Այսօր Ռուսաստանի Դաշնությունն ունի աշխարհի ամենահզոր տիեզերական արդյունաբերությունը: Ռուսաստանն անվիճելի առաջատարն է օդաչուավոր տիեզերագնացության ոլորտում և, ավելին, հավասարություն ունի ԱՄՆ-ի հետ տիեզերագնացության հարցերում։ Որոշ ուշացումներ մեր երկրում միայն հեռավոր միջմոլորակային տարածությունների հետազոտության, ինչպես նաև Երկրի հեռահար զոնդավորման զարգացման մեջ են։
Պատմություն
Տիեզերական հրթիռն առաջին անգամ մտահղացել են ռուս գիտնականներ Ցիոլկովսկին և Մեշչերսկին: 1897-1903 թվականներին ստեղծել են դրա թռիչքի տեսությունը։ Շատ ավելի ուշ արտասահմանցի գիտնականները սկսեցին տիրապետել այս ուղղությանը: Սրանք գերմանացիներ ֆոն Բրաունն ու Օբերտն էին, ինչպես նաև ամերիկացի Գոդարդը։ Պատերազմների միջև խաղաղ ժամանակաշրջանում աշխարհում միայն երեք երկիր է զբաղվել ռեակտիվ շարժիչի, ինչպես նաև այդ նպատակով պինդ վառելիքով և հեղուկ շարժիչների ստեղծմամբ։ Դրանք էին Ռուսաստանը, ԱՄՆ-ը և Գերմանիան։
Արդեն 20-րդ դարի 40-ականներին մեր երկիրը կարող էր հպարտանալ Հայաստանում ձեռք բերված հաջողություններով. Կոշտ շարժիչային շարժիչների ստեղծման հարցերը: Սա հնարավորություն տվեց Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ օգտագործել այնպիսի ահռելի զենքեր, ինչպիսիք են Կատյուշաները: Ինչ վերաբերում է հեղուկ շարժիչներով հագեցած խոշոր հրթիռների ստեղծմանը, ապա այստեղ առաջատարը Գերմանիան էր։ Հենց այս երկրում ընդունվեց V-2-ը: Սրանք առաջին փոքր հեռահարության բալիստիկ հրթիռներն են։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ V-2-ն օգտագործվել է Անգլիան ռմբակոծելու համար։
Ֆաշիստական Գերմանիայի նկատմամբ ԽՍՀՄ-ի հաղթանակից հետո Վերնհեր ֆոն Բրաունի գլխավոր թիմը նրա անմիջական ղեկավարությամբ սկսեց իր գործունեությունը ԱՄՆ-ում։ Միաժամանակ պարտված երկրից իրենց հետ տարել են նախկինում մշակված բոլոր գծագրերն ու հաշվարկները, որոնց հիման վրա պետք է կառուցվեր տիեզերական հրթիռը։ Գերմանացի ինժեներների և գիտնականների թիմի միայն մի փոքր մասն է շարունակել իր աշխատանքը ԽՍՀՄ-ում մինչև 1950-ականների կեսերը: Նրանք իրենց տրամադրության տակ ունեին տեխնոլոգիական սարքավորումների և հրթիռների առանձին մասեր՝ առանց որևէ հաշվարկի և գծագրի։
Հետագայում և՛ ԱՄՆ-ը, և՛ ԽՍՀՄ-ը վերարտադրեցին V-2 հրթիռները (մեր դեպքում դա R-1-ն է), որը կանխորոշեց հրթիռային գիտության զարգացումը, որն ուղղված էր թռիչքի հեռահարության մեծացմանը։
Ցիոլկովսկու տեսություն
Այս մեծ ռուս ինքնուս գիտնականն ու ականավոր գյուտարարը համարվում է տիեզերագնացության հայրը: Դեռ 1883 թվականին գրել է «Ազատ տարածություն» պատմական ձեռագիրը։ Այս աշխատանքում Ցիոլկովսկին առաջին անգամ արտահայտեց այն միտքը, որ մոլորակների միջև շարժումը հնարավոր է, և դրա համար անհրաժեշտ է հատուկ ինքնաթիռ։սարք, որը կոչվում է «տիեզերական հրթիռ»: Ինքնին ռեակտիվ սարքի տեսությունը հիմնավորվել է նրա կողմից 1903թ.-ին: Այն պարունակվել է «Համաշխարհային տարածության հետազոտություն» կոչվող աշխատության մեջ: Այստեղ հեղինակը վկայակոչել է այն փաստը, որ տիեզերական հրթիռն այն ապարատն է, որի օգնությամբ դուք կարող եք հեռանալ երկրագնդի մթնոլորտից: Այս տեսությունը իսկական հեղափոխություն էր գիտական ոլորտում։ Ի վերջո, մարդկությունը վաղուց երազել է թռչել դեպի Մարս, Լուսին և այլ մոլորակներ: Այնուամենայնիվ, փորձագետները չեն կարողացել որոշել, թե ինչպես պետք է դասավորվի ինքնաթիռը, որը կտեղափոխվի բացարձակ դատարկ տարածության մեջ առանց հենարանի, որը կարող է արագացնել: Այս խնդիրը լուծեց Ցիոլկովսկին, ով առաջարկեց այդ նպատակով օգտագործել ռեակտիվ շարժիչ։ Միայն նման մեխանիզմի օգնությամբ է հնարավոր գրավել տիեզերքը։
