Ракеты и ракетные двигатели
Истоки
«Ракета сама собой не полетит» — эту фразу приписывают многим известным ученым. И Сергею Королеву, и Вернеру фон Брауну, и Константину Циолковскому. Считается, что идею полета ракеты сформулировал чуть ли ни сам Архимед, но даже он не представлял себе как заставить ее полететь.
Константин Циолковский. (wikipedia.org)
К настоящему времени существует много разновидностей ракетных двигателей. Химические, ядерные, электрические, даже плазменные. Впрочем, ракеты появились задолго до того, как человек изобрел первый двигатель. Слова «ядерный синтез» или «химическая реакция» едва ли говорили что-то жителям Древнего Китая. А ведь ракеты появились именно там. Точную дату назвать сложно, но, предположительно, произошло это в годы правления династии Хань (III-II вв. до н. э.). К тем временам относятся и первые упоминания о порохе. Ракета, которая поднималась вверх благодаря силе, возникшей при взрыве пороха, использовалась в те времена исключительно в мирных целях — для фейерверков. Ракеты эти, что характерно, имели собственный запас горючего, в данном случае, пороха.
Следующий шаг был сделан только в 1556 году немецким изобретателем Конрадом Хаасом, который был специалистом по огнестрельному оружию в армии Фердинанда I — Императора Священной Римской Империи. Хаас считается создателем первой боевой ракеты. Хотя, строго говоря, изобретатель не создал ее, а лишь заложил теоретические основы. Именно Хаасу принадлежала идея многоступенчатой ракеты.
Многоступенчатая ракета. (wikipedia.org)
Ученый подробным образом описал механизм создания летательного аппарата из двух ракет, которые разделялись бы в полете. «Такой аппарат, — уверял он, — мог бы развивать огромную скорость». Идеи Хааса вскоре развил польский генерал Казимир Семенович.
Титульный лист книги, в которой Семенович описал ракеты. (wikipedia.org)
В 1650 году он предложил проект создания трехступенчатой ракеты. В жизнь, впрочем, эта идея воплощена так и не была. То есть, конечно, была, но только в ХХ веке, через несколько столетий после смерти Семеновича.
Ракеты в армии
Военные, разумеется, никогда не упустят возможность принять на вооружение новый вид разрушительного оружия. В XIX веке у них появилась возможность применить в бою ракету. В 1805 году британский офицер Уильям Конгрив продемонстрировал в Королевском Арсенале созданные им пороховые ракеты небывалой по тем временам мощности. Существует предположение, что большинство идей Конгрив «украл» у ирландского националиста Роберта Эммета, применившего некое подобие ракеты во время восстания 1803 года. Спорить на эту тему можно вечно, но тем не менее ракета, которую взяли на вооружение британские войска, называется ракетой Конгрива, а не ракетой Эммета.
Запуск Ракеты Конгрива, 1890. (wikipedia.org)
Оружие многократно применялось во время Наполеоновских войн. В России пионером ракетостроения считается генерал-лейтенант Александр Засядко.
Александр Засядко. (wikipedia.org)
Он не только усовершенствовал ракету Конгрива, но и задумался над тем, что энергию этого разрушительного оружия можно было бы использовать и в мирных целях. Засядко, например, первым высказал идею, что с помощью ракеты можно было бы совершить полет в космос. Инженер даже точно подсчитал, сколько пороха понадобиться, чтобы ракета достигла Луны.
На ракете — в космос
Идеи Засядко легли в основу многих работ Константина Циолковского. Этот знаменитый ученый и изобретатель теоретически обосновал возможность полета в космос при помощи ракетных технологий. Правда, в качестве топлива он предлагал использовать не порох, а смесь жидкого кислорода с жидким водородом. Аналогичные идеи высказывал младший современник Циолковского Герман Оберт.
Герман Оберт. (wikipedia.org)
Он также разрабатывал идею межпланетных перелетов. Оберт прекрасно понимал сложность задачи, но его работы вовсе не носили фантастический характер. Ученый, в частности, предложил идею ракетного двигателя. Он даже проводил экспериментальные испытания подобных устройств. В 1928 году Оберт познакомился с молодым студентом Вернером фон Брауном. Этому юному физику из Берлина в скором времени предстояло совершить прорыв в ракетостроении и воплотить в жизнь многие идеи Оберта. Но об этом позже, ибо за два года до встречи двух этих ученых была запущена первая в истории ракета на жидком топливе.
Эра ракетостроения
Произошло это знаменательное событие 16 марта 1926 года. А главным героем стал американский физик и инженер Роберт Годдард. Еще в 1914 году он запатентовал многоступенчатую ракету. Вскоре ему удалось воплотить в жизнь идею, предложенную Хаасом почти за четыреста лет до этого. В качестве топлива Годдард предлагал использовать бензин и оксид азота. После серии неудачных запусков, он добился успеха. 16 марта 1926 года на ферме своей тетушки Годдард запустил в небо ракету размером с человеческую руку. За две с небольшим секунды она взлетела в воздух на 12 метров. Любопытно, что позднее на основе трудов Годдарда будет создана Базука.
Роберт Годдард и его ракета. (wikipedia.org)
Открытия Годдарда, Оберта и Циолковского имели большой резонанс. В США, Германии и Советском Союзе стали стихийно возникать общества любителей ракетостроения. В СССР уже в 1933 году был создан Реактивный институт. В том же году появился и принципиально новый тип оружия — реактивные снаряды. Установка для их запуска вошла в историю под именем «Катюша».
Залп «Катюш». (wikipedia.org)
В Германии развитием идей Оберта занимался уже знакомый нам Вернер фон Браун. Он создавал ракеты для германской армии и не оставил этого занятия после прихода к власти нацистов. Более того, Браун получил от них баснословное финансирование и неограниченные возможности для работы.
Вернер фон Браун с «Фау-2». (wikipedia.org)
При создании новых ракет использовался рабский труд. Известно, что Браун пытался протестовать против этого, но получил в ответ угрозу, что сам может оказаться на месте подневольных работников. Так была создана баллистическая ракета, появление которой предсказал еще Циолковский. Первые испытания прошли в 1942 году. В 1944-м баллистическая ракета дальнего действия «Фау-2» была принята на вооружение Вермахтом. С ее помощью обстреливали, в основном, территорию Великобритании (до Лондона с территории Германии ракета долетала за 6 минут). «Фау-2» несла страшные разрушения и вселяла страх в сердца людей. Ее жертвами стали как минимум 2700 мирных жителей Туманного Альбиона. В британской прессе «Фау-2» именовали «крылатым ужасом».
После войны
Американские и советские военные с 1944 года вели «охоту» за Брауном. Обе страны были заинтересованы в его идеях и разработках. Ключевую роль в решении этого вопроса сыграл сам ученый. Еще весной 1945 он собрал свою команду на совет, на котором решался вопрос о том, кому по окончании войны лучше сдаться в плен. Ученые пришли к выводу, что сдаваться лучше американцам. Сам Браун оказался в плену почти случайно. Его брат Магнус, увидев американского военного, подбежал к нему и сказал: «Меня зовут Магнус фон Браун, мой брат изобрел «Фау-2», мы хотим сдаться».
В США Вернер фон Браун продолжил работу над ракетами. Теперь однако он трудился в основном для мирных целей. Именно он дал колоссальный толчок к развитию американской космической отросли, сконструировав для США первые ракеты-носители (разумеется, создавал Браун и боевые баллистические ракеты). Его команда в феврале 1958 запустила в космос первый американский искусственный спутник Земли. Советский Союз опередил США с запуском спутника почти на полгода. 4 октября 1957 года на орбиту Земли был выведен первый искусственный спутник. При его запуске была использована советская ракета Р-7, созданная Сергеем Королевым.
Сергей Королев. (wikipedia.org)
Р-7 стала первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой, а также первой ракетой, использованной для космического полета.
Ракетные двигатели в России
В 1912 году в Москве был открыт завод по производству авиационных двигателей. Предприятие входило во французское общество «Гном». Здесь создавались, в том числе, и моторы для самолетов Российской Империи в годы Первой мировой. Завод успешно пережил Революцию, получил новое название «Икар» и продолжил работу уже при советской власти.
Авиационные двигатели создавались тут и в 1930-е, и в 1940-е, военные, годы. Моторы, которые производились на «Икаре», ставились на передовые советские самолеты. А уже в 1950-е предприятие стало выпускать турборакетные двигатели, в том числе и для космической отрасли. Сейчас завод принадлежит ОАО «Кузнецов», которое получило свое название в честь выдающегося советского авиаконструктора Николая Дмитриевича Кузнецова. Предприятие входит в структуру госкорпорации «Ростех».
Современное состояние
«Ростех» продолжает выпуск ракетных двигателей, в том числе и для ракетной отрасли. В последние годы объемы производства растут. В прошлом году появилась информация о том, что заказов на производство двигателей «Кузнецов» получил аж на 20 лет вперед. Двигатели создаются не только для космической отрасли, но также для авиации, энергетики и грузовых железнодорожных перевозок.
В 2012-м «Ростехом» были проведены испытания лунного двигателя. Специалистам удалось возродить технологии, которые создавались для советской лунной программы. Сама программа, как мы знаем, в итоге была свернута. Но забытые, вроде бы, наработки теперь обрели новую жизнь. Ожидается, что лунный двигатель получит широкое применение в российской космической программе.
diletant.media
История создания баллистической ракеты | Sneg5.com
Баллистическая ракета
«Огненные стрелы» изобрели китайцы
За свою почти тысячелетнюю историю развития ракетная техника прошла гигантский путь от примитивных «огненных стрел» до мощнейших современных ракет-носителей, способных выводить на орбиту многотонные космические аппараты. Изобретена же ракета была в Китае. Первые документальные сведения о ее боевом применении связаны с осадой монголами китайского города Пиен-Кинга в 1232 году. Китайские ракеты, запускавшиеся тогда из крепости и наводившие страх на монгольскую конницу, представляли собой небольшие мешочки, набитые порохом и привязанные к стреле обычного лука.
