Космічна ракета: види, технічні характеристики Перші космічні ракети та космонавти

Ця стаття представить читачеві таку найцікавішу тему, Як космічна ракета, ракета-носій і весь той корисний досвід, який цей винахід приніс людству. Також буде розказано і про корисні вантажі, які доставляють у космічний простір. Освоєння космосу почалося недавно. У це була середина третьої п'ятирічки, коли закінчилася Друга світова війна. Космічна ракета розроблялася в багатьох країнах, проте навіть США випередити нас на тому етапі не вдалося.

Перші

Першою у вдалому запуску пішла з СРСР космічна ракета-носій із штучним супутником на борту 4 жовтня 1957 року. Супутник ПС-1 вдалося вивести на навколоземну орбіту. Потрібно зазначити, що для цього знадобилося створити шість поколінь і лише сьомого покоління космічні ракетиРосії змогли розвинути потрібну для виходу в навколоземний простір швидкість – вісім кілометрів на секунду. Інакше неможливо подолати тяжіння Землі.

Це стало можливим у процесі розробки балістичної зброї далекого радіусу, де застосовувалося форсування двигуна. Не слід плутати: космічна ракета та космічний корабель – це різні речі. Ракета - засіб доставки, а корабель кріпиться неї. Замість нього там може бути будь-що - космічна ракета може нести на собі і супутник, і обладнання, і ядерну боєголовку, що завжди служило і досі є стримуванням для ядерних держав і стимулом до збереження миру.

Історія

Першими теоретично довели запуск космічної ракети російські вчені Мещерський і Ціолковський, які вже 1897 року описали теорію її польоту. Значно пізніше цю ідею підхопили Оберт та фон Браун із Німеччини та Годдард із США. Саме у цих трьох країнах розпочалася робота над завданнями реактивного руху, створення твердопаливних та рідинних реактивних двигунів. Найкраще ці питання вирішувалися в Росії, принаймні твердопаливні двигуни вже широко використовувалися у Другій світовій війні ("Катюші"). Рідинні реактивні двигуни краще вийшли в Німеччині, яка створила першу балістичну ракету - "Фау-2".

Після війни команда Вернера фон Брауна, прихопивши креслення та розробки, знайшла притулок у США, а СРСР змушений був задовольнятися невеликою кількістю окремих вузлів ракети без будь-якої супровідної документації. Решту вигадали самі. Ракетна техніка розвивалася стрімко, дедалі більше збільшуючи дальність і масу вантажу. У 1954 році розпочалася робота над проектом, завдяки якому СРСР зміг першим здійснити політ космічної ракети. Це була міжконтинентальна двоступінчаста балістична ракета Р-7, яку незабаром модернізували для космосу. Вона вийшла на славу - виключно надійна, яка забезпечила безліч рекордів у освоєнні космічного простору. У модернізованому вигляді її використовують досі.

"Супутник" та "Місяць"

У 1957 році перша космічна ракета - та сама Р-7 - вивела на орбіту штучний "Супутник-1". США трохи згодом вирішили повторити такий запуск. Однак у першу спробу їхня космічна ракета в космосі не побувала, вона вибухнула на старті - навіть у прямому ефірі. "Авангард" був сконструйований суто американською командою і не виправдав надій. Тоді проектом зайнявся Вернер фон Браун, і в лютому 1958 старт космічної ракети вдався. А в СРСР тим часом модернізували Р-7 - до неї було додано третій ступінь. В результаті швидкість космічної ракети стала зовсім іншою - було досягнуто другої космічної, завдяки якій з'явилася можливість залишати орбіту Землі. Ще кілька років серія Р-7 модернізувалася та вдосконалювалася. Змінювалися двигуни космічних ракет, багато експериментували з третім щаблем. Наступні спроби були вдалими. Швидкість космічної ракети дозволяла не просто залишити орбіту Землі, а й задуматися про вивчення інших планет Сонячної системи.

Але спочатку увага людства була практично повністю прикута до природного супутника Землі - Місяця. У 1959 році до неї вилетіла радянська космічна станція "Місяць-1", яка мала здійснити жорстку посадку на місячній поверхні. Однак апарат через недостатньо точні розрахунки пройшов кілька повз (в шести тисячах кілометрів) і рушив до Сонця, де й прилаштувався на орбіту. Так, у нашого світила з'явився перший власний штучний супутник - випадковий подарунок. Але наш природний супутник недовго перебував на самоті, і цього ж 1959-го до нього прилетів "Луна-2", виконавши своє завдання абсолютно правильно. Через місяць "Місяць-3" доставила нам фотографії зворотного боку нашого нічного світила. А в 1966-му прямо в Океані Буря м'яко приземлилася "Місяць-9", і ми отримали панорамні види місячної поверхні. Місячна програма тривала ще довго, доти, коли американські космонавти на ній висадилися.

