امروز، هر پرتاب موشکی که در اخبار منتشر می شود، بخشی آشنا از زندگی به نظر می رسد. علاقه شهرنشینان معمولاً زمانی به وجود می‌آید که به پروژه‌های بزرگ برای اکتشاف فضا یا حوادث جدی روی می‌دهد. با این حال، چندی پیش، در آغاز نیمه دوم قرن گذشته، هر پرتاب موشک، کل کشور را برای مدتی یخ می زد، همه به دنبال موفقیت ها و حوادث بودند. همچنین در آغاز عصر فضا در ایالات متحده و سپس در همه کشورها بود که آنها برنامه های خود را برای پرواز به ستاره ها راه اندازی کردند. موفقیت‌ها و شکست‌های آن سال‌ها بود که پایه و اساس رشد علم موشکی و همراه با آن فضانوردی‌ها و دستگاه‌های پیشرفته‌تر را پایه‌گذاری کرد. در یک کلام، موشک با تاریخچه، ویژگی های ساختاری و آماری که دارد قابل توجه است.
به طور خلاصه
وسایل نقلیه پرتاب گونه ای از یک موشک بالستیک چند مرحله ای است کههدف این است که محموله های خاصی را به فضای بیرونی پرتاب کنیم. بسته به ماموریت وسیله نقلیه پرتاب شده، موشک می تواند آن را در مدار زمین مرکزی قرار دهد یا برای خروج از منطقه گرانش زمین شتاب دهد.
در اکثریت قریب به اتفاق موارد، پرتاب موشک از موقعیت عمودی خود اتفاق می افتد. به ندرت، از نوع پرتاب هوایی استفاده می شود، زمانی که دستگاه ابتدا توسط یک هواپیما یا دستگاه مشابه دیگر به ارتفاع معینی تحویل داده می شود و سپس پرتاب می شود.
چند مرحله
یکی از راه های طبقه بندی وسایل نقلیه پرتاب بر اساس تعداد مراحل آنها است. دستگاه هایی که تنها شامل یک سطح از این قبیل هستند و قادر به ارسال محموله به فضا هستند امروزه تنها رویای طراحان و مهندسان باقی مانده است. شخصیت اصلی در فرودگاه های فضایی جهان یک دستگاه چند مرحله ای است. در واقع یک سری موشک های متصل است که در حین پرواز به ترتیب روشن می شوند و پس از اتمام ماموریت قطع می شوند.
نیاز به چنین طراحی در دشواری غلبه بر جاذبه نهفته است. موشک باید وزن خود را از روی سطح بردارد که عمدتاً شامل تن سوخت و نیروی محرکه و همچنین وزن محموله است. از نظر درصدی، دومی تنها 1.5-2٪ از جرم پرتاب موشک است. قطع کردن مراحل سپری شده در پرواز کار را برای مراحل باقیمانده آسان تر می کند و پرواز را کارآمدتر می کند. این ساخت و ساز یک جنبه منفی نیز دارد: ارائه می دهدالزامات ویژه برای فضاپیماها به یک منطقه عاری از مردم نیاز است که مراحل سپری شده در آن سقوط کنند.
قابل استفاده مجدد
مشخص است که با این طراحی نمی توان بیش از یک بار از تقویت کننده استفاده کرد. با این حال، دانشمندان به طور مداوم بر روی ایجاد چنین پروژه هایی کار می کنند. یک موشک کاملاً قابل استفاده مجدد امروزه به دلیل نیاز به استفاده از فناوری های بالا که هنوز در دسترس مردم نیست وجود ندارد. با این وجود، یک برنامه اجرا شده از یک دستگاه نیمه قابل استفاده مجدد وجود دارد - این شاتل فضایی آمریکایی است.
لازم به ذکر است که یکی از دلایلی که توسعه دهندگان در تلاش برای ایجاد یک موشک قابل استفاده مجدد هستند، تمایل به کاهش هزینه پرتاب وسایل نقلیه است. با این حال، شاتل فضایی نتایج مورد انتظار را از این نظر به ارمغان نیاورد.
اولین پرتاب موشک
اگر به تاریخچه موضوع برگردیم، ظهور پرتابگرهای واقعی مقدم بر ساخت موشک های بالستیک بوده است. یکی از آنها، "V-2" آلمانی، توسط آمریکایی ها برای اولین تلاش ها برای "دسترسی" به فضا مورد استفاده قرار گرفت. حتی قبل از پایان جنگ، در آغاز سال 1944، چندین پرتاب عمودی انجام شد. ارتفاع موشک به 188 کیلومتر رسید.
