Первая ступень ракеты

Также читайте:

Трехступенчатая ракета-носитель «Союз» (11А511) была предназначена для вывода на круговую орбиту космических пилотируемых кораблей типа «Союз» и КА серии «Космос». Первые две ступени аналогичны ракете-носителю «Восход», третья ступень — блок «И» – была модернизирована с целью дальнейшего повышения энергетических характеристик носителя. Эксплуатация ракеты-носителя «Союз» началась в конце 1966 г. и закончилась в 1976 г. За период эксплуатации ракеты-носителя «Союз» было проведено 32 запусков (из них 2 аварийных). В дальнейшем совершенствование РН «Союз» привело к созданию в 1973 г. ракеты-носителя «Союз-У» (11А511У).

Ракета-носитель «Союз-У» стала базовой ракетой для запуска космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, биоспутииков, КА для проведения исследований в области космической технологии и материаловедения, а также космических кораблей типа «Союз» и «Прогресс». Отличие РН «Союз-У» от аналогов заключается в замене двигателей I-й и II-й ступеней на модифицированные с повышенными энергетическими характеристиками.

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ “СОЮЗ”

Воспользуйтесь нашими услугами

КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ “СОЮЗ-ТМ”

Воспользуйтесь нашими услугами

КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ “ПРОГРЕСС”

Носители «Союз-У» также стали средством доставки космонавтов на долговременные орбитальные станции «Салют», «Салют-3», «Салют-4», «Салют-5», «Салют-6», «Салют-7» и «Мир». С 1978 г. выполнены полеты международных космических экипажей с участием граждан Австрии, Афганистана, Болгарии, Великобритании, Индии, Румынии, США, Сирии, Франции, ФРГ и многих других стран на кораблях «Союз», «Союз-Т», «Союз-ТМ». В 1992 г. реализован проект космического перелета «Европа-Америка-500», посвященного 500-летию открытия Америки Колумбом. Ракетой-носителем 11А511У также выведены на орбиту космические аппараты различного назначения как в интересах науки и народного хозяйства, так и в интересах Министерства обороны. Всего с начапа эксплуатации на 01 июля 2000 года проведен 681 успешный пуск РН «Союз-У».

Для дальнейшего повышения энергетики ракеты-носителя «Союз-У» ЦСКБ осуществлена ее модификация в плане замены топлива на более эффективное, что позволило увеличить полезную нагрузку (на 200 кг). В результате проведенных работ в декабре 1982 года был осуществлен первый запуск «Союз-У2» (11А511У-2). Всего за время эксплуатации проведено 70 успешных запусков РН «Союз-У2». РН «Союз-У» обеспечивает запуск космических аппаратов с космодромов Байконур и Плесецк.

В таблице приведены основные характеристики ракеты-носителя 11А511У и ее дальнейшей модификации 11А511У-2. В настоящее время РН 11А511У-2 не эксплуатируется.

Ракета-носитель
Корабль
11A511Y
«Союз Т»
11A511V-2
«Союз ТМ»
Параметры орбиты:
наклонение, град. 51,6 51,6
высота (средняя), км 220 220
Стартовая масса:
ракетного комплекса 309,7 310,0
корабля 6,885 7,070
Экипаж, человек 2-3 2-3
Число ступеней 3 3
Тяга двигательных установок, кН:
I ступени:
у Земли 4 x 830 4 x 830
в пустоте 4 х 1620 4 х 1620
II ступени в пустоте 997 1031
III ступени в пустоте 304 304
Длина, м 51,1 51,3
Поперечный размер, м 10,3 10,3

30 июля 1974 года филиал ОКБ-1 приобрел самостоятельность и получил наименование – Центральное специализированное конструкторское бюро (ЦСКБ), а в апреле 1996 года – Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ – Прогресс» (ГКЦ). Начальник и Генеральный конструктор ГКЦ – Дмитрий Ильич Козлов.

РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «Н1-Л3»

14 января 1966 года на операционном столе скончался С. П. Королев. Главным конструктором был назначен В. П. Мишин. ОКБ-1 переименовано в Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ). Следует отметить, что в 70-х годах в стране разрабатывались уже две независимые лунные программы, одна из которых в ОКБ С. П. Королева предусматривала посадку на поверхность Луны одного человека, в то время как на окололунной орбите в лунном орбитальном корабле находился второй, а в другой программе, разрабатываемой в ОКБ В. Н. Челомея, предусматривался облет Луны двумя космонавтами на базе ракеты-носителя УР-500 «Протон».

В КБ С. П. Королева проработки ракеты велись задолго до начала официального проектирования. Уже в 1961-1962 гг. отрабатывались отдельные агрегаты и их фрагменты, была определена основная конструктивно-компоновочная схема ракеты, которая не менялась в течение всего периода отладки ракеты. Недаром авторы, положительно или отрицательно отзывающиеся о проекте «Н-1», не высказали беспокойства о работе второй и третьей ступени ракеты, считая, что эти части системы не подведут, т. к. были испытаны на огневом стенде НИИ Химмаш.

С каким же заделом начинались работы по ракете «Н-1». Во-первых, имелся значительный по тем временам опыт использования кислородно-керосиновых двигателей, обладающих более высокими характеристиками по сравнению с ЖРД, работающими на высококипящих компонентах. Во-вторых, было известно, что большую долю веса баков занимают системы наддува и емкости для хранения компонентов наддува, Поэтому необходимо применять системы наддува, использующие основные компоненты, отказавшись от вспомогательных компонентов.

Затем, значительный выигрыш в стартовой массе ракеты может быть получен при использовании переохлажденного кислорода, т. к. в этом случае удельный вес компонента при температуре -193 °С может быть увеличен примерно на 5% и приблизиться к удельному весу высококипящих окислителей. И, наконец, необходимо было создать хотя бы для первой ступени двигатель закрытой схемы на низкокипящих компонентах с тягой на одну камеру не менее 5000 кН, т. е. в 5-10 раз более мощный любого имеющегося тогда двигателя на низкокипящих компонентах.

И, конечно, трудно обосновать рекомендации по применению высококипящих компонентов для ракеты, имеющей на борту более полутора тысяч тонн высокотоксичных продуктов, не только с экологической точки зрения, но и с психологической точки зрения членов экипажа. Ведь в случае аварии на старте даже при наличии надежной системы аварийного спасения просто некуда будет спасаться. Все эти соображения были учтены при создании ракетыносителя «Н-1». Единственным непреодолимым барьером осталась двигательная установка первой ступени, состоящая первоначально из 24, а затем из 30 автономных двигателей, дающих на Земле тягу Ро = 1540 кН каждый. Надежную работу и синхронизацию в составе ДУ в итоге обеспечить не удалось.

В исходном варианте проекта ракета-носитель состояла из трех ступеней и полезной нагрузки массой 75 т, выводимой на орбиту высотой 550 км. Стартовая масса ракеты равнялась 2200 т. Для обеспечения необходимой тяговооруженности на первой ступени устанавливались по кольцу 24 ЖРД конструкции ОКБ-276. Главным конструктором этого ОКБ был Н. Д. Кузнецов. Двигатели работали на жидком кислороде и керосине (К = 2,5), имели закрытую схему. Тяга каждого двигателя на Земле равнялась 1540 кН, удельный импульс тяги на Земле составляла 2980 Н*с/кг, в пустоте 3310 Н*с/кг. Суммарная тяга двигателей первой ступени на Земле равнялась 3530 кН. Следовательно, тяговооруженность первой субракеты равнялась 1,605.

На базе ракеты «Н-1» первоначально предполагалось создание целого семейства ракет различного назначения. Это ракета «Н-11» с использованием второй, третьей и четвертой ступеней, имеющая стартовую массу 700 т, с полезной нагрузкой 20 т, ракета «Н-111». включающая третью и четвертую ступени со стартовой массой 200 т, и полезной нагрузкой 5 т. Имелись проекты ракет большей размерности, чем исходная, форсированные, с полезной нагрузкой 120 т и 165 т. То есть конструктивно-компоновочная схема и параметры входящих в нее блоков позволяли создать ряд ракет разной размерности, что делало создаваемую ракету-носитель действительно универсальной, и обеспечить более долгую жизнь, чем даже у ракеты Р-7.

