Первым и крупнейшим в мире космодромом является. Дотянуться до звезды: самые выдающиеся космодромы нашей планеты
Для запуска космических аппаратов в космос, помимо стартовой площадки необходим комплекс сооружений, где проводятся предстартовые мероприятия: окончательная сборка и стыковка ракеты носителя и космического аппарата, предстартовое тестирование и диагностика, заправка топливом и окислителем.
Обычно космодромы занимают большую территорию и располагаются на значительном удалении от густонаселенных мест, для избежания ущерба в случае аварий и падения, отделяющихся в процессе полета ступеней.
Космодромы мира
Чем ближе точка запуска находится к экватору - тем меньше энергозатраты на вывод полезной нагрузки в космос. При запуске с экватора может сэкономить около 10 % топлива по сравнению с ракетой, стартующей с космодрома, находящегося в средних широтах. Поскольку на экваторе не так много государств, способных запускать ракеты в космос, появились проекты космодромов морского базирования.
Россия
Российская Федерация, являясь пионером в области освоения космического пространства, на данный момент удерживает первенство по количеству запусков. В 2012 году нашей страной было осуществлено 24 запуска ракет-носителей, к сожалению далеко не все успешные.
Крупнейшей «космической гаванью» России является арендованный у Казахстана космодром Байконур. Он расположен на территории Казахстана, в Кызылординской области между городом Казалинск и посёлком Джусалы, вблизи посёлка Тюратам. Площадь космодрома: 6717 кмІ. Строительство космодрома началось в 1955 году. 21 августа 1957 года состоялся первый успешный запуск ракеты Р-7.
Схема космодрома «Байконур»
В советские времена в районе Байконура была создана огромная не имеющая мировых аналогов инфраструктура, включающая в себя помимо стартовых, подготовительных и контрольно-измерительных комплексов аэродромы, подъездные пути, служебные здания и жилые городки. Всё это после распада СССР досталось независимому Казахстану.
По официальным данным, эксплуатация космодрома в 2012 году обошлась около 5 млрд рублей в год (стоимость аренды комплекса «Байконур» составляет 115 млн долларов - около 3,5 млрд рублей в год, и ещё около 1,5 млрд рублей в год Россия тратит на поддержание объектов космодрома), что составляло 4,2 % от общего бюджета Роскосмоса на 2012 год. Кроме того, из федерального бюджета России в бюджет города Байконура ежегодно осуществляется безвозмездное поступление в размере 1,16 млрд рублей (по состоянию на 2012 год). В общей сложности космодром и город обходятся бюджету России в 6,16 млрд рублей в год.
В настоящий момент «Байконур» после передачи его военными в 2005 году, находится в ведении Роскосмоса. К концу 2007 года космодром покинули большинство военно-космических частей, на космодроме осталось около 500 российских военнослужащих.
Спутниковый снимок Google Earth: стартовая площадка №250
На космодроме имеется инфраструктура и стартовые сооружения позволяющие осуществлять запуск ракет-носителей:
- средние носители семейства «Союз», стартовая масса до 313000 кг (на базе Р-7) – площадки № 1(гагаринский старт), № 31.
-лёгкие носители «Космос», стартовая масса до 109000 кг - площадка № 41.
- средние носители семейства «Зенит», стартовая масса до 462200кг - площадка № 45.
-тяжелые носители «Протон», стартовая масса до 705 000кг - площадки № 81, № 200.
-лёгкие носители семейства «Циклон», стартовая масса до 193 000кг (на базе МБР Р-36) - площадка № 90.
- лёгкие носители «Днепр»», стартовая масса до 211000кг (совместная российско-украинская разработка на базе МБР Р-36М) – площадка № 175
-лёгкие носители «Рокот» и «Стрела», стартовая масса до 107 500 кг (на базе МБР УР-100Н) – площадка № 175.
-тяжелые носители «Энергия», стартовая масса до 2400 000кг (на данный момент не используется) – площадки № 110, № 250.
Спутниковый снимок Google Earth: "гагаринский старт"
Несмотря на регулярно получаемые выплаты за аренду космодрома и межгосударственные договорённости Казахстан периодически препятствует нормальной работе космодрома. Так, в 2012 году были отложены запуски европейского метеорологического космического аппарата MetOp-B (запуск планировался на 23 мая), российских спутников «Канопус-В» и МКА-ПН1, белорусского БКА, канадского ADS-1B и немецкого TET-1 (групповой запуск этих пяти аппаратов намечался на 7 июня), российского аппарата «Ресурс-П» (планировался на августе).
Причиной явилось длительное согласование казахстанской стороной использования поля падения первой ступени ракет-носителей в Кустанайской и Актюбинской областях (используемого при выведении спутников на солнечно-синхронную орбиту ракетой-носителем «Союз»).
Из-за позиции казахской стороны не был реализован проект создания совместного российско-казахстанского ракетно-космического комплекса «Байтерек» (на основе новой ракеты-носителя «Ангара») . Достигнуть компромисса по вопросу финансирования проекта не удалось. Вероятно, Россия будет строить стартовый комплекс для «Ангары» на новом космодроме «Восточный».
«Протон-К» выводит на орбиту модуль «Звезда» для МКС
Самым северным космодромом мира является «Плесецк», известный так же как «1-й Государственный испытательный космодром». Он расположен в 180 километрах к югу от Архангельска неподалёку от железнодорожной станции Плесецкая Северной железной дороги. Космодром занимает территорию 176 200 гектаров. Свою историю космодром ведет с 11 января 1957 года, когда было принято Постановление Совета Министров СССР о создании военного объекта с условным наименованием «Ангара». Космодром создавался как первое в СССР войсковое ракетное соединение, вооружённое межконтинентальными баллистическими ракетами Р-7 и Р-7А.
Семейство носителей Р-7
С 70-х до начала 90-х космодром Плесецк удерживал мировое лидерство по числу запусков ракет в космос (с 1957 по 1993 год отсюда было осуществлено 1372 запуска, тогда как с находящегося на 2-м месте Байконура лишь 917).
Однако с 1990-х годов ежегодное количество запусков с Плесецка стало меньше, чем с Байконура. Космодром находится в ведении военных, помимо вывода на орбиту ИСЗ с него периодически производятся испытательные пуски МБР.
Космодром имеет стационарные технические и стартовые комплексы отечественных ракет-носителей лёгкого и среднего класса: «Рокот», «Циклон-3», «Космос-3М» и «Союз».
Спутниковый снимок Google Earth: стартовая площадка носителей "Союз"
Так же на космодроме имеется испытательный комплекс, предназначенный для испытания межконтинентальных баллистических ракет, с ПУ шахтного типа.
Ведётся строительство стартовых и технических комплексов для ракет-носителей «Ангара» на базе СК «Зенит».
Запуск ракеты Циклон-3 с космодрома «Плесецк»
Космодром обеспечивает значительную часть российских космических программ, связанных с оборонными, а также научными и коммерческими пусками непилотируемых космических аппаратов.
Помимо основных космодромов «Байконур» и «Плесецк», запуск ракет носителей и вывод на околоземную орбиту космических аппаратов периодически осуществляется и с других космодромов.
Самым известным из них является космодром «Свободный». Основной причиной создания этого космодрома послужило то, что в результате распада СССР космодром Байконур оказался вне территории России и невозможность запуска тяжелых «Протонов» с космодрома Плесецк. Новый космодром было решено создать на базе расформированной 27-й Краснознаменной дальневосточной дивизии РВСН которая была ранее вооружена ранее БР УР-100. В 1993 её объекты были переданы в состав военно-космических сил. 1 марта 1996 указом президента здесь был образован 2-й Государственный испытательный космодром Минобороны РФ. Общая площадь этого объекта - около 700 км2.
Первый запуск ракеты-носителя «Старт 1.2» на базе БР «Тополь» с космическим аппаратом «Зея» состоялся 4 марта 1997 года. За всё время существования космодрома здесь было произведено пять запусков ракет.
В 1999 году было принято решение о строительстве на космодроме ракетно-пускового комплекса для ракеты-носителя «Стрела». Однако комплекс «Стрела» не прошёл государственную экологическую экспертизу из-за высокой токсичности применяемого в ней ракетного топлива - гептила. В июне 2005 года на заседании Совета безопасности РФ было решено в рамках сокращения вооружённых сил, ликвидировать космодром Свободный ввиду малой интенсивности запусков и недостаточного финансирования. Однако уже в 2007 году было решено создать здесь инфраструктуру для запуска ракет-носителей среднего класса. Будущий космодром получил имя - «Восточный». Предполагается, что здесь будут производиться коммерческие и научные запуски, а все военные запуски планируется производить из Плесецка.
Запуски легких ракет-носителей серии «Космос» и «Днепр» осуществлялись так же с полигона «Капустин Яр» и стартовой площадки «Ясный».
На полигоне «Капустин Яр» в Астраханской области в настоящее время проходят испытания перспективные средства ПВО. Помимо этого периодически проходят запуски ракет носителей серии «Космос» со спутниками военного назначения.
Комплекс «Ясный» - расположен на территории позиционного района «Домбаровский» РВСН в Ясненском районе Оренбургской области России. Используется для запуска космических аппаратов посредством ракет-носителей «Днепр». С июля 2006 года по август 2013 года было осуществлено шесть успешных коммерческих запусков.
Так же в России осуществлялись запуски космических аппаратов с подводных ракетоносцев стратегического назначения.
7 июля 1998 года с борта РПКСН «Новомосковск» проекта 667БДРМ «Дельфин», находясь в подводном положении, в акватории Баренцева моря были выведены на низкую околоземную орбиту два немецких коммерческих микро-спутника Tubsat-N. Это первый в истории освоения космического пространства вывод спутников на околоземную орбиту со стартом ракеты из-под воды.
26 мая 2006 года с борта РПКСН «Екатеринбург» проекта 667БДРМ «Дельфин», был успешно запущен ИСЗ «Компас 2».
Наиболее известным космодромом США безусловно является Космический центр имени Джона Фицджеральда Кеннеди. Он расположен на острове Мерритт во Флориде, центр космодрома располагается поблизости от Мыса Канаверал, посередине между Майами и Джексонвиллем. Космический центр Кеннеди - это комплекс сооружений для запуска космических аппаратов и управления полётами (космодром), принадлежащий НАСА. Размеры космодрома - 55 км в длину и около 10 км в ширину, площадь - 567 кмІ.
Космодром был первоначально основан в 1950 году как полигон для испытания ракет. Расположение полигона было одним из наиболее удобных в США, поскольку отработавшие ступени ракет падают в Атлантический океан. Однако расположение космодрома связано с существенными природно-метеорологическими рисками. Здания и сооружения космического центра неоднократно серьёзно повреждались ураганами, а запланированные запуски приходилось откладывать. Так в сентябре 2004 года часть сооружений Космического Центра Кеннеди была повреждена ураганом Фрэнсис. Здание вертикальной сборки потеряло тысячу внешних панелей примерных размеров 1,2Ч3.0 м каждая. Была разрушена наружная обшивка площадью 3700 мІ. Крыша была частично сорвана и внутренние помещения обширно повреждены водой.
Вид сверху на район стартового комплекса № 39
Все запуски шаттлов Космический центр Кеннеди производил из стартового комплекса № 39. Центр обслуживают примерно 15 тыс. гражданских служащих и специалистов.
История этого космодрома неразрывно связана с американской пилотируемой программой освоения космического пространства. До июля 2011 года Космический Центр Кеннеди являлся местом для запуска кораблей «Спейс шаттл», использующих комплекс № 39 с инфраструктурой программы «Аполлон». Первым запуском был корабль «Колумбия» 12 апреля 1981 года. Центр - это также место для посадки орбитальных шаттлов - здесь есть посадочная полоса длиной 4,6 км.
