Největší nosné rakety na světě

Z největších nosných raket, jaké kdy lidstvo vytvořilo, dvě vynikají svými rozměry a nosností. Jedná se o americký “Saturn-5” s výškou 110 m a ruský “N-1” se stejným parametrem 105 m. Historie vzniku, fungování a technické vlastnosti těchto střel jsou nejen zajímavé, ale i spory, které dodnes neutichají.

“Saturn-5”

Jde o nejsilnější raketu mezi svými „kolegy“. Třístupňový systém této techniky umožnil vynést na oběžnou dráhu Země až 140 tun nákladu. Vývoj Saturnu-5, určeného k letu na Měsíc, začal v roce 1962, první testy začaly již v roce 1966. Věci šly špatně – první model se prostě rozpadl. Raketa musela být dokončena a úspěchu bylo dosaženo až o rok později. Následné testy však opět selhaly: motor třetího stupně se nespustil. A zde Američané učiní mimořádně riskantní rozhodnutí – vyslat na Měsíc další sestavenou raketu bez dodatečných testů. Spěch byl spojen s obavami, že SSSR opět předstihne Spojené státy. Start se uskutečnil 9.11.1967. listopadu XNUMX a byl úspěšný.

Mnozí slyšeli zvláštní příběh, údajně spojený se ztrátou projektové dokumentace pro Saturn-5. To je důvod, proč dnes Američané takové rakety vyrobit neumí a dávají jim přednost před raketoplány, které jsou asi 3x dražší. Mimochodem, start Saturnu také není levný: odhaduje se, že další start rakety v roce 1969 stál celkem 3,19 miliardy dolarů (v dnešních penězích).

Proč už USA takové rakety nevyrábí? Nejde jen o finance, ale také o technologie.

Fáze “Saturn-5”

Jsou jen tři: Výrobou bloků se zabývaly Boeing, Douglas a North American Aviation. Tuto dělbu práce zvolil hlavní konstruktér, notoricky známý von Braun. Boeing vyvinul první stupeň. Byl vybaven pěti motory Rocketdyne F-1 na petrolej. North American Aviation vyrobila druhý stupeň. Zde se kromě petroleje jako palivo navíc používal kapalný vodík. K dispozici je také pět motorů od stejného výrobce, ale modifikace J-2. Za třetí etapu byla zodpovědná společnost Douglas Aircraft Company. Tento blok měl stejnou elektrárnu J-2, pouze jednu.

Saturn 5 je hnán na startovací rampu. Foto: YouTube. com.

Celkem se na vzniku rakety podílelo více než 20 tisíc dodavatelů. A každý má svou vlastní technickou dokumentaci. North American Aviation přitom dnes neexistuje, o malých firmách nemluvě. A kde jsou dokumenty před více než půlstoletím o vzniku té či oné části rakety, sotva kdo řekne.

Ale i kdyby bylo vše zachováno, trvalo by několik let, než by bylo znovu vytvořeno Saturn, s ohledem na jeho vylepšení a testování. Pamatujte: vývoj nového vozu trvá déle než jeden rok. Ale už je „vše známo“ – nepředpokládá se nic zásadně nového! Zde je unikátní design, který se skládá ze 3 milionů dílů. I když je postaven, budete muset hledat personál, který musí být vyškolen pro řízení tak složitého systému.

“N-1”

Pro její obrovské rozměry se jí říkalo „Car Rocket“. Předpokládalo se, že návrh bude použit pro vojenské účely, pro vědecký výzkum a lety na jiné planety. Ve druhém případě však vše klaplo, stejně jako u Car Cannonu: projekt rozvoje meziplanetárního prostoru zůstal pouze na papíře.

“Car Rocket” se připravuje na první start. Foto: YouTube. com.

Selhání

První start rakety se uskutečnil 21.02.1969. února 10. Do 12. vteřiny došlo k chybnému vypnutí jednoho z motorů a při dosažení výšky 1 km přestaly fungovat všechny elektrárny. V důsledku toho “N-1969” spadl do stepi. I druhý test selhal – v létě 23 se raketa ve 1971. vteřině zhroutila, vypukl na ní požár. Celá konstrukce se zhroutila přímo na odpalovací rampě. Třetí start se uskutečnil v roce 51, kdy už Američané ovládli lunární program silou a hlavou. To bylo také neúspěšné – v 20. sekundě se všechny motory vypnuly ​​a raketa dopadla XNUMX km od místa startu.

Fragmenty havarované rakety lze nalézt dodnes. Foto: YouTube. com.

Při posledním, čtvrtém testu byl k N-1 připojen model lunárního modulu jako náklad. Raketa explodovala ve 107. sekundě letu. Lunární blok, který se při požáru automaticky oddělil od N-1, úhledně přistál ve stepi a prakticky nebyl zraněn.

Zdálo by se, že se nashromáždilo mnoho zkušeností: navzdory neúspěchům byla raketa vylepšena a byl plánován pátý start. Valentin Glushko, který se dostal do vedení, ale omezil program N-1, na který bylo vynaloženo asi 5,5 miliardy dolarů A jaké nosné rakety (LV) se nyní používají? V Ruské federaci je start kosmických lodí záležitostí státní korporace Roskosmos. Dnes se používá několik nosných raket, které jsou založeny na sovětských projektech.

“Svaz”

Skutečný „tahoun“ vesmírného průmyslu. Z hlediska konstrukce a zásadních rozhodnutí je tato střela pokračovatelem myšlenek implementovaných v sovětských R-7 a Vostoku. Dnes se používají upravené verze Sojuz-2 a FG. Posledně jmenovaná je jedinou raketou provádějící pilotované lety k ISS. V provozu je i Sojuz-2.1v, který je schopen dopravit na oběžnou dráhu až 2,8 tuny nákladu.

V roce 2022, 5. února, proběhl další start nosné rakety z kosmodromu Plesetsk. Jednalo se o modifikaci Sojuz-2.1a spuštěnou v zájmu ministerstva obrany.

“Sojuz-2.1b” před startem. Foto: YouTube. com.

“Proton”

Těžká raketa se třemi stupni. Byl vyvinut v 60. letech na základě vojenského návrhu UR-500. Nejpokročilejší verze je Proton-M. Tato raketa je schopna „unést“ přes 3 tuny nákladu. Náklady na jeden start jsou 65-70 mil. $ Dnes je výroba Protonu ukončena, protože by měl být nahrazen pokročilejším designem, o kterém pojednáváme níže.

Těžká váha “Proton-M” začne brzy. Foto: YouTube. com.

“Angara”

Série raket s nosností 15-35 t. Předpokládá se, že jedna z modifikací, Angara-A5V, může být použita pro pilotované lety na Měsíc. Na začátku roku 2021 Dmitrij Rogozin, který je šéfem Roskosmosu, řekl, že vydání další modifikace Angara-3 „není zřejmé“, protože další nosná raketa, Irtysh, s motorem RD-171MV, schopná vypuštění do vesmíru až 17 tun nákladu.

Jednou z modifikací rakety je Angara-M5. Foto: YouTube. com.

“Jenisej”

Nadějná nosná raketa, kterou staví mnoho dodavatelů. Hlavním vývojářem je RSC Energia. Předpokládá se, že nová nosná raketa bude schopna přepravit až 100 tun nákladu. Hlavním cílem vývoje Jeniseje je průzkum Měsíce. Dnes se však tvorba rakety zpomalila. Důvodem je, že byl vyvinut na základě technologií a materiálů minulého století, které jsou nyní daleko napřed.

Začátkem roku 2021 navrhla Ruská akademie věd šéfovi Roskosmosu odložit výrobu Jeniseje (měl to být rok 2028) a provést první lety na Měsíc s pomocí Angary.

Celý problém Jeniseje je v motorech. Dnes jsou na cestě elektrárny na metan (dají se opakovaně používat na supertěžkých nosných raketách). Použití těchto motorů na Yenisei vyžaduje revizi celé koncepce designu. V důsledku toho se plánuje „namontování“ rakety na metanové pohonné jednotky, což bude nějakou dobu trvat.

Závěry

Nemělo by se zapomínat, že výroba nosných raket v jiných zemích také nestojí. Vedou Spojené státy a Čína. Čína úspěšně otestovala Dlouhý pochod 5Y3, který vynese na oběžnou dráhu 25 tun nákladu a je schopen letět na Měsíc a Mars. Spojené státy mají Falcon 9 Elona Muska, který už na ISS dopravil náklad (jeho maximální kapacita je 22,8 tuny) a další nosné rakety. Soutěžící nespí!

• Sergej M.
• https://youtube.com

SpaceX měla 17. dubna otestovat start své supertěžké rakety Starship z místa startu Boca Chica v Texasu, ale let byl odložen několik minut před startem kvůli problémům s přetlakem. Cílem Starship je provést částečný oběh kolem Země ve výšce 230 km s plným nákladem po dobu 90 minut a poté znovu vstoupit do atmosféry poblíž Havajských ostrovů. 20. dubna podnikla společnost druhý pokus: Hvězdná loď se zvedla do výšky 38 km, ale nedokázala se oddělit od druhého stupně Super Heavy a explodovala. Společnost však věří, že testovací spuštění bylo úspěšné a do budoucna plánuje problémy odstranit.

RBC Life vysvětluje, o jakou raketu jde, proč její start sledoval celý svět a proč Elon Musk doufal, že odpalovací rampu nevyhodí do vzduchu exploze.

Vysílání hvězdné lodi Super Heavy Start

Co je to za raketu?

Hvězdná loď je 120 metrů vysoký a 5 tun těžký kolos, který nemá obdoby. Skládá se z nosné rakety (první stupeň Super Heavy, 70 metrů vysoký) a kosmické lodi (druhý stupeň Starship, 50 metrů vysoký). Liftoff je poháněn 33 motory Raptor, které spalují tuny kapalného kyslíku a kapalného metanu, aby poháněly raketu mimo zemskou gravitaci. První stupeň hvězdné lodi se může vypustit na nízkou oběžnou dráhu Země se 150tunový náklad a vrátit se do určeného bodu na povrchu, poté může být znovu použit s novou lodí na vrcholu. Kosmická loď byla navržena s vyhlídkou na doplnění paliva na oběžné dráze a lety na Měsíc a Mars s posádkou. Kromě rozsáhlých misí se ale Starship hodí i pro ty rutinní – doručování zásob na ISS, vynášení satelitů na oběžnou dráhu nebo převážení bohatých pozemšťanů z jednoho bodu na planetě do druhého za hodinu (tzv. lety ze Země na Zemi).

Foto: Joe Skipper/Reuters

Jak vznikla hvězdná loď

Od konceptu k materiální realizaci to trvalo 17 let: v roce 2005 Elon Musk, šéf SpaceX, přešťastný ze startu první rakety Falcon 1, oznámil, že jeho společnosti nebude vadit vyvinout těžkotonážní raketu (BFR je memová zkratka pro Big Falcon Rocket, kde prostřední slovo lze nahradit odvážnějším písmenem F). V roce 2010 Space X oznámila, že vyvíjí takovou raketu, s výkonem srovnatelným se Saturnem V, která se používala pro měsíční mise, včetně pilotovaného letu Apollo 5 na Měsíc v roce 11. V roce 1969 Elon Musk škádlil projekt Mars Colonial Transporter, kosmickou loď poháněnou motory Raptor na metan-kyslík pro kolonizaci sousední planety. Motor byl uveden na trh v roce 2015 a v roce 2016 Musk oficiálně představil revidovaný koncept BFR na 2017. mezinárodním astronautickém kongresu. O rok později podepsal smlouvu s Yusaku Maezawou, miliardářem, který zaplatil dost za to, aby BFR obletěla Měsíc, aby práce na lodi pokračovaly. Ve stejné době byla raketa a loď přejmenována na Starship Super Heavy.

Foto: Gene Blevins/Reuters

Jak byla Starship připravena na lety

První testy proběhly mezi srpnem 2020 a květnem 2021 a start rakety byl plánován na rok 2022, ale nestalo se tak. Nejprve byla instalace zkontrolována na škodlivé účinky na životní prostředí, poté explodovaly motory, ale jak píší na oficiálních stránkách SpaceX, „bezprecedentní přístup k řízenému letu lodi byl úspěšně prokázán během několika suborbitálních testů horního stupně“. Tým tvrdí, že provedl četné testy Super Heavy, včetně překonání požárů a spuštění 31 motorů současně, což je nejvíce v historii.

17. dubna v 15:15 SK byla raketa Super Heavy a Starship, připojené ke 145metrové plošině na kosmodromu v Texasu, připraveny k letu. Elon Musk zároveň vyzval ke snížení úrovně očekávání úspěšného startu, protože existuje možnost, že bude odloženo. To se stalo, ale SpaceX nemůže udělat druhý pokus alespoň 48 hodin.

Jak by měla vypadat mise hvězdné lodi

Proč bylo nutné postavit obrovskou raketu?

Při pohledu na design hvězdné lodi se člověk může cítit zklamán: koneckonců ve sci-fi filmech a televizních seriálech se meziplanetární cestování provádí na lehkých lodích plochého tvaru, a ne na supertěžkých raketách. Snílci si budou muset počkat: k úniku ze zemské gravitace s velkým nákladem nutným pro další manévry ve vesmíru vyžadují lodě hodně paliva (v případě Starship je to 3,6 tisíce tun metanu a kyslíku a také 280 litrů pracovní tekutiny), takže raketomet se ukázal být gigantický. Výhodou je, že Super Heavy je navržen pro vícenásobné použití, což v budoucnu sníží náklady na cestování vesmírem 100krát, je si Musk jistý.

Foto: SpaceX / Reuters

Pokud jde o 50metrovou hvězdnou loď, pojme 1,2 tisíce tun paliva, 130 litrů pracovní tekutiny, systém podpory života, kabiny, sklady a úkryty před slunečními bouřemi. SpaceX mimochodem vyvíjí další verzi Starship – Starship Human Landing System (HLS), pilotovaný lunární přistávací modul, který dokáže dopravit na Měsíc náklad o hmotnosti více než 100 tun během jednoho letu. Jeho testování je plánováno na rok 2024.