Александр Васильевич Щербаков.

Отечественные и зарубежные ракеты-носители

для пилотируемых космических полётов.

9 мая 2016 года. 06:00.

Ракета-носитель (РН, также ракета космического назначения, РКН) - многоступенчатая баллистическая ракета, предназначенная для выведения полезной нагрузки в космическое пространство.

Иногда термин «ракета-носитель» применяется в расширенном значении: ракета, предназначенная для доставки в заданную точку (в космос, в отдалённый район Земли или океана) полезной нагрузки - например, искусственных спутников Земли, космических кораблей, ядерных и неядерных боевых блоков.

В такой трактовке термин «ракета-носитель» объединяет термины «ракета космического назначения» (РКН) и «межконтинентальная баллистическая ракета» (МБР).

В отличие от некоторых горизонтально-стартующих авиационно-космических систем (АКС), ракеты-носители используют вертикальный тип старта и (много реже) воздушный старт.

Одноступенчатых ракет-носителей, выводящих полезную нагрузку в космос, до настоящего времени не создано, хотя имеются проекты различной степени проработки («КОРОНА», HEAT-1X и другие).

«Корона».

HEAT-1X.

В некоторых случаях как одноступенчатая может классифицироваться ракета, имеющая в качестве первой ступени воздушный носитель либо использующая в качестве таковой ускорители.

Среди баллистических ракет, способных достичь космического пространства, немало одноступенчатых, в том числе и первая баллистическая ракета «Фау-2».

«Фау-2».

Однако ни одна из них не способна выйти на орбиту искусственного спутника Земли.

На базе ракеты Р-7 в конце 1958 года коллективом ОКБ-1 была создана трёхступенчатая ракета-носитель «Восток» (8К72), которая позволила осуществить полёт к Луне и запуск человека в космос.

Ракета-носитель «Восход» была впервые запущена 16 ноября 1963 года.

Основные отличия у новой ракеты состояли в третьей ступени.

С помощью данной ракеты-носителя были выведены на околоземную орбиту космические корабли серии «Восход».

Конструктивное исполнение ракет-носителей может быть следующим:

- продольная компоновка (тандемная), у которой ступени расположены одна за другой и работают в полёте поочерёдно (ракеты-носители «Зенит-2», «Протон», «Дельта-4»);

«Зенит-2». «Протон-М».

«Дельта-4».

- параллельная компоновка (пакетная), при которой несколько блоков, расположенных параллельно и относящихся к разным ступеням, работают в полёте одновременно (ракета-носитель «Союз»);

- условно-пакетная компоновка, в которой используются общие топливные баки для всех ступеней, от которых питаются стартовые и маршевые двигатели, запускающиеся и работающие одновременно.

Варианты компоновки ракет.

1 - одноступенчатая ракета;

2 - двухступенчатая ракета с поперечным разделением;

3 - двухступенчатая ракета с продольным разделением.

4 - ракета с внешними топливными ёмкостями,

Отделяемыми после исчерпания топлива в них.

По завершении работы стартовых двигателей сбрасываются только они.

В качестве маршевых двигателей могут использоваться:

- жидкостные ракетные двигатели;

- твёрдотопливные ракетные двигатели;

- различные комбинации на разных ступенях.

Классификация ракет по массе выводимой полезной нагрузки:

- лёгкая;

- средняя;

- тяжёлая;

- сверхтяжёлая.

Конкретные границы классов меняются с развитием техники и являются достаточно условными.

В настоящее время лёгким классом считаются ракеты, выводящие на низкую опорную орбиту груз массой до 5 т, средними - от 5 до 20 т, тяжёлыми  - от 20 до 100 тонн, сверхтяжёлыми  - свыше 100 т.

Появляется также новый класс так называемых «нано-носителей» (полезная нагрузка - до нескольких десятков кг).

Наибольшее распространение получили одноразовые многоступенчатые ракеты как пакетной, так и продольной схем.

Одноразовые ракеты отличаются высокой надёжностью благодаря максимальному упрощению всех элементов.

Одноступенчатой ракете для достижения орбитальной скорости теоретически необходимо иметь конечную массу не более 7-10 % от стартовой, что при даже существующих технологиях делает их труднореализуемыми и экономически неэффективными из-за низкой массы полезного груза.

В истории мировой космонавтики одноступенчатые ракеты-носители практически не создавались  - существовали только т. н. полутораступенчатые модификации (например, американской ракеты-носителя «Атлас» со сбрасываемыми дополнительными стартовыми двигателями).