Новости

САМОЛЕТ СТАРТУЕТ... В КОСМОС

16.06.2015
САМОЛЕТ СТАРТУЕТ... В КОСМОС...Теплый летний день. Набегающий ветер чуть колышет степной ковыль. Наш автобус останавливается у стартового ракетно-космического комплекса. Все готово к полету.
 
Представьте, что мы участвуем в этом космическом рейсе. Нам предстоит лететь на новом транспортном космическом корабле. Внешне это большой самолет (длина 31,1 м) с таким же дельтовидным крылом (размах 23,8 м), как у сверхзвукового лайнера Ту-144. Хотя конструктивные особенности налицо: фюзеляж большого диаметра и в хвостовой части три мощных ракетных двигателя.
 
Значительную часть корабля занимает грузовой отсек. Его длина 18,3 м, диаметр 4,6 м. В нем аккуратно уложено оборудование, в специальных держателях закреплены узлы новой орбитальной станции, которая будет собираться на орбите. Сейчас откидная опора и ферма удерживают корабль в вертикальном положении (рис. 1).
 
Рис. 1.
 
Рис. 1.
 
Мы садимся в лифт. Он быстро поднимает нас. Из окон лифта хорошо виден огромный (его длина 46,5 м, диаметр 8,1 м), покрытый изморозью топливный бак и два сигарообразных стартовых ускорителя (длина 35,2 м, диаметр 4 м). Они прикреплены к самолету. На высоте почти 12-этажного дома лифт останавливается, и мы по специальному трапу переходим в носовой отсек корабля.
 
Экипаж — два летчика-космонавта и два оператора — в специальной кабине на своих местах. Налево салон для пассажиров. Шесть удобных кресел, по бокам два иллюминатора. Мы рассаживаемся, пристегиваемся ремнями. Кабина корабля герметична, так что можно совершать полет без скафандров, в обычной одежде, как в рейсовом самолете. Окончена последняя предстартовая проверка.
 
Ключ на старт! — подается команда.
 
Есть ключ на старт! — отвечает командир.
 
Мы ощущаем натужное гудение заработавших ракетных двигателей корабля, а также боковых ускорителей и чувствуем легкую вибрацию. Командир, его помощник и операторы еще раз проверяют показания приборов, докладывают руководителю старта.
 
Пуск!
 
Есть пуск!
 
Мы плавно отрываемся от земли. Все быстрее и быстрее нарастает скорость, все дальше космодром. Тело вдавливается в мягкие кресла — перегрузка нарастает. Прошли считанные минуты, на высоте около 40 км отстреливаются стартовые ускорители и спускаются на парашютах. Их подберут и используют в следующих стартах.
 
Ракетные двигатели корабля теперь уже сами, без посторонней помощи, преодолевают земное тяготение. Мы и не заметили, как земля оказалась где-то над головой. Это перед выходом на орбиту командир изменил ориентацию корабля. Нет никаких неприятных ощущений: ведь мы уже в невесомости. Наконец от космического корабля отделяется пустой топливный бак. Некоторое время он летит за нами, затем отстает и исчезает из поля зрения. Пройдет время, и он сгорит в плотных слоях атмосферы. Это единственная часть транспортного корабля, которая утрачивается безвозвратно.
 
— Космический корабль вышел на околоземную орбиту, — докладывает командир корабля в Центр управления полетом. — Приступаем к выполнению задания.
 
Наш корабль приблизился к строящейся орбитальной станции. Раскрылись створки грузового отсека, и по команде операторов автоматические манипуляторы достают из него секции орбитальной станции и стыкуют их с уже собранными (рис. 2).
 
Рис. 2.
 
Рис. 2.
 
Работа в космосе завершена. Включены реактивные двигатели. Возвращаемся на Землю. Перед входом в плотные слои атмосферы пилоты выстреливают вперед несколько ракет, чтобы замедлить скорость. Земля все ближе и ближе. В иллюминаторы видно, как выдвигаются спрятанные в фюзеляж воздушно-реактивные двигатели. С этого момента корабль начнет полет, как обыкновенный реактивный самолет. Показалась знакомая взлетно-посадочная полоса. Наконец колеса мягко коснулись бетона, и многотонная громадина стремительно понеслась вперед. Здравствуй, Земля!
 
Взлет — ракетный, посадка — самолетная. Таков главный принцип нового транспортно-космического корабля. Ракетомоделисты знакомы с этим принципом по запуску ракетопланов с жестким крылом.
 
Мы рассказали об американском проекте «Шатл» («Челнок»). Чем вызвано проектирование и строительство такой космической техники, которая будет использоваться так же, как используем мы сейчас рейсовые и транспортные самолеты (то есть многократно)?
 
Все чаще и чаще в космос отправляются спутники, корабли, целые орбитальные станции и лаборатории. Что происходит после этого с ракетой, точнее с ее ступенями? Они опускаются в атмосферу и сгорают на пути к Земле. При запуске пилотируемого космического корабля с ракетой-носителем происходит то же самое. И космический корабль тоже не весь возвращается на Землю. Единственная часть, которая от всего космического корабля остается целой, это спускаемый аппарат, но и он для повторного использования не пригоден. Выходит, мощные ракетные двигатели, уникальное оборудование, труд тысяч и тысяч людей — рабочих, инженеров, ученых — идут насмарку, используются всего один раз и превращаются в пепел?
 
