"Союз", "Прогресс", "Протон"

На рисунке, приведенном ниже, изображен весь спектр ракетоносителей, применявшихся в советской космонавтике. При всём многообразии их типов классикой стали ракета "Союз", выводившая на орбиту одноименный пилотируемый космический корабль и грузовой корабль "Прогресс", а также тяжелый грузовой ракетоноситель "Протон".

Ракетоноситель "Союз" был создан на базе "Р7", неизменной еще с момента космического корабля "Восток". Эта же схема применяется и по сей день. Такая схема оказалась необычайно технологически выгодной. У американцев за то же время сменилось несколько поколений космических кораблей - "Меркурий", "Джемини", "Аполлон", затем "шаттлы". Каждый из них рассчитан на несколько (до 10) дней полета. Фактически американские космические корабли совмещают в себе две функции - космического корабля и кратковременной орбитальной станции. Советская же космонавтика пошла по другому пути - долговременная работа на орбитальных станциях, оборудованных всем необходимым для жизни и работы (система жизнеобеспечения, научное оборудование и т.п.), а функция космического корабля - лишь "забросить" космонавта или груз на орбиту. Такая схема оказалась необычайно простой, дешевой и надежной, применяется до сегодняшнего дня, и будет применяться до тех пор, пока на смену пилотируемой орбитальной космонавтике не придут на смену корабли, создаваемые в рамках "Проекта МКФ".

На рисунке, приведенном ниже, изображены различные варианты ракетоносителя "Союз". Как можно видеть, все они отличаются друг от друга лишь характером полезного груза, который надо вывести на орбиту.

Полезным грузом ракетоносителя "Союз" является пилотируемый космический корабль "Союз" (и его дальнейшие модификации - "Союз-Т", "Союз-ТМ", "Союз-ТМА" и т.п.) и грузовой космический корабль "Прогресс" (и его модификации - "Прогресс-М", "Прогресс-М1"). Их внешний вид изображен на рисунке ниже.

Первые запуски "Союза" сопровождались трагедиями. Самый первый запуск корабля "Союз" с космонавтом Владимиром Комаровым состоялся 27 апреля 1967 года. Этот полет окончился трагически: спускаемый аппарат корабля с космонавтом сгорел при посадке. Следующая трагедия произошла 30 июня 1971 года, когда, возвращаясь с орбитальной станции "Салют" на корабле "Союз-11" погибли космонавты Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев. Причиной их гибели стала разгерметизация спускаемого аппарата на высоте 150 километров.

Эти трагедии стали серьезным уроком. После них была проведена существенная доработка систем безопасности корабля и ракетоносителя. И результат не замедлил сказаться. Космический корабль "Союз" стал самым надежным из всех существующих кораблей в мировой истории. Только пилотируемых запусков за время его существования было совершено: 40 кораблей "Союз", 15 кораблей "Союз-Т", 31 корабль "Союз-ТМ" и 7 (по состоянию на 2005 год) кораблей "Союз-ТМА". Это не считая грузовых кораблей "Прогресс", а также огромного количества спутников и беспилотных аппаратов, запускаемых с помощью той же ракеты "Союз". Общее количество стартов "Союзов" измеряется несколькими сотнями.

Вот фотографии - как корабли готовят к полету на Байконуре (для увеличения - щелкнуть мышью по картинке):

Когда Китай стал создавать свою космонавтику, то в качестве образца для своего корабля "Шенчжоу" китайцы взяли именно "Союз".

После катастрофы американского шаттла "Колумбия" в 2003 году именно "Союзы" стали единственными ракетоносителями, обслуживающими Международную космическую станцию (МКС).

Когда Европейское космическое агентство в 2003 и в 2005 годах запускало свои космические аппараты на Марс и Венеру, то они опять же воспользовались именно кораблями "Союз", запускаемыми с Байконура.

И, наконец, в качестве дальнейшей перспективы развития российская космонавтика намерена базироваться всё на тех же "Союзах". Различные варианты перспективного развития ракетоносителя "Союз" изображены на рисунках, которые даны ниже. При этом важно не путать ракетоноситель "Союз-2" и космические корабли "Союз", которые нумеровались по принципу "Сюоз-2, -3, -4" и т.д..

