Почему космические ракеты запускают в направлении. Как взлетает ракета: космонавтика простыми словами

Если кто-то скажет, что сегодняшнее происшествие с ракетой-носителем« Союз», лишь чудом и благодаря продуманной системе безопасности завершившееся без жертв, случайность - не верьте. На самом деле, это закономерный финал развала и бардака в российской космической отрасли, длящихся уже много лет.

Что ещё хуже - российский космос смог пережить девяностые и разваливаться начал в двухтысячные . Череда катастроф« протонов», проблемы с двигателями, отзывы уже готовых ракет и жуткая коррупция при строительстве космодрома« Восточный» - это всё звенья одной цепи.

Старт« Союза» МС-10

Финальным оплотом, противостоящим всеобщему разрушению и раздолбайству, были пилотируемые полёты. Это последнее, чем россияне могли по праву гордиться, - безаварийные пилотируемые полёты в течение более тридцати пяти лет. Стало даже казаться, что полёты в космос, это не так и сложно. Сел, шесть часов в корабле - и вот ты уже на орбитальной станции. При этом российская техника работает как часы.

Считалось, что ракеты-носители для запуска пилотируемых кораблей проверяют гораздо серьёзнее, и аварии космических грузовиков - это худшее, что может произойти. Увы, теперь и так сказать нельзя.

Причём последний звоночек прозвучал совсем недавно - когда в конце августа 2018 года на Международной космической станции обнаружилась утечка воздуха . Причиной утечки стало отверстие в бытовом отсеке космического корабля« Союз МС-09». В тот момент глава« Роскосмоса» был настолько уверен в непогрешимости сборщиков и конструкторов, что обвинил даже американских астронавтов, назвав их диверсантами. Увы, сегодняшняя авария поставила крест на утверждении« мы проверяем изо всех сил, у нас такого просто не могло произойти».

Что произошло с« Союзом»?

На этот раз во время отделения боковых ускорителей первой ступени произошла нештатная ситуация. Очевидно, один из них отделился некорректно или задел вторую ступень(центральную часть ракеты). Ракета начала отклоняться от нужной траектории, и автоматика отключила двигатели второй ступени. К этому моменту система аварийного спасения(САС), вопреки официальному заявлению« Роскосмоса», уже отделилась от ракеты и помочь космонавтам не могла. Автоматика разделила ракету на части и космический корабль по баллистической траектории полетел к Земле. Такое уже было в 1975 году. Затем капсула« Союза» приземлилась на землю на своих парашютах.

Понятно, что это космос, он не прощает ошибок, которые случаются время от времени . И аварии бывают у всех. Можно даже сказать, что всё закончилось лёгким испугом. Увы, нет.

Это крушение просто вдребезги разнесло главный козырь главы« Роскосмоса» в переговорах о будущем партнёрстве с американцами.

Ещё до сегодняшнего утра все говорили о безукоризненности работы российских ракет-носителей в пилотируемых миссиях, и вот за несколько секунд стало понятно, что это очередной миф. Пока первая версия - плохое крепление центрального блока ускорителя. Если это так, то причина катастрофы - банальный брак либо при производстве деталей, либо при их монтаже.

Отдельный привет smm-щикам и всей пресс-службе« Роскосмоса». Ситуацию с запланированными постами нужно отслеживать

« Роскосмос» болен, и начинать лечить его надо было уже несколько лет назад. Вместо этого по телевизору слышатся постоянные славословия о том, что мы в космосе первые и лучшие. Давайте посмотрим правде в глаза. В 2018 году на середину октября у Китая 27 запусков, у США 25, а у России 10, из которых один аварийный. Может быть хоть такие сухие цифры заставят руководство« Роскосмоса» посмотреть в лицо реальности.

Юра, мы всё. Похоже, вообще всё.

Чукча из писателя попробовал стать читателем. Однако, прикольно. Читал-читал чукча предания о Маске с Тяжелым Флаконом и вспомнил свое давнее открытие: оказывается Карл-Маркс-Фридрих-Энгельс не четыре человека, а два и вроде бы даже не муж и жена. Теперь вот с космонавтикой надо бы разобраться. Нужен ли на самом деле кому-то Тяжелый Флакон (Falcon Heavy - Сокол Тяжелый) или достаточно просто показухи с габаритным макетом?

И вообще, зачем сейчас и в ближайшем будущем запуски ракет в космос, да и кто за это платит?

