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

Голографическая реальность Голографическая реальность

Инновационный head-up-дисплей дополняет полезной информацией реальный мир

Популярная механика
Непотопляемый Непотопляемый

Амфибии Amphicar, выпущенные более 60 лет назад, до сих пор в строю

ТехИнсайдер
Умная материя Умная материя

Армия нанороботов сделает нашу жизнь окончательной фантастикой

Популярная механика
Никаких шлепок и свадебных платьев: какой дресс-код советуют соблюдать музеи и театры Никаких шлепок и свадебных платьев: какой дресс-код советуют соблюдать музеи и театры

Какие рекомендации по выбору одежды мировые театры и музеи дают посетителям

Forbes
Роботы и закон Роботы и закон

Кто будет отвечать, если робот причинит ущерб человеку?

CHIP
Как стресс влияет на кожу и как с этим бороться Как стресс влияет на кожу и как с этим бороться

Чем опасна повышенная тревожность для нашего внешнего вида

Правила жизни
Вышел боком Вышел боком

Асимметричный ледокол оказался в чем-то лучше традиционных «крушителей льда»

Популярная механика
От вил до мема От вил до мема

Краткая история «Американской готики» Гранта Вуда

Weekend
Для чего нужен магниевый анод в бойлерах накопительного типа? Для чего нужен магниевый анод в бойлерах накопительного типа?

От чего и как именно защищает магниевый анод в бойлере косвенного нагрева?

CHIP
«Важно запасть в душу потребителю» «Важно запасть в душу потребителю»

Как государство поддерживает экспортеров

Эксперт
Параллельщики. Carwin — о главных ошибках при поиске машины за рубежом Параллельщики. Carwin — о главных ошибках при поиске машины за рубежом

Как отличить реального поставщика от хорошо замаскированного обманщика

РБК
VOX VOX

VOX — культовое место тихой роскоши, где встречаются знаменитости

Собака.ru
Передвижники и императорская власть Передвижники и императорская власть

Как передвижники получили признание императора Александра III

Знание – сила
Скандинавский антинуар Скандинавский антинуар

Под личиной нуара тут прячется «кино морального беспокойства»

Weekend
Феномен текста: человек vs ИИ Феномен текста: человек vs ИИ

Способен ли искусственный интеллект писать тексты или даже мыслить как человек?

Монокль
Интернет из папки: готовы ли российские суды доверять электронным доказательствам Интернет из папки: готовы ли российские суды доверять электронным доказательствам

Как цифровизация сказывается на судебных процессах в России?

Forbes
Знать без царя в голове Знать без царя в голове

Мини-сериал о сестрах Митфорд, которые искали любовь, а нашли политику

Weekend
Фокус внимания Фокус внимания

Разговор с актрисой Лизой Шакирой о вере, надежде и любви

OK!
Установка для очистки отработанных масел УОМ-3М(100) Установка для очистки отработанных масел УОМ-3М(100)

Как установка УОМ-3М(100) очищает отработанное моторное масло

Наука и техника
Утомленные летом Утомленные летом

8 старых фильмов, где действие происходит на даче

Лиза
Вековые традиции Вековые традиции

Не получается нарисовать стрелки, а тени сразу скатываются?

Лиза
Исследование: мозг пользователей TikTok работает иначе в рискованных ситуациях Исследование: мозг пользователей TikTok работает иначе в рискованных ситуациях

У пользователей TikTok и Reels возрастает склонность к импульсивным решениям

Inc.
Какие фрукты не стоит есть на завтрак Какие фрукты не стоит есть на завтрак

Какие фрукты самые полезные?

ТехИнсайдер
Кутхины баты: удивительное место на Камчатке, в существование которого трудно поверить Кутхины баты: удивительное место на Камчатке, в существование которого трудно поверить

Один из самых потрясающих памятников природы — Кутхины баты

ТехИнсайдер
Изучать или запрещать: почему весь мир так боится микропластика Изучать или запрещать: почему весь мир так боится микропластика

Насколько на самом деле опасен микропластик и нужно ли с ним бороться

Forbes
Что такое аэройога: чем она полезна, упражнения для йоги в гамаках Что такое аэройога: чем она полезна, упражнения для йоги в гамаках

Аэройога: антистресс и тренажер для развития гибкости

РБК
Погружной или стационарный блендер: какой выбрать Погружной или стационарный блендер: какой выбрать

Сравниваем плюсы и минусы погружного и стационарного блендера

CHIP
На смену выходят роботы На смену выходят роботы

Как работают нацпроекты технологического лидерства

Эксперт
Правила порядка Правила порядка

Как научить детей поддерживать порядок в своей комнате, не тратя на это часы

Новый очаг
Японский десант на Великих озерах Японский десант на Великих озерах

Большое поглощение в мировой металлургии все-таки состоится

Монокль
Открыть в приложении