Dnes sa každé spustenie rakety, ktoré je obsiahnuté v správach, javí ako známa súčasť života. Záujem obyvateľov spravidla vzniká iba v prípade veľkolepých projektov prieskumu vesmíru alebo v prípade vážnych nehôd. Avšak nie je to tak dávno, začiatkom druhej polovice minulého storočia, každé spustenie rakety spôsobilo, že celá krajina na chvíľu zamrzla a každý nasledoval svoje úspechy a nehody. Bolo to tiež na začiatku vesmírnej éry v Spojených štátoch a potom vo všetkých krajinách, kde začali svoje vlastné programy letov k hviezdam. To boli úspechy a neúspechy tých rokov, ktoré položili základ, na ktorom rástla veda o raketách, spolu s ňou kozmodrómy a stále sofistikovanejšie vozidlá. Jedným slovom si zaslúži pozornosť raketa s jej históriou, štrukturálnymi črtami a štatistikou.
Hlavná vec v skratke
Odpaľovacie vozidlo je variantom viacstupňovej balistickej rakety, ktorej účelom je vypustiť určitý náklad do vesmíru. V závislosti od poslania vypusteného vozidla ho môže raketa umiestniť na geocentrickú obežnú dráhu alebo urýchliť opustenie zemskej gravitačnej zóny.
V drvivej väčšine prípadov dochádza k vypusteniu rakety z jej vertikálnej polohy. Je veľmi zriedkavé používať vzduchový štart, keď je zariadenie najprv dodané lietadlom alebo iným podobným zariadením do určitej výšky a potom sa spustí.
viacstupňové
Jedným zo spôsobov klasifikácie štartovacích vozidiel je počet krokov zahrnutých v ich zložení. Zariadenia, ktoré obsahujú iba jednu takúto úroveň a sú schopné súčasne prenášať užitočné zaťaženie do vesmíru, dnes zostávajú iba snom dizajnérov a inžinierov. Hlavnou postavou vo vesmíroch sveta je viacstupňové zariadenie. V skutočnosti predstavuje niekoľko spojených rakiet, ktoré sú počas letu zapojené do série a po dokončení svojej misie sú odpojené.
Potreba takéhoto dizajnu spočíva v ťažkostiach s prekonaním gravitácie. Raketa by mala odtrhnúť svoju vlastnú váhu z povrchu, ktorá zahŕňa hlavne tony paliva a pohon, ako aj hmotnosť užitočného zaťaženia. V percentuálnom vyjadrení je táto hodnota iba 1, 5 až 2% počiatočnej hmotnosti rakety. Odpojenie strávených etáp za letu uľahčí zostávajúce etapy a zefektívni let. Podobný dizajn má nevýhodu: kladie špeciálne požiadavky na kozmické lode. Tam, kde utratené kroky padnú, je potrebná zóna bez ľudí.
znovupoužitelnost
Je zrejmé, že pri tomto návrhu nie je možné štartovacie vozidlo používať viac ako raz. Vedci však neustále pracujú na vytvorení takýchto projektov. Plne znovu použiteľná raketa dnes neexistuje z dôvodu potreby špičkových technológií, ktoré sú pre ľudí zatiaľ neprístupné. Napriek tomu existuje realizovaný program čiastočne opätovne použiteľnej kozmickej lode - je to americký raketoplán.
Je potrebné poznamenať, že jedným z dôvodov, prečo sa vývojári snažia vytvoriť opakovane použiteľnú raketu, je túžba znížiť náklady na spustenie vozidiel. „Raketoplán“ však nepriniesol očakávané výsledky v tomto zmysle.
Prvé spustenie rakety
Ak sa vrátime k histórii problému, potom samotnému vzhľadu nosných rakiet predchádzalo vytvorenie balistických rakiet. Jeden z nich, nemecký „V-2“, Američania použili na prvé pokusy „zasiahnuť“ do vesmíru. Ešte pred koncom vojny, začiatkom roku 1944, sa uskutočnilo niekoľko vertikálnych spustení. Raketa dosiahla výšku 188 km.
Významnejšie výsledky sa dosiahli po piatich rokoch. V USA došlo k odpáleniu rakety na výcvikovom stredisku White Sands. Pozostávala z dvoch krokov: rakety V-2 a VAK - desiatky a bola schopná dosiahnuť výšku 402 km.
Prvý posilňovač
Rok 1957 sa však považuje za začiatok vesmírnej éry. Potom začalo prvé skutočné štartovacie vozidlo vo všetkých zmysloch, Sovietsky Sputnik. Spustenie sa uskutočnilo na kozmodrome Baikonur. Raketa úspešne zvládla túto úlohu - vypustila prvý umelý satelit Zeme na obežnú dráhu.
Raketa Sputnik a jej raketa Sputnik-3 boli vypustené celkom štyrikrát, z ktorých tri boli úspešné. Na základe tohto zariadenia bola vytvorená celá rodina nosných rakiet charakterizovaných zvýšenými hodnotami výkonu a niektorými ďalšími charakteristikami.
Vypustenie rakety do vesmíru, vyrobené v roku 1957, bolo v mnohých ohľadoch významnou udalosťou. Znamenalo to začiatok novej etapy vo vývoji ľudského prostredia, skutočne otvorilo vesmírny vek, poukázalo na možnosti a obmedzenia technológie tej doby, a tiež dávalo ZSSR viditeľnú výhodu oproti Amerike v vesmírnych rasách.