1. Ну, перво-наперво, секретные военные задачи выполнять, о которых не то что говорить, даже догадываться нельзя. Тут дело святое, без вариантов платит государство.

2. Для обеспечения МКС: космонавтов и грузы туда-сюда перевозить. Однако, престиж и какая-то наука, в основном тоже платят государства, но кое-что и частники, например за космический туризм или там за проведенные по заказу коммерческих контор эксперименты. По всем признакам от частников на это небольшая доля денег перепадает.

3. Выведение на орбиту аппаратов гражданского назначения для картографирования, мониторинга окружающей среды, обеспечения систем связи всех видов т.п. Вот это самый коммерческий сегмент, где можно и прибыль поиметь.

Военным аппаратам ничего не угрожает. Их будут запускать в любом случае. Столько, сколько надо и даже сколько не надо, дабы имитировать кипучую деятельность и запугать/запутать вражью силу.

После запуска «Науки» к МКС будут запущены еще два модуля. Первый — узловой, его отправка намечена на 2018 год, второй — научно-энергетический, его запустят в 2019 году.https://geektimes.ru/post/287730/

В итоге 2019-2020 годы это примерно тот срок, когда американцы могут перестать нас пускать на МКС. http://maxpark.com/community/13/content/4986251

Если коротко, то получается, что к 2024 году ресурс МКС исчерпывается и ее вроде бы положено ликвидировать. Но если Россия запускает в 2018-2019 туда три новых своих модуля, то она может к 2020 году отстыковать свою часть, продолжив существование уже чисто своей орбитальной станции и оставить американцев со своими проблемами.

Ну, почти как детском стишке:

Между нами все порвато
И тропинка затоптата
Отдавай мои игрушки
И не писяй в мой горшок!

Кстати, без всяких хи-хи-ха-ха космический горшок очень актуален. В свое время НАСА купили у Роскосмоса космический туалет за 19 миллионов долларов, а когда они его ухитрились сломать, американские астронавты по любой нужде бегали летали гадить в российский сегмент.

Так что вопрос ближайшего будущего орбитальной станции пока остается открытым: будет ли куда летать российским космонавтам и американским астронавтам, а, сответственно, насколько актуальна будет разработка американцами пилотируемых космических аппаратов, коих они чуть ли не четыре вида забабахали?

С учетом обнаруженных сведений чукча просто восхищен Трампом, он просто красавчик! За шесть лет до исчерпания ресурса попытаться передать его с государственного обеспечения (а это 3-4 ярда баксов в год) американский сегмент МКС богатеньким буратинам чтобы они могли вдоволь начесать свое честолюбие. Неужели кто-то поведется?

Таперича про Флакон имени секты свидетелей Маска. Пущай даже красная машинка надувная и кое-что дорисовано. Но это же тестовый полет и главное что ничего не взорвалось на глазах у многочисленных зрителей. Респект и уважуха, фокус удался, множество людей просто тащатся от такого зрелища.

Но тут чукча неожиданно вспомнил вопрос знаменитого китайского философа На Хуа: "Зачем?". Маск гуторит, что его ракеты будут выводить все что хошь, и главное - дешево. В первую очередь - кучи низкоорбитальных спутников для раздачи интернета всему человечеству. Естественно, предполагается хорошая прибыль, иначе на хуа зачем, за чей счет?

Не очень понятно, насколько реально актуальна тема запуска в ближайшее время огромного количества низкоорбитальных спутников, но заявленная Спейс-Х ценовая политика очень похожа на демпинговый троллинг, ибо его же американские конкуренты по запускам предлагают ценник очень сильно выше!

Почему конкуренты в тех же условиях ставят гораздо более высокие цены? Жажда прибыли или объективные причины? Почему Маск заявляет о гораздо более низких ценах? Он честно пытается захватить свою долю в рынке коммерческих запусков или просто хочет сбить цены, чтобы его ракеты на первобытных двигателях получили конкурентное преимущество?

И вот тут мы неизбежно вынуждены погрузиться в некоторые технические детали запуска ракет в космос.

Первый нюанс: чем ближе к экватору, тем меньше требуется энергии для вывода на орбиту грузов. Именно поэтому в первую очередь стоит сравнивать стоимость запусков Спейс-Х с американскими же конкурентами,которые тоже могут воспользоваться космодромом на мысе Канаверал во Флориде. Сравниваем сравнимое;)

Второй нюанс: для корректного сравнения с запусками из России приходится делать поправку на широту космодрома. Грубо говоря, требуется + 15% мощности/топлива для достижения тех же самых результатов.