نتایج قابل توجه تری پنج سال بعد به دست آمد. پرتاب موشک در ایالات متحده، در سایت آزمایش وایت سندز انجام شد. این موشک از دو مرحله تشکیل شده بود: راکت‌های V-2 و VAK-Kapral و می‌توانست به ارتفاع 402 کیلومتری برسد.
اولین تقویت کننده
با این حال، سال 1957 آغاز عصر فضا در نظر گرفته می شود. سپس اولین وسیله پرتاب واقعی به تمام معنا، اسپوتنیک شوروی، به فضا پرتاب شد. پرتاب در کیهان بایکونور انجام شد. این موشک با موفقیت از عهده وظیفه برآمد - اولین ماهواره مصنوعی زمین را به مدار زمین فرستاد.
پرتاب موشک اسپوتنیک و اصلاح آن Sputnik-3 در مجموع چهار بار انجام شد که سه مورد از آنها موفقیت آمیز بود. سپس، بر اساس این دستگاه، یک خانواده کامل از وسایل نقلیه پرتاب ایجاد شد که با افزایش مقادیر قدرت و برخی ویژگی‌های دیگر متمایز شدند.
پرتاب یک موشک به فضا، ساخته شده در سال 1957، از بسیاری جهات یک رویداد برجسته بود. این نشان دهنده آغاز مرحله جدیدی در کاوش انسان در فضای اطراف بود، در واقع عصر فضا را باز کرد، به امکانات و محدودیت های فناوری آن زمان اشاره کرد و همچنین به اتحاد جماهیر شوروی برتری قابل توجهی نسبت به آمریکا در مسابقه فضایی داد.
صحنه مدرن
امروزه خودروهای پرتاب پروتون-M ساخت روسیه، دلتا-IV هوی آمریکایی و آریان-5 اروپایی قوی ترین ها در نظر گرفته می شوند. پرتاب موشکی از این نوع امکان پرتاب محموله ای با وزن حداکثر 25 تن را در مدار پایین زمین در ارتفاع 200 کیلومتری فراهم می کند. چنین دستگاه هایی می توانند تقریباً 6-10 تن را به مدار زمین ثابت و 3-6 تن را به مدار زمین ثابت منتقل کنند.
ارزش توقف در وسایل نقلیه پرتاب پروتون را دارد. او نقش مهمی در اکتشافات فضایی شوروی و روسیه داشت. برای استفاده شداجرای برنامه های مختلف سرنشین دار، از جمله برای ارسال ماژول ها به ایستگاه مداری میر. با کمک او، زاریا و زوزدا، مهمترین بلوک های ایستگاه فضایی بین المللی، به فضا تحویل داده شدند. با وجود این واقعیت که همه پرتاب‌های اخیر موشک‌هایی از این نوع موفقیت‌آمیز نبوده‌اند، پروتون همچنان محبوب‌ترین وسیله پرتاب است: تقریباً 10-12 پرتاب آن سالانه انجام می‌شود.
همکاران خارجی
"Ariane-5" مشابه "پروتون" است. این پرتابگر تفاوت های زیادی با روسی دارد، به ویژه پرتاب آن بسیار گران تر است، اما ظرفیت حمل زیادی نیز دارد. Ariane-5 قادر است دو ماهواره را به طور همزمان به مدار geo-intermediate پرتاب کند. پرتاب یک موشک فضایی از این نوع بود که آغاز مأموریت کاوشگر معروف روزتا شد که پس از ده سال پرواز به ماهواره ستاره دنباله دار چوریوموف-گراسیمنکو تبدیل شد.
"Delta-IV" "حرفه" خود را در سال 2002 آغاز کرد. یکی از اصلاحات آن، Delta IV Heavy، طبق سال 2012، بیشترین بار را در میان وسایل نقلیه پرتاب در جهان داشت.
موارد موفقیت
پرتاب موفقیت آمیز موشک نه تنها بر اساس مشخصات فنی ایده آل دستگاه است. خیلی به انتخاب نقطه شروع بستگی دارد. موقعیت فضاپیما نقش بسزایی در موفقیت ماموریت پرتابگر دارد.
هزینه های انرژی برای پرتاب ماهواره به مدار کاهش می یابد اگر زاویه شیب آن با عرض جغرافیایی منطقه ای که پرتاب در آن انجام می شود مطابقت داشته باشد. مهمترین چیز این است که این پارامترها را برای پرتاب وسایل نقلیه تحویل داده شده به مدار زمین ثابت در نظر بگیرید. بهترین مکان برای شروعیکی از این موشک ها خط استوا است. انحراف در هر درجه از استوا به نیاز به افزایش سرعت 100 متر بر ثانیه بیشتر تبدیل می شود. با توجه به این پارامتر، در بین بیش از 20 فضاپیما در جهان، سودمندترین موقعیت توسط کورو اروپایی، واقع در عرض جغرافیایی 5 درجه، آلکانترای برزیل (2، 2 درجه) و همچنین Sea Launch، یک فرودگاه شناور اشغال شده است. که می تواند مستقیماً از استوا موشک پرتاب کند.
