Roketi ya nafasi. Makombora ya nafasi ya Kirusi na Marekani

Hadi sasa, Shirikisho la Urusi lina sekta kubwa ya nafasi duniani. Russia ni kiongozi asiye na masharti katika uwanja wa utafutaji wa nafasi ya kibinadamu na, zaidi ya hayo, ina usawa na Marekani katika maswala ya urambazaji wa nafasi. Baadhi ya nyuma ya nchi yetu zipo tu katika masomo ya maeneo ya mbali ya interlanetary, pamoja na katika maendeleo ya uhisiji wa mbali wa Dunia.

Historia

Roketi ya kwanza ilikuwa mimba na wanasayansi Kirusi Tsiolkovsky na Meshchersky. Pia miaka 1897-1903 iliunda nadharia ya kukimbia kwake. Baadaye, mwelekeo huu ulianza kuendeleza wanasayansi wa kigeni. Wao walikuwa Wajerumani von Braun na Obert, pamoja na Mungu wa Marekani. Katika kipindi cha majira ya amani, nchi tatu tu ulimwenguni zilihusika katika suala la propulsion ya ndege, pamoja na kuundwa kwa injini za mafuta na kioevu imara kwa kusudi hili. Walikuwa Russia, Marekani na Ujerumani.

Katika miaka ya 1940, nchi yetu inaweza kujivunia mafanikio yaliyopatikana katika kuunda injini za mafuta kali. Hii iliruhusiwa wakati wa Vita Kuu ya Pili ya Dunia ili kutumia silaha za kutisha kama "Katyusha." Kwa ajili ya kuundwa kwa makombora makubwa yaliyo na injini za kioevu, Ujerumani alikuwa kiongozi hapa. Ilikuwa katika nchi hii ambayo "V-2" ilipitishwa. Hizi ni makombora ya kwanza ya ballistic ambayo yana muda mfupi. Wakati wa Vita Kuu ya Pili, "V-2" ilitumiwa kwa mabomu ya Uingereza.

Baada ya ushindi wa USSR juu ya Ujerumani Hitler, timu kuu ya Werner von Braun chini ya uongozi wake wa moja kwa moja ulianza shughuli zake nchini Marekani. Kwa kufanya hivyo, walichukua nao kutoka kwenye nchi iliyoshindwa michoro na mahesabu yaliyotengenezwa hapo awali, kwa misingi ambayo roketi ya eneo ilijengwa. Sehemu ndogo tu ya timu ya wahandisi wa Ujerumani na wanasayansi waliendelea kazi yao katika USSR hadi katikati ya miaka ya 1950. Wao walikuwa sehemu tofauti ya vifaa vya teknolojia na makombora bila mahesabu yoyote na michoro.

Baadaye, wote wawili nchini Marekani na katika USSR, makombora V-2 yalitolewa tena (tuna P-1 hii), ambayo ilitangulia maendeleo ya rocketry, ili kuongeza kuongeza ndege.

Nadharia ya Tsiolkovsky

Mwanasayansi mkuu wa Kirusi-anayefundishwa na mvumbuzi bora anahesabiwa kuwa baba wa cosmonautics. Mnamo 1883, waliandika hati ya kihistoria "Free Space". Katika kazi hii, Tsiolkovsky kwanza alionyesha wazo kwamba harakati kati ya sayari inawezekana, na ndege maalum inayoitwa "nafasi roketi" inahitajika kwa hili. Nadharia sana ya kifaa cha jet ilikuwa sahihi na yeye mwaka wa 1903. Ilikuwa na kazi katika "Kazi ya Uwanja wa Dunia." Hapa mwandishi alitoa ushahidi kwamba rocket nafasi ni vifaa ambayo inawezekana kuondoka anga duniani. Nadharia hii ilikuwa mapinduzi halisi katika uwanja wa sayansi. Baada ya yote, kwa muda mrefu watu wameota ya kuruka Mars, Moon na sayari nyingine. Hata hivyo, pundits haikuweza kuamua jinsi ndege inapaswa kupangwa, ambayo ingeenda katika nafasi tupu kabisa bila msaada, inayoweza kuiongeza kasi. Kazi hii ilitatuliwa na Tsiolkovsky, ambaye alipendekeza matumizi ya injini ya ndege kwa lengo hili . Tu kwa msaada wa utaratibu vile inaweza nafasi ya kushinda.