После очередной неудачной попытки возобновления полетов "шаттлов" летом 2005 года влиятельная американская газета "Чикаго трибьюн" опубликовала настоящий гимн космическим кораблям "Союз". Вот этот выдающийся текст:

"Пришло время сказать русским спасибо. Пришло время поблагодарить их за то, что они держали международную космическую станцию 'на плаву' пока 'шаттлы' разбирали по винтику в 'автосервисе' НАСА. Более двух лет они доставляли туда астронавтов, припасы и вывозили мусор. Без них нам оставалось бы только затопить МКС в океане или замотать топливные баки 'шаттлов' скотчем и надеяться на лучшее.

А ведь когда-то чиновники из НАСА хотели вообще выставить россиян из проекта МКС. Они жаловались, что у русских нет ни гроша в кармане, что они ничего не способны сделать вовремя. Эти неумехи-Иваны понятия не имеют о высоких технологиях: они только и умеют, что склепать пару канализационных труб, залить туда керосин, посадить сверху парочку астронавтов и запустить все это к сараю на орбите под названием 'Мир'.

Но Билл Клинтон решил: русские должны остаться. Умный парень этот Билл! Дело в том, что русская космическая программа - более безопасна и надежна, чем наша. С тех пор, как 'Колумбия' сгорела в атмосфере, русские успешно доставили на МКС пять экипажей.

Русские действуют по принципу: все гениальное просто. Они впервые запустили корабль 'Союз' в 1967 г. У него отказал парашют и космонавт погиб. Еще три космонавта погибли в 1971 г., когда при спуске произошла разгерметизация кабины. Но после этого все пилотируемые полеты в СССР и России обходились без жертв. 'Шаттлы' же стали могилой для 14 астронавтов. Катастрофы 'Колумбии' и 'Челленджера' приостановили американскую космическую программу в общей сложности на пять с лишним лет и обошлись в миллиарды долларов.

Русские же, тем временем, просто летают в космос. Они разработали эффективную базовую конструкцию и остаются ей верны. Американцы создали куда более сложный в техническом отношении корабль, и сегодня, почти четверть века спустя, все еще не понимают, как он работает. Для запуска кораблей на орбиту русские используют ракету 'Союз', сконструированную еще в 1960е гг. Она стала 'рабочей лошадкой' их космической программы: на счету 'Союза' более 1000 запусков, он доставлял на орбиту все, что угодно - от военных спутников до космического туриста Денниса Тито. Такую ракету конструкторы называют 'простой как топор'. На ум сразу приходит пикап 'Шевроле' 1967 г. - он пробежал уже 245000 миль, насквозь проржавел, но все равно заводится с первого раза. Вот и русские ракеты надежны как скала.

Десятки лет эксплуатируя одну и ту же систему, вы изучите ее как облупленную, и сможете устранить любые неполадки. Вы гарантированы от неожиданных 'ударов в спину' из-за прогоревших уплотнительных колец или отвалившихся пластинок теплоизоляции. А если сбой и произойдет, вы сможете быстро выяснить и устранить причину. В 2002 г., когда 'Союз' с автоматическим кораблем взорвался на старте, русские быстро поняли, что это не связано с конструктивными дефектами, и меньше чем через месяц успешно осуществили пилотируемый полет. Сравните это с задержками из-за катастроф американских 'шаттлов'.

Русские потратили не одно десятилетие, чтобы свести к минимуму возможность любых неполадок космических систем, а мы все это время двигались в противоположном направлении. Если бы мне пришлось лететь, я бы выбрал 'Союз', а не 'шаттл'. Я скорее доверюсь Ивану с разводным ключом, чем выпускнику Калифорнийского Политехнического с его научной степенью и навороченным компьютером.

И в этом я не одинок. Когда китайцы - мастера технологического 'пиратства' - запускали свою программу пилотируемых полетов, они не стали красть чертежи 'шаттла', а скопировали 'Союз'.

В 2010 г. 'шаттлы' подлежат списанию. Высокотехнологичная система X-33, которая разрабатывалась для их замены, была настолько высокотехнологичной, что оказалась непригодной для практического использования, и от проекта пришлось отказаться после того, как на него уже было потрачено 1,3 миллиарда долларов. Теперь у нас появилось нечто под названием 'Пилотируемый исследовательский корабль' (Crew Exploration Vehicle): проект обойдется в 15 миллиардов долларов, а первый запуск запланирован на 2014 г. Вместе с ним в нашу космическую программу придут неполадки 'нового поколения'.

'Союз' же к моменту первого полета 'шаттла' верой и правдой служил своим создателям почти 15 лет, и будет служить и дальше - после того, как последний 'шаттл' встанет на вечную стоянку в Смитсоновском музее авиации и космонавтики. В отличие от 'шаттла', 'Союз' вечен. Меня нисколько не удивит, что нам снова придется полагаться на него, чтобы выручить из беды программу 'Пилотируемого исследовательского корабля'.

