Ракета-носитель | это... Что такое Ракета-носитель? (original) (raw)

Раке́та-носи́тель (РН, также раке́та косми́ческого назначе́ния, РКН) — аппарат, действующий по принципу реактивного движения (ракета) и предназначенный для выведения полезной нагрузки в космическое пространство.

В разговорной речи и в СМИ нередко используется искажённая (этимологически неправильная) форма этого термина: «_ракетоноситель_».

Иногда термин «ракета-носитель_» применяется в расширенном значении: ракета, предназначенная для доставки в заданную точку (в космос, в отдаленный район Земли или океана) полезной нагрузки (искусственных спутников Земли, космических кораблей, ядерных и неядерных боевых блоков). В такой трактовке термин «_ракета-носитель_» объединяет термины «_ракета космического назначения_» (РКН) и «межконтинентальная баллистическая ракета_» (МБР).

Классификация

В отличие от некоторых горизонтально-стартующих авиационно-космических систем (АКС), ракеты-носители используют вертикальный тип старта и (много реже) воздушный старт.

По расположению ступеней (компоновке)

продольная компоновка (тандемная), у которой ступени расположены одна за другой и работают в полёте поочерёдно.
параллельная компоновка (пакетная), при которой несколько блоков, расположенных параллельно и относящихся к разным ступеням, работают в полёте одновременно.
- условно-пакетная компоновка (т. н. полутороступенчатая схема), в которой используются общие топливные баки для всех ступеней, от которых питаются стартовые и маршевые двигатели, запускающиеся и работающие одновременно. По завершении работы стартовых двигателей сбрасываются только они.

по количеству ступеней

одноступенчатые
полутороступенчатые — у которых имеется общие баки окислителя и горючего для всех ступеней, а первую ступень образуют стартовые двигатели, то есть сброс происходит только двигателей, а не ступени целиком (например РН «Атлас» первых модификаций)
двухступенчатые

и т. д.

по используемым двигателям

жидкостные
твердотопливные, или их комбинации на разных ступенях.

По массе полезной нагрузки, выводимой на низкую околоземную орбиту (НОО)

сверхтяжёлый (>~ 60-70 тонн) класс
тяжёлый (>~ 19-20 тонн) класс
средне-тяжёлый (>~ 10 тонн) класс
средний (>~ 4 тонн) класс
лёгкий класс, а также на вновь появляющийся т. н. класс нано-носителей (до несколько десятков кг).

одноразовые и многоразовые

Наибольшее распространение получили одноразовые многоступенчатые ракеты как пакетной, так и продольной схем. Одноразовые ракеты отличаются высокой надёжностью благодаря максимальному упрощению всех элементов. Следует уточнить, что одноступенчатой ракете для достижения орбитальной скорости теоретически необходимо иметь конечную массу не более 7-10 % от стартовой, что при даже существующих технологиях делает их труднореализуемыми и экономически неэффективными из-за низкой массы полезного груза. В истории мировой космонавтики одноступенчатые ракеты-носители практически не создавались — существовали только т. н. полутораступенчатые модификации (например, американской РН «Атлас» со сбрасываемыми дополнительными стартовыми двигателями). Наличие нескольких ступеней позволяет существенно увеличить отношение массы выводимой полезной нагрузки к начальной массе ракеты. В то же время многоступенчатые ракеты требуют отчуждения территорий для падения промежуточных ступеней.

Ввиду необходимости применения высокоэффективных сложных технологий (прежде всего, в области двигательных установок и теплозащиты), полностью многоразовых ракет-носителей пока не существует, несмотря на постоянный интерес к этой технологии и периодически открывающиеся проекты разработки многоразовых носителей (за период 1990-х — 2000-х годов, такие как: ROTON, Kistler K-1, АКС VentureStar и др.). Частично многоразовой являлась широко использовавшаяся американская многоразовая транспортная космическая система (МТКС)-АКС «Спейс Шаттл» (Космический челнок) и закрытая советская программа МТКС «Энергия-Буран», разработанная, но так и не использованная в прикладной практике, а также ряд нереализованных бывших (например, «Спираль», МАКС и др. АКС) и вновь разрабатываемых (например, «Байкал-Ангара») проектов. Вопреки ожиданиям, «Спейс Шаттл» не смог обеспечить снижение стоимости доставки грузов на орбиту; кроме того, пилотируемые МТКС характеризуются сложным и длительным этапом предстартовой подготовки (из-за повышенных требований по надёжности и безопасности при наличии экипажа).

На предназначенные для пилотируемых и для беспилотных полётов.

Ракеты для пилотируемых полётов должны обладать бо́льшей надёжностью (также на них устанавливается система аварийного спасения); допустимые перегрузки для них ограничены (обычно не более 3-4,5 единиц).

История

Почтовый конверт, посвященный первому в мире запуску космического аппарата в сторону Луны

Первым детально проработанным теоретическим проектом ракеты-носителя был «Lunar Rocket», спроектированный Британским межпланетным обществом в 1939 году. Проект представлял собой попытку разработки ракеты-носителя, способной доставить полезный груз на Луну, основанную исключительно на существующих в 1930-х технологиях, то есть был первым проектом космической ракеты, не имевшим фантастических допущений. Ввиду начала Второй мировой войны работы по проекту были прерваны, и существенного влияния на историю космонавтики он не оказал[1].