Kanuni ya uendeshaji

Makombora ya nafasi kutoka Urusi, Marekani na nchi nyingine bado huingia kwenye mzunguko wa dunia kwa msaada wa injini za roketi, iliyopendekezwa na Tsiolkovsky wakati wake. Katika mifumo hii, nishati ya kemikali ya mafuta hubadilishwa kuwa nishati ya kinetic, ambayo ina jet iliyotolewa kutoka pua. Mchakato maalum hutokea katika vyumba vya mwako vya injini hizo. Ndani yao, kama matokeo ya mmenyuko wa kioksidishaji na mafuta, joto hutolewa. Wakati huo huo, bidhaa za mwako hupanua, hupuka moto, huharakisha katika buzi na hufukuzwa kwa kiwango kikubwa. Roketi ni kusonga kutokana na sheria ya uhifadhi wa kasi. Inapokea kasi, inayoelekezwa kwa mwelekeo tofauti.

Hadi sasa, kuna miundo ya injini kama vile elevators ya nafasi, meli ya jua, nk. Hata hivyo, katika mazoezi hawatumiki, kwa vile bado wanaendelea.

Nguvu ya kwanza

Rocket Tsiolkovsky, iliyopendekezwa na mwanasayansi, ilikuwa kamera ya chuma mviringo kwa sura. Nje ilionekana kama aerostat au ndege. Mbele, nafasi ya kichwa cha roketi ilipangwa kwa abiria. Hapa, vifaa vya kudhibiti viliwekwa, pamoja na vifaa vya carbon dioxide na maduka ya oksijeni. Katika compartment kwa abiria, taa ilitolewa. Katika pili, sehemu kuu ya roketi, Tsiolkovsky ilipanga vitu vinavyoweza kuwaka. Walipochanganywa, kuundwa kwa molekuli kulipuka. Ilikuwa imewekwa kwenye nafasi iliyotengwa kwao katikati ya roketi na iliondolewa kwenye bomba ya kupanua kwa kasi kubwa katika hali ya gesi za moto.

Kwa muda mrefu jina la Tsiolkovsky halijulikana kidogo tu nje ya nchi, lakini pia katika Urusi. Wengi walimwona kuwa motaji mzuri na mwotaji wa kiakili. Tathmini ya kweli ya kazi za mwanasayansi huyo alipokea tu kwa ujio wa nguvu za Soviet.

Kuundwa kwa tata ya kombora huko USSR

Hatua muhimu katika maendeleo ya nafasi ya interplanetary zilifanywa baada ya mwisho wa Vita Kuu ya II. Ilikuwa wakati ambapo Marekani, ndiyo nguvu pekee ya nyuklia, ilianza kutumia shinikizo la kisiasa nchi yetu. Kazi ya awali iliyowekwa mbele ya wanasayansi wetu ilikuwa kujenga nguvu ya kijeshi ya Urusi. Kwa kikwazo kinachofaa katika mazingira ya vita baridi yaliyotokana wakati wa miaka hii, ilikuwa ni muhimu kujenga bomu ya atomiki, na kisha bomu la hidrojeni. Kazi ya pili, sio ngumu, ilikuwa kutoa silaha zilizoundwa kwa lengo. Kwa hili, makombora ya kijeshi yalitakiwa. Kwa lengo la kuunda mbinu hii, mwaka wa 1946, serikali ilichagua wabunifu wa vifaa vya gyroscopic, injini za ndege, mifumo ya kudhibiti, nk. SP Spivakovich alikuwa na jukumu la kuunganisha mifumo yote kwa moja. Korolev.