Գործողության սկզբունք
Ռուսաստանի, ԱՄՆ-ի և այլ երկրների տիեզերական հրթիռները դեռևս պտտվում են Երկրի շուրջ Ցիոլկովսկու առաջարկած հրթիռային շարժիչների օգնությամբ։ Այս համակարգերում վառելիքի քիմիական էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի, որը տիրապետում է վարդակից արտանետվող շիթին։ Նման շարժիչների այրման պալատներում հատուկ գործընթաց է տեղի ունենում: Օքսիդատորի և վառելիքի ռեակցիայի արդյունքում դրանցում ջերմություն է արտազատվում։ Այս դեպքում այրման արտադրանքները ընդլայնվում են, տաքանում, արագանում են վարդակում և դուրս են մղվում մեծ արագությամբ: Այս դեպքում հրթիռը շարժվում է իմպուլսի պահպանման օրենքի շնորհիվ։ Նա ստանում է խթան, որը հակառակ ուղղությամբ է:
Այսօր կան այնպիսի շարժիչային նախագծեր, ինչպիսիք են տիեզերական վերելակները, արևային առագաստները և այլն: Այնուամենայնիվ, դրանք գործնականում չեն օգտագործվում, քանի որ դեռ մշակման փուլում են:
Առաջին տիեզերանավ
Ցիոլկովսկու հրթիռը, որն առաջարկել էր գիտնականը, երկարավուն մետաղյա խցիկ էր։ Արտաքնապես այն նման էր օդապարիկի կամ օդանավի։ Հրթիռի առջեւի, գլխի տարածությունը նախատեսված էր ուղեւորների համար։ Այստեղ տեղադրվել են նաեւ կառավարման սարքեր, ինչպես նաեւ կուտակվել են ածխաթթու գազի կլանիչներ, թթվածնի պաշարներ։ Ուղևորների սրահում ապահովվել է լուսավորություն։ Հրթիռի երկրորդ՝ հիմնական մասում Ցիոլկովսկին տեղադրել է այրվող նյութեր։ Երբ դրանք խառնվել են, առաջացել է պայթուցիկ զանգված։ Այն բռնկվել է իրեն հատկացված տեղում՝ հրթիռի հենց կենտրոնում և մեծ արագությամբ դուրս է շպրտվել ընդլայնվող խողովակից՝ տաք գազերի տեսքով։։
Երկար ժամանակ Ցիոլկովսկու անունը քիչ հայտնի էր ոչ միայն արտասահմանում, այլև Ռուսաստանում։ Շատերը նրան համարում էին երազող-իդեալիստ և էքսցենտրիկ երազող։ Այս մեծ գիտնականի աշխատանքներն իսկապես գնահատվեցին միայն խորհրդային իշխանության գալուստով։
Հրթիռային համակարգի ստեղծում ԽՍՀՄ-ում
Միջմոլորակային տարածության հետազոտման գործում նշանակալի քայլեր կատարվեցին Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ավարտից հետո։ Դա այն ժամանակն էր, երբ ԱՄՆ-ը, լինելով միակ միջուկային տերությունը, սկսեց քաղաքական ճնշում գործադրել մեր երկրի վրա։ Նախնական խնդիրը, որ դրված էր մեր գիտնականների առջեւ, ռազմական հզորություն կառուցելն էրՌուսաստան. Այս տարիներին սանձազերծված Սառը պատերազմի պայմաններում արժանի հակահարվածի համար անհրաժեշտ էր ստեղծել ատոմային, ապա ջրածնային ռումբ։ Երկրորդ, ոչ պակաս բարդ խնդիրը ստեղծված զենքը թիրախին հասցնելն էր։ Դրա համար պահանջվում էին մարտական հրթիռներ։ Այս տեխնիկան ստեղծելու համար արդեն 1946 թվականին կառավարությունը նշանակեց գիրոսկոպիկ գործիքների, ռեակտիվ շարժիչների, կառավարման համակարգերի և այլնի գլխավոր դիզայներներին: S. P.-ն պատասխանատու դարձավ բոլոր համակարգերը մեկ ամբողջության մեջ միացնելու համար: Թագուհի.
Արդեն 1948 թվականին հաջողությամբ փորձարկվել է ԽՍՀՄ-ում մշակված առաջին բալիստիկ հրթիռը։ Նման թռիչքներ ԱՄՆ-ում իրականացվեցին մի քանի տարի անց։
Արհեստական արբանյակի արձակում
Ի լրումն ռազմական ներուժի ստեղծման, ԽՍՀՄ կառավարությունն իր առջեւ խնդիր դրեց ուսումնասիրել արտաքին տիեզերքը։ Այս ուղղությամբ աշխատանքներ են տարվել բազմաթիվ գիտնականների և դիզայներների կողմից։ Նույնիսկ նախքան միջմայրցամաքային հեռահարության հրթիռի օդ բարձրանալը, նման տեխնոլոգիա մշակողների համար պարզ դարձավ, որ օդանավի օգտակար բեռը նվազեցնելով հնարավոր է հասնել տիեզերական արագությունը գերազանցող արագությունների: Այս փաստը խոսում էր Երկրի ուղեծիր արհեստական արբանյակի արձակման հավանականության մասին։ Այս նշանակալից իրադարձությունը տեղի ունեցավ 1957 թվականի հոկտեմբերի 4-ին: Այն նշանավորեց տիեզերական հետազոտության նոր փուլի սկիզբը:
Սովետական հրթիռների ստեղծում
Անօդ մերձերկրյա տարածության զարգացման վրա աշխատելը հսկայական ջանքեր էր պահանջում դիզայներների, գիտնականների և աշխատողների բազմաթիվ թիմերի կողմից: ՍտեղծողներՏիեզերական հրթիռները պետք է մշակեին ծրագիր՝ օդանավը ուղեծիր դուրս բերելու, վերգետնյա ծառայության աշխատանքը վրիպազերծելու և այլն:
Դիզայներների առջեւ բարդ խնդիր էր դրված. Հարկավոր էր մեծացնել հրթիռի զանգվածը և հնարավորություն տալ, որ այն հասնի երկրորդ տիեզերական արագությանը։ Այդ իսկ պատճառով 1958-1959 թվականներին մեր երկրում մշակվել է ռեակտիվ շարժիչի եռաստիճան տարբերակը։ Նրա գյուտի շնորհիվ հնարավոր եղավ արտադրել առաջին տիեզերական հրթիռները, որոնցում մարդը կարող էր բարձրանալ ուղեծիր։ Եռաստիճան շարժիչները բացեցին նաև դեպի Լուսին թռչելու հնարավորությունը։
Հետագայում, խթանիչները ավելի ու ավելի են կատարելագործվել: Այսպիսով, 1961 թվականին ստեղծվեց ռեակտիվ շարժիչի չորս փուլային մոդել: Դրանով հրթիռը կարող է հասնել ոչ միայն Լուսին, այլև հասնել Մարս կամ Վեներա։
Առաջին անձնակազմով թռիչք
Տիեզերական հրթիռի արձակումը մարդով առաջին անգամ տեղի ունեցավ 1961-12-04թ.-ին Յուրի Գագարինի կողմից ղեկավարվող «Վոստոկ» տիեզերանավը թռավ Երկրի մակերևույթից: Այս իրադարձությունը դարաշրջան էր մարդկության համար։ 1961 թվականի ապրիլին տիեզերական հետազոտությունը նոր զարգացում ստացավ։ Օդաչուներով թռիչքների անցումը դիզայներներից պահանջեց ստեղծել այնպիսի ինքնաթիռներ, որոնք կարող էին վերադառնալ Երկիր՝ ապահով կերպով հաղթահարելով մթնոլորտի շերտերը: Բացի այդ, տիեզերական հրթիռի վրա պետք է ապահովվեր մարդու կենսաապահովման համակարգ՝ ներառյալ օդի վերականգնումը, սնունդը և շատ ավելին: Այս բոլոր առաջադրանքները հաջողությամբ ավարտվեցին:
Տիեզերքի հետագա հետազոտություն
ՀրթիռներՎոստոկ տիպի երկար ժամանակ նպաստել է ԽՍՀՄ առաջատար դերի պահպանմանը մերձերկրյա անօդ տարածության հետազոտության ոլորտում։ Դրանց օգտագործումը շարունակվում է մինչ օրս։ Մինչև 1964 թվականը «Վոստոկ» ինքնաթիռը գերազանցում էր գոյություն ունեցող բոլոր անալոգներին իրենց կրողունակությամբ։
Մի քիչ ավելի ուշ մեր երկրում և ԱՄՆ-ում ստեղծվեցին ավելի հզոր կրիչներ։ Մեր երկրում նախագծված այս տիպի տիեզերական հրթիռների անվանումն է Proton-M։ Ամերիկյան նմանատիպ սարք՝ «Դելտա-IV»։ Եվրոպայում նախագծվել է ծանր տիպին պատկանող Ariane-5 հրթիռը։ Այս բոլոր ինքնաթիռները թույլ են տալիս 21-25 տոննա բեռ արձակել 200 կմ բարձրության վրա, որտեղ գտնվում է Երկրի ցածր ուղեծիրը։
Նոր զարգացումներ
Դեպի Լուսին կառավարվող թռիչքի նախագծի շրջանակներում ստեղծվել են գերծանր դասին պատկանող արձակման մեքենաներ։ Սրանք այնպիսի ԱՄՆ տիեզերական հրթիռներ են, ինչպիսիք են Սատուրն-5-ը, ինչպես նաև խորհրդային H-1-ը: Հետագայում ԽՍՀՄ-ում ստեղծվեց գերծանր «Էներգիա» հրթիռը, որը ներկայումս չի օգտագործվում։ Space Shuttle-ը դարձավ ամերիկյան հզոր մեկնարկային մեքենա: Այս հրթիռը հնարավորություն տվեց ուղեծիր դուրս բերել 100 տոննա կշռող տիեզերանավ։
Օդանավ արտադրողներ
Տիեզերական հրթիռները նախագծվել և կառուցվել են OKB-1 (Հատուկ նախագծման բյուրո), TsKBEM (Փորձարարական ճարտարագիտության կենտրոնական նախագծման բյուրո), ինչպես նաև NPO (Գիտական և արտադրական ասոցիացիա) Energia-ում: Այստեղ էր, որ լույս տեսան հայրենական բոլոր տեսակի բալիստիկ հրթիռները: այստեղից դուրս եկավ ևտասնմեկ ռազմավարական համալիրներ, որոնք որդեգրել է մեր բանակը. Այս ձեռնարկությունների աշխատակիցների ջանքերով ստեղծվել է նաև R-7-ը` առաջին տիեզերական հրթիռը, որը ներկայումս համարվում է ամենահուսալին աշխարհում։ Անցյալ դարի կեսերից այս արդյունաբերությունները նախաձեռնել և աշխատանքներ են իրականացրել տիեզերագնացության զարգացման հետ կապված բոլոր ոլորտներում։ 1994 թվականից ձեռնարկությունը ստացել է նոր անվանում՝ դառնալով OAO RSC Energia:
Տիեզերական հրթիռ արտադրող այսօր
RSC Energia im. Ս. Պ. Թագուհին Ռուսաստանի ռազմավարական ձեռնարկություն է։ Այն առաջատար դեր է խաղում մարդատար տիեզերական համակարգերի մշակման և արտադրության մեջ: Ձեռնարկությունում մեծ ուշադրություն է դարձվում նոր տեխնոլոգիաների ստեղծմանը։ Այստեղ մշակվում են մասնագիտացված ավտոմատ տիեզերական համակարգեր, ինչպես նաև ուղեծիր օդանավերի արձակման համար նախատեսված մեքենաներ: Բացի այդ, RSC Energia-ն ակտիվորեն իրականացնում է գիտատար տեխնոլոգիաներ վակուումային տարածության զարգացման հետ չառնչվող ապրանքների արտադրության համար:
Բացի գլխավոր նախագծային բյուրոյից, այս ձեռնարկությունը ներառում է.
- ZAO փորձարարական ինժեներական գործարան.
- ZAO PO Cosmos.
- ՓԲԸ Volzhskoye Design Bureau.
- Բայկոնուր մասնաճյուղ.
Ձեռնարկության ամենահեռանկարային ծրագրերն են՝
- տիեզերքի հետագա հետազոտության և վերջին սերնդի մարդատար տրանսպորտային տիեզերական համակարգի ստեղծման խնդիրներ;
- կառավարվող ինքնաթիռների մշակում, որոնք ունակ են տիրապետելմիջմոլորակային տարածություն;
- էներգետիկ և հեռահաղորդակցության տիեզերական համակարգերի նախագծում և ստեղծում՝ օգտագործելով հատուկ փոքր չափի ռեֆլեկտորներ և ալեհավաքներ:
