Ngày nay, bất kỳ vụ phóng tên lửa nào được đưa lên bản tin dường như đã trở thành một phần quen thuộc của cuộc sống. Theo quy luật, sự quan tâm của người dân thị trấn chỉ nảy sinh khi đề cập đến các dự án khám phá không gian hoành tráng hoặc các vụ tai nạn nghiêm trọng xảy ra. Tuy nhiên, cách đây không lâu, vào đầu nửa cuối thế kỷ trước, từng vụ phóng tên lửa khiến cả nước đông cứng một thời, ai cũng nối tiếp thành công và tai nạn. Đó cũng là thời kỳ đầu của kỷ nguyên không gian ở Hoa Kỳ và sau đó là ở tất cả các quốc gia nơi họ khởi động các chương trình bay tới các vì sao của riêng mình. Chính những thành công và thất bại trong những năm đó đã đặt nền móng cho khoa học tên lửa phát triển, cùng với nó là vũ trụ và các thiết bị ngày càng tiên tiến hơn. Nói tóm lại, tên lửa với lịch sử, đặc điểm cấu tạo và số liệu thống kê của nó rất đáng được quan tâm.
Tóm lại là cơ bản
Phương tiện phóng là một biến thể của tên lửa đạn đạo nhiều tầng cómục đích là phóng một số hàng hóa vào không gian vũ trụ. Tùy thuộc vào nhiệm vụ của phương tiện được phóng, tên lửa có thể đưa nó vào quỹ đạo địa tâm hoặc tăng tốc để rời khỏi vùng trọng lực của Trái đất.
Trong phần lớn các trường hợp, việc phóng tên lửa xảy ra từ vị trí thẳng đứng của nó. Rất hiếm khi sử dụng kiểu phóng từ trên không, khi thiết bị này được máy bay hoặc thiết bị tương tự khác đưa lần đầu tiên đến một độ cao nhất định, sau đó phóng.
Đa giai
Một cách để phân loại các phương tiện phóng là theo số giai đoạn của chúng. Các thiết bị chỉ bao gồm một cấp độ như vậy và có khả năng đưa trọng tải vào không gian ngày nay vẫn chỉ là giấc mơ của các nhà thiết kế và kỹ sư. Nhân vật chính tại các sân vận động vũ trụ trên thế giới là một bộ máy nhiều tầng. Trên thực tế, đó là một loạt tên lửa được kết nối được bật theo trình tự trong chuyến bay và ngắt kết nối sau khi hoàn thành nhiệm vụ.
Sự cần thiết của một thiết kế như vậy nằm ở sự khó khăn trong việc vượt qua trọng lực. Tên lửa phải nâng trọng lượng của chính nó lên khỏi bề mặt, bao gồm chủ yếu là tấn nhiên liệu và động cơ đẩy, cũng như trọng lượng của trọng tải. Tính theo phần trăm, khối lượng sau chỉ bằng 1,5-2% khối lượng phóng của tên lửa. Việc ngắt kết nối các chặng đã sử dụng trong chuyến bay giúp dễ dàng hơn cho những chặng còn lại và làm cho chuyến bay hiệu quả hơn. Việc xây dựng này cũng có một nhược điểm: nó trình bàycác yêu cầu đặc biệt đối với các sân bay vũ trụ. Cần có một khu vực không có người ở, nơi các giai đoạn đã chi tiêu sẽ giảm xuống.
Tái sử dụng
Rõ ràng là với thiết kế này, bộ tăng áp không thể được sử dụng nhiều hơn một lần. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn không ngừng làm việc để tạo ra những dự án như vậy. Ngày nay tên lửa có thể tái sử dụng hoàn toàn không tồn tại do nhu cầu sử dụng những công nghệ cao mà con người chưa có. Tuy nhiên, có một chương trình được triển khai về một thiết bị có thể tái sử dụng một phần - đây là Tàu con thoi của Mỹ.
Cần lưu ý rằng một trong những lý do tại sao các nhà phát triển đang cố gắng tạo ra một tên lửa tái sử dụng là mong muốn giảm chi phí phóng phương tiện. Tuy nhiên, Tàu con thoi không mang lại kết quả như mong đợi theo nghĩa này.
Lần phóng tên lửa đầu tiên
Nếu chúng ta quay trở lại lịch sử của vấn đề này, thì sự xuất hiện của các phương tiện phóng thực sự có trước việc chế tạo tên lửa đạn đạo. Một trong số chúng, chiếc "V-2" của Đức, được người Mỹ sử dụng cho những nỗ lực đầu tiên nhằm "tiếp cận" với không gian. Ngay cả trước khi chiến tranh kết thúc, vào đầu năm 1944, một số vụ phóng thẳng đứng đã được thực hiện. Tên lửa đạt độ cao 188 km.