Применяемые во Флаконах двигатели Мерлин происходят от проекта посадочного двигателя лунного модуля программы "Аполлон". Получив невозбранно документацию, Спейс-Х сильно улучшила характеристики. Но это - двигатели открытого цикла, так сказать, первобытные. Более современные - двигатели закрытого цикла, которые дают прирост мощности в пределах 15-25% в зависимости от условий. Но американцы их не умели делать:

Так что более современные российские двигатели закрытого цикла фактически уравнивают возможности с запуском американцев с Флориды. Просто напоминание что надо сравнивать сравнимые условия.

Ну, например, еще более эффективными ракетными детонационными двигателями.

В августе 2016 года появилась следующа иняормация:

"В опытно-конструкторском бюро «Энергомаш» успешно испытали детонационный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) на экологически чистом топливе.
«Специализированная лаборатория "Детонационные ЖРД", созданная в 2014 году на базе АО НПО "Энергомаш", провела первые в мире успешные испытания полноразмерного демонстратора детонационного жидкостного ракетного двигателя на топливной паре кислород-керосин», говорится релизе.
Исследования проводились учеными вместе с коллегами из Новосибирского института гидродинамики им. М.А.Лаврентьева Сибирского отделения РАН и Московского авиационного института. В Фонде пояснили, что «детонационный двигатель отличается от обычного жидкостного ракетного двигателя тем, что реактивная струя создается не просто за счет горения топлива, а путем контролируемых взрывов, при этом ударная волна закручивается в камере сгорания двигателя».


Россия является безусловным мировым лидером в разработке и производстве ракетных двигателей. Но сейчас классические жидкостные ракетные двигатели вплотную подошли к своему теоретическому пределу по удельным параметрам. Идея использовать детонационный режим горения, как наиболее термодинамически выгодный способ сжигания топлива, впервые предложен советскими учеными еще в середине прошлого века. Однако, практически реализовать этот режим удалось только сейчас. Заместитель генерального директора, главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов сказал: Значение успеха этих испытаний для опережающего развития отечественного двигателестроения трудно переоценить. За ракетными двигателями такого рода будущее».

Чукча чует, что сейчас - точка бифуркации.
От нас, хомячков, мало чего зависит. Но, - героически продолжаем наблюдения.

Использование самолётов в качестве первой ступени на атмосферном участке полётной траектории является очень перспективным, имеющим существенные преимущества перед классическими методами вывода грузов на орбиту. Но и есть существенные недостатки, которые и мешают внедрению этой технологии в жизнь и её развитию.

К достоинствам следует отнести:

Отсутствие необходимости в сложном комплексе сооружений для закуска ракет - нужна просто подготовленная взлётная полоса, а кроме того эта полоса не обязана находится на экваторе для наиболее эффективного вывода полезной нагрузки (самолёт вполне может долететь до экватора, а там уже отделять от себя вторую ступень). Но наиболее оптимальным и энергоэффективным вариантом конечно является дозаправка и взлёт с полосы на экваторе. Можно использовать уже существующую инфраструктуру;

Первая ступень (самолёт) является многоразовой (при этом многоразовость ограничивается не десятками раз, как у Falcon 9, а тысячами раз) и очень дешёвой в обслуживании;

Возможно создание на этой базе уже не самолётов, а SSTO (single-stage-to-orbit) одноступенчатых космических кораблей, которые имеют двигатели, которые могут использовать воздух в качестве окислителя на атмосферном участке, а только потом переходить на запасённый в баках кислород. Эти аппараты выглядят перспективнее, но они дороги в обслуживании и им приходится возить на орбиту лишний вес в виде пустых баков, крыльев, двигателей и прочего.