جهت مهم است
نکته دیگر مربوط به چرخش سیاره است. موشک هایی که از خط استوا پرتاب می شوند بلافاصله سرعت بسیار چشمگیری به سمت شرق می گیرند که دقیقاً با چرخش زمین مرتبط است. در این راستا، تمام مسیرهای پرواز، به عنوان یک قاعده، در جهت شرقی قرار می گیرند. اسرائیل در این زمینه بدشانس است. او باید به غرب موشک بفرستد و تلاش بیشتری برای غلبه بر چرخش زمین انجام دهد، زیرا کشورهای متخاصم در شرق کشور وجود دارند.
قطع فیلد
همانطور که قبلاً ذکر شد، مراحل موشک سپری شده به زمین سقوط می کند، و بنابراین یک منطقه مناسب باید در نزدیکی کیهان قرار گیرد. یک گزینه عالی اقیانوس است. اکثر فضاپیماها و بنابراین در ساحل واقع شده اند. یک مثال خوب کیپ کاناورال و فرودگاه آمریکایی واقع در اینجا است.
محل پرتاب روسیه
اسپورت های فضایی کشور ما در دوران جنگ سرد ایجاد شدند و بنابراین نمی توانستند در قفقاز شمالی یا خاور دور قرار بگیرند. اولین سایت آزمایشی برای پرتاب موشک بایکونور واقع در قزاقستان بود.فعالیت لرزه ای کم، آب و هوای خوب در اکثر فصول سال وجود دارد. سقوط احتمالی عناصر موشکی بر روی کشورهای آسیایی اثر خاصی در کار سایت آزمایش بر جای می گذارد. در بایکونور، باید مسیر پرواز را با دقت ترسیم کرد تا مراحل سپری شده به مناطق مسکونی ختم نشود و موشک ها به حریم هوایی چین نیفتند.
Svobodny Cosmodrome، واقع در خاور دور، موفق‌ترین مکان‌یابی میدان‌های سقوط را دارد: آنها بر روی اقیانوس می‌افتند. فضاپیمای دیگری که در آن اغلب می توانید پرتاب موشک را ببینید، پلستسک است. این مکان در شمال سایر سایت‌های مشابه در جهان قرار دارد و مکانی ایده‌آل برای ارسال وسایل نقلیه به مدارهای قطبی است.
آمار پرتاب موشک
به طور کلی، از آغاز قرن، فعالیت در فرودگاه های فضایی جهان به طور قابل توجهی کاهش یافته است. اگر دو کشور پیشرو در این صنعت، ایالات متحده و روسیه را با هم مقایسه کنیم، آنگاه اولین تولید سالانه به میزان قابل توجهی کمتر از دومی است. در بازه زمانی 2004 تا 2010، 102 موشک از فضاپیماهای آمریکا پرتاب شد که با موفقیت کار خود را به پایان رساندند. علاوه بر این، پنج پرتاب ناموفق وجود داشت. در کشور ما، 166 استارت با موفقیت انجام شد و هشت مورد به تصادف ختم شد.
در میان راه اندازی ناموفق دستگاه ها در روسیه، تصادفات Proton-M برجسته است. بین سال های 2010 تا 2014، در نتیجه چنین شکست هایی، نه تنها وسایل پرتاب، بلکه چندین ماهواره روسی و همچنین یک دستگاه خارجی از بین رفتند. وضعیت مشابه با یکی از قدرتمندترین وسایل نقلیه پرتاب بی توجه نبود: مقامات اخراج شدند،در وقوع این شکست ها، پروژه هایی برای نوسازی صنعت فضایی کشورمان آغاز شد.
امروز، مانند 40-50 سال پیش، مردم همچنان به اکتشافات فضایی علاقه مند هستند. مرحله فعلی با امکان همکاری بین المللی تمام عیار متمایز است که با موفقیت در پروژه ISS اجرا می شود. با این حال، بسیاری از نکات نیاز به اصلاح، نوسازی یا تجدید نظر دارند. من می خواهم باور کنم که با معرفی دانش و فناوری های جدید، آمار راه اندازی بیش از پیش خوشحال کننده خواهد شد.
