Ракета-носитель

Ракета-носитель

Ракета-носитель – управляемая ракета, которая предназначена для выведения в космос различных грузов (искусственных спутников Земли, космических кораблей, орбитальных станций и др.).

Основная задача ракеты-носителя – сообщить полезному грузу необходимую скорость, т. е. большую или равную первой или второй космической. По энергетической характеристике и грузоподъемности ракетоносители подразделяются на следующие классы: легкие (до 500 кг), средние (до 10 т), тяжелые (до 100 т), сверхтяжелые (свыше 100 т). Современные ракеты-носители имеют стартовую массу, превышающую 3000 т, порядка 90% которой составляет топливо, продолжительность же полета на активном участке может составлять до 20 мин.

Существуют одноразовые и многоразовые ракеты-носители, а также одноступенчатые и многоступенчатые. Благодаря своей высокой надежности, приобретенной в результате максимального упрощения всех элементов, более распространены одноразовые ракеты-носители. Наличие дополнительных ступеней изменяет отношение полезной массы нагрузки к общей массе в сторону увеличения, хотя это приносит и ряд неудобств. Одно из них – это наличие свободных территорий для падения отработавших ступеней. Частично многоразовые ракеты-носители представлены американской системой «Спейс Шаттл» и советской разработкой – полностью автоматической МКС «Буран». К сожалению, и фактор многоразового использования не смог снизить стоимость доставки полезных грузов на орбиту, хотя при этом надежность ниже, чем у одноразовых ракет-носителей. Советская же разработка в настоящее время не используется. Первенство среди ракет-носителей по мощности в настоящее время держат за собой американский «Спейс Шаттл», российский «Протон-М», хотя ранее запускались и более мощные ракеты-носители, такие как «Н-1», «Энергия» или «Сатурн V» (США). Первой ракетой-носителем была межконтинентальная баллистическая ракета «Р-7». Ракета «Р-7» была разработана конструкторским бюро С. П. Королева.

Все ракеты-носители, в настоящее время используемые для доставки полезного груза в космическое пространство, являются многоступенчатыми. В передней части ракеты-носителя располагается отсек, в котором находится полезный груз. Этот отсек закрыт головным обтекателем для защиты во время прохождения плотных слоев атмосферы от воздушного потока. В задней части располагаются маршевые и, если необходимо, рулевые двигатели с приводом. Также устанавливается и защита от газов, которые истекают из двигателей, так как при старте и в разреженных верхних слоях атмосферы газы могут обволакивать корпус аппарата. Управление ракетой-носителем производится путем поворота камеры или сопел маршевых двигателей либо специальными рулевыми двигателями при их наличии.

Многоразовые корабли представляют собой подобие реактивного самолета с треугольными крыльями. Кабина находится в носовой части и герметизирована, в средней части располагается грузовой отсек, который в космическом пространстве открывается и может выпускать спутник либо осуществлять выгрузку конструкций и узлов орбитальных станций. Возврат на Землю осуществляется планированием с выключенным двигателем. По мере приближения к поверхности Земли система наведения приземляет аппарат, как обычный самолет.

Носовая часть требует специальной защиты, так как при входе в плотные слои атмосферы происходит колоссальный нагрев передней части корабля. Поэтому кромки крыльев и вся передняя часть покрываются специальными керамическими плитками, которые одновременно предохраняют конструкцию от разрушения и перегревания.