Недостатки, которые и определяют недостаточную развитость этого направления космической техники:

Для вывода сопоставимых с выводимыми обычными ракетами-носителя грузами на орбиту требуется огромная подъёмная сила и потребное крыло получается очень огромным, сами самолёты соответственно тоже получаются огромными и дорогими в производстве (от 100 метров и до 300 метров размах крыла, а взлётная масса от 500 до 2000 тонн);

Высота, на которую может поднять ракету самолёт ограничена 10-15 километрами, да и скорость, которая сообщается отделяемой второй системе не превышает скорости звука, что достаточно мало в масштабах необходимой первой космической скорости на высоте нескольких сот километров. Да, есть некоторая экономия, связанная со значительным снижением аэродинамических потерь и применение на второй ступени ЖРД такого типа, которые наиболее эффективны в условиях вакуума, но эта экономия не слишком велика (ориентировочные расчёты сейчас делать не берусь);

В случае SSTO дороговизна обслуживания, дороговизна разработки и производства совершенно нового типа разнорежимных двигателей; неэффективный вывод на орбиту лишней массы в виде всего огромного запускаемого с Земли аппарата (например, наиболее реалистичный на сегодняшний день проект «Skylon» () без топлива весит 41 тонну).

Но в некоторой узкой области вывода на орбиту малых грузов (а также для других целей) самолёты используются в качестве первой ступени уже сейчас:

2. Многоразовый космический корабль SpaceShipTwo () с поправкой на то, что он суборбитальный и предназначен не для вывода грузов, а для космического туризма.

Не построили еще таких самолетов, которые могли бы одновременно разгоняться до нужной скорости и нести на себе такую махину (даже за вычетом массы лишнего топлива). Но проекты такие разрабатываются.

Всё что здесь написали это полный абсурд. Пишу как выпускник МГТУ им Баумана кафедры "Аэрокосмические системы".

  • Для каких-нибудь нано-спутников и мини-носителей воздушный старт может оказаться дешёвым, но чтобы вывести приличный вес на геостационарную орбиту требуется носитель массой в сотни тонн - следовательно, и самолёт должен быть не меньше Ан-225 "Мрiя". А уж если он, вдобавок, и сверхзвуковой... Такие самолёты по определению дешёвыми не будут.
  • Обывателю кажется что для запуска ракеты важна высота. На самом деле для выхода на орбиту и в реальный космос важна скорость, а вовсе не высота. Цель ракеты - достичь первой космической скорости (8 км/с, около 28 тысяч км/ч) причём почти неважно в каком направлении - вверх или вбок. Грузовые самолёты максимум что могут дать - это 900 км/ч, а это 3% от необходимого, в пределах погрешности измерения. Есть, конечно, сверхзвуковые самолёты которые могут развивать большую скорость, но у них ничтожная грузоподъёмность. Если цель - покататься пару минут в стратосфере, то самолёт может помочь, но для реального космоса нужно что-то посерьёзнее.
  • У ракет отделение первой ступени происходит на высотах более 40 км и на скорости 2-3 км/с, а самолет поднимает на высоту порядка 10-12 км и сообщает скорость около 200 м/с. Получается, что по сути дела самолет заменяет собой не первую ступень (как обычно пишут в рекламных буклетах на подобные системы), а где-то 1/4 (а то и 1/5) от первой ступени.
  • Разделение. Представьте себе самолёт на высоте 10 км летящий со скоростью 900 км/ч у которого внутри как-то находится ракета которая тяжелее чем сам самолёт. Нужно её как-то безопасно пустить, при этом чтобы не задеть сам самолёт и не создать ему возмущений - это нетривиальная техническая задача. Ракета рассчитана на сдавливающие нагрузки, а при старте с самолёта у неё будут нагрузки изгибающие. (Самолёт же не может лететь носом вверх?). Т.е. если любую существующую орбитальную ракету сбросить с самолёта она сразу же переломится. Т.е. нужно делать более прочную ракету - а значит более тяжёлую - а значит масса выводимой нагрузки будет меньше.
  • Стартовать ракету. Вы когда нибудь видели фотографии пускового комплекса? Там стоят мачты, механизмы удержания, газоотводы, цистерны с жидким топливом, системы термостатирования. А теперь это всё тоже нужно уместить в самолёте. Реально как в анекдоте "а теперь со всей этой фигнёй мы попытаемся взлететь".
  • Помните видео "что-то пошло не так" ? Это произошло в казахской степи, людей при пуске отвозят на десятки километров. У ракет примерно каждый 20-й полёт что-то идёт не так. А теперь представьте, что это произошло в самолёте, вам пилотов не жалко?

Резюме: возможно в будущем, на каких-то других технологиях возникнут аэрокосмические системы. Это может быть водородный сверхзвуковой беспилотный самолёт или что-то в этом роде, но на существующих технологиях авиастроения самолёт только мешает ракете.

