Достаточно одной ступени

Наука и технологии
Москва, 01.04.2002
«Эксперт» №13 (320)
Будущее космических запусков за многоразовыми системами, а следовательно, и за особым типом двигателя. Его единственный действующий прототип сделали в России

В последние годы рынок космических запусков перестал расширяться. Одна из главных причин - высокая стоимость выведения полезной нагрузки на орбиту. Что и говорить, космическая индустрия работает более чем нерационально - ради одного полета в космос уничтожается дорогостоящая многоступенчатая ракета-носитель. Одной из самых дорогих составляющих ракеты являются двигатели - при отбрасывании каждой ступени "сгорают" миллионы долларов.

Последние год-два Европа и особенно США активно пытаются найти способ удешевления запусков. В частности, за счет разработки двигателя, который мог бы использоваться многократно. Буквально неделю назад ряд российских и западноевропейских двигателестроительных компаний решил объединить усилия ради создания нового ракетного двигателя, одним из главных достоинств которого станет многоразовость: отработав положенный участок, двигатель будет возвращаться обратно на Землю на специальном спускаемом аппарате. Проект рассчитан на десять-пятнадцать лет, предполагается, что на него придется потратить не менее 1,2 млрд евро. Между тем прототип многоразового двигателя, позволяющий в несколько раз сократить стоимость космического запуска, давно создан в нашей стране.

Зачем сжигают ступени

Со времен первых космических запусков ракеты-носители разных стран и фирм-производителей конструируются по одному принципу: все они состоят из нескольких ступеней, которые последовательно, друг за другом, выполняют свою задачу, а затем отбрасываются. Этот "принцип этажерки" для вывода полезного груза на космические орбиты предложил еще Константин Циолковский, и ему до сих пор верны все ракетостроители. Чем же объясняется такое единообразие?

Дело в том, что условия полета ракеты на околоземном участке и в открытом космосе существенно отличаются, а следовательно, различны и требования к двигателям, которые, собственно, являются основным содержимым нижних ступеней ракеты-носителя (плюс баки с топливом и система управления). Двигатель первой ступени должен обеспечить максимально возможную тягу, чтобы оторвать огромную стартовую массу от Земли и вывести ее в верхние слои атмосферы. Такая задача эффективнее всего решается с использованием топлива повышенной плотности - в большинстве отечественных жидкостных двигателей первой ступени сгорают кислород и керосин. Сопло такого "околоземного" двигателя сравнительно короткое. Околоземный участок полета кончается через 130-180 секунд, и от двигателя второй ступени требуется уже совсем другое - высокий удельный импульс тяги для разгона ракеты до первой космической скорости. С этим эффективнее всего справляется топливо, состоящее из кислорода и водорода. Сопло этого двигателя гораздо длиннее, поскольку теперь за бортом вакуум и давление газовой струи в момент истечения из сопла должно быть как можно меньше.

Выходит, что двигатели нижних ступеней любой современной ракеты-носителя служат всего несколько минут, об их гибели оповещает бодрый голос комментатора в ЦУПе: "Есть отделение энной ступени!". Так что нет ничег

У партнеров

    «Эксперт»
    №13 (320) 1 апреля 2002
    Экономика сша
    Содержание:
    Америка пылесосит ликвидность

    Дефицит производительности труда и капитала США компенсируют кражей ликвидности с развивающихся рынков

    Экономика и финансы
    Наука и технологии
    Реклама