеры за океаном не оказалось таким уж сладким. Он не получил такой поддержки какой он ожидал, поэтому его безудержные амбиции были сильно подавлены.

Ракета SSM-A-14 Redstone из первых ракет. Автор: U.S. Army/White Sands Missile Range Museum
Ракета SSM-A-14 Redstone. Автор: U.S. Army/White Sands Missile Range Museum

Скорее всего, новые руководители Брауна были обеспокоены научным и политическим прошлым учёного. Государство предпочитало использовать как можно реже бывших нацистов и в первую очередь поддерживать американские концепции и идеи. По этой причине 50-е годы стали позором для Вашингтона. Трофейная немецкая ракета за 12 стартов взорвалась восемь раз, не достигнув поставленной цели.

В 1958 году из ангара вышла первая американская ракета Redstone. По правде говоря, она не выглядела очень впечатляюще: была на 10 метров меньше и имела почти вдвое более скромную мощность, чем советская Р-7. Двигатели позволили достичь цели на удаление более 300 километров, что не намного дальше, чем летала ракета V2. Однако, несмотря на технические недостатки ракеты, невозможно не включить её в данный топ-7.

В конце концов, с этой ракеты в 1958 году началось американская космическая эпопея. Разработанная версия Redstoneв форме гражданской версии ракеты “Юпитер С” вывела на орбиту первый американский спутник Explorer-I. В мае 1961 года, через месяц после полёта Гагарина, благодаря Redstoneв космос был отправлен первый американский астронавт Алан Шепард. Redstoneбыла первым рывком США в гонке с Советским Союзом. Однако для достижения победы в космической гонке понадобилась гораздо более амбициозная машина.

4. Американская ракета Saturn V

Фактически весь первый этап гонки за космос, вплоть до середины 1960-х годов, можно смело рассматривать как триумф советской технической мысли. Однако раздражение американского эго дало эффект. В известной речи президент Кеннеди объявил об основаниях фантастической и ужасно дорогой лунной программы. Конечно, для такого амбициозного плана требовалась столь же амбициозная ракета, за разработку которой отвечал сам Вернер фон Браун.

Первая ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовой площадке, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА
Первая ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовой площадке, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА

Главным направлением американского предприятия был гигантский ракетный двигатель F-1, более чем в сорок раз больший, чем на V2. С точки зрения мощности он оставался непревзойденным до конца 1980-х годов и российского РД-170 (однако, он использовался всего несколько раз и не вошол в историю). Первоначально планировалось создавать новую ракету на восьми таких монстрах, чтобы отправлять людей прямо с Земли на Луну.

Позже эта идея – носящая рабочее название Нова – была оставлена в пользу более рационального SaturnV. Как следует из названия, ракета использовала пять двигателей F-1, которых должно было быть достаточно, чтобы вывести на орбиту и разогнать посадочный модуль с орбитальным кораблем. Новый SaturnVбыл высотой 110 метров (в 3,5 раза больше, чем ракета, которая вывела первого космонавта в космос) и был способна вывести в космос вес в 43 тонны в виде лунного модуля и корабля «Apollo».

В 1967 году рекордная во всех отношениях ракета фон Брауна взлетела, первый полёт в рамках миссии Apollo-4 с космодрома, открытого несколькими годами ранее на мысе Канаверал. 16 июля 1969 года трёх ступенчатый «SaturnV» наконец позволил экипажу «Apollo-11» добраться до поверхности Луны и благополучно вернуться домой.

Детище фон Брауна поднялось в воздух в последний раз в конце 1972 года и фактически до настоящего времени во многих отношениях остаётся непревзойденным.

5. Китайская ракета ChangZheng-2

Третьей страной, которая решила проявить свои космические амбиции, была Китайская Народная Республика. Нет смысла считать китайцев считать пионерами, равными русскими и американцами, но также трудно молчать об их присутствии в космическом пространстве. Даже, если они копировали уже готовые модели ракет, благодаря дешевой рабочей силе и огромным ресурсам, Китай стал жизнеспособной альтернативой запусков космических кораблей, выполняя коммерческие заказы со всего мира.

Макет ракеты-носителя Чанчжэн-5 Автор: Brücke-Osteuropa
Макет ракеты-носителя Чанчжэн-5
Автор: Brücke-Osteuropa

Китайская межконтинентальная баллистическая ракета DF-5 проектировалась и дорабатывалась после аварий в течение десяти лет с момента первого неудачного запуска в 1971 году. Тем временем появился гражданский вариант DF-5, обозначенный как ChangZheng2 в память о знаменитом странствии Рабочей и Крестьянской Армии во главе с Мао Цзэдуном во время гражданской войны в Китае.

