Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Наука - Биология
Феоктистов Константи - Траектория жизни

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 97
Размер файла: 708 Кб
Страницы: «« « 67   68   69   70   71   72   73   74   75  76   77   78   79   80   81   82   83   84   85  » »»

высококипящими компонентами третьей ступени.
   Корпуса пороховых ускорителей  после  их  отделения  совершают  полет  по
баллистической  траектории,  входят   в   атмосферу,   тормозятся,   у   них
раскрываются парашюты, и на парашютах они приводняются в океане.
   Потом морские корабли буксируют их к суше, и  они  могут  по  идее  после
восстановительного ремонта и  установки  в  них  твердого  топлива  повторно
использоваться. Предполагалось, что в этой схеме будет экономиться  примерно
сорок процентов расходов на изготовление  пороховых  ускорителей.  Но  ясных
сообщений о том, что это осуществляется после каждого пуска,  мне  встречать
не приходилось.
   Центральный блок после отделения от третьей ступени входит  в  атмосферу,
часть его сгорает во время торможения в атмосфере, а остатки падают в океан.
Так что после доставки груза на орбиту назад возвращается практически только
третья ступень системы "Спейсшаттл", которой и является самолет "Шаттл".
   На  основании  анализа  недостатков  одноразовых  носителей   и   системы
"Спейсшаттл"  складывается  представление  о  качествах,   которыми   должна
обладать  хорошая  ракета-носитель,  обеспечивающая   доставку   на   орбиту
полезного груза с минимальными затратами и с максимальной надежностью.
   Она должна быть системой многоразового использования, способной совершать
100-1000 полетов. Многоразовость с целью снижения  затрат  на  каждый  полет
(расходы на разработку и изготовление распределяются на количество  полетов)
и одновременно с целью повышения надежности  выведения  полезного  груза  на
орбиту:  каждая  поездка  на  автомобиле  и  полет   самолета   подтверждают
правильность его конструкции и качественное его изготовление. Следовательно,
можно снижать затраты на страхование полезного груза и на страхование  самой
ракеты. По настоящему надежными и недорогими в эксплуатации  машинами  могут
быть только многоразовые, такие, как паровоз, автомобиль, самолет.
   Она  должна  быть  одноступенчатая.  Это  требование,  так   же   как   и
многоразовость,  связано  и  с  минимизацией  расходов,  и  с   обеспечением
надежности. Действительно, если ракета многоступенчатая, то даже если все ее
ступени благополучно возвращаются на Землю, то ведь перед каждым стартом  их
надо  собирать  в  единое  целое,  и   проверить   правильность   сборки   и
функционирования процессов разделения ступеней после сборки невозможно,  так
как  при  каждой  проверке   собранная   машина   должна   рассыпаться.   Не
испытываемые, не проверяемые на функционирование  после  сборки,  соединения
становятся как бы одноразовыми. И пакет,  соединенный  узлами  с  пониженной
надежно-стью, тоже становится в какой-то степени  одноразовым.  Если  ракета
многоступенчатая, то расходы на ее эксплуатацию больше, чем на  эксплуатацию
одноступенчатой машины. Во-первых, для одноступенчатой машины  не  требуются
расходы на сборку. Во-вторых, не нужно выделять на поверхности Земли  районы
приземления для посадки первых ступеней, а следовательно, не  нужно  платить
за их аренду, за то, что эти районы не используются в хозяйстве.  В-третьих,
нет необходимости платить за транспортировку первых ступеней к месту старта.
В-четвертых,  заправка  многоступенчатой  ракеты   требует   более   сложной
технологии, большего времени. Сборка пакета  и  доставка  ступеней  к  месту
старта не  поддаются  простейшей  автоматизации  и,  следовательно,  требуют
участия большего количества  специалистов  при  подготовке  такой  ракеты  к
очередному полету.
