Как выглядит ракета в реальной жизни
Обновлено: 17.05.2024
Посмотрел видео и офигел, что это за ракета такая? Про космодром на плавучей платформе знаю, а вот о таком способе старта ничего не слышал. Да и ракета то не военная.
Но все оказалось намного проще.
Это компьютерная графика, которая изображает Sea Dragon — гипотетический проект 1962 года по созданию двухступенчатой сверхтяжёлой ракеты-носителя морского базирования.
В 1962 году, появился Sea Dragon - проект сверхтяжелой ракеты-носителя. Согласно данным из открытых источников, носитель мог вывести на околоземную орбиту груз весом в 550 тонн. Возглавлял проект ученый, Роберт Труакс. Само собой, размеры ракеты превзошли бы самые смелые ожидания: при длине 150 метров и диаметре 23 «Морской Дракон» стал бы крупнейшей из всех ракет-носителей. Даже отдаленного сравнения достаточно, чтобы понять, что Saturn V на фоне перспективного носителя был просто карликом.
Самым же интересным было то, что ракета должна была стартовать…с моря. Причем без всякой предварительной подготовки: ее можно было просто доставить к месту старта с помощью плавсредств и запустить. Для старта к нижней части носителя должны были присоединить очень большой балластный резервуар: это позволило бы поддерживать ракету в вертикальном положении до момента запуска. Важно и то, что в таком положении часть ракеты оказывалась под морской гладью, а груз возвышался над поверхностью воды. За счет этого можно было легко достать до него с почти что любого судна. Однако главная причина выбранной схемы крылась в другом. Все упиралось в деньги. Для Sea Dragon не нужен был ни дорогой космодром, ни связанная с ним инфраструктура. Да и ни один из существующих на тот момент космодромов просто не выдержал бы и расплавился от мощных двигателей «Дракона». С водой все по-другому: проблема заключалась лишь в том, что она сама могла повредить часть систем.
Для избежания этого, многие важные компоненты хотели разместить в верхней части Sea Dragon. В целом, согласно оценкам, расходы при реализации предложенной схемы запуска могли варьироваться от 60 до 600 долларов за килограмм груза, что по «космическим» меркам очень мало.
В основу конструкции положили концепцию Big Dumb Booster или «Большой примитивный носитель». Она основана на том, что объем конструкции пропорционален третьей степени размеров, а площадь ее поверхности - только второй степени. Если говорить просто, то ракета должна была быть максимально нетехнологичной (в хорошем смысле этого слова), а увеличение мощности должно было достигаться путем простого увеличения размеров носителя. Везде, где только можно было экономить - нужно было экономить.
Забегая вперед, стоит сказать, что концепция не нашла своего воплощения ни на одном из существующих носителей, однако тренд на то, чтобы сделать ракеты максимально простыми и дешевыми, отчетливо виден сейчас. Это и Falcon 9, и перспективный российский «Иртыш», и даже новая ракета от Blue Origin - New Glenn. Всех их можно считать простыми настолько, насколько это возможно: исключением является только возвращаемая первая ступень. Впрочем, «Иртыша» это не касается.
Техническая сторона Основы концепции понятны, а что же собой представлял сам носитель? Технически, это была двухступенчатая ракета. Первую ступень хотели оборудовать одним сверхмощным двигателем, работающим на топливной паре керосин/жидкий кислород. С топливом проблем не должно было быть. Корабль обеспечения, в роли которого хотели использовать авианосец, методом электролиза должен был разлагать воду на водород и кислород. Жидким водородом заполнялись баки для топлива второй ступени, а кислородом - баки окислителя обеих ступеней. После заправки балластные цистерны первой ступени заполнялись водой, и ракету ставили в воде вертикально.
После запуска двигатель первой ступени должен был работать в течение 80 секунд: за время его активности ракета должна была набрать высоту примерно 40 километров. В основе второй ступени тоже находился один сверхмощный двигатель, тягой в 6 миллионов кгс, работающий на жидком водороде и жидком кислороде. На момент отключения двигателя второй ступени ракета достигала высоты 230 километров. Первая ступень должна была приводниться в 300 километрах от места старта: ученые прорабатывали возможность ее повторного использования.
