اليوم ، يبدو أن إطلاق الصواريخ التي تغطيها الأخبار جزء مألوف من الحياة. لا ينشأ الاهتمام من جانب السكان ، كقاعدة عامة ، إلا عندما يتعلق الأمر بمشاريع استكشاف الفضاء الفخمة أو وقوع حوادث خطيرة. ومع ذلك ، منذ وقت ليس ببعيد ، في بداية النصف الثاني من القرن الماضي ، أدى كل إطلاق صاروخ إلى تجميد كامل البلاد لبعض الوقت ، وتبع الجميع نجاحاتهم وحوادثهم. كان ذلك أيضًا في بداية عصر الفضاء في الولايات المتحدة ثم في جميع البلدان حيث أطلقوا برامجهم الخاصة للرحلات إلى النجوم. كانت نجاحات وإخفاقات تلك السنوات هي التي أرست الأساس الذي نما عليه علم الصواريخ ، ومعه الكون ، والمركبات المتطورة بشكل متزايد. في كلمة واحدة ، يستحق الصاروخ مع تاريخه وميزاته الهيكلية والإحصاءات الانتباه.
الشيء الرئيسي باختصار
إن مركبة الإطلاق هي نوع مختلف من صاروخ باليستي متعدد المراحل ، يهدف إلى إطلاق شحنات معينة في الفضاء الخارجي. اعتمادًا على مهمة المركبة التي تم إطلاقها ، يمكن أن يضعها صاروخ في مدار مركزه الأرض أو يعطي تسارعًا لمغادرة منطقة جاذبية الأرض.
في الغالبية العظمى من الحالات ، يحدث إطلاق صاروخ من موقعه الرأسي. من النادر جدًا استخدام نوع بداية الهواء ، عندما يتم تسليم الجهاز لأول مرة بواسطة طائرة أو جهاز آخر مشابه لارتفاع معين ، ثم يبدأ.
متعدد المراحل
تتمثل إحدى طرق تصنيف مركبات الإطلاق في عدد الخطوات المضمنة في تركيبها. الأجهزة التي تتضمن مستوى واحدًا فقط من هذا النوع وقادرة على نقل الحمولة في الفضاء في نفس الوقت ، تبقى اليوم حلم المصممين والمهندسين فقط. الشخصية الرئيسية في الكون في العالم هي جهاز متعدد المراحل. في الواقع ، إنه يمثل العديد من الصواريخ المتصلة التي يتم توصيلها في سلسلة أثناء الرحلة ويتم قطع الاتصال بها بعد إكمال مهمتها.
تكمن الحاجة إلى مثل هذا التصميم في صعوبة التغلب على الجاذبية. يجب أن يمزق الصاروخ وزنه من السطح ، والذي يتضمن بشكل أساسي أطنانًا من الوقود والدفع ، بالإضافة إلى وزن الحمولة. من حيث النسبة المئوية ، هذا الأخير هو 1.5-2 ٪ فقط من كتلة البدء للصاروخ. إن فصل المراحل التي تم قضاؤها في الرحلة يجعل من السهل على المراحل المتبقية ويجعل الرحلة أكثر كفاءة. تصميم مشابه له جانب سلبي: إنه يضع متطلبات خاصة على موانئ الفضاء. هناك حاجة لمنطقة خالية من الناس حيث ستنخفض الخطوات المنفقة.
قابلة لإعادة الاستخدام
من الواضح أنه مع هذا التصميم ، لا يمكن استخدام مركبة الإطلاق أكثر من مرة. ومع ذلك ، يعمل العلماء باستمرار على إنشاء مثل هذه المشاريع. لا يوجد صاروخ قابل لإعادة الاستخدام بالكامل اليوم بسبب الحاجة إلى التكنولوجيا العالية ، والتي لا يمكن للناس الوصول إليها حتى الآن. ومع ذلك ، هناك برنامج محقق لمركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا - وهذا هو مكوك الفضاء الأمريكي.
وتجدر الإشارة إلى أن أحد الأسباب التي تجعل المطورين يحاولون إنشاء صاروخ قابل لإعادة الاستخدام هو الرغبة في تقليل تكلفة إطلاق المركبات. ومع ذلك ، فإن "مكوك الفضاء" لم يحقق النتائج المتوقعة بهذا المعنى.
إطلاق الصاروخ الأول
إذا عدنا إلى تاريخ المشكلة ، فقد سبق ظهور مركبات الإطلاق المناسبة إنشاء صواريخ باليستية. وقد استخدم الأمريكيون إحداها الألمانية "V-2" في المحاولات الأولى "للوصول" إلى الفضاء. حتى قبل نهاية الحرب ، في بداية عام 1944 ، تم تنفيذ العديد من عمليات الإطلاق الرأسية. وصل الصاروخ إلى ارتفاع 188 كلم.
تم تحقيق نتائج أكثر أهمية بعد خمس سنوات. كان هناك إطلاق صاروخي في الولايات المتحدة الأمريكية ، في ساحة تدريب الرمال البيضاء. كانت تتكون من خطوتين: صواريخ V-2 و VAK-Corporal وتمكنت من الوصول إلى ارتفاع 402 كم.
الداعم الأول
ومع ذلك ، يعتبر عام 1957 بداية عصر الفضاء. ثم بدأت أول مركبة إطلاق حقيقية من جميع النواحي ، سبوتنيك السوفيتي. تم الإطلاق في قاعدة بايكونور الفضائية. تعامل الصاروخ بنجاح مع المهمة - أطلق أول قمر صناعي أرضي صناعي في المدار.
تم إطلاق صاروخ سبوتنيك وصاروخ سبوتنيك 3 أربع مرات في المجموع ، ثلاثة منها كانت ناجحة. ثم ، على أساس هذا الجهاز ، تم إنشاء عائلة كاملة من مركبات الإطلاق ، تتميز بقيم طاقة متزايدة وبعض الخصائص الأخرى.
كان إطلاق صاروخ في الفضاء ، صنع في عام 1957 ، حدثًا تاريخيًا في العديد من النواحي. كانت بمثابة بداية لمرحلة جديدة في تطوير المحيط البشري ، وفتحت بالفعل عصر الفضاء ، وأشارت إلى إمكانيات وحدود التكنولوجيا في ذلك الوقت ، كما أعطت الاتحاد السوفييتي ميزة ملحوظة على أمريكا في سباق الفضاء.
المرحلة الحديثة
اليوم ، تعتبر مركبات الإطلاق Proton-M من الإنتاج الروسي ، و Delta-IV الأمريكية الثقيلة ، و Arian-5 الأوروبية هي الأقوى. إن إطلاق صاروخ من هذا النوع يجعل من الممكن وضعه في مدار قريب من الأرض ، يقع على ارتفاع 200 كم ، حمولة تزن ما يصل إلى 25 طنًا. هذه الأجهزة قادرة على توصيل حوالي 6-10 طن إلى المدار الجغرافي المتوسط و 3-6 أطنان إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض.
يجدر التوقف عن مركبات الإطلاق بروتون. في استكشاف الفضاء السوفياتي والروسي ، لعب دورًا مهمًا. تم استخدامه لتنفيذ برامج مأهولة مختلفة ، بما في ذلك لإرسال وحدات إلى محطة مير المدارية. بمساعدته ، تم تسليم "Dawn" و "Star" ، أهم كتل ISS ، إلى الفضاء. على الرغم من حقيقة أنه لم تكن جميع عمليات الإطلاق الأخيرة للصواريخ من هذا النوع ناجحة ، إلا أن بروتون لا تزال مركبة الإطلاق الأكثر شعبية: يتم إجراء ما يقرب من 10-12 عملية إطلاق سنويًا.
الزملاء الأجانب
Arian-5 هو تناظري من Proton. هذا المعزز لديه عدد من الاختلافات عن الروسية ، على وجه الخصوص ، إطلاقه أكثر تكلفة ، ولكن لديه أيضًا قدرة تحمل أكبر. "Arian-5" قادر على إطلاق قمرين صناعيين في المدار الجغرافي المتوسط. كان إطلاق هذا النوع من الصواريخ الفضائية هو بداية مهمة مسبار روزيتا الشهير ، الذي أصبح ، بعد عشر سنوات من الطيران ، القمر الصناعي للمذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو.
بدأت Delta IV عملها في عام 2002. وفقا لبيانات عام 2012 ، كان أحد تعديلاته ، دلتا الرابع الثقيلة ، أكبر حمولة بين مركبات الإطلاق في العالم.
مكونات النجاح
لا يعتمد الإطلاق الناجح للصاروخ على الخصائص التقنية المثالية للجهاز فقط. يعتمد الكثير على اختيار مكان البداية. يلعب موقع ميناء الفضاء دورًا مهمًا في نجاح مهمة المركبة التي تم إطلاقها.
يتم تقليل استهلاك الطاقة لوضع القمر الصناعي في المدار إذا كانت زاوية ميله تتوافق مع خط العرض الجغرافي للتضاريس التي يحدث فيها الإطلاق. أهم اعتبار لهذه المعلمات هو إطلاق المركبات التي يتم تسليمها إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض. المكان المثالي لإطلاق مثل هذه الصواريخ هو خط الاستواء. ينتج عن الانحراف بمقدار درجة عن خط الاستواء الحاجة إلى تعيين سرعة أكثر من 100 م / ث. وفقًا لهذه المعلمة ، من بين أكثر من 20 كوسمودروم في العالم ، فإن كورو الأوروبية ، الواقعة على خط عرض 5 of ، الكانتارا البرازيلية (2.2º) ، بالإضافة إلى Sea Launch ، وهو مركز عائم لديه القدرة على إطلاق الصواريخ مباشرة من خط الاستواء ، يحتل المركز الأكثر ملاءمة.
مسائل التوجيه
نقطة أخرى مرتبطة بتناوب الكوكب. تتلقى الصواريخ التي تبدأ من خط الاستواء على الفور سرعة رائعة نحو الشرق ، والتي ترتبط بدقة مع دوران الأرض. في هذا الصدد ، يتم وضع جميع مسارات الطيران ، كقاعدة عامة ، شرقاً. لا حظ لإسرائيل في هذا الصدد. عليه أن يرسل صواريخ إلى الغرب ، ويبذل جهودًا إضافية للتغلب على دوران الأرض ، لأن الدول المعادية تقع إلى الشرق من البلاد.
حقل الخريف
كما ذكرنا من قبل ، تسقط مراحل الصواريخ الصاروخية على الأرض ، وبالتالي ، يجب أن تكون المنطقة المناسبة بجوار الكون. خيار رائع هو المحيط. لذا تقع معظم الكون في الساحل. مثال جيد هو كيب كانافيرال وميناء الفضاء الأمريكي الموجود هنا.
مواقع الإطلاق الروسية
تم إنشاء الكون في بلادنا خلال الحرب الباردة ، وبالتالي لا يمكن نشرها في شمال القوقاز أو الشرق الأقصى. كانت أول قاعدة اختبار لإطلاق الصواريخ بايكونور ، تقع في كازاخستان. هناك نشاط زلزالي منخفض ، طقس جيد لمعظم العام. إن السقوط المحتمل لعناصر الصواريخ في الدول الآسيوية يترك بصمة معينة على تشغيل المكب. في بايكونور ، هناك حاجة لوضع مسار الرحلة بعناية حتى لا تنتهي الخطوات التي تم إجراؤها في المناطق السكنية ولا تدخل الصواريخ المجال الجوي للصين.
يقع Svobodny Cosmodrome ، الواقع في الشرق الأقصى ، في أكثر المواقع نجاحًا: تقع على المحيط. ميناء فضاء آخر حيث يمكنك غالبًا رؤية إطلاق صاروخ هو بليسيتسك. يقع شمال جميع المواقع العالمية المماثلة الأخرى وهو مكان مثالي لإرسال المركبات إلى المدارات القطبية.
