«Морской дракон» — самая большая ракета в истории космонавтики
Начало шестидесятых в космонавтике было временем безудержного оптимизма. Соперничество между США и СССР приносило превосходные плоды. На орбиту Земли отправились люди, животные, разная аппаратура. Мир, как казалось, уверенными шагами идёт в прекрасное будущее, где сотни и даже тысячи людей будут жить и работать в космосе. Конструкторы считали, что для достижения этой цели потребуется много энергии. В 1963 году инженер Роберт Труакс предложил решение – мощную ракету, способную за один раз вывести за пределы атмосферы полноразмерную орбитальную станцию.Она получила эффектное наименование “Морской дракон” (“SeaDragon“). Эта ракета ни разу не взлетела, но при этом опередила свое время. Она продолжает служить источником вдохновения и для нынешних инженеров.
Когда была предложена концепция этого монстра, гонку в данной области возглавлял Советский Союз. У него были ракеты-носители длиной около 50 и шириной до трёх метров, способные выводить на орбиту 5 тонн полезного груза. “Морской дракон” должен был превзойти эти характеристики многократно – более 150 метров в высоту, 22 метра в ширину, 500 тонн доставляемой в космос нагрузки. Ракета должна была быть в 400 раз мощнее, чем любая другая, существовавшая в то время, и в 10 раз мощнее будущего “Сатурна V”, который в конечном итоге доставил людей на Луну.
Морской дракон
Как это следует из названия, она должна была запускаться из моря. Всё верно – прилагательное “морской” именно это и означало. Поначалу эта идея кажется непрактичной и даже невозможной, однако запуск с водной поверхности имел несколько очевидных преимуществ. Во-первых, это заметно упростило бы транспортировку и сборку огромных компонентов ракеты. Вода – это замечательная защитная оболочка для плавучих объектов. Во-вторых, это решает вопрос со стартовой площадкой – мощные двигатели “Морского дракона” фактически сжигали бы те, что существовали в то время – разрушая бетон и плавя металл. С водой, как понятно, в этом плане гораздо легче – она просто испаряется. Ну и, наконец, запуск с морской поверхности позволил бы убрать далеко не безобидные выхлопы ракеты от населенных районов.
Естественно, были не только преимущества. Подобный способ требовал решения довольно сложных инженерных вопросов. Так, например, соленая вода разъедает металл и способна вывести из строя любые электронные компоненты. Здесь инженеры надеялись воспользоваться опытом кораблей подводного флота, которые находились в этой среде месяцами и ничуть не страдали. Идея заключалась в том, чтобы защитить ракету толстыми стальными пластинами, изоляционными материалами или специальной краской для противодействия коррозии, а все электрические компоненты поднять выше ватерлинии.
Если не считать защиты от водной среды, конструкция “Морского дракона” была крайне простой – она в дальнейшем даже породила такое понятие, как “Большой примитивный носитель”. Это очень мягко переведённое с английского “bigdumbbooster”, где второе слово почти во всех остальных случаях обозначает “тупой”. В обеих ступенях ракеты горючее и жидкий кислород должны были храниться в герметичных баках. Во время запуска открываются самые простые клапаны, два компонента смешиваются, воспламеняются, и создают гигантскую тягу, которая позволяет вынести полезную нагрузку ракеты в космос. Эта концепция не так эффективна, как та, что была применена на гораздо более сложном “Сатурне V”, но гигантские размеры “Морского дракона” компенсировали бы этот недостаток, и доставка, грубо говоря, килограмма груза на орбиту вышла бы даже дешевле.
Простота конструкции также могла облегчить сборку и запуск ракеты. Основные компоненты должны были собираться в сухих доках. Затем их предполагалось спускать на воду, соединять в единое целое в лагуне у мыса Канаверал, заполнять топливом и буксировать к точке запуска, примерно в 60 километрах от берега. Перед стартом балластные мешки, прикрепленные к нижней части ракеты, должны были заполняться тяжелым составом, похожим на жидкую глину. Это должно было привести “Морского дракона” в вертикальное положение. При запуске двигателей эти “грузила” отстреливались, а дальше ракета ничем ни отличалась от своих маленьких собратьев – через несколько минут её огромная полезная нагрузка была бы уже на низкой околоземной орбите.
Околеземная орбита
Самое же замечательное в этой концепции было то, до чего космонавтика добралась совсем недавно – “Морской дракон” был почти полностью многоразовым. Отстреленные балластные цистерны продувались воздухом и всплывали на поверхность. Первая и вторая ступени ракеты оснащались особыми тормозящими и направляющими узлами, которые обеспечивали правильную ориентацию и безопасную скорость при приводнении. Планировалось, что каждый “Морской дракон” должен совершить более 100 полетов, что значительно снизило бы стоимость полётов в космос.
Это действительно было время безудержного оптимизма. Ракета была во много раз больше, чем все остальные, однако ни одна из связанных с ней инженерных задач не казалась неразрешимой. Конструкторам удалось добраться до стадии строительства прототипов, однако в этот момент у правительства возникли проблемы с финансированием, и деньги было решено направить на более актуальные направления. Труакс впоследствии работал над многими другими проектами, однако ни один плод его трудов так и поднялся с поверхности планеты.
Запуск с моря
“Морской дракон” не был доведён до ума не из-за непреодолимых проблем, сложностей технического плана, удорожания проекта или затягивания сроков работ. Основной причиной стало отсутствие мотивации. Это был проект скорее для восторженных романтиков, а НАСА бросило все усилия на конкретное и узкое направление – высадку человека на Луне. Концепция “Морского дракона” была невероятной, но космическому агентству в то время требовались другие ракеты. Это была рабочая лошадка для заселения космоса, но человечество делало лишь первые шаги в исследовании этих неведомых просторов. Даже в наши дни не запускается ничего такого, что нуждается в столь мощной подъемной силе.
Тем не менее, идея морского запуска не забыта и не отвергнута. Некоторые частные компании, стремящиеся в космос, вполне серьёзно рассматривают эту перспективу. Её главное преимущество в том, что для запуска ракеты не нужна специальная стартовая площадка. Это наверняка станет актуально при резком увеличении количества отправляемых в космос объектов. Если же мы действительно решим заселить космос… Что ж, придётся покопаться в архивах и стряхнуть пыль с чертежей на данный момент более чем полувековой давности.
Поделиться ссылкой:
hikosmos.ru
Как это работает: Самая мощная ракета в мире
Когда компания «SpaceX» позднее в этом году запустит свою ракету «Falcon Heavy», та станет самой мощной ракетой в мире.
Только носитель «Сатурн 5», который отправил американскую миссию на Луну, когда-либо развивал большую мощность.
В ракетах наиболее важным показателем мощи является тяга. 27 раздельных двигателей Falcon Heavy генерируют 1,52 миллиона килограммов тяги – достаточно, чтобы поднять 1,24-миллионнокилограммовую ракету и её 47.000 килограмм полезного груза на низкую земную орбиту. Её успех критически важен как для SpaceX, так и для американской космической программы: Военно-воздушные силы США уже зафрахтовали SpaceX и её ракету для того, чтобы доставить на орбиту два спутника в 2015 году.
Ракета «Falcon Heavy»
1. Двигательный кластер
Девять двигателей «SpaceX Merlin 1D» находятся на дне каждого из трёх ускорителей ракеты.
2. Первая ступень: три ракетных ядра
Первая ступень Falcon Heavy состоит из трёх ядер. Все три ядра действует вместе для обеспечения отрыва от земли. Примерно в T+2:45 минуты полётного времени центральное ядро замедляет работу, в то время как два боковых ядра продолжают работать с полной тягой, пока их топливо почти полностью не закончится. В этот момент пневматические сепараторы освобождают боковые ядра, которые падают в океан, а центральное ядро вновь усиливает работу.
3. Центральное ядро
Для загрузки больше чем 40.000 килограмм Falcon Heavy использует перекрёстную систему питания, чтобы передавать топливо от боковых ядер в центральное, что позволяет центральному ядру оставаться практически полностью заправленным после того, как боковые ускорители будут отделены.
4. Топливные баки
Бак с жидким кислородом наверху каждого ядра питает двигатели через центральную трубу; нижняя часть бака содержит ракетный керосин. Компоненты топлива под давлением нагнетаются в инжектор каждого двигателя, где они смешиваются и поступают в камеру сгорания.
5. Вторая ступень
Питаемая единственным двигателем «Merlin 1D», модифицированным для работы в космическом вакууме, вторая ступень обеспечивает финальный импульс, который выводит груз на орбиту. Двигатель может останавливаться и запускаться вновь по желанию, что позволяет ракете доставлять множественные грузы на разные орбиты.
6. Обтекатель
Falcon Heavy может нести либо капсулу «Dragon» — космический челнок компании SpaceX, который в настоящее время используется для снабжения Международной космической станции – или до 47 тысяч килограмм полезного груза, заключённые в оболочку длиной 18 и диаметром 7 метров. Обтекатель состоит из двух половин, сделанных из алюминиевых сот и углеволоконной обшивки. Когда вторая ступень находится почти на требуемой орбите, пневматические приводы разделяют половины, освобождая груз.
7. Двигатели «MERLIN 1D»
Один двигатель «MERLIN 1D» генерирует 59 тысяч килограмм тяги на уровне моря. Жидкое топливо «Falcon Heavy» имеет преимущество над твёрдым топливом: жидкостные двигатели могут останавливать и возобновлять работу в течение полёта, в то время как твердотопливные двигатели работают, пока не закончится топливо. Благодаря частным улучшениям, которые компания SpaceX не желает раскрывать, её инженеры недавно сумели уменьшить вес двигателя, увеличив его эффективность, что сделало его самым эффективным из когда-либо построенных ракетных двигателей.
Falcon Heavy от SpaceX станет самой мощной ракетой в мире. Она сможет поднимать до 47 тысяч килограмм полезного груза в капсуле, покрытой обтекателем. На этой картинке обтекатель показан открытым, но в ходе миссии он будет закрыт до того момента, когда первая ступень уже отделится, а вторая почти достигнет заданной орбиты.
Временная линия запуска
T – 3:00:00
Falcon Heavy находится на пусковой площадке на мысе Канаверал. Инженеры рассчитывают время запуска, чтобы добиться оптимальной траектории полёта и желаемой орбиты.
T – 0:10:30
Начинается отсчёт. Все действия, начиная от этого момента, заранее запрограммированы, однако Центр управления полётами может отменить запуск в любой момент
T – 0:02:30
Директор запуска даёт окончательную команду на запуск.
T – 0:00:40
В топливных баках нагнетается давление.
T – 0:00:03
Запуск двигателей первой ступени.
0:00:00
Бортовой компьютер ракеты подаёт команду на отстыковку креплений. Запуск.
T + 0:01:25
Ракета достигает максимального аэродинамического давления; пик механических нагрузок.
T + 0:02:45
Ракета к этому моменту сжигает достаточно топлива (что понижает её массу), чтобы центральное ядро могло замедлить работу.
T + 0:03:00
Боковые ядра отделяются и падают в океан, в то время как центральное ядро продолжает работать ещё примерно 30 секунд.
T + 0:03:30
Вторая ступень отделяется от оставшегося ядра первой ступени. Двигатель второй ступени включается и продолжает движение на орбиту.
T + 10–20 MINUTES
Когда ракета почти достигает требуемой орбиты, обе половины обтекателя раскрываются и падают вниз. Затем груз отделяется от второй ступени. Обтекатель и вторая ступень падают на Землю.