Первой в мире настоящей ракетой-носителем, доставившей в 1957 году груз на орбиту, была советская Р-7 («Спутник»). Далее США и ещё несколько стран стали т. н. космическими державами, начав использовать собственные ракеты-носители, а три страны (позже также и Китай) создали РН для пилотируемых полётов.

Самые мощные используемые на данный момент ракеты-носители — это российская РН «Протон-М», американская РН Дельта IV heavy и европейская РН Ариан V тяжёлого класса, позволяющие выводить на низкую околоземную орбиту (200 км) 21-25 тонн полезного груза, на ГПО — 6-10 тонн и на ГСО — до 3-6 тонн [1].

В прошлом были созданы (в рамках проектов высадки человека на Луну) и более мощные ракеты-носители сверхтяжёлого класса, такие, как американская РН «Сатурн V» и советская РН «Н-1», а также позднее, советская «Энергия», которые в настоящее время не используются. Соизмеримой мощной ракетной системой была американская МТКС «Спейс Шаттл», которую можно было рассматривать как РН сверхтяжёлого класса для вывода пилотируемого корабля 100-тонной массы, или как РН всего лишь тяжёлого класса, для вывода на НОО прочей полезной нагрузки (до 20-30 тонн, в зависимости от орбиты). При этом космический корабль-челнок являлся частью (2-ой ступенью) многоразовой космической системы, которая могла использоваться только при его наличии — в отличие, например, от советского аналога МТКС «Энергия»-«Буран».

См. также

Литература

Ракеты-носители. Воениздат, 1981.

Ссылки

Примечания

↑ BIS Lunar Lander

Советская и российская ракетно-космическая техника
Исторические РН	Спутник • Восток • Луна • Восход • Союз • Молния • Н-1 • Энергия
Эксплуатируемые РН	Протон • Космос • Союз-У • Зенит • Союз-ФГ • Союз-2
Разрабатываемые РН	Союз-2-3 • Ямал • Ангара • Русь-М • Энергия-К • Нева • Енисей • Онега • Россиянка
РН на базе МБР	Циклон • Днепр • Стрела • Рокот • Старт
РН на базе БРПЛ	Волна • Зыбь • Штиль
Разгонные блоки	Блок Л • Блок ДМ • Бриз • Фрегат • Икар • КВТК
Многоразовые космические системы	Спираль • ЛКС • Буран • Заря • МАКС • Байкал-Ангара • Клипер • ППТС (Русь)

Одноразовые ракеты-носители
Действующие	Ариан-5 · Атлас-5 · Дельта (2 · 4) · Днепр-1 · GSLV · H-IIA · H-IIB · Исследователь-1 · Космос-3М · Великий поход (1D · 2C · 2D · 2F · 3A · 3B · 3C · 4B · 4C) · Минотавр-1 · Молния-М · Наро-1 · Пэктусан-1 · Пегас · Протон (К · М) · PSLV · Рокот · Сафир · Шавит · Штиль · Старт-1 · Стрела · Союз (У · ФГ · 2) · Таурус · Ынха-2 · VLS-1 · Волна · Зенит (2 · 2М · 3SL · 3SLB)
Планируемые	Ангара · Ausroc IV · GSLV III · GX · Haas · Великий поход-5 · 6 · 7 · Минотавр-4 · Минотавр-5 · Наро-2 · RPS-420 · 550 · Simorgh · VLS · Русь-М · Союз-1 · TSLV · Антарес (Таурус-2) · Циклон-4 · Вега · Зенит-3F · SLS
Устаревшие	Ариан (1 · 2 · 3 · 4) · ASLV · Афина · Атлас (B · D · E/F · G · H · 1 · 2 · 3 · LV-3B · SLV-3 · Able · Agena · Centaur) · Блэк эрроу · Конестога · Дельта (A · B · C · D · E · G · J · L · M · N · 0100 · 1000 · 2000 · 3000 · 4000 · 5000 · 3) · Диамант · Энергия · Европа · Фэнг Бао-1 · H-I · H-II · J-I · Юнона-1 · Юнона-2 · Космос (1 · 2I · 3) · Ламбда-4S · Великий поход (1 · 2A · 2E · 3 · 4A) · Mu (V) · Н-1 · N-I · N-II · Пилот · Р-7 (Луна · Молния · Полёт · Союз (Л · М · У2) · Союз-Восток · Спутник · Восход · Восток (Л · К · 2 · 2М)) · Сатурн (1 · 1B · 5 · INT-21) · Скаут · SLV · Спарта · Тор (Able · Ablestar · Agena · Burner · Delta · DSV-2U) · Thorad-Agena · Титан (2GLV · 3A · 3B · 3C · 3D · 3E · 34D · 23G · CT-3 · 4) · Циклон (2 · 3) · Авангард