Những kết quả đáng kể hơn đã đạt được vào 5 năm sau đó. Có một vụ phóng tên lửa ở Hoa Kỳ, tại bãi thử White Sands. Nó bao gồm hai giai đoạn: tên lửa V-2 và VAK-Kapral và có thể đạt độ cao 402 km.
Tăng cường đầu tiên
Tuy nhiên, năm 1957 được coi là khởi đầu của thời đại vũ trụ. Sau đó, phương tiện phóng thực sự đầu tiên theo mọi nghĩa, Sputnik của Liên Xô, đã được đưa ra. Vụ phóng được thực hiện tại Sân bay vũ trụ Baikonur. Tên lửa đã đối phó thành công với nhiệm vụ - nó phóng vệ tinh Trái đất nhân tạo đầu tiên lên quỹ đạo.
Việc phóng tên lửa Sputnik và sửa đổi tên lửa Sputnik-3 đã được thực hiện tổng cộng bốn lần, ba trong số đó đã thành công. Sau đó, trên cơ sở thiết bị này, toàn bộ dòng phương tiện phóng đã được tạo ra, được phân biệt bằng giá trị công suất tăng lên và một số đặc điểm khác.
Việc phóng tên lửa vào không gian, được thực hiện vào năm 1957, là một sự kiện mang tính bước ngoặt về nhiều mặt. Nó đánh dấu sự khởi đầu của một giai đoạn mới trong quá trình con người khám phá không gian xung quanh, thực sự mở ra thời đại không gian, chỉ ra những khả năng và hạn chế của công nghệ thời đó, đồng thời mang lại cho Liên Xô lợi thế đáng kể trước Mỹ trong cuộc chạy đua không gian.
Sân khấu hiện đại
Ngày nay, các phương tiện phóng Proton-M do Nga sản xuất, Delta-IV Heavy của Mỹ và Ariane-5 của châu Âu được coi là mạnh nhất. Việc phóng tên lửa kiểu này giúp nó có thể phóng vật nặng tới 25 tấn vào quỹ đạo Trái đất tầm thấp ở độ cao 200 km. Những thiết bị như vậy có khả năng mang khoảng 6-10 tấn lên quỹ đạo địa tĩnh và 3-6 tấn lên quỹ đạo địa tĩnh.
Điều đáng dừng lại ở các phương tiện phóng Proton. Ông đóng một vai trò quan trọng trong việc khám phá không gian của Liên Xô và Nga. Nó đã được sử dụng chothực hiện các chương trình có người lái khác nhau, bao gồm cả để gửi các mô-đun đến trạm quỹ đạo Mir. Với sự giúp đỡ của anh ấy, Zarya và Zvezda, những khối quan trọng nhất của ISS, đã được đưa vào không gian. Mặc dù thực tế là không phải tất cả các vụ phóng tên lửa loại này gần đây đều thành công, nhưng Proton vẫn là phương tiện phóng phổ biến nhất: khoảng 10-12 vụ phóng của nó được thực hiện hàng năm.
Đồng nghiệp nước ngoài
"Ariane-5" là một chất tương tự của "Proton". Phương tiện phóng này có một số điểm khác biệt so với phương tiện phóng của Nga, cụ thể là phương tiện phóng của nó đắt hơn nhiều nhưng cũng có khả năng chuyên chở lớn. Ariane-5 có khả năng phóng hai vệ tinh lên quỹ đạo địa trung gian cùng một lúc. Việc phóng tên lửa vũ trụ loại này đã trở thành bước khởi đầu cho sứ mệnh của tàu thăm dò Rosetta nổi tiếng, sau mười năm bay trở thành vệ tinh của sao chổi Churyumov-Gerasimenko.
"Delta-IV" bắt đầu "sự nghiệp" của mình vào năm 2002. Theo năm 2012, một trong những sửa đổi của nó, Delta IV Heavy, có trọng tải lớn nhất trong số các phương tiện phóng trên thế giới.
Thành phần của thành công
Việc phóng tên lửa thành công không chỉ dựa vào các đặc tính kỹ thuật lý tưởng của bộ máy. Phần lớn phụ thuộc vào việc lựa chọn điểm xuất phát. Vị trí của sân bay vũ trụ đóng một vai trò quan trọng trong sự thành công của sứ mệnh của phương tiện phóng.