Безусловно, такое суждение слишком прямолинейно. Каждый полет в космос обогащает науку, человечество новыми знаниями о вселенной, о других планетах. К тому же космос начинает «верой и правдой» служить нам. Затраты на космические исследования с каждым годом окупаются все больше. Например, подсчеты экономистов показывают, что только точные прогнозы погоды на земном шаре на трое суток вперед, которые можно получить с помощью специально оборудованных спутников, обеспечат экономию в 60 миллиардов долларов ежегодно.
 
Ученые подсчитали, что к 1985 году частота полетов в космос, на орбиту Земли и к другим планетам солнечной системы возрастет в 10—15 раз. И разовый старт космического корабля станет попросту невыгодным. Корабли многократного использования снизили бы эти расходы в 10 раз.
 
Сейчас над этой идеей работают ученые и инженеры ведущих космических держав.
 
Как полагают ученые, воздушно-космический транспортный корабль типа «Челнок» сможет совершать до 100 полетов. На низкую орбиту (высотой около 180 км) он доставит груз 29,5 т, на более высокую — 18,5 т и на самую высокую (500 км) — 11т.
 
Существуют и другие проекты ракет-носителей многократного использования. Согласно одному из них, разрабатываемому в США, ракета-носитель будет состоять из двух параллельно расположенных пилотируемых крылатых ступеней. На обеих ступенях устанавливаются жидкостные реактивные двигатели. Работать они будут на жидком кислороде и водороде. Длина первой ступени — 30,5 м, второй — 15 м. Угол стреловидности крыльев составит около 16°. Управление ступенями осуществляется за счет подвижных поверхностей крыльев, которые на первой ступени направлены вниз, на второй — вверх.
 
Обе крылатые ракеты стартуют с рельсовых направляющих, длина которых более 3 км. Разгон ракет-носителей в течение 10—12 с до скорости 900 км/ч произведет тележка с реактивными двигателями. Двигатели обеих ступеней ракеты начинают работать с момента полета. Разделение крылатых ракет-носителей произойдет на высоте около 400 км (рис. 3). По первому варианту начальная ступень отделится с помош,ью пиротехнических разрывных болтов, по второму — вторая ступень сойдет по рельсовым направляющим, смонтированным на первой ступени. Более приемлемым ученые считают второй вариант.
 
Рис. 3.
 
Рис. 3.
 
После разделения ступеней экипаж первой ступени совершает управляемый полет к месту посадки, а второй, увеличив скорость до первой космической, выводит корабль на заданную орбиту. Предполагаемое время нахождения на орбите 24 часа. Полезный груз, который будет доставлен в космос, составит 2—3 т. После выполнения задания экипаж космического корабля переводит его на режим вхождения в атмосферу и совершает посадку в заданном районе. Обе ступени при заходе на посадку с помощью пиротехнического устройства выпускают шасси и совершают посадку подобно реактивному самолету.
 
Согласно английскому проекту космический аппарат состоит из трех аналогичных по размерам и конструкции ступеней (рис. 4). Одна из трех ступеней выполняет роль космического корабля и выводится на рабочую орбиту, две другие служат носителями топлива и выполняют функции ускорительных устройств. С помощью этого аппарата многократного использования, по расчетам ученых, можно будет доставлять груз весом 3 т на высоту 600 км. Двигательные установки всех трех ступеней на старте включаются одновременно. Отделение первой ступени произойдет на высоте 250—300 км, второй — 400— 450 км. Все три ступени совершат планирующую посадку на взлетно-посадочную полосу подобно самолету. По возвращении на Землю ступени восстанавливаются и могут совершать следующий полет.
 
Рис. 4.
 
Рис. 4.
 
Проектируя космические корабли многократного использования, ученые ставят задачу создания таких машин, чтобы их подготовка к очередным полетам по времени и техническому обслуживанию сводилась к подготовке современных пассажирских и транспортных самолетов.
 
Важность и актуальность проблемы создания ракет-носителей многократного использования, их дешевизна и простота в подготовке к очередным полетам заставляют ученых принимать энергичные меры для ее быстрейшего решения.
 
Г. РЕЗНИЧЕНКО




Рекомендуем почитать
  • РЕАКТИВНЫЙ МИНОМЕТ ВЕРМАХТА

    РЕАКТИВНЫЙ МИНОМЕТ ВЕРМАХТАСухопутное реактивное оружие, или, используя современную терминологию, реактивные системы залпового огня первыми в годы Второй мировой войны применили... немцы. Да, да, аналогичные системы поступили на вооружение вермахта задолго до первого залпа отечественных реактивных установок, прогремевшего под Оршей 14 июля 1941 года. Начальник Генерального штаба сухопутных войск вермахта генерал-полковник Ф.Гальдер записал 4 сентября 1939 года в своем дневнике: «Один дивизион реактивных минометов типа «Небельверфер» будет готов к концу сентября».

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.