Вначале никто не мог возглавить космическую гонку. США и Союз находились в напряженном противостоянии: Союз успешно запустил первых собак, которые вернулись на Землю, а через несколько месяцев шимпанзе успешно полетел в космос на борту американской ракеты.
Первая космическая ракета: фото, видео
Ракета — это летательный аппарат, который отправляется в космос с помощью реактивной тяги, которая создается за счет выталкивания части рабочего тела аппарата (его собственной массы) и без использования веществ из окружающей среды. Поскольку полет ракеты не обязательно должен происходить в газообразной или воздушной среде, он возможен как в атмосфере, так и в вакууме. Под понятие «ракета» могут попасть самые разные летающие объекты — от праздничного фейерверка до космической ракеты.
В военной терминологии слово «ракета» относится к классу преимущественно беспилотных летательных аппаратов, используемых для поражения удаленных целей и использующих в полете принцип реактивной тяги. В связи с широким спектром применения ракет в вооруженных силах, различные виды вооружений сформировали большую категорию различных типов ракетного оружия. Но когда была запущена первая космическая ракета? Об этом мы расскажем вам ниже.
Первая космическая ракета
Появлению пусковых установок предшествовала разработка баллистических ракет. Одной из них была немецкая V-2. Ее использовали американцы в надежде попасть в космос. В начале 1944 года было предпринято несколько попыток его запуска. Ракета достигла высоты 188 километров.
Однако значительные результаты были достигнуты только через 5 лет. На полигоне Уайт-Сэндс американцы осуществили запуск ракеты с двумя ступенями: V-2 и VAK-Kaprall, которые могли достигать высоты 402 км.
Во второй половине 1950-х годов советская наука и техника достигла больших успехов: под руководством С.П. Королева была разработана и запущена в космос первая космическая ракета «Спутник».
4 октября 1957 года ракета была запущена и вывела в космос искусственный спутник Земли весом 836 г. Он был примитивным и получил название Ps 1. Запуск состоялся на космодроме Байконур. Ракета выполнила свою задачу — вывела на орбиту первый искусственный спутник Земли. Разработка ракеты-носителя «Спутник» открыла новые возможности для научных исследований.
Ракета «Спутник», а также модификации «Спутника-3» запускались четыре раза, три из них успешно. Впоследствии появилось целое семейство пусковых установок, отличающихся более высоким уровнем производительности и другими важными характеристиками.
Двухступенчатая ракета-носитель состояла из пяти блоков: 4 боковых (B-, C-, D-, D-блоки), которые вместе составляли первый блок. ступень и 1 центральная ступень (блок А), которая служила второй ступенью ракеты.
Вес первой ракеты с полным запасом топлива составляет 267 тонн, а вес второй ракеты — 58 тонн. Сухой вес ракеты «Спутник» составляет 22 тонны. Эти цифры свидетельствуют о высоком структурном совершенстве системы. На ракетное топливо приходилось 93% веса двух ступеней и около 7% веса остальной конструкции, включая двигатели.
- Абсолютная длина ракеты составила 29,167 метра.
- Диаметр вдоль воздушных рулей составлял 10,3 метра.
- Боковые блоки имеют длину 19 метров и диаметр 3 метра.
- Длина центрального блока — 28 метров, диаметр 2,95 метра.
Спутник был оснащен жидкостными ракетными двигателями, которые имели высокую для того времени производительность. Они были разработаны группой GDL-OKB под руководством В.П. Глушко. На всех блоках первой ступени был установлен двигатель РД-107 с 4 основными камерами сгорания и 2 двигателями с общим турбовалом. При запуске ракеты все двигатели развили тягу в 99,5 тонн. Суммарная тяга всех двигателей 4-х блоков первой ступени составляла 398 тонн.
Основной блок ракеты (вторая ступень) имел двигатель РД-108 с тягой 93 тонны. 4 камеры управления и 2 основные камеры сгорания приводились в действие общим турбонасосным агрегатом. Топливом для управляющего и главного двигателей служили жидкий кислород и парафин, а для турбины TNA — продукты разложения 82%-ной перекиси водорода.
Во время запуска двигатели всех пяти блоков, первой и второй ступеней Спутника, были запущены одновременно. Их общая тяга составила 491 тонну. По мере того как он поднимался во все более тонкие слои воздуха, тяга увеличивалась. В «вакууме» тяга РД-107 достигала 102 тонн, а РД-108 — 96 тонн. Удельная тяга двигателя первой ступени на Земле составляла 250 с, а тяга двигателя второй ступени в «вакууме» — 308 с.
Современный этап
В настоящее время самыми мощными ракетами-носителями являются отечественный «Протон-М», европейская Ariane-5 и американская Delta-IV Heavy. Ракета этого типа может выводить на орбиту (на высоту 200 км) полезную нагрузку весом до 25 тонн. Такие космические аппараты могут выводить около 6-10 тонн на геопромежуточную орбиту и 3-6 тонн на геостационарную орбиту.