Корпус ракеты хотели изготавливать из легированной стали толщиной семь миллиметров, он был не сложнее корпуса подводной лодки в производстве. Собственно, ракету и должны были производить на верфи: проект даже рассмотрела судостроительная компания Todd Shipyards, посчитав, что сможет выполнить стоящую перед ней задачу. Однако решения о начале производства принимают не инженеры, а люди, стоящие выше. И на определенном этапе они посчитали Sea Dragon чересчур дорогостоящим в плане реализации. Нехватка денег привела к тому, что пришлось закрыть весь отдел, занимавшийся Sea Dragon и проектами пилотируемых полетов на Марс.
В этом нет ничего удивительного: к середине 60-х в США активно велась подготовка к запуску человека на Луну. На все программы денег бы просто не хватило. Информацию об общей стоимости программы «Апполон» раскрыли во время слушаний в Конгрессе США в 1974 году - лунная программа обошлась американским налогоплательщикам в 25,4 миллиарда долларов: эксперты посчитали, что с учетом инфляции, эта сумма в 2008 году была эквивалентна примерно 163 миллиардам долларов. Могла ли перспективная ракета использоваться для запуска человека в космос? В теории - да. Но для запуска астронавтов Sea Dragon был, во-первых, избыточен, а, во-вторых - недостаточно проверен. Все-таки космические ракеты с наземных космодромов на тот момент запускали уже не один год, чего нельзя было сказать про морские космодромы.
В целом, целей и задач для настолько крупной и мощной ракеты почти не было. Так что во многих отношениях «Морской дракон» стал воплощением иллюзий 60-х годов о покорении человеком Солнечной системы. И не только. Эта же проблема сейчас стоит перед другими сверхтяжелыми (конечно, не настолько мощными носителями), которые если и нужны, то лишь для выполнения нескольких стартов за год.
Топ-10 самых страшных ядерных ракет в мире
Ракета М51 поставлена на вооружение французами в 2010 году. Она устанавливается на субмаринах класса Triomphant. Способна преодолевать расстояние в 10 тыс. км, имея на борту от шести до 10 боеголовок мощностью в 100 килотонн. Вероятное отклонение составляет 150–200 метров. М51 трудно перехватить, поэтому она достойна быть в этом списке.
9. Китай, Dong Feng 31
Эта ракета взята на вооружение в Китае с 2006 года. Она способна нести большую боеголовку на 1 мегатонну на расстояние в 8 тыс. км. Вероятное отклонение — 300 м. У улучшенной версии — уже три боеголовки на 150 кт и расстояние в 11 тыс. км с вероятным отклонением в 150 м. Это оружие может быть перемещено и запущено с мобильного ракетоносителя и именно поэтому представляет серьёзную опасность.
8. Россия, "Тополь-М"
Минобороны России ввело "Тополь-М" ещё в 1997 году. Ракета может быть выпущена из бункера или с мобильного ракетоносителя. Она вооружена боеголовкой в 800 кт, но может быть оборудована шестью боеголовками и ложными целями. Скорость 7,3 км в секунду. Вероятное отклонение — 200 метров. Всё это делает её весьма эффективной и практически неперехватываемой.
7. США, LGM-30G Minuteman III
Американцы ввели эту систему ещё в 1970 году, но позже её модернизировали. Это наземная МБР, которая способна перемещаться со скоростью 8 км в секунду. Вероятное отклонение менее 200 метров. Ракета способна доставить боеголовку мощностью в 375–400 кт.
6. Россия, РСМ 56 "Булава"
Именно эта ракета позволяет нам догнать американцев в области разработок морского оружия. "Булава" разработана для новой субмарины Борей-класса. На службе с 2013 года. Она оснащена шестью боеголовками на 150 кт, но может нести и 10 боеголовок. Также на её борту могут быть ложные цели, которые позволяют обмануть ПРО. Диапазон — 8 тыс. км, вероятное отклонение 300–350 метров.
5. Россия, Р-29РМУ2 "Лайнер"
Система введена в эксплуатацию в 2014 году. Это обновлённая версия предыдущей БРПЛ "Синева". Она разрабатывалась, чтобы восполнить некоторые недочёты "Булавы". Диапазон "Лайнера" — 11 тыс. км. Она может нести 12 боеголовок по 100 кт каждая. При этом часть из них может быть заменена ложными целями. Вероятное отклонение засекречено.
