Построить одноступенчатую космическую ракету сложнее, чем многоступенчатую

Популярная механикаHi-Tech

От сложного к простому

Почему построить одноступенчатую космическую ракету сложнее, чем многоступенчатую, и почему время сделать это уже пришло.

Текст: Роман Фишман

Корона должна стать роботизированной и получить интеллектуальное программное обеспечение для системы управления. ПО сможет обновляться прямо в полете, а в нештатной ситуации автоматически «откатываться» к резервной стабильной версии. ©АО ГРЦ ИМ. Макеева

Считается, что технологии всегда развиваются постепенно, от простого к сложному, от каменного ножа к стальному – и лишь затем к фрезерному станку с программным управлением. Однако судьба космического ракетостроения оказалась не столь прямолинейной. Создание простых, надежных одноступенчатых ракет долгое время оставалось недоступным для конструкторов. Требовались такие решения, которых не могли предложить ни материаловеды, ни двигателисты. До сих пор ракеты-носители остаются многоступенчатыми и одноразовыми: невероятно сложная и дорогостоящая система используется считаные минуты, после чего выбрасывается.

«Представьте, что перед каждым перелетом вы бы собирали новый самолет: соединяли фюзеляж с крыльями, прокладывали электрокабели, устанавливали двигатели, а после приземления отправляли бы его на свалку... Далеко так не улетишь, – рассказали нам разработчики Государственного ракетного центра им. Макеева. – Но именно так мы поступаем каждый раз, отправляя грузы на орбиту. Конечно, в идеале всем хотелось бы иметь надежную одноступенчатую “машину”, которая не требует сборки, а прибывает на космодром, заправляется и запускается. А потом возвращается и стартует еще раз – и еще»...

На полпути

По большому счету, ракетная техника пыталась обойтись одной ступенью еще с самых ранних проектов. В первоначальных набросках Циолковского фигурируют именно такие конструкции. Он отказался от этой идеи лишь позднее, поняв, что технологии начала ХХ века не позволяют реализовать это простое и элегантное решение. Вновь интерес к одноступенчатым носителям возник уже в 1960-х, и такие проекты прорабатывались по обе стороны океана. К 1970-м в США работали над одноступенчатыми ракетами SASSTO, Phoenix и несколькими решениями на базе S-IVB, третьей ступени РН Saturn V, которые доставляли астронавтов на Луну.

«Грузоподъемностью бы такой вариант не отличался, двигатели для этого были недостаточно хороши – но все же это была бы одна ступень, вполне способная долететь на орбиту, – продолжают инженеры. – Разумеется, экономически это было бы совершенно неоправданным». Лишь в последние десятилетия появились композиты и технологии работы с ними, которые позволяют сделать носитель одноступенчатым и притом многоразовым. Стоимость такой «наукоемкой» ракеты будет выше, чем традиционной конструкции, зато она будет «размазана» на множество стартов, так что цена запуска окажется значительно ниже обычного уровня.

Именно многоразовость носителей – сегодня главная цель разработчиков. Частично многоразовыми были системы Space Shuttle и «Энергия–Буран». Многократное использование первой ступени отрабатывается для ракет SpaceX Falcon 9. В SpaceX уже осуществили несколько успешных посадок, а в конце марта попытаются запустить одну из летавших в космос ступеней еще раз. «На наш взгляд, этот подход может лишь дискредитировать идею создания настоящего многоразового носителя, – замечают в КБ Макеева. – Такую ракету все равно приходится перебирать после каждого полета, монтировать связи и новые одноразовые компоненты... и мы снова возвращаемся к тому, с чего начали».

Полностью многоразовые носители пока остаются лишь в виде проектов – за исключением New Shepard американской компании Blue Origin. Пока что ракета с пилотируемой капсулой рассчитана лишь на суборбитальные полеты космических туристов, но большинство найденных при этом решений вполне можно масштабировать и для более серьезного орбитального носителя. Представители компании не скрывают планов создать такой вариант, для которого уже разрабатываются мощные двигатели ВЕ-3 и ВЕ-4. «С каждым суборбитальным полетом мы приближаемся к орбите», – заверяют в Blue Origin. Но их перспективный носитель New Glenn тоже будет многоразовым не полностью: повторно использоваться должен лишь первый блок, созданный на основе уже испытанной конструкции New Shepard.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Искусственный интеллект Искусственный интеллект

Как создавалась программа FaceApp

Популярная механика
В поисках рифмы: каким получился музыкальный фильм про Пушкина с Юрой Борисовым В поисках рифмы: каким получился музыкальный фильм про Пушкина с Юрой Борисовым

Святослав Иванов рассказывает, каким получился байопик с Юрой Борисовым

Forbes
Умная материя Умная материя

Армия нанороботов сделает нашу жизнь окончательной фантастикой

Популярная механика
Тянут на себя Тянут на себя

Типаж у этих актеров разный, а сила их харизмы примерно одинакова

VOICE
Время взлетать Время взлетать

Итоги выставок в Германии — беспилотные дроны, экшн-камеры и VR

Популярная механика
5 вопросов, которые помогут достичь эмоциональной близости в отношениях 5 вопросов, которые помогут достичь эмоциональной близости в отношениях

Вопросы для определения уровня взаимопонимания и эмоциональной связи с партнером

Inc.
Роботы и закон Роботы и закон

Кто будет отвечать, если робот причинит ущерб человеку?

CHIP
Дымзавесы и перцовый газ: как оборонка СССР создавала противоугонные системы Дымзавесы и перцовый газ: как оборонка СССР создавала противоугонные системы

Охранная система, которая работала по принципу газового оружия, существовала

ТехИнсайдер
Моя прелесть Моя прелесть

История про собирательство, про страсть, которая согревает, наполняет и радует

Afternoon Seasons of life
Ле Корбюзье, история безумия и секты: 10 значимых книг, которые вышли в феврале Ле Корбюзье, история безумия и секты: 10 значимых книг, которые вышли в феврале

В феврале книжный мир еще только просыпается и готовится к выходу бестселлеров

Правила жизни
Связанные одной целью Связанные одной целью

Можно ли в одном организме объединить несколько разных существ?

Вокруг света
Анатолий Корнеев: как изменить отношение россиян к алкоголю Анатолий Корнеев: как изменить отношение россиян к алкоголю

Анатолий Корнеев: почему в России плохо развита культура потребления алкоголя

СНОБ
Надежда Васильева: Нельзя персонажей просто одевать в нарядные тряпки Надежда Васильева: Нельзя персонажей просто одевать в нарядные тряпки

Надежда Васильева о создании костюмов для современных сказок

Ведомости
Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
Изабелла Росселлини: Все свободны! Изабелла Росселлини: Все свободны!

До первого контракта с Lancôme в 1983 году она вообще не красилась. Не хотела

Afternoon Seasons of life
Не хочу учиться! Не хочу учиться!

7 причин нелюбви к школе и возможностей их исправить

Лиза
На «Краю Земли» посадят 2 тыс. га яблонь На «Краю Земли» посадят 2 тыс. га яблонь

«Край Земли» хочет увеличить площадь яблоневых садов в 5,5 раза к 2040 году

Агроинвестор
Попал в аварию, но у виновника ДТП нет ОСАГО. Что делать? Попал в аварию, но у виновника ДТП нет ОСАГО. Что делать?

Как взыскать ущерб с виновника ДТП, у которого нет ОСАГО

РБК
«Поток»: история создания, сюжет и психологический анализ мультфильма, номинированного на «Оскар» «Поток»: история создания, сюжет и психологический анализ мультфильма, номинированного на «Оскар»

Чем же так интересен мультфильм «Поток»?

Psychologies
Спортивный бонус Спортивный бонус

Сколько и каких бонусов принесет здоровью фитнес в течение жизни?

Лиза
Под замком Сфорца в Италии нашли тайные туннели: их описывал Леонардо да Винчи! Под замком Сфорца в Италии нашли тайные туннели: их описывал Леонардо да Винчи!

Как ученые смогли доказать, что под замком Сфорца существуют подземные туннели

ТехИнсайдер
В Хорватии нашли захоронение «вампира» В Хорватии нашли захоронение «вампира»

Чем отличаются девиантные захоронения «вампиров»?

N+1
«Главное — идея, которую ты воплощаешь» «Главное — идея, которую ты воплощаешь»

Винодел Павел Швец работает с вином с 19 лет. Что он может о нем сказать?

РБК
Бизнес с историей Бизнес с историей

Чем выгодны покупки инвесторами помещений в объектах культурного наследия

Ведомости
Нужна помощь! Нужна помощь!

8 ситуаций, когда точно пора к психологу

Лиза
И не говори… И не говори…

Несколько фраз, которые могут испортить свидание с мужчиной

Лиза
Семь причин ломкости ногтей Семь причин ломкости ногтей

Неправильное питание, холод, недостаток гормонов: причины ломкости ногтей

Здоровье
Кровать, которая не даст больному залежаться Кровать, которая не даст больному залежаться

«Папийон» налаживает серийное производство инновационных медицинских кроватей

Монокль
Вино в кино на все времена Вино в кино на все времена

Кинокартины, которые помогут погрузиться в эномир и узнать больше о виноделии

РБК
Машина для февраля Машина для февраля

Почем автомобили для российской зимы

Деньги
Открыть в приложении