Как ракета пролетела спирохета

Записки сумасшедшего ракетчика

В этом блоге я буду много писать о ракетах и космических аппаратах, но для начала давайте разберемся с тем, что же такое ракета и за счет чего она летает. Ведь кроме ракеты есть еще немало видов техники, умеющей летать.

Самолет летает, опираясь крыльями на воздух (крыло благодаря своей форме создает разницу давлений над собой и под собой, за счет чего более высокое давление снизу толкает крыло вверх в зону низкого давления). Все, что нужно, - набрать скорость, при которой подъемная сила крыла будет больше веса самолета. Для этого можно использовать реактивный двигатель, но в отличие от ракетного двигателя самолетный берет кислород для сжигания топлива из воздуха. Таким образом самолет не может летать выше определенной высоты, где плотности воздуха не хватит для создания крылом подъемной силы, а количества кислорода не хватит для работы двигателя. Для полета в космос непригоден.

Есть тип летательных аппаратов, которые могут обходиться вообще без двигателя. Это аэростаты (воздушные шары). Летают только засчет силы Архимеда. В сети есть много видео, где люди развлечения ради запускают самодельные воздушные шары с камерой, как они пишут, в космос. Вот пример такого видео:

Только это далеко не космос. Шар у этих товарищей взлетел на высоту 33 км, что является стратосферой, а официальная граница космоса - 100 км. Вообще шарики с гелием особо выше 30 - 33 км никогда не поднимутся, потому что воздушный шар не может взлететь выше той высоты, где плотность воздуха равна плотности газа в шаре. Для полета в космос непригоден.

Но как же подняться выше предельных высот для самолетов и воздушных шаров? Вот тут-то нас и выручит ракета. Основное отличие ракеты от других видов летательных аппаратов состоит в том, что полет ракеты практически никак не зависит от внешних условий (плотности воздуха, его состава и т. п.), поскольку все, что ей нужно для полета у нее с собой.

Попробуйте встать на лед на коньках, держа в руках большой тяжелый предмет (например, кирпич). Со всей силы швырните кирпич вперед, - и вы заметите, что сами начнете двигаться назад. Дело в том, что швыряя кирпич, вы сами оттолкнулись от него, поэтому поехали назад. Причем, чем тяжелее кирпич и чем сильнее вы его бросите, тем быстрее и дальше поедете сами.

Точно также делает ракета, только вместо кирпичей она швыряет молекулы продуктов сгорания топлива (они называются рабочим телом) и, отталкиваясь от них, движется в сторону противоположную той, куда летят эти молекулы. Есть интересная зависимость: с увеличением массы рабочего тела, увеличивается сила, с которой ракета от него отталкивается, а с увеличением скорости отбрасывания рабочего тела, сила возрастает в квадратичном порядке. Таким образом гораздо выгоднее отбрасывать небольшую массу с большой скоростью, чем большую массу с меньшей скоростью. Поэтому в качестве рабочего тела ракеты используются газы (исключение - любительские водяные ракеты, где рабочим телом является жидкая вода), а скорость истекания их из ракеты во много раз превышает скорость звука.

Для того, чтобы ракета полетела, нужно чтобы сила, с которой она отталкивается от рабочего тела (эту силу называют тягой двигателя) превышала вес ракеты. Параметр, показывающий, во сколько раз тяга двигателя превышает вес ракеты, называется тяговооруженность ракеты.

Современная ракета Союз очень тяжелая. Ее масса вместе с топливом и поднимаемым ей космическим кораблем составляет 307,7 тонн. Для того, чтобы поднять такую массу, ракете нужно выбрасывать рабочее тело с огромной скоростью: от 2,5 км/с, до 3 км/с, что примерно в 9 раз превышает скорость звука у поверхности Земли.

Вот, как выглядит старт этой ракеты:

Но для успешного полета ракете мало только двигателя и топлива. Нужна еще, как минимум, система стабилизации. Дело в том, что сила тяги двигателя прикладывается к ракете снизу, гораздо ниже ее центра тяжести, поэтому ракета в течение всего полета находится в состоянии неустойчивого равновесия. Чтобы понять смысл этих слов попробуйте удержать карандаш острием на пальце.

Задача системы стабилизации - отслеживать положение ракеты относительно вертикали и если положение начнет изменяться (ракета заваливается), вовремя принять меры к возврату ракеты в первоначальное положение. Звучит это сложно и заумно, но на деле все довольно просто.

Простейшая система стабилизации - аэродинамическая. Это те самые "крылышки", которые нередко рисуют на мультяшных ракетах:

Работает она очень просто: "крылышки" (называются стабилизаторы) увеличивают площадь поверхности корпуса ракеты позади центра тяжести. При отклонении ракеты от курса набегающий поток воздуха давит на боковую поверхность корпуса тем сильнее, чем больше эта поверхность. Поскольку позади центра тяжести поверхность больше, чем впереди, воздух давит на нее сильнее, заставляя ракету повернуться вокруг центра тяжести и вернуться на курс.

Разумеется, такая система работает только в атмосфере. В космосе, где воздуха нет, аэродинамические стабилизаторы бесполезны. Для космических ракет применяется активная система стабилизации. Она состоит из гироскопа, бортовой электроники и маленьких подруливающих двигателей.

Гироскоп - это волчок, быстро вращающееся тело. Его основное свойство - сохранять свое положение в пространстве. Как бы ракета ни поворачивалась, гироскоп внутри нее остается в первоначальном положении, поэтому его можно использовать, как ориентир, относительно которого электроника с помощью датчиков отслеживает, в какой момент в какую сторону и насколько ракета повернулась.

Вот здесь можно посмотреть на то, как работает гироскоп:

Основываясь на показания датчиков, следящих за положением гироскопа относительно ракеты, бортовая электроника выдает команды исполнительным механизмам на изменение положения маленьких подруливающих двигателей, расположенных рядом с основным двигателем. Они изменяют направление вектора тяги, создавая вращательный момент, возвращающий ракету в заданное положение.

На этой фотографии изображен двигатель центрального блока ракеты Союз. Кроме основных четырех сопел видны четыре маленьких сопла, расположенные по краям блока. Это и есть подруливающие двигатели. Они закреплены на кардановом подвесе, поэтому могут поворачиваться.

Бывает, что и основной двигатель может поворачиваться, выполняя роль подруливающего, но такая технология применима для двигателей с небольшой тягой, так как кардановый подвес слабоват для мощных двигателей. Пример применения основного двигателя в качестве подруливающего - маршевый двигатель взлетной ступени лунного модуля космического корабля Аполлон.

На этом пока все. В следующей статье я расскажу о том, как ракеты выводят на орбиту космические аппараты.

РАССКАЗ Рей БРЕДБЕРИ

Перевод с английского З. БОБЫРЬ

Фьорелло Бодони часто просыпался ночью и слушал, как ракеты, вздыхая, отлетают в небо. Он вставал, уверенный, что его почтенная жена погружена в сон, и на цыпочках выходил за порог. Здесь он на несколько минут спасался от прогорклого запаха кухни, которым был пропитан весь домик над рекой. И в эти минуты молчания он позволял своему сердцу уноситься в пространство вслед за ракетами.

В эту ночь он стоял, полуодетый, в темноте и следил за огненными струями, возникавшими на небосводе, когда ракеты уносились по своим мощным траекториям на Марс, на Сатурн и Венеру.

На ящике, у самой воды, такой тихой и спокойной, сидел старик; он тоже смотрел на ракеты, бороздящие спокойное небо.

— А, это ты, Браманте!

— Ты выходишь так каждую ночь, Бодони?

— О, только затем, чтобы подышать свежим воздухом.

— Ах так? А я люблю смотреть на ракеты. Я был ребенком, когда они начали летать. Прошло уже восемьдесят лет, а мне никак не удается полететь в ракете.

— Я еще полечу когда-нибудь.

— Но мои дети, может быть. — заговорил Бодони.

— Нет, и не дети твоих детей! — крикнул старик. — Только богатые могут думать о путешествиях и летать в ракетах.

— Броманте, — заговорил он, — у меня есть сбережения, три тысячи долларов. Я копил их несколько лет. Собирал их на свою мастерскую, для нее нужны новые машины. Но вот уже месяц, как я не могу спать. Слышу ракеты. Я думал, я размышлял. И сегодня вечером я принял решение. Один из нас полетит на Марс.

Потемневшие глаза его блестели.

— Дурак! — прервал его Браманте. — Как ты выберешь того, кто полетит? Кто из вас полетит? Если ты, то жена возненавидит тебя за то, что в Космосе ты был поближе к богу. Когда через несколько лет ты будешь рассказывать ей о своем чудесном путешествии, разве ее не будет пожирать зависть?

— Ты! А дети? Ты думаешь им достаточно будет знать, что их отец полетел на Марс, пока они должны сидеть дома? Ты отравишь им всю жизнь! Они всю жизнь будут мечтать о ракете, заболеют от этого. Не кружи им головы, Бодони, советую тебе. Пусть они знают, что они бедны. Направь им взгляды на их руки, на твою мастерскую, а не на звезды.

— А представь себе, что полетит твоя жена! Что ты будешь ощущать, зная, что она видела, а ты нет? Ты не сможешь больше смотреть на нее. Нет, Бодони, купи машины, какие тебе нужны, — это мечта, самая подходящая для тебя.