Юрій Гагарин

День 12 квітня став одним із найвизначніших днів у нашій країні. Неможливо передати міць народного тріумфу, гордості, воістину щастя, коли оголосили про перший у світі політ людини в космос. Юрій Гагарін став не лише національним героєм, йому аплодував увесь світ. І тому 12 квітня 1961 року – день, що тріумфально увійшов в історію, став Днем космонавтики. Американці терміново спробували відповісти на цей безпрецедентний крок, щоб поділити з нами космічну славу. Через місяць відбувся виліт Алана Шепарда, але на орбіту корабель не виходив, це був суборбітальний політ дугою, а орбітальний у США вийшов лише 1962-го.

Гагарін полетів у космос на космічному кораблі "Схід". Це особлива машина, в якій Корольов створив винятково вдалу, вирішальну безліч усіляких практичних завданьКосмічна платформа. Тоді ж, на початку шістдесятих, розроблявся не тільки пілотований варіант космічного польоту, але був виконаний і проект фото-розвідника. "Схід" взагалі мав безліч модифікацій - понад сорок. І сьогодні експлуатуються супутники із серії "Біон" - це прямі нащадки корабля, на якому здійснено перший політ людини у космос. Цього ж 1961 року набагато складніша експедиція була у Германа Титова, який цілу добу провів у космосі. Сполучені Штати змогли це досягнення повторити лише 1963 року.

"Схід"

Для космонавтів на всіх кораблях "Схід" передбачено катапультне крісло. Це було мудрим рішенням, оскільки один-єдиний пристрій виконував завдання і на старті. аварійний порятунокекіпажу), і м'яку посадку апарату, що спускається. Конструктори зосередили зусилля на розробці одного пристрою, а не двох. Це зменшувало технічний ризик, в авіації система катапульт на той час вже була добре відпрацьована. З іншого боку, більший виграш у часі, ніж якщо проектувати принципово новий пристрій. Адже космічна гонка тривала, і її вигравав із чималим відривом СРСР.

Так само приземлився і Титов. Йому пощастило опуститися на парашуті біля залізниці, якою їхав поїзд, і його негайно сфотографували журналісти. Система посадки, яка стала найнадійнішою і м'якішою, розроблена в 1965 році, в ній використовується гамма-висотомір. Вона служить і досі. У США цієї технології не було, саме тому всі їх апарати, що спускаються, навіть нові Dragon SpaceX не приземляються, а приводяться. Тільки шатли є винятком. А в 1962 році СРСР вже розпочав групові польоти на космічних кораблях "Схід-3" та "Схід-4". У 1963 році загін радянських космонавтів поповнився першою жінкою – Валентина Терешкова побувала у космосі, ставши першою у світі. Тоді ж Валерій Биковський поставив не побитий рекорд рекорд тривалості одиночного польоту - він пробув у космосі п'ять діб. У 1964 році з'явився багатомісний корабель "Схід", США і тут відстали на цілий рік. А 1965-го Олексій Леонов вийшов у відкритий космос!

"Венера"

У 1966 році СРСР розпочав міжпланетні перельоти. Космічний корабель "Венера-3" здійснив жорстку посадку на сусідню планету і доставив туди глобус Землі та вимпел СРСР. 1975-го "Венері-9" вдалося здійснити м'яку посадку і передати зображення поверхні планети. А "Венера-13" зробила кольорові панорамні знімки та звукозапис. Серія АМС (автоматичні міжпланетні станції) для вивчення Венери, а також навколишнього космічного простору продовжує вдосконалюватись і зараз. На Венері умови жорсткі, а достовірної інформації про них практично не було, розробники нічого не знали про тиск, ні про температуру на поверхні планети, все це, природно, ускладнювало дослідження.

Перші серії апаратів, що спускаються, навіть плавати вміли - про всяк випадок. Проте спочатку польоти вдалими не були, зате згодом СРСР настільки досяг успіху в венеріанських мандрівках, що цю планету почали називати російською. "Венера-1" - перший з космічних апаратівв історії людства, призначений для польоту на інші планети та їх дослідження. Був запущений у 1961 році, через тиждень загубився зв'язок від перегріву датчика. Станція стала некерованою і спромоглася зробити лише перший у світі проліт поблизу Венери (на відстані близько ста тисяч кілометрів).

Стопами

Венера-4 допомогла нам дізнатися, що на цій планеті двісті сімдесят один градус у тіні (нічний бік Венери), тиск до двадцяти атмосфер, а сама атмосфера - дев'яносто відсотків вуглекислого газу. А ще цей космічний апарат виявив водневу корону. "Венера-5" і "Венера-6" багато розповіли нам про сонячний вітер (потоки плазми) і його структуру поблизу планети. "Венера-7" уточнила дані про температуру та тиск в атмосфері. Все виявилося ще складніше: температура ближче до поверхні була 475 ± 20 ° C, а тиск вищий на порядок. На наступному космічному апараті було перероблено буквально все, і за сто сімнадцять діб "Венера-8" м'яко привенерилася на денній стороні планети. На цій станції був фотометр та безліч додаткових приладів. Головне - був зв'язок.

