г. Москва, ул. Мосфильмовская дом 74Б, офис 14
Ежедневно с 10.00 до 21.00
Что происходит в момент запуска ракеты
Запуск космической ракеты – рассчитанный по миллисекундам, строго синхронизированный процесс. В среднем путь ракеты-носителя от стартового стола до околоземной орбиты занимает от 10 до 15 минут. До этого выполняется сложный цикл работ, начинающийся со сборки РН в монтажно-испытательном корпусе (МИК). В этой статье мы описываем по шагам, как взлетает ракета и как она выводит полезную нагрузку в космос.
Немного теории
Принятая грань между нашей планетой и космосом – линия Кармана – пролегает в 100 км. Впервые ее пересекла ракета «Фау-2» летом 1944 года, развив скорость 5700 км/ч. В целом:
- для перехода за линию Кармана необходимо разогнать РН до 3500 км/ч;
- для достижения низкой околоземной орбиты – до 28 800 км/ч;
- для покидания поля земной гравитации – до 40 000 км/ч.
Как происходит запуск ракеты?
Запуск космической ракеты включает следующие этапы:
1. Предварительная подготовка и автономные испытания – сборка РН, стыковка ее ступеней в МИКе, проверка систем управления, установка космического корабля или спутников (в зависимости от миссии), контроль герметичности баков, генеральные испытания по взаимодействию всех узлов.
2. Подготовительные работы – вывоз РН в горизонтальном положении на тепловозе, установка на стартовый стол (вертикализация), подвод коммуникаций.
3. Заправка и наддув топливных баков. Жидкий кислород кипит при -183 °C. Его необходимо стравливать, и при попадании суперохлажденного кислорода в воздух вокруг ракеты конденсируются облака влаги. Поэтому перед пуском можно увидеть, как «дымится» корпус РН.
4. Заключительный предстартовый этап – снятие защитных чехлов, отведение кабель-заправочных мачт, аппаратный ввод полетного задания, проверка работоспособности всех систем.
5. За несколько минут до старта – обратный отсчет, окончательная проверка всех систем, раскрутка гироскопов для навигации, переход на автоматизированное управление, перевод бортовых систем на внутреннее питание. На этом этапе РН контролирует компьютер.
6. Включение двигателей 1 ступени, команда «Пуск» от системы автоматики, окончательный опрос электроникой всех датчиков (для подтверждения исправной работы узлов ракеты) и взлет РН. Она развивает тягу, преодолевает силу гравитации и движется вначале вертикально, а затем – с плавным разворотом по заданной траектории. Перед взлетом, на этапе протяжки, происходит включение турбонасосных агрегатов и открытие клапанов для подачи топлива в двигатели. Затем происходит зажигание и подъем – тот самый момент, когда пламя выходит через газоотводный канал и РН отрывается от стартового стола, т.к. тяга ее двигателей превосходит массу.
7. Отделение 1 ступени. Это нижняя составляющая РН с мощнейшими двигателями и наибольшим запасом топлива. На уровне 50–150 км, когда ее топливо израсходовано, 1 ступень отделяется и приземляется в заданном районе.
8. Включение двигателей 2 ступени (разгонного блока) – для интенсивного ускорения ракеты и ее вывода в космос.
9. Выход на околоземную орбиту, отделение 2 ступени и ее сгорание в земной атмосфере.
10. Осуществление миссии – открытие грузового отсека и высвобождение полезного груза, например, капсулы со спутниками и научно-исследовательскими аппаратами или корабля с космонавтами и астронавтами для полета на МКС. Капсула, оказавшись в космическом пространстве, открывается и выпускает исследовательские аппараты. Космический корабль совершает полет к орбитальной станции, стыкуется с ней и таким образом доставляет на МКС членов экипажа и необходимые грузы.
Если на любом из автоматических этапов, во время обратного отсчета, что-то происходит с ракетой и фиксируется какой-либо сбой в работе систем, автоматически запускается режим аварийной остановки – отмена пуска. Подача топлива отменяется, стартовое давление сбрасывается и старт переносится.
1. Предварительная подготовка и автономные испытания – сборка РН, стыковка ее ступеней в МИКе, проверка систем управления, установка космического корабля или спутников (в зависимости от миссии), контроль герметичности баков, генеральные испытания по взаимодействию всех узлов.
2. Подготовительные работы – вывоз РН в горизонтальном положении на тепловозе, установка на стартовый стол (вертикализация), подвод коммуникаций.
3. Заправка и наддув топливных баков. Жидкий кислород кипит при -183 °C. Его необходимо стравливать, и при попадании суперохлажденного кислорода в воздух вокруг ракеты конденсируются облака влаги. Поэтому перед пуском можно увидеть, как «дымится» корпус РН.
4. Заключительный предстартовый этап – снятие защитных чехлов, отведение кабель-заправочных мачт, аппаратный ввод полетного задания, проверка работоспособности всех систем.
5. За несколько минут до старта – обратный отсчет, окончательная проверка всех систем, раскрутка гироскопов для навигации, переход на автоматизированное управление, перевод бортовых систем на внутреннее питание. На этом этапе РН контролирует компьютер.
6. Включение двигателей 1 ступени, команда «Пуск» от системы автоматики, окончательный опрос электроникой всех датчиков (для подтверждения исправной работы узлов ракеты) и взлет РН. Она развивает тягу, преодолевает силу гравитации и движется вначале вертикально, а затем – с плавным разворотом по заданной траектории. Перед взлетом, на этапе протяжки, происходит включение турбонасосных агрегатов и открытие клапанов для подачи топлива в двигатели. Затем происходит зажигание и подъем – тот самый момент, когда пламя выходит через газоотводный канал и РН отрывается от стартового стола, т.к. тяга ее двигателей превосходит массу.
7. Отделение 1 ступени. Это нижняя составляющая РН с мощнейшими двигателями и наибольшим запасом топлива. На уровне 50–150 км, когда ее топливо израсходовано, 1 ступень отделяется и приземляется в заданном районе.
8. Включение двигателей 2 ступени (разгонного блока) – для интенсивного ускорения ракеты и ее вывода в космос.
9. Выход на околоземную орбиту, отделение 2 ступени и ее сгорание в земной атмосфере.
10. Осуществление миссии – открытие грузового отсека и высвобождение полезного груза, например, капсулы со спутниками и научно-исследовательскими аппаратами или корабля с космонавтами и астронавтами для полета на МКС. Капсула, оказавшись в космическом пространстве, открывается и выпускает исследовательские аппараты. Космический корабль совершает полет к орбитальной станции, стыкуется с ней и таким образом доставляет на МКС членов экипажа и необходимые грузы.
Если на любом из автоматических этапов, во время обратного отсчета, что-то происходит с ракетой и фиксируется какой-либо сбой в работе систем, автоматически запускается режим аварийной остановки – отмена пуска. Подача топлива отменяется, стартовое давление сбрасывается и старт переносится.
Выводы
Запуск ракеты в космос – грандиозное событие, над реализацией которого работают тысячи инженеров. Это зрелище вызывает феерические эмоции, дарит заряд позитива и становится памятным воспоминанием. Чтобы испытать, что чувствуют при запуске ракеты зрители на смотровых площадках, предлагаем вам посетить Байконур. Это отличный шанс ощутить атмосферу знаменитого космодрома и поприсутствовать на событии космического масштаба.
Ранее в нашем блоге вышла статья о том, как работает звук на Байконуре и почему пуск ракеты слышен с задержкой.
Ранее в нашем блоге вышла статья о том, как работает звук на Байконуре и почему пуск ракеты слышен с задержкой.