— Доброй ночи, — сказал Бодони.

— Спи спокойно, — ответил тот.

Бодони не спал всю ночь. Он ворочался с боку на бок, не смыкая глаз. Браманте был прав. Лучше купить машины. Зачем копить деньги, если и так только один из них сможет полететь в ракете, если остальные должны будут оставаться дома?

— Фьорелло, ешь, — сказала утром Мария, его жена.

— У меня пересохло в горле, — ответил он. В комнату вбежали дети. Трое мальчиков ссорились из-за игрушечной ракеты. У обоих девочек были куклы, изображающие обитательниц Венеры или Нептуна с зелеными волосами, с тремя желтыми глазами и двенадцатью пальцами на каждой руке.

— Мы видели ракету, полетевшую на Венеру! — закричал Паоло.

— Она взлетела с таким свистом — иииии! — прибавил Антопелло.

— Тихо, дети! — крикнул Бодони, затыкая себе уши.

Глаза у детей округлились. Отец редко повышал голос.

Бодони встал. — Слушайте, вы все! У меня есть достаточно денег, чтобы кто-нибудь из нас полетел на Марс.

Дети подняли крик.

— Вы поняли? — спросил он. — Только один из нас. Который?

— Я, я, я! — кричали дети.

— Ты, — сказала Мария.

— Ты, — возразил он.

Дети размышляли. — Пусть летит Лоренцо. он самый старший.

— Нет, Мириам. она девочка.

— Подумай о том, что ты мог бы увидеть, — обратилась Мария к мужу. Но выражение глаз у нее было необычное, голос дрожал. — Метеориты, как рыбы. Луну. Всю вселенную. Тот, кто полетит, должен хорошо рассказывать. А ты умеешь говорить.

— Ты тоже, — возразил он.

— Так, — неохотно решил Бодони. Он вырвал из щетки несколько соломинок. — Бросим жребий.

Он выставил кулак с торчащими соломинками. — Выбирайте.

Каждый из детей вытянул по соломинке, медленно, торжественно.

В комнате царило молчание. Осталось только две соломинки. Бодони чувствовал, как болит у него сердце.

— Теперь ты, — прошептал он. — Ты, Мария. Она вытянула. — Короткая, — сказала она.

— Ах! — вздохнул Лоренцо, полугрустя, полурадуясь. — Мама поедет!

Бодони попытался улыбнуться.

— Поздравляю! Сегодня же я куплю тебе билет.

— Ты сможешь полететь на будущей неделе.

Она увидела опечаленные взгляды детей, устремленные на мать; неуверенно улыбнулась и медленно отдала соломинку мужу.

— Я не могу лететь на Марс.

— У меня опять будет ребенок.

Она отвернулась. — Мне нельзя лететь в таком состоянии.

Он взял ее за локоть. — Это правда?

— Решайте без меня.

— Почему ты ничего мне не говорила? — настаивал он.

— Мария! Мария! — Он погладил ее по щеке — Тянем снова!

Пасло сразу же вытащил короткую соломинку.

— Я полечу на Марс! — мальчик запрыгал от радости. — Спасибо, папа!

Остальные дети отступили от него. — Как хорошо, Паоло!

Пасло, перестав смеяться, смотрел на родителей, на братьев и сестер.

— Я могу лететь, правда? — неуверенно спросил он.

— И вы будете любить меня, когда я вернусь?

Пасло смотрел на драгоценную соломинку, которую держал в дрожащей руке. Все молчали. Пасло покачал головой.

— Я и забыл, — медленно проговорил он. — Я ведь хожу в школу. Я не хочу лететь. Тяните еще раз.

Но никто уже не хотел тянуть. Все чувствовали себя тяжело и уныло.

— Никто не полетит, — произнес Лоренцо.

— Так будет лучше, — сказала Мария.

— Браманте был прав, — отозвался Фьорелло.

Бодони работал в своей мастерской. Завтрак лежал камнем у него в желудке. Он резал, сортировал, плавил металл. Все оборудование дребезжало. Вот уже двадцать лет конкуренция держала Бодони на болезненном пороге нужды.

После полудня к мастерской подошел человек.

— Алло, Бодони! У меня есть для вас что-то.

— Что такое, мистер Мэтьюз?

— Ракета. Конечно, только модель. Вам нехорошо? Вы отказываетесь?

— Нет, нет! — Бодони схватил его за руку и стоял как окаменелый.

— Так вот это ракета. Вы знаете, когда строят новую ракету, то сначала делают алюминиевую модель в натуральную величину. Вы можете хорошо заработать, если расплавить ее. Я вам уступлю ее за две тысячи. Бодони отнял руку.

— У меня нет денег.

— Жаль. Я думал, что помогу вам. Хотел уступить ее вам потихоньку, потому что это случайно. Что ж, ничего не поделаешь.

— Если бы я и купил вашу ракету, я не смог бы даже расплавить ее. На прошлой неделе у меня треснула печь для алюминия.

— Если я куплю ее, мне нечего будет с нею делать.

Бодони закрыл глаза, открыл их и взглянул на Мэтьюза.

— Ну, и сумасшедший же я. Пойдемте в банк, я заплачу вам две тысячи.

— Если вы не можете расплавить ее.

— Привезете ее, — сказал Бодони.

— Хорошо, хорошо. Сегодня вечером?

— Сегодня вечером, — подтвердил Бодони. — Очень хорошо. Я хотел бы получить ракету сегодня же вечером.

Дети переминались перед ракетой с ноги на ногу, еще не смея прикоснуться к ней. Потом начали плакать.

Мария взглянула на мужа.

— Что ты наделал? На что ты истратил наши деньги? Она ведь никуда не полетит.

— Полетит, — возразил он, глядя на ракету.

— Ракета стоит миллионы А у тебя их нет.

— Она полетит, — повторил он. — А теперь возвращайтесь домой. Я должен позвонить, у меня много дела. Завтра поедем. Не говорите только никому, поняли? Это тайна.

Дети ушли, не веря своему счастью. Он увидел их разрумянившиеся личики в окнах дома. Мария не двинулась с места.

— Ты разорил нас, — сказала она. — Истратил деньги на. неизвестно на что. А нужно покупать машины.

— Ты увидишь, — ответил он.

Около полуночи подъехали грузовики; рабочие начали выгружать ящики; Бодони, с улыбкой на устах, исчерпал свой счет в банке. Он принялся за двигатель ракеты: резал, сваривал, чинил; он устанавливал какие-то таинственные приборы и испытывал их. В машинном отделении он поставил десять старых автомобильных моторов. А потом он герметически закрыл двери, чтобы никто не увидел, что он делает.

Под утро он вошел в кухню.

— Мария, — сказал он, — я хотел бы позавтракать.

Она не ответила ни слова.

На закате солнца он позвал детей:

— Я заперла их, — сказала Мария.

— Вы убьетесь в этой ракете. Что это за ракета, если ее можно купить за две тысячи долларов? Должно быть, она совсем неисправная.

— Она взорвется. Да ты и управлять ею не умеешь.

— А все-таки она полетит. Вот увидишь. Я все устроил.

— Ты помешался, Фьорелло.

— Где ключ от чердака?

— У меня в кармане.

Он протянул руку.

Она отдала ему ключ.

— Ты убьешь моих детей.

— Да, да. Я чувствую.

— Ты не полетишь с нами?

— Я останусь дома, — ответила она.

— Когда ты увидишь, то поймешь, — сказал он с улыбкой.

Он выпустил детей с чердака.

— Идемте, идемте. Будьте только послушными.

— До свиданья, мама! До свиданья!

Она стояла в кухне у окна, молча, не спуская глаз с детей и мужа.

Когда они остановились у ракеты, Бодони сказал:

— Слушайте. Мы едем на всю неделю. Потом вы должны вернуться в школу, а я на работу.

Он поочередно брал каждого за руку.

— Слушайте. Это очень старая ракета. Она сможет полететь только один раз. Последний раз. Держите глаза открытыми. Это величайшее путешествие в нашей жизни.

— Смотрите и слушайте. Запоминайте все, что произойдет. Когда вернетесь, будете говорить об этом путешествии всю жизнь.

Звездный корабль молчал, как остановленные часы. Двери с лязгом закрылись за ними. Бодони увязал детей в каучуковые гамаки, как маленькие мумии.

— Готовы! — ответили они.

— Старт! — Он нажал на десять кнопок, ракета взревела. Дети в гамаках вздрогнули и вскрикнули.

Луна промелькнула, как во сне. Со всех сторон летели метеориты, похожие на фейерверк. Время шло в блеске горящих газов, дети обезумели. Когда отец освободил их из гамаков, они прильнули к окнам.

— Вот Земля. а это Марс!

Ракета рассыпала огненно-розовые лепестки. На циферблатах колебались стрелки. Глаза у детей начали слипаться, и они уснули в гамаках, как бабочки в коконах.

— Хорошо, — пробормотал Бодони. Теперь не спал он один.

Он вышел на цыпочках из кабины управления и на мгновение тревожно остановился перед выходной дверью. Потом нажал кнопку. Двери открылись. Он вышел.

В пространство? В чернильные полосы метеоритов? В неоглядные просторы и в бесконечность расстояний?

Бодони усмехнулся. Вокруг содрогающейся ракеты простирался двор мастерской, груды металлолома, сараи с оборудованием.

Он увидел решетку забора, калитку с заржавевшей щеколдой, маленький тихий домик, свет в кухне, речку, струящуюся всегда к одному и тому же морю. А посредине — тихо рокочущую ракету, внутри которой спали в гамаках дети.

В окно кухни смотрела Мария.

Он усмехнулся и помахал ей рукой.

Он не видел, ответила ли она ему. Но наверное ответила. Короткой улыбкой и смущенным жестом.

Бодони быстро вернулся в ракету. Тишина. Дети спали. Он опустился в гамак и закрыл глаза. В душе он произнес короткую молитву. Пусть ничто не нарушит иллюзии шести дней. Пусть летит и расширяется вокруг пространство, пусть плывет под ракетой Марс. Красный Марс и его спутники. Пусть не оборвутся цветные фильмы, пусть не дрогнет трехмерная перспектива, пусть не испортятся зеркала и экраны, творящие великую мечту. Пусть время идет счастливо.

Близ ракеты виднелся огромный Марс.

— Отец! — Дети так и рвались в гамаках, требуя, чтобы он их выпустил.

Марс был красный, все шло хорошо, и Бодони был счастлив.

Вечером седьмого дня ракета перестала вибрировать.

— Приехали, — сказал Фьорелло Бодони,

Они выскочили из ракеты, перебежали двор. Глаза у них блестели, и сердца бились быстрее обычного.

— Я сделала вам яичницу с салом, — сказала Мария, стоя в дверях кухни.

— Мама, мамочка! Почему ты на поехала с нами? Ты бы увидела и Марс, и метеориты, и все, все!

— Да, — ответила она.

Перед сном дети собрались вокруг отца. — Мы хотим поблагодарить тебя, отец.

— Мы никогда не забудем, отец. Будем помнить всегда.

Поздно ночью Бодони открыл глаза, чувствуя, что жена смотрит на него. Она долго лежала, не двигаясь, потом вдруг поцеловала его в лоб и в щеки.

— Ты самый лучший отец в мире, — шепнула она. Потом закрыла глаза и взяла мужа за руку.

— Перелет был очень красивый? — спросила она.

— Может быть, — сказала она, — может быть ты когда-нибудь сумеешь полететь со мной хоть недалеко?

— Может быть. ненадолго, — ответил он.

— Спасибо, — отозвалась она. — Доброй ночи.

Ввиду неспокойной политической обстановки в мире, новостные сводки все чаще пестрят такими словами, как ”ракета”, ”ракетный удар”, ”баллистическая ракета”, ”крылатая ракета” и многими другим словами, связанными с артиллерией и, собственно, самими ракетами. Проблема в том, что не все понимают, что кроется за столь знакомыми словами. Мы привыкли, что есть ракета, которая ”увозит” человека в космос и есть ракета для уничтожения целей. Давайте разберемся в этом многогранном мире и поймем, чем отличается крылатая от твердотопливной, а криогенная от гиперзвуковой.

Ракета в воздухе выглядит очень красиво. Вот только эта красота не сулит ничего хорошего.

В первую очередь, стоит отметить, что ракета это не оружие, а только составная часть оружия. Чаще всего можно встретить следующее определение:

Ракетное оружие — оружие дальнего боя, в котором средства поражения доставляются к цели с помощью ракет.

В свою очередь определение самой ракеты в данном контексте звучит следующим образом:

РАКЕ́ТА (от итал. rocchetta – ма­лень­кое ве­ре­те­но), ле­та­тель­ный ап­па­рат, дви­жущий­ся под дей­ст­ви­ем ре­ак­тив­ной си­лы (тя­ги), воз­ни­каю­щей при от­бра­сы­ва­нии мас­сы сго­раю­ще­го ра­кет­но­го то­п­ли­ва (ра­бо­че­го те­ла), яв­ляю­ще­го­ся ча­стью собственной мас­сы

В военной терминологии можно встретить следующее определение:

Ракета - класс, как пра­ви­ло, бес­пи­лот­ных ЛА, при­ме­няе­мых для по­ра­же­ния уда­лён­ных объ­ек­тов (до­став­ка к це­ли бое­во­го за­ря­да, обыч­но­го или ядер­но­го) и ис­поль­зую­щих для по­лё­та прин­цип ре­ак­тив­но­го дви­же­ния.

Как говорится, разобрались и запомнили. Называть ракетой полный комплекс не совсем правильно. Ракета — это только та часть оружия, которая отвечает за доставку боеголовки к цели. Тем не менее, дальше по тексту мы будем использовать именно слово “ракета”, так как говорим не о комплексе, а именно о средстве доставки.

Первая боевая ракета

Если я спрошу, когда была создана первая ракета, многие ответят, что во второй половине XX века. Кто-то скажет, что подобное вооружение широко использовалось во Второй мировой войне, а кто-то даже блеснет знанием такого названия, как Фау-2. Но только единицы вспомнят, что первые орудия, которые отдаленно напоминали ракетное оружие, появились еще в XI веке в Китае.

Так выглядела прабабушка современной ракеты.

Они представляли из себя стрелу, к которой снизу была прикреплена капсула, заполненная порохом. Такая стрела запускалась с руки или из лука, после чего порох воспламенялся и обеспечивал реактивную тягу.

Позже были фейерверки, различные эксперименты с моделями ракет и наконец полноценные образцы вооружений, которые со временем частично заменили работу пехоты со стрелковым оружием и даже авиацию.

По-настоящему широкое распространение ракетное вооружение получило после Второй мировой войны. Так, например, в 1948 году дальность полета советских ракет Р-1 составляла 270 км, а спустя всего 11 лет были созданы ракеты Р-7А с дальностью до 13 000 км. Как говорится, ”разница на лицо”.

Чем отличаются ракеты

Теперь можно поговорить о том, чем между собой отличаются ракеты. Как правило, обыватели слышат упоминания о крылатых и баллистических ракетах. Это действительно два основных типа, но есть и некоторые другие. Разберем главные из них, но сначала приведу классификацию типов ракет.

Ракеты делятся по типам в зависимости от:

• Траектории полета (крылатые, баллистические)
• Класса (земля-воздух, воздух-земля, воздух-воздух и так далее)
• Дальности полета (ближнего/среднего радиуса действия и межконтинентальные)
• Типа двигателя и вида топлива (твердотопливный, жидкостный, гибридный, прямоточный воздушно-реактивный, криогенный)
• Типа боеголовки (обычная, ядерная)
• Системы наведения (лазерное, электродистанционное, командное, геофизическое, по наземным ориентирам, спутниковое и другие)

Бесчисленное множество типов ракет.

Теперь остановимся более подробно на основных пунктах, которые могут показаться непонятными.

Отличие ракет по классу

Класс ракет говорит сам за себя. Ракета класса ”воздух-воздух” предназначена для поражения воздушных целей при запуске в воздухе. Такие ракеты запускаются с летательных аппаратов, таких, как самолеты, вертолеты и многочисленные типы беспилотников (БЛА).

Ракеты класса ”земля-воздух” предназначены для поражения воздушных целей с земли. Они могут базироваться как на стационарных пусковых установках, так и на переносных. Самыми известными переносными зенитными ракетными комплексами (ПЗРК) являются Советско-российские ”Игла” и ”Стрела”, а также Американский ”Stinger”. Примечательно, что почти все ПЗРК, применяемые в современных военных конфликтах, создавались еще в восьмидесятые годы прошлого века. Так, например, первая модификация ”Stinger” под номером FIM-92А была создана в 1981 году. Примерно в это же время появились и ”Стрела”, и ”Игла”, и французские ”Mistrale”.

Ракетный комплекс Stinger.

Как видим, класс ракет говорит сам за себя. Особняком стоит только класс ”воздух-поверхность”, который включает в себя ракеты, как для поражения наземных, так и водных целей.

Ракеты наземного базирования в зависимости от их предназначения, размера, дальности и других параметром могут размещаться в шахтных пусковых установках, на специальных наземных площадках и на специальном гусеничном или колесном транспорте. Так же они могут запускаться с кораблей и подводных лодок. Именно поражение наземных целей такими ракетами особенно оправдано, так как можно запускать их в непосредственной близости от территории противника.

Подводные лодки, способные нести мощные ракеты, являются настоящей головной болью военных всего мира. Стоит не заметить ее и в случае удара ракета полетит не с расстояния в несколько тысяч километров, а с нескольких сотен километров. В итоге, на реагирование почти не останется времени.

Не забывайте заходить в наш Telegram-чат. Там самое место для обсуждения высоких технологий. Каждый будет услышан.

Ракета с ядерной боеголовкой

Не сложно догадаться, что самой страшной ракетой является именно та, которая способна нести ядерный заряд. Тем не менее, многие ракеты оснащены этой возможностью в виде опции. В конфликтах, где применение ядерного оружия нецелесообразно, они используются для доставки неядерного боевого заряда. Именно такие боеголовки, как правило, и называются обычными.

Более подробно останавливаться на этом пункте не стоит, так как все отличия видны из названия. Тем не менее, ядерное оружие является большой и интересной темой, о которой мы еще поговорим в ближайшее время.

Межконтинентальные ракеты

Как правило, для доставки ядерной боеголовки предназначаются межконтинентальные ракеты. Именно они являются основой того “ядерного кулака” или “ядерной дубины”, о которой говорят многие. Конечно, доставить ядерную бомбу к территории противника можно и на самолете, но при современном уровне развития ПВО это становится не такой простой задачей. Именно поэтому проще пользоваться межконтинентальными ракетами.