4. США, UGM-133 Trident II
Трайдент II — привет из 90-х, но обновлённый и модернизированный. Эта БРПЛ была способна нести 14 боеголовок, но после усовершенствования их число снизилось до пяти (мощностью в 475 кт каждая). Диапазон зависит от груза и варьируется от 7,8 тыс. км до 11 тыс. Вероятное отклонение — всего 120 метров, что делает её одной из самых точных ядерных ракет в мире.
Китайские вооружённые силы ввели эту систему ещё в 1981 году, но с тех пор она остаётся в лидерах по уровню эффективности. Эта МБР способна нести боеголовку в 5 мегатонн на расстояние в 12 тыс. км. Отклонение при этом может составить 1 км. У этой ракеты одна цель — уничтожать города. В последние годы КНР усовершенствовали DF-5, увеличив её диапазон. Кроме того, теперь ракета может нести несколько боеголовок, а отклонение, по некоторым данным, составляет всего 300 метров.
2. Россия, Р-36М2 "Воевода"
На Западе эту ракету называют "Сатана". Она была развёрнута в 1974 году, но с тех пор претерпела множество изменений. Последняя модернизация позволила устанавливать на "Воеводу" до 10 боеголовок на 750 кт. Диапазон — 11 тыс. км. Скорость — 8 км в секунду. Вероятное отклонение — 220 метров. Это оружие вызывало у Пентагона наибольшую обеспокоенность до 1 марта 2018 года.
1. Россия, Р-36 "Сармат"
В настоящее время Минобороны совместно с предприятиями ракетно-космической отрасли начало активную фазу испытаний нового ракетного комплекса с тяжёлой межконтинентальной ракетой — "Сармат". Дальность новой ракеты и количество боевых блоков больше, чем у "Воеводы". "Сармат" будет оснащён широким спектром ядерных боеприпасов большой мощности, в том числе гиперзвуковых. И самыми современными системами преодоления ПРО.
РКК "Энергия" показала внешний облик новой ракеты, которую хотят построить к 2024 году, и одного изображения оказалось достаточно, чтобы понять, как будет возвращаться её первая ступень.
Фото © ТАСС / Смитюк Юрий
Конкретной информации, в общем-то, довольно немного, во всяком случае, все сухие факты поместились на одной иллюстрации и в небольшой таблице на страницах журнала "Космическая техника и технологии". Ракета, о которой идёт речь, — крайняя слева. Точнее, две крайние слева.
Внешний облик ракеты-носителя "Иркут" в сравнении с другими. Фото © Министерство обороны России
Итак, по данным издания, ЦНИИмаш — Центральный научно-исследовательский институт машиностроения — работает над проектом ракеты-носителя сверхлёгкого класса под названием "Иркут". Надо сказать, в части классификации ракет по массе полезной нагрузки в мире нет единообразия. Например, из Большой российской энциклопедии следует, что ракеты с полезным грузом до 5 тонн можно называть просто лёгкими, NASA таковыми считает ракеты с грузом до 2 тонн. Но в целом есть общепринятое представление, что носители с грузоподъёмностью всего в несколько сотен килограммов относятся к сверхлёгкому классу.
В данном случае речь идёт о грузах весом либо до 584, либо до 398 килограммов — в зависимости от варианта ракеты. А вариантов предлагается два: одноразовый и многоразовый носитель. Ясно, что для возвращения запущенной ступени ей нужно дополнительное топливо, поэтому она сможет взять с собой меньше груза. Так вот, в обоих случаях это двухступенчатая ракета. Первая ступень будет работать на кислородно-метановых двигателях. Метан — это основной компонент природного газа, поэтому такое топливо считают экологичным. В двигателях второй ступени уже всё "по хардкору": гептил и амил, вещества жутко ядовитые, но очень эффективные как ракетное топливо и окислитель. Запускать "Иркут" планируют с космодрома Плесецск, первый старт намечен на 2024 год. Из этого можно сделать вывод, что ракета уже почти готова, оставшиеся два года — это весьма небольшой срок для подобной работы.
Вот, собственно, и всё, что сообщили об этой ракете на сегодняшний день. И ни словом не коснулись одной примечательной детали: особенностей многоразового варианта. Крыльев! Простите, крыла: на профессиональном языке авиации говорят, что у самолёта одно крыло.
Дело в том, что изображение многоразового "Иркута" очень и очень напоминает иллюстрации, которые ранее публиковал Фонд перспективных исследований. Вместе с "Роскосмосом" они работают над созданием многоразовой ракетно-космической системы "Крыло СВ".
Mногоразовая ракетно-космическая система "Крыло СВ" Фото © Фонд перспективных исследований
По этому проекту 6-метровая первая ступень должна отделиться на высоте от 59 до 66 километров и начать, по сути, превращаться в самолёт. Посмотрите, какое интересное для этого выбрали решение: крыло даже не выдвигается, а просто разворачивается перпендикулярно продольной оси ракеты. После касания полосы выбрасывается парашют.
Схема полёта и возвращения многоразовой ступени системы "Крыло СВ" Фото © Фонд перспективных исследований
В системе "Крыло СВ" для многоразовой ступени предусмотрено восемь жидкостных двигателей на сжиженном природном газе и кислороде, разработанных в Конструкторском бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева. Как уже было упомянуто, природный газ и метан — если и не одно и то же, то очень близкородственные друг другу вещества.
И, конечно, нужно напомнить, что многоразовые ракеты на крыльях — это именно советско-российское изобретение. В этом смысле "Иркут" — внук носителя "Байкал", созданного в Центре Хруничева. Того самого, макет которого красовался на авиакосмическом салоне в Ле-Бурже в 2001 году. Двадцать лет назад.
Макет ракеты-носителя "Байкал" на выставке во Франции в 2001 году. Фото © wikipedia
Глава Института космической политики Иван Моисеев отметил в интервью Лайфу, что российские ракетчики вообще изначально довольно настороженно относились к теме многоразовых носителей, и споры о них ещё продолжаются, хотя мировая тенденция к переходу на возвращаемые ракеты очевидна. Эксперт объяснил, что возвращение ракеты на крыле требует установки на ней специальных авиационных двигателей, а ещё для неё нужен аэродром со всей положенной инфраструктурой.
По поводу вертикальной посадки тоже было много сомнений, стоит ли связываться, но Маск всем показал, что вертикальная посадка работает, и работает очень здорово. Маск сажает ракеты на тех же двигателях, на которых выводит на орбиту. А для этой системы нужны свои двигатели. А двигатели — это дорого и тяжело.
руководитель Института космической политики
Рынок лёгких и сверхлёгких носителей за последние годы довольно активно заполняется. К примеру, есть ракета Electron от новозеландской компании Rocket Lab, у неё грузоподъёмность 250 килограммов на низкую околоземную орбиту (скажем, километров 200) и 150 килограммов на орбиту солнечно-синхронную. Солнечно-синхронная орбита — это кружение на примерно 500-километровой высоте чётко вдоль границы света и тьмы на поверхности Земли. Она называется линией терминатора. И она постоянно смещается из-за вращения планеты вокруг своей оси. Получается, что над каждой точкой земного шара космический аппарат пролетает точно в одно и то же время.
Но вернёмся к новозеландской ракете: она летает на керосине и кислороде, и её создатели сейчас всеми силами стараются сделать её многоразовой — первую ступень уже два раза приводнили.
Далее есть ракета от Virgin Galactic — Launcher One. Здесь очень своеобразный принцип: она запускается с помощью самолёта Boeing 747. Ракета закрепляется у него под левым крылом, сбрасывается на высоте около 10 с половиной километров, включает собственные двигатели и отправляется на орбиту. На низкую может довезти 400 килограммов, на солнечно-синхронную — 225.
Компания Firefly Space Systems недавно построила ракету Alpha аналогичной грузоподъёмности: 400 килограммов на низкую орбиту, 200 на солнечно-синхронную. Правда, первый запуск (3 сентября 2021 года) оказался неудачным: ракета, к сожалению, взорвалась через 2,5 минуты после старта. Ракета двухступенчатая и одноразовая.
И вот что на этот счёт хочется сказать. Дело в том, что когда-то с лёгких ракет начинала и SpaceX: у Falcon 1 грузоподъёмность была 420 килограммов на низкую орбиту. И запустили её лишь пять раз, из них три первые ракеты взорвались. Это был тот самый момент, когда решалась судьба компании Илона Маска. И вот четвёртая и пятая ракеты успешно полетели, но после этого с лёгкими "Фальконами" решили завязать. И что примечательно — завязать решили из-за низкого спроса.
Поэтому и хотелось бы составить хотя бы примерное представление о том, в какой ситуации окажется ракета "Иркут".
Ракета только планируется, и то у нас планы реализуются не вовремя, поэтому когда она появится — уже весь рынок, вся эта ниша будет занята многочисленными частными стартапами на Западе. Мы можем рассчитывать только на свои запуски.
руководитель Института космической политики
Очевидно, что сейчас стали методично обстреливать околоземное пространство компактными спутниками — значит, смысл в лёгком транспорте должен быть. Военный эксперт Игорь Коротченко в интервью "Известиям" объяснил, что нецелесообразно брать КамАЗ для перевозки дамской сумочки. А с другой стороны, Маск великолепно оптом возит на своём КамАЗе Starship "дамские сумочки" Starlink внушительными пачками. Так как же всё-таки выгоднее?
Кластерный запуск многих спутников будет дешевле, чем запуск многих ракет. По физике процесса, по технике, по стоимости. Но запуск меньшего количества или вообще одиночных спутников более выгоден для заказчика, потому что не нужно ждать, пока соберётся весь пакет. То есть заказали — запустили.
руководитель Института космической политики
Эксперт привёл в пример запуск спутников OneWeb на ракетах "Союз": их доставляют в космос по три десятка штук сразу, поэтому для таких целей сверхлёгкая ракета не нужна.
Но она может понадобиться, когда эти спутники начнут выходить из строя. Они хоть и живут достаточно долго, но их всё равно рано или поздно нужно будет заменять — и уже не такими пачками, созвездиями, а единичными запусками. На этом строят свой бизнес западные стартапы.
руководитель Института космической политики
В то же время Иван Моисеев подчеркнул, что в последние годы в количестве запусков ракет в России наблюдается спад и сильной востребованности даже одноразового варианта сверхлёгкой ракеты, по его мнению, не предвидится. И в этом смысле возникает вопрос о многоразовом носителе: руководитель Института космической политики уверен, что возвращаемая ракета имеет смысл только при высоком спросе.
Проблем с востребованностью ракеты не исключает и известный популяризатор космонавтики, основатель проекта "Открытый космос" Виталий Егоров. По его мнению, рассчитывать на большое количество иностранных заказов на запуски не приходится.
Новозеландские ракеты по определению имеют больше коммерческих перспектив, чем российские, потому что на новозеландские ракеты не распространяются санкции. На сегодня снижение спроса на российские ракеты во многом определяется позицией США и вообще западных стран, и любая техническая система, имеющая одинаковые характеристики с какой-то западной, будет проигрывать на космическом рынке, который по определению по большей части западный.
Популяризатор космонавтики, основатель проекта "Открытый космос"
Виталий Егоров добавил, что правительство США активно поддерживает, например, Virgin Galactic и Rocket Lab — эти компании получают в США контракты от NASA и Пентагона. Без государственной поддержки малые ракеты не продержатся, уверен он.
Русский сегмент МКС было бы неплохо оснастить комплектом балалаек.
«Роскосмос» украсил ракету «Союз» под хохлому в честь 800-летия Нижнего Новгорода.
Раскрасить ракеты элементами в стиле народных промыслов, гжели и хохломы еще в прошлом году предлагал глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин. А в этом году идею удалось довести до конца: на удачу, стукнуло 800 лет Нижнему Новгороду, с правительством которого госкорпорация заключила соглашение.
В честь круглой даты ракету-носитель «Союз-2.1а», которая выведет на орбиту 28 октября грузовой корабль «Прогресс МС-18», раскрасили элементами хохломской росписи. Посмотри, какая получилась благодать.
Российская, сверхлёгкая, крылатая: Многоразовая ракета "Иркут" — наш ответ SpaceX
Читайте также: