Навигация
3. Технологія
КОСМІЧНА РАКЕТА – багатоступінчаста ракета для виведення космічних апаратів (штучних супутників Землі, АС, космічних кораблів) на орбіту супутника Землі чи міжпланетну трасу. Вона – єдиний засіб проникнення в космічний простір, найдосконаліший витвір рук людини, що тримає сьогодні рекорд швидкості й дальності польоту. Принцип реактивного руху, відомий ще з давніх-давен, людина Землі використала для проникнення в космічний простір лише в XX ст. саме завдяки створенню космічної ракети. Ідею використання космічної ракети як засобу космічного польоту подав і науково обґрунтував наш геніальний співвітчизник K. Е. Ціолковський.
Космічна ракета, або «ракетний поїзд», як називалась вона у Ціолковського, являє собою сукупність ракет-ступенів, що в міру витрати палива автоматично чи за командою з Землі відокремлюються від ракети, звільняючи її від зайвого вантажу. В польоті ракети-ступені працюють послідовно. Гігантську ракету-стрілу відриває від землі стартовий перший ступінь. Він найпотужніший, адже на нього припадає найбільше навантаження – подолати якомога швидше найгустіші шари земної атмосфери. На висоті кількох десятків кілометрів його паливні баки пустіють, двигуни стихають, і він відокремлюється від ракети, виконавши свою частку праці. Вступає в дію другий ступінь, і після закінчення роботи він теж відокремлюється, передаючи космічну естафету на включення двигунів наступного ступеня. I так, поки не буде досягнуто швидкості, потрібної для виведення космічного апарата на трасу польоту.
Саме за допомогою космічних ракет людина вступила у двобій з силами земного тяжіння і перемогла. А наскільки надійний її помічник у цьому, свідчать такі цифри. Потужність ракети, що вивела на орбіту космічний корабель «Восток-1» вагою 4725 кг, становила близько 15 млн. квт. Це майже у 25 раз більше, ніж потужність Дніпровської ГЕС. Загальна довжина ракети-носія «Восток» становила 38 м, а діаметр її біля основи – понад 10 м.
На початку польоту космічна ракета рухається строго вертикально, потім її траєкторія викривлюється за наперед наміченою програмою. Та частина траєкторії, на якій ще працюють ракетні двигуни, називається активною ділянкою (ділянкою розгону), після неї починається пасивна ділянка, де рух в основному визначається лише гравітаційними силами.
– А навіщо взагалі робити ракету багатоступінчастою? – спитаєте ви. – Хіба не можна створити таку одну велику потужну ракету, яка б розігнала космічний апарат хоча б до першої космічної швидкості? Виявляється, що ні. Можливості одноступінчастої ракети строго обмежені. I перший це зрозумів Ціолковський. Він навіть вивів формулу для швидкості v, яку розвиває ракета:
де c – швидкість витікання газів, m0 – початкова маса ракети, m – кінцева. 3 цієї формули випливає, що для досягнення швидкості 8 км/сек потрібно, щоб або c = = 6,4 км/сек, або 
= 45, тобто, щоб стартова вага ракети перевищувала кінцеву в 45 раз. I це без урахування атмосфери та сил тяжіння, які аж ніяк не можна нехтувати. Та й швидкості витікання у сучасних реактивних двигунів становлять лише 2,5–3,5 км/сек, чого явно не досить. Отже, єдино правильним лишається будувати складені ракети, які поступово розганятимуть апарат до першої чи другої космічної швидкості. Швидкості реактивного струменя сьогоднішніх ракетних двигунів досить, щоб трьома або чотирма ступенями здійснити запуск штучного супутника Землі чи міжпланетного корабля [41]. Ми є свідками стартів космічних ракет, що несуть у безодню космосу корисні вантажі (кораблі, станції тощо) вагою в кілька десятків тонн.
4. Перспективи космічної промисловості
Генеральний конструктор КБ «Південне» Станіслав Конюхов вважає наймасштабнішою розробкою наступного десятиріччя проект «Повітряний старт». Серед перспективних проектів він назвав також програму місячних досліджень. «Україна, будучи космічною державою, не має власного космодрому, оскільки територія країни густо заселена. Єдиний вихід – навчитися запускати ракети над океаном прямо з літака, як це вже роблять американці. Правда, вони таким чином виводять у космос легкі ракети. В українських конструкторів – сміливіші плани. В літак Ан-124 планують помістити важку ракету вагою 60–70 т, і супутник вагою до 1 т. Літак зі швидкістю 800 км/годину підніметься на висоту 11–12 км. Там за допомогою парашутної системи ракета буде відокремлена, літак піде в сторону, на ракеті запустяться двигуни, після чого вона виведе в космос важкий вантаж», – сказав С. Конюхов.
Не виключив головний конструктор КБ «Південне» участі України і в міжпланетних дослідженнях. «Можливо, Україна візьме участь у програмах місячних досліджень. Одна з перших космічних розробок КБ «Південне» – модуль для посадки І злету з Місяця. Його робили для носія Н-1 Сергія Корольова. Але всі чотири пуски цієї ракети закінчилися невдало, і «місячну гонку» виграли американці. Недавно ця історія отримала продовження: модулем зацікавилися японці та європейці.
А чи треба нам у космос?
Зростання технічної та інтелектуальної мощі людини обертається своєю діалектичною протилежністю у вигляді катастрофічного виснаження земних ресурсів, адже для задоволення своїх потреб та примх у людства немає інших джерел, крім Землі. Поновлюються ресурси набагато повільніше, ніж споживаються, а діяльність людини вже напевно призвела до порушення процесів поновлення. Похмурість картини доповнюють скупченість населення та отруєна природа, що призводить до зростання смертності або безповоротних мутацій людського організму, що саме по собі є небезпечним і непередбачуваним.
Крім рукотворних проблем є й зовнішні. У просторі навколо Землі носиться велика кількість космічних тіл, зіткнення з якими може знищити людство. Древні майя, культура яких була стерта з лиця землі, залишившись незрозумілою, знали щось нам невідоме про сонячні цикли та періодичну зміну полярності геомагнітного поля, яка супроводжується катаклізмом загальнопланетарного масштабу. Астрономи та геофізики, ймовірно, зможуть значно розширити цей перелік катастроф. Вихід із цієї похмурої футурології бачиться у тому числі й у виході людини у Простір, який може служити і невичерпним джерелом ресурсів, і необмеженим ареалом розселення.
Україна входить до п’ятірки країн, що мають замкнутий цикл виробництва космічних ракет. Вітчизняні підприємства володіють 17 із 22 відомих у світі технологій і беруть участь у 50 міжнародних проектах.
Вся ракетно-космічна галузь знаходиться під управлінням Національного космічного агентства України (с 1992 р.), всього в структурі агентства 30 підприємств, НІІ та КБ.
Проект бюджету України в 2008 р. передбачає виділення 444,5 млн грн. (88 млн. USD) державних коштів на розвиток ракетно-космічної галузі і 240 млн. грн. (47 млн. USD) на створення технології утилізації твердого ракетного палива.
У 1999 р. було змінено статус НКАУ, до його підпорядкування були передано понад 20 підприємств і організацій, серед яких: Національний центр управління та випробування космічних засобів; ДП «Центр стандартизації ракетно-космічної техніки»; Дніпропетровське представництво генерального замовника – НКАУ; ДП «ВО «Південний машинобудівний завод» ім. А.М. Макарова»; ДП «Дніпровський проектний інститут»; Державне конструкторське бюро «Південне» ім. М.К. Янгеля; ВАТ «Український НДІ технології машинобудування»; Національний центр аерокосмічної освіти молоді України; ДП «Дніпрокосмос»; ДП «ПО «Павлоградський хімічний завод»; ДП «Нікопольський трубний завод»; ДП «Науковий центр точного машинобудування»; ДП «Завод «Арсенал»; ДП «Укркосмос»; ВАТ «Київський радіозавод»; Державний науково-виробничий центр «Природа»; ВАТ «Науково-виробничий комплекс «Курс»; ВАТ «Елміз»; ДП «ПО «Київприлад»; Казенне підприємство «Центральне конструкторське бюро «Арсенал»; Київське представництво генерального замовника – НКАУ; ВАТ «РСВ-Радіозавод»; Державна акціонерна холдингова компанія «Київський радіозавод»; Науково-дослідний технологічний інститут приладобудування.
Національне космічне агентство України є спеціально уповноваженим центральним органом виконавчої влади, який забезпечує реалізацію державної політики у галузі космічної діяльності, здійснює керівництво дорученою йому сферою управління, несе відповідальність за стан її розвитку.
НКАУ реалізує такі космічні проекти:
1. Циклон-4: новітні, більш потужний варіант ракет-носіїв «Циклон», створених ДКБ «Південне» і виготовлених ВО «Південний машинобудівний завод», в проекті передбачається запуск РН з пускового центру Алкантара (Бразилія);
2. в 1995 р. ДКБ «Південне» ім. М.К. Янгеля і ДП «ВО «Південний машинобудівний завод» ім. А.М. Макарова» разом з американською компанією «Боїнг», норвезькою «Кварнер» і російською ракетно-космічною корпорацією «Енергія» створили спільне підприємство Sea Launch для реалізації унікального міжнародного проекту «Морський старт».
Головною складовою частиною ракетно-космічного комплексу «Морський старт» є ракетний сегмент, за який відповідає російська ракетно-космічна корпорація «Енергія».
Ракетний сегмент складається із трьохступеневої екологічно чистої ракети-носія «Зенит-3SL» і комплексів технологічного обладнання для підготовки і пуску ракети-носія.
До складу ракети-носія «Зеніт-3SL» входять: двохступенева ракета-носій «Зеніт-2S», розроблена і виготовлена Державним конструкторським бюро «Південне» і виробничим об’єднанням «Південмаш». «Зеніт-2S» є сучасним засобом виведення, що вирізняється простотою експлуатації і повною автоматизацією процесу підготовки і пуску; розгінний блок DM-SL (третій ступінь), створений корпорацією «Енергія», характеризується високою підтвердженою надійністю; блок корисного навантаження, розроблений фірмою «Боїнг».
Відповідальними за створення РН «Зеніт-3SL» в цілому є КБ «Південне».
«Наземний старт» передбачає надання пускових послуг на космодромі Байконур на базі ракети-носія «Зеніт-2». Проект реалізується спільно з Росією з метою розвитку проекту «Морський старт» для запуску ракет-носіїв «Зеніт-2», «Зеніт-3» з космодрому Байконур. Для реалізації проекту утворено спільне українсько-російське підприємство «Міжнародні космічні услуги».
У 2001 р. українське ДКБ «Південне» (Дніпропетровськ) отримало перемогу в проведеному урядом Єгипту міжнародному тендері на створення першого єгипетського супутника дистанційного зондування землі EgiptSat-1. Крім України, в тендері брали участь Велика Британія, Росія, Корея, Італія.
Роботи із створення космічного апарату Egyptsat-1 виконувалися відповідно до контракту на проектування, виготовлення, запуск, навчання і передачу технології для супутника Egyptsat-1 між NARSS (Єгипет) як Замовником і ДКБ «Південне» (Україна) як Підрядником.
Створений на основі мікротехнологій EgiptSat-1 масою до 100 кг експлуатується на сонячно-синхронній орбіті.
Запуск супутника на орбіту відбувся 17 квітня 2007 р. у 9:46 за київським часом конверсійною ракетою-носієм «Дніпро-1».
Проект «Дніпро» передбачає переобладнання міжконтинентальних балістичних ракет РС-20 (SS-18 «Сатана»), які знімають з озброєння в Росії, в трьохступеневу ракету-носій «Дніпро» з максимальним використання відпрацьованих систем, елементів і інфраструктури експериментального стартового і технічного комплексів на космодромі Байконур.
Роботи із створення ракетно-космічного комплексу «Дніпро» почалися в 1992 р. Для реалізації проекту була створена російсько-українська міжнародна космічна компанія «Космотрас», що відповідає за виготовлення і комерційну експлуатацію ракети-носія.
В умовах ринкової економіки головним напрямом реалізації і подальшого розвитку свого унікального науково-технічного, технологічного і виробничого потенціалу підприємство вибрало міжнародне співробітництво у сфері космічної діяльності. Перші кроки на цьому шляху показали готовність і здатність КБ «Південне» успішно взаємодіяти з провідними компаніями США, Росії, Європи у здійсненні найскладніших космічних проектів.
Світовим досягненням роботи КБ «Південне» став екологічно чистий ракетний комплекс «Зеніт» – один із кращих носіїв у світі з повністю автоматизованим процесом підготовки і проведення пуску і забезпечення надвисокої точності виведення космічних апаратів на задані орбіти. Перший ступінь «Зеніту» використовувався як бокові прискорювачі універсальної космічної системи «Енергія – Буран». Це ще раз підтверджує, що на базі «Зеніту» можна створити ціле сімейство перспективних космічних носіїв.
Для реалізації проекту «Морський старт» була створена міжнародна компанія Sea Launch («Морський старт»). До складу засновників увійшли американська компанія Boeing Commercial Space Company (40% статутного капіталу), російська ракетно-космічна корпорація «Енергія» ім. С.П. Корольова (25%), норвезька фірма Kvaerner Maritime a.s. (20%) і аерокосмічні підприємства України: ВО «Південмашзавод», ДКБ «Південне» ім. М.К. Янгеля (15%). Експерти впевнені, що ключем до успіху в реалізації проекту Sea Launch є його порівняно низька вартість і унікальні можливості української ракети «Зеніт». При використанні відкритого моря для космічних запусків стає можливим обійти багато труднощів, що визначаються прив’язкою до конкретного наземного космодрому з його жорсткими фіксованими умовами старту, обслуговування, оренди, необхідністю заздалегідь точно визначених зон скиду разових компонентів, так званих зон відчуження.
У разі реалізації всіх своїх планів у сфері використання космічного простору Україна здійснить справжній прорив на світовий ринок космічних послуг. А плани ці грандіозні. Тим більш, є певні успіхи. За оцінками Національного космічного агентства України, вони пов’язані, крім проекту Sea Launch, із співробітництвом з американською фірмою Rockwell Int. в пошуку потенційних замовників на запуски ракет-носіїв «Циклон» виробництва ВО «Південмаш».
Американські ділові і фінансові кола виявили зацікавленість в перспективах використання «Циклону» як однієї з найсучасніших ракет-носіїв, що відповідають всім міжнародним вимогам і тенденціям розвитку світового космічного ринку. Ракета-носій «Циклон» дозволяє виводити на низькі орбіти (до 800 км) до 4 т корисного навантаження. Вартість одного пуску становить менше 40 млн. USD. Це дешевше і вигідніше, ніж запуск французької ракети-носія «Аріан» (близько 100 млн. USD) і американських ракет подібного класу (близько 120 млн. USD).
Висновки
Авіакосмічна промисловість – це галузь, що потребує досить великих капіталовкладень. Нажаль, бюджет України не може забезпечувати навіть десяту частину тих капіталовкладень, потрібних для самодостатнього розвитку авіакосмічної промисловості. Але саме завдяки авіації і космонавтиці Україна прославилася на весь світ і своїми літаками, і ракетоносіями, і різноманітними винаходами, причому аналогів деякої авіакосмічної продукції України не має в З моєї точки зору основні проблеми в космічній промисловості України це недостатнє фінансування космічних проектів, що заважає нашій державі зайняти належне місце у світовому рейтингу космічних держав.
Ці проблеми не дозволяють динамічно розвиватися авіаційній і космічній промисловості України.
Проблем в авіакосмічній промисловості дуже багато, але за останні роки українська космонавтика стали досить стабільними галузями. З кожним роком становище авіакосмічної промисловості покращується. Повільно, але впевнено авіація і космонавтика відновлюють свою колишню могутність.
Великий крок вперед зроблено в космонавтиці. Співробітництво з Бразилією, США, Росією, Китаєм та іншими державами приносить свої результати. Україна в багатьох своїх космічних проектах може перевершити провідні космічні держави. Плануються запуски ракет з повітря над океаном прямо з літака АН-124 «Руслан» і АН-225 «Мрія», запуски української ракети з бразильського космодрому. Вже відбувся запуск ракети з плавучої платформи. Це спільний проект США, Росії, України.
Як перспектива планується участь України в програмі місячних досліджень-Перспективних проектів дуже багато. Україна зможе їх реалізувати в кооперації з іншими країнами. Це необхідно для України, бо самотужки наша держава не зможе втілити своїх проектів.
Бібліографічний список
1. Савин «Авиация в Украине: Очерки истории» – Харків 1995 «Основа»
2. Указ Президента України №119 1996 рік
3. Указ Президента України №927 за 2000 рік
4. Терещенко «Виробництво авіаційних та ракетно-космічних апаратів»
5. газета «Оглядач»
6. газета «День»№156 01.09.2001
7. «ДІЛОВИЙ ВІСНИК» №06 (97), 2002
8. Укрінформ
9. Авіа-2003 «Матеріали V міжнародної науково технічної конференції»
Похожие работы
... кваліфікації зайнятих. До таких галузей передусім належать електротехнічна, електронна й підшипникова, виробництво енергетичного устаткування тощо. 1.2 Територіальне розміщення важкого машинобудування України Важке машинобудування району - це підприємства з виробництва металургійного, підйомно-транспортного устаткування (Одеський кранобудівний), металевих виробів (Нова Каховка), суднобудування ...
... . Але там не поспішали, оскільки ніхто не давав державних (з боку Російської Федерації) гарантій. ВИСНОВКИ Нами було розглянуто тему «Розвиток транспортного машинобудування в Україні». Становище транспортного машинобудування знаходиться в жахливому стані. І це не збільшуючи становище. Устаткування на заводах доживає свій вік, вітчизняний транспорт доживає останні миттєвості перед тим як ...
... НАТО Я.Схеффера. А в грудні 2005 р. за підсумками засідання КУН на рівні міністрів закордонних справ було прийнято спільну заяву, в якій вперше у документах Україна-НАТО йде мова не лише про відкритість “дверей НАТО”, а й про конкретні перспективи залучення України до Плану дій щодо членства. Під час засідання КУН на рівні міністрів закордонних справ 28 квітня 2006 р. в Софії (Болгарія) держави- ...
... . Учені констатують, що кожна культура як функціональна єдність суспільства є цілісною, тому й загальнолюдська культура є цілісним утворенням. Послідовний філософсько-антропологічішй підхід до культури в сучасній культурології використовується дуже рідко, винятком є культурантропологія в США та деяких країнах Західної Європи як самостійна наукова дисципліна. Справа в тому, що теза про культуру як ...
0 комментариев