Astăzi, Federația Rusă are cea mai puternică industrie spațială din lume. Rusia este liderul incontestabil în domeniul cosmonauticii cu echipaj și, în plus, are egalitate cu Statele Unite în materie de navigație spațială. Unele decalaje din țara noastră sunt doar în cercetarea spațiilor interplanetare îndepărtate, precum și în dezvoltarea teledetecției a Pământului.
Istorie
Racheta spațială a fost concepută pentru prima dată de oamenii de știință ruși Tsiolkovsky și Meshchersky. În 1897-1903 au creat teoria zborului său. Mult mai târziu, oamenii de știință străini au început să stăpânească această direcție. Aceștia au fost germanii von Braun și Oberth, precum și americanii Goddard. În timp de pace dintre războaie, doar trei țări din lume s-au ocupat de probleme de propulsie cu reacție, precum și de crearea de motoare cu combustibil solid și lichid în acest scop. Erau Rusia, SUA și Germania.
Deja prin anii 40 ai secolului XX, țara noastră ar putea fi mândră de succesele obținute înprobleme de creare a motoarelor cu combustibil solid. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea unor astfel de arme formidabile precum Katyushas în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. În ceea ce privește crearea de rachete mari echipate cu motoare lichide, Germania a fost lider aici. În această țară a fost adoptat V-2. Acestea sunt primele rachete balistice cu rază scurtă de acțiune. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, V-2 a fost folosit pentru a bombarda Anglia.
După victoria URSS asupra Germaniei naziste, echipa principală a lui Wernher von Braun, sub supravegherea sa directă, și-a lansat activitățile în SUA. În același timp, au luat cu ei din țara învinsă toate desenele și calculele elaborate anterior, pe baza cărora urma să fie construită racheta spațială. Doar o mică parte din echipa de ingineri și oameni de știință germani și-a continuat munca în URSS până la mijlocul anilor 1950. Aveau la dispoziție părți separate de echipamente tehnologice și rachete, fără calcule și desene.
Mai târziu, atât SUA, cât și URSS au reprodus rachetele V-2 (în cazul nostru este R-1), ceea ce a predeterminat dezvoltarea științei rachetelor care vizează creșterea razei de zbor.
Teoria lui Tsiolkovsky
Acest mare om de știință rus autodidact și inventator remarcabil este considerat părintele astronauticii. În 1883, el a scris manuscrisul istoric „Spațiul liber”. În această lucrare, Tsiolkovsky a exprimat pentru prima dată ideea că mișcarea între planete este posibilă, iar pentru aceasta este nevoie de un avion special.aparat numit „rachetă spațială”. Însăși teoria dispozitivului reactiv a fost fundamentată de el în 1903. A fost cuprinsă într-o lucrare numită „Investigarea spațiului mondial”. Aici autorul a citat dovezi că o rachetă spațială este aparatul cu care poți părăsi atmosfera pământului. Această teorie a reprezentat o adevărată revoluție în domeniul științific. La urma urmei, omenirea a visat de mult să zboare pe Marte, Lună și alte planete. Cu toate acestea, experții nu au reușit să stabilească cum ar trebui aranjată o aeronavă, care se va deplasa într-un spațiu absolut gol fără un suport capabil să-i dea accelerație. Această problemă a fost rezolvată de Tsiolkovsky, care a propus utilizarea unui motor cu reacție în acest scop. Numai cu ajutorul unui astfel de mecanism a fost posibilă cucerirea spațiului.
Principiul de funcționare
Rachetele spațiale din Rusia, SUA și alte țări încă orbitează Pământul cu ajutorul motoarelor de rachete propuse de Ciolkovski. În aceste sisteme, energia chimică a combustibilului este transformată în energie cinetică, care este deținută de jetul ejectat din duză. Un proces special are loc în camerele de ardere ale unor astfel de motoare. Ca rezultat al reacției oxidantului și combustibilului, căldura este eliberată în ele. În acest caz, produsele de ardere se extind, se încălzesc, accelerează în duză și sunt ejectate cu viteză mare. În acest caz, racheta se mișcă datorită legii conservării impulsului. Ea primește un impuls care este în direcția opusă.
Astăzi, există proiecte de motoare precum ascensoare spațiale, vele solare etc. Cu toate acestea, acestea nu sunt folosite în practică, deoarece sunt încă în dezvoltare.
Prima navă spațială
Racheta lui Tsiolkovsky, propusă de om de știință, era o cameră de metal alungită. În exterior, arăta ca un balon sau o navă. Spațiul frontal al rachetei era destinat pasagerilor. Aici au fost instalate și dispozitive de control, precum și au fost depozitate absorbante de dioxid de carbon și rezerve de oxigen. Iluminatul a fost asigurat în habitaclu. În a doua parte principală a rachetei, Ciolkovsky a plasat substanțe combustibile. Când au fost amestecate, s-a format o masă explozivă. A fost aprins în locul care i-a fost alocat chiar în centrul rachetei și a fost aruncat din tubul de expansiune cu mare viteză sub formă de gaze fierbinți.
De mult timp, numele lui Ciolkovski a fost puțin cunoscut nu numai în străinătate, ci și în Rusia. Mulți l-au considerat un idealist-visător și un visător excentric. Lucrările acestui mare om de știință au fost cu adevărat apreciate abia odată cu apariția puterii sovietice.
Crearea unui sistem de rachete în URSS
Pași semnificativi în explorarea spațiului interplanetar au fost făcuți după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. A fost o perioadă în care Statele Unite, fiind singura putere nucleară, au început să exercite presiuni politice asupra țării noastre. Sarcina inițială care a fost pusă în fața oamenilor de știință a fost de a construi puterea militarăRusia. Pentru o respingere demnă în condițiile Războiului Rece dezlănțuit în acești ani, a fost necesară crearea unei bombe atomice și apoi a unei bombe cu hidrogen. A doua sarcină, nu mai puțin dificilă, a fost să livreze ținta arma creată. Pentru aceasta, au fost necesare rachete de luptă. Pentru a crea această tehnică, deja în 1946, guvernul a numit proiectanți șefi de instrumente giroscopice, motoare cu reacție, sisteme de control etc. S. P. a devenit responsabilă pentru legarea tuturor sistemelor într-un singur întreg. Regina.
Deja în 1948, prima rachetă balistică dezvoltată în URSS a fost testată cu succes. Zboruri similare în SUA au fost efectuate câțiva ani mai târziu.
Lansarea unui satelit artificial
Pe lângă dezvoltarea potențialului militar, guvernul URSS și-a propus și sarcina de a explora spațiul cosmic. Lucrările în această direcție au fost efectuate de mulți oameni de știință și designeri. Chiar înainte de a decola în aer o rachetă cu rază intercontinentală, dezvoltatorii unei astfel de tehnologii a devenit clar că prin reducerea sarcinii utile a unei aeronave, era posibil să se obțină viteze care depășesc viteza spațială. Acest fapt a vorbit despre probabilitatea lansării unui satelit artificial pe orbita pământului. Acest eveniment emblematic a avut loc pe 4 octombrie 1957. A marcat începutul unei noi etape în explorarea spațiului.
Crearea de rachete sovietice
Lucrările la dezvoltarea spațiului fără aer din apropierea Pământului au necesitat eforturi enorme din partea numeroaselor echipe de designeri, oameni de știință și lucrători. Creatorirachetele spațiale au trebuit să dezvolte un program pentru lansarea unei aeronave pe orbită, să depaneze activitatea serviciului la sol etc.
Designerii au avut o sarcină dificilă. A fost necesar să se mărească masa rachetei și să se facă posibilă atingerea celei de-a doua viteze cosmice. De aceea, în 1958-1959, în țara noastră a fost dezvoltată o versiune în trei trepte a unui motor cu reacție. Odată cu invenția sa, a devenit posibil să se producă primele rachete spațiale în care o persoană se putea ridica pe orbită. Motoarele în trei trepte au deschis și posibilitatea de a zbura pe Lună.
În plus, amplificatoarele au devenit din ce în ce mai îmbunătățite. Deci, în 1961, a fost creat un model în patru trepte al unui motor cu reacție. Cu ea, o rachetă ar putea ajunge nu numai pe Lună, ci și pe Marte sau Venus.
