Пусть полеты в космос уже давно привычное дело. Но все ли знают о космических ракетах-носителях? Посмотрим, из чего они состоят и как работают.
Двигатели – важнейшая составная часть ракеты-носителя. Они создают силу тяги, за счет которой ракета поднимается в космос.
Реактивный ракетный двигатель в процессе работы выбрасывает энергию (так называемое рабочее тело) в одном направлении, а сам движется в противоположном. Самый близкий, «земной», пример – это отдача, которая получается при стрельбе из огнестрельного оружия. Рабочим телом здесь выступают пуля и пороховые газы, вырывающиеся из ствола. Проще говоря, рабочее тело в ракетном двигателе – продукты сгорания ракетного топлива.
Полезная нагрузка, выводимая в космос, составляет лишь малую долю массы ракеты. Ракеты-носители главным образом «транспортируют» себя, то есть собственную конструкцию: топливные баки и двигатели, а также топливо, необходимое для их работы. Топливные баки и ракетные двигатели находятся в разных ступенях ракеты и, как только они вырабатывают свое топливо, то становятся ненужными. Чтобы не нести лишний груз, они отделяются. Кроме полноценных ступеней применяются и внешние топливные емкости, не оснащенные своими двигателями. В процессе полета они также сбрасываются.
Может показаться, что как только ракета вышла в космос, то цель достигнута. Но это не всегда так. Целевая орбита космического аппарата или полезного груза может быть гораздо выше линии, от которой начинается космос. Так, например, геостационарная орбита, на которой размещаются телекоммуникационные спутники, расположена на высоте 35 786 км над уровнем моря. Вот для этого и нужен разгонный блок, который, по сути, является еще одной ступенью ракеты. Космос начинается уже на высоте 100 км, там же начинается невесомость, которая является серьезной проблемой для обычных ракетных двигателей.
Для перемещения космического аппарата или корабля на целевую орбиту или направления его на отлетную или межпланетную траекторию разгонный блок должен иметь возможность выполнить один или несколько маневров, при совершении которых изменяется скорость полета. А для этого необходимо каждый раз включать двигатель. Причем в периоды между маневрами двигатель находится в выключенном состоянии. Таким образом, двигатель разгонного блока способен многократно включаться и выключаться, в отличие от двигателей других ступеней ракет.
Ракеты существуют для того, чтобы что-то выводить в космос. В частности, космические корабли и космические аппараты. В отечественной космонавтике это транспортные грузовые корабли «Прогресс» и пилотируемые корабли «Союз», отправляемые к МКС.
Ракету, которая выводит на орбиту космический корабль с экипажем, практически всегда можно отличить по внешнему виду от той, которая выводит грузовой корабль или космический аппарат. Чтобы в случае возникновения аварийной ситуации на ракете-носителе экипаж пилотируемого корабля остался жив, применяется система аварийного спасения (САС). По сути, это еще одна (правда, небольшая) ракета в головной части ракеты-носителя. Со стороны САС выглядит как башенка необычной формы на вершине ракеты. Ее задача – в экстренной ситуации вытянуть пилотируемый корабль и увести его от места аварии.
В случае взрыва ракеты на старте или в начале полета основные двигатели системы спасения отрывают ту часть ракеты, в которой находится пилотируемый корабль, и уводят ее в сторону от места аварии. После чего осуществляется парашютный спуск. В случае же если полет проходит нормально, после достижения безопасной высоты система аварийного спасения отделяется от ракеты-носителя. На больших высотах роль САС не так важна. Здесь экипаж уже может спастись благодаря отделению спускаемого аппарата космического корабля от ракеты.
По классификации космические корабли разделяются на: зонд, капсулу, модуль, ракету, челнок, станцию.
Зондами называют исследовательские космические корабли для научных и разведывательных работ. Они предназначены для исследования астероидов, звёзд, планет и их спутников, высаживания на поверхность астероидов, планет и звёзд или выведяения на орбиту вокруг них, а также предназначены для исследования галактик или Вселенной. Определяют целями своей миссии возврат к месту старта с данными или пробами, или остаютмся возле объекта после выполнения своей миссии из-за сложности и ненадобности возвращения.
Капсула - это космический корабль доставляемый на орбиту беспилотной ракетой-носителем для космического эксперимента. Капсулой также называют космический корабль для эвакуации экипажа с потерпевшей бедствие космической станции. Работает как в пилотируемом, так и в беспилотном режиме.
Модуль - автономная специализированная часть летательного аппарата, способная выступать в роли самостоятельного. По функциям различаются, как стыковочный, посадочный, разгонный.
Ракета в основном беспилотный космический корабль, способный достигать орбитальных высот планеты Земля, спутников планет, и других планет. Является носителем полезного груза, (зонды, капсулы, разгонные блоки, модули и челноки). Имеет более одной ступени, чтобы преодолеть земное притяжение и вывести полезный груз в космос.
Шаттл или челнок. Как космический корабль – многоразовый, предназначен для разных задач, в том числе и доставки полезного груза на орбиту планет и их спутников, с возможностью дозаправки и продолжения миссии в космосе, или возвращения на Землю.
Станция - космический аппарат, предназначенный для долговременного пребывания людей на околопланетной орбите с целью проведения научных исследований в условиях космического пространства, разведки, наблюдений за поверхностью и атмосферой планеты, астрономических наблюдений. Состоит из модулей, воздушных шлюзов, стыковочных устройств, и жилой капсулы, что доставляется на место ракетой или несколькими ракетами, и собирается стыковкой в необходимом порядке. На станции работает экипаж, периодически сменяемый.
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев