Многоступенчатая ракета: различия между версиями

орфография
Нет описания правки
(орфография)
При '''поперечном разделении''' ступени размещаются одна над другой и работают последовательно друг за другом, включаясь только после отделения предыдущей ступени. Такая схема даёт возможность создавать системы, в принципе, с любым количеством ступеней. Недостаток её заключается в том, что ресурсы последующих ступеней не могут быть использованы при работе предыдущей, являясь для неё пассивным грузом. <br />
[[Файл:Soyuz 2 meridian.jpg|thumb|200px|right|Трёхступенчатая ракета-носитель с продольно-поперечным разделением «[[Союз-2]]».]]
При '''продольном разделении''' первая ступень состоит из нескольких одинаковых ракет (на практике — от 2 до 8), работающих одновременно и располагающихся вокруг корпуса второй ступени симметрично, чтобы равнодействующая сил тяги двигателей первой ступени была направлена по оси симметрии второй. Такая схема позволяет работать двигателю второй ступени одновременно с двигателями первой, увеличивая, таким образом, суммарную тягу, что особенно нужно во время работы первой ступени, когда вес ракеты максимален. Но ракета с продольным разделением ступеней может быть только двухступенчатой.<ref> Можно отметить, что в ракетных системах [[:en:Juno I|«Юнона I»]] и [[:en:Juno II|«Юнона II»]], применявшихся в 50-х годах XX в., для запуска первых искусственных спутников по космической программе США, в качестве 2-й и 3-й ступеней использовались ''пакеты'', соответственно, из 11 и из 3 твёрдотопливныхтвердотопливных ракет [[:en:MGM-29 Sergeant|«Сержант»]]. Но такую компоновку следует рассматривать как ''с поперечным разделением'', поскольку совмещения работы ступеней по времени здесь нет.</ref><br />
Существует и комбинированная схема разделения — '''продольно-поперечная''', позволяющая совместить преимущества обеих схем, при которой первая ступень разделяется со второй продольно, а разделение всех последующих ступеней происходит поперечно. Пример такого подхода — отечественный носитель [[Союз-2 (ракета-носитель)|«Союз»]].
[[Файл:Shuttle size.png|300px|thumb|left|Компоновка [[Space Shuttle|«Спейс-Шаттла»]]. <br />Первая ступень — боковые твёрдотопливныетвердотопливные ускорители. <br />Вторая ступень — орбитальный корабль с отделяемым внешним топливным баком. При старте запускаются двигатели обеих ступеней.]]
[[Файл:Space Shuttle Columbia launching.jpg|thumb|right|200px| Старт [[Space Shuttle|«Спейс-Шаттла»]].]]
Уникальную схему двухступенчатой ракеты с продольным разделением имеет космический корабль «[[Спейс-Шаттл]]», первая ступень которого состоит из двух боковых твёрдотопливныхтвердотопливных ускорителей, [[RS-25|главные двигатели]] второй ступени установленныустановлены на орбитере (собственно многоразовый космический корабль), а топливо второй ступени содержится во внешнем баке. После исчерпания топлива во внешнем баке, он отделяется и сгорает в атмосфере, главные двигатели отключаются<ref>{{Книга|автор = Jenkins, Dennis R.|заглавие = Space Shuttle: The History of the National Space Transportation System.|ответственный = |издание = |место = |издательство = Voyageur Press.|год = 2006|страницы = |страниц = |isbn = 0-9633974-5-1}}</ref>, а вывод корабля на орбиту завершает с помощью маневровой[[Система орбитального маневрирования| двигательной установки орбитера]]. Такая схема позволяет повторно использовать дорогостоящие главные двигатели.
 
При поперечном разделении ступени соединяются между собой специальными секциями — ''переходниками'' — несущими конструкциями цилиндрической или конической формы (в зависимости от соотношения диаметров ступеней), каждый из которых должен выдерживать суммарный вес всех последующих ступеней, помноженный на максимальное значение [[Перегрузка (техника)|перегрузки]], испытываемой ракетой на всех участках полёта, на которых данный переходник входит в состав ракеты. <br />
На жидкостных ракетах эти же двигатели служат и для того, чтобы «осадить» топливо в баках верхней ступени: при выключении двигателя низшей ступени ракета летит по инерции, в состоянии [[свободное падение|свободного падения]], при этом жидкое топливо в баках находится во взвешенном состоянии, что может привести к сбою при запуске двигателя. Вспомогательные двигатели сообщают ступени небольшое ускорение, под действием которого топливо «оседает» на днища баков.
 
На приведённом выше снимке ракеты «[[Сатурн-5]]», на корпусе третьей ступени (крайняя слева, в кадре представлена частично) виден чёрный корпус одного из вспомогательных твёрдотопливныхтвердотопливных двигателей разведения 3-й и 2-й ступеней.
 
Увеличение числа ступеней даёт положительный эффект только до определённого предела. Чем больше ступеней — тем больше суммарная масса переходников, а также двигателей, работающих лишь на одном участке полёта, и, в какой-то момент, дальнейшее увеличение числа ступеней становится контрпродуктивным. В современной практике ракетостроения более четырёх ступеней, как правило, не делается.