Несмотря на это, ядерным зарядом могут оснащаться даже ракеты малой дальности. Правда, на практике это не имеет большого смысла, так как применяются такие ракеты, как правило, в региональных конфликтах.

Полет межконтинентальной ракеты.

По дальности полета ракеты делятся на ”ракеты малой дальности”, предназначенные для поражения целей на расстоянии 500-1000 км, ”ракеты средней дальности”, способные нести свой смертоносный груз на расстояние 1000-5500 км и ”межконтинентальные ракеты”, которые могут и через океан перелететь.

Какое топливо используется в ракете

При выборе типа ракетного топлива больше всего всего внимания уделяется особенностям использования ракеты и тому, каким двигателем ее планируется оснастить. Грубо можно сказать, что все типы топлива делятся в основном по форме выпуска, удельной температуре сгорания и КПД. Среди основных типов двигателей выделяется твердотопливные, жидкостные, комбинированные и прямоточные воздушно-реактивные.

В качестве самого простого твердого топлива можно привести в пример порох, которым заправляются фейерверки. При сгорании он выделяет не очень большое количество энергии, но его достаточно для вывода на высоту нескольких десятков метров красочного заряда. В начале статьи я говорил о китайских стрелах XI века. Они являются еще одним примером твердотопливных ракет.

В некотором роде порох тоже можно назвать топливом твердотопливной ракеты.

Для боевых ракет твердое топливо производится по иной технологии. Обычно им является алюминиевый порошок. Главным плюсом таких ракет является легкость их хранения и возможность работы с ними, когда они заправлены. Кроме этого, такое топливо стоит относительно недорого.

Минусом твердотопливных двигателей является слабый потенциал отклонения вектора тяги. Поэтому для управления в таких ракетах часто используются дополнительные небольшие двигатели на жидком углеводородном топливе. Такая гибридная связка позволяет более полно использовать потенциал каждого источника энергии.

Использование именно комбинированных систем хорошо тем, что позволяет уйти от сложной системы заправки ракеты непосредственно перед запуском и необходимости откачки большого количества топлива в случае его отмены.

Отдельно стоит отметить даже не криогенный двигатель (заправляется сжиженными газами при очень низкой температуре) и не атомный, про который много говорят в последнее время, а прямоточный воздушно-реактивный. Такая система работает за счет создания давления воздуха в двигателе при движении ракеты на большой скорости. В самом двигателе производится впрыск топлива в камеру сгорания и смесь поджигается, создавая давление больше, чем на входе. Такие ракеты способны летать со скоростью, которая в несколько раз превышает скорость звука, но для запуска двигателя нужно давление, которое создается на скорости чуть выше одной скорости звука. Именно поэтому для запуска должны быть использованы вспомогательные средства.

Системы наведения ракет

В наше время почти все ракеты имеют систему наведения. Думаю, не стоит объяснять, что попасть по цели, которая находится на расстоянии сотен или тысяч километров, без точной системы наведения просто невозможно.

Систем наведения и их комбинаций очень много. Только среди основных можно отметить систему командного наведения, электродистанционное наведение, наведение по наземным ориентирам, геофизическое наведение, наведение по лучу, спутниковое наведение, а также некоторые другие системы и их сочетание.

Ракета с системой наведения под крылом самолета.

Система электродистанционного наведения имеет много общего с системой на радиоуправлении, но она обладает более высокой устойчивостью к помехам, в том числе, намеренно создаваемым противником. В случае такого управления команды передаются по проводу, который направляет в ракету все данные, необходимые для поражения цели. Передача таким способом возможна только до момента запуска.

Система наведения по наземным ориентирам состоит из высокочувствительных высотомеров, позволяющих отслеживать положение ракеты на местности и ее рельеф. Такая система применяется исключительно в крылатых ракетах ввиду их особенностей, о которых мы поговорим чуть ниже.

Система геофизического наведения основана на постоянном сопоставлении угла положения ракеты относительно горизонта и звезд с эталонными значениями, заложенными в нее перед стартом. Внутренняя система управления при малейшем отклонении возвращает ракету на курс.

При наведении по лучу ракете нужен вспомогательный источник целеуказания. Как правило, им является корабль или самолет. Внешний радар определяет цель и производит ее отслеживание, если она движется. Ракета ориентируется на этот сигнал и сама наводится на него.

Название системы спутникового наведения говорит само за себя. Наведение на цель производится по координатам системы глобального позиционирования. В основном такая система широко используется в тяжелых межконтинентальных ракетах, которые наводятся на статичные наземные цели.

Кроме приведенных примеров, есть также системы лазерного, инерциального, радиочастотного наведения и другие. Также командное управление может обеспечивать связь между командным пунктом и системой наведения. Это позволит изменить цель или вовсе отменить удар уже после запуска.

Благодаря такому широкому перечню систем наведения, современные ракеты могут не только взорвать что угодно и где угодно, но и обеспечить точность, которая иногда исчисляется десятками сантиметров.

Современные ракеты такие точные, что их даже не надо взрывать. С расстояния в 500 километров ей можно просто застрелить человека. - Руслан Белый. StandUp комик.

Что такое баллистическая ракета

Много вопросов возникает в отношении отличий баллистических и крылатых ракет. Отвечая на эти вопросы, можно сказать, что отличия сводятся к траектории полета.

Как это часто бывает, особенности кроются в названии. Так и название крылатой ракеты говорит само за себя. Большую часть пути крылатая ракета держится в воздухе за счет крыльев, представляя из себя по сути самолет. Наличие крыльев обеспечивает ей очень высокую маневренность, позволяющую не только менять траекторию движения, отклоняясь от средств ПВО, но даже лететь на высоте нескольких метров от земли, огибая рельеф. Так ракета и вовсе сможет остаться незамеченной для ПВО.

Это не самолет, а крылатая ракета.

Этот тип ракет имеет меньшую, в сравнении с баллистических, скорость, которая обусловлена, в том числе, более высоким лобовым сопротивлением. Тем не менее, они подразделяются на дозвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые.

Первые развивают скорость, близкую к скорости звука, но не превышают ее. Примером таких ракет может быть знаменитая американская крылатая ракета ”Томагавк”. Сверхзвуковые ракеты могут развивать скорость до 2,5-3 скоростей звука, а гиперзвуковые, над которыми сейчас работает очень много стран, должны набирать 5-6 скоростей звука.

Еще один пример крылатой ракеты.

Баллистические ракеты летают немного иначе. Они имеют баллистическую траекторию и большую часть своего пути находятся в неуправляемом полете. Грубо говоря, это похоже на то, что ракету просто бросили в противника, как камень. Конечно, есть точный расчет и системы наведения, но именно такой относительно простой способ позволяет нести очень большой заряд, размер и вес которого существенно превышают то, что возьмет ”на борт” крылатая ракета.

Первые научные труды и теоретические работы, связанные с баллистическими ракетами, описаны еще в 1896 году К.Э. Циолковским. Он описал такой тип летательных аппаратов и вывел зависимость между многими компонентами ракеты и ее полета. Формула Циолковского до сих пор составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет.

Во многом именно этому человеку мы обязаны не только военными, но и мирными ракетами. К.Э. Циолковский.

С какой скоростью летают ракеты?

Прежде, чем ответить на этот вопрос, давайте поймем в чем ее измеряют. Ракеты летают чертовски быстро и говорить о привычных км/ч или м/сек не приходится. Скорость многих современных летательных аппаратов измеряют в Махах.

Непривычная величина измерения скорости появилась не просто так. Название “число Маха” и обозначение “М” предложил в 1929 году Якоб Аккерет. Оно выражается как отношение скорости движения потока или тела к скорости распространения звука в среде, в которой происходит движение. Если учесть, что скорость распространения звуковой волны у поверхности земли примерно равна 331 м/сек (около 1200 км/ч), не трудно догадаться, что единицу можно получить только если поделить 331 на 331. То есть, скорость один Мах (М) у поверхности земли составляет примерно 1200 км/ч. С набором высоты скорость распространения звуковой волны падает из-за уменьшения плотности воздуха.

Таким образом, один Мах у поверхности земли и на высоте 20 000 метров отличается примерно на 10 процентов. Стало быть и скорость тела, которую оно должно развить, чтобы получить число Маха, уменьшается. Упрощенно среди обывателей принято называть число Маха скоростью звука. Если такое упрощение не применяется в точных расчетах, его вполне можно допустить и считать примерно равным величине у поверхности земли.

Ракеты могут запускаться с самолета.

Такую скорость не так легко представить, но крылатые ракеты могут летать на скорости до 5 Махов (примерно 7 000 км/ч в зависимости от высоты). Баллистические ракеты и вовсе способны развивать скорость до 23 Махов. Именно такую скорость на испытаниях показал ракетный комплекс Авангард. Получается, что на высоте 20 000 метров, это будет около 25 000 км/ч.

Конечно, такая скорость достигается на заключительной стадии полета при спуске, но представить, что рукотворный объект может перемещаться с такой скоростью, все равно сложно.

Как видим, ракеты перестали быть просто бомбой, которую кидают далеко вперед. Это настоящее произведение инженерного искусства. Вот только хотелось бы, чтобы эти разработки шли в мирное русло, а не предназначались для разрушения.