Вслед за китайцами зажигательные ракеты начали использовать индийцы и арабы, но с распространением огнестрельного оружия ракеты потеряли свое значение и на много веков были вытеснены из широкого военного употребления.
Вновь интерес к ракете как к боевому оружию пробудился в XIX веке. В 1804 году значительные усовершенствования в конструкцию ракеты внес английский офицер Уильям Конгрев, который впервые в Европе сумел наладить массовое производство боевых ракет. Масса его реактивных снарядов достигала 20 кг, а дальность полета — 3 км. При надлежащей сноровке ими можно было поражать цели на расстоянии до 1000 м. В 1807 году англичане широко применили это оружие при бомбардировке Копенгагена. В короткий срок по городу было выпущено более 25 тысяч ракет, в результате чего город был почти полностью сожжен. Но вскоре развитие нарезного огнестрельного оружия сделало применение ракет малоэффективным. Во второй половине XIX века они были сняты с вооружения в большинстве государств. Вновь почти на сто лет ракета получила отставку.
Идеи Циолковского и Годдарда
Впрочем, различные проекты использования реактивной тяги уже в то время появлялись то у одного, то у другого изобретателя. В 1903 году вышла работа «Исследование космических пространств реактивными приборами» русского ученого Константина Циолковского. В ней Циолковский не только предсказал, что ракета станет когда-нибудь тем транспортным средством, которое выведет человека в космос, но и впервые разработал принципиальную схему нового жидкостного реактивного двигателя. Вслед за тем в 1909 году американский ученый Роберт Годдард впервые высказал идею о создании и использовании многоступенчатой ракеты. В 1914 году он взял патент на эту конструкцию.
Преимущество использования нескольких ступеней заключается в том, что после полного израсходования топлива из баков ступени она отбрасывается. Тем самым уменьшается масса, которую необходимо разогнать до еще более высоких скоростей. В 1921 году Годдард провел первые испытания своего жидкостного реактивного двигателя, который работал на жидком кислороде и эфире. В 1926 году он произвел первый публичный запуск ракеты с жидкостным двигателем, которая, правда, поднялась всего на 12, 5 м. В дальнейшем Годдард уделял много внимания устойчивости и управляемости ракет. В 1932 году он впервые запустил ракету с гироскопическими рулями.
В конечном итоге его ракеты, имея стартовый вес до 350 кг, поднимались на высоту до 3 км. В 30-е годы интенсивные работы по совершенствованию ракет велись уже в нескольких странах.
Жидкостный ракетный двигатель
Принцип работы жидкостного реактивного двигателя в общих чертах очень прост. Топливо и окислитель находятся в отдельных баках. Под высоким давлением они подаются в камеру сгорания, где интенсивно перемешиваются, испаряются, вступают в реакцию и воспламеняются. Образующиеся при этом горячие газы с большой силой выбрасываются назад через сопло, что приводит к появлению реактивной тяги.
Однако реальное воплощение этих простых принципов наталкивалось на большие технические трудности, с которыми и столкнулись первые конструкторы. Наиболее острыми из них оказались проблемы обеспечения устойчивого горения топлива в камере сгорания и охлаждения самого двигателя. Очень непростыми были также вопросы о высокоэнергетическом горючем для ракетного двигателя и о способах подачи компонентов топлива в камеру сгорания, поскольку для полного сгорания с выделением максимального количества тепла они должны были хорошо распыляться и равномерно перемешиваться между собой во всем объеме камеры. Кроме того, требовалось разработать надежные системы, регулирующие работу двигателя и управление ракетой. Понадобилось множество экспериментов, ошибок и неудач, прежде чем все эти трудности были благополучно преодолены.
Вообще говоря, жидкостные двигатели могут работать и на однокомпонентном, так называемом унитарном, топливе. В качестве такового могут выступать, например, концентрированная перекись водорода или гидразин. При соединении с катализатором перекись водорода h3O2 с большим выделением тепла разлагается на кислород и воду. Гидразин N2h5 в этих условиях разлагается на водород, азот и аммиак. Но многочисленные испытания показали, что более эффективными являются двигатели, работающие на двух отдельных компонентах, один из которых является горючим, а другой окислителем. Хорошими окислителями оказались жидкий кислород O2, азотная кислота HNO3, различные окислы азота, а также жидкий фтор F2.
В качестве горючего мог применяться керосин, жидкий водород h3, (в соединении с жидким кислородом он является чрезвычайно эффективным горючим), гидразин и его производные. На начальных этапах развития ракетной техники в качестве горючего часто использовался этиловый или метиловый спирт.
Для лучшего распыления и перемешивания топлива (окислителя и горючего) использовались специальные форсунки, расположенные в передней части камеры сгорания (эта часть камеры называется форсуночной головкой). Она, как правило, имела плоскую форму, образованную из множества форсунок. Все эти форсунки выполнялись в виде двойных трубок для одновременной подачи окислителя и горючего. Впрыск топлива происходил под большим давлением. Мелкие капельки окислителя и горючего при высокой температуре интенсивно испарялись и вступали друг с другом в химическую реакцию. Основное горение топлива происходит вблизи форсуночной головки. При этом сильно возрастали температура и давление образующихся газов, которые затем устремлялись в сопло и с большой скоростью вырывались наружу.
Давление в камере сгорания может достигать сотен атмосфер, поэтому горючее и окислитель необходимо подводить под еще более высоким давлением. Для этого в первых ракетах использовался наддув топливных баков сжатым газом или парами самих компонентов топлива (например, парами жидкого кислорода). Позже стали применять специальные высокопроизводительные насосы большой мощности с приводом от газовых турбин. Для раскрутки газовой турбины на начальном этапе работы двигателя подавали горячий газ от газогенератора. Позже стали применять горячий газ, образующийся из компонентов самого топлива. После разгона турбины этот газ попадал в камеру сгорания и использовался для разгона ракеты.
Проблему охлаждения двигателя первоначально пытались решить, применяя особые жаропрочные материалы или специальную охлаждающую жидкость (например, воду). Однако постепенно был найден более выгодный и эффективный метод охлаждения путем использования одного из компонентов самого топлива. Перед вступлением в камеру один из компонентов топлива (например, жидкий кислород) проходил между ее внутренней и наружной стенкой и уносил с собой значительную часть тепла от самой теплонапряженной внутренней стенки. Отработана эта система была далеко не сразу, и поэтому на первых этапах создания ракетих старты часто сопровождались авариями и взрывами.
Для управления в первых ракетах применялись воздушные и газовые рули. Газовые рули располагались у среза сопла и создавали управляющие силы и моменты за счет отклонения вытекающей из двигателя струи газа. По форме они напоминали лопасти весла. Во время полета эти рули быстро обгорали и разрушались. Поэтому в дальнейшем от их использования отказались и стали применять специальные управляющие ракетные двигатели, которые имели возможность поворачиваться относительно осей крепления.
Советские ракеты
В СССР опыты по созданию ракет на жидкостных двигателях начались в 30-е годы. В 1933 году московская группа изучения реактивного движения (ГИРД) разработала и запустила первую советскую ракету ГИРД-09 (конструкторы Сергей Королев и Михаил Тихонравов). Эта ракета при длине 2, 4 м и диаметре 18 см имела стартовую массу 19 кг. Масса топлива, состоящего из жидкого кислорода и сгущенного бензина, равнялась примерно 5 кг.
Двигатель развивал тягу до 32 кг и мог работать 15-18 с. При первом запуске из-за прогара камеры сгорания газовые струи начали вырываться сбоку, что привело к завалу ракеты и ее пологому полету. Максимальная высота полета составляла 400 м.
В последующие годы советские ракетчики провели еще несколько запусков. К сожалению, в 1939 году Реактивный научно-исследовательский институт (в который в 1933 году была преобразована ГИРД) был разгромлен НКВД. Многие конструкторы были отправлены в тюрьмы и лагеря. Королев был арестован еще в июле 1938 года. Вместе с Валентином Глушко, будущим главным конструктором ракетных двигателей, он провел несколько лет в спец КБ в Казани, где Глушко числился главным конструктором двигательных установок для самолетов, а Королев его заместителем. На некоторое время развитие ракетостроения в СССР прекратилось.
«Фау» Вернера фон Брауна
Гораздо более ощутимых результатов добились немецкие исследователи. В 1927 году здесь образовалось общество Межпланетных путешествий, которым руководили Вернер фон Браун и Клаус Ридель. С приходом к власти фашистов эти ученые стали работать над созданием боевых ракет. В 1937 году возник ракетный центр в Пенемюнде. В его строительство за четыре года было вложено 550 миллионов марок. В 1943 году численность основного персонала в Пенемюнде составляла уже 15 тысяч человек. Здесь находились крупнейшая в Европе аэродинамическая труба и завод по производству жидкого кислорода. В центре были разработаны самолет-снаряд «Фау-1», а также первая в истории серийная баллистическая ракета «Фау-2» со стартовой массой 12700 кг (баллистической называется такая ракета, которая управляется только на начальном участке полета; после выключения двигателей она летит как свободно брошенный камень). Работа над ракетой началась еще в 1936 году, когда Брауну и Риделю были приданы в помощь 120 сотрудников и несколько сотен рабочих. Первый экспериментальный запуск «Фау-2» состоялся в 1942 году и оказался неудачным. Из-за отказа системы управления ракета врезалась в землю через 1, 5 минуты после старта. Новый старт в октябре 1942 года оказался успешным. Ракета поднялась на высоту 96 км, достигла дальности 190 км и разорвалась в четырех км от заданной цели.
При создании этой ракеты было сделано множество находок, широко используемых потом в ракетостроении, но было также много недоработок. На «Фау» впервые была применена турбонасосная подача топлива в камеру сгорания (до этого обычно применялось вытеснение его сжатым азотом). Для раскрутки газовой турбины использовали перекись водорода. Проблему охлаждения двигателя пытались сначала решить, используя для стенок
камеры сгорания толстые стальные листы с плохой теплопроводностью. Но первые же старты показали, что из-за этого двигатель быстро перегревается. Чтобы снизить температуру горения, пришлось разбавлять этиловый спирт 25% воды, что в свою очередь сильно снизило КПД
двигателя.
В январе 1944 года начался серийный выпуск «Фау». Эта ракета с дальностью полета до 300 км несла боевой заряд весом до 1 т. С сентября 1944 года немцы стали обстреливать ими территорию Великобритании. Всего было изготовлено 6100 ракет и проведено 4300 боевых пусков. До Англии долетело 1050 ракет и половина из них взорвалась непосредственно в Лондоне. В результате этого погибло около 3 тысяч человек и вдвое больше получило ранения. Максимальная скорость полета «Фау-2» достигала 1, 5 км/с, а высота полета — около 90 км. Ни перехватить, ни сбить эту ракету у англичан не было никакой возможности.
Но из-за несовершенной системы наведения они в целом оказались достаточно неэффективным оружием. Однако с точки зрения развития ракетной техники «Фау» представляли собой гигантский шаг вперед. Главное заключалось в том, что в будущее ракет поверили во всем мире. После войны ракетостроение получило во всех государствах мощную государственную поддержку.
Американцы сняли сливки
США оказались поначалу в более благоприятных условиях многие немецкие ракетчики во главе с самим Брауном после разгрома Германии были доставлены в Америку, точно так же как и несколько готовых «Фау». Этот потенциал послужил исходным пунктом для развития американской ракетной индустрии. В 1949 году, установив «Фау-2» на небольшую исследовательскую ракету «Вак-Корпорэл», американцы осуществили ее запуск на высоту 400 км. На базе той же «Фау» под руководством Брауна была в 1951 году создана американская баллистическая ракета «Викинг», развивавшая скорость около 6400 км/ч. В 1952 году тот же Браун разработал для США баллистическую ракету «Редстоун» с дальностью полета до 900 км (именно эта ракета была использована в 1958 г. в качестве первой ступени при выведении на орбиту первого американского спутника «Эксплорер-1»).
СССР снова догоняет
СССР пришлось догонять американцев. Создание собственных тяжелых баллистических ракет здесь также началось с изучения немецких «Фау-2». Для этого сразу же после победы в Германию была направлена группа конструкторов (в числе которых находились Королев и Глушко). Правда, им не удалось заполучить ни одной готовой целой «Фау», но по косвенным признакам и многочисленным свидетельствам представление о ней было составлено достаточно полное.
В 1946 году в СССР начались собственные интенсивные работы по созданию автоматически управляемых баллистических ракет дальнего действия.
Организованное Королевым НИИ-88 (позже ЦНИИМаш в подмосковных Подлипках, ныне город Королев) сразу получило значительные средства и всестороннюю государственную поддержку. В 1947 году на базе «Фау-2» была создана первая советская баллистическая ракета Р-1. Этот первый успех дался с огромным трудом. При разработке ракеты советские инженеры столкнулись с множеством проблем. Советская промышленность не выпускала тогда необходимых для ракетостроения марок стали, не было нужной резины и нужных пластмасс. Огромные трудности возникли при работе с жидким кислородом, поскольку все имевшиеся тогда смазочные масла мгновенно загустевали при низкой температуре, и рули переставали работать.
Пришлось разрабатывать новые типы масел. Общая культура производства ни в коей мере не соответствовала уровню ракетной техники. Точность изготовления деталей, качество сварки долгое время оставляли желать лучшего. Испытания, проведенные в 1948 году на полигоне Капустин Яр, показали, что Р-1 не только не превосходят «Фау-2», но и уступают им по многим параметрам. Почти ни один старт не проходил гладко. Пуски некоторых ракет откладывались из-за неполадок по много раз. Из 12 предназначенных для испытаний ракет с большим трудом удалось запустить только 9. Испытания, проведенные в 1949 году, дали уже значительно лучшие результаты: из 20 ракет 16 попали в заданный прямоугольник 16 на 8 км. Не было ни одного отказа в запуске двигателя. Но и после этого прошло еще много времени, прежде чем научились конструировать надежные ракеты, которые стартовали, летели и попадали в цель. В 1949 году на базе Р-1 была разработана геофизическая высотная ракета В-1А со стартовой массой около 14 т (при диаметре около 1, 5 м она имела высоту 15 м). В 1949 году эта ракета доставила на высоту 102 км контейнер с научными приборами, который затем благополучно вернулся на землю. В 1950 году Р-1 была принята на вооружение.
С этого момента советские ракетчики уже опирались на собственный опыт и вскоре превзошли не только своих учителей-немцев, но и американских конструкторов. В 1950 году была создана принципиально новая баллистическая ракета Р-2 с одним несущим баком и отделяющейся головной частью. (Топливные баки в «Фау» были подвесные, то есть не несли на себе никакой силовой нагрузки.
Советские конструкторы поначалу переняли эту схему. Но в дальнейшем они перешли к использованию несущих баков, когда наружная оболочка, то есть корпус ракеты, служил в качестве стенок топливных баков, или, что то же самое, топливные баки составляли корпус ракеты.) По своим размерам Р-2 была вдвое больше Р-1, но благодаря применению специально разработанных алюминиевых сплавов превосходила ее по весу всего на 350 кг. В качестве топлива здесь по-прежнему использовались этиловый спирт и жидкий кислород.
Легендарная ракета Р-5
В 1953 году была принята на вооружение ракета Р-5 с дальностью полета 1200 км. Созданная на ее базе геофизическая ракета В-5А (длина — 29 м, стартовая масса около 29 т) могла поднимать грузы на высоту до 500 км. В 1956 году были проведены испытания ракеты Р-5М, которая впервые в мире пронесла через космос головную часть с ядерным зарядом. Ее полет завершился подлинным ядерным взрывом в заданном районе Аральских Каракумов в 1200 км от места старта. Королев и Глушко после этого получили звезды Героев Социалистического труда.
До середины 50-х годов все советские ракеты были одноступенчатыми. В 1957 г. с нового космодрома в Байконуре была успешно запущена боевая межконтинентальная многоступенчатая баллистическая ракета Р-7. Эта ракета длиной около 30 м и весом около 270 т состояла из четырех боковых блоков первой ступени и центрального блока с собственным двигателем, который служил второй ступенью. В первой ступени использовался двигатель РД-107, во второй ступени — РД-108 на кислородно-керосиновом топливе. При старте все двигатели включались одновременно и развивали тягу около
400 т.
О преимуществах многоступенчатых ракет перед одноступенчатыми уже говорилось выше. Возможны две схемы расположения ступеней. В первом случае наиболее массивная ракета, расположенная внизу и срабатывавшая в самом начале полета, называется первой ступенью. Обычно на нее устанавливается вторая ракета меньших размеров и массы, которая служит второй ступенью. На ней в свою очередь может размещаться третья ракета и так далее в зависимости оттого, сколько требуется ступеней. Это тип ракеты с последовательным расположением ступеней. Р-7 относилась к другому типу — с продольным разделением ступеней. Отдельные блоки (двигатели и баки с горючим) первой ступени располагались в ней вокруг корпуса второй ступени, и при старте двигатели обеих ступеней начинали работать одновременно. После выработки топлива блоки первой ступени отбрасывались, а двигатели второй ступени продолжали работать дальше.
Несколькими месяцами позже, в том же 1957 году, именно эта ракета вывела на орбиту первый в истории искусственный спутник Земли.
Общая оценка материала: 4.8
Оценка незарегистрированных пользователей:
[Total: 7 Average: 5]sneg5.com
Ракетное хобби — Записки сумасшедшего ракетчика — ЖЖ
Ошибочно считать, что при всей своей сложности и технологичности ракетная техника — вотчина крупных предприятий, совершенно недоступная для простых людей. Ракетостроение и ракетомоделизм — хоть и необычное, но все же достаточно распространенное хобби. Конечно, космические ракеты с ЖРД и системой управления, способные выводить некий полезный груз на орбиту, одному человеку не построить, но твердотопливные аппараты с относительно простой конструкцией не менее интересны. Невозможно передать на словах тот восторг, который ракетчик любитель испытывает, когда его детище взмывает в воздух. И я знаю это не понаслышке 🙂Для начала о том, почему я вместо слова «ракетомоделизм» использую слово «ракетостроение». Дело в том, что ракетомоделизм — лишь частный случай любительского ракетостроения, заключающийся в создании ракеты, являющейся масштабной моделью реально существовавших или существующих ракет. Пример: ракетомоделисты сделали модель ракеты Сатурн-5:
Разумеется, это накладывает определенные рамки на пропорции аппарата, форму головного обтекателя и стабилизаторов. Любительское ракетостроение лишено этих рамок, все зависит только от фантазии ракетчика. При желании можно сделать ракету хоть в форме утюга, правда летать такое чудо будет соответствующим образом 🙂
Как правило, любительская ракета состоит из нескольких основных частей: фюзеляж, головной обтекатель, двигатель (РДТТ) и парашютная система. Продвинутые ракетчики также могут установить на нее бортовое радиоэлектронное оборудование: GPS трекер, бортовую камеру (а бывает, что и не одну), регистратор параметров полета (ускорение, высота и т. п.), или даже научное оборудование (простейшая метеостанция, детектор солнечного ветра, газоанализатор…).
Подавляющее большинство любительских ракет выглядит так (предупреждаю: звуковое сопровождение отвратительное, а качество съемки еще хуже):
Но бывают и весьма солидные аппараты, хоть и не всегда удачные:
Целые команды ракетчиков-любителей способны создать потрясающие ракеты, взлетающие на высоту десятки километров:
И пока единственный известный мне случай, когда любители достигли космоса, — это ракета GoFast американской команды, достигшая скорости 1,6 км/с и высоты 118 км. Обычно любительские ракеты оснащаются аэродинамической системой стабилизации (как она работает, я рассказывал в своей первой записи в этом блоге. Но в верхних слоях атмосферы такая система не работает, поэтому ракета GoFast стабилизировалась вращением по принципу гироскопа. Из-за этого во время подъема на видео одно мельтешение, но по достижению заданной высоты, сработала какая-то система, остановившая вращение (предполагаю, что это было достигнуто остановкой заранее раскрученного маховика), благодаря чему можно насладиться великолепными видами:
Если кто-нибудь захочет сам попробовать вступить в увлекательный мир самодельных ракет, рекомендую посетить несколько сайтов, посвященных любительскому ракетостроению:
Ракетная мастерская Serge77 — интересные инженерные решения, рецепты приготовления топлива, технологии изготовления различных узлов ракетной техники и даже проект самодельного ЖРД.
Ракетомодельный форум авиабазы — огромное количество интересного материала, надо только не лениться перелопачивать форум.
Rocki — ARS — на мой взгляд лучший сайт о любительском ракетостроении. Настоящая кладезь теоретической информации, еще больше технологий изготовления различных деталей на примере сделанных автором ракет, отчеты об исследованиях различных топливных составов, подробное описание самодельных лабораторных приборов (тягоизмерительных стендов, вибростола, муфельных печей и т. п.) и несколько программ, значительно облегчающих расчеты параметров ракет и обработку данных с испытаний двигателей.
В последующих статьях я расскажу о своих первых шагах в ракетостроение. Также, разумеется, продолжу писать о конструкции космической техники, так что следите за обновлениями 🙂
megavolt-lab.livejournal.com
История создания боевых ракет КБ «Южное»
СОДЕРЖАНИЕ
Часть 1 БОЕВЫЕ РАКЕТЫ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Политические предпосылки создания ракетного вооружения
Р-12
Р-14 и Р-16
Создание шахтных ракетных комплексов
Часть 2 БОЕВЫЕ РАКЕТЫ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ
Особенности политической обстановки начала 60-х
Пять лет под компонентами топлива (обеспечение герметичности топливных систем Р-36)
Летные испытания Р-36 с ракетой 8К67
Орбитальный вариант Р-36 с ракетой 8К69
Ракетный комплекс Р-36 с разделяющей головной частью 8К67П
Часть 3 БОЕВЫЕ РАКЕТЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
МР УР-100, МР-УР-100 УТТХ
Р-36М, Р-36М УТТХ
Часть 4 БОЕВЫЕ РАКЕТЫ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ
Тяжелая жидкостная ракета 15А18М (SATAN)
Часть 5 МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЕ РАКЕТЫ
РТ-20П
Часть 6 МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЕ РАКЕТЫ
Боевой железнодорожный ракетный комплекс (БЖРК)
ЧАСТЬ 1.
БОЕВЫЕ РАКЕТЫ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ
ПОЛИТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ РАКЕТНОГО ВООРУЖЕНИЯ
Михаил Кузьмич Янгель (1911–1971) |
После окончания Второй мировой войны бывшие союзники по антигитлеровской коалиции — СССР и США превратились в потенциальных противников. Противоречия между странами привели к резкому обострению отношений, к «холодной» войне. Вокруг СССР была создана сеть американских военно-воздушных и военно-морских баз. США на тот момент обладали самым крупным в мире парком тяжелых бомбардировщиков, а главное — монополией на атомное оружие, огромную разрушительную мощь которого продемонстрировали всему миру бомбардировкой двух японских городов в августе 1945 г.
Главной стратегической целью руководства СССР в этот период было предотвращение реально нависшей над страной угрозы возникновения ядерной войны. Для ликвидации этой угрозы необходимо было в первую очередь устранить монополию США на владение ядерным оружием. Руководство страны предпринимает решительные меры для скорейшего создания собственного атомного оружия.
20 августа 1945 г. при Государственном комитете обороны создается специальный комитет по решению атомной проблемы в военных целях. Постановлением Совета Министров СССР от 9 апреля 1946 г. создается особо секретная организация КБ-11 по разработке ядерных боеприпасов, научным руководителем которой назначается Ю. Б. Харитон. В 1947–1949 гг. создается Семипалатинский полигон для испытаний ядерного оружия. Работам по созданию нового, самого современного оружия в стране уделялось первостепенное внимание. 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне был произведен взрыв первого ядерного заряда мощностью 22 кт тринитротолуола. Соединенные Штаты Америки были лишены своего главного преимущества — монополии на атомное оружие, и это случилось намного раньше, чем рассчитывали в США.
Но этим решалась только часть проблемы. Предстояла не менее сложная задача — обеспечение гарантированной доставки ядерного заряда до целей вероятного противника, в том числе и находящихся на другом континенте. Традиционное средство доставки — авиация в условиях географического положения Советского Союза, не имеющего военно-воздушных баз вблизи Американского континента, было малоэффективным. Бомбардировщики как средство доставки ядерного оружия имели ряд существенных неустранимых недостатков, главные из которых — длительное время полета до цели и возможность перехвата средствами ПВО. Поэтому в СССР была сделана ставка на создание баллистических ракет дальнего действия.
Предпосылкой к принятию этого решения стало боевое применение Германией в конце Второй мировой войны баллистических ракет Фау-2 (А-4). Создание этой ракеты было, безусловно, выдающимся научным и техническим достижением. Разработка первой в мире баллистической ракеты дальнего (по тем временам) действия связана с именем Вернера фон Брауна. Сейчас это имя известно всему миру.
После войны в США и в СССР были предприняты меры по сбору всех сведений о ракете Фау-2, позволявших изучить и использовать немецкий опыт в создании баллистических ракет.
Основные немецкие ракетные заводы и полигоны оказались в зоне оккупации США, а сам главный конструктор ракеты Фау-2 фон Браун еще 2 мая 1945 г. вместе с группой основных разработчиков ракеты сдался в плен частям 7-й американской армии. За океан, в США, были переправлены ведущие немецкие специалисты-разработчики, около сотни собранных ракет Фау-2 и техническая документация на ракету.
В Советском Союзе для изучения немецкой ракетной техники была создана бригада особого назначения (БОН) под командованием генерал-майора Александра Федоровича Тверецкого. В результате работы этой бригады была восстановлена основная техническая и технологическая документация на ракету, собрано 19 экземпляров ракет, воспроизведено наземное оборудование.
Таким образом, работы над ракетами большой дальности в СССР и США начались в одно и то же время и с одного уровня — освоения немецкой ракеты Фау-2. Разница состояла в отношении к ним. Для американцев, имеющих сеть военных баз по всему периметру Советского Союза, эффективную и многочисленную бомбардировочную авиацию, крупнейший в мире океанский флот, в том числе подводный, баллистические ракеты в это время представлялись малоэффективным оружием, их развитию не уделялось должного внимания. Для Советского Союза ракетное оружие — в силу географических, экономических, политических и других факторов — было единственной альтернативой, и перед лицом смертельной угрозы, исходящей от вчерашнего союзника, никаких средств жалеть не приходилось.
13 мая 1946 г. было принято основополагающее Постановление № 1017-419 Совета Министров СССР о развитии ракетного вооружения в стране.
В этом документе подчеркивалось: «…работы по развитию реактивной техники считать важнейшей государственной задачей…». Для плановой экономики Советского Союза это означало, что лучшие умы и значительная часть народного хозяйства страны работают над созданием совершенных ракет.
Под руководством С. П. Королева создается отечественная копия ракеты Фау-2 под названием Р-1. В 1950 г. ракета Р-1 была принята на вооружение, и встал вопрос о ее серийном производстве. Необходим был завод, способный обеспечить крупносерийный выпуск ракет. Комиссия во главе с Д. Ф. Устиновым обследовала целый ряд заводов и остановила свой выбор на «молодом» автомобильном заводе в г. Днепропетровске. 10 мая 1951 г. Постановлением Совета Министров СССР Днепропетровский автомобильный завод был передан Министерству вооружения СССР. Он стал секретным ракетным предприятием — «почтовым ящиком № 186», или Государственным союзным заводом № 586.
Р-12
Для сопровождения серийного изготовления ракет, разработанных ОКБ-1 (С. П. Королева) на заводе было создано серийное конструкторское бюро — ОГК (отдел главного конструктора), который возглавил В. С. Будник — один из заместителей С. П. Королева. Первый успешный пуск изготовленной на заводе № 586 ракеты Р-1 состоялся в ноябре 1952 г. Задача ОКБ была решена. По инициативе В. С. Будника ОГК начало вести проработки собственной ракеты. Однако малые силы ОГК не позволяли вести работы в должном объеме.
1. Головная часть ракеты Р-12. |
10 апреля 1954 г. Постановлением СМ СССР № 674-292 отдел Главного конструктора был преобразован в Особое конструкторское бюро (ОКБ) № 586. Главным конструктором назначен Михаил Кузьмич Янгель, первым заместителем — В. С. Будник. Главной задачей нового ОКБ ставилась разработка боевых баллистических ракет на долгохранимых компонентах топлива. Это было начало развития нового направления в боевом ракетостроении.
