Кто создал ракеты. История появления ракет. Немецкие проекты не пригодились

В битве за Кайкен в 1232 г. китайцы обрушили «огненные стрелы», которые представляли собой наполненные порохом трубочки, на монголо-татарское войско. После битвы за Кайкен монголы начали производить свои ракеты и послужили распространению первых ракетных технологий в Европе. С 13 по 15 столетия поступали сообщения о различных экспериментах с ракетами. В Англии монах по имени Роджер Бэкон работал над новой формулой пороха, которая позволила увеличить дальность полета ракетных снарядов. Во Франции Жан Фруассар обнаружил, что полет снаряда может получиться более точным, если ракету запускать через трубу. Идея Фруассара через несколько столетий дала толчок к созданию противотанковых ракетных снарядов вроде базуки. В Италии Джан де Фонтана разработал ракетный снаряд в виде торпеды, который двигался на поверхности воды, для поджигания вражеских кораблей.

Однако, новатором ракетных технологий в их современном можно назвать индийского принца Хайдар Али, который правил в царстве Майсор (или Карнатака), на юге Индии. В ходе войн между Майсором и британской Восточно-Индийской торговой компанией Хайдар Али применил ракеты и ракетные полки в виде регулярных войск. Главным технологическим новшеством стало применение оболочки из высококачественного металла, в которую помещался заряд пороха (так появилась первая камера сгорания). Хайдар Али также создал специальные обученные отряды ракетчиков, которые могли наводить ракеты на отдаленные цели с приемлемой точностью. Использование ракет в англо-майсорских войнах навело англичан на мысль о применении этого вида оружия. Уильям Конгрив, офицер британских войск, которые заполучили в трофей несколько индийских ракет, отправил эти снаряды в Англию для последующего изучения и разработки. В 1804 г. Конгрив, сын начальника королевского арсенала в Вулвиче, под Лондоном, занялся разработкой ракетной программы и массовым производством реактивных снарядов. Конгрив изготовил новую горючую смесь и разработал ракетный двигатель и металлическую трубу с конусообразным наконечником. Эти ракеты, весившие 15 кг, получили название «Ракеты Конгрива».

Англичане применили новое оружие в войнах против Наполеона. При осаде Булони в 1805 г. они обрушили на этот город две тысячи снарядов, а в сентябре следующего года столица Дании Копенгаген был сожжен с помощью 14 тысяч различных снарядов (ракет, бомб и гранат), из которых 300 были «ракеты Конгрива».

Современная ракетная техника обязана своим развитием главным образом трудам и исследованиям трех выдающихся ученых: поляка из России Константина Циолковского, немца Германа Оберта и американца Роберта Годдарда. Хотя эти подвижники работали независимо друг от друга и их идеи в то время часто игнорировались, они заложили теоретические и практические основы ракетной техники и космонавтики

Константин Эдуардович Циолковский, школьный учитель, происходивший из обедневшего польского дворянского рода, впервые написал о жидкостных ракетах и искусственных спутниках в 1883 и 1885. В своей работе Исследования мировых пространств реактивными приборами (1903) он изложил принципы межпланетных полетов. Циолковский утверждал, что наиболее эффективным топливом для ракет было бы сочетание жидких кислорода и водорода (хотя даже лабораторные количества этих веществ в то время были весьма дорогостоящими), и предложил использовать связку небольших двигателей вместо одного большого. Он также предложил использовать многоступенчатые ракеты вместо одной большой для облегчения межпланетных перелетов. Циолковский разработал основные идеи систем жизнеобеспечения экипажа и некоторые другие аспекты космических путешествий.

Герман Оберт, немецкий физик и инженер, живший в румынской Трансильвании (тогда части Австро-Венгерской империи) в своих книгах Ракета в межпланетное пространство (Die Rakete zu den Planetenraumen, 1923) и Пути осуществления космических полетов (Wege zur Raumschiffahrt, 1929) изложил принципы межпланетного полета и выполнил предварительные расчеты массы и энергии, необходимые для полетов к планетам. Его сильной стороной была математическая теория, но в практической деятельности он не продвинулся дальше стендовых испытаний ракетных двигателей.

Разрыв между теорией и практикой заполнил американец Роберт Хатчинс Годдард. Еще юношей он был захвачен идеей межпланетного полета. Его первое исследование относилось к области твердотопливных ракет, в которой он получил свой первый патент в 1914. К концу Первой мировой войны Годдард далеко продвинулся в создании ракет со ствольным запуском, которые не были использованы армией США в связи с наступлением мира; во время Второй мировой войны, однако, его разработки привели к созданию легендарной базуки, первой эффективной противотанковой ракеты. Смитсоновский институт в 1917 предоставил Годдарду исследовательский грант, результатом которого стала его классическая монография Метод достижения экстремальных высот (A Method of Reaching Extreme Altitudes, 1919). Годдард начал работу над ЖРД в 1923, а работающий прототип был создан к концу 1925. В 1926 осуществил первый в мире запуск ракеты с ЖРД (жидким кислородом и газолином). Эти работы Годдарда стимулировали ракетные исследования в Германии в 1930-х годах и стали основой современной ракетной техники. В 1935 его ракета с ЖРД достигла сверхзвуковой скорости, затем была создана ракета, поднявшаяся на высоту 1,6 км. Годдарду принадлежит более 200 патентов, в том числе по жидкостным ракетным двигателям, гироскопической стабилизации, многоступенчатым ракетам, достигающим сверхзвуковой скорости и т.д. Значительная часть патентов была оформлена уже после смерти ученого по архивным материалам, и в 1960 правительство США приняло решение о выплате 1 млн. долл. его наследникам в качестве компенсации за использование результатов работ Годдарда в области ракетной техники. Умер Годдард в Балтиморе (шт. Мэриленд) 10 августа 1945 г. (Спустя день после окончания Второй мировой войны). Во войны Годдард также работал над стартовыми ускорителями для морской авиации.

Работы Циолковского, Оберта и Годдарда были продолжены группами энтузиастов ракетной техники в США, СССР, Германии и Великобритании. В СССР исследовательские работы вели Группа изучения реактивного движения (Москва) и Газодинамическая лаборатория (Ленинград). Члены Британского межпланетного общества, ограниченные в своих испытаниях британским законом о фейерверках, идущим от Порохового заговора (1605) с целью взорвать парламент, сосредоточили усилия на разработке «пилотируемого лунного космического корабля», основываясь на доступных для того времени технологиях.

Немецкое Общество межпланетных сообщений VfR в 1930 смогло создать примитивную установку в Берлине, и 14 марта 1931 член VfR Йоханнес Винклер осуществил первый в Европе удачный запуск жидкостной ракеты.

Среди членов VfR был и Вернер фон Браун (1912–1997), молодой аристократ, докторант Берлинского университета, который с декабря 1932 начал работать над диссертацией по ЖРД на артиллерийском полигоне немецкой армии в Куммерсдорфе. При плохом техническом оснащении фон Браун за один месяц создал двигатель тягой 1300 Н и начал работу над созданием двигателя с тягой 3000 Н, который был использован на экспериментальной ракете А-2, успешно запущенной с острова Боркум в Северном море 19 декабря 1934.

Немецкая армия рассматривала ракеты как оружие, которое она может использовать, не опасаясь международных санкций, поскольку в Версальском договоре, который подвел итоги Первой мировой войны, и последующих военных договорах о ракетах не упоминалось. После прихода Гитлера к власти военному ведомству Германии были выделены дополнительные средства на разработку ракетного оружия, и весной 1936 была одобрена программа строительства ракетного центра в Пенемюнде (фон Браун был назначен его техническим директором) на северной оконечности острова Узедом у балтийского побережья Германии.

Следующая ракета – А-3 имела двигатель тягой 15 кН с системой наддува на жидком азоте и парогенератором, гироскопическую систему управления и наведения, систему контроля параметров полета, электромагнитные сервоклапаны для подачи компонентов топлива и газовые рули. Хотя все четыре ракеты А-3 взорвались на старте или вскоре после старта с полигона в Пенемюнде в декабре 1937, технический опыт, полученный при проведении этих запусков, был использован при разработке двигателя тягой 250 кН для ракеты А-4, первый успешный запуск которой состоялся 3 октября 1942.

После двух лет конструкторских испытаний, подготовки производства и обучения войск ракета А-4, переименованная Гитлером в Фау-2 («Оружие возмездия-2»), была развернута начиная с сентября 1944 против целей в Англии, Франции и Бельгии.

3 мая 1945 главный конструктор ракеты V-2 (Фау-2) фон Браун и большинство его сотрудников сдались в плен оккупационным властям США. По прибытии в США фон Браун возглавил службу проектирования и разработки вооружения армии США, затем руководил отделом управляемых ракет армейского арсенала «Редстоун» в Хантсвилле (шт. Алабама). В 1960 стал одним из руководителей НАСА и первым директором Центра космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле. Под его руководством была разработана ракета-носитель серии «Сатурн» для пилотируемых полетов на Луну, искусственные спутники Земли серии «Эксплорер» и космический корабль «Аполлон». Впоследствии фон Браун занял пост вице-президента фирмы Faichild Space Industries в Джермантауне (шт. Мэриленд), который оставил незадолго до своей смерти. Умер Браун в Александрии (шт. Виргиния) 16 июня 1977.

Ракета пока является единственным транспортным средством, способным вывести космический аппарат в космос. И тогда автором первой космической ракеты можно признать К. Циолковского, хотя истоки возникновения ракет относятся к далекому прошлому. Оттуда и начнем рассматривать наш вопрос.

История изобретения ракеты

Большинство историков считает, что изобретение ракеты относится ко временам китайской династии Хань (206 год до н. э.-220 н. э.), к открытию пороха и началу его использования для фейерверков и развлечений. При взрыве порохового снаряда возникала сила, которая могла двигать различные предметы. Позже по этому принципу были созданы первые пушки и мушкеты. Снаряды порохового оружия могли летать на далёкие расстояния, однако не были ракетами, поскольку не имели собственных запасов топлива, но именно изобретение пороха стало основной предпосылкой возникновения настоящих ракет. Описание летающих «огненных стрел», применявшихся китайцами, показывает, что эти стрелы были ракетами. К ним прикреплялась трубка из уплотненной бумаги, открытая только с заднего конца и заполненная горючим составом. Этот заряд поджигался, и затем стрела выпускалась с помощью лука. Такие стрелы применялись в ряде случаев при осаде укреплений, против судов, кавалерии.

В XIII веке вместе с монгольскими завоевателями ракеты попали в Европу. Известно, что ракеты применялись запорожскими казаками в XVI-XVII вв. В XVII веке литовский военный инженер Казимир Семенович описал многоступенчатую ракету.

В конце XVIII века в Индии ракетное оружие применялось в сражениях с британскими войсками.

В начале XIX века армия также приняла на вооружение боевые ракеты, производство которых наладил Уильям Конгрив (Ракета Конгрива) . В то же время российский офицер Александр Засядко разрабатывал теорию ракет. Большого успеха в совершенствовании ракет достиг в середине позапрошлого века российский генерал артиллерии Константин Константинов . Попытки математически объяснить реактивное движение и создать более эффективное ракетное вооружение делал в России Николай Тихомиров в 1894 году.

Теорию реактивного движения создал Константин Циолковский . Он выдвигал идею использования ракет для космических полетов и утверждал, что наиболее эффективным топливом для них было бы сочетание жидких кислорода и водорода. Ракету для межпланетных сообщении он спроектировал в 1903 г.

Немецкий учёный Герман Оберт в 1920-е годы также изложил принципы межпланетного полёта. Кроме того, он проводил стендовые испытания ракетных двигателей.

Американский учёный Роберт Годдард в 1926 г. осуществил запуск первой жидкостной ракеты, в качестве топлива для которой использовались бензин и жидкий кислород.

Первая отечественная ракета называлась ГИРД-90 (аббревиатура «Группы изучения реактивного движения»). Ее начали строить в 1931 году, а испытали 17 августа 1933 года. ГИРДом в то время руководил С.П. Королев. Ракета взлетела на 400 метров и находилась в полете 18 секунд. Вес ракеты на старте был 18 килограммов.

В 1933 г. в СССР в Реактивном институте было завершено создание принципиально нового оружия - реактивных снарядов, установка для запуска которых позднее получила прозвище «Катюша» .

В ракетном центре в Пенемюнде (Германия) была разработана баллистическая ракета А-4 с дальностью полёта 320 км. Во время Второй мировой войны 3 октября 1942 г. состоялся первый успешный запуск этой ракеты, а в 1944 г. началось её боевое применение под названием V-2.

Военное применение V-2 показало огромные возможности ракетной техники, и наиболее мощные послевоенные державы - США и СССР - также начали разработку баллистических ракет.

В 1957 г. в СССР под руководством Сергея Королёва как средство доставки ядерного оружия была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли. Так началось применение ракет для космических полётов.

Проект Н. Кибальчича

В связи с этим невозможно не вспомнить Николая Кибальчича, русского революционера, народовольца, изобретателя. Он был участником покушений на Александра II , именно он изобрел и изготовил метательные снаряды с «гремучим студнем», которые были использованы И.И. Гриневицким и Н. И. Рысаковым во время покушения на Екатерининском канале. Приговорён к смертной казни.

Повешен вместе с А.И. Желябовым, С.Л. Перовской и другими первомартовцами. Кибальчич выдвинул идею ракетного летательного аппарата с качающейся камерой сгорания для управления вектором тяги. За несколько дней до казни Кибальчич разработал оригинальный проект летательного аппарата, способного совершать космические перелёты. В проекте было описано устройство порохового ракетного двигателя, управление полетом путем изменения угла наклона двигателя, программный режим горения и многое другое. Его просьба о передаче рукописи в Академию наук следственной комиссией удовлетворена не была, проект был впервые опубликован лишь в 1918 г.

Современные ракетные двигатели

Большинство современных ракет оснащаются химическими ракетными двигателями. Такой двигатель может использовать твёрдое, жидкое или гибридное ракетное топливо. Химическая реакция между топливом и окислителем начинается в камере сгорания, получающиеся в результате горячие газы образуют истекающую реактивную струю, ускоряются в реактивном сопле (или соплах) и выбрасываются из ракеты. Ускорение этих газов в двигателе создаёт тягу - толкающую силу, заставляющую ракету двигаться. Принцип реактивного движения описывается третьим законом Ньютона.

Но не всегда для движения ракет используются химические реакции. Существуют паровые ракеты, в них перенагретая вода, вытекающая через сопло, превращается в высокоскоростную паровую струю, которая служит движителем. Эффективность паровых ракет относительно низка, однако это окупается их простотой и безопасностью, а также дешевизной и доступностью воды. Работа небольшой паровой ракеты в 2004 году была проверена в космосе на борту спутника UK-DMC. Существуют проекты использования паровых ракет для межпланетной транспортировки грузов, с нагревом воды за счёт ядерной или солнечной энергии.

Ракеты наподобие паровой, в которых нагрев рабочего тела происходит вне рабочей зоны двигателя, иногда описывают как системы с двигателями внешнего сгорания. Примерами ракетных двигателей внешнего сгорания может служить большинство конструкций ядерных ракетных двигателей.

Сейчас разрабатываются альтернативные способы поднимать космические аппараты на орбиту. Среди них «космический лифт», электромагнитные и обычные пушки, но пока они находятся на стадии проектирования.

12 апреля - Всемирный день авиации и космонавтики

12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Алексеевич Гагарин на космическом корабле «Восток» впервые в мире совершил орбитальный облет Земли, открыв эпоху пилотируемых космических полетов. Один виток вокруг земного шара продолжался 108 минут.

Развитие пилотируемых полетов у нас в стране проходило поэтапно. От первых пилотируемых кораблей и орбитальных станций к многоцелевым космическим пилотируемым орбитальным комплексам - таков путь, пройденный советской и российской пилотируемой космонавтикой.

По решению Международной авиационной федерации (ФАИ) 12 апреля отмечается как «Всемирный день авиации и космонавтики».

В Российской Федерации памятная дата «День космонавтики» установлена 12 апреля в соответствии со статьей 1.1 Федерального Закона от 13 марта 1995 года № 32-ФЗ «О днях воинской славы и памятных датах России».

Самара - столица ракетно-космической отрасли России

Космическая отрасль России - это и многочисленные конструкторские бюро, и промышленные предприятия, и испытательные полигоны, и четыре космодрома. Есть своё «правительство» - Федеральное космическое агентство. И своя «столица» с её комплексом организаций и предприятий, связанных с космическим машиностроением.

Именно в Самаре (быв. Куйбышеве) были изготовлены две ступени ракетоносителя «Восток», который вывел на околоземную орбиту корабль с первым в мире космонавтом Юрием Гагариным. Специалисты наших КБ и заводов изготавливают лучшие ракетные двигатели - и это признают даже уверенные в своём превосходстве американцы. Именно у нас разработаны уникальные сплавы для космических ракет и аппаратов. Ракеты класса Р-7 по праву считаются самыми надёжными в мире. Одно то, что почти за пятьдесят лет произведено без малого 1700 стартов - а это превосходит по количеству пусков ракет все остальные страны мира вместе взятые, - говорит само за себя. Наши ракеты выводили автоматические аппараты и космические комплексы не только на околоземные орбиты, но и на трассы к Луне и планетам Солнечной системы.

Достижения самарских учёных, конструкторов, инженеров и рабочих, занимающихся космическим машиностроением, неоспоримы и давно признаны специалистами всего мира. Так что Самару вполне можно считать неофициальной столицей ракетно-космической отрасли России.

Где учат строить космические ракеты

Во время Великой Отечественной войны в 1942 году фронт требовал самолёты, заводы требовали инженеров. В Куйбышев (сейчас это г. Самара) были эвакуированы крупные учёные и преподаватели высших учебных заведений из Москвы, Ленинграда, Киева, Харькова, Воронежа. Они составили основу созданного в городе на Волге авиационного института.
Почти за шестьдесят пять лет существования институт, который теперь называется Аэрокосмическим университетом и носит имя легендарного Главного конструктора ракетно-космических систем С.П.Королёва, выпустил из своих стен почти 60 тысяч специалистов. Студенты и педагоги участвовали в создании Международной космической станции «Альфа» и ракетоносителя «Ямал».

Выпускники Аэрокосмического университета востребованы на предприятиях ракетно-космической отрасли как в Самаре, так и далеко за пределами города и региона. Среди них есть генеральные конструкторы, директора заводов, учёные.

Где в Самаре строят ракетно-космическую технику

Металлургический завод им. Ленина

В начале 50-х годов прошлого века в г. Куйбышеве (ныне - Самаре) началось строительство металлургического завода, одного из крупнейших в Европе. А в конце десятилетия на предприятии приступили к выпуску продукции для ракетно-космической техники - специальных сплавов. Требования к сплавам предъявлялись особые: они должны были выдерживать весьма высокие нагрузки при малом весе, обладать хорошей пластичностью при изготовлении деталей и узлов космических аппаратов, хорошей свариваемостью - для обеспечения герметичности, способностью работать длительное время - возможно, несколько десятков лет! - при сверхнизких температурах. Начиная с 1960 года, Куйбышевский металлургический завод им. Ленина, оснащённый самым современным и уникальным по тому времени оборудованием, стал основным в СССР поставщиком материалов и полуфабрикатов из алюминиевых сплавов для авиационной и ракетно-космической техники. Поставлялись материалы и полуфабрикаты для ракетоносителей семейства Р-7 - «Восток», «Восход», «Молния», «Союз»; для ракеты сверхтяжёлого класса «Энергия» и многоразового корабля «Буран»; для различных автоматических космических аппаратов.

Они готовились штурмовать Луну

Как и другие промышленные предприятия авиационно-космического комплекса г.Куйбышева (Самары), завод имени Кирова, а с 1946 года - Государственный союзный опытный завод №2, появился на экономической карте города в начале Великой Отечественной войны. Он был создан на базе нескольких эвакуированных предприятий. Во второй половине 40-х годов завод, расположившийся на берегу Волги в посёлке Управленческом, был ориентирован на разработку и производство реактивных двигателей.

Весной 1949 года главным конструктором предприятия стал Н.Д. Кузнецов (впоследствии - генеральный директор, генерал-лейтенант инженерно-технической службы, дважды Герой Социалистического Труда, академик Академии наук СССР, лауреат многих премий СССР).

В конце 50-х - начале 60-х годов ОКБ-276, как к тому времени именовалось конструкторское бюро, которым руководил Н.Д.Кузнецов, уже занимало одно из ведущих мест в отечественном двигателестроении. Поэтому не случайным было обращение С.П. Королёва к Н.Д. Кузнецову с предложением «поработать на космос»: Главному конструктору ракетно-космических систем нужны были надёжные кислородно-керосиновые двигатели для межконтинентальной ракеты ГР-1 и «лунной» ракеты Н-1. В весьма сжатые сроки несколько двигателей для разных ступеней ракет-носителей были созданы и сданы заказчикам. Позднее, в 1968 году, были разработаны модификации этих двигателей для многоразового применения.

К сожалению, работы как по глобальной ракете (ГР) и «луннику» Н-1, так и по программе «Энергия-Буран» были свёрнуты.

Моторостроительный завод им. Фрунзе

В августе 1912 года императорским указом в России был создан новый род войск - военно-воздушные силы. Через два месяца в Москве возникло небольшое оборонное предприятие - завод «Гном». На нём стали собирать лёгкие бензиновые двигатели того же названия, что и завод, мощностью 60 л.с. Предназначались они для небольших российских самолётов-истребителей.

С развитием авиастроения в конце 20-х годов прошлого века возрастали требования к двигателям: нужны были всё более и более мощные моторы. Небольшим предприятиям такие задачи были не по силам. По предложению М.В. Фрунзе несколько заводов на базе «Гнома» объединили. Получился новый завод N 24. По просьбе моторостроителей их предприятию присвоили имя М.В. Фрунзе.

История предприятия отмечена многими выдающимися техническими достижениями. Мировые рекорды 20-х - 30-х годов: перелёты Москва - Пекин (1925 г., мотор М-5); Москва - Нью-Йорк (1929 г., мотор М-17); Москва - Северный полюс - Ванкувер (1937 г., мотор АМ-34). Русские авиаторы ставили рекорды на самолётах конструкторов Н.Н.Поликарпова и А.Н.Туполева. Машины были оснащены двигателями, изготовленными на заводе им. Фрунзе.

Перебазировавшись в начале Великой Отечественной войны в Куйбышев (сейчас - город Самара), завод стал работать на самолётостроительные предприятия, расположившиеся по соседству. Построенные на заводах N1 и N18 «летающие танки» - штурмовики Ил-2 оснащались мощными двигателями АМ-38Ф.

Вскоре после войны завод перешёл на производство реактивных и турбовинтовых двигателей. С пятидесятых годов прошлого века началось внедрение в серийное производство семейства двигателей Генерального конструктора Н.Д.Кузнецова. Они поднимали в небо самолёты Ил-18, Ан-10, первый сверхзвуковой пассажирский лайнер Ту-144, военно-транспортный самолёт Ан-22 («Антей»).

В 1959 году с использованием жидкостных ракетных двигателей, изготовленных на предприятии, была выведена на траекторию межпланетная станция «Луна-2», а 12 апреля 1961 года на орбиту вокруг Земли - космический корабль «Восток» с Юрием Гагариным, первым космонавтом планеты. Ракетные двигатели самарского производства уже более сорока лет успешно используются для выполнения космических исследований.

В конце прошлого века завод приобрёл новый статус: сейчас это открытое акционерное общество «Моторостроитель».

История ЦСКБ берёт начало с создания в 1959 году на заводе «Прогресс» в Куйбышеве по распоряжению Главного конструктора ракетно-космических систем С.П.Королёва специального бюро - отдела N25 ОКБ-1. Основной задачей отдела было конструкторское сопровождение производства межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. Руководителем нового подразделения стал Д.И.Козлов (впоследствии - дважды Герой Социалистического Труда, доктор технических наук, член-корреспондент РАН, действительный член ряда академий, лауреат Ленинской и Государственных премий, кавалер многих орденов, почётный гражданин Самарской области, городов Самары и Тихорецка).

Вскоре отдел преобразовывается в филиал ОКБ-1. Начиная с 1964 года, он становится головным по созданию ракет-носителей среднего класса типа Р-7 и автоматических космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. В 1974 году филиал получает право стать самостоятельным предприятием - Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ). Головным заводом-изготовителем, в цехах которого воплощались в металл конструкторские разработки ЦСКБ, стал завод «Прогресс».

Совместными усилиями два предприятия сделали необычайно много.

В 1959 - 1960 гг. конструкторами была разработана новая четырёхступенчатая ракета «Молния», предназначавшаяся для выведения космических станций к Луне, планетам Солнечной системы, а также спутников связи на высокие орбиты. В 1965 году был произведён пуск «Молнии-М» с автоматической межпланетной станцией «Луна-7». В дальнейшем усовершенствованная ракета использовалась для запусков станций к Венере и Марсу.

Первой полностью самостоятельной разработкой куйбышевских конструкторов стала трёхступенчатая ракета «Союз», предназначенная для выведения на низкие круговые орбиты автоматических космических аппаратов, пилотируемых и транспортных кораблей. Эксплуатация этого носителя началась в 1963 году. Позднее было создано несколько модификаций «Союза». Ракеты-носители «Союз» стали единственным отечественным средством доставки космонавтов на долговременные орбитальные станции. И до сих пор таковыми являются. Нашими носителями пользовались и американские астронавты, когда НАСА на длительное время вынуждено было приостановить эксплуатацию своих шаттлов.

Другое направление деятельности ЦСКБ - разработка и создание искусственных спутников Земли различного назначения. За период с 1965 по 1998 годы было создано и сдано в эксплуатацию Министерству обороны 17 типов спутников.

Завод «Прогресс»

Родина самарского завода «Прогресс» - Москва. Там в 1894 году была создана небольшая частная фабрика «Дукс», выпускавшая велосипеды. Продукция отличалась высоким качеством и пользовалась большим спросом - даже Николай Второй заказывал здесь детский велосипед для царевича Алексея. Велосипедами производство не ограничилось. В 1913 году на самолёте «Ньюпор-4», построенном на заводе «Дукс», лётчик П.Н.Нестеров совершил первую в мире «мёртвую петлю», получившую впоследствии название «петли Нестерова». Первый в России дирижабль «Кречет», первые отечественные аэросани и аэропланы (по чертежам французских фирм)…«Прогресс» уже тогда стремился быть в лидерах («Дукс» в переводе с латинского означает вождь, ведущий).

Очевидно, не случайно впоследствии, уже при советской власти, завод «Прогресс» стал называться авиационным заводом №1. Здесь выпускалась передовая для своего времени техника - истребители и истребители- перехватчики.

Вскоре после начала Великой Отечественной войны, в октябре 1941 года, предприятие было эвакуировано в Куйбышев (ныне - город Самара), на территорию строящегося нового авиационного завода.

За годы войны было изготовлено 13088 штурмовиков Ил-2 и Ил-10.Что составляет более трети от общего числа таких машин, произведённых за время Великой Отечественной в СССР.

Вскоре после окончания войны завод перешёл на выпуск реактивной техники - истребителей МиГ-9, затем - МиГ-15 и МиГ-17, лёгких реактивных бомбардировщиков Ил-28 и, наконец, освоил производство стратегического реактивного бомбардировщика Ту-16, который много лет был главной ударной силой советских ВВС. Всего завод построил 545 самолётов Ту-16.

В 1958 году Москва приняла решение: предприятие перепрофилируется на изготовление ракетной техники.

На заводе произошли преобразования. И 17 февраля 1959 года первая ракета Р-7, изготовленная в Куйбышеве, ушла в небо с космодрома Байконур.

Самарский космонавт на самарской ракете отправился на околоземную орбиту

Старт и полёт ракеты - ни с чем не сравнимое зрелище. Особенно полёт «элегантной» ракеты среднего класса «Союз». Ракеты семейства «Союз» - самые надёжные в мире. Коэффициент надёжности этих носителей составляет 0,996.

И вот 8 апреля 2008 года - очередной старт. Ракета «Союз-ФГ» вывела на околоземную орбиту тройку космонавтов, которым предстоит трудиться на Международной космической станции. Командир корабля - Сергей Волков. Бортинженер - Олег Кононенко. В недавнем прошлом Олег трудился в Самаре, в Центре «ЦСКБ - Прогресс», поэтому сегодняшний пуск и для самого Кононенко, и для нас, самарцев, особенно значим. На МКС отправляется также женщина-космонавт из Южной Кореи Сойон Йи. Ей предстоит поработать на станции 10 дней. За это время она проведёт 14 научных экспериментов и несколько уроков прямо из космоса для южнокорейских школьников: покажет им, как работают законы физики в условиях невесомости. На МКС следующие полгода будут работать Сергей Волков, Олег Кононенко и астронавт NASA Гаррет Рейсман.

По своему составу стартовавший экипаж самый молодой и к тому же для всех участников этот космический рейс первый в жизни, такого раньше никогда не было.

Российские космонавты проведут 47 научных экспериментов в разных областях науки и совершат два выхода в открытый космос.

Командира корабля Сергея Волкова к старту провожал его отец - лётчик космонавт Александр Волков, уже трижды работавший на орбите и ставший, таким образом, основателем первой в истории «космической» династии. Её продолжателем собирается стать сын Сергея Волкова - Егор. «Я тоже, как папа, хочу стать космонавтом», - заявил он.

Бортинженер МКС-17 Олег Кононенко планирует открыть на орбите художественную студию. «Я окончил художественную школу, возьму с собой карандаши и, возможно, буду рисовать в космосе», - сказал он на предполётной пресс-конференции в Звёздном городке. Космонавт уточнил, что уже тренировался рисовать мелками и красками, создавая на Земле условия, приближённые к невесомости, но в итоге остановил свой выбор на карандашах.

… 15 часов 16 минут. Пуск. В клубах дыма, на коротком оранжевом огненном «хвосте» самарская ракета уходит со стартового стола и всё быстрее и быстрее поднимается в весеннее казахстанское небо.

По материалам РИА Самара и агентства Роскосмос

Вчера президент посетил Самару, где побывал на одном из ведущих российских предприятий – ОАО «Ракетно-космический центр (РКЦ) «Прогресс» – и провёл совещание по вопросам социально-экономического развития региона.

Осмотр заводской продукции Владимир Путин начал прямо с вертолётной площадки на заводской территории. Здесь президенту показали образцы авиационной и водной техники. Глава государства даже сел за штурвал двухмоторного турбовинтового самолёта «Рысачок», который производится на предприятии.

С самолётов и началась история предприятия. С 1917 года это был Государственный авиационный завод № 1, и находился он в Москве. А родилась мастерская по ремонту велосипедов ещё в 1894 году, с неё-то всё и пошло. В Самару (тогда город назывался Куйбышев) завод эвакуировали в 1941 году. Отсюда на фронт отправлялись штурмовики Ил-2 и Ил-10, истребители МиГ-3. А в 1959-м с полигона Байконур взлетела первая серийная межконтинентальная баллистическая ракета, с 12 апреля 1961 года все запуски отечественных космических экипажей производились на самарских носителях.

Современная история предприятия тоже успешна. Владимиру Путину показали и рассказали о международных и перспективных проектах завода. К примеру, международный проект «Союз», который реализуется в Гвианском космическом центре, предполагает около 50 пусков ракет-носителей в течение 15 лет, что обеспечивает «Прогрессу» долгосрочной заказ на производство ракет класса «Союз-СТ».

На предприятии идёт работа над перспективными космическими проектами создания новых ракет среднего класса типа «Союз-5», ракет-носителей тяжёлого и сверхтяжёлого классов для полётов на Луну и Марс, производства малых космических аппаратов и других высокотехнологичных проектов.

В цехе сборки и испытания ракет-носителей, используемых для запуска пилотируемых и транспортных космических кораблей, президенту показали и серийные, и опытные образцы ракет-носителей – главной продукции предприятия.

Как рассказал генеральный директор завода Александр Кирилин, за 50 лет на Самарском РКЦ создано девять модификаций ракет-носителей среднего класса – «Восток», «Молния», «Союз». И запущено их было за эти годы более 1800, а ещё – 980 космических аппаратов, которые также делают на «Прогрессе». Причём они решают множество задач, включая национальную безопасность, научные и народно-хозяйственные цели.

Вечером в административном корпусе завода Владимир Путин провёл совещание, посвящённое социально-экономическому развитию Самарской области. Его участниками стали министры правительства, вице-премьер Дмитрий Рогозин и руководители крупных предприятий области в сфере нефтепереработки, автомобилестроения, авиационно-космической промышленности и жилищного строительства.

Научно-исследовательский проект

«Ракетостроение:

прошлое, настоящее, будущее»

Научный руководитель: Дарья Владимировна

1. Введение. 3

2. История зарождения ракетостроения. 4

3. Первые шаги в космосе. 7

4. Современные достижения в космонавтике. 14

5. Имитация запуска ракеты в домашних условиях. 16

6. Заключение. 17

7. Список используемой литературы: 18

Введение

Узнать с чего начиналось ракетостроение;

Изучить первые шаги в космосе,

Узнать современные достижения в космонавтике,

Имитировать запуск ракеты в домашних условиях.

История зарождения ракетостроения

В конце 9 века китайцы изобрели порох, который поначалу использовали для изготовления петард, которые они прикрепляли к кончикам стрел и пускали в сторону врагов. Взрывы пугали лошадей и сеяли панику. Очень скоро китайские оружейники заметили, что непрочно укрепленные петарды летели сами по себе: так был открыт принцип запуска ракеты. Вскоре порох стал широко применяться в военном деле, гранаты, пушки, ружья. Военные стратеги доверяли пушкам с прямой наводкой больше, чем неуправляемым ракетам, но воздушные снаряды оказались эффективными для поражения крупных целей. Именно изобретение пороха стало основой возникновения настоящих ракет. Ракеты стали совершенствовать. Со временем разные учёные высчитывали, сколько надо пороха, чтоб запустить ракету на луну. А так как с древних времён человек мечтал оторваться от Земли и достичь иные миры, мы пришли к тому, что стали изобретать космическую ракету. Ещё 400 лет назад было доказано возможность полётов в космос, но до середины 20 века полёты в космос были только в умах учёных и писателей-фантастов. И только два конструктора С.Королёв и В.фон Браун сделали мечту реальностью.

В 1931 году была создана группа изучения реактивного движения, которую возглавил Сергей Павлович Королёв. Учёный сразу сосредоточил своё внимание на создании крылатых ракет. 17 августа 1933г. в небо поднялась ракета на гибридном топливе - «ГИРД-09», ракета поднялась свыше 400 метров, а спустя несколько месяцев стартовала первая ракета на жидкостном реактивном топливе «ГИРД-Х». Вскоре появились и были успешно испытаны два аппарата: РНИИ-212 и РНИИ-217. Изучение реактивного движения интересовало не только советских учёных. Похожие работы велись и в Германии. В 1933г. в Германии состоялся первый запуск ракеты немецкого учёного фон Брауна - А-1.

Конструкция этой ракеты оказалась нестабильной, что было учтено при создании новой ракеты: А-2. В конце 1934 года две ракеты этого типа успешно стартовали с полигона. Обе ракеты имели жидкостной реактивный двигатель (ЖРД). Уже в 1936 году была создана ракета А-3, тогда- то командование нацистской Германии и дало добро на развитие ракетной программы, и в следующем году начались испытания А-3. Ракета в отличие от своих предшественниц весила больше, и имела газовые рули, что позволяло запускать её со стартового стола вертикально. Однако испытания закончились неудачей, и фон Браун начал работу над А-5.

Проведя успешный запуск А-5, конструкторы перешли к работе над большой ракетой А-4, которая в ходе войны стала известна как «Фау-2». Ракета массой 13 тонн и высотой 14 метров поражала цели на расстоянии до 300 км, преодолевая его за 5 минут, позже ракета послужила моделью для всех послевоенных ракет. После капитуляции Германии немецкие учёные продолжили работу над совершенствованием ракетной техники. Фон Браун сдался американцам и стал одним из ведущих специалистов американской космической программы.

СССР и США начали гонку за обладание немецкими ракетными секретами. Американцы вместе с фон Брауном получили не только документацию, но и заводы, на которых изготавливалась «Фау-2». Однако через несколько месяцев эта территория отошла СССР, и туда сразу же прибыла группа учёных во главе с Королёвым. Перед ракетчиками была поставлена задача воспроизвести ракету А-4. В 1948г.

Королёв успешно провёл испытания ракеты Р-1 – слегка модернизированной копии «Фау-2». Позже в 1953 году перед конструкторами встала задача создать ракету, способную доставить отделяемую головную часть массой 5 тонн на расстояние до 8 тысяч км. С.П.Королёв решил отказаться от немецкого наследства, он должен был разработать совершенно новую ракету, которой ещё не было. Несмотря на то, что новый военный заказ был рассчитан на новый вид ядерного оружия, у Королёва появилась возможность создать такую ракету, которая могла вывести корабль в космос. Поскольку двигателя, который мог бы вывести такой груз на орбиту, не существовало даже в проектах, Королёв предложил революционную конструкцию ракеты. Она состояла из четырёх блоков первой ступени и одного блока- второй, соединенных параллельно. Такую систему назвали «связкой». Причём двигатели начинали работать с земли. 15 мая 1957года состоялся первый запуск новой ракеты, которая была названа Р-7. Удачность и как следствие надёжность конструкции и очень большая мощность для баллистической ракеты позволили использовать Р-7 в качестве ракеты-носителя. Именно ракеты-носители открыли человеку космическую эру.

Первые шаги в космосе

Королёв делал ракеты для военных, но мечтал начать с их помощью освоение космоса. Весной 1954 года он вместе с академиком М.В.Келдышем и группой учёных Академии наук определили круг задач, которые должны были решать искусственные спутники Земли. Королёв обратился к правительству с просьбой разрешить использовать новую ракету для запуска космического спутника. Хрущёв дал согласие, и в начале 1956 года было принято постановление о создание искусственного спутника Земли массой 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований массой 200-300 кг. Учёные начали работу сразу над двумя спутниками. Первый так называемый «объект-Д» весил более 1,3 тонн и нёс на борту 12 научных приборов. Кроме того он был оснащён солнечными батареями, от которых питались радиопередатчик «Маяк» и магнитофон для записи телеметрии на тех участках орбиты, которые недоступны наземным станциям слежения. Правда, перед стартом он вышел из строя. Чтобы космический аппарат не перегревался на солнце, была разработана система терморегуляции газа внутри спутника. Кроме того, была придумана оригинальная система охлаждения. Таким образом, «объект-Д», который должен был открыть космическую эру, обладал всеми системами современных космических аппаратов. Это была полноценная космическая научная станция.

Второй спутник был биологическим. Он представлял собой головной обтекатель Р-7, внутри которого учёные разместили герметическую кабину для животного и контейнеры с научной и измерительной аппаратурой. Спутник имел массу более полутоны и должен был выйти на орбиту вслед за «объектом-Д». Цель его запуска бала довольно просто – доказать, что живое существо способно полететь в космос и остаться в живых.

Однако первым в космос полетел не нагруженный научной аппаратурой спутник, а небольшой металлический шарик, снабжённый простейшим радиопередатчиком. Этот аппарат так и назвали – «простейший спутник», или ПС. Металлический шар диаметром чуть больше полуметра, состоящий из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, имел массу всего 83 кг.

На нём были установлены 4 антенны длиной 2,5 и 2,4 метра. Герметичный алюминиевый корпус был заполнен азотом, это должно было уберечь аппарат от перегрева. Так же внутри размещались два передатчика весом 3,5 кг и три батареи питания. Передаваемые им радиосигналы позволяли исследовать верхние слои ионосферы.

Простейший спутник был собран в рекордно короткие сроки. 15 февраля 1957 года было принято постановление о его создании, а 4 октября того же года он вышел на орбиту. Принимаемый всеми радиолюбителями сигнал «бип-бип» возвестил о начале новой космической эры. ПС-1 провёл на орбите 92 дня, а уже 4 ноября, ровно через месяц после запуска, в космос отправился ПС-2 с собакой Лайкой на борту. Первое живое существо должно было прожить орбите неделю, но аппарат перегрелся, и собака быстро погибла. Тем не менее главная цель была достигнута – Королёв доказал возможность полёта живого существа в космос.

Лайка стала первым живым существом, побывавшим в космосе, но далеко не первым животным, полетевшим в ракете. Учёные СССР и США использовали животных для исследования перегрузок во время полёта. Американцы предпочитали запускать обезьян, а мы собак, которых находили во дворах института авиационной медицины. Учёные приучили собак носить специальные одежды, есть из автоматической кормушки увлажненный корм, потому что лакать в невесомости невозможно. Собаки проходили тренировки, готовились к перегрузкам и катапультированию.

В том же году С.П. Королёв начал исследования по созданию пилотируемого корабля спутника. Ракетой-носителем должна была стать Р-7. Расчёты показали, что она способна вывести на околоземную орбиту груз массой более 5 тонн.

Тогда же бюро Королёва начало работу над космическим кораблём «Восток». Всего было создано три типа кораблей: прототип «Восток-1к», на котором были отработаны системы, «Восток-2к»-разведывательный спутник, и «Восток-3к», предназначенный для полётов человека в космос.

После окончания работ над будущим космическим кораблём «Восток» настало время испытаний. Первым, кто полетел на корабле-спутнике, был манекен, а следом за ним отправились собаки. 19 августа 1960 года в космос с космодрома Байконур был запущен корабль «Спутник-5», который был прототипом космического корабля «Восток». На корабле отправились собаки Белка и Стрелка.

Они провели на орбите около суток и благополучно вернулись на землю. В течение нескольких месяцев ещё были попытки запустить собак в космос, но все оказывались неудачными, собаки погибали. С. П. Королёв не мог отправить в космос человека до тех пор, пока не был уверен, что корабль надёжен и космонавт вернётся на Землю целым и невредимым, поэтому собачьи запуски продолжались. 9 марта 1961 года стартовал корабль «Спутник-9», который нёс на борту манекен, собаку Чернушку, мышь и морскую свинку. При возращении после входа в плотные слои атмосферы манекен успешно катапультировался, а животные приземлились в спускаемом аппарате.

Следующей в космос отправилась Звёздочка. 25 марта космический корабль с собакой и манекеном на борту вышел на орбиту, выполнил ряд испытаний и вернулся на землю. Безопасность космического корабля была доказана, и теперь Королёв со спокойным сердцем дал добро на полёт человека. Одноместный космический корабль «Восток» выводил на орбиту космонавта, который совершал полёт в скафандре. Система жизнеобеспечения была рассчитана на 10 суток полёта. После завершения программы исследований от корабля отделялся спускаемый аппарат, который доставлял космонавта на землю. На высоте 7 км космонавт катапультировался и приземлялся отдельно от спускаемого аппарата. Однако в экстренных случаях он мог и не покидать аппарат. Общая масса космического корабля достигала 4,73 тонны, длина (без антенн) 4,4м, а максимальный диаметр 2,43м. Отсеки механически соединялись между собой при помощи металлических лент и пиротехнических замков. Корабль оснащался системами: автоматического и ручного управления, автоматической ориентации на

Солнце, ручной ориентации на Землю, жизнеобеспечения, рассчитанной на поддержание внутренней атмосферы, близкой по своим параметрам к атмосфере Земли в течение 10 суток, командно-логического управления, электропитания, терморегулирования и приземления.

Вес космического корабля вместе с последней ступенью ракеты-носителя составлял 6,17 тонны, а их длина в связке 7,35 м. При разработке спускаемого аппарата конструкторами была выбрана асимметричная сферическая форма, как наиболее хорошо изученная и имеющая стабильные аэродинамические характеристики для всех диапазонов на разных скоростях движения. Это решение позволяло обеспечить приемлемую массу тепловой защиты аппарата и реализовать наиболее простую баллистическую схему спуска с орбиты.

В то же время выбор баллистической схемы спуска обуславливал высокие перегрузки, которые предстояло испытать человеку, работающему на борту корабля. Спускаемый аппарат имел два иллюминатора, один из которых размещался на входном люке, чуть выше головы космонавта, а другой, оснащённый специальной системой ориентации, в полу у его ног.

12 апреля 1961 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель 8к78 с космическим кораблём «Восток». На борту корабля находился лётчик-космонавт Юрий Гагарин, которому первому предстояло преодолеть притяжение родной планеты и выйти на околоземную орбиту. «Восток» совершил один виток вокруг Земли, полёт длился 108 минут. Полёт корабля "Восток" с человеком на борту явился итогом напряженной работы советских ученых, инженеров, врачей и специалистов различных отраслей техники. 6 августа 1961 года был запущен корабль, получивший название "Восток-2", с лётчиком-космонавтом Г.С.Титовым. Полёт продолжался 25 ч. Орбитальный полёт и спуск прошли нормально. На корабле "Восток-2" была установлена профессиональная репортажная кинокамера, доработанная для бортовых съемок. С помощью этой камеры была выполнена 10-минутная съёмка Земли через иллюминаторы корабля.

Объекты съёмки выбирал сам космонавт, стремясь получить материал, иллюстрирующий картины, наблюдаемые им во время полёта. Полученная высококачественная съёмка широко демонстрировалась на телевизионном киноэкране, была опубликована в центральных газетах и вызвала интерес научной общественности к изучению изображений Земли из космоса. Следующим этапом стала программа «Восход» для выхода человека в космос. Для этого конструкция была изменена. Двухместный корабль «Восход-2» был оборудован надувной шлюзовой камерой, которая после использования отстреливалась. Снаружи камеры конструкторы установили кинокамеру, баллоны с запасом воздуха для надува, и запас кислорода. Для полёта был разработан специальный скафандр «Беркут». Скафандр имел многослойную герметичную оболочку, с помощью которой поддерживалось давление, а снаружи специальное покрытие, которое предохраняло от солнечных лучей. 18 марта 1965 года «Восход-2» стартовал с космонавтами Беляевым и Леоновым. Спустя полтора часа после начала полёта Леонов открыл наружный люк и вышел в открытый космос.

Запуски космических кораблей положили новую эпоху в освоение космоса. В 1962 году конструкторы начали проектировать корабль «Союз», для облёта Луны. Одновременно с советскими учёными космическое агентство США начало разработку лунной программы, они хотели первыми освоить поверхность луны. Были созданы луноходы, для изучения поверхности Луны. Новые ракеты-носители, и космические корабли, например «Аполлон», созданный учёными НАСА, для доставки астронавтов на поверхность Луны. 16 июля 1969 года стартовал Аполлон-11. Лунный модуль прилунился. Нил Армстронг спустился на поверхность Луны 21 июля 1969 года, совершив первую в истории человечества высадку на Луну. Космические корабли не могли обеспечить длительное пребывание на орбите, поэтому учёные стали думать над созданием орбитальной станции. В 1971 году с помощью ракеты-носителя «Протон» на орбиту вывели орбитальную станцию «Салют». Спустя 2 года США запустили станцию «Скайлэб».

Орбитальные станции (ОС) были предназначены для долговременного пребывания людей на околоземной орбите, для проведения научных исследований в условиях космического пространства, наблюдений за поверхностью и атмосферой планеты. От искусственных спутников ОС отличалась наличием экипажа, который периодически сменялся с помощью транспортных кораблей. На кораблях доставляли смену экипажа, запасы топлива и материалы для станции, и ещё средства жизнеобеспечения экипажа. Длительность пребывания на орбитальной станции зависела от того, возможно ли её вовремя дозаправить и ремонтировать. Поэтому при разработке орбитальной станции третьего поколения «Салют» было принято решение о создании на базе пилотируемого корабля «Союз» грузового корабля, получившего позже название «Прогресс». При проектировании были использованы бортовые системы, конструкции корабля «Союз». «Прогресс» имел три основных отсека: герметичный грузовой со стыковочным агрегатом, где размещались материалы и оборудование, доставляемые на станцию, отсек дозаправки, и приборно-агрегатный.

В 1979 году советские конструкторы приступили к работе над новым типом долговременных орбитальных станций. Над "Миром" работали 280 организаций. Базовый блок был выведен на орбиту 20 февраля 1986 года. Затем в течение 10 лет один за другим были пристыкованы ещё шесть модулей. С 1995 года станцию стали посещать иностранные экипажи. Также на станции побывало 15 экспедиций, из них 14 международных.

Станция провела 5511 день на орбите. В конце 1990-х годов на станции начались многочисленные проблемы из-за постоянного выхода из строя различных приборов и систем. Через некоторое время было принято решение затопить «Мир». 23 марта 2001 года проработавшая в три раза дольше срока станция была затоплена в Тихом океане. В том же 1979 году американские конструкторы построили первый Шаттл, космический челнок, многоразовый транспортный космический корабль. Шаттл запускается в космос, осуществляет манёвры на орбите как космический корабль и возвращается на Землю как самолёт. Подразумевалось, что Шаттлы будут сновать, как челноки, между околоземной орбитой и Землёй, доставляя полезные грузы в обоих направлениях. Корабли стали использоваться для вывода грузов на орбиту высотой 200-500 км, проведения исследований, обслуживания орбитальных космических станций.