Виявилося, що освітлення на найближчій сусідці майже не відрізняється від земного – як у нас у похмурий день. Та там не просто похмуро, погода розгулялася по-справжньому. Картини побаченого апаратурою просто приголомшили землян. Крім цього, було досліджено ґрунт та кількість аміаку в атмосфері, виміряно швидкість вітру. А "Венера-9" та "Венера-10" змогли показати нам "сусідку" по телевізору. Це перші у світі записи, передані з іншої планети. А самі ці станції тепер штучні супутники Венери. На цю планету останніми літали "Венера-15" та "Венера-16", які теж стали супутниками, попередньо забезпечивши людство абсолютно новими та потрібними знаннями. У 1985 році продовженням програми стали "Вега-1" та "Вега-2", які вивчали не лише Венеру, а й комету Галлея. Наступний політ планується у 2024 році.

Дещо про космічну ракету

Оскільки параметри та технічні характеристикиу всіх ракет відрізняються одна від одної, розглянемо ракету-носій нового покоління, наприклад "Союз-2.1А". Вона є триступеневою ракетою середнього класу, модифікованим варіантом "Союзу-У", який успішно експлуатується з 1973 року.

Ця ракета-носій призначена для того, щоб забезпечити запуск космічних апаратів. Останні можуть мати військове, народногосподарське та соціальне призначення. Ця ракета може виводити їх на різні типи орбіт – геостаціонарні, геоперехідні, сонячно-синхронні, високоеліптичні, середні, низькі.

Модернізація

Ракету гранично модернізовано, тут створено принципово іншу цифрову систему управління, розроблену на новій вітчизняній елементній базі, з швидкодією бортової цифрової обчислювальною машиноюзі значно більшим обсягом оперативної пам'яті. Цифрова системауправління забезпечує ракету високоточним виведенням корисних навантажень.

Крім того, встановлені двигуни, на яких удосконалені форсуночні головки першого та другого ступенів. Діє інша система телевимірювань. Таким чином, підвищилася точність виведення ракети, її стійкість і, зрозуміло, керованість. Маса космічної ракети не збільшилася, а корисний вантаж, що виводиться, став більше на триста кілограмів.

Технічні характеристики

Перший і другий щаблі ракети-носія оснащені рідинними ракетними двигунами РД-107А та РД-108А від НВО "Енергомаш" імені академіка Глушка, а на третьому ступені встановлено чотирикамерний РД-0110 від КБ "Хімавтоматики". Ракетним паливом є рідкий кисень, що є екологічно чистим окислювачем, а також слаботоксичне пальне - гас. Довжина ракети – 46,3 метра, маса на старті – 311,7 тонн, а без головної частини – 303,2 тонни. Маса конструкції ракети-носія – 24,4 тонни. Компоненти палива важать 278,8 тонни. Літні випробування "Союзу-2.1А" розпочалися у 2004 році на космодромі Плесецьк, і пройшли вони успішно. 2006-го ракета-носій здійснила перший комерційний політ - вивела на орбіту європейський метеорологічний космічний апарат "Метоп".

Потрібно сказати, що ракети мають різні можливості виведення корисного навантаження. Носії є легкі, середні та важкі. Ракета-носій "Рокот", наприклад, виводить космічні апарати на навколоземні низькі орбіти - до двохсот кілометрів, а тому їй під силу навантаження 1,95 тонни. А ось "Протон" - важкого класу, на низьку орбіту він може вивести 22,4 тонни, на геоперехідну - 6,15, а на геостаціонарну - 3,3 тонни. Розглянута нами ракета-носій призначена для всіх майданчиків, якими користується "Роскосмос": Куру, Байконур, Плесецьк, Східний і працює в рамках спільних російсько-європейських проектів.

Вчора президент відвідав Самару, де побував на одному із ведучих російських підприємств– ВАТ «Ракетно-космічний центр (РКЦ) «Прогрес» – та провів нараду з питань соціально-економічного розвитку регіону.

Огляд заводської продукції Володимир Путін почав прямо з гелікоптерного майданчика на заводській території. Тут президенту показали зразки авіаційної та водної техніки. Глава держави навіть сів за штурвал двомоторного турбогвинтового літака «Малюнок», що виробляється на підприємстві.

З літаків і розпочалася історія підприємства. З 1917 року це був Державний авіаційний завод № 1, і був у Москві. А народилася майстерня з ремонту велосипедів ще 1894 року, з неї все й пішло. У Самару (тоді місто називалося Куйбишев) завод евакуювали 1941 року. Звідси на фронт вирушали штурмовики Іл-2 та Іл-10, винищувачі МіГ-3. А 1959-го з полігону Байконур злетіла перша серійна міжконтинентальна балістична ракета, з 12 квітня 1961 року всі запуски вітчизняних космічних екіпажів проводились на самарських носіях.

Сучасна історія підприємства також успішна. Володимиру Путіну показали та розповіли про міжнародні та перспективних проектахзаводу. Наприклад, міжнародний проект «Союз», який реалізується у Гвіанському космічному центрі, передбачає близько 50 пусків ракет-носіїв протягом 15 років, що забезпечує «Прогресу» довгострокове замовлення виробництва ракет класу «Союз-СТ».