Moderné pódium
Dnes sú za najsilnejšie považované vozidlá Ruskej výroby Proton-M, American Delta-IV Heavy a European Arian-5. Vypustenie takejto rakety umožňuje umiestniť na obežnú dráhu blízku Zemi, ktorá leží v nadmorskej výške 200 km, užitočné zaťaženie s hmotnosťou až 25 ton. Takéto zariadenia sú schopné dodať asi 6 až 10 ton na geopriestorovú obežnú dráhu a 3 až 6 ton na geostacionárnu obežnú dráhu.
Na štartovacích vozidlách Proton sa oplatí zastaviť. V sovietskom a ruskom vesmírnom výskume zohral významnú úlohu. Používa sa na implementáciu rôznych programov s posádkou, vrátane zasielania modulov na orbitálnu stanicu Mir. S jeho pomocou boli do vesmíru dodané „Dawn“ a „Star“, najdôležitejšie bloky ISS. Napriek tomu, že nie všetky nedávne vypustenia rakiet tohto typu boli úspešné, Proton zostáva najobľúbenejším nosným prostriedkom: približne 10 až 12 odpálení sa vykonáva ročne.
Zahraničných kolegov
Arian-5 je analóg Protónu. Tento posilňovač má niekoľko rozdielov oproti ruskému, najmä jeho spustenie je oveľa drahšie, ale má aj väčšiu nosnosť. „Arian-5“ je schopný vypustiť dva satelity naraz na geo-strednú obežnú dráhu. Bolo to spustenie tohto typu vesmírnej rakety, ktoré bolo začiatkom misie slávnej sondy Rosetta, ktorá sa po desiatich rokoch letu stala satelitom kométy Churyumov-Gerasimenko.
Delta IV začala svoju „kariéru“ v roku 2002. Jednou z jeho úprav, Delta IV Heavy, podľa údajov z roku 2012, bolo najväčšie užitočné zaťaženie medzi štartovacími vozidlami na svete.
Súčasti úspechu
Úspešné spustenie rakety nie je založené iba na ideálnych technických vlastnostiach zariadenia. Veľa záleží na výbere východiskového miesta. Umiestnenie kozmického prístavu zohráva významnú úlohu v úspechu misie vypusteného vozidla.
Spotreba energie na umiestnenie satelitu na obežnú dráhu sa zníži, ak uhol jeho sklonu zodpovedá zemepisnej šírke terénu, v ktorom dochádza k vypusteniu. Najdôležitejšie zváženie týchto parametrov je spustenie vozidiel dodaných na geostacionárnu obežnú dráhu. Ideálnym miestom na spustenie takýchto rakiet je rovník. Odchýlka od rovníka o stupeň vedie k potrebe nastaviť rýchlosť o 100 m / s viac. Podľa tohto parametra, medzi viac ako 20 kozmodrómami na svete, zaujíma najpriaznivejšia pozícia európska kourou nachádzajúca sa na 5 ° zemepisnej šírky, brazílska Alcantara (2, 2 °), ako aj Sea Launch, plávajúca kozmodróm, ktorý má schopnosť odpáliť rakety priamo z rovníka.
Na smeroch záleží
Ďalší bod spojený s rotáciou planéty. Rakety začínajúce od rovníka okamžite dostávajú pôsobivú rýchlosť smerom na východ, ktorá je presne spojená s rotáciou Zeme. Z tohto hľadiska sú všetky letové trasy spravidla vedené smerom na východ. Izrael nemá v tomto smere šťastie. Musí posielať rakety na západ a vynakladať ďalšie úsilie na prekonanie rotácie Zeme, pretože nepriateľské štáty sa nachádzajú východne od krajiny.
Pádové pole
Ako už bolo spomenuté, použité raketové stupne padajú na Zem, a preto by sa vedľa kozmodrómu mala umiestniť vhodná zóna. Skvelá voľba je oceán. Väčšina kozmodrómov sa preto nachádza na pobreží. Dobrým príkladom je Cape Canaveral a tu sa nachádza americký kozmický prístav.
Ruské štartovacie miesta
Kozmodrómy našej krajiny vznikli počas studenej vojny, a preto sa nemohli umiestniť na severný Kaukaz alebo na Ďaleký východ. Prvým testovacím miestom pre odpálenie rakiet bol Baikonur so sídlom v Kazachstane. Nízka seizmická aktivita, po väčšinu roka dobré počasie. Možný pokles raketových prvkov v ázijských krajinách zanecháva určitý dojem o fungovaní skládky. V Baikonur je potrebné starostlivo položiť letovú cestu, aby sa pracovné kroky nekončili v obytných oblastiach a rakety nevstúpili do vzdušného priestoru Číny.
Kozmodróm Svobodny, ktorý sa nachádza na Ďalekom východe, má najúspešnejšie umiestnenie pádových polí: padajú na oceán. Ďalším kozmickým prístavom, kde často vidíte vypustenie rakety, je Plesetsk. Nachádza sa severne od všetkých podobných svetových lokalít a je ideálnym miestom na posielanie vozidiel na polárne dráhy.
