Юный техник 1972-07, страница 33

При подъеме в работу включается уже ракетный двигатель тележки. Поэтому скорость ракеты непрерывно увеличивается. И когда она достигает вершины новой горы на высоте 2000 м, ее скорость равна уже 800 м/сек. Теперь ракета отсоединяется от тележки и включает собственный двигатель. Ее путь лежит дальше, к уготованной ей орбите. А новая разгонная ступень выпускает парашюты и медленно скатывается вниз.

Атмосферное дыхание ракет

Почему перед полетом ракеты запасают окислитель для топлива, когда к ее услугам неисчерпаемые запасы кислорода земной атмосферы?

Как правило, окислителя требуется в три-четыре раза больше, чем горючего. При горении 1 кг керосина расходуется 3,5 кг кислорода. Огромные запасы окислителя не только непомерно утяжеляют ракету, но и усложняют ее конструкцию. Ведь хранить кислород приходится в наиболее плотном, жидком состоянии, то есть при очень низкой температуре. В жестких условиях космической ракеты это не так просто. А жидкие окислители — азотная кислота, перекись водорода и другие — содержат, помимо кислорода, элементы, не участвующие в горении. Удобство их хранения покупается ценою излишнего веса.

Куда проще самолетам, совершающим свой полет в среде окислителя. Но ведь работа первой, самой тяжелой ступени ракеты тоже происходит в пределах земной атмосферы. Ее жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) вполне можно заменить воздушно-реактивными двигателями (ВРД). Такой переоборудованной ступени уже не нужны запасы окислителя. Правда, сила тяги современных ВРД намного меньше силы тяги ракетных двигателей. Но можно

заставить работать сразу несколько ВРД одновременно.

Избавившись от запасов кислорода в первой ступени, ракета сможет увеличить свою полезную нагрузку. Если для обычной ракеты с жидким водородом в качестве горючего вес полезной нагрузки составляет 6% °т ее общего веса,"то для ракеты с тур-бокомпрессорными двигателями в стартовой ступени полезная нагрузка увеличивается более чем вдвое.

Некоторые специалисты представляют себе такую ступень в виде гигантского треножника. В центре устанавливается сама ракета, а вокруг нее — свита из десяти ВРД. На концах треножника размещаются еще три двигателя, управляющие аппаратом в полете. Подобно турболету, космическая стартовая платформа взлетает вертикально вверх и разгоняется до сверхзвуковой скорости. Как только ракета выйдет в верхние разреженные слои атмосферы, где кислорода уже недостаточно для работы ВРД, включается ракетный двигатель второй ступени. Первая ступень — треножник — отсоединяется и возвращается обратно на Землю. Одна и та же ступень может служить для запуска многих космических кораблей.

За счет посадочного устройства и дополнительного запаса топлива ступень многоразового действия несколько тяжелее обычной одноразовой ступени с ВРД. Зато резко снижается стоимость космического запуска и упрощается транспортировка ракет. Вертикально взлетающие первые ступени могут сами доставлять ракеты к месту запуска и брать старт с любой площадки без всяких дополнительных приспособлений.

На «атмосферный паек» можно перевести не только первые, но и все последующие ступени ракеты. При старте их кислородные баки могут оставаться пустыми и не обременять ракету запасами

30