Спейс шаттл «Атлантис»
Последний запуск космического челнока «Атлантис», состоялся 16 мая 2011 года. Тогда американский многоразовый корабль доставил на борт международной космической станции груз материально-технического снабжения, а также магнитный альфа-спектрометр.
Часть территории космодрома открыта для посещений, здесь расположены несколько музеев и кинотеатров и выставочных площадок. По территории закрытой для свободного посещения организованы автобусные экскурсионные маршруты. Стоимость автобусного тура - 38 долларов. Он включает в себя: посещение стартовых площадок комплекса № 39 и поездка в центр «Аполлон-Сатурн V», обзор станций слежения.
Центр «Аполлон-Сатурн V» - это огромный музей, построенный вокруг наиболее ценного экспоната выставки - реконструированного стартового аппарата «Сатурн V» и других относящихся к космосу экспонатов, таких, как капсула «Аполлон».
Запуски непилотируемых космических аппаратов осуществляются со стартовых площадок расположенных вдоль побережья, они эксплуатируются военно-воздушным силам США и являются частью базы ВВС США на мысе Канаверал, Эта база входит в состав Космического командования ВВС США. На мысе Канаверал расположено 38 стартовых площадок, из которых сегодня только 4 действующие. В настоящее время с космодрома стартуют ракеты Delta II и IV, Falcon 9 и Atlas V.
Спутниковый снимок Google Earth: стартовая площадка на мысе Канаверал
Отсюда 22 апреля 2010 года впервые состоялся успешный запуск беспилотного космического корабля многоразового использования Boeing X-37. Он был выведен на околоземную орбиту с помощью ракеты носителя Atlas V.
5 марта 2011 года аппарат был выведен на орбиту ракетой-носителем Atlas V , стартовавшей с мыса Канаверал. Согласно заявлениям ВВС США, с помощью второго аппарата X-37B будут отрабатываться сенсорные приборы и системы спутников. 16 июня 2012 года летательный аппарат приземлился на базе американских военно-воздушных сил Ванденберг в штате Калифорния, проведя 468 дней и 13 часов на орбите, облетев вокруг Земли более семи тысяч раз.
11 декабря 2012 года аппарат этого типа был запущен в космос в третий раз, где он и находится, по сей день.
X-37- предназначен для функционирования на высотах от 200-750 км, способен быстро менять орбиты, маневрировать, может выполнять разведывательные задачи, доставлять и возвращать небольшие грузы.
Вторым по размерам и важности объектом космической инфраструктуры США является -Военно-воздушная база Ванденберг. Здесь расположен объединённый космический командный центр. Это резиденция 14-го авиаполка, 30-го космического авиакрыла, 381-ой тренировочной группы и Западный стартовый и испытательный полигон, на котором производятся запуски спутников для военных и коммерческих организаций, а также проводятся испытания межконтинентальных баллистических ракет, в том числе «Минитмен-3».
Контрольно-тренировочные стрельбы боевыми ракетами, проводятся в основном в юго-западном направлении к атоллам Кваджалейн и Кантон. Общая протяженность оборудованной трассы достигает 10 тыс. км. Запуски ракет осуществляются в южном направлении. Благодаря географическому положению базы вся трасса их полета проходит над безлюдными районами Тихого океана.
16 декабря 1958 года с базы Ванденберг была запущена первая баллистическая ракета «Тор». 28 февраля 1959 года с Ванденберга запустили первый в мире полярно-орбитальный спутник «Дискаверер-1» на ракете-носителе «Тор-Агена». Ванденберг был выбран местом запуска и посадки Спейс шаттлов на западном побережье США.
Для запуска шаттлов были построены технические сооружения, здание сборки и перестроен стартовый комплекс №6 . В дополнение к этому существующая на базе взлётно-посадочная полоса длиной 2590 метров была удлинена до 4580 метров, чтобы облегчить посадку шаттлов. Полное обслуживание и реставрация орбитального аппарата производилась на находящемся здесь же оборудовании. Однако взрыв «Челленджера» повлёк за собой отмену всех полётов шаттлов с Западного побережья.
После заморозки программы шаттлов в Ванденберге, стартовый комплекс №6 очередной раз был переделан для запуска ракет-носителей Delta IV. Первым из космических аппаратов серии Delta IV , стартовавшим с площадки №6, была ракета запущенная 27 июня 2006 года, она вывела на орбиту разведывательный спутник NROL-22.
Запуск ракеты-носителя Delta IV с космодрома Ванденберг
В настоящее время сооружения базы Ванденберг используются для запуска спутников военного назначения, часть из них, например аппарат NROL-28 используется для «борьбы с терроризмом». NROL-28 запущен на высокоэллиптическую орбиту для сбора разведывательной информации о террористических группах на Среднем Востоке; например, датчики на борту таких спутников могут отслеживать передвижения военных транспортных средств по поверхности Земли. Вывод в космос этого спутника осуществлён носителем Atlas V, в котором использовались российские двигатели РД-180.
Для испытаний в рамках программы ПРО используется - Испытательный полигон Рейгана. Площадки для запусков расположены на атолле Кваджелейн и острове Уэйк. Он существует с 1959 года. В 1999 году полигон назван в честь бывшего президента США Рональда Рейгана.
С 2004 года на острове Омелек, входящем в состав полигона, находится стартовая площадка для ракеты-носителя Falcon 1, созданной компанией SpaceX. Всего с острова Омелек было предпринято 4 попытки орбитального запуска.
Первые три закончились неудачно, четвёртая ракета вывела на орбиту массо-габаритный макет спутника. Первый коммерческий запуск произошёл 13 июля 2009 года. Задержка была вызвана проблемами по совместимости ракеты и малазийского спутника RazakSat.
Ракета-носитель лёгкого класса Falcon 1 является частично многоразовой, первая ступень после разделения приводняется и может использоваться повторно.
Космодром «Уоллопс» расположен на территории принадлежащей НАСА, состоит из трёх отдельных участков общей площадью 25 кмІ: основной базы, центра на материке и острова Уоллопс, где находится стартовый комплекс. Главная база расположена на восточном побережье штата Виргиния. Был основан в 1945 году, первый удачный старт осуществлён 16 февраля 1961 года, когда на околоземную орбиту с помощью ракеты-носителя Scout X-1 был выведен научно-исследовательский спутник «Explorer-9». Имеет несколько стартовых комплексов.
В 1986 г. NASA развернуло на территории полигона контрольно-измерительный комплекс для слежения и управления полетом КА. Несколько РЛС с диаметром антенн 2,4-26 м обеспечивают прием и высокоскоростную передачу поступающей с объектов информации непосредственно их владельцам. Технические возможности комплекса позволяют проводить траекторные измерения объектов, находящихся на удалении 60 тыс. км, с точностью З м по дальности и до 9 см/с по скорости.
За годы существования с территории станции было произведено свыше 15 тыс. запусков ракет различных типов, в последнее время производится около 30 стартов в год.
С 2006 года часть полигона арендуется частной аэрокосмической корпорацией и используется для коммерческих запусков под названием «Среднеатлантический региональный космопорт». В 2013 году с космодрома Уоллопс ракетой-носителем Minotaur-V к Луне был запущен зонд Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer.
Так же здесь осуществляются запуски РН «Антарес» в их первой ступени установлены два кислород-керосиновых ракетных двигателя AJ-26 - разработанная компанией Аэроджет и лицензированная в США модификация двигателя НК-33 для использования на американских ракетах-носителях.
Ракета-носитель «Антарес»
По состоянию на 31 марта 2010 года фирмой «Аэроджет Рокетдайн» было закуплено у СНТК им. Кузнецова около 40 двигателей НК-33 по цене 1 млн. долларов США.
Другим коммерческим космодромом стал Стартовый комплекс Кадьяк- расположенный на одноимённом острове у берегов Аляски. Он создан для запуска лёгких ракет по суборбитальной траектории и вывода малых космических аппаратов на полярную орбиту.
Первый экспериментальный запуск ракеты с космодрома состоялся 5 ноября 1998 года. Первый орбитальный пуск состоялся 29 сентября 2001 года, когда ракета-носитель «Афина-1» вывела на орбиту 4 малых спутника.
Пуск РН «Афина-1» со стартовой площадки на о.Кадьяк. 30.09.2001 г.
Несмотря на «коммерческое» назначение космодрома с него регулярно производятся запуски ракет-носителей «Минотавр». Семейство американских, полностью твердотопливных ракет-носителей «Минотавр» разработана компанией Орбитальная научная корпорация по заказу ВВС США на основе маршевых ступеней МБР «Минитмен» и «Пискипер».
Ракета-носитель «Минотавр»
Согласно законам США запрещающим продажи правительственного оборудования, РН «Минотавр» может использоваться только для запусков правительственных спутников и не доступна для коммерческих заказов. Крайний успешный запуск Minotaur V состоялся 6 сентября 2013 года.
Помимо выведения в космос грузов с помощью ракет-носителей, в США реализуются и другие программы. В частности на орбиту выводились объекты с помощью ракет серии «Пегас», запускаемых с борта самолёта «Старгейзер»- модифицированного Lockheed L-1011.
Система разработана компанией Orbital Sciences Corporation, которая специализируется на оказании коммерческих услуг по доставке объектов в космос.
Другим примером частной инициативы является разработанный компанией Scaled Composites LLC, многоразовый аппарат Space Ship One .
Взлёт осуществляется с помощью специального самолёта White Knight (Белый Рыцарь). Затем происходит отстыковка и Space Ship One поднимается на высоту около 50 км. В космосе Space Ship One находится около трёх минут. Полёты осуществляются с частного аэрокосмического центра «Мохаве» в интересах «космического туризма».
В 2012 году в США осуществлено 13 запусков ракет-носителей. Уступая по этому показателю России в США активно ведутся работы по созданию перспективных ракет-носителей и многоразовых космических аппаратов.
По материалам:
http://geimint.blogspot.ru/2007/07/fire-from-space.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Космодром
http://georg071941.ru/kosmodromyi-ssha
http://www.walkinspace.ru/blog/2010-12-22-588
Все спутниковые снимки любезно предоставлены Google Планета Земля
Индия
Другим азиатским гигантов активно развивающим свои ракетные технологии является Индия. В первую очередь это связано с совершенствованием ракетно-ядерного потенциала в противостоянии с Китаем и Пакистаном. При этом попутно реализуются национальные космические программы.
Индийские ракеты-носители
На юге штата Андхра-Прадеш, на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе построен индийский «Космический центр имени Сатиша Дхавана».
Он назван в честь бывшего главы космического центра, после его смерти. Космодром принадлежит Индийской организации космических исследований. Близость к экватору является одним из несомненных преимуществ космодрома. Первый запуск с космодрома состоялся 18 июля 1980 года.
Старт индийской лёгкой ракеты-носителя ASLV
На космодроме имеется две стартовые площадки и ведётся строительство третьей.Кроме стартовых комплексов для ракет различного назначения на космодроме есть станция слежения, два монтажно-испытательных комплекса, специальные стенды для испытаний ракетных двигателей. На территории космодрома построен завод по производству ракетного топлива.
Спутниковый снимок Google Earth: пусковая установка на космодроме Шрихарикота
С космодрома осуществляются запуски РН: легкого типа ASLV, стартовая масса 41000 кг и тяжелого типа GSLV, стартовая масса до 644 750 кг.
Индия - одна из очень немногих космических держав, которая самостоятельно проводит запуски спутников связи на геостационарную орбиту (первый GSAT-2 - 2003 год), возвращаемых космических аппаратов (SRE - 2007 год) и автоматических межпланетных станций к Луне (Чандраян-1 - 2008 год) и оказывает международные пусковые услуги.
ракета-носитель GSLV транспортируется на стартовую позицию
Индия имеет собственную пилотируемую космическую программу и ожидается, что с 2016 года она начнёт пилотируемые космические полёты собственными силами и станет четвёртой космической сверхдержавой. Большую помощь в этом оказывает Россия.
Япония
Крупнейшим японским космодромом является «Космический центр Танэгасима».
Космодром расположен на юго-восточном побережье острова Танэгасима, на юге префектуры Кагосима, в 115 км южнее острова Кюсю. Он был основан в 1969 году, и управляется Японским агентством аэрокосмических исследований.
Спутниковый снимок Google Earth: космодром Танэгасима»
Здесь собирают, испытывают, запускают и следят за спутниками, а также испытывают ракетные двигатели. С космодрома запускаются тяжелые японские тяжелые ракеты-носители H-IIA и H-IIB, стартовая масса до 531 000 кг.
Старт ракеты-носителя H-IIB
Это основные ракеты-носители, запускаемые с космодрома, кроме них отсюда также запускают лёгкие геофизические ракеты, предназначенные для суборбитальных научных исследований.
Стартовая площадка для ракет H-IIA и H-IIB- включает в себя две пусковые площадки с башнями обслуживания. РН H-IIA - транспортируются и устанавливаются на площадки в полностью собранном виде.
Вторым космодромом Японии является «Космический центр Утиноура». Он расположен на побережье Тихого океана вблизи японского города Кимоцуки (бывший Утиноура), в префектуре Кагосима. Строительство Космического центра предназначенного для экспериментальных запусков крупных ракет было начато в 1961 году, и завершено в феврале 1962 года. До момента образования Японского агентства аэрокосмических исследований в 2003 году, он обозначался как Космический центр Кагосима и работал под эгидой Института Космонавтики и Аэронавтики.
Спутниковый снимок Google Earth: космодром «Утиноура»
На космодроме имеется четыре пусковых установки. С космодрома «Утиноура» стартуют твердотопливные ракеты-носители легкого класса «Мю», стартовая масса до 139000 кг.
Они применялись для всех запусков японских космических аппаратов научного назначения, а также геофизические и метеорологические ракеты.
запуск ракеты-носителя Мю-5
На смену Mю-5 должна прийти ракета Epsilon, которая хоть и может вывести на низкую околоземную орбиту несколько меньшую полезную нагрузку, чем Mю-5, но должна стать намного дешевле.
Япония помимо запуска коммерческих и научных спутников учувствует в ряде международных программ. РН Мю-5 запущены спутники для исследования Марса «Нодзоми» и КА «Хаябуса», исследовавший астероид «Итокава». Последний пуск, во время которого на орбиту были выведены спутники Solar-B и HIT-SAT, а также солнечный парус SSSAT, с помощью РН H-IIB доставляются грузы на МКС.
Бразилия
Ещё одним после французского «Куру» южно-американским космодромом стал бразильский «Центр запусков Алкантара», на севере атлантического побережья страны. Он расположен ещё ближе к экватору, чем французский «Куру».
Попытки Бразилии развивать собственные космические программы, из-за недостатка опыта, невысокой научной и технологической базы не привели к желаемому результату.
бразильская ракета-носитель VLS-1
Очередные испытания 22 августа 2003 года бразильской ракеты-носителя VLS-1 лёгкого класса закончились трагедией. Ракета взорвалась на пусковом столе за два дня до запуска.
От взрыва погиб 21 человек. Этот инцидент крайне негативно сказался на всей бразильской космической программе.
Спутниковый снимок стартовая позиция космодрома "Алкантара" после взрыва
Не имея возможности строить собственные эффективные ракеты-носители, Бразилия пытается развивать космодром в рамках международного сотрудничества. В 2003 году были подписаны контракты о запуске украинских ракет-носителей «Циклон-4» и израильских «Шавит». Есть планы по заключению аналогичных контрактов в отношении российских «Протонов» и китайских «Великий Поход – 4».
Израиль
На авиабазе «Пальмахим» расположенной рядом с кибуцем Пальмахим, неподалёку от городов Ришон-ле-Цион и Явне, построен пусковой центр для запуска ракет «Шавит» и других ракет. Первый запуск состоялся 19 сентября 1988 года. Запуски ракет осуществляются не в восточном, как у абсолютного большинства космодромов, а в западном направлении, то есть против вращения Земли. Это, безусловно, снижает забрасываемый на орбиту вес. Причина этого в том, что трассу запуска можно проложить только над Средиземным морем: земли к востоку от базы густо заселены, и при этом сопредельные страны расположены довольно близко.
Израиль начал космическую программу в связи с оборонной необходимостью: как для получения разведданных (слежения за вероятным противником с помощью спутников), так и по программам создания ракет, способных доставить ядерные заряды.
ночной запуск ракеты-носителя «Шафит»
Израильская РН «Шавит» представляет собой трёхступенчатую твердотопливную ракету. Первые две ступени идентичны, имеют вес по 13 т каждая, серийно производятся в Израиле концерном «IAI». Третья ступень построена компанией «Rafael» и весит 2,6 т. Ракета-носитель «Шавит» была запущена с 1988 по 2010 год восемь раз. Эта ракета может быть использована как носитель ядерной боеголовки. С помощью ракеты Шавит осуществляется запуск израильских разведывательных спутников «Офек». Спутники «Офек» («горизонт») разработаны в Израиле концерном «IAI». Всего к 2010 году создано девять спутников «Офек».
Государство Израиль обладает развитой радио-электронной промышленностью, которая позволяет создавать достаточно совершенные спутники любого назначения. Но в силу небольшой территории и географических обстоятельств, в этой стране отсутствует возможность строительства космодрома, с которого можно было бы осуществлять безопасные пуски ракет-носителей по эффективным траекториям. Вывод на орбиту телекоммуникационных и научных израильских спутников осуществляется в ходе коммерческих запусков иностранных ракет-носителей с космодромов за рубежом. В то же время, Израиль демонстрирует желание развивать собственные космические программы и осуществлять вывод на орбиту спутников военного назначения с помощью собственных ракет-носителей. В связи с этим ведутся переговоры с рядом государств, в первую очередь с США и Бразилией, о возможности запуска израильских ракет с космодромов расположенных на их территории.
Иран
Иранский космодром «Семнан» функционирует с 2 февраля 2009 года, когда на орбиту с помощью ракеты-носителя «Сафир» («Посланник») выведен иранский спутник «Омид».
Космодром расположен в пустыне Деште-Кевир (север Ирана), близ его административного центра - города Семнан.
Иранская ракета-носитель «Сафир»
Ракета-носитель лёгкого класса «Сафир» - создана на базе боевой баллистической ракеты средней дальности «Шахаб-3/4».
Спутниковый снимок Google Earth: стартовая площадка космодрома «Семнан»
Космодром «Семнан» имеет недостатки и ограничения в силу своего расположения, вследствие чего Иранское космическое агентство намеревается начать строительство второго космодрома для запуска космических аппаратов, который будет находиться на юге страны.
КНДР
В начале 80-х в Северной Корее на восточном побережье, в уезде Хвадэ-гун провинции Хамгён-Пукто началось строительство ракетного полигона, который позже стал известен как космодром «Тонхэ».
Северокорейские балистические ракеты
На выбор местоположения полигона повлияли такие факторы, как достаточная удалённость от демилитаризованной зоны, минимизация опасности пролета ракет над территорией сопредельных стран, общая удалённость от крупных населённых пунктов, относительно благоприятные метеорологические факторы.
В период с середины 80-х годов до начала 90-х годов были построены командный пункт, ЦУП, топливохранилище, склады, испытательный стенд, модернизированы коммуникации.
Вначале 90-х здесь начали проводиться испытательные пуски северокорейских баллистических ракет.
Спутниковый снимок: космодром «Тонхэ»
Американские и японские средства ПВО и контроля за космическим пространством неоднократно фиксировали пуски ракет средней и большой дальности с космодрома «Тонхэ».
Испытательный запуск ракеты-носителя «Ынха-2»
Часть из них расценивались как попытки вывода на космическую орбиту искусственных спутников. По заявлению информационного агентства КНДР 5 апреля 2009 года с космодрома был произведён запуск экспериментального искусственного спутника связи «Кванмёнсон-2» с помощью ракеты-носителя «Ынха-2». Несмотря на противоречивые сообщения источников разных стран, вероятнее всего, вывод спутника на орбиту окончился неудачей.
Республика Корея
Строительство Южнокорейского космодрома «Наро», расположенного вблизи самой южной оконечности Корейского полуострова, на острове Венародо, началось в августе 2003 года.
25 августа 2009 года с космодрома был произведён запуск первой корейской ракеты-носителя, получившей название «Наро-1». Пуск окончился неудачей - из-за сбоя при отделении обтекателя спутник на расчетную орбиту не вышел. 10 июня 2010 года также неудачей окончился второй запуск ракеты-носителя.
Спутниковый снимок Google Earth: космодром «Наро»
Третий успешный запуск ракеты-носителя «Наро-1»(KSLV-1) состоялся 30 января 2013 года, что сделало Южную Корею 11-ой космической державой.
Запуск транслировался в прямом эфире местными телеканалами, ракета вышла на заданную высоту и вывела на орбиту исследовательский спутник STSAT-2C.
Запуск «Наро-1»
Ракета лёгкого класса «Наро-1», со стартовой массой до 140 600 кг, произведена Корейским институтом аэрокосмических исследований (KARI) совместно с авиакомпанией Korean Air и российским космическим Центром имени Хруничева. По сообщениям южнокорейских СМИ, KSLV-1 на 80 % повторяет ракету-носитель «Ангара», создаваемую в ГКНПЦ имени М. В. Хруничева.
Плавучий космодром «Морской старт» («Одиссей»)
В 1995 году в рамках международного космического сотрудничества был создан консорциум Sea Launch Company (SLC). В него входили: американская фирма Boeing Commercial Space Company (дочернее предприятие аэрокосмической корпорации «Боинг»), обеспечивающая общее руководство и финансирование (40 % капитала), российская Ракетно-космическая корпорация «Энергия» (25 %), украинские КБ «Южное» (5 %) и ПО «Южмаш» (10 %), а также норвежская судостроительная компания Aker Kværner (20 %). Штаб-квартира консорциума находится в калифорнийском городе Лонг-Бич. В качестве исполнителей по контрактам привлечены российские «КБ транспортного машиностроения» и ЦКБ «Рубин».
Идея морского космодрома состоит в том, чтобы доставлять ракету-носитель по морю на экватор, где имеются наилучшие условия для запуска (можно максимально эффективно использовать скорость вращения Земли). Данный способ был использован в 1964-1988 годах в морском космодроме «Сан-Марко», представлявшем собой неподвижную заякорённую платформу вблизи экватора в кенийских территориальных водах.
Морской сегмент комплекса «Морской старт» состоит из двух морских судов: стартовой платформы (СП) «Odyssey» и сборочно-командного судна (СКС) «Sea Launch Commander».
Комплекс "Морской старт"
В качестве стартовой платформы использована бывшая самоходная нефтедобывающая платформа «OCEAN ODYSSEY», построенная в Йокосуке, Япония в 1982-1984 годах. Платформа соответствовала классу для неограниченного района мореплавания. Платформа сильно пострадала во время пожара 22 сентября 1988 года. После пожара платформу частично демонтировали, и по прямому назначению она больше не использовалась. В 1992 платформа прошла ремонт и переоборудование на Выборгском судостроительном заводе. Было принято решение использовать её в проекте «Морской старт». «Одиссей» имеет весьма внушительные размеры: длина 133 м, ширина 67 м, высота 60 м, водоизмещение 46 тыс.тонн.