Ракета Р-12 на стартовом столе. |
С приходом в ОКБ М. К. Янгеля были уточнены тактико-технические характеристики будущей ракеты Р-12. Актуальным было требование увеличение дальности до 2000 км, а также установка на ракету головной части с термоядерным зарядом. Конструкторы новой ракеты были первопроходцами при решении технических задач, связанных с созданием Р-12.
4. Первый пуск ракеты Р-12 |
22 июня 1957 г. состоялся первый успешный пуск ракеты Р-12. Это был старт первой в стране мощной стратегической ракеты средней дальности (2 000 км) на высококипящих компонентах топлива. Ракета Р-12 — одноступенчатая ракета с отделяющейся моноблочной головной частью, с полностью автономной системой управления.
Удачные пуски ракет Р-12 заложили основу для создания нового вида вооружений. 17 декабря 1959 г. был создан новый вид Вооруженных сил СССР — Ракетные войска стратегического назначения (РВСН). Ракета Р-12, благодаря сравнительной простоте, дешевизне, надежности и высокой боеготовности, стала самой массовой ракетой средней дальности, принятой на вооружение. В соответствии с возможностями нового оружия была создана новая военная доктрина СССР. Центральное место в военной стратегии занимают баллистические ракеты, которые становятся решающим фактором воздействия на противника как в европейской, так и в глобальной войне.
Компоновка ракеты Р-12. |
Вот что писали американцы в сборнике «Ядерное вооружение СССР»: «С развертыванием в 1958 г. SS-4 (Sandal — название ракеты Р-12 по принятой в НАТО терминологии) СССР получил возможность наносить ядерные удары оперативного характера независимо от стратегических сил дальнего действия».
Появлялись новые ракеты, однако комплексы с Р-12 продолжали стоять на боевом дежурстве. Эта ракета побила все рекорды времени нахождения в эксплуатации. Ее «жизненный цикл» продлился до 1989 г., вплоть до ликвидации всего класса ракет средней дальности в соответствии с Договором между СССР и США по РСМД (ракетам средней и малой дальности).
На Р-12 проводились разные эксперименты в интересах научных и военных программ. В 1962 г. ракеты Р-12 оказались в центре самого крупного международного кризиса после Второй мировой войны, который вплотную приблизил мир к ядерной катастрофе. В обстановке строжайшей секретности ракеты Р-12 были доставлены на Кубу, причем американская разведка смогла обнаружить это только через месяц. США почувствовали реальную угрозу. Обстановка накалилась, но, к счастью, Н. С. Хрущев и Д. Ф Кеннеди сумели осознать близкую и реальную возможность ядерной войны и в ходе переговоров нашли политическое решение конфликта. «Карибский кризис» 1962 г. оказал влияние не только на весь последующий ход истории, но и на развитие стратегических вооружений в частности. Советские военные поняли, какую силу — военную и политическую — представляют собой такие виды оружия, как БРСД.
Впоследствии, после подписания 8 декабря 1987 г. Договора между СССР и США о полной ликвидации ракет средней и малой дальности, в течение трех лет все подобные ракеты — и советские, и американские — были уничтожены как класс.
По рассказам армейских специалистов, участвовавших в работах по утилизации ракет Р-12, советская и американская стороны провели обоюдные пуски в присутствии инспекторов:
«Когда в небо ушла первая советская ракета, вторая, американцы в восхищении зааплодировали. А когда взмыли в небо пятая, десятая… и все своевременно, четко, к тому же точно в цель, аплодисменты они прекратили. Дело в том, что при запусках их ракет сбои начались почти на первых пусках».
Р-14 И Р-16
Успешная отработка Р-12 вдохновила коллектив на новые разработки. ОКБ-586 выходит с предложением о разработке ракеты Р-14 вдвое большей дальности, чем у Р-12, и разработке межконтинентальной ракеты Р-16.
Ракета Р-14У в шахте. |
Ракета Р-14 в готовности к пуску |
В это время в Государственном институте прикладной химии по спецзаданию разработано новое топливо — несимметричный диметилгидразин (НДМГ). Оно самовоспламеняется при контакте с азотно-кислотными окислителями и при этом имеет более высокий удельный импульс (около 15 %). Это топливо стабильно, невзрывоопасно, устойчиво при хранении в герметичных емкостях, имеет относительно высокую температуру кипения (63 °С), однако оно чрезвычайно токсично. Благодаря своим преимуществам НДМГ с этого времени будет использоваться во всех боевых жидкостных ракетах — разработках ОКБ-586.
Системы управления ракет Р-14 и Р-16, как и на Р-12, автономные инерциальные. Для разработки системы управления ракеты Р-16 в г. Харькове было образовано ОКБ-692 (впоследствии — НПП «Хартрон»).
Компоновка ракеты Р-14. |
В качестве органов управления на ракете Р-16 проектанты предложили специальные рулевые ЖРД (жидкостной ракетный двигатель) вместо графитовых рулей. Их применение позволило снизить массу ракеты и повысить точность стрельбы. Для обеспечения реализации такого варианта ракеты в 1958 г. в структуре ОКБ-586 создается конструкторское бюро двигателей. Первой задачей нового подразделения и стала разработка рулевых двигателей для Р-16. Создание собственного двигательного КБ в составе ОКБ имело большое принципиальное значение. Тесное взаимодействие проектантов-ракетчиков с проектантами-двигателистами позволило реализовывать нестандартные конструктивные решения и стимулировало создание ЖРД с высокими энергомассовыми характеристиками, превосходящими лучшие отечественные и зарубежные образцы подобного класса.
Если БРСД Р-14 представляла собой демонстрацию максимальных возможностей одноступенчатой схемы ракеты на высококипящих компонентах топлива, то ракета Р-16 планируется межконтинентальной.
К началу 1959 г. вновь обострилась международная обстановка в связи с новым витком так называемого «Берлинского кризиса». Это потребовало ускорения темпов отработки ракет для достижения паритета ядерных вооружений с потенциальным противником.
Новое правительственное Постановление № 514-232 от 13 мая 1959 г. предусматривало скорейшую отработку обеих ракет — Р-14 и Р-16 — с выходом на ЛКИ, соответственно, во втором и четвертом кварталах 1960 г., организацией серийного производства ракет Р-14 в 1961 г., ракет Р-16 — в 1962 г.
ОКБ и завод полностью освобождались от работ по сопровождению других тем.
В конце августа 1960 г. на испытательную станцию завода была подана первая летная ракета Р-16. 24 октября 1960 г. при проведении подготовки ракеты к первому пуску по программе ЛКИ (летно-конструкторских испытаний) произошла катастрофа. Погибло 92 человека. Выяснили причину аварии — в результате схемной ошибки в системе управления произошел несанкционированный запуск двигателей II ступени, приведший к взрыву ракеты. Устранили причины аварии, и последующие испытания проводились при строгом соблюдении всех требований по безопасности работ.
4. Ракета Р-16 в ШПУ |
1. Компоновка ракеты Р-16. |
В феврале 1961 г. состоялся первый успешный запуск ракеты. А в сентябре 1962 г. первые серийные ракеты были изготовлены и отправлены на боевые дежурства. Межконтинентальная баллистическая ракета Р-16 (8К64) наземного базирования была принята на вооружение правительственным постановлением от 20 октября 1962 г. К 1965 г. было развернуто 186 пусковых установок для ракеты Р-16 и ее модификации.
СОЗДАНИЕ ШАХТНЫХ РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
2. Хвостовой отсек ракеты Р-16. |
Созданные ракетные комплексы с ракетами Р-12, Р-14, Р-16 с термоядерной головной частью представляли собой оружие огромной разрушительной силы. Но эти ракеты были созданы в расчете на использование открытого наземного старта. При боевом дежурстве ракеты «ростом» в десятки метров, установленные на стартовом столе, оказывались абсолютно незащищенными от ядерного воздействия противника. Ядерный взрыв в 1 Мт на расстоянии 5 км уничтожал ракету, стоящую на наземном пусковом устройстве. Такое оружие само нуждалось в защите. В это время из открытой печати стало известно о том, что американцы стали размещать новейшие межконтинентальные ракеты «Атлас» и «Титан» в подземных колодцах в вертикальном положении с предварительно заправленным высококипящим горючим. Перед пуском ракеты поднимались на поверхность, где производилась их заправка окислителем и автоматическая подготовка к пуску. Все это занимало 15 минут. Пуск ракеты производился как с обычного наземного старта. К 1962 г. 87 % американских МБР «Атлас-F» «Титан-1» было размещено в шахтных хранилищах. Наши стратегические ракеты имели только наземные стартовые устройства.
Главным маршалом артиллерии М. И. Неделиным перед учеными и конструкторами была поставлена задача размещения стратегических баллистических ракет, находящихся на вооружении, в шахтные пусковые установки. С самого начала предполагалось не только хранить ракеты под землей, но и обеспечить возможность их подземного старта. Задача была технически сложной. Так, при запуске двигателя сжигается 1,5 тонны топлива в секунду и струю раскаленных газов (3 000 °С) нужно отводить.
Шахтный стартовый комплекс представлял собой сложное инженерно-техническое сооружение. На дне бетонированного ствола шахты глубиной 30 м и диаметром 7 м (Р-12) размещался стартовый стол, на котором размещалась ракета. При запуске двигателей горячие газы выходили в газоотвод между стволом шахты и металлическим стаканом. Сверху шахта защищалась многотонной крышей, которая сдвигалась по рельсам перед пуском ракеты.
3. Пуск ракеты Р-16 из ШПУ. |
Ракетные комплексы Р-12У, Р-14У, Р-16У были приняты на вооружение 15 июня 1963 г.