На підприємстві йде робота над перспективними космічними проектами створення нових ракет середнього класу типу «Союз-5», ракет-носіїв важкого та надважкого класів для польотів на Місяць та Марс, виробництва малих космічних апаратів та інших високотехнологічних проектів.

У цеху складання та випробування ракет-носіїв, які використовуються для запуску пілотованих та транспортних космічних кораблів, президенту показали і серійні, і досвідчені зразки ракет-носіїв – головної продукції підприємства.

Як розповів генеральний директорзаводу Олександра Кириліна, за 50 років на Самарському РКЦ створено дев'ять модифікацій ракет-носіїв середнього класу – «Схід», «Блискавка», «Союз». І запущено їх було за ці роки понад 1800, а ще 980 космічних апаратів, які також роблять на «Прогресі». Причому вони вирішують безліч завдань, включаючи національну безпеку, наукові та народногосподарські цілі.

Увечері в адміністративному корпусі заводу Володимир Путін провів нараду, присвячену соціально-економічному розвитку Самарської області. Його учасниками стали міністри уряду, віце-прем'єр Дмитро Рогозін та керівники великих підприємствобласті у сфері нафтопереробки, автомобілебудування, авіаційно-космічної промисловості та житлового будівництва.

Що таке космічна ракета? Чим вона відрізняється від звичайної? Космічна ракета – це складова, багатоступінчаста, що працює на рідкому паливі. Ніхто в готовому вигляді таку ракету не придумав!

Перші прості ракети з'явилися ще у 13 столітті у Китаї.

Ескізи та креслення перших багатоступінчастих ракет з'явилися у працях військового техніка Конрада Хааса (1556) і вченого Казимира Семеновича (1650). Саме він, на думку багатьох фахівців, є першим винахідником багатоступеневої ракети. Але це були військово-інженерні проекти. Ні Хаас, ні Семенович не передбачали їх використання у космічних цілях.

Першим ідею використання багатоступінчастої ракети для польоту у космос запропонував
в 17 столітті… Сірано де Бержерак у своїй фантастичній повісті «Подорож на Місяць» (1648).

Але річ у тому, що звичайна багатоступінчаста ракета на твердому паливі(переважно пропонувався порох) не годилася для космічних польотів. Потрібен був інший вид палива.

І ось, нарешті, на початку 20 століття, 1903 року, наш співвітчизник К. Е. Ціолковський придумав, як навчити ракету літати в космосі. Він придумав РІДКЕ двокомпонентне паливо! - Вперше запропонував конструкцію космічної ракети з рідинним реактивним двигуном! – У цьому його заслуга. І саме тому Ціолковський вважається одним із основоположників космонавтики (хоча йому й не вдалося запропонувати працездатну конструкцію ракети). "Одним з" - тому що всього їх троє. Крім нашого Ціолковського, це ще американець Роберт Годдард і німець Герман Оберт.

Годдард 1914 р. першим, нарешті, запропонував прототип справжньої космічної ракети – багатоступінчасту ракету на рідкому паливі. Тобто Годдард звів воєдино дві основні ідеї – ідею багатоступінчастості та ідею рідкого палива. Багатоступінчастість + Рідке паливо = Космічна ракета. Тобто, проект справжньої космічної ракети вперше з'явився саме в працях Годдарда. Причому конструкції ракети Годдарда передбачено послідовне відділення щаблів. Саме Годдард 1914 р. вперше отримав патент на винахід багатоступінчастих ракет.
Понад те, Годдард займався як теоретичними викладками. Він був ще й практик! 1926 року саме сам Годдард і побудував першу у світі ракету з рідинним реактивним двигуном (на рідкому паливі). Збудував та запустив! (Нехай тоді ще й не на дуже велику висоту, але це був тільки перший пробний запуск!)
Тож якщо до кого більшою мірою і відноситься фраза «вигадав космічну ракету» – то саме до Годдарда.

Стати свідком запусків багатоступінчастих космічних ракет судилося лише одному з трьох «батьків» – Герману Оберту. В 1923 виходить його книжка, в якій він запропонував двоступінчасту ракету для польоту в космос. Вихід цієї роботи мав величезний резонанс у суспільстві! Навіть радянська газета «Правда» неодноразово писала про ідею «німецького професора Оберта, який вигадав спосіб польоту в космос». Оберт теж був практиком. Він також збудував свою ракету.

Крім традиційно званих трьох «батьків», мабуть, можна назвати ще й четвертого основоположника космонавтики – Юрія Кондратюка, який у своїй праці «Тим, хто читатиме, щоби будувати» дав принципову схемута опис 4-ступінчастої ракети, що працює на киснево-водневому паливі. Роботу над рукописом було розпочато 1916 р. і закінчено 1919 р. Кондратюк знаменитий, передусім, тим, що він розрахував оптимальну траєкторію польоту до Місяця. Ці розрахунки були використані NASA у програмі «Аполлон». Запропонована ним у 1916 році траєкторія була згодом названа «трасою Кондратюка».

У битві за Кайкен в 1232 р. китайці обрушили «вогняні стріли», які були наповнені порохом трубочки, на монголо-татарське військо. Після битви за Кайкен монголи почали виробляти свої ракети і послужили поширенню перших ракетних технологій у Європі. З 13 по 15 століття надходили повідомлення про різні експерименти з ракетами. В Англії чернець на ім'я Роджер Бекон працював над новою формулою пороху, яка дозволила збільшити дальність польоту ракетних снарядів. У Франції Жан Фруассар виявив, що політ снаряда може вийти точнішим, якщо ракету запускати через трубу. Ідея Фруассара за кілька століть дала поштовх до створення протитанкових ракетних снарядів на зразок базуки. В Італії Джан де Фонтан розробив ракетний снаряд у вигляді торпеди, який рухався на поверхні води, для підпалювання ворожих кораблів.

Проте, новатором ракетних технологій у їхньому сучасному можна назвати індійського принца Хайдара Алі, який правив у царстві Майсор (або Карнатака), на півдні Індії. У ході воєн між Майсором та британською Східно-Індійською торговою компанієюХайдар Алі застосував ракети та ракетні полиці у вигляді регулярних військ. Головним технологічним нововведенням стало застосування оболонки із високоякісного металу, в яку містився заряд пороху (так з'явилася перша камера згоряння). Хайдар Алі також створив спеціальні навчені загони ракетників, які могли наводити ракети на віддалені цілі із прийнятною точністю. Використання ракет в англо-майсорських війнах навело англійців на думку застосування цього виду зброї. Вільям Конгрів, офіцер британських військ, які придбали у трофей кілька індійських ракет, відправив ці снаряди до Англії для подальшого вивчення та розробки. У 1804 р. Конгрів, син начальника королівського арсеналу у Вулвічі, під Лондоном, зайнявся розробкою ракетної програми та масовим виробництвомреактивні снаряди. Конгрів виготовив нову горючу суміш і розробив ракетний двигун та металеву трубу з конусоподібним наконечником. Ці ракети, що важили 15 кг, отримали назву «Ракети Конгріву».

Англійці застосували нову зброю у війнах проти Наполеона. Під час облоги Булоні в 1805 р. вони обрушили на це місто дві тисячі снарядів, а у вересні наступного року столиця Данії Копенгагена було спалено за допомогою 14 тисяч різних снарядів (ракет, бомб і гранат), з яких 300 були «ракети Конгріва».

Сучасна ракетна техніка зобов'язана своїм розвитком головним чином праць і досліджень трьох видатних учених: поляка з Росії Костянтина Ціолковського, німця Германа Оберта та американця Роберта Годдарда. Хоча ці подвижники працювали незалежно один від одного та їхні ідеї на той час часто ігнорувалися, вони заклали теоретичні та практичні основи ракетної техніки та космонавтики.

Костянтин Едуардович Ціолковський, шкільний вчитель, що походив із збіднілого польського дворянського роду, вперше написав про рідинні ракети та штучні супутники у 1883 та 1885. У своїй роботі Дослідження світових просторів реактивними приладами (1903) він виклав принципи міжпланетних польотів. Ціолковський стверджував, що найефективнішим паливом для ракет було поєднання рідких кисню і водню (хоча навіть лабораторні кількості цих речовин у той час були дуже дорогими), і запропонував використовувати зв'язку невеликих двигунів замість одного великого. Він також запропонував використовувати багатоступінчасті ракети замість однієї великої для полегшення міжпланетних перельотів. Ціолковський розробив основні ідеї систем життєзабезпечення екіпажу та деякі інші аспекти космічних подорожей.

Герман Оберт, німецький фізик та інженер, який жив у румунській Трансільванії (тоді частини Австро-Угорської імперії) у своїх книгах Ракета в міжпланетний простір (Die Rakete zu den Planetenraumen, 1923) та Шляхи здійснення космічних польотів (Wege zur Rat9 міжпланетного польоту та виконав попередні розрахунки маси та енергії, необхідні для польотів до планет. Його сильною стороноюбула математична теорія, але в практичної діяльностівін не просунувся далі за стендові випробування ракетних двигунів.