Стартовая платформа «Одиссей»
В 1996-1997 на норвежской верфи «Rosenberg» в Ставангере, на платформу смонтировали специальное оборудование для запусков, и она стала называться «Odyssey». Второй этап переоборудования СП проходил на Выборгском судостроительном заводе.
Сборочно-командное судно(СКС) «Sea Launch Commander» было построено специально для проекта «Морской старт» компанией «Kvaerner Govan Ltd.», Глазго, Шотландия в 1997 году. В 1998 СКС было дооборудовано на Канонерском судоремонтном заводе, Санкт-Петербург. СКС оснащено системами и оборудованием, позволяющими проведение на его борту комплексных испытаний ракеты-носителя и разгонного блока, заправку разгонного блока компонентами топлива и окислителя, сборку ракеты-носителя.
Сборочно-командное судно «Sea Launch Commander»
СКС выполняет также функции ЦУПа при подготовке и пуске ракеты-носителя. На СКС располагаются командный пункт управления полетом разгонного блока и средства приема и обработки телеизмерений. Характеристики СКС: длина 203 м, ширина 32 м, высота 50 м, водоизмещение 27 тыс.тонн, максимальная скорость 21 узел.
Спутниковый снимок Google Earth: комплекс «Морской старт» на стоянке Лонг-Бич
На плавучем космодроме «Морской старт» используется ракеты-носители: «Зенит-2S» и «Зенит-3SL» среднего класса, со стартовой массой до 470,800 кг.
В «Зените» в отличие от многих отечественных РН не применяется токсичный гидрозин и агрессивный окислитель. В качестве топлива используется керосин, а окислителем служит кислород, что делает ракету экологически безопасной. Всего с 27 марта 1999 года, по 1 февраля 2013 года с плавучей платформы было осуществлено 35 запусков.
Точка старта - акватория Тихого океана с координатами 0°00′ с.ш. 154°00′ з. д., вблизи Острова Рождества. По собранной за 150 лет статистике этот участок Тихого океана считается специалистами наиболее спокойным и удаленным от морских путей. Однако, уже пару раз непростые погодные условия заставляли переносить время запуска на несколько дней.
К сожалению, программа «Морской старт» в настоящее время испытывает серьёзные финансовые трудности, объявлено о её банкротстве и будущее не определено. По данным издания «Коммерсант» к убыткам привело то, что не удалось обеспечить планируемую интенсивность запусков: первоначально планировалось осуществлять по 2-3 последовательных запуска за один выход на стартовую позицию. Так же негативную роль сыграла не высокая надёжность РН «Зенит», из 80 пусков ракет-носителей "Зенит"- 12 завершились аварией.
Глава ракетно-космической корпорации (РКК) "Энергия" Виталий Лопота предложил передать государству контроль над проектом "Морской старт". И осуществлять с неё пуски в рамках Федеральной космической программы. Однако правительство Российской Федерации необходимости в этом не видит.
К "Морскому старту" проявляют интерес представители бизнеса из целого ряда стран - Китая, Австралии, США. Есть заинтересованность со стороны крупных компаний, таких как Loсkheed Martin. При желании Россия могла бы стать обладателем этого уникального комплекса, сделав местом его базирования, порты Советская гавань, Находка или Владивосток.
По материалам:
http://geimint.blogspot.ru/2007/07/fire-from-space.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Космодром
http://georg071941.ru/kosmodromyi-ssha
http://www.walkinspace.ru/blog/2010-12-22-588
http://sea-launch.narod.ru/2013.htm
Все спутниковые снимки любезно предоставлены Google Планета Земля
Введение
Подсчитано, что в современную эпоху за каждые 10-15 лет объем научной информации, имеющейся в распоряжении человечества, приблизительно удваивается. И это не простой статистический факт - это закон прогрессивного развития общества. Чтобы успешно удовлетворять разнообразные потребности человечества, наука и техника должны двигаться вперед именно с такой скоростью. Но для этого необходимо непрерывное увеличение объема полезной информации о явлениях окружающего нас мира. Чтобы выполнить это условие, нужно не только постоянно углублять обычные «земные» исследования, но и всемерно расширять область, из которой эта информация черпается.
Целые тысячелетия понадобились людям, чтобы выяснить, что представляет собою наша Земля и какое положение занимает она во Вселенной. Сотни лет трудились они, чтобы заложить основы механики, физики, математики, астрономии, и этот титанический труд не пропал даром. Он подготовил тот поразительный бросок вперед, который совершила наука на протяжении последних десятилетий, бросок, который привел к осуществлению космических полетов.
Для нахождения ответов на эти вопросы человек обраитился к Космосу.
На первых порах задача решалась с помощью пассивных наблюдений космических процессов с Земли. Когда же появились технические предпосылки для осуществления космических полетов, начался и непосредственный штурм космического пространства.
Как известно, этот штурм был начат в 1954 г. с началом строительства первого в мире Космодрома и запуском первого советского искусственного спутника Земли и с тех пор успешно развивается.
Прорыв в космос явился важнейшим этапом в истории цивилизации, этапом, который должен оказать и уже оказывает огромное влияние на развитие науки и техники. Перед человечеством открылись увлекательнейшие перспективы, неизведанные возможности.
Значение выдающихся достижений науки состоит не только в том, что они позволяют решать всевозможные практические задачи, но прежде всего в том, что они дают возможность двигаться вперед более быстрыми темпами.
1. Общие сведения о космодромах
.1 Назначение космодрома
Земные пути ракет заканчиваются на космодромах. Здесь ракеты и космические аппараты собирают воедино из отдельных частей, проверяют, готовят к пуску и, наконец, отправляют в космос. Обычно космодромы занимают довольно большую территорию. Место для строительства космодрома выбирается с учетом многих, часто противоречивых, условий. Космодром должен быть достаточно удален от крупных населенных пунктов, ведь отработанные ракетные ступени вскоре после старта падают на землю.
Трассы ракет не должны препятствовать воздушным сообщениям, и в то же время нужно проложить их так, чтобы они проходили над всеми наземными пунктами радиосвязи. Учитывается при выборе места и климат. Сильные ветры, высокая влажность, резкие перепады температур могут значительно усложнить работу космодрома.
Каждая страна решает эти вопросы в соответствии со своими природными и другими условиями. Поэтому, скажем, советский космодром Байконур расположен в полупустыне Казахстана, первый французский космодром был построен в Сахаре, американский - на полуострове Флорида, а итальянцы создали у берегов Кении плавучий космодром.
Космодром - это специально оборудованная территория, занимающая площадь от нескольких сотен квадратных метров, как, например, в случае морского комплекса, до нескольких сотен квадратных километров, с размещенными на ней специальными сооружениями и технологическими системами, предназначенными для сборки, испытаний, подготовки и запуска ракет-носителей, космических кораблей и межорбитальных станций.
Крупный современный космодром включает в себя стартовые, технические, посадочные, командно-измерительные комплексы, научно-исследовательские и испытательные подразделения, стендовые базы, информационно-вычислительные центры, командные пункты и, как правило, комплекс предполетной подготовки и послеполетной реабилитации космонавтов. Кроме того, космодром должен иметь ряд вспомогательных объектов - аэродрома, заводы по производству компонентов топлив, теплоэлектростанции, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, железнодорожные и автомобильные коммуникации, а также поля падения отделяющихся ступеней ракет-носителей и элементов космических аппаратов и жилой город - административный центр с медицинскими, культурными, учебными, спортивными, торгово-бытовыми и другими учреждениями. Обслуживающий персонал космодрома может состоять из нескольких десятков тысяч человек.
1.2 Структура и технологии космодрома
.2.1 Технический комплекс космодрома
Технический комплекс - это часть специально оборудованной территории космодрома с размещенными на ней зданиями и сооружениями, оснащенными специальным технологическим оборудованием и общетехническими системами. Оборудование технического комплекса позволяет обеспечить прием, сборку, испытание и хранение ракетно-космической техники, а также заправку компонентами топлива и сжатыми газами космических аппаратов и разгонных блоков, их стыковку с ракетами-носителями и транспортировку собранного комплекса на старт.
В специальных вагонах элементы ракетно-космической техники с заводов-изготовителей доставляются в монтажно-испытательный корпус технического комплекса, где производится их разгрузка с помощью подвижных и стационарных разгрузочно-погрузочных средств.
Монтажно-испытательный корпус (МИК) - основной элемент технического комплекса, оснащенный двумя видами оборудования: механо-сборочным и контрольно-испытательным. МИК представляет собой многопролетное высотное каркасное промышленное сооружение, имеющее крановое оборудование большой грузоподъемности. В пролетах МИКа размещается механо-сборочное оборудование, а также производятся расконсервация, сборка и проверка ракетно-космических систем. По периметру корпуса располагаются различные лаборатории с контрольно-проверочной аппаратурой автономной и комплексной проверки космической техники.
Размеры и оснащение монтажно-испытательных корпусов зависят от типа собираемых и испытываемых ракет (космических аппаратов). Современный МИК имеет внушительные размеры. Например, МИК для сборки и проверки ракеты-носителя "Энергия" - это четырех-пролетный корпус длиной 250 м, шириной 112 м и высотой около 50 м. По периметру корпуса на четырех этажах расположены лаборатории, занимающие общую площадь 48 тыс. кв. м. При вертикальной технологии сборки ракет высота МИКа достигает 160 м.
В МИКе составные части ракет-носителей и космических аппаратов подвергаются внешнему осмотру, предварительным поэлементным испытаниям и подаются на сборку. Сборка их производится, как правило, на отдельных, не связанных между собой технологических линиях. При большой интенсивности подготовки и проведения пусков для сборки и испытаний ракет-носителей и космических аппаратов могут быть предусмотрены отдельные монтажно-испытательные корпуса.
С помощью монтажных средств и кранового оборудования осуществляются сборка космических средств и подача их на пневмовакуумные испытания. Такие испытания проводятся с целью выявления негерметичности всех гидро- и газопроводов и герметичных отсеков ракет-носителей и космических аппаратов. Электрические испытания проводятся с целью определения целостности всех электрических цепей и правильности функционирования систем управления и всех элементов с электропитанием.
Собранный и проверенный космический аппарат направляется на заправочную станцию для продолжения цикла подготовки к запуску. Заправочная станция - элемент технического комплекса, представляющий собой комплекс сооружений и технологических систем и предназначенный для заправки разгонных блоков и космических аппаратов компонентами ракетных топлив, сжатыми газами, спецжидкостями. Здесь находятся хранилища горючего, окислителя и сжатых газов; системы термостатирования компонентов, вакуумиро-вания, газового контроля, измерений, автоматизированной заправки, нейтрализации токсичных паров и жидкостей, пожаротушения, связи, вентиляции и т.д. Заправочная станция является технологическим объектом космодрома, наиболее насыщенным взрывоопасными, пожароопасными и токсичными элементами.
Стыковка собранной и проверенной ракеты-носителя с заправленным космическим аппаратом осуществляется в том же монтажно-испытательном корпусе, где производилась их сборка.
1.2.2 Стартовый комплекс космодрома
Стартовый комплекс - составная часть и основной технологический объект космодрома, представляющий собой специально оборудованную территорию, оснащенную технологическими и общетехническими системами. Весь этот многочисленный и уникальный комплекс оборудования обеспечивает транспортировку, установку в стартовое устройство ракеты-носителя с