Характеристики
Полная тяга: 1,52 миллиона килограммов
Максимальная загрузка: 47 тысяч килограммов
Количество двигателей: 28
Размеры обтекателя: 18 на 7 метров
gearmix.ru
Все самое интересное о космосе здесь — ru_deep_space
ru-deep-space.livejournal.com
NASA разрабатывает самую большую ракету в истории человечества :: Вещи :: РБК.Стиль
© NASA
SLS, самая большая ракета из всех когда-либо существовавших, в 2030 году отправится на Марс, а затем к Сатурну и Юпитеру.В последние два года NASA работает над проектами межпланетарных полетов, но ни один из них не может тягаться в амбициозности со Space Launch System, новой ракетой, которая станет самым большим космическим аппаратом за всю историю человечества. Ее длина — 117 м, то есть больше, чем у «Сатурна–5», ракеты, доставившей американских космонавтов на Луну. Кроме того, SLS будет на 20% мощнее, поскольку в качестве топлива будет использоваться жидкий водород и кислород. В NASA сообщили, что первый тестовый, без человека на борту, полет состоится в 2018 году. Затем космонавтов собираются отправить на орбиту астероидов, а в 2030 году — на Марс. После этого, по словам ученых, ракета полетит к Сатурну и Юпитеру.
Сам по себе этот проект уже является большим прорывом для американской космонавтики, которая в силу сократившегося финансирования развивается не так стремительно, как раньше. В 2011 году была закрыта программа шаттлов, поэтому теперь американцы могут летать в космос только на российских кораблях «Союз», конечно же, оплачивая каждую поездку.
Тестовый запуск SLS обойдется в $7 млр. Именно поэтому его и отложили, первоначально он был назначен на 2017 год.
В 2013 году NASA протестировали уменьшенную модель SLS в ветряном тоннеле в Калифорнии, США.
Инженеры NASA использовали 117-сантиметровую модель для того, чтобы узнать, как погодные условия могут повлиять на запуск ракеты.
В SLS будет использоваться тот же двигатель, что выводил на орбиту шаттлы до закрытия программы в 2011 году.
В августе 2013 года был проведен пробный запуск двигателя SLS.
Компьютерная модель, созданная по готовым чертежам SLS.
Предполагается, что SLS будет соединена с отдельной капсулой для экипажа, которая называется Orion.
Компьютерная модель ракеты, на самом верху которой расположена капсула для экипажа Orion.
Панорамное изображение ракеты, стоящей на космодроме Космического центра Кеннеди.
Моделирование старта ракеты.
Моделирование отсоединения ступеней ракеты на земной орбите.
Моделирование капсулы экипажа после отсоединения обеих ступеней SLS.
Дмитрий Петренко
style.rbc.ru
New Glenn: самая большая ракета будущего
Blue Origin — это первая частная компания, осуществившая космический полет. Сначала она запустила ракету в космос, а затем вернула ее на Землю при помощи вертикальной посадки. Правда, говоря о запуске «в космос», следует немного уточнить: ракета New Shepard пересекла линию Кармана в 100 километрах над землей, которая условно отделяет Землю от космоса. Но аппарат оказался не в состоянии подняться достаточно высоко, чтобы выйти на орбиту, поэтому настало время для следующего проекта — New Glenn.
На днях Джефф Безос, основатель проекта Blue Origin (и Amazon.com), рассказал о планах по созданию новой серии ракет под общим названием New Glenn («Новый Гленн»). Названная в честь Джона Гленна-младшего, первого астронавта США, совершившего орбитальный космический полет, ракета «Новый Гленн» тоже предназначена для орбитальных перелетов. Blue Origin хочет осуществить ее первый запуск до конца текущего десятилетия.
Согласно предоставленным материалам, New Glenn будет самой большой ракетой со времен Сатурн-5. Двухступенчатая конструкция аппарата будет достигать 73 метра в высоту и 7 метров в диаметре. В качестве движка будут использованы 7 двигателей BE-4, осуществляющих подъемную тягу в 1,710 тонн. Трехступенчатая модификация будет достигать в высоту 95,4 метра.
Но «больше» не всегда значит «лучше». Чем больше тяга, тем быстрее может летать аппарат в космосе и тем более протяженные дистанции он может проходить. Хотя «Новый Гленн» будет мощнее, чем обычный космический челнок, «Сатурн-5» мог доставить людей на Луну, осуществляя в два раза большую тягу — 3,402 тонны. Но, как бы то ни было, всегда полезно иметь запасной путь на орбиту. Blue Origin заявила, что собирается использовать новые ракеты для запуска коммерческих орбитальных спутников и осуществления орбитального туризма. По словам Безоса, на этом компания не остановится: если испытания пройдут удачно, то следующим проектом будет загадочный New Armstrong. Очевидно, что это отсылка к Нилу Олдену Армстронгу, первому человеку, ступившему на поверхность Луны. Уж не собирается ли Джефф сам отправиться в путешествие к спутнику нашей планеты?
www.popmech.ru
Россия создает самую большую ракету
Испытания межконтинентальной баллистической ракеты «Булава»Когда межконтинентальная баллистическая ракета РС-28 «Сармат» в 2018 году будет принята на вооружение, этим колоссальным оружием оснастят части РВСН в Сибири и на Южном Урале. Массивные ракеты на жидком топливе придут на смену МБР советской эпохи Р-36М2 «Воевода»(«Сатана» в натовской классификации), которые являются на сегодня самым крупным оружием в своем роде.«Разработка ракетного комплекса шахтного базирования „Сармат» близится к завершению, — рассказал российскому информационному агентству ТАСС командующий ракетными войсками стратегического назначения генерал-полковник Сергей Каракаев. — Он заменит „Воеводу» в Ужурской ракетной дивизии и Домбаровском позиционном районе».
Первые опытные образцы новой ракеты уже построены. Начало пусковых испытаний намечено на текущий год. Если испытания пройдут успешно, начнется серийное производство ракет «Сармат», а в 2018 году они поступят на вооружение.
Конкретной информации о новой ракете «Сармат» очень немного. Но имеющиеся данные указывают на то, что это будет исключительно грозное оружие, похожее на ракету с весьма подходящим названием «Сатана» («Воевода» в натовской классификации), которую оно заменит. Но русские разрабатывают ракету «Сармат» отнюдь не с нуля. В новой МБР будет использован модернизированный вариант жидкостного ракетного двигателя «Воеводы». Первая ступень ракеты будет оснащена четырьмя двигателями РД-274.
«Сармат» будет весить как минимум 100 тонн, а масса ее головной части составит 10 тонн. Это значит, что у ракеты будет 15 разделяющихся термоядерных головных частей. Дальность «Сармата» будет не менее 9 500 километров. Когда ее примут на вооружение, это будет самая большая ракета в мировой истории.
Подобно другим современным МБР, таким как «Ярс», «Тополь-М» и «Булава», «Сармат» проектируется таким образом, чтобы преодолевать противоракетную оборону противника. Для этого ракета будет использовать сочетание радиолокационных ловушек, мер противодействия и повышенной скорости. Она также может быть оснащена маневрирующими боеголовками, перехватывать которые будет намного труднее.
Между тем, в ВВС США начаты предварительные работыпо созданию новой МБР наземного базирования Ground Based Strategic Deterrent, которая придет на смену ракете Minuteman III. Сейчас ведутся работы по модернизации «Минитмена», однако командование ВВС США заявило в конгрессе, что эта устаревшая система вряд ли обеспечит гарантированное сдерживание в связи с совершенствованием противоракетной обороны противника.
Соединенным Штатам нужна новая ракета для сдерживания России и Китая. Но что бы ни получилось в результате реализации программы Ground Based Strategic Deterrent, это вряд ли будет такая же большая ракета, как у России — и с таким же забрасываем весом.
Дейв Маджумдар (Dave Majumdar) — редактор The National Interest, освещающий военные вопросы.
Фото: Предоставлено пресс-службой Северного флота
tehnowar.ru