Розрив між теорією та практикою заповнив американець Роберт Хатчінс Годдард. Ще юнаком його захопили ідеєю міжпланетного польоту. Його перше дослідження належало до області твердопаливних ракет, в якій він отримав свій перший патент у 1914. До кінця Першої світової війни Годдард далеко просунувся у створенні ракет зі ствольним запуском, які не були використані армією США у зв'язку з настанням світу; під час Другої світової війни, однак, його розробки призвели до створення легендарної базуки, першої ефективної протитанкової ракети. Смітсонівський інститут 1917 надав Годдарду дослідницький грант, результатом якого стала його класична монографія Метод досягнення екстремальних висот (A Method of Reaching Extreme Altitudes, 1919). Годдард почав роботу над ЖРД в 1923, а працюючий прототип був створений до кінця 1925. У 1926 здійснив перший у світі запуск ракети з ЖРД (рідким киснем та газоліном). Ці роботи Годдарда стимулювали ракетні дослідження у Німеччині у 1930-х роках і стали основою сучасної ракетної техніки. У 1935 р. його ракета з ЖРД досягла надзвукової швидкості, потім була створена ракета, що піднялася на висоту 1,6 км. Годдарду належить більше 200 патентів, у тому числі по рідинних ракетних двигунів, гіроскопічної стабілізації, багатоступінчастих ракет, що досягають надзвукової швидкості і т.д. Значна частина патентів була оформлена вже після смерті вченого за архівними матеріалами, і в 1960 уряд США ухвалив рішення про виплату 1 млн. дол. його спадкоємцям як компенсацію за використання результатів робіт Годдарда в галузі ракетної техніки. Помер Годдард у Балтіморі (шт. Меріленд) 10 серпня 1945 (через день після закінчення Другої світової війни). Під час війни Годдард також працював над стартовими прискорювачами для морської авіації.

Роботи Ціолковського, Оберта та Годдарда були продовжені групами ентузіастів ракетної техніки у США, СРСР, Німеччині та Великій Британії. У СРСР дослідні роботивели Група вивчення реактивного руху (Москва) та Газодинамічна лабораторія (Ленінград). Члени Британського міжпланетного товариства, обмежені у своїх випробуваннях британським законом про феєрверки, що йде від Порохової змови (1605) з метою підірвати парламент, зосередили зусилля на розробці «пілотованого місячного космічного корабля», ґрунтуючись на доступних для того часу технологіях.

Німецьке Товариство міжпланетних повідомлень VfR в 1930 змогло створити примітивну установку в Берліні, і 14 березня 1931 року член VfR Йоханнес Вінклер здійснив перший у Європі вдалий запуск рідинної ракети.

Серед членів VfR був і Вернер фон Браун (1912–1997), молодий аристократ, докторант Берлінського університету, який з грудня 1932 року почав працювати над дисертацією з ЖРД на артилерійському полігоні німецької армії в Куммерсдорфі. За поганого технічного оснащення фон Браун за один місяць створив двигун тягою 1300 Н і почав роботу над створенням двигуна з тягою 3000 Н, який був використаний на експериментальній ракеті А-2, успішно запущеній з острова Боркум в Північному морі 19 грудня 1934 року.

Німецька армія розглядала ракети як зброю, яку вона може використати, не побоюючись міжнародних санкцій, оскільки у Версальському договорі, який підбив підсумки Першої світової війни, і наступних військових договорів про ракети не згадувалося. Після приходу Гітлера до влади військовому відомству Німеччини було виділено додаткові коштина розробку ракетної зброї, і навесні 1936 р. була схвалена програма будівництва ракетного центру в Пенемюнді (фон Браун був призначений його технічним директором) на північному краю острова Узедом біля балтійського узбережжя Німеччини.

Наступна ракета – А-3 мала двигун тягою 15 кН із системою наддуву на рідкому азоті та парогенератором, гіроскопічну систему управління та наведення, систему контролю параметрів польоту, електромагнітні сервоклапани для подачі компонентів палива та газові керма. Хоча всі чотири ракети А-3 вибухнули на старті або невдовзі після старту з полігону в Пенемюнді в грудні 1937, технічний досвід, отриманий при проведенні цих запусків, був використаний для розробки двигуна тягою 250 кН для ракети А-4, перший успішний запуск якої відбувся 3 жовтня 1942 року.

Після двох років конструкторських випробувань, підготовки виробництва та навчання військ ракета А-4, перейменована Гітлером у Фау-2 («Зброя відплати-2»), була розгорнута починаючи з вересня 1944 року проти цілей в Англії, Франції та Бельгії.

3 травня 1945 головний конструкторракети V-2 (Фау-2) фон Браун та більшість його співробітників здалися в полон окупаційній владі США. Після прибуття до США фон Браун очолив службу проектування та розробки озброєння армії США, потім керував відділом керованих ракет армійського арсеналу Редстоун в Хантсвіллі (шт. Алабама). У 1960 став одним із керівників НАСА та першим директором Центру космічних польотів ім. Маршалла в Хантсвіллі. Під його керівництвом було розроблено ракету-носій серії «Сатурн» для пілотованих польотів на Місяць, штучні супутники Землі серії «Експлорер» та космічний корабель «Аполлон». Згодом фон Браун обійняв посаду віце-президента фірми Faichild Space Industries у Джермантауні (шт. Меріленд), який залишив незадовго до своєї смерті. Помер Браун в Олександрії (шт. Віргінія) 16 червня 1977 року.

На сьогоднішній день Російська Федераціяволодіє найпотужнішою у світі космічною галуззю. Росія є беззаперечним лідером в галузі пілотованої космонавтики і до того ж має паритет зі США в питаннях космічної навігації. Деякі відставання нашої країни є лише в дослідженнях далеких міжпланетних просторів, а також у розробках дистанційного зондування Землі.