Tayari mwaka wa 1948 makombora ya kwanza yaliyoandaliwa katika USSR yalijaribiwa kwa mafanikio. Ndege zinazofanana na Marekani zilifanyika miaka michache baadaye.

Uzinduzi wa satellite ya bandia

Mbali na kujenga uwezo wa kijeshi, serikali ya USSR imejiweka kazi ya kutawala nafasi ya nje. Kazi katika mwelekeo huu ulifanyika na wanasayansi wengi na wabunifu. Hata kabla ya roketi ya uingiliano wa kimataifa ilizinduliwa ndani ya hewa, ikawa wazi kwa watengenezaji wa vifaa vile kwamba kwa kupunguza malipo ya ndege, iliwezekana kufikia kasi zaidi ya kasi ya nafasi. Ukweli huu ulizungumza juu ya uwezekano wa satellisi ya bandia iliyozinduliwa katika obiti la dunia. Tukio hili la kutengeneza wakati ulifanyika tarehe 4.10.1957. Ilikuwa mwanzo wa hatua kuu katika kuchunguza nafasi.

Uumbaji wa makombora ya Soviet

Kazi juu ya maendeleo ya nafasi ya hewa isiyo karibu na hewa inahitaji juhudi kubwa kwa sehemu ya timu nyingi za wabunifu, wanasayansi na wafanyakazi. Waumbaji wa makombora yalikuwa na kuendeleza mpango wa uzinduzi wa ndege katika obiti, kufuta kazi ya huduma ya ardhi, na kadhalika.

Waumbaji walikabili kazi ngumu. Ilikuwa muhimu kuongeza wingi wa roketi na kufanya iwezekanavyo kufikia kasi ya pili ya nafasi. Ndiyo maana katika 1958-1959 toleo la hatua tatu za injini ya ndege lilifanywa nchini yetu. Kwa uvumbuzi wake, iliwezekana kuzalisha makombora ya kwanza ya nafasi ambayo mtu angeweza kupaa katika obiti. Mitambo mitatu ya hatua pia imefungua uwezekano wa kuruka hadi mwezi.

Zaidi ya hayo, magari ya uzinduzi yalikuwa yamefanywa zaidi na zaidi. Kwa hiyo, mwaka 1961 mfano wa nne wa injini ya jet iliundwa. Kwa hiyo, roketi inaweza kufikia sio mwezi tu, bali pia kufikia Mars au Venus.

Ndege ya kwanza ya ndege

Uzinduzi wa roketi yenye nafasi iliyokuwa na mtu mmoja wa bodi ulifanyika kwa mara ya kwanza tarehe 12.04.1961. Nguvu ya nafasi ya Vostok, iliyoendeshwa na Yuri Gagarin, ilikuja juu ya uso wa Dunia. Tukio hili lilikuwa wakati wa kufanya kwa ubinadamu. Mnamo Aprili 1961, maendeleo ya nafasi yalikuwa yameendelezwa. Mpito kwa ndege za ndege zinahitajika wabunifu ili kuunda ndege hiyo, ambayo inaweza kurudi duniani, kwa kushinda safu za anga. Kwa kuongeza, roketi ya nafasi inapaswa kuwa imetolewa kwa mfumo wa msaada wa maisha ya mtu, ikiwa ni pamoja na upya hewa, chakula na mengi zaidi. Kazi zote hizi zimefumghulikiwa kwa ufanisi.

Uchunguzi zaidi wa nafasi

Makaburi ya aina ya "Vostok" kwa muda mrefu yamechangia kwenye uhifadhi wa jukumu la uongozi wa USSR katika uwanja wa utafutaji wa nafasi ya hewa isiyo karibu na dunia. Matumizi yao yanaendelea mpaka leo. Hadi 1964, ndege ya Vostok ilikuwa bora kuliko vilivyopo vyote vilivyopo katika suala la uwezo wao wa kubeba.