Слава Богу, у нас есть эти неумехи-россияне с их 'безнадежно устаревшей' космической программой!"

В тяжелой грузовой космонавтике такой же классикой стал ракетоноситель "Протон". Это ракета-носитель (РН) тяжелого класса с высокими энергетическими и эксплуатационными характеристиками.

Ракета-носитель тяжелого класса, разработанная в КБ “Салют” (бывшее КБ В.Н.Челомея). Создана на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) УР-500 в 1967 году. Разработка УР-500, как МБР, была в конце 1964 года приостановлена и ее дальнейшая разработка проводилась велась уже как космического носителя. Старт РН осуществляется со специальных стартовых площадок, которые имеются только на космодроме Байконур.

В качестве компонент топлива все ступени используют азотный тетраксид и несимметричный диметилгидразин.

Первая ступень состоит из центрального блока и шести боковых блоков, расположенных симметрично вокруг центрального. Двигательная установка первой ступени состоит из шести автономных маршевых жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) РД-253 конструкции В.П.Глушко. Двигатели имеют турбонасосную ситему топливоподачи с дожиганием окислительного газа. Общая тяга двигательной установки первой ступени составляет 9024 кН у Земли и 10002 кН в пустоте. Запуск двигателя осуществляется путем прорыва пиромембран на входе в двигатель

Вторая ступень имеет цилиндрическую форму и состоит из переходного, топливного и хвостового отсеков. Двигательная установка второй ступени включает в себя четыре однотипных автономных маршевых ЖРД: трех РД-0210 и одного РД-0211 конструкции С.А.Косберга. На двигателе РД-0211, в отличие от РД-0210, установлены аналогичные с РД-253 агрегаты наддува баклв - газогенератор наддува бака горючего и смеситель наддува бака окислителя. Все ЖРД с помощью цапф закреплены в ферме так, что допускают отклонение любого из них на углы до 3 градусов 15 минут. Двигатели второй ступени также имеют турбонасосную систему подачи топлива и выполнены по схеме с дожиганием окислительного газа. Общая тяга двигательной установки второй ступени составляет 2352 кН в пустоте. Запуск двигателей пневмостартерный. Двигатели второй ступени запускаются раньше начала включения маршевых ЖРД первой ступени, что обеспечивает "горячий" принцип разделения ступеней. Как только тяга двигателей второй ступени превысит остаточную тягу ЖРД первой ступени, происходит подрыв пироболтов, соединяющих фермы ступеней, ступени расходятся, а продукты сгорания из камер ЖРД второй ступени, воздействуя на тепловой экран, тормозят и отталкивают первую ступень.

Третья ступень имеет цилиндрическую форму и состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Двигательная установка третьей ступени состоит из маршевого двигателя ЖРД РД-0212 и четырехкамерного рулевого двигателя РД-0214. Все двигатели конструкции С.А.Косберга. Маршевый двигатель по устройству и работе аналогичен двигателю РД-0210 второй ступени и является его модификацией. Тяга маршевого двигателя - 588 кН в пустоте, а рулевого - 32 кН в пустоте. Разделение второй и третьей ступеней происходит за счет тяги рулевого ЖРД третьей ступени, запускаемого до выключения маршевых ЖРД второй ступени, и торможения второй ступени имеющимися на ней шестью пороховыми двигателями. Отделение полезного груза осуществляется после выключения рулевого двигателя РД-0214. При этом третья ступень тормозится четырьмя пороховыми двигателями.

За почти 40-летнюю историю использования РН “Протон” в качестве космического носителя с помощью этой ракеты в космос выведены КА серии “Космос”, “Экран”, “Радуга”, “Горизонт”, “Экспресс-А”, “Экспресс-АМ”, аппараты для исследования Луны, Марса, Венеры, кометы Галлея, пилотируемые орбитальные станции “Салют” и “Мир” и входящие в их состав тяжелые специализированные модули “Спектр”, “Природа”, функционально-грузовой блок “Заря” и служебный модуль “Звезда” Международной космической станции и другие объекты.

“Протон” способен доставлять полезный груз непосредственно на геостационарную орбиту в заданную точку, что позволяет выводить спутники, не оснащенные апогейным двигательным модулем.

В настоящее время “Протон” активно используется в реализации энергоемких отечественных программ, а также в коммерческой деятельности по выведению спутников иностранного производства.




Hosted by uCoz