   Ракета должна использовать в  качестве  топлива  водород  и  кислород,  в
результате горения которых на выходе из  двигателя  образуются  экологически
чистые  продукты  сгорания  при  высоком  удельном  импульсе.  Экологическая
чистота важна не только для работ, проводимых на  старте,  при  заправке,  в
случае аварии, но и в не меньшей степени во избежание  вредного  воздействия
продуктов сгорания на озоновый слой атмосферы.
   Маршевый двигатель ракеты должен иметь  достаточно  оптимальную  высотную
характеристику, с тем чтобы  на  каждой  высоте  полета  иметь  максимальный
удельный импульс.
   Схема полета ракеты также должна быть наиболее оптимальной, требующей,  с
одной стороны, минимума топлива для выведения ракеты на орбиту, а с другой -
не требующая топлива для схода ракеты с орбиты, возвращения на космодром  и,
соответственно,  не  требующая  установки  тормозного  или   корректирующего
двигателя.
   Для осуществления полета, возвращения,  посадки  и  подготовки  к  полету
желательно  привлекать  минимальное  количество  специалистов.  Этого  можно
добиться за счет использования достаточно мощного бортового  вычислительного
комплекса, обеспечивающего контроль и диагностику конструкции и оборудования
ракеты, автономного и  автоматического  при  необходимости  переключения  на
резервные приборы и элементы оборудования,  автоматическую  диагностику  при
подготовке ракеты к запуску и при испытаниях корабля.
   На самой ракете не должно быть экипажа, чтобы не тратить массы  на  самих
пилотов, систему аварийного спасения, средства управления и  на  обеспечение
их жизнедеятельности. При использовании ракеты  для  выведения  пилотируемых
кораблей система аварийного спасения,  средства  ручного  управления  и  сам
экипаж будут входить в массу корабля.
   Конструкция ракеты должна иметь высокую степень совершенства, с тем чтобы
масса полезного груза составляла не менее 3-4 процентов от  стартовой  массы
ракеты.
   Возникает вопрос: а можно ли выполнить столь жесткие  требования?  Думаю,
что это нелегко, но возможно, если ясно видеть цель и подчинять ей работу по
созданию машины.
   Сегодня представляются наиболее целесообразными  три  схемы  многоразовых
одноступенчатых ракет: с вертикальным  взлетом  и  с  вертикальной  посадкой
(чисто ракетная схема); с вертикальным взлетом и с самолетной посадкой  (так
сказать "крылатая ракета"); с горизонтальным взлетом и с самолетной посадкой
(типа  рассматривавшегося  в  семидесятые-восьмидесятые   годы   английского
проекта "Хотолл").
   Последнюю схему можно назвать революционной. Ее идея исходит  из  желания
преодолеть основной недостаток современных ракет: в баках ракеты размещается
не только горючее, но и окислитель (и его приходится тоже  разгонять),  хотя
часть полета проходит  в  плотных  слоях  атмосферы,  где  кислорода  вполне
достаточно и его  вроде  бы  логично  использовать.  До  последнего  времени
всерьез в этом направлении не работали. И это не случайно: для использования
кислорода на ракете, помимо жидкостных ракетных  двигателей  (большая  часть
полета все же проходит вне плотных  слоев  атмосферы),  нужно  устанавливать
воздушно-реактивные двигатели. А они  гораздо  тяжелее  жидкостных  ракетных
двигателей  с  той  же  тягой.  Сейчас  представляется  возможным   создание
воздушно-реактивных двигателей, работающих  до  скорости  порядка  1500-1700
метров в секунду, что могло бы дать существенный выигрыш в  массе  носителя,
если бы удалось создать достаточно легкий комбинированный двигатель, который
на  взлете   и   в   плотных   слоях   атмосферы   работал   бы   в   режиме

Страницы: «« « 67   68   69   70   71   72   73   74   75  76   77   78   79   80   81   82   83   84   85  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Феоктистов Константи, Траектория жизни