Первые ракеты, созданные КБ «Южное», стали началом большого пути, огромной работы коллектива первопроходцев. В последующие годы было разработано очень много ракет — боевых и космических, с жидкостными двигателями и твердотопливными, на «чистых» компонентах топлива (кислород + керосин) и на высокотоксичных (НДМГ + АК–27И). Среди них были ракетные установки шахтного базирования с непревзойденной боевой ракетой Satana и подвижный железнодорожный ракетный комплекс, не имевший аналогов.
Основные тактико-технические характеристики ракетных комплексов
Наименование | Ракета | |||
Р-12 | Р-14 | Р-16 | ||
I ст. | II ст. | |||
Максимальная дальность стрельбы, км | 2080 | 4500 | 13000 | |
Мощность заряда, Мт | 2,3 | 2,3 | 2,3(5,0) | |
Предельное отклонение, км | ±5 | ±5 | ±10 | |
Время пуска из полной боеготовности, мин | 20 | 20 | 18 | |
Гарантийный срок нахождения ракеты в заправленном состоянии, сут. |
30 | 30 | 30 | |
Степень защищенности ракеты в ШПУ от ЯВ, кг/см2 | 2 | 2 | 2 | |
Стартовая масса ракеты, т | 41,7 | 86,5 | 140,6 | |
Масса компонентов топлива, т | 37,0 | 79,2 | 130 | |
Число ступеней | 1 | 1 | 2 | |
Компоненты топлива: — окислитель | АК-27И | АК-27И | АК-27И | |
— горючее | ТМ-185 | НДМГ | НДМГ | |
— пусковое горючее | ТГ-02 | — | — | |
Тяга маршевых двигателей (на земле/в пустоте), тс | 64,8/74,4 | 151/177,5 | 226,5/266 | — /90 |
Удельный импульс (на земле/в пустоте), с | 230/264 | 246/289 | 246/289 | — /293 |
Габаритные размеры ракеты, м: — длина | 22,1 | 24,4 | 34,3 | 34,3 |
— диаметр | 1,65 | 2,4 | 3,0 | 2,4 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ракеты и космические аппараты КБ «Южное»/ под ред. С. Н. Конюхова.
2. Призваны временем/под ред. С. Н. Конюхова.
3. Шестьдесят лет в ракетостроении и космонавтике/ под ред. А. В. Дегтярева.
rvsn.ruzhany.info
Создание ракеты Р-7 — Хронтайм
21 августа 1957 года совершила первый успешный полет межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7 (SS-6, Sapwood — по классификации НАТО), разработанная коллективом Особого конструкторского бюро № 1 (ОКБ-1) под руководством главного конструктора Сергея Королева.
Р-7 — двухступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета с отделяющейся головной частью. Она несла термоядерный боевой заряд и могла его доставить практически в любую точку территории вероятного противника. Ракета стала не только новым грозным оружием, но и базой для создания ракеты-носителя для вывода в космос космических аппаратов и кораблей, в том числе пилотируемых.
Ракета Р-7 именовалась также «семеркой», а в технической документации называлась «изделием №8К71».
История создания ракеты Р-7 началась задолго до ее первого старта — в конце 1940-х — начале 1950-х годов. Тогда по результатам разработок одноступенчатых баллистических ракет Р-1, Р-2, Р-3 и Р-5, которыми руководил Королев, стало ясно, что для достижения территории потенциального противника на другом континенте необходима значительно более мощная составная многоступенчатая ракета, идея которой была предложена еще Константином Циолковским.
В 1947 году Михаил Тихонравов организовал в Научно-исследовательском институте артиллерийских наук группу, которая начала проводить систематические исследования возможности создания составных (многоступенчатых) баллистических ракет. Изучив полученные этой группой результаты, Королев принял решение провести эскизное проектирование мощной составной ракеты. 20 мая 1954 года вышло постановление правительства, в котором официально перед ОКБ-1 была поставлена задача создания баллистической ракеты, способной нести термоядерный заряд на межконтинентальную дальность.
Новые мощные двигатели для Р-7 параллельно разрабатывались в ОКБ-456, руководимом Валентином Глушко. Систему управления проектировали Николай Пилюгин и Борис Петров, стартовый комплекс — Владимир Бармин. К работе был привлечен и ряд других организаций.
Одновременно был поставлен вопрос о создании нового полигона для испытаний межконтинентальных ракет. В феврале 1955 года вышло постановление Правительства СССР о начале строительства полигона, которому было присвоено название 5-й Научно-исследовательский и испытательный полигон Министерства обороны (НИИП-5). Полигон было решено построить в районе аула Байконур и разъезда Тюра-Там (Казахстан). Строился космодром как особо секретный объект, и в апреле 1957 года стартовый комплекс для ракеты Р-7 был готов.
Проектирование Р-7 было завершено в июле 1954 года, а 20 ноября 1954 года создание ракеты Р-7 было одобрено Советом Министров СССР. В начале 1957 года ракета была готова к испытаниям.
Начиная с середины мая 1957 года, была проведена первая серия испытаний ракеты, которая показала наличие серьезных недостатков в конструкции Р-7.
15 мая 1957 года состоялся первый пуск ракеты. По визуальным наблюдениям полет протекал нормально, а затем в хвостовом отсеке стали заметны изменения в пламени истекающих газов из двигателей. После обработки телеметрической информации выяснилось, что на 98-й секунде отвалился один из боковых блоков, и ракета потеряла устойчивость. Причиной аварии явилась негерметичность топливной магистрали горючего.
Намеченный на 11 июня 1957 года следующий запуск ракеты не состоялся по причине неисправности двигателей центрального блока. 12 июля 1957 года ракета взлетела, но на 33 секунде полета потеряла устойчивость и стала отклоняться от заданной траектории. Причиной аварии оказалось замыкание на корпусе цепей управляющего сигнала интегрирующего прибора по каналу вращения.
И только четвертый пуск ракеты Р-7, состоявшийся 21 августа 1957 года, был успешным, и ракета впервые достигла района цели. Изделие 8К718 с головной частью М1-9 стартовало с Байконура (полигон Тюратам), отработало активный участок траектории, и головная часть попала в заданный квадрат полуострова Камчатка. Основным недостатком этого пуска явилось разрушение головной части в плотных слоях атмосферы на нисходящем участке траектории.
27 августа 1957 года в советских газетах появилось сообщение об успешном испытании в СССР сверхдальней многоступенчатой ракеты.
Положительные результаты полета ракет Р-7 на активном участке траектории позволили использовать их для запуска первых двух искусственных спутников Земли 4 октября и 3 ноября этого же года. Задуманная как боевая, ракета Р-7 обладала энергетическими возможностями, позволяющими вывести в космос (на околоземную орбиту) полезную нагрузку значительной массы, что и было использовано при запуске спутников.
По результатам шести запусков ракеты Р-7 были доработаны головная часть (заменена новой) и система ее отделения, применены щелевые антенны телеметрической системы. 29 марта 1958 года впервые полностью успешно прошел пуск ракеты Р-7 (головная часть достигла цели без разрушения).
Еще в течение 1958 и 1959 годов проводились летные испытания ракеты, по результатам которых вносились доработки в конструкцию Р-7.
Ракета Р-7 принципиально отличалась от всех ранее разработанных ракет своей компоновочной и силовой схемами, габаритами и массой, мощностью двигательных установок, количеством и назначением систем и т.п. Двухступенчатая ракета Р-7 была выполнена по схеме с параллельным делением ступеней (по «пакетной» схеме). Ее первая ступень представляла собой четыре боковых блока, каждый длиной 19 метров и наибольшим диаметром 3 метра, которые симметрично крепились к центральному блоку (вторая ступень ракеты). По внутренней компоновке как боковые, так и центральный блоки были аналогичны одноступенчатым ракетам с передним расположением бака окислителя. Топливные баки всех блоков являлись несущими. При старте ракеты двигательные установки всех пяти блоков запускались одновременно. Достоинством такой схемы является возможность запуска всех двигателей на земле, а не в полете (в условиях вакуума). Каждый из блоков снабжен четырехкамерным маршевым жидкостным ракетным двигателем открытой схемы, работающем на жидком кислороде и керосине.
Для обеспечения работы турбонасосных агрегатов ракетных двигателей применялась перекись водорода, а для наддува баков — жидкий азот.
Длина ракеты Р-7 составляла 31,4 метра, диаметр — 11,2 метра. Она имела стартовую массу 283 тонны, в том числе массу топлива 250 тонн, обладала способностью доставлять на расстояние 8 тысяч километров головную часть массой 5,4 тонны, несущую термоядерный заряд мощностью от 3 до 5 мегатонн.
Головная часть крепилась к приборному отсеку центрального блока с помощью трех пирозамков. Характеристики головной части позволяли поразить крупную площадную цель, посредством как воздушного, так и наземного ядерного взрыва.
Ракета Р-7 оснащалась комбинированной системой управления. Ее автономная подсистема обеспечивала угловую стабилизацию и стабилизацию центра масс на активном участке траектории. Радиотехническая подсистема осуществляла коррекцию бокового движения центра масс в конце активного участка траектории и выдачу команды на выключение двигателей, что повышало точность стрельбы. Исполнительными органами системы управления являлись поворотные камеры рулевых двигателей и воздушные рули.
Первые ракеты Р-7 были изготовлены в подмосковном городе Калининграде (ныне Королев) — на заводе № 88, который являлся опытным производством ОКБ-1.