Это была такая неудача, которая приковывает внимание всего мира: через две минуты после запуска космического корабля «Союз» с площадки в Казахстане миссия на Международную космическую станцию (МКС) была прервана. К счастью, двое человек на борту, по одному из России и Америки, смогли совершить безопасный, с высокой перегрузкой, вход в атмосферу и посадку. Дмитрий Рогозин, глава российского космического агентства (Роскосмоса) и сам ловкий политик, говорит, что пилотируемые миссии будут отложены до тех пор, пока расследование не покажет, что было причиной аварии. Учитывая, что российская система «Союз» в настоящее время является единственным способом вывести людей на орбиту, это создает ситуацию, которая может оставить МКС пустой с декабря. И Америка бессильна сделать что-либо. Как получилось, что она полагается на российскую ракетную технику, чтобы доставить своих астронавтов на космическую станцию?

Ответ восходит к развитию программы американских космических шаттлов. Она была задумана в конце 1960-х годов как способ дать НАСА набор недорогих и многоразовых космических аппаратов. Фактически, ко времени последней миссии шаттла, в 2011 году, Америка в конечном итоге платила в среднем 1,5 млрд долларов за полёт. НАСА собиралось использовать проект Constellation для замены шаттлов для миссий МКС к 2014 году, а затем для полетов астронавтов на Луну. Но он был отменен в 2010 году, а расходы выросли. В поисках других вариантов космическое агентство добилось определенных успехов в привлечении частных фирм, таких как SpaceX и Orbital ATK, для доставки грузов на МКС. А в 2014 году агентство заключила контракты с Boeing и SpaceX на разработку корабля для доставки туда астронавтов. Дата, когда эти корабли должны были быть доступны для летных испытаний, сдвинулась до 2017 года, затем 2018 года, а теперь на апрель 2019 года для SpaceX и середину 2019 года для Boeing. Главное бюджетно —контрольное управление США заявляет, что 2020 является самой ранней датой, когда оно ожидает, что корабли смогут достичь космической станции, предполагая, что всё пойдёт по плану.

В отличие от перерасхода средств и отмены американских программ, «Союз» добился безоговорочного успеха. Пилотируемые полеты начались в 1967 году и первый из них закончился катастрофой, но только одна последующая миссия («Союз-11» в 1971 году) привела к гибели людей. Почти 140 миссии было выполнено. Прерванный полет 11 октября был лишь четвертым отказом, связанным с запуском или возвращением. Аналогично спроектированный грузовой космический корабль «Прогресс» выполнил более 150 беспилотных миссий всего с тремя отказами. Готовность России перевозить пассажиров, включая космических туристов, дала НАСА и другим агентствам полезный запасной вариант, в то время как политики возились с бюджетами и приоритетами и платили за значительную часть своего ежегодного космического бюджета. Главная трудность для иностранных космонавтов, использующих корабль «Союз», заключается в том, что они должны выучить русский язык на хорошем уровне. Но недавно Россия заявила, что ее обязательства по доставке американских астронавтов на МКС истекут в апреле 2019 года. Окончательный характер заявления во многом объясняется довольно холодным состоянием отношений между Америкой и Россией. Еще в 2014 году Рогозин стал одним из тех россиян, против которых Америка ввела санкции. Вскоре после этого он написал в твиттере, что НАСА должно доставлять своих астронавтов на МКС «с помощью батута».

Расследование Роскосмосом недавнего отказа, вероятно, выйдет за временные рамки декабря — даты, к которой три астронавта, находящиеся сейчас на МКС, должны использовать спускаемый аппарат «Союз», прежде чем его коррозионное топливо сделает корабль непригодным для использования. Они также должны беспокоиться о залатанной дыре в спускаемом аппарате, которая как предположил г-н Рогозин, может быть результатом саботажа. Экипаж имеет достаточно припасов, чтобы оставаться дольше, но, скорее всего, вернется. Учитывая, что пилотируемые полеты на МКС не неизбежны, зависимость НАСА от “Союза” может означать, что станция останется без экипажа в 2019 году. Он может работать без людей долгое время. Но есть большая вероятность, что ни один человек не попадёт туда, по крайней мере, до 2020 года. В конечном итоге это может привести к отказу от МКС еще до 2025 года, когда американское финансирование, как ожидается, иссякнет.