Ракеты-носители «Протон» заслуживают особого внимания, поскольку они сыграли важную роль в освоении космоса. Они использовались для выполнения различных пилотируемых программ, включая отправку модулей на орбитальную станцию «Мир». В космос были запущены «Звезда» и «Заря» — основные модули МКС. Хотя не все эти ракеты были успешно запущены, «Протон» по-прежнему остается самой популярной ракетой-носителем: в год производится около 10-12 запусков.
Дата запуска первой ракеты неизвестна. Однако истории о ракетоподобных устройствах глубоко укоренились в мифологии разных народов. Считается, что первые ракеты появились случайно — благодаря пороху.
Создание первой космической ракеты
В 1898 году учитель Константин Циолковский предложил идею освоения космоса с помощью ракет. В докладе, опубликованном в 1903 году, Циолковский писал, что скорость и дальность полета ракеты ограничивается только скоростью выходящих газов. Эти и другие идеи сделали Циолковского отцом современных космических путешествий.
Памятник Циолковскому в Калуге / Фото: Wikipedia.org
Вторым человеком, открывшим космическую эру, был американец Роберт Х. Годдард в начале XX в. Ученый был заинтересован в достижении большей высоты, чем та, на которой летали воздушные шары и дирижабли. В 1919 году Годдард опубликовал брошюру под названием «Метод достижения экстремальных высот», в которой описал математическую модель метеорологической стартовой ракеты.
Годдард также экспериментировал с различными видами топлива и убедился, что ракета лучше летает на жидком топливе. Однако построить такую модель сложнее, чем модель твердого топлива. Ему необходимы бак для топлива и кислорода, турбина и камера сгорания. Первый успешный полет ракеты Годдарда состоялся 16 марта 1926 года. Ракета летела 2,5 секунды. Он приземлился на высоте 56 метров и поднялся на высоту 12,5 метров. С годами ракеты Годдарда научились летать выше и дольше. Они благополучно приземлились с парашютом.
Третьим важным человеком в покорении космоса был Герман Оберт. В 1923 году немецкий инженер опубликовал книгу о космических путешествиях под названием «Ракета для межпланетного пространства». Благодаря работе Оберта по всему миру образовались общества, объединившие любителей космоса. Ученый писал, что ему принадлежит заслуга в установлении возможности полета человека на ракете.
После Второй мировой войны и Соединенные Штаты, и Советский Союз начали активные исследования в области межконтинентальных баллистических ракет. Отчасти это было связано с тем, что МБР могли доставить ядерные боеголовки на другой континент. И отчасти из-за стремления к лидерству в освоении космоса.
Начало космической эры связывают с днем запуска первого искусственного спутника Земли. Он состоялся 4 октября 1957 года в СССР на полигоне, который позже назовут Байконуром. Над созданием спутника работали основоположники советской космонавтики — главный инженер Сергей Королев, Михаил Тикоревов, Мстислав Келдыш и другие.
Спутник представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см. Он был оснащен 4 антеннами для передачи сигналов, посылаемых передатчиками, работающими от батарей. Спутник-1 был выведен на орбиту межконтинентальной баллистической ракетой. Название первой космической ракеты было скромным по советским меркам — Р-7. Она состояла из 2 ступеней и была изготовлена на заводе «Прогресс».
Первая космическая ракета была разработана Сергеем Павловичем Королевым. Месяц спустя СССР отправил в космос первое живое существо — собаку по кличке Лайка — на другом спутнике.
Через несколько месяцев в США был запущен первый спутник. «Эксплорер-1» поднялся в воздух 31 января 1958 года. Вскоре после этого, в октябре 1958 года, было официально объявлено о начале первой космической программы в США и основано Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).
Первые модели и прототипы других стран
Следующим этапом освоения космоса стал полет на Луну. Для этой цели НАСА создало ракету-носитель «Сатурн-5», разработанную Вернером фон Брауном. С 1969 по 1972 год эти ракеты совершили шесть полетов. В 2021 году «Сатурн-5» все еще остается самой большой ракетой в мире. Это справедливо для всех характеристик: Размер, масса, полезная нагрузка и мощность. Ракета может вывести на околоземную орбиту полезную нагрузку весом 141 тонна.
С 1981 по 2011 год НАСА использовало космический корабль «Шаттл» в околоземном пространстве. Для вывода его на орбиту были использованы первые твердотопливные космические ракеты. Шаттл был оснащен тремя двигателями на жидком топливе и двумя ракетными двигателями.
Значение изобретения
За 2000 лет ракеты превратились из игрушек и военного оружия в сложные машины, способные доставлять людей и грузы в космос. Теперь они означают то же самое, что и другие виды транспорта — возможность исследовать мир за пределами Земли.
Интересно, что создание ракеты не сложнее и не дороже, чем создание современного трансатлантического самолета. Для сравнения, Airbus A330-200F может нести полезную нагрузку в 65 тонн и стоит 200 миллионов долларов, в то время как ракета Falcon Heavy имеет полезную нагрузку в 53 тонны и стоит 90 миллионов долларов.