Однако в связи с развертыванием работ по созданию проекта «Сатурн» – «Аполлон» в США, направленных на создание комплекса для полета к Луне трех астронавтов и высадки на Луну двух из них, основной упор в работах с РН «Н-1» был сделан на проектирование лунного комплекса с полезной нагрузкой, выводимой на орбиту высотой 220 км, не менее 95 т. Для решения этой задачи летный вариант ракеты-носителя выполнен в виде трехступенчатой ракеты, собранной по схеме «тандем». Общая длина ракеты без полезной нагрузки равнялась 64,4 м. диаметр максимальный по заднему торцевому шпангоуту хвостового отсека первой ступени более 16 м, диаметр переднего торцевого стыковочного шпангоута третьей ступени 6 м. Стартовая масса ракеты 2750-2820 т, тяга двигательной установки на Земле равна 44200 кН. Длина ракеты с полезной нагрузкой массой 95 т равна 101 м.

В качестве компонентов топлива используется переохлажденный кислород плотностью 1,250 т/м3 и керосин с плотностью 0,8 т/м3. Соотношение компонентов 2,52. Первая ступень длиной примерно 31 м состоит из хвостового отсека, двигательной установки, бака горючего, межбакового отсека, бака окислителя и переходника. Масса конструкции ступени 180,8 т. С. П. Королев разработал двигательную установку первой ступени ракеты, состоящую из 30 ЖРД 8-А52 (11Д111) с тягой на Земле каждого 1470 кН, установленных неподвижно по двум концентрическим окружностям. В наружном ряду, имеющем радиус около 6,7 м с шагом 15° располагаются 24 двигателя, во внутреннем с радиусом 1,8 м и шагом 60° – остальные 6 двигателей. Двигатели имеют закрытую (замкнутую) схему, развивают удельную тягу на Земле 2980 м/с, в пустоте 3180 м/с. Турбина ТНА приводится во вращение «кислым» газом, вырабатываемым в ГГ, работающим с большим избытком окислителя. Двигатели имеют широкие пределы регулирования за счет изменения коэффициента избытка окислителя в ГГ, а следовательно, и изменения числа оборотов ТНА. Регулирование тяги оппозитно установленных во внешнем ряду двигателей позволяет создавать управляющий момент относительно оси. симметрично которой расположены оппозитные двигатели. Таким образом можно осуществить управление по тангажу и рысканию. Управление по каналу крена осуществлялось первоначально до изделия № 7 двенадцатью установленными на хвостовом отсеке попарно рулевыми соплами, направленными в разные стороны по касательной к образующей хвостового отсека. С изделия № 7 для управления по крену использовались рулевые двигатели, имеющие 12 камер тягой по 1245,7 кН каждая, расположенных также попарно соплами в разные стороны, как и рулевые сопла.

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ “Н1-Л3”

Тяговооруженность позволяет осуществлять полет при выходе из строя трех двигателей. При этом система синхронизации двигательной установки должна немедленно отключить три оппозитно расположенные ЖРД во избежание создания момента, опрокидывающего ракету. На переднем торцевом шпангоуте фермы устанавливается вторая ступень ракеты. Соединение с хвостовым отсеком производится с помощью 24 разрывных болтов.

В полете бак горючего наддувается до давления 0,8 Н*с/кг для обеспечения необходимого давления компонента на входе в насос горючего. Для наддува используется генераторный газ, температура которого снижается путем балластировки горючим в специальном смесителе. Вторая ступень ракеты «Н-1» состоит из хвостового отсека, двигательной установки, бака окислителя, межбакового отсека, бака горючего, ферменного переходника между второй и третьей ступенью. Длина ступени 23 м, масса конструкции второй ступени равна 52,2 т.

Двигательная установка состоит из восьми расположенных по кольцу с шагом 45° двигателей 11Д112 с тягой в пустоте 1680 кН каждый. Удельный импульс тяги двигателя в пустоте равна 3250 Н*с/кг. Двигатели являются высотной модификацией двигателей 11Д111. В качестве компонентов топлива используется переохлажденный кислород (1,250 т/м3) и керосин. Двигатели выполнены по закрытой схеме. Масса каждого двигателя без заливки компонентом равна 1,35 т. Давление в камере сгорания Yок – 80 кг/см2. Подача компонентов турбонасосная. В качестве рабочего тела турбины используются основные компоненты топлива. Запуск двигателей производится пиростартерами, воспламенение топлива – пирозажиганием.

Двигатели 11Д112 установлены неподвижно. Управляющие моменты в плоскости тангажа и рыскания создаются за счет дросселирования и форсирования оппозитных двигателей. Управление по каналу тяги крена осуществляется восемью реактивными двигателями малой тяги, расположенными попарно соплами в разные стороны на раме двигательного отсека с шагом в 90°. Для наддува бака горючего используется генераторный газ. Наддув бака окислителя осуществляется газифицированным кислородом. Газификация производится в специальном теплообменнике.

Бак окислителя второй ступени объемом 300 м3 выполнен в виде сферы диаметром 8,4 м. Конструкция бака аналогична конструкции бака окислителя первой ступени. Бак горючего второй ступени объемом 155 м3 выполнен в виде сферы радиусом 3,33 м. Наддув бака горючего производится так же, как и на первой ступени.

Третья ступень ракеты «Н-1» состоит из хвостового отсека, силового кольца, бака окислителя, межбакового отсека и двигательной установки, включающей четыре двигателя 11В52. Тяга каждого двигателя равна 450 кН. Длина ступени 23 м, масса конструкции ступени примерно равна 13,7 т. Двигатель 11В52 имеет удельный импульс тяги 3120 Н*с/кг. В качестве компонентов топлива используется переохлажденный кислород То – 1,250 т/м3 и керосин. Время работы двигателя 288 с. Расход топлива 0,581 т/с. Бак окислителя имеет объем 98,6 м3 и выполнен в виде сферы радиусом 2,87 м. Бак горючего третьей ступени имеет объем 61,6 м3 и выполнен в виде сферы радиусом 2,45 м.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ 11Д58М

1 — Камера сгорания;
2 — Блок многократного запуска;
3 — Блок подачи окислителя;
4 — Блок подачи горючего;
5 — Блок сопла крена;
6 — Газогенератор;
7 — Турбо насосный агрегат;

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ “Н1-Л3”

1 — Приборный отсек;
2 — Бак окислителя (кислорода);
3 — Каркас;
4 — Бак горючего (керосина);
5 — Двигатель 11Д58М;
6 — Рулевой двигатель;
7 — Средний переходник;

РАЗГОННЫЙ БЛОК “ДМ”

Первоначально планировалось начать летные испытания в 1967 г. и осуществить экспедицию на Луну в конце 1969 – первой половине 1970 гг. Но строительство стартового комплекса в основном было выполнено лишь в конце 1967 г., а его отработка с комплексом «Н1-Л3» завершилась в декабре 1968 года. Таким образом система «Н1-ЛЗ» получила заключение о допуске к летным испытаниям лишь в начале 1969 г. Летным испытаниям было подвергнуто четыре ракеты. Каждый пуск проводился после анализа результатов телеметрии, дефектации материальной части и реализации мероприятий по устранению замечаний, выявленных при предыдущем пуске. Первый пуск был осуществлен 21 февраля 1969 года. Двигатели ракеты проработали 68,67 с и были выключены вследствие возникшего пожара в двигательном отсеке первой ступени. За два месяца до этого с 21 по 27 декабря 1968 года астронавты Борман, Ловелл и Андерс на корабле Аполлон-8 выполнили облет Луны.

3 июля 1969 года при втором пуске в результате аварии ракеты был разрушен стартовый комплекс. 24 июля земляне встречали астронавтов Армстронга, Олдрина и Коллинза – экипаж корабля «Аполлон-11». осуществивший 21 июля выход на поверхность Луны. Летные испытания комплекса «Н1-ЛЗ» принимали затяжной характер. С опережением отработки носителя проводились летные испытания блоков комплекса «ЛЗ» – блока «Д», ЛОКа с блоком «И» (в составе комплекса Л1) и ЛК с блоком «Е» в составе экспериментального изделия Т2К (24 ноября 1970 года, и 12 августа 1971 года).

27 июня 1971 года при третьем пуске ракета № 6Л потеряла управляемость по крену и после начавшегося разрушения стыка третьей ступени с головным блоком на 51 секунде двигатели были выключены.

Политический интерес к программе «Н1-ЛЗ» падал.

Встал вопрос повышения уровня научно-технических задач программы для освоения Луны и дальнейшего использования комплекса «Н1-ЛЗ». ЦКБЭМ разработало «Технические предложения по созданию комплекса «Н1-ЛЗМ». Комплекс позволял двухпусковой схемой осуществить длительную экспедицию на Луну и обеспечивал экстренное возвращение экипажа на Землю. Предложения предусматривали ускорение отработки «Н-1».

Как отмечалось в решении совместного заседания Совета главных конструкторов и Ученого совета ЦКБЭМ 15 мая 1972 года, «… предложения разработаны во исполнение решения ВПК от 16 марта 1972 года и полностью соответствуют Техническому заданию АН СССР…».

23 ноября 1972 года был произведен четвертый запуск комплекса «Н1-ЛЗ». Ракета № 7Л, стартовавшая в этом пуске, претерпела значительные изменения, направленные на устранение выявленных недостатков и увеличение массы выводимого полезного груза. Управление полетом осуществлял бортовой вычислительный комплекс по командам гиростабилизированной платформы разработки НИИАП. В состав двигательных установок введены рулевые двигатели, система пожаротушения, улучшена механическая и тепловая зашита приборов и бортовой кабельной сети и др. Измерительные системы были доукомплектованы вновь созданной малогабаритной радиотелеметрической аппаратурой разработки ОКБ – МЭИ (главный конструктор А. Ф. Богомолов). Всего на этой ракете было установлено более 13000 датчиков.

Ракета пролетела без замечаний 106,93 с, но за 7 с до расчетного времени разделения первой и второй ступеней произошло практически мгновенное разрушение двигателя № 4, которое привело к ликвидации ракеты.

Несмотря на то, что все пуски закончились авариями, они позволили в натурных условиях отработать наиболее сложную ступень ракеты и преодолеть атмосферный участок полета. Полные затраты на освоение Луны по программе «Н1-ЛЗ» на январь 1973 года составили 3,6 миллиарда рублей, из них на создание «Н-1» – 2,4 миллиарда рублей.

Очередной пуск намечался на IV квартал 1974 г. К маю на ракете № 8Л были реализованы все проектные и конструктивные мероприятия по обеспечению живучести ракеты, вытекающие из анализа предыдущих полетов и дополнительных исследований. Начался монтаж двигателей многократного запуска. Однако назначенный в мае 1974 года руководитель ЦКБЭМ, преобразованного в НПО «Энергия», академик В. П. Глушко работы по теме «Н1-ЛЗ» прекратил.

Постановление Правительства о прекращении работ по этой теме и списанию затрат вышло в феврале 1976 года. Производственный задел ракетных блоков, практически все оборудование технического, стартового и измерительного комплексов было списано и уничтожено. Несмотря на столь печальный конец ракеты-носителя «Н-1», опыт проектно-конструкторских разработок, производства, эксплуатации и обеспечения надежности мощной ракетной системы был в полной мере использован при создании ракеты-носителя «Энергия».

«Почему мы не слетали на Луну?» – вопрос, который задается нашими соотечественниками. Ответ можно найти в брошюре, написанной академиком В. П. Мишиным. Отвечая на поставленный вопрос, Василий Павлович, ставший главным конструктором после кончины С. П. Королева в 1966 г., высказался следующим образом: «Во-первых, США в то время обладали более высоким научно-техническим и экономическим потенциалом, чем наша страна. Во-вторых, в США программа «Сатурн – Аполлон» была общенациональной программой, которая должна была восстановить престиж страны. В-третьих, наряду с программой посадки человека на Луну у нас разрабатывался в ОКБ В. Н. Челомея проект облета Луны космическим кораблем с двумя космонавтами на борту УР-700-ЛК-700. Наличие двух программ распыляло силы».

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Как это работает: космические ракеты

Ракетные двигатели Двигатели – важнейшая составная часть ракеты-носителя. Они создают силу тяги, за счет которой ракета поднимается в космос. Но когда речь идет о ракетных двигателях, не стоит вспоминать те, что находятся под капотом автомобиля или, например, крутят лопасти несущего винта вертолета. Ракетные двигатели совсем другие.
В основе действия ракетных двигателей – третий закон Ньютона. Историческая формулировка этого закона говорит, что любому действию всегда есть равное и противоположное противодействие, проще говоря – реакция. Поэтому и двигатели такие называются реактивными.
Реактивный ракетный двигатель в процессе работы выбрасывает вещество (так называемое рабочее тело) в одном направлении, а сам движется в противоположном направлении. Чтобы понять, как это происходит, не обязательно самому летать на ракете. Самый близкий, «земной», пример – это отдача, которая получается при стрельбе из огнестрельного оружия. Рабочим телом здесь выступают пуля и пороховые газы, вырывающиеся из ствола. Другой пример – надутый и отпущенный воздушный шарик. Если его не завязать, он будет лететь до тех пор, пока не выйдет воздух. Воздух здесь – это и есть то самое рабочее тело. Проще говоря, рабочее тело в ракетном двигателе – продукты сгорания ракетного топлива.
Модель ракетного двигателя РД-180 /© Wikipedia. Топливо Топливо ракетных двигателей, как правило, двухкомпонентное и включает в себя горючее и окислитель. В ракете-носителе «Протон» в качестве горючего используется гептил (несимметричный диметилгидразаин), а в качестве окислителя – тетраксид азота. Оба компонента чрезвычайно токсичны, но это «память» о первоначальном боевом предназначении ракеты. Межконтинентальная баллистическая ракета УР-500 – прародитель «Протона», – имея военное предназначение, до старта должна была долго находиться в боеготовом состоянии. А другие виды топлива не позволяли обеспечить долгое хранение. Ракеты «Союз-ФГ» и «Союз-2» используют в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Те же топливные компоненты используются в семействе ракет-носителей «Ангара», Falcon 9 и перспективной Falcon Heavy Илона Маска. Топливная пара японской ракеты носителя «H-IIB» («Эйч-ту-би») – жидкий водород (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Как и в ракете частной аэрокосмической компании Blue Origin, применяемой для вывода суборбитального корабля New Shepard. Но это все жидкостные ракетные двигатели.
Применяются также и твердотопливные ракетные двигатели, но, как правило, в твердотопливных ступенях многоступенчатых ракет, таких как стартовый ускоритель ракеты-носителя «Ариан-5», вторая ступень РН «Антарес», боковые ускорители МТКК Спейс шаттл.
Ступени Полезная нагрузка, выводимая в космос, составляет лишь малую долю массы ракеты. Ракеты-носители главным образом «транспортируют» себя, то есть собственную конструкцию: топливные баки и двигатели, а также топливо, необходимое для их работы. Топливные баки и ракетные двигатели находятся в разных ступенях ракеты и, как только они вырабатывают свое топливо, то становятся ненужными. Чтобы не нести лишний груз, они отделяются. Кроме полноценных ступеней применяются и внешние топливные емкости, не оснащенные своими двигателями. В процессе полета они также сбрасываются.
Первая ступень РН «Протон-М» /©ФГУП «ГКНПЦ имени М.В.Хруничева»
Существует две классические схемы построения многоступенчатых ракет: c поперечным и продольным разделением ступеней. В первом случае ступени размещаются одна над другой и включаются только после отделения предыдущей, нижней, ступени. Во втором случае вокруг корпуса второй ступени расположены несколько одинаковых ракет-ступеней, которые включаются и сбрасываются одновременно. В этом случае двигатель второй ступени также может работать при старте. Но широко применяется и комбинированная продольно-поперечная схема.
Варианты компоновки ракет /© Wikipedia
Стартовавшая в феврале этого года с космодрома в Плесецке ракета-носитель легкого класса «Рокот» является трехступенчатой с поперечным разделением ступеней. А вот РН «Союз-2», запущенная с нового космодрома «Восточный» в апреле этого года, – трехступенчатая с продольно-поперечным разделением.
Интересную схему двухступенчатой ракеты с продольным разделением представляет собой система Спейс шаттл. В ней и кроется отличие американских шаттлов от «Бурана». Первая ступень системы Спейс шаттл – боковые твердотопливные ускорители, вторая – сам шаттл (орбитер) с отделяемым внешним топливным баком, который по форме напоминает ракету. Во время старта запускаются двигатели как шаттла, так и ускорителей. В системе «Энергия – Буран» двухступенчатая ракета-носитель сверхтяжелого класса «Энергия» была самостоятельным элементом и помимо вывода в космос МТКК «Буран» могла быть применена и для других целей, например для обеспечения автоматических и пилотируемых экспедиций на Луну и Марс.
Разгонный блок Может показаться, что как только ракета вышла в космос, то цель достигнута. Но это не всегда так. Целевая орбита космического аппарата или полезного груза может быть гораздо выше линии, от которой начинается космос. Так, например, геостационарная орбита, на которой размещаются телекоммуникационные спутники, расположена на высоте 35 786 км над уровнем моря. Вот для этого и нужен разгонный блок, который, по сути, является еще одной ступенью ракеты. Космос начинается уже на высоте 100 км, там же начинается невесомость, которая является серьезной проблемой для обычных ракетных двигателей.
Одна из основных «рабочих лошадок» российской космонавтики ракета-носитель «Протон» в паре с разгонным блоком «Бриз-М» обеспечивает выведение на геостационарную орбиту полезных грузов массой до 3,3 т. Но первоначально вывод осуществляется на низкую опорную орбиту (200 км). Хотя разгонный блок и называют одной из ступеней корабля, от обычной ступени он отличается двигателями.
РН «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» на сборке /©ФГУП «ГКНПЦ имени М.В.Хруничева»
Для перемещения космического аппарата или корабля на целевую орбиту или направления его на отлетную или межпланетную траекторию разгонный блок должен иметь возможность выполнить один или несколько маневров, при совершении которых изменяется скорость полета. А для этого необходимо каждый раз включать двигатель. Причем в периоды между маневрами двигатель находится в выключенном состоянии. Таким образом, двигатель разгонного блока способен многократно включаться и выключаться, в отличие от двигателей других ступеней ракет. Исключением являются многоразовые Falcon 9 и New Shepard, двигатели первых ступеней которых используются для торможения при посадке на Землю.
Полезная нагрузка Ракеты существуют для того, чтобы что-то выводить в космос. В частности, космические корабли и космические аппараты. В отечественной космонавтике это транспортные грузовые корабли «Прогресс» и пилотируемые корабли «Союз», отправляемые к МКС. Из космических аппаратов в этом году на российских ракетах-носителях отправились в космос американский КА Intelsat DLA2 и французский КА Eutelsat 9B, отечественный навигационный КА «Глонасс-М» №53 и, конечно, КА «ЭкзоМарс-2016», предназначенный для поиска метана в атмосфере Марса.
Возможности по выводу полезной нагрузки у ракет разные. Масса полезной нагрузки РН легкого класса «Рокот», предназначенной для выведения космических аппаратов на низкие околоземные орбиты (200 км), – 1,95 т. РН «Протон-М» относится к тяжелому классу. На низкую орбиту он выводит уже 22,4 т, на геопереходную – 6,15 т, а на геостационарную – 3,3 т. «Союз-2» в зависимости от модификации и космодрома способен вывести на низкую околоземную орбиту от 7,5 до 8,7 т, на геопереходную орбиту – от 2,8 до 3 т и на геостационарную – от 1,3 до 1,5 т. Ракета предназначена для запусков со всех площадок Роскосмоса: Восточного, Плесецка, Байконура и Куру, используемого в рамках совместного российско-европейского проекта. Применяемая для запуска транспортных и пилотируемых кораблей к МКС, РН «Союз-ФГ» имеет массу полезного груза от 7,2 т (с пилотируемым кораблем «Союз») до 7,4 т (с грузовым кораблем «Прогресс»). В настоящее время это единственная ракета, применяемая для доставки космонавтов и астронавтов на МКС.
Полезная нагрузка, как правило, находится в самой верхней части ракеты. Для того чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление, космический аппарат или корабль помещается внутрь головного обтекателя ракеты, который после прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывается.
Вошедшие в историю слова Юрия Гагарина: «Вижу Землю… Красота-то какая!» были им сказаны именно после сброса головного обтекателя ракеты-носителя «Восток».
Установка головного обтекателя РН «Протон-М», полезная нагрузка КА «Экспресс-АТ1» и «Экспресс-АТ2» /© Роскосмос Система аварийного спасения Ракету, которая выводит на орбиту космический корабль с экипажем, практически всегда можно отличить по внешнему виду от той, которая выводит грузовой корабль или космический аппарат. Чтобы в случае возникновения аварийной ситуации на ракете-носителе экипаж пилотируемого корабля остался жив, применяется система аварийного спасения (САС). По сути, это еще одна (правда, небольшая) ракета в головной части ракеты-носителя. Со стороны САС выглядит как башенка необычной формы на вершине ракеты. Ее задача – в экстренной ситуации вытянуть пилотируемый корабль и увести его от места аварии.
В случае взрыва ракеты на старте или в начале полета основные двигатели системы спасения отрывают ту часть ракеты, в которой находится пилотируемый корабль, и уводят ее в сторону от места аварии. После чего осуществляется парашютный спуск. В случае же если полет проходит нормально, после достижения безопасной высоты система аварийного спасения отделяется от ракеты-носителя. На больших высотах роль САС не так важна. Здесь экипаж уже может спастись благодаря отделению спускаемого аппарата космического корабля от ракеты.
РН «Союз» с САС в верхней части ракеты /© Роскосмос

Термином космический поезд Эдуард Константинович назвал агрегат ракет, выполняющих разгон по земле, потом в воздухе и, наконец, в космическом пространстве. Поезд, составленный, например, из 5 ракет, ведется сначала первой — головной ракетой; по использовании ее горючего, она отцепляется на землю. Далее, таким же образом, начинает работать вторая, затем третья, четвертая и, наконец, пятая, скорость которой будет к тому времени достаточно велика, чтобы выйти в космическое пространство. Последовательность работы с головной ракеты вызывается стремлением заставить материалы ракет работать не на сжатие, а на растяжение, с которым легче бороться.

Логика применения многоступенчатых ракет очевидна и мысли Константина Эдуардовича были правильными.

Современные ракеты-носители работают именно по этому принципу с той разницей, что естественно по земле они, как поезд не разгоняются, а стартуют вертикально с стартового комплекса.

Первая ступень поднимает до определенной высоты и разгонят всю РН, по мере расхода топлива масса первой ступени снижается и после выгорания всего топлива происходит отделение первой ступени. Далее включаются двигатели второй ступени, и она дополнительно сообщает нужное ускорение уже разогнанной РН для вывода третей ступени на необходимую высоту и сообщения ей необходимой скорости, аналогично первой ступени, вторая так же отделяется от РН после расхода топлива. Третья ступень уже разгоняет космический аппарат и выводит его на орбиту. Это упрощенная схема вывода КА (космического аппарата) на орбиту. В ряде случае к КА дополнительно сочленяется разгонный модуль, который сообщит КА дополнительное ускорение при выводе на более высокую орбиту.

По принципу сочленения ступеней ракеты-носители разделяют на тандемные и пакетные.

Тандемное сочленение – это последовательное соединение ступеней. Запуск двигателей ступеней происходит поочередно. В качестве одного из примеров выступает РН «SATURN-V», которая осуществляла «доставку» астронавтов модуля «Аполлон» на Луну.

Человек издревле мечтал летать подобно птицам и на протяжении всей своей истории стремился подняться в небо, используя рукотворные крылья. Приспособления и механизмы, призванные дарить радость полета, иногда имели довольно сомнительную конструкцию и надежность, в результате чего многие пионеры авиации расставались со своей жизнью. Но, не смотря на это, каждый успех и каждая неудача неотвратимо приближали человека к осуществлению его мечты.
Первые шаги
Сотни пытливых умов со всего света посвятили свою жизнь созданию различных летательных аппаратов и попыткам воспарить с их помощью над земной твердью, но лишь единицам из них улыбнулась удача. Время донесло до нас имена Леонардо да Винчи, М. В. Ломоносова, В. Я. Арендта, А. Ф. Можайского, Отто Лилиенталя, Н. Е. Жуковского, братьев Орвиля и Вильбура Райт. Именно с этими людьми связаны важнейшие вехи в истории развития мировой авиации.
Что же касается авиации безмоторной, и в частности дельтапланеризма, ради которого мы все и собрались, то здесь следует остановиться на том отрезке истории, когда стали появляться первые планеры с балансирным управлением (управление у таких летательных аппаратов осуществляется путем изменения положения центра тяжести системы за счет перемещения тела пилота).

Одним из первых полеты на таких планерах стал осваивать Отто Лилиенталь, который в течение двадцати пяти лет, с 1871 до 1896 г., изучал полет птиц, строил летательные аппараты и успешно летал на них. Лилиенталь начал свои работы по балансирным планерам в 1871 г. и в течение последующих лет выполнил более 2000 полетов, некоторые из них на высоте до 300 метров. В отличие от большинства современников, которые просто указывали на общие принципы летания, им были открыты такие факторы и соотношения, которые определяли, что именно делает птица со своими крыльями для изменения устойчивости, подъемной силы и лобового сопротивления. В 1889 г. Отто Лилиенталь опубликовал свой труд ‘Полет птиц, как основа авиации’.
Первым аппаратом Лилиенталя, построенным в 1891 г., был моноплан. Он имел искривленное крыло размахом в семь метров, выполненное из ивовых прутьев и обтянутое хлопчатобумажной тканью. Вес пилота прикладывался к двум параллельным брусьям в центральной части крыла. Управление аппаратом было балансирным. Масса аппарата была около 18 кг, что давало возможность стартовать, разбегаясь вниз по склону холма. Прежде чем летать со склонов, Лилиенталь делал пробежки и подлеты с трамплина во дворе. После этого он стал совершать полеты с искусственной насыпи. В 1893 г. во время одного из таких полетов ветер внезапно перевернул его аппарат и бросил на землю с высоты около 18 м. К счастью, Лилиенталь отделался лишь травмами. Свои полеты он возобновил в 1894 г. с холма, специально оборудованного для планирующих полетов. Во время экспериментов на этом холме Лилиенталь пришел к мысли о том, что аппарат должен строиться по схеме биплана, то есть иметь два крыла, расположенных друг над другом. Во время практических испытаний своего биплана он пролетал расстояние около 400 м на высоте до 22 м. Верный своим методическим привычкам, прежде чем подняться в воздух, Отто Лилиенталь все испытывал и проверял на земле.
Трагическая случайность оборвала жизнь отважного авиатора 9 августа 1896 года. Во время одного из полетов он потерял контроль над аппаратом и упал с высоты около 15 м.
Отто Лилиенталь вел активные исследования балансирных планеров около 5 лет. Постоянные летные эксперименты, разработка конструкций, широкая публикация материалов исследований ставят его на особое место в истории развития авиации. Следует отметить, что Лилиенталь был первым человеком, которому удалось совершить парение и использовать ветер для набора высоты.
Крыло Рогалло

Американец польского происхождения Френсис Мелвин Рогалло вписал свое имя в анналы истории полетов на балансирных планерах не как пилот, а как автор ‘змея’, форма которого стала самой популярной для сверхлегких летательных аппаратов.
Молодым инженером пришел в 1936 г. Френсис в научный центр Лэнгли, и начал с увлечением работать в группе испытаний в аэродинамической трубе. В середине сороковых годов он вместе со своей женой занимался исследованием свойств воздушных змеев. В 1951 г. на основании этих работ он получает патент на изобретение ‘змея Рогалло’, представлявшего собой крыло треугольной формы.
Почти десятилетие к изобретению никто не проявлял интереса, хотя супруги продолжали развивать свою идею и получили еще ряд авторских свидетельств. Так было до тех пор, пока Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) не объявило конкурс на лучшее средство приземления космических аппаратов, вернувшихся с орбиты. Рогалло принял в нем участие и победил. Его ‘змей’, переименованный сотрудниками НАСА в ‘крыло Рогалло’, подвергся всесторонним проверкам. Его продували в аэродинамической трубе, сбрасывали с грузом с разных высот, буксировали за вертолетом с посадочным модулем космического аппарата ‘Джемини’. Все подтверждало приемлемые аэродинамические характеристики крыла, однако, в конце концов, из-за ненадежной работы системы раскрытия предпочтение было отдано традиционному средству приземления — парашюту.
Обратил внимание на крыло Рогалло и Пентагон. В течение нескольких лет ряд американских фирм вели испытания и исследования гибкого крыла по заказам армии и ВМС США. Исследования и разработки шли по различным направлениям. Испытывались свободно несущее крыло с надувными балками, буксировочные варианты, радиоуправляемые модели, пилотируемые моторные варианты.
Проведенные исследования показали возможность применения крыла в военных целях. Было доказано, что с его помощью можно транспортировать на буксире военную технику и снаряжение, перебрасывать через линию фронта диверсионные группы и грузы. Фирмой ‘Райан’, принимавшей участие в исследованиях, по заказу ВМС было создано радиоуправляемое крыло с двигателем, несшее в качестве полезной нагрузки разведывательную аппаратуру. Запуск аппарата производился с помощью специальной установки. Окончательные результаты этих работ, поглотивших из казны США десятки миллионов долларов, оказались скрытыми в бесконечных коридорах Пентагона.
Хотя исследования по применению крыла Рогалло в военных целях не привели в то время к практическим результатам, эти работы оказали услугу становлению нового вида спорта. Ведь ни одна фирма, производящая сегодня дельтапланы, не может выделить такие громадные суммы, чтобы досконально изучить свойства гибкого крыла.
Пока на американском континенте велись исследования военно-прикладного значения крыла Рогалло, по другую сторону Тихого океана, в Австралии, прыжками с песчаных дюн открывалась новая страница в истории дельтаплана.
Рождение дельтапланеризма
В начале 60-х годов научные и популярные издания всего мира пестрели сообщениями об испытаниях крыла Рогалло и его возможных перспективах. Первыми разглядели в крыле Рогалло спортивные возможности австралийские воднолыжники. Сделав уменьшенную копию космического крыла, они проверили его летные свойства на песчаных дюнах у океанского побережья. А затем, в 1962 году, стартуя с помощью водных лыж, начали буксировочные полеты за катером. Широкое распространение таких полетов связано с именем Билла Мойеса, который в 1963 году стал изготовлять и продавать ‘водные змеи’. Сам Билл хорошо летал, на буксире за катером он набирал высоту в 300 м.
Такие же буксировочные полеты за катером на змеях различной конфигурации в эти годы проводились и у нас в стране. Красочные снимки смельчаков, несущихся под крылом за катером над водной гладью, — Александра Казенова из Саратова, Бориса Данника с Украины и других -появлялись в наших журналах. Очевидцы рассказывают, как они наблюдали пробный полет на Пироговском водохранилище под Москвой. Пилот висел на руках на змее коробчатой конструкции и в случае опасности нырял с высоты прямо в воду.
Лишь в 1969 году стартующее с воды крыло Рогалло появляется в США. Его привозит туда Билл Беннет, сотрудник Мойеса. Через несколько месяцев после приезда Беннет совершает свой знаменитый полет вокруг Статуи Свободы на буксире за катером. Но увлечение буксировочными полетами скоро уступает место новому спорту — дельтапланеризму. И невольным виновником этого стал Отто Лилиенталь.
Приверженцы свободного полета, немногочисленные последователи пионеров авиации XIX века, изобретая новые конструкции, совершенствуя аэродинамику крыла, нисколько не ушли от Лилиенталя в способе подвески пилота и в управлении: они так же висели на двух параллельных брусьях и управляли аппаратом, балансируя нижними конечностями.
Австралийские летающие воднолыжники, не отягощенные бременем знаний классического балансирного полета, ввели в конструкцию крыла Рогалло два весьма ценных новшества: сиденье для пилота и треугольную рукоятку управления.
23 мая 1971 года в день рождения Отто Лилиенталя в Калифорнии происходила традиционная встреча воздухоплавателей, посвященная памяти предтечи современной авиации. В дискуссиях представителей двух направлений — традиционного балансирного планеризма и буксировочных полетов на крыле Рогалло — родилась идея объединить их в единой конструкции. Так родился дельтаплан. Впоследствии по предложению спортсменов и национальных федераций этот день стал международным днем дельтапланеризма, а 1971 год считается датой его рождения.
Первые рекорды
Первый старт с ног, с разбега, полагают, совершил американец Дейв Килборн. Ему же принадлежит и первый зафиксированный рекорд продолжительности полета, равный 1 ч 4 мин, совершенный 6 сентября 1971 года в Калифорнии близ Сан-Хосе. 7 сентября следующего года Боб Уиллз на аппарате ‘Дельта Уинг’ в окрестностях Лос-Анджелеса пробыл в воздухе в течение 2 ч 16 мин. В декабре того же года он увеличивает свой результат до 3 ч 3 мин. 13 апреля 1973 года 19-летний Тони Колерич в местечке Торренс-Бич (Калифорния) на аппарате ‘Флекси-Флайер’ парит в воздухе 3 ч 9 мин. Там же 15 июля Пэт Конджюри на аппарате второго поколения — цилиндрическом Рогалло ‘Сигал-III’ (‘Чайка-III’) показывает время 3 ч 30 мин. А через несколько дней тоже на ‘Чайке-III’ Майк Митчелл достигает продолжительности полета 3 ч 45 мин.
Но ‘лучшего пилота начала семидесятых годов’, как называли спортсмены и журналисты Боба Уиллза, не так легко было победить. Он едет на Гавайские острова и 1 сентября, располагаясь на неуютном подвесном сиденье дельтаплана, парит на океанском бризе в течение 5 ч 6 мин. Боб вернулся домой, полагая, что при таком отрыве от соперников он может спокойно почивать на лаврах какое-то время. Однако уже через два дня Пэт Конджюри на ‘Чайке-III’ в Палос Вердес превышает его результат — 5 ч 21 мин. Боб Уиллз не сдается и снова стремится на Гавайи. 15 сентября над 650-метровыми береговыми склонами острова Оаху, используя устойчивый бриз, он держится в воздухе 8 ч 24 мин. С этим результатом Боб Уиллз мог безмятежно жить до 17 мая 1974 года, когда Джон Хьюз на крыле, носящем имя соперника — ‘Уиллз Уинг’, побил его рекорд, показав высокий результат — 10 ч 5 мин.
Казалось, что тяжелое и бессмысленное висение в воздухе в продолжение долгих часов достигло, наконец, своего предела. Но через шесть дней Харви Мелчер на Гавайских островах парит почти сутки — 20 ч 47 мин. Максимальная продолжительность полета в динамических потоках над океанским побережьем составила 32 ч. Сегодня подобное висение перестало носить престижный характер. ‘На Гавайях можно парить и на сундуке!’ — говорят дельтапланеристы. Предметом азартной борьбы стали рекорды, установленные на материке.
Последний рекордный результат по продолжительности полета, показанный на материке, равен 11 ч 47 мин.
Максимальная продолжительность полета на европейском континенте равна 6 ч 6 мин. Установил ее летом 1980 года ленинградец Александр Владимиров во время полета над горой Юца вблизи Пятигорска. А первый наш рекорд по длительности парения, установленный в 1976 году, принадлежит Геннадию Коваленко из Красноярска. 9 мая 1977 года прославленный летчик Слав Топтыгин в Планерском над горой Клементьева парит на дельтаплане 2 ч 34 мин. Через год там же москвич Андрей Кареткин показывает время 4 ч 13 мин. Рекордное время парения для равнинных мест демонстрирует пилот Андрей Нестеров. В Москве, на Петровских горах, высота которых не превышает 50 м, при ветре 5-7 м/с он парил 2 ч 3 мин. Дельтапланеристам покорялось не только время, но и пространство. Уже в 1973 году пилоты начали осваивать термические потоки, набирая в них большие высоты. Так, 15 августа 1973 года Дик Айпер, стартовав с вулкана Халеакала на острове Мауи (Гавайские острова) на аппарате ‘Флекси-Флайер’, набрал за 20 мин высоту 2549 м.
Пионер дельтапланеризма Дейв Килборн первым начал старты с воздушных шаров. Набрав высоту 3500 м, он отцепился от шара и после непродолжительного свободного падения перешел в нормальный полет. Другой пилот, Дэннис Килберг, совершил старт с 5212 м вблизи Сан-Франциско на аппарате ‘Фантом-19 Кайт’.
Полеты на дельтаплане совершены почти со всех доступных человеку вершин. 26 октября 1973 года, стартуя на лыжах, слетел с Монблана (4807 м) Руди Кишхази. Через 30 мин он приземлился в 25 км от горы. В 1974 году американец Майк Харкер едет в Японию, чтобы слететь с вершины Фудзиямы. Ему пришлось провести несколько дней на вершине, пока ветер не снизился до 10 м/с. После этого полета Майк заявил корреспондентам: ‘Я бы слетел еще раз, если бы не надо было подниматься на вершину пешком’.
Подъем — это самая неприятная и, пожалуй, самая трудная часть всей операции. Особенно, если речь идет о высочайших вершинах планеты. Трудно было и нашим ребятам, впервые совершившим групповой полет с пятитысячника — Эльбруса. Рассказывает руководитель экспедиции мастер спорта по альпинизму ленинградец Виктор Овсянников:
‘В августе 1977 года, в третий раз за лето поднявшись на Эльбрус, мне удалось совершить с него первый полет на дельтаплане. Это была разведка, которая позволила летом 1978 года провести в Приэльбрусье так называемую ‘школу горных полетов’. Завершилась она групповым полетом с вершины Эльбруса сразу пяти пилотов. Все прошли курс альпинистской подготовки, а затем несколько дней ушло на тренировочные полеты. Во время одного из них, потревоженные незваными пришельцами, в небе появились орлы. Приблизившись к дельтаплану Олега Батырова, они, видимо, изучали, агрессивны ли большие белые птицы или нет… Затем мы перебазировались на ‘Приют-11’ — самую высокогорную гостиницу мира (4200 м). Началась тяжелая работа — подъем дельтапланов на вершину. В первый день мы поднялись до скал Пастухова (4800 м), во второй — до седловины Эльбруса (5200 м). До вершины оставалось 430 м, но все настолько устали, что, вернувшись на ‘Приют-11’, решили на следующий день устроить отдых.
9 августа в 2 ч ночи 9 участников ‘школы’ вышли на штурм двуглавого великана. Без груза до седловины дошли легко. Дальше пилоты взвалили на плечи рюкзаки с дельтапланами (около 20 кг), а помощники — с куполами и остальным снаряжением (около 10 кг). Теперь каждый шаг дается с большим трудом. Дышать нечем. Давление здесь вдвое меньше нормального. Делая на каждый шаг 4-5 вдохов, медленно продвигаемся вверх. Через каждые 100- 200 м — отдых. Подгонять никого не надо — все выкладываются из последних сил. Некото-рые ложатся отдыхать прямо на снег, но минут через пять сами поднимаются и снова идут и идут к вершине. Ребята сделали то, на что едва ли можно было рассчитывать. Из девяти поднявшихся на вершину шесть человек впервые приехали в горы. Наградой всем была великолепная панорама Кавказа, открывшаяся сверху.
Оставляем в туре свою записку и начинаем сборку аппаратов. Большую помощь оказывает вспомогательная группа. После окончания работы каждый проверяет дельтаплан товарища. Старт в двух метрах ниже вершины. Небольшой встречный ветер, и мы решаем стартовать с ног. Сообщаем по рации готовность к полетам наблюдателям на ‘Приюте-11’.
Я стартую первым. Через четыре шага отрываюсь от земли. Следом за мной в течение минуты взлетают Саша Амбуркин, Миша Котельников, Володя Граф и Олег Батыров. Всех после старта немного поднимало вверх. Затем метров через сто делали плавный разворот влево и ложились на курс. Двоих стартовавших за мной я хорошо видел. Третьего разглядеть было уже трудно, но я нашел его тень на снегу. Расстояние между аппаратами было около двухсот метров. Убедившись, что все стартовали нормально, я успокоился и только тогда смог наслаждаться самим полетом. Приближается ‘Приют-11’. Вижу, как ниже меня Котельников, снижаясь кругами, идет на посадку. Недалеко от ‘Приюта-11’ приземлился и Батыров. Снизу слева меня обгоняет Амбуркин и кругами начинает спускаться в Баксанское ущелье на поляну Азау.
Сверху ущелье кажется глубоким узким каньоном, так что трудно даже поверить, что дельтаплан может кружиться внутри него. Поляна Азау — наша основная посадочная площадка — выглядит меньше пятикопеечной монеты, а многоэтажная турбаза — не более спичечного коробка. Вслед за Амбуркиным на Азау приземляется Граф. Он летел выше всех нас, и наблюдателям казалось, что он, перелетев Кавказский хребет, улетел в Сванетию. Предположение, заставившее всех поволноваться, объяснялось просто: темнозеленое крыло Володи пропало из наблюдения, слившись с темным фоном ущелья.
Имея запас высоты даже над верхними краями ущелья, я решил лететь дальше и приземлиться на одну из заранее намеченных запасных площадок. До Терскола я летел над левым краем ущелья и лишь после него вошел в ущелье. Промелькнули внизу Чегет, Иткол. Воздух стал теплее. Пролетев около километра за Иткол, возвращаюсь и, сбрасывая восьмерками и кругами высоту, захожу на посадку на стадион турбазы ‘Иткол’. Стадион пуст, если не считать коров, галопом разбежавшихся в разные стороны. Сажусь рядом с футбольными воротами. Жарко, снимаю очки, шлем. Плотный воздух и запах трав просто опьяняют. Смотрю на часы — полет продолжался полчаса’.
Становление нового вида спорта сопровождалось не только спортивными достижениями. Известный греческий пилот Янис Томас решил слететь на дельтаплане со всемирно известных сооружений: Акрополя в Афинах, Биг-Бена в Лондоне, Эмпайр стейтс Билдинг в Нью-Йорке и других подобных ‘стартовых площадок’. С Эйфелевой башней у него вышла заминка. Всяческие авиаспортивные эксперименты на башне запрещены. Чтобы выполнить намеченное, Янису пришлось взлететь, разогнавшись на длинном тросе за машиной. Затем, отцепившись от троса, он облетел на высоте 300 м шпиль башни.
Надо отметить, что полеты с больших высот требуют не только хорошей альпинистской и физической подготовки. Большая разреженность атмосферы (на высочайших вершинах мира давление воздуха в два-три раза меньше нормального) создает известную опасность для человека: ведь дельтапланерист не пользуется кислородной маской. Кроме того, взлет представляет известную сложность, так как, стартуя с ног, необходимо набрать увеличенную на этих высотах скорость. Но спортсменов не останавливают трудности. Полеты на сегодня уже совершены со многих высочайших пиков земли.
Дельтапланеризм
По инициативе известной английской спортсменки Энн Уэлш Международная авиационная федерация на своем заседании 27 сентября 1974 года официально признала дельтапланеризм в качестве нового вида авиационного спорта и создала при ФАИ Международную комиссию по свободному полету СИВЛ (CIVL). Президентом комиссии был избран Дан Пойнтер, автор первой достаточно глубокой и полной книги о дельтапланеризме. В марте 1975 года в Кессене, в Австрии, состоялся неофициальный чемпионат мира по дельтапланерному спорту, в котором участвовало 300 спортсменов из 20 стран.
На всемирной встрече дельтапланы второго поколения обладали значительными преимуществами перед другими конструкциями, поэтому Международная федерация в первую очередь сочла необходимым провести классификацию аппаратов, чтобы спортивный успех в основном зависел не от техники, а от мастерства пилота. По этой классификации все конструкции разбивались на три класса. Первый класс имел строгие ограничения по размерам каркаса и купола и практически объединял аппараты первого поколения. Ко второму классу относились дельтапланы с гибким крылом, имеющие балансирное управление, без ограничительных требований к конструкции. В третий класс входили любые конструкции, позволявшие совершить старт с ног.
В том же году молодая федерация произвела подсчет своих приверженцев. Всего было зарегистрировано 40475 аппаратов и 39620 пилотов. В последующие годы численность энтузиастов росла в геометрической прогрессии, особенно после налаживания промышленного производства дельтапланов, годовой объем которого стал измеряться миллионами штук.
В начале сентября 1976 года в Кессене, эмблема которого стала сейчас международной эмблемой дельтапланеризма, состоялся первый официальный чемпионат мира. В нем приняли участие 145 спортсменов из 26 стран. Спортсмены соревновались в точности приземления и продолжительности полета. Новый кодекс ФАИ отменил прежние рекорды по высоте точки старта и продолжительности полета и одновременно четко регламентировал правила установления рекордов на выигрыш высоты и дальности полета. Мировые рекорды регистрировались по дальности полета по прямой, а также на выигрыш высоты и абсолютную высоту.
Второй чемпионат мира, намечавшийся в ЮАР, благодаря принципиальной позиции руководства международной федерации и лично президента Дана Пойнтера, не поддавшихся нажиму со стороны расистов, был отменен.
Вскоре было решено проводить чемпионаты мира раз в два года. Очередной чемпионат состоялся во Франции под Греноблем в июле-августе 1979 года. Организаторы чемпионата — министерство по делам молодежи и спорта и национальная федерация — хорошо подготовились к его проведению. Место посадки и предварительной проверки дельтапланов было оборудовано всем необходимым, вплоть до трибун для зрителей, выездных кафе и павильонов дельтапланерных фирм, торгующих рекламной продукцией, спортивной экипировкой, снаряжением, приборами и другой дельтапланерной атрибутикой.
Спортивные упражнения отличались большим выбором: заданная продолжительность полета, пилотажный комплекс, кросс кантри, открытая дальность и другие. Такое разнообразие упражнений говорило лишь о неясности спортивных критериев оценки мастерства в новом развивающемся виде спорта. Аппараты первого класса оказались не только конкурентоспособными в сравнении со вторым классом, но зачастую обходили его по результатам. Третий класс участвовал только в показательных полетах.
Стремительное развитие дельтапланеризма привело к тому, что ФАИ изменило принятую классификацию, оставив всего два класса: первый класс — дельтапланы с балансирным управлением, второй класс — разрешается аэродинамическое управление. Лучшим дельтапланом чемпионата был признан дельтаплан ‘Атлас’ французской фирмы Ля Мойетт.
Пару слов про современность
Время и технический прогресс не стоят на месте, а вместе с ними развивается и дельтапланеризм. Из некогда архаичной и на вид не очень надежной конструкции дельтаплан превратился в совершенный прибор для планирования. Современные технологии и материалы привнесли в конструкцию дельтаплана легкость, изящество и еще большую стремительность силуэта, позволив отказаться от ‘мачты’ и верхних тросов, тем самым повысив летные характеристики до недостижимого ранее уровня.
Уже никого не удивляет тот факт, что на дельтаплане можно пролетать сотни километров и при этом ориентироваться в незнакомой местности при помощи миниатюрных приборов спутниковой навигации. На помощь пилоту приходят и другие электронные приборы, позволяющие определить воздушную скорость, высоту, рассчитать оптимальный сценарий достижения цели, установить связь в воздухе или с землей. Однако, не стоит считать, что подобная электронная начинка выключает пилота из цепочки управления аппаратом — она просто помогает, а главным остается человек, который и принимает решения.
Спустя десятилетия после своего рождения, дельтапланеризм остается одним из красивейших видов авиационного спорта и одной из доступнейших дорог к осуществлению мечты — мечты летать.

Новые книги от Би-би-тиРоссийское представительство `Бхактиведанта Бук Траст` (на англ Чем полезен зеленый чай? С древних времен известны полезные свойства зеленого чай Асафетида как лекарствоАсафетида — это специя, производимая из смолы дерева, которую успешно применяют в кулинарии, но также ее, как и другие специи, можно успешно применять как лекарственное средство. Если болит горло, то щепотку асафетиды смешиваем с полчайной ложки куркумы, разводим в теплой воде и полощем горло, эта смесь лечит и снимает боль. При укусах ядовитых насекомых или собаки можно прикладывать асафетиду, смешанную с оливковым маслом Ссылки по теме:

  • История дельтапланеризма
  • Дельтапланы
  • Изысканное оформление интерьера
  • Немного анотомии
  • Летающий ранец Jetlev-flyer
  • Типы крыльев

    NPW5 — первая модификация, получившая массовое распространение в качестве кайта, представляет по сути классическое двухкилевое крыло рогалло.

    NPW9b — дальнейшее развитие с несколько увеличенным удлинением за счет другого расположения панелей и дополнительной линии строповки, что в сумме позволило значительно повысить аэродинамическое качество (летучесть) крыла. На данный момент это наиболее проработанная, массовая и оптимальная по простоте изготовления и летным характеристикам модель.

    Teega — усовершенствованная модель на основе NPW9b со скругленной задней кромкой и усиленной носовой частью. Немного сложнее в изготовлении.

    NPW-HA — модификация NPW9b с увеличенным удлинением за счет дополнительных центральных панелей. Теоретически должна иметь высокое аэродинамическое качество, сравнимое с простыми надувными кайтами и парафойлами. Требует большое количество строп, хотя существует модификация с косынками по принципу крыла Дэвида Бариша.

    Hateca — модификация Teega с увеличенным удлинением из трех панелей и поддерживающими полосками ткани, делающими линию профиля более гладкой.

    NPW-PHA — один из вариантов классического крыла рогалло с треугольными законцовками крыла, но с несколькими дополнительными линиями строповки, что позволило сделать крыло более плоским.

    Gothic — модель с двумя карманами на месте сшивания двухкилевой схемы, наполняемые набегающим потоком воздуха и создающими этим более стабильную форму кайта.

    Dragon — модель с одним надувным карманом по центру и малым числом строп (ряд на кармане и две на кончиках консолей).

    NPWC — попытка создать кайт с минимальным числом строп (может быть всего 4 одинарных стропы по углам). Выпуклая форма кайта создается специальным кроем ткани, например, ушиванием небольших треугольников по аналогии как это делается в лобовой части NPW9.

    3-DY project — ещё один проект с минимальным строплением (всего 2 стропы!), аналог коммерческих Kite Sails, предназначенных для частичной замены паруса на лодках.

    NPWC Foil Nose — однослойный кайт с минимальной строповкой и поддержкой носа надуваемыми встречным потоком ячейками.

    Rata Wing — модель с оригинальным способом укрепления носовой части (подворачивание которой является главной проблемой, мешающей крылу рогалло работать на малых углах атаки с высоким аэродинамическим качеством). Небольшие косынки поставлены под углом (а не параллельно!) к набегающему потоку, что затормаживает воздух и создает под носиком избыточное давление. Кроме того, косынки уменьшают необходимое число строп и делают верхнюю поверхность более гладной. Недостаток этого способа в повышенном лобовом сопротивлении.

    Rata Jet — дальнейшее развитие идеи RATA (rib angled to airflow). Число косынок уменьшено (а значит и лобовое сопротивление), но расположены они в наиболее критической области, то есть в центре носовой части. Используется также упрощенное стропление всего в нескольких точках. По некоторым измерениям, основанным на угле наклона строп, аэродинамическое качество может достигать 4 единицы и выше, что является несомненно значительным достижением для крыльев типа NASA. Очень интересная модель, заслуживающая внимания и дальнейшего развития. Также отличается простотой кроя, косынки пришиваются к плоской панели по своему контуру (см чертежи на сайте разработчика), а в полете принимают криволинейную форму, затормаживая поток с минимальным сопротивлением и перенаправляя его под носик купола, тем самым повышая его стабильность.

    SailWing — прототип от David Barish, не совсем крыло NASA, но создано по тому же принципу, то есть подогнутая передняя кромка, выполняющая функцию лобика нервюры и несколько сшитых однослойных панелей. Отличительной чертой является минимальное число строп за счет использования поддерживающих косынок. По некоторым данным, это крыло имело аэродинамическое качество около 6 единиц, что сравнимо с современными учебными парапланами.

    Перспективы

    Развитие однослойных кайтов связано, в первую очередь, с укреплением передней кромки. Чем жестче передняя кромка, тем на меньших углах атаки может лететь крыло, и тем больше его аэродинамическое качество.

    Также необходимо увеличивать удлинение крыла до величин порядка 5..6 единиц. Удлинение — это квадрат размаха, деленный на площадь крыла; грубо говоря, удлинение показывает насколько длинным со стороны кажется крыло. Квадрат имеет удлинение 1, прямоугольник шириной 1 метр и длиной 5 метров имеет удлинение 5, и так далее.

    Кроме этого, необходимо делать поверхность более гладкой и имеющую искривление как у самолетного профиля. А также уменьшать количество строп, потому что они создают вредное аэродинамическое сопротивление, могущее доходить до 40 % от сопротивления всего крыла.

    Наиболее полное развитие для однослойного крыла эти принципы получили в однослойных каркасных кайтах — ParaskiFlex (параски) и Trident (трайдент). Параски представляет собой что-то вроде NASA без киля с вставленной в переднюю кромку дюралевой или углепластиковой трубкой. Трайдент отличается от параски наличием нескольких нервюр, задающих форму профиля и дополнительными трубками в нижней плоской части этих нервюр. Также есть тип C-Quad, в котором дополнительные трубки пришиты к верхней поверхности и этим делают форму кайты более гладкой. Недостатками каркасных кайтов являются их габариты в сложенном виде (не вмещаются в маленьких рюкзачок как бескаркасные НАСА) и возможности сломаться.

    Возможно, имеет смысл вшивать в переднюю кромку небольшие изогнутые пластмассовые полоски, которые будут поддерживать форму носика (идеально было бы чтобы они были длиной 25 % от ширины кайта, потому что 75 % подъемной силы создаются на 25 % передней части крыла, остальная часть не очень важна). С другой стороны, однослойные кайты всегда будут по аэродинамике хуже двухслойных, имеющих объемный профиль (как у парафойлов или дельтапланов с двойной обшивкой). Это давно пройдено дельтапланеристами, потому что они тоже начинали с однослойных, натянутых на каркас, и закончили полноценными двухслойными. В большинстве случаев было достаточно сделать на однослойном дельтаплане нижнюю поверхность хотя бы на 30..50 % хорды, либо полностью, чтобы он сразу начинал лететь заметно лучше.

    Но однослойные кайты намного проще в изготовлении, требуют в 3..4 раза меньше ткани чем парафойлы, из-за своей легкости взлетают в более слабый ветер и пакуются в рюкзачок меньших размеров. Поэтому дальнейшее развитие однослойных кайтов типа NASA оправдано и имеет смысл.

    > Примечания