Baadhi ya baadaye, vyombo vya habari vya nguvu viliumbwa katika nchi yetu na Marekani. Jina la makombora ya aina hii, iliyoundwa katika nchi yetu, ni Proton-M. Vifaa vile vya Marekani ni "Delta-IV". Katika Ulaya, gari la uzinduzi wa Ariane-5, ambalo ni la aina nzito, lililoundwa. Ndege hizi zote zinaruhusu kuondolewa kwa tani 21-25 za mizigo hadi urefu wa kilomita 200, ambapo umbali wa chini wa Dunia unapatikana.

Maendeleo mapya

Katika mfumo wa mradi wa kukimbia kwa Mwezi, VVU vya darasa la superheavy ziliumbwa. Hizi ni makombora ya nafasi ya Marekani, kama "Saturn-5", na pia H-1 Soviet. Baadaye katika USSR, kombora kubwa ya Energia iliundwa, ambayo haitumiwi sasa. Nguvu yenye nguvu ya Marekani ilikuwa Shuti la Mahali. Misuli hii ilifanya iwezekanavyo kuzindua kwenye nafasi za mzunguko wa tani 100.

Wazalishaji wa ndege

Makaburi ya nafasi yaliundwa na kuundwa katika OKB-1 (Ofisi ya Maalum ya Design), TsKBEM (Ofisi ya Kati ya Design ya Ujenzi wa Mashine), pamoja na NGO (Scientific and Production Association) Energia. Ilikuwa hapa kwamba makombora ya ndani ya ballistic ya kila aina yalionekana. Makundi kumi na moja ya kimbari, ambayo jeshi letu lilichukua huduma, pia lilikuja kutoka mahali hapa. Kwa jitihada za wafanyakazi wa makampuni hayo, R-7 pia iliundwa, roketi ya kwanza ya nafasi, ambayo inachukuliwa kuwa yenye uhakika zaidi duniani kwa sasa. Tangu katikati ya karne iliyopita, makampuni haya ya biashara yameanzisha na kufanya kazi katika maeneo yote kuhusiana na maendeleo ya utafutaji wa nafasi. Tangu 1994, kampuni imepokea jina jipya, ikawa OAO RSC Energia.

Leo, mtengenezaji wa makombora ya nafasi

RSC Energia yao. S.P. Malkia ni biashara ya kimkakati ya Urusi. Ina nafasi muhimu katika maendeleo na uzalishaji wa mifumo ya nafasi ya kibinadamu. Kipaumbele kikubwa kinalipwa kwa kuundwa kwa teknolojia mpya. Mifumo maalum ya nafasi ya automatiska imeendelezwa hapa, pamoja na magari ya uzinduzi wa uzinduzi wa ndege ndani ya obiti. Aidha, RSC Energia inalenga teknolojia nyingi za teknolojia kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa zisizohusiana na maendeleo ya nafasi isiyo na hewa.

Katika muundo wa biashara hii, pamoja na ofisi ya kichwa cha kubuni, kuna:

- Pamoja-Kampuni ya Kampuni "Kiwanda cha uhandisi wa mitambo ya majaribio".

- ZAO PO Kosmos.

- CJSC Volzhskoye KB.

- Tawi "Baikonur".

Programu zinazoahidiwa zaidi za biashara ni:

- masuala ya utafutaji zaidi wa nafasi na kuunda mfumo wa nafasi ya usafiri wa kizazi mpya;

- uendelezaji wa ndege za kibinadamu ambazo zina uwezo wa kufahamu nafasi za interplanetary;

- kubuni na kuunda mifumo ya nishati na mawasiliano ya simu kutumia mifumo maalum ya ukubwa na antenna.