Chi phí năng lượng để phóng vệ tinh lên quỹ đạo sẽ giảm nếu góc nghiêng của nó tương ứng với vĩ độ địa lý của khu vực thực hiện vụ phóng. Điều quan trọng nhất là phải tính đến các thông số này để phóng các phương tiện được đưa lên quỹ đạo địa tĩnh. Nơi hoàn hảo để bắt đầucủa tên lửa như vậy là đường xích đạo. Độ lệch mỗi độ so với đường xích đạo nghĩa là cần phải tăng tốc độ thêm 100 m / s. Theo thông số này, trong số hơn 20 sân bay vũ trụ trên thế giới, vị trí thuận lợi nhất thuộc về Kourou của Châu Âu, nằm ở vĩ độ 5º, Alcantara của Brazil (2, 2º), cũng như Sea Launch, một sân bay vũ trụ nổi có thể phóng tên lửa trực tiếp từ đường xích đạo.
Vấn đề về phương hướng
Một điểm khác liên quan đến sự quay của hành tinh. Tên lửa phóng từ đường xích đạo ngay lập tức có tốc độ khá ấn tượng về phía đông, được kết nối chính xác với chuyển động quay của Trái đất. Về vấn đề này, tất cả các đường bay, như một quy luật, được đặt theo hướng đông. Israel không may mắn trong vấn đề này. Anh ta phải gửi tên lửa đến phía tây, nỗ lực nhiều hơn để vượt qua vòng quay của trái đất, vì có các quốc gia thù địch ở phía đông đất nước.
Thả trường
Như đã đề cập, các giai đoạn tên lửa đã trải qua sẽ rơi xuống Trái đất, và do đó một khu vực thích hợp nên được đặt gần vũ trụ. Một lựa chọn tuyệt vời là đại dương. Hầu hết các sân bay vũ trụ và do đó nằm trên bờ biển. Một ví dụ điển hình là Cape Canaveral và sân bay vũ trụ của Mỹ nằm ở đây.
địa điểm ra mắt ở Nga
Các sân bay vũ trụ của đất nước chúng ta được tạo ra trong Chiến tranh Lạnh, và do đó không thể đặt ở Bắc Caucasus hoặc Viễn Đông. Địa điểm thử nghiệm đầu tiên để phóng tên lửa là Baikonur, nằm ở Kazakhstan. Có hoạt động địa chấn thấp, thời tiết tốt hầu hết các năm. Việc các phần tử tên lửa có thể rơi xuống các nước châu Á để lại dấu ấn nhất định đối với công việc của bãi thử. Tại Baikonur, cần phải bố trí đường bay cẩn thận để các chặng đã trải qua không kết thúc trong khu dân cư và tên lửa không rơi vào không phận Trung Quốc.
Sân bay vũ trụ Svobodny, nằm ở Viễn Đông, có vị trí thành công nhất của cánh đồng rơi: chúng rơi trên đại dương. Một sân bay vũ trụ khác nơi bạn có thể thường thấy một vụ phóng tên lửa là Plesetsk. Nó nằm ở phía bắc của tất cả các địa điểm tương tự khác trên thế giới và là nơi lý tưởng để đưa các phương tiện vào quỹ đạo địa cực.
Thống kê số lần phóng tên lửa
Nhìn chung, kể từ đầu thế kỷ này, hoạt động tại các sân vận động vũ trụ trên thế giới đã giảm rõ rệt. Nếu chúng ta so sánh hai quốc gia hàng đầu trong ngành công nghiệp này, Hoa Kỳ và Nga, thì quốc gia thứ nhất sản xuất số lượng phóng hàng năm ít hơn đáng kể so với quốc gia thứ hai. Trong giai đoạn từ năm 2004 đến năm 2010, 102 quả tên lửa đã được phóng từ các sân bay vũ trụ của Mỹ đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ của mình. Ngoài ra, có năm lần phóng không thành công. Ở đất nước chúng tôi, 166 lần xuất phát đã hoàn thành thành công và tám lần kết thúc do tai nạn.
Trong số các vụ phóng thiết bị không thành công ở Nga, nổi bật là vụ tai nạn Proton-M. Trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến năm 2014, hậu quả của những thất bại như vậy, không chỉ các phương tiện phóng bị mất mà còn một số vệ tinh của Nga, cũng như một thiết bị nước ngoài. Một tình huống tương tự với một trong những phương tiện phóng mạnh nhất đã không được chú ý: các quan chức đã bị sa thải,liên quan đến sự xuất hiện của những thất bại này, các dự án bắt đầu được phát triển để hiện đại hóa ngành công nghiệp vũ trụ của đất nước chúng ta.
Ngày nay, giống như 40-50 năm trước, mọi người vẫn quan tâm đến việc khám phá không gian. Giai đoạn hiện tại được phân biệt bởi khả năng hợp tác quốc tế toàn diện, được thực hiện thành công trong dự án ISS. Tuy nhiên, nhiều điểm đòi hỏi phải sàng lọc, hiện đại hóa hoặc sửa đổi. Tôi muốn tin rằng với sự ra đời của kiến thức và công nghệ mới, số liệu thống kê về việc khởi chạy sẽ ngày càng trở nên thú vị hơn.