Возможности опытного завода были ограничены, поэтому в феврале 1958 года ведущий конструктор «семерки» Дмитрий Козлов получил назначение в город Куйбышев (ныне Самара) для организации на базе авиационного завода № 1 (завод «Прогресс», ныне ФГУП «Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ — Прогресс»), на котором изготавливались бомбардировщики, серийного производства ракет Р-7. И уже в декабре 1958 года со сборочной линии завода сошли первые серийные изделия.
С декабря 1958 года по ноябрь 1959 года проходили совместные летные испытания Р-7, которые должны были дать ответ на вопрос о возможности принятия ракеты на вооружение. В ходе этих испытаний было запущено 16 ракет, восемь из которых были произведены на серийном заводе.
20 января 1960 года межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 была принята на вооружение.
Для базирования этих ракет в 1958 году было принято решение о строительстве боевой стартовой станции (объект «Ангара») в районе города Плесецка Архангельской области. 1 января 1960 года она была готова, а 16 июля впервые в вооруженных силах самостоятельно провела два учебно-боевых пуска со стартовой позиции. Перед стартом ракету доставляли с технической позиции на железнодорожном транспортно-установочном лафете и устанавливали на массивное пусковое устройство. Весь процесс предстартовой подготовки длился более двух часов.
Параллельно с Р-7 шла разработка боевого ракетного комплекса Р-7А с большей дальностью полета (12 тысяч километров), усовершенствованной системой управления, более надежными двигателями и облегченной боевой частью. Ракета Р-7А оснащалась более легкой головной частью, оборудовалась более мощными двигателями и обладала несколько увеличенным запасом топлива за счет уменьшения свободного объема баков. И уже 12 сентября 1960 года МБР Р-7А была принята на вооружение.
Ракетный комплекс получился громоздким, уязвимым и очень дорогим и сложным в эксплуатации. К тому же в заправленном состоянии ракета могла находиться не более 30 суток. Для создания и пополнения необходимого запаса кислорода для развернутых ракет нужен был целый завод. Комплекс имел низкую боевую готовность. Недостаточной была и точность стрельбы. Стало ясно, что Р-7 и ее модификация не могут быть поставлены на боевое дежурство в массовом количестве. Всего было построено четыре стартовых сооружения. К концу 1968 года обе эти ракеты сняли с вооружения.
Надежность конструкции МБР Р-7 и Р-7А позволила создать на их основе целое семейство ракет-носителей: «Восток», «Восход», «Молния», «Союз» и их модификаций, которые использовались для запуска первых спутников, лунных и межпланетных станций, полетов человека в космос, и продолжают использоваться по сей день.
Ссылка на источник: http://ria.ru/spravka/20120821/727374310.html
chrontime.com
Как делают ракеты
Новые решения в создании ракет связаны с производственными технологиями, топливом, новыми материалами. Разработкой инноваций занимаются все ведущие развитые страны, в том числе и Россия.
Гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели
Впервые они были испытаны индийской Организацией космических исследований. Использовалась твердотопливная двухступенчатая ракета-носитель ATV, ко второй ступени которой и были прикреплены двигатели. Их главное отличие в том, что топливо в камере сгорает в сверхзвуковом воздушном потоке.
Подача воздуха для процесса горения происходит прямотоком, дополнительные компрессоры для этого не требуются.
Силовые установки работают при определенной скорости полета – четыре-пять чисел Маха. Подобная скорость обеспечивает нужное сжатие воздуха и стабильное сгорание топлива.
Созданием гиперзвуковых ракетных двигателей занимаются и другие страны: Австралия, Америка, Китай, Россия.
Композитный криогенный бак
Специалистами НАСА разработана и испытана технология, направленная на снижение веса ракет-носителей.
Композитные криогенные баки – это сосуды, предназначенные для того, чтобы хранить сжиженные компоненты ракетной топливной смеси. Их изготовляют из композиционных материалов, что уменьшает вес на 30%. Еще одно достоинство инновации – сокращение денежных затрат. Данный факт связан с тем, что тонкие слои композита не требуют процесса отверждения при высоких температурах. У проекта есть огромные перспективы, так как испытания прошли успешно.
Многоразовая одноступенчатая ракета
Русские разработчики работают над созданием новой многоразовой одноступенчатой ракеты-носителя, которая называется «Корона».
Ее общий ресурс будет составлять около ста полетов. Это аппарат с вертикальным взлетом и посадкой, взлетный вес которого составляет триста тонн (последняя версия). Издержки на эксплуатацию снижены, а надежность ракеты повышена.
Для «Короны» требуется эффективный жидкостный ракетный двигатель, который работает на водороде и кислороде. Пока такой двигатель еще не создан, но Россия и Америка этим активно занимаются.
Ускорение при помощи лазера
Российскими учеными из Санкт-Петербурга была предложена интересная идея по ускорению реактивных летательных аппаратов с помощью лазера. В основе способа лежит метод лазерной абляции, который предполагает нагрев и сжигание веществ лазерным излучением. После сильного разогрева оно отрывается от объекта и заставляет двигаться в обратную сторону относительно источника излучения. Скорость истечения газов из сопла увеличивается до сверхзвуковых движений, а масса топлива снижается.
Новое топливо
Российскими специалистами объединения «Энергомаш» разработано новое топливо для ракетных двигателей. Оно представляет собой смесь сжиженного аммиака и ацетилена высокой концентрации. Это гораздо дешевле водорода, что позволяет значительно сэкономить бюджет.
Инженеры будут делать двигатель на базе кислород керосинового двигателя РД-161. Его энергоэффективность на 30% выше, чем у предшественников.
Первый жидкостный двигатель
В России успешно проведены испытания жидкостного ракетного двигателя новейшего типа. Он разработан частной компанией и работает на экологически безопасном топливе: закиси азота и керосине. Данное изобретение делает возможным создание и тестирование сверхлегких космических ракет.
Аддитивное производство
Один из новых технологий для производства ракет – это селективное лазерное плавление. Используя его, можно изготовлять различные части ракетоносителей. С помощью лазера происходит выборочное плавление тонкого слоя порошка согласно геометрии сечения детали.
Аддитивное производство делает возможным получение деталей любой геометрии и формы. Их можно использовать для построения флагманских ракет.
3D- принтеры
Стартапом Relativity из Калифорнии было предложено использование огромных 3D- принтеров для создания ракет без участия людей. В результате применения инновации, можно будет снизить стоимость запуска одной ракеты-носителя в десять раз. Инвесторы вложили уже 35 миллионов в этот проект.
Компанией принято решение по постройке гигантских роботизированных 3D- принтеров, которые смогут напечатать ракеты целиком. Высота принтера составляет шесть метров. За полторы недели можно напечатать двигатель, а за несколько дней – топливный бак. В целом, производственный процесс будет занимать около месяца.
На 2020 год намечен выпуск первой тридцатиметровой ракеты, грузоподъемность которой составит 0,9 тонны.
Фрикционная сварка
Омское предприятие презентовало уникальную технологию для ракетостроения— современную установку для фрикционной сварки. С ее помощью можно создавать топливные баки без дефектов. Это трудоемкий, но экономичный процесс, снижающий энергетические и финансовые затраты. На крупные части ракеты наносится специальное покрытие путем помещения их в ванны с раствором.
Преимуществом фрикционной сварки является возможность соединения сочетаний разных металлов. Вот примеры:
- сталь и алюминий;
- сталь и медь;
- сталь и латунь.
По предварительным планам, в 2021 году по данному методу должна быть собрана ракета-носитель «Ангара».
Ротационная вытяжка
Данная технология позволяет получать детали без использования штамповки, сварочных швов (продольных и кольцевых) и спаек. Их форма может быть цилиндрической, конической, сферической или комбинированной. Они получаются геометрически идеальными и готовыми к работе, никакой дополнительной доработки не требуется.
Технологии ракет требуют больших финансовых вливаний, высокого уровня развития науки и техники. В разработках активно участвует как государственные предприятия, так и частные компании.
qwizz.ru
Небольшой отчет об изготовлении и запуске моделей ракет — Gnativ.ru
И звезды становятся ближе…
Предисловие
В связи с тем, что мой сын Матвей потихоньку подрастает, я стал все чаще задавать себе вопрос — «А чем увлекаются современные детишки 8-14 лет?». Иногда, встречая на улице группы детишек, только и слышишь, что «… я там десять монстров завалил, я там шахту захватил и.п.». Приходится признать, что компьютерные игры, это важная часть жизни современного ребенка. С этим практически невозможно бороться. Компьютеры становятся все доступнее, а компьютерные технологии все совершеннее.
По моему мнению, бесконтрольное увлечение компьютерными играми угрожает не только зрению и неокрепшей психике ребенка, мне кажется в этом кроется гораздо большая опасность — фантастические миры компьютерных игр заменяют детям реальность и лишают их собственного воображения, тяги к творчеству и изобретательству.
Кто пойдет в институты и будет создавать новые технологии? Кто построит корабли которые понесут нас к звездам? Кто откроет новые источники энергии? Если в детско-подростковом возрасте не получена тяга к технике, конструированию и изобретательству — то как она разовьется в человеке в дальнейшем? В 14-16 лет подростков уже интересуют «другие» проблемы…
Есть еще спортивные секции, музыкальные и художественные школы. Спорт, музыка и рисование — это тоже важно, но я сейчас хочу сказать о другом… Кто научит маленьких мужчин делать что-то своими руками? Кто позволит им испытать то чувство непередаваемого восторга от создания чего-то своими руками. Пусть это будет модель планера, или машинки, или схема из батарейки и лампочки — неважно. И это «что-то» обычно сразу несется папе и маме. Протягивая им в ладошках, покрытых порезами, пятнами клея и краски, свое творение — ребенок испытывает не только чувство гордости. Он начинает верить в самого себя, и эта вера помогает ему в дальнейшем справляться с жизненными трудностями.