Primul zbor cu echipaj
Lansarea unei rachete spațiale cu un bărbat la bord a avut loc pentru prima dată pe 1961-04-12. Nava spațială Vostok pilotată de Iuri Gagarin a decolat de pe suprafața Pământului. Acest eveniment a fost epocal pentru omenire. În aprilie 1961, explorarea spațiului a primit noua dezvoltare. Tranziția către zborurile cu echipaj a presupus proiectanților să creeze astfel de aeronave care s-ar putea întoarce pe Pământ, depășind în siguranță straturile atmosferei. În plus, pe racheta spațială urma să fie prevăzut un sistem de susținere a vieții umane, inclusiv regenerarea aerului, hrana și multe altele. Toate aceste sarcini au fost finalizate cu succes.
Explorare ulterioară a spațiului
Rachetede tip Vostok a contribuit multă vreme la menținerea rolului de conducere al URSS în domeniul cercetării spațiului fără aer aproape de Pământ. Folosirea lor continuă până în zilele noastre. Până în 1964, aeronava Vostok a depășit toți analogii existenți în ceea ce privește capacitatea de transport.
Ceva mai târziu, în țara noastră și în SUA au fost creați transportatori mai puternici. Denumirea rachetelor spațiale de acest tip, proiectate în țara noastră, este Proton-M. Dispozitiv similar american - „Delta-IV”. În Europa a fost proiectat vehiculul de lansare Ariane-5, aparținând tipului greu. Toate aceste avioane permit lansarea a 21-25 de tone de marfă la o înălțime de 200 km, unde se află orbita joasă a Pământului.
Noi evoluții
În cadrul proiectului de zbor cu echipaj uman către Lună au fost create vehicule de lansare aparținând clasei supergrele. Acestea sunt rachete spațiale americane precum Saturn-5, precum și H-1 sovietic. Mai târziu, în URSS a fost creată racheta super-grea Energia, care în prezent nu este folosită. Naveta spațială a devenit un puternic vehicul de lansare american. Această rachetă a făcut posibilă lansarea pe orbită a navelor spațiale cu o greutate de 100 de tone.
Producători de avioane
Rachetele spațiale au fost proiectate și construite la OKB-1 (Special Design Bureau), TsKBEM (Central Design Bureau of Experimental Engineering), precum și la NPO (Scientific and Production Association) Energia. Aici au văzut lumina rachete balistice interne de toate tipurile. de aici a iesit siunsprezece complexe strategice pe care armata noastră le-a adoptat. Prin eforturile angajaților acestor întreprinderi, a fost creat și R-7 - prima rachetă spațială, care este considerată cea mai de încredere din lume în prezent. De la mijlocul secolului trecut, aceste industrii au inițiat și au desfășurat lucrări în toate domeniile legate de dezvoltarea astronauticii. Din 1994, întreprinderea a primit un nou nume, devenind OAO RSC Energia.
Producător de rachete spațiale astăzi
RSC Energia im. S. P. Regina este o întreprindere strategică a Rusiei. Joacă un rol principal în dezvoltarea și producția de sisteme spațiale cu echipaj. O mare atenție la întreprindere este acordată creării de noi tehnologii. Aici sunt dezvoltate sisteme spațiale automate specializate, precum și vehicule de lansare pentru lansarea aeronavelor pe orbită. În plus, RSC Energia implementează în mod activ tehnologii intensive în știință pentru producția de produse care nu au legătură cu dezvoltarea spațiului cu vid.
Pe lângă biroul principal de proiectare, această întreprindere include:
- Uzina de inginerie experimentală ZAO.
- ZAO PO Cosmos.
- CJSC Volzhskoye Design Bureau.
- filiala Baikonur.
Cele mai promițătoare programe ale companiei sunt:
- probleme de explorare a spațiului în continuare și crearea unui sistem spațial de transport cu echipaj de ultimă generație;
- dezvoltarea aeronavelor cu pilot care sunt capabile să stăpâneascăspațiu interplanetar;
- proiectarea și crearea de sisteme spațiale de energie și telecomunicații folosind reflectoare și antene speciale de dimensiuni mici.