Ракета оказалась настолько надёжной и эффективной, что у неё появилось пять версий, последняя из которых – разработанная в 1999 году CZ-2F – до сих пор используется. В общей сложности машины из серии ChangZheng-2 завершили более ста пусков всего с четырьмя аварийными инцидентами. Несмотря на среднюю мощность ракет и размер (61 метр), её безотказная работа сделала китайскую ракету одной из самых эксплуатируемых в мире, особенно используемой для выведения коммерческих и военных спутников на орбиту.

Положение китайцев на рынке лучше всего демонстрирует контракт с 1993 года, подписанный с тогда влиятельной компанией Motorola, на запуск в космос двенадцати спутников сети Иридиум (Iridium). ChangZheng-2 также занималась доставкой людей на орбиту. Именно с помощью CZ-2F в 2003 году в космическое пространство отправилась капсула Shenzhou-5 с первым китайским астронавтом на борту.

6. Русская ракета Протон

Фактически, программа Аполлон поставила точку в космическую гонке. У Советов был свой ответ на Сатурн Vв форме почти такой же большой ракеты Н-1, но не один её старт бел успешен и проект был закрыт. Тридцать маленьких двигателей не хотели синхронно работать друг с другом, и после безвременной кончины Сергея Королёва не было ни одного лидера, который мог бы вернуть советскую лунную программу в нужное русло. СССР был втянут в роль рабочего, который мог конкурировать только с конкурентами по цене и количеству. Эта тактика, однако, окупилась, и Байконур никогда не жаловался на отсутствие клиентов.

«Протон-К» выводит на орбиту модуль «Звезда» для МКС. Автор: NASA
«Протон-К» выводит на орбиту модуль «Звезда» для МКС. Автор: NASA

Ракета УР-500, также известная как «Протон», использовалась в различных модификациях более полувека! И считается одной из самой востребованной на сегодняшний день. На самом деле, трудно сказать, для чего не использовалась советская ракета Протон. Вывод на орбиты модулей станции «Салют», затем знаменитой станции «Мир», исследовательских Лунных зондов, автоматических межпланетных станций на Венеру и Марс и, наконец, узлы и члены экипажа Международной космической станции были выведены на орбиту.

И все же изначально УР-500 проектировалась советскими инженера как межконтинентальная баллистическая ракета. Два самых популярных варианта трёхступенчатой машины: Протон-К и Протон-M- набрали в общей сложности более четырехсот пусков, что делает семейство ракет Протон, вероятно, самой широко используемой ракетой в мире. Это автомат Калашникова в мире космонавтики.

7. Ракета Falcon9 SpaceX

Тяжёлая ракета Falcon9 отправилась в свой первый полёт 11 мая 2018 года. В средствах массовой информации она была очень хорошо распиарена, но это была заслуженная реклама. Эта ракета – факт сделанного ещё одного значительного шага в развитии космонавтики.

Запуск Falcon 9 Block 5 со спутником Bangabandhu-1 (11 мая 2018). Автор: Official SpaceX Photos
Запуск Falcon 9 Block 5 со спутником Bangabandhu-1 (11 мая 2018). Автор: Official SpaceX Photos

Однако этого не произошло бы, если не предыдущие достижения SpaceXи создание первой полностью пригодной к использованию ракеты многократного использования. К моменту создания Falcon9 казалось, что космическая ракета была по определению одноразовой и для каждого нового запуска требовалось построить новую ракету.

Между тем безумная идея Элона Маска состояла в создании двухступенчатой ракеты, первая часть которой грациозно приземлялась на специальные платформы, используя только собственные двигатели. После нескольких дорогостоящих попыток, которые почти привели к банкротству молодой компании, в декабре 2015 года был достигнут прорыв.

Falcon9 может легко быть описана как первая ракета, которая действительно отвечает потребностям 21-го века. Благодаря её экономическим показателям и возвратным разгонным блокам, полёт стоит вместо сотен миллионов долларов, максимум несколько десятков, перестав быть чем-то фантастическим, как когда-то.

Она представляет собой современную, простую в дизайне и выполненную в стиле минимализм ракету. Она оснащена девятью двигателями Merlin, производимыми, как и все элементы и узлы ракеты Falcon, на американских заводах SpaceX, что делает компанию независимой от внешних поставщиков.

Теоретически, машина не впечатляет своей мощностью, потому что в базовой версии она могла выводить только половину груза Протона в космос. У комбинированной ракеты из трёх «девяток» есть потенциал для поднятия даже 50 тонн полезного груза, а значит, вдвое больше, чем российский Протон.

В этом году или довольно скоро, человечество должно стать свидетелем юбилейного пятидесятого полета Falcon.

Text.ru - 100.00%

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector