В кой град се произвеждат ракети? Космическа ракета: видове, технически характеристики. Първите космически ракети и астронавти. Самара е столицата на руската ракетна и космическа индустрия

Тази статия ще запознае читателя с такава интересна тема като космическата ракета, ракетата-носител и целия полезен опит, който това изобретение донесе на човечеството. Той също така ще говори за полезни товари, доставени в открития космос. Изследването на космоса започна не толкова отдавна. В СССР беше средата на третия петгодишен план, когато приключи Втората световна война. Космическата ракета е разработена в много страни, но дори САЩ не успяха да ни изпреварят на този етап.

Първо

Първото успешно изстрелване, напуснало СССР, е космическа ракета-носител с изкуствен спътник на борда на 4 октомври 1957 г. Сателитът PS-1 беше успешно изведен в ниска околоземна орбита. Трябва да се отбележи, че това изискваше създаването на шест поколения и само седмото поколение руски космически ракети успяха да развият скоростта, необходима за навлизане в околоземното пространство - осем километра в секунда. В противен случай е невъзможно да се преодолее гравитацията на Земята.

Това стана възможно в процеса на разработване на балистични оръжия с голям обсег, където се използва усилване на двигателя. Не трябва да се бърка: космическа ракета и космически кораб са две различни неща. Ракетата е превозно средство за доставка, а корабът е прикрепен към нея. Вместо това там може да има всичко - космическа ракета може да носи сателит, оборудване и ядрена бойна глава, което винаги е служило и все още служи като възпиращ фактор за ядрените сили и стимул за запазване на мира.

История

Първите, които теоретично обосноваха изстрелването на космическа ракета, бяха руските учени Мешчерски и Циолковски, които още през 1897 г. описаха теорията за нейния полет. Много по-късно тази идея е подета от Оберт и фон Браун от Германия и Годард от САЩ. Именно в тези три страни започна работа по проблемите на реактивното задвижване, създаването на твърдо гориво и течни реактивни двигатели. Тези проблеми бяха решени най-добре в Русия; двигателите на твърдо гориво вече бяха широко използвани през Втората световна война (двигатели Катюша). Течните реактивни двигатели са по-добре развити в Германия, която създава първата балистична ракета V-2.

След войната екипът на Вернер фон Браун, като взе чертежите и разработките, намери подслон в САЩ и СССР беше принуден да се задоволи с малък брой отделни ракетни компоненти без никаква придружаваща документация. Останалото го измислихме сами. Ракетната технология се развива бързо, увеличавайки все повече обхвата и теглото на превозвания товар. През 1954 г. започва работа по проекта, благодарение на който СССР успява да бъде първият, който лети с космическа ракета. Това беше междуконтинентална двустепенна балистична ракета R-7, която скоро беше модернизирана за космоса. Той се оказа успешен - изключително надежден, осигуряващ много рекорди в изследването на космоса. Все още се използва в модернизирана форма.

"Спутник" и "Луна"

През 1957 г. първата космическа ракета - същата R-7 - извежда в орбита изкуствения Спутник 1. Съединените щати решиха да повторят подобно изстрелване малко по-късно. При първия опит обаче тяхната космическа ракета не излетя в космоса; тя избухна в началото - дори на живо по телевизията. "Авангард" е проектиран от чисто американски екип и не оправда очакванията. Тогава Вернер фон Браун се заема с проекта и през февруари 1958 г. изстрелването на космическата ракета е успешно. Междувременно в СССР R-7 беше модернизиран - към него беше добавен трети етап. В резултат на това скоростта на космическата ракета стана съвсем различна - беше постигната втора космическа скорост, благодарение на която стана възможно напускането на орбитата на Земята. Още няколко години серията R-7 беше модернизирана и подобрена. Бяха сменени двигателите на космическите ракети и бяха направени много експерименти с третата степен. Следващите опити бяха успешни. Скоростта на космическата ракета позволи не само да напусне орбитата на Земята, но и да мисли за изучаване на други планети в Слънчевата система.

Но в началото вниманието на човечеството беше почти изцяло насочено към естествения спътник на Земята - Луната. През 1959 г. до него долетя съветската космическа станция Луна 1, която трябваше да направи твърдо кацане на лунната повърхност. Въпреки това, поради недостатъчно точни изчисления, апаратът премина малко (шест хиляди километра) и се втурна към Слънцето, където се установи в орбита. Така нашата звезда се сдоби с първия си изкуствен спътник - случаен подарък. Но нашият естествен спътник не беше сам за дълго и през същата 1959 г. Луна-2 долетя до него, като изпълни задачата си абсолютно правилно. Месец по-късно Луна 3 ни достави снимки на обратната страна на нашата нощна звезда. И през 1966 г. Луна 9 леко се приземи точно в Океана на бурите и получихме панорамни гледки към лунната повърхност. Лунната програма продължи дълго време, до момента, в който американските астронавти кацнаха на нея.

Юрий Гагарин

12 април се превърна в един от най-значимите дни у нас. Невъзможно е да се предаде силата на ликуването, гордостта и истинското щастие на хората, когато беше обявен първият в света полет на човек в космоса. Юрий Гагарин стана не само национален герой, той беше аплодиран от целия свят. И затова 12 април 1961 г., денят, който триумфално влезе в историята, стана Ден на космонавтиката. Американците спешно се опитаха да отговорят на тази безпрецедентна стъпка, за да споделят с нас космическа слава. Месец по-късно Алън Шепард излита, но корабът не излиза в орбита; това е суборбитален полет по дъга и САЩ успяват да направят орбитален полет едва през 1962 г.

Гагарин излетя в космоса с космическия кораб "Восток". Това е специална машина, в която Корольов създаде изключително успешна космическа платформа, която решава много различни практически задачи. В същото време, в самото начало на шейсетте години, се разработва не само пилотирана версия на космически полет, но и проект за фоторазузнаване. "Восток" като цяло имаше много модификации - повече от четиридесет. И днес работят сателити от серията Bion - това са преки потомци на кораба, на който е направен първият пилотиран полет в космоса. През същата 1961 г. Герман Титов има много по-сложна експедиция, която прекарва цял ден в космоса. Съединените щати успяха да повторят това постижение едва през 1963 г.

"Изток"

За космонавтите на всички космически кораби "Восток" беше осигурена седалка за катапултиране. Това беше мъдро решение, тъй като едно устройство изпълнява задачи както при изстрелването (аварийно спасяване на екипажа), така и при мекото кацане на спускаемия модул. Дизайнерите съсредоточиха усилията си върху разработването на едно устройство, а не на две. Това намали техническия риск в авиацията, системата за катапулт по това време беше вече добре развита. От друга страна, има огромна печалба във времето, отколкото ако проектирате напълно ново устройство. В крайна сметка космическата надпревара продължи и СССР я спечели с доста голяма разлика.

Титов се приземи по същия начин. Той имаше късмета да скочи с парашут близо до железопътната линия, по която се движеше влакът, и веднага беше заснет от журналисти. Системата за кацане, която се превърна в най-надеждната и най-меката, е разработена през 1965 г. и използва гама висотомер. Тя все още служи днес. САЩ нямаха тази технология, поради което всички техни спускаеми апарати, дори новите SpaceX Dragons, не кацат, а се плискат. Изключение правят само совалките. И през 1962 г. СССР вече започва групови полети на космическите кораби "Восток-3" и "Восток-4". През 1963 г. първата жена се присъединява към корпуса на съветските космонавти - Валентина Терешкова излиза в космоса, ставайки първата в света. В същото време Валерий Биковски постави рекорд за продължителност на един полет, който все още не е счупен - той остана в космоса пет дни. През 1964 г. се появява многоместният кораб "Восход", а САЩ изостават с цяла година. И през 1965 г. Алексей Леонов излезе в открития космос!

"Венера"

През 1966 г. СССР започва междупланетни полети. Космическият кораб Венера 3 направи твърдо кацане на съседна планета и достави там земното кълбо и флага на СССР. През 1975 г. Венера 9 успява да направи меко кацане и да предаде изображение на повърхността на планетата. А "Венера-13" направи цветни панорамни снимки и звукозаписи. Серията AMS (автоматични междупланетни станции) за изучаване на Венера, както и околното космическо пространство, продължава да се подобрява и сега. Условията на Венера са сурови и практически нямаше надеждна информация за тях, разработчиците не знаеха нищо за налягането или температурата на повърхността на планетата; всичко това, естествено, усложняваше изследването.

Първата серия превозни средства за спускане дори знаеха как да плуват - за всеки случай. Въпреки това отначало полетите не бяха успешни, но по-късно СССР беше толкова успешен в скитанията на Венера, че тази планета започна да се нарича руска. "Венера-1" е първият космически кораб в човешката история, предназначен да лети до други планети и да ги изследва. Пуснат е през 1961 г., но седмица по-късно връзката е изгубена поради прегряване на сензора. Станцията стана неконтролируема и успя да направи първото в света прелитане близо до Венера (на разстояние около сто хиляди километра).

По стъпките

"Венера-4" ни помогна да разберем, че на тази планета има двеста седемдесет и един градуса в сянка (нощната страна на Венера), налягане до двадесет атмосфери, а самата атмосфера е деветдесет процента въглероден диоксид . Този космически кораб откри и водородна корона. Венера 5 и Венера 6 ни разказаха много за слънчевия вятър (плазмените потоци) и неговата структура в близост до планетата. "Венера-7" уточни данни за температурата и налягането в атмосферата. Всичко се оказа още по-сложно: температурата по-близо до повърхността беше 475 ± 20 ° C, а налягането беше с порядък по-високо. На следващия космически кораб буквално всичко беше преработено и след сто и седемнадесет дни Венера-8 леко кацна на дневната страна на планетата. Тази станция имаше фотометър и много допълнителни инструменти. Основното беше връзката.

Оказа се, че осветлението на най-близкия съсед почти не се различава от това на Земята - също като нашето в облачен ден. Там не само е облачно, времето наистина се проясни. Снимките на видяното от оборудването просто зашеметиха земляните. Освен това са изследвани почвата и количеството амоняк в атмосферата и е измерена скоростта на вятъра. И „Венера-9” и „Венера-10” успяха да ни покажат „съседа” по телевизията. Това са първите в света записи, предадени от друга планета. А самите тези станции вече са изкуствени спътници на Венера. Последните долетяха до тази планета „Венера-15“ и „Венера-16“, които също станаха спътници, като преди това предоставиха на човечеството абсолютно нови и необходими знания. През 1985 г. програмата е продължена от Вега-1 и Вега-2, които изучават не само Венера, но и Халеевата комета. Следващият полет е планиран за 2024 г.

Нещо за космическа ракета

Тъй като параметрите и техническите характеристики на всички ракети се различават една от друга, нека разгледаме ракета носител от ново поколение, например Союз-2.1А. Това е тристепенна ракета от среден клас, модифицирана версия на Союз-У, която е в експлоатация много успешно от 1973 г.

Тази ракета-носител е предназначена за изстрелване на космически кораби. Последните могат да имат военни, икономически и социални цели. Тази ракета може да ги извежда в различни видове орбити – геостационарни, геостационарни, слънчево-синхронни, силно елиптични, средни, ниски.

Модернизация

Ракетата е изключително модернизирана, тук е създадена принципно различна цифрова система за управление, разработена на нова вътрешна елементна база, с високоскоростен бордов цифров компютър с много по-голямо количество RAM. Цифровата система за управление осигурява на ракетата високоточно изстрелване на полезни товари.

Освен това са монтирани двигатели, на които са подобрени инжекторните глави на първата и втората степен. Има различна система за телеметрия. По този начин се увеличи точността на изстрелването на ракетата, нейната стабилност и, разбира се, управляемостта. Масата на космическата ракета не се увеличи, но полезният товар се увеличи с триста килограма.

Спецификации

Първата и втората степен на ракетата-носител са оборудвани с течни ракетни двигатели РД-107А и РД-108А от НПО Енергомаш на името на академик Глушко, а третата степен е оборудвана с четирикамерен РД-0110 от конструкторското бюро „Химавтоматика“. Ракетното гориво е течен кислород, който е екологично чист окислител, както и леко токсично гориво - керосин. Дължината на ракетата е 46,3 метра, теглото при изстрелване е 311,7 тона, а без бойната глава - 303,2 тона. Масата на конструкцията на ракетата-носител е 24,4 тона. Горивните компоненти тежат 278,8 тона. Полетните изпитания на Союз-2.1А започнаха през 2004 г. на космодрума Плесецк и бяха успешни. През 2006 г. ракетата носител направи първия си комерсиален полет - изведе в орбита европейския метеорологичен космически кораб Metop.

Трябва да се каже, че ракетите имат различни възможности за изстрелване на полезен товар. Има леки, средни и тежки носачи. Ракетата носител „Рокот“ например извежда космически кораби в ниски околоземни орбити – до двеста километра и следователно може да носи товар от 1,95 тона. Но Proton е тежък клас, той може да изведе 22,4 тона в ниска орбита, 6,15 тона в геостационарна орбита и 3,3 тона в геостационарна орбита. Ракетата-носител, която разглеждаме, е предназначена за всички обекти, използвани от Роскосмос: Куру, Байконур, Плесецк, Восточный и работи в рамките на съвместни руско-европейски проекти.

Представи се възможността да бъда в предприятие, където са създадени и се създават ракетни двигатели, които поддържаха почти цялата съветска космическа програма, а сега поддържат руската, украинската, южнокорейската и отчасти дори американската. Запознайте се с NPO Energomash, която наскоро се присъедини към Обединената ракетно-космическа корпорация на Русия, мястото, където се произвеждат най-добрите и най-мощните течни ракетни двигатели в света.
Тези думи не са патос. Съдете сами: тук, в Химки близо до Москва, са разработени двигатели за съветско-руските ракети "Союз" и "Протон"; за руската "Ангара"; за съветско-украинските Зенит и Днепър; за южнокорейската KSLV-1 и за американската ракета Atlas-5. Но най-напред...

След проверка на паспорта и пристигането на придружаващото лице, се придвижваме от входа на музея на растенията или както се нарича тук „Демонстрационната зала“.


Пазачът на залата Владимир Судаков е ръководител на информационния отдел. Очевидно той се справя добре със задълженията си - той беше единственият от всичките ми събеседници, който знаеше кой е „Зеленикот“.


Владимир направи кратка, но информативна обиколка на музея.


Виждате ли 7-сантиметров пистолет на масата? Оттук израсна цялото съветско и руско пространство.
NPO Energomash се развива от малка група любители на ракетната наука, създадена през 1921 г. и през 1929 г. наречена Газодинамична лаборатория, ръководител на която е Валентин Петрович Глушко, който по-късно става генерален конструктор на NPO Energomash.
Дискът със сфера в центъра не е модел на слънчевата система, както си мислех, а модел на космически кораб с електрическа ракета. На диска е трябвало да бъдат поставени слънчеви панели. На заден план са първите модели течни ракетни двигатели, разработени от GDL.
Зад първите концепции от 20-30-те години. започна реална работа с държавно финансиране. Тук GDL вече работи заедно с Royal GIRD. По време на войната в Шарашка са разработени ракетни ускорители за серийни военни самолети. Те създадоха цяла линия двигатели и вярваха, че са едни от световните лидери в производството на течни двигатели.
Но цялото време беше развалено от германците, които създадоха първата балистична ракета A4, по-известна в Русия като V-2.
Неговият двигател превъзхождаше с повече от порядък съветските проекти (25 тона срещу 900 кг), а след войната инженерите започнаха да наваксват.
Първо създават пълна реплика на A4, наречена R-1, но използвайки изцяло съветски материали. През този период нашите инженери все още бяха подпомагани от германците. Но те се опитаха да ги държат далеч от тайни разработки, така че нашите продължиха да работят сами.

На първо място, инженерите започнаха да усилват и облекчават немския дизайн и постигнаха значителен успех в това - тягата се увеличи до 51 tf.


Но тогава възникнаха проблеми с нестабилността на изгарянето на горивото в по-голяма сферична горивна камера. Глушко разбира, че това е задънена улица и започва да разработва двигатели с цилиндрична камера.
Първите разработки с нов тип горивна камера бяха военни. В шоурума те са скрити в най-далечния и тъмен ъгъл. И в светлината - гордост - двигателите РД-107 и РД-108, които осигуриха на Съветския съюз първенството в космоса и позволиха на Русия да води в пилотираните космически изследвания и до днес.


Владимир Судаков показва камери за управление - допълнителни ракетни двигатели, които ви позволяват да контролирате полета.

При по-нататъшни разработки такъв дизайн беше изоставен - те решиха просто да отклонят основната камера на двигателя като цяло. Проблемите с нестабилността на горенето никога не са били напълно разрешени, поради което повечето двигатели, проектирани от дизайнерското бюро Glushko, са многокамерни.


В залата има само един еднокамерен гигант, който е разработен за лунната програма, но никога не е влязъл в производство - победи конкурентната версия NK-33 за ракетата N1.

Разликата е, че N1 беше изстрелян на кислородно-керосинова смес, а Глушко беше готов да изстреля хора на диметилхидразин-азот тетроксид. Тази смес е по-ефективна, но много по-токсична от керосина. В Русия на него лети само товарният Протон. Това обаче по никакъв начин не пречи на Китай сега да изстрелва своите тайконавти, използвайки точно такава смес.
Можете също така да разгледате двигателя на Proton.

А двигателят за балистичната ракета Р-36М все още е на бойно дежурство в ракетите „Воевода“, широко известни под натовското наименование „Сатана“.


Но сега те се изстрелват и под името „Днепър“ за мирни цели.
Най-накрая стигаме до перлата на конструкторското бюро Глушко и гордостта на НПО Енергомаш - двигателят РД-170/171.

Днес това е най-мощният кислородно-керосинов двигател в света - тяга 800 tf. Той превъзхожда американския лунен F-1 със 100 tf, но постига това благодарение на четирите горивни камери, срещу една във F-1.
RD-170 е разработен за проекта Energia-Buran като странични бустерни двигатели. Според първоначалния дизайн, бустерите са за многократна употреба, така че двигателите са проектирани и сертифицирани за десет пъти употреба. За съжаление връщането на бустерите така и не беше реализирано, но двигателите запазват своите възможности.
След закриването на програмата "Буран" РД-170 имаше по-голям късмет от лунния F-1 - той намери по-утилитарно приложение в ракетата "Зенит". В съветско време той, както и „Воевода“, е разработен от конструкторското бюро „Южное“, което след разпадането на СССР се озовава в чужбина. Но през 90-те години политиката не се намеси в руско-украинското сътрудничество и до 1995 г. проектът Sea Launch започна да се изпълнява съвместно със Съединените щати и Норвегия. Въпреки че никога не достигна рентабилност, претърпя реорганизация и сега се решава бъдещата му съдба, но ракетите летяха и поръчките за двигатели поддържаха Енергомаш в годините на космическа бедност през 90-те и началото на 2000-те.
Как да постигнем мобилност на сглобката при високо налягане и екстремни температури? Да, това е глупав въпрос: само 12 слоя метал и допълнителни бронирани пръстени, запълнете между слоевете с течен кислород - и няма проблеми...
Този дизайн ви позволява да монтирате стабилно двигателя, но да контролирате полета, като отклонявате горивната камера и дюзата с помощта на кардан. На двигателя се вижда точно под и вдясно от центъра, над панела с червените тапи.


Американците обичат да повтарят за своето пространство: „Ние стоим на раменете на гиганти“. Гледайки такива творения на съветските инженери, разбирате, че тази фраза се отнася изцяло за руската космонавтика. Същата „Ангара“, въпреки че е плод на въображението на руски дизайнери, но нейният двигател - RD-191, се връща еволюционно към RD-171.


По същия начин „половината“ на RD-171, наречена RD-180, направи своя принос към американската космическа програма, когато Energomash спечели конкурса на Lockheed Martin през 1995 г. Попитах има ли пропаганден елемент в тази победа - може ли американците да сключат договор с руснаците, за да демонстрират края на ерата на съперничеството и началото на сътрудничеството в космоса? Те не ми отговориха, но ми разказаха за удивените очи на американските клиенти, когато видяха творенията на мрачния гений на Химки. Според слуховете характеристиките на RD-180 са почти два пъти по-високи от конкурентите му. Причината е, че САЩ никога не са усвоявали ракетни двигатели със затворен цикъл. По принцип може и без него, същият F-1 беше с отворен цикъл или Merlin от SpaceX. Но в съотношението мощност/тегло двигателите със затворен цикъл печелят, въпреки че губят в цената.
Тук във видеото за тестване на двигателя Merlin-1D можете да видите поток от генераторен газ, който блика от тръба до дюзата:
И накрая, завършек на експозицията е надеждата на предприятието - двигателят РД-191. Това е най-младият модел от семейството досега. Той е създаден за ракетата Ангара, успя да работи в корейската KSLV-1 и се разглежда като една от опциите от американската компания Orbital Sciences, която се нуждаеше от заместител на Самара NK-33 след инцидента с ракетата Antares през октомври.

Във фабриката тази тройка RD-170, RD-180, RD-191 шеговито се нарича „литър“, „половин литър“ и „четвърт“.

В завода има много интересни неща и най-важното беше да видим как такова чудо на инженерството се създава от куп стоманени и алуминиеви заготовки.

СТАНЦИЯ "СОЮЗ-У"

Единната ракета-носител от среден клас (РН) "Союз-У" е разработена на базата на РН "Союз" и е в експлоатация от 1973 г. Предназначен за изстрелване в ниска околоземна орбита на транспортни кораби по програмата на Международната космическа станция, както и автоматични космически кораби от различни типове. Ракетата-носител е разработена и произведена от АО "РКК Прогрес" (Самара). Ракетата-носител "Союз-У" е безспорен световен лидер сред ракетите-носители от среден клас по брой изстрелвания и надеждност.

• универсална ракета-носител за изпълнение на различни задачи;
• екологично чисти горивни компоненти - керосин и течен кислород;
• световен лидер по брой изстрелвания и надеждност, извършени са над 800 изстрелвания („Союз-У” и „Союз-У2”) - надеждност 97,3%.

Ракета-носител Союз-У

Конструктивно ракетата-носител "Союз-У" е направена по схемата на надлъжно-напречно разделение на ракетните степени. На първия етап от полета работят двигателите на четирите странични блока и централния блок, на втория етап, след отделянето на страничните блокове, работи само двигателят на централния блок.

В опашното отделение на всеки страничен блок е разположен автономен течен четирикамерен еднозаряден ракетен двигател РД-118, оборудван с две кормилни дюзи.

Централният блок на втората степен използва четирикамерен ракетен двигател РД-117 с четири кормилни дюзи. Изстрелването на ракетния двигател с течно гориво на централния и страничните блокове се извършва на Земята, което позволява да се контролира работата на двигателите в преходен режим и, ако възникнат неизправности по време на изстрелването, да се отмени изстрелването на ракетата. Това значително повишава безопасността на изстрелванията на космически кораби към МКС.

Третата степен използва задвижващата система RD-0110, състояща се от четирикамерен едностартов двигател и четири въртящи се кормилни дюзи (използвани за управление на полета по три оси). След като двигателят на третата степен е изключен и космическата глава е отделена, третата степен изпълнява маневра за бягство.

Стартов комплекс на ракетата-носител Союз

Комплексът в БАЙКОНУР е предназначен за предстартова подготовка и изстрелвания на ракета-носител от среден клас тип "Союз" с различни космически апарати. Основният разработчик на стартовия комплекс (СК) е клон на Федералното държавно унитарно предприятие "ЦЕНКИ" - Изследователски институт на СК.

Стартовият комплекс, създаден през 1957 г. за необичайно кратко време за ICBM R-7 (прототипът на ракетата-носител Союз), впоследствие многократно е модифициран във връзка с модернизацията на самата ракета. Стартовият комплекс е успешно използван за изстрелване на първата междуконтинентална балистична ракета, първият изкуствен спътник на Земята, първият космонавт в историята на човечеството - Ю.А.Гагарин, изстреляните космически кораби "Восток", "Восход", "Союз". до Луната, Марс, Венера. За различни сектори на икономиката и за задоволяване на държавните нужди сателити за телевизионно излъчване, комуникации, фотография на земната повърхност, прогнозиране на времето, биологични изследвания бяха изстреляни от стартовите комплекси на ракетите-носители Союз, а също така се работи с чуждестранни компании в областта на биотехнологиите и изследването на космоса.

До 2012 г. от стартовия комплекс на космодрума ПЛЕСЕЦК се извършваха и изстрелвания на ракетата-носител Союз-У.

Основни характеристики на ракетата-носител Союз-У

Запознайте се с NPO Energomash, която наскоро се присъедини към Обединената ракетно-космическа корпорация на Русия. Тук се произвеждат най-добрите и мощни течни ракетни двигатели в света. Те дръпнаха почти цялата съветска космическа програма, а сега теглят руската, украинската, южнокорейската и отчасти дори американската.

Тук, в Химки близо до Москва, са разработени двигатели за съветско-руските ракети "Союз" и "Протон"; за руската "Ангара"; за съветско-украинските Зенит и Днепър; за южнокорейската KSLV-1 и за американската ракета Atlas-5. Но на първо място...

1. След проверка на паспорта и пристигането на придружаващото лице, се придвижваме от входа на музея на растението или както се нарича тук, „Демонстрационната зала“.

3. Владимир направи кратка, но информативна обиколка на музея.

Виждате ли 7-сантиметров пистолет на масата? Оттук израсна цялото съветско и руско пространство.
NPO Energomash се развива от малка група любители на ракетната наука, създадена през 1921 г. и през 1929 г. наречена Газодинамична лаборатория, ръководител на която е Валентин Петрович Глушко, който по-късно става генерален конструктор на NPO Energomash.

Дискът със сфера в центъра не е модел на слънчевата система, както си мислех, а модел на космически кораб с електрическа ракета. На диска е трябвало да бъдат поставени слънчеви панели. На заден план са първите модели течни ракетни двигатели, разработени от GDL.

Зад първите концепции от 20-30-те години. започна реална работа с държавно финансиране. Тук GDL вече работи заедно с Royal GIRD. По време на войната в Шарашка са разработени ракетни ускорители за серийни военни самолети. Те създадоха цяла линия двигатели и вярваха, че са едни от световните лидери в производството на течни двигатели.

Но цялото време беше развалено от германците, които създадоха първата балистична ракета A4, по-известна в Русия като V-2.

Неговият двигател превъзхождаше с повече от порядък съветските проекти (25 тона срещу 900 кг), а след войната инженерите започнаха да наваксват.

4. Първо създадоха пълна реплика на A4, наречена R-1, но използвайки изцяло съветски материали. През този период нашите инженери все още бяха подпомагани от германците. Но те се опитаха да ги държат далеч от тайни разработки, така че нашите продължиха да работят сами.

5. На първо място, инженерите започнаха да усилват и облекчават немския дизайн и постигнаха значителен успех в това - тягата се увеличи до 51 tf.

6. Първите разработки с нов тип горивна камера са военни. В шоурума те са скрити в най-далечния и тъмен ъгъл. И в светлината - гордостта - двигателите РД-107 и РД-108, които осигуриха на Съветския съюз първенство в космоса и позволиха на Русия да води в пилотираните космически изследвания и до днес.

7. Владимир Судаков показва камери за управление - допълнителни ракетни двигатели, които ви позволяват да контролирате полета.

8. При по-нататъшни разработки такъв дизайн беше изоставен - те решиха просто да отклонят основната камера на двигателя като цяло. Проблемите с нестабилността на горенето никога не са били напълно разрешени, поради което повечето двигатели, проектирани от дизайнерското бюро Glushko, са многокамерни.

9. В залата има само един еднокамерен гигант, който е разработен за лунната програма, но никога не е влязъл в производство - победи конкурентната версия NK-33 за ракетата N1.

Разликата е, че N1 беше изстрелян на кислородно-керосинова смес, а Глушко беше готов да изстреля хора на диметилхидразин-азот тетроксид. Тази смес е по-ефективна, но много по-токсична от керосина. В Русия на него лети само товарният Протон. Това обаче по никакъв начин не пречи на Китай сега да изстрелва своите тайконавти, използвайки точно такава смес.

10. Можете също така да разгледате двигателя Proton.

11. А двигателят за балистичната ракета Р-36М все още е на бойно дежурство в ракетите „Воевода“, широко известни под натовското име „Сатана“.

Но сега те се изстрелват и под името „Днепър“ за мирни цели.

12. Най-накрая стигаме до перлата на конструкторското бюро Глушко и гордостта на НПО Енергомаш - двигателят РД-170/171.

Днес това е най-мощният кислородно-керосинов двигател в света - тяга 800 tf. Той превъзхожда американския лунен F-1 със 100 tf, но постига това благодарение на четирите горивни камери, срещу една във F-1.

RD-170 е разработен за проекта Energia-Buran като странични бустерни двигатели. Според първоначалния дизайн, бустерите са за многократна употреба, така че двигателите са проектирани и сертифицирани за десет пъти употреба. За съжаление връщането на бустерите така и не беше реализирано, но двигателите запазват своите възможности.

След закриването на програмата "Буран" РД-170 имаше по-голям късмет от лунния F-1 - той намери по-утилитарно приложение в ракетата "Зенит". В съветско време той, както и „Воевода“, е разработен от конструкторското бюро „Южное“, което след разпадането на СССР се озовава в чужбина. Но през 90-те години политиката не се намеси в руско-украинското сътрудничество и до 1995 г. проектът Sea Launch започна да се изпълнява съвместно със Съединените щати и Норвегия. Въпреки че никога не достигна рентабилност, претърпя реорганизация и сега се решава бъдещата му съдба, но ракетите летяха и поръчките за двигатели поддържаха Енергомаш в годините на космическа бедност през 90-те и началото на 2000-те.

13. Как да се постигне мобилност на агрегата при високо налягане и екстремни температури? Да, това е глупав въпрос: само 12 слоя метал и допълнителни бронирани пръстени, запълнете между слоевете с течен кислород - и няма проблеми...

Този дизайн ви позволява да монтирате стабилно двигателя, но да контролирате полета, като отклонявате горивната камера и дюзата с помощта на кардан. На двигателя се вижда точно под и вдясно от центъра, над панела с червените тапи.

14. Американците обичат да повтарят за своето пространство: „Ние стоим на раменете на гиганти.“ Гледайки такива творения на съветските инженери, разбирате, че тази фраза се отнася изцяло за руската космонавтика. Въпреки че Ангара е плод на въображението на руски дизайнери, неговият двигател, РД-191, се връща еволюционно към РД-171.

По същия начин „половината“ на RD-171, наречена RD-180, направи своя принос към американската космическа програма, когато Energomash спечели конкурса на Lockheed Martin през 1995 г. Попитах има ли пропаганден елемент в тази победа - може ли американците да сключат договор с руснаците, за да демонстрират края на ерата на съперничеството и началото на сътрудничеството в космоса? Те не ми отговориха, но ми разказаха за удивените очи на американските клиенти, когато видяха творенията на мрачния гений на Химки. Според слуховете характеристиките на RD-180 са почти два пъти по-високи от конкурентите му. Причината е, че САЩ никога не са усвоявали ракетни двигатели със затворен цикъл. По принцип може и без него, същият F-1 беше с отворен цикъл или Merlin от SpaceX. Но в съотношението мощност/тегло двигателите със затворен цикъл печелят, въпреки че губят в цената.

Тук във видеото за тестване на двигателя Merlin-1D можете да видите поток от генераторен газ, който блика от тръба до дюзата:

15. И накрая, краят на експозицията е надеждата на предприятието - двигателят РД-191. Това е най-младият модел от семейството досега. Той е създаден за ракетата Ангара, успя да работи в корейската KSLV-1 и се разглежда като една от опциите от американската компания Orbital Sciences, която се нуждаеше от заместител на Самара NK-33 след инцидента с ракетата Antares през октомври.

16. Във фабриката тази тройка RD-170, RD-180, RD-191 шеговито се нарича "литър", "половин литър" и "четвърт".

17. В завода има много интересни неща и най-важното беше да се види как такова чудо на инженерството се създава от куп стоманени и алуминиеви заготовки.

Кратка история на ракетите

Общият принцип на реактивния полет, който е в основата на всички ракети, е прост - някаква част се отделя от тялото, задвижвайки всичко останало.

Не е известно кой е първият, който прилага този принцип, но различни предположения и предположения връщат генеалогията на ракетната наука обратно към Архимед. Това, което се знае със сигурност за първите подобни изобретения е, че те са били използвани активно от китайците, които са ги заредили с барут и са ги изстреляли в небето поради експлозията. Така създадоха първия твърдо гориворакети. Европейските правителства показаха голям интерес към ракетите отрано

Втора ракета

Ракетите чакаха в крилата и чакаха: през 20-те години на миналия век започва вторият ракетен бум и той се свързва предимно с две имена.

Константин Едуардович Циолковски, самоук учен от провинция Рязан, въпреки трудностите и препятствията, сам стигна до много открития, без които би било невъзможно дори да се говори за космоса. Идеята за използване на течно гориво, формулата на Циолковски, която изчислява необходимата скорост за полет въз основа на съотношението на крайната и началната маса, многостепенна ракета - всичко това е негова заслуга. До голяма степен под влиянието на неговите произведения се създава и формализира местната ракетна наука. В Съветския съюз спонтанно започват да възникват дружества и кръгове за изследване на реактивното задвижване, включително ГИРД - група за изследване на реактивното задвижване, а през 1933 г. под патронажа на властите се появява Реактивният институт.

Константин Едуардович Циолковски.
Източник: Wikimedia.org

Вторият герой на ракетната надпревара е немският физик Вернер фон Браун. Браун имаше отлично образование и жив ум и след среща с друго светило на световната ракетна наука, Хайнрих Оберт, той реши да вложи всичките си усилия в създаването и подобряването на ракетите. По време на Втората световна война фон Браун всъщност стана бащата на „оръжието за отмъщение“ на Райха - ракетата V-2, която германците започнаха да използват на бойното поле през 1944 г. „Крилатият ужас“, както беше наречен в пресата, донесе унищожение на много английски градове, но, за щастие, по това време крахът на нацизма вече беше въпрос на време. Вернер фон Браун, заедно с брат си, реши да се предаде на американците и, както показва историята, това беше щастлив билет не само и не толкова за учените, но и за самите американци. От 1955 г. Браун работи за американското правителство и неговите изобретения са в основата на космическата програма на САЩ.

Но да се върнем към 30-те години на миналия век. Съветското правителство оцени усърдието на ентусиастите по пътя към космоса и реши да го използва в свои интереси. През годините на войната "Катюша", ракетна система с многократно изстрелване, която изстрелва ракети, показа своята стойност. В много отношения това беше иновативно оръжие: Катюша, базирана на лек камион Studebaker, пристигна, обърна се, стреля по сектора и си тръгна, не позволявайки на германците да се опомнят.

Краят на войната постави пред нашето ръководство нова задача: американците демонстрираха на света пълната мощ на ядрената бомба и стана съвсем очевидно, че само онези, които имат нещо подобно, могат да претендират за статут на суперсила. Но имаше проблем. Факт е, че в допълнение към самата бомба се нуждаехме от превозни средства за доставка, които биха могли да заобиколят противовъздушната отбрана на САЩ. Самолетите не бяха подходящи за това. И СССР реши да заложи на ракетите.

Константин Едуардович Циолковски умира през 1935 г., но той е заменен от цяло поколение млади учени, които изпращат човека в космоса. Сред тези учени беше Сергей Павлович Корольов, на когото беше съдено да стане „коз“ на СССР в космическата надпревара.

СССР се зае да създаде своята междуконтинентална ракета с цялото си усърдие: организираха се институти, събраха се най-добрите учени, създаваше се ракетен научноизследователски институт в Подлипки край Москва и работата кипеше.

Само колосални усилия, ресурси и умове позволиха на Съветския съюз да построи своя собствена ракета, наречена R-7, в най-кратки срокове. Неговите модификации изстреляха Спутник и Юрий Гагарин в космоса, а Сергей Королев и неговите сподвижници поставиха началото на космическата ера на човечеството. Но от какво се състои една космическа ракета?