Історія

Космічна ракета вперше була задумана російськими вченими Ціолковським та Мещерським. Вони ж у 1897-1903 роках створили теорію її польоту. Набагато пізніше цей напрямок стали освоювати зарубіжні вчені. Це були німці фон Браун та Оберт, а також американець Годдард. У мирний міжвоєнний час питаннями реактивного руху, а також створення для цієї мети твердопаливних та рідинних двигунів займалися лише три країни у світі. Це були Росія, США та Німеччина.

Вже до 40 років 20 століття наша країна могла пишатися успіхами, досягнутими в питаннях створення твердопаливних двигунів. Це дозволило під час Другої світової війни використовувати таку грізну зброю як "Катюші". Щодо створення великих ракет, оснащених рідинними двигунами, то тут лідером була Німеччина. Саме у цій країні на озброєння прийняли "Фау-2". Це перші балістичні ракети, що мають малу дальність. У період Другої світової війни "Фау-2" використали для бомбардувань Англії.

Після перемоги СРСР над гітлерівською Німеччиною основна команда Вернера фон Брауна під його безпосереднім керівництвом розгорнула свою діяльність у США. При цьому вони забрали із собою з поваленої країни всі розроблені раніше креслення та розрахунки, на підставі яких мала бути побудована космічна ракета. Тільки мізерна частина команди німецьких інженерів та вчених продовжила свою роботу в СРСР аж до середини 50-х років 20 століття. У їхньому розпорядженні були окремі частини технологічного обладнанняі ракет без будь-яких розрахунків та креслень.

Надалі як у США, так і в СРСР було відтворено ракети "Фау-2" (у нас це Р-1), що і зумовило розвиток ракетобудування, спрямованого на збільшення дальності польоту.

Теорія Ціолковського

Цього великого російського вченого-самоучка та видатного винахідника вважають батьком космонавтики. Їм ще в 1883 році був написаний історичний рукопис "Вільний простір". У цій праці Ціолковський вперше висловив думку про те, що переміщення між планетами можливе, і потрібен для цього спеціальний, який називається "космічна ракета". Сама теорія реактивного приладу була обґрунтована ним у 1903 р. Вона містилася у праці під назвою "Дослідження світового простору". Тут автор наводив докази, що космічна ракета є апаратом, з допомогою якого можна залишити межі земної атмосфери. Ця теорія стала справжньою революцією у науковій сфері. Адже про політ на Марс, Місяць та інші планети людство мріяло давно. Проте вчені мужі так і не змогли визначити, яким чином має бути влаштований літальний апарат, який переміщатиметься в абсолютно порожньому просторі без опори, здатної надати йому прискорення. Це завдання було вирішено Ціолковським, який запропонував використання для цієї мети. Тільки за допомогою такого механізму можна було підкорити космос.

Принцип дії

Космічні ракети Росії, США та інших країн досі виходять на орбіту Землі за допомогою ракетних двигунів, запропонованих свого часу Ціолковським. У цих системах відбувається перетворення хімічної енергії палива в кінетичну, якою володіє струмінь, що викидається з сопла. Особливий процес відбувається у камерах згоряння таких двигунів. Вони внаслідок реакції окислювача і пального виділяється теплота. При цьому продукти згоряння розширюються, нагріваються, розганяються в соплі та викидаються з величезною швидкістю. Ракета у своїй рухається завдяки закону збереження імпульсу. Вона отримує прискорення, яке спрямоване у протилежний бік.

На сьогоднішній день існують такі проекти двигунів, як космічні ліфти, і т. д. Однак на практиці вони не застосовуються, оскільки поки що перебувають у розробці.

Перший космічний апарат

Ракета Ціолковського, запропонована вченим, була металевою камерою довгастої форми. Зовні вона була схожа на аеростат чи дирижабль. Переднє головне простір ракети призначалося для пасажирів. Тут були встановлені прилади управління, і навіть зберігалися поглиначі вуглекислоти і запаси кисню. У відсіку для пасажирів передбачалося освітлення. У другій основній частині ракети Ціолковський розташував горючі речовини. За їхнього змішання відбувалося утворення вибухової маси. Вона запалювалася у відведеному їй місці в самому центрі ракети і викидалася з труби, що розширювалася, з величезною швидкістю у вигляді гарячих газів.

Протягом тривалого часу ім'я Ціолковського маловідоме як за кордоном, а й у Росії. Багато хто вважав його мрійником-ідеалістом і диваком-фантазером. Справжню оцінку праці цього великого вченого отримали лише з приходом радянської влади.

Створення ракетного комплексу у СРСР

Значних кроків у освоєнні міжпланетного простору було зроблено після закінчення Другої світової війни. Це був час, коли США, будучи єдиною атомною державою, почали чинити на нашу країну політичний тиск. Початковим завданням, яке ставилося перед нашими вченими, було нарощування військової могутності Росії. Для гідної відсічі за умов розв'язаної у роки холодної війни необхідно було створити атомну, та був і Друге, щонайменше складне завдання, полягала у доставці створеної зброї до мети. Для цього і були потрібні бойові ракети. З метою створення цієї техніки вже в 1946 р. урядом були призначені головні конструктори гіроскопічних приладів, реактивних двигунів, систем управління і т. д. Відповідальним за ув'язування в єдине ціле всіх систем став С.П. Корольов.

Вже 1948 р. перша з розроблених у СРСР балістичних ракет пройшла успішні випробування. Аналогічні польоти у США було здійснено кілька років пізніше.

Запуск штучного супутника

Крім нарощування військового потенціалу уряд СРСР ставив собі завдання освоєння космічного простору. Роботи у цьому напрямі велися багатьма вченими та конструкторами. Ще до того, як у повітря піднялася ракета міжконтинентальної дальності, розробникам подібної техніки стало зрозуміло, що, скоротивши корисний вантаж літального апарату, можна було досягти швидкості, що перевищує космічну. Цей факт говорив про можливість виведення на земну орбіту штучного супутника. Ця епохальна подія відбулася 4.10.1957 р. Воно стало початком нової віхи в освоєнні космічного простору.

Робота з освоєння безповітряного навколоземного простору вимагала величезних зусиль із боку численних колективів конструкторів, вчених і робочих. Творці космічних ракет мали розробити програму виведення літального апарату на орбіту, налагодити роботу наземної служби тощо.

Перед конструкторами стояло складне завдання. Саме тому в 1958-1959 роках у нашій країні був розроблений триступінчастий варіант реактивного двигуна. З його винаходом стало можливим виробляти перші космічні ракети, в яких на орбіту могла піднятися людина. Триступінчасті двигуни відкрили можливість польоту на Місяць.

Далі ракети-носії дедалі більше вдосконалилися. Так, у 1961 р. було створено чотириступінчасту модель реактивного двигуна. З ним ракета могла досягти не тільки Місяця, а й дістатися Марса чи Венери.

Перший пілотований політ

Старт космічної ракети з людиною на борту вперше відбувся 12.04.1961 р. Від поверхні Землі відірвався корабель «Схід», який пілотував Юрій Гагарін. Ця подія стала епохальною для людства. У квітні 1961 р. освоєння космосу набуло свого нового розвитку. Перехід до пілотованих польотів зажадав від конструкторів створення таких літальних апаратів, які могли б повертатись на Землю, безпечно долаючи шари атмосфери. Крім того, на космічній ракеті мала бути передбачена система життєзабезпечення людини, що включає регенерацію повітря, харчування та багато іншого. Усі ці завдання було успішно вирішено.

Подальше освоєння космосу

Ракети типу «Схід» ще тривалий час сприяли утриманню провідної ролі СРСР сфері дослідження навколоземного безповітряного простору. Їх використання продовжується і до теперішнього часу. Аж до 1964 року літальні апарати «Схід» перевершували всі існуючі аналоги за своєю вантажопідйомністю.

Дещо пізніше в нашій країні і в США були створені потужніші носії. Назва космічних ракет такого типу, сконструйованих нашій країні, - «Протон-М». Американський подібний апарат – «Дельта-IV». У Європі було сконструйовано ракету-носій «Аріан-5», що належить до важкого типу. Всі ці літальні апарати дозволяють виводити 21-25 тонн вантажу на висоту 200 км, де розташовується низька навколоземна орбіта.

Нові розробки

У рамках проекту польоту людини на Місяць було створено РН, що належать до надважкого класу. Це такі космічні ракети США, як Сатурн-5, а також радянська Н-1. Пізніше в СРСР було створено надважку ракету «Енергія», яку нині не використовують. Потужним американським РН став "Спейс шатл". Ця ракета дозволяла виводити на орбіту. космічні кораблімасою 100 тонн.

Виробники літальних апаратів

Космічні ракети проектувалися та створювалися в ОКБ-1 (Особливому конструкторському бюро), ЦКБЕМ (Центральному конструкторському бюро експериментального машинобудування), а також у НУО (Науково-виробничому об'єднанні) «Енергія». Саме тут побачили світ вітчизняні балістичні ракети всіх типів. Звідси вийшли й одинадцять стратегічних комплексів, які взяла на озброєння наша армія. Зусиллями працівників цих підприємств була створена і Р-7 - перша космічна ракета, яка вважається найнадійнішою у світі та нині. З середини минулого століття на цих виробництвах ініціювалися і велися роботи з усіх напрямків, що стосуються З 1994 р. підприємство отримало нову назву, ставши ВАТ РКК «Енергія».

Сьогоднішній день виробника космічних ракет

РКК "Енергія" ім. С.П. Королева є стратегічним підприємствомРосії. Воно відіграє провідну роль у розробці та виробництві пілотованих космічних систем. Велика увагана підприємстві приділяється питанням створення новітніх технологій. Тут розробляються спеціалізовані автоматичні космічні системи, і навіть РН виведення на орбіту літальних апаратів. Крім того, РКК «Енергія» активно впроваджує наукомісткі технології для виробництва продукції, що не належить до освоєння безповітряного простору.