Во время учебы в школе я посещал кружок ракетомоделизма. Мы строили не только модели ракет, но и разрабатывали модели космических станций, планетоходов, футуристических звездолетов и т.п. У нас была отличная практика — «защита» свои проектов перед товарищами. Порой засиживаясь до полуночи, мы до хрипоты в голосе доказывали друг другу преимущества термоядерного двигателя перед фотонным и т.п. Это было интересно и увлекательно и давало первые, важные навыки ведения аргументированных споров.
Я до сих пор помню имя руководителя нашего кружка — Александр Иванович Яловеженко. Днем он работал электриком, а между сменами и по выходным занимался с нами, мальчишками. Не так просто организовать ракетомодельный кружок за полярным кругом. Но благодаря его настойчивости и энтузиазму, у нас были и материалы и модельные ракетные двигатели, которые позволяли нам осуществлять пуски моделей ракет. Большое человеческое спасибо ему за потраченное на нас время и привитые навыки в т.ч. любовь к конструированию, созданию чего-то своими руками.
Но наибольшее влияние на меня, конечно, оказал мой папа. Я всегда восхищался его способностью с легкостью браться за любое дело и доводить его до конца. Он и сейчас является для меня примером настоящего мужчины. Я не знаю кем станет мой сын, но я постараюсь научить его правильно держать в руках молоток, паяльник и гаечный ключ, а также передать ему часть жизненного опыта который поможет ему в дальнейшем.
Поехали
Вот и я решил «тряхнуть стариной» и вспомнить свои навыки по созданию моделей ракет. Себе в помощь я взял Матвейку и выдал ему рабочий инструмент — ножницы и бумагу. И работа закипела! Ребенок со всей серьезностью отнесся к поставленной задаче и через пять минут у меня на столе уже была гора мелко нарезанной бумаги. На протяжении всего процесса сборки ракеты, длившегося неделю ребенок подходил ко мне по нескольку раз, снова просил ножницы и бумагу и задавал единственный вопрос — «Папа, акету сдеал?»
А папа еще не сделал, папа долго решал, что же он все таки хочет сделать… Обычно, модели ракет оборудуются парашютом или стримером для «мягкого» возвращения на землю. После завершения работы ракетного двигателя воспламеняется «замедлительный» заряд, который горит несколько секунд. После завершения горения срабатывает «вышибной» заряд, который и выталкивает парашют из ракеты. Но это слишком сложно и долго… Поэтому я решил сделать «невозвратные» модели ракет и снарядить их небольшим пиротехническим зарядом. Пусть «погибнут» красиво и весело :-).
Конструкция ракеты
Для изготовления ракеты, необходимо найти деревянную или любую другую оправку и склеить бумажный цилиндр. Для этого я использовал лист бумаги для рисования формата А3. Цилиндр просушивается и укрепляется изнутри 2-3 ребрами жесткости (это кружки из плотного картона с отверстием диаметром 5 мм посередине).
Ребра жесткости вклеиваются в цилиндр. Общая конструкция ракеты приведена на рисунке:
Затем из плотного картона, вырезаются 3 или 4 стабилизатора. Их форма может быть различной — треугольной, трапециевидной, полукруглой. Главное, чтобы они были не слишком маленькими и выглядели красиво :-). Стабилизаторы крепятся к корпусу ракеты при помощи двух полосок из плотной бумаги.
Обтекатель ракеты также изготавливается из бумаги. Можно выточить его из дерева (лучше бальсы) или использовать подходящий по форме и размеру пластиковый предмет. Для одной из ракет я воспользовался половинкой пластикового яйца.
В принципе, процесс изготовления ракеты достаточно несложен, но требует времени, аккуратности и главное — модельного ракетного двигателя. Для тех кто хочет сделать и запустить модель ракеты, но не имеет возможности её изготовить — можно приобрести её в интернет-магазине. Там же, вы можете купить модельные ракетные двигатели, стартовые устройства и другую необходимую мелочевку для запуска ракет.
Модельные ракетные двигатели
Для своих ракет я использовал модельные ракетные двигатели промышленного изготовления МРД 20-10-4 (куплены по случаю в одном из магазинов для моделистов, несколько лет назад). Немного поясню, что означают эти цифры. 20 — это суммарный импульс тяги (в Ньютонах * секунду). 10 — это средняя тяга в Ньютонах. 4 — это время работы замедлительного заряда. Из этих цифр можно вычислить ориентировочное время работы двигателя. В нашем случае это 20/10 то есть приблизительно 2 секунды (на самом деле чуть больше, так как 10Н — это средняя тяга, а она не линейна во время работы двигателя).
Для запуска (воспламенения) двигателя в комплекте с ними идут электрозапалы. Это простое устройство, состоящее из нихромовой проволоки с нанесенным воспламенительным составом (лак и черный порох). Они не всегда обеспечивают 100% воспламенение двигателя, но я знаю, как с этим бороться. Для более удобного использования я снаряжаю их контактным проводом. В случае отказа, электрозапал легко будет заменить в полевых условиях.
Конструкция пиротехнического заряда
Пиротехнический заряд представляет собой толстостенный бумажный цилиндр, снаряженный пиротехническим составом и размещаемый в носовой части ракеты. Чтобы передать воспламенительный импульс от двигателя в головную часть ракеты я использовал огнепроводный шнур — т.н. стопин. Он изготавливается достаточно просто. Берется медицинский бинт шириной 4-5 см. и пропитывается в насыщенном растворе смеси нитрата калия и сахара (4:1). После пропитки, влажный бинт раскладывается на газете и хорошо натирается мелко размолотым дымным порохом (для увеличения скорости горения). После этого бинт скручивается. Получается шнур с диаметром 5-6 мм. Шнур высушивается в теплом месте (на батарее) в течение суток. После этого он готов к использованию.
Стопин
Внимание!
У данного огнепроводного шнура очень высокая скорость горения — до 10 см. в секунду. Его нельзя использовать для воспламенения двигателей!!!
Пиротехнический заряд состоит из звездочек красного огня и разрывного заряда. Звездочки я применил промышленного изготовления, а в качестве «разрывного» заряда я использовал смесь перхлората калия с магнием (5:1). Эта смесь при воспламенении дает громкий хлопок и яркую вспышку. Можно использовать черный, дымный порох или другие пиротехнические смеси и составы. Общий вес заряда не должен превышать 20-30 грамм!
Внимание! Если у Вас нет опыта работы с пиротехническими составами — лучше отказаться от их изготовления в домашних условиях!!! Пиротехника это искусство, требующее хороших базовых знаний в области химии и физики, а также досконального соблюдения правил безопасности.
Для правильной «развесовки» ракеты без пиротехнического заряда, необходимо поместить в носовую часть небольшой кусочек пластилина весом 10-15 грамм.
Ракеты я раскрасил имеющимися в наличии аэрозольными красками и немного оклеил яркой цветной бумагой, чтобы было удобнее наблюдать за полетом при пасмурной погоде. В последнюю очередь, в двигатель ракеты вставляется электрозапал. Перед этим в сопло двигателя помещается немного дополнительного воспламенительного состава (можно воспользоваться мелко размолотой намазкой со спичек). Это обеспечит надежное воспламенение двигателя. Электрозапал фиксируется небольшим кусочком ваты. Ракета готова к запуску.
Запуск ракет
Для запуска моделей ракет необходимо найти открытую площадку без строений. Лучше если это будет поле или пустырь. На месте старта ракеты не должно быть легковоспламеняющихся веществ, травы и прочего мусора. Пусковую направляющую располагаем вертикально. Ракета одевается направляющими кольцами на пусковой штырь, до ограничителя. Подключаем провода к электрозапалу и ракета готова к старту!
Удаляемся на 15-20 метров от пусковой установки. Это — обязательное условие! Двигатель ракеты может взорваться при старте. Двигатели старые, топливо рассыхается, в нем появляются трещины — поэтому возможен взрыв. Даже для новых двигателей, в ракетомодельных кружках проводится процедура «отжига». Двигатели из разных партий испытываются на стенде. Иногда, бракованными бывают целые партии — сказываются условия транспортировки и хранения.
Наши ракеты мы решили запустить 31 января, когда установилась ясная и морозная погода без ветра. Местом запуска выбрали городской стадион. Стартовую площадку я организовал на огромном снежном комке. Для запуска ракет (дистанционного воспламенения электрозапала) я использовал небольшой 12в. аккумулятор. К сожалению, первая «безымянная» ракета взорвалась на старте (наверное она «обиделась» на нас, что ей не присвоили имя…). Я уж было подумал, что и вторую ракету ждет подобная судьба… Но вторая ракета — «Пупсень» показала отличный старт и превосходный, ровный полет завершившийся срабатыванием пиротехнического заряда. Ура!!! Можно считать, что наша «ракетная эпопея» закончилась победой. Мы сделали звезды чуть-чуть ближе…
Заключение
По моему мнению, запуски моделей ракет — одно из самых увлекательных зрелищ. А занятия спортивным ракетомоделизмом развивают у ребенка целый набор навыков: учат усидчивости, сосредоточенности, точности, способствуют более глубокому пониманию законов физики. Помимо этого, ребенок учится безопасному обращению с пиротехническими составами, что очень насущно при современной доступности пиротехнических игрушек.
Основным препятствием для развития ракетомоделизма в России, которое я вижу, является то, что наша промышленность на данный момент не производит модельные ракетные двигатели. Все пользуются старыми запасами или самоделками. Кто побогаче — заказывают модельные ракетные двигатели в западных интернет магазинах.
Наибольшее распространение в ракетомоделизме получили двигатели компании ESTES.
Гнатив Василий
Январь, 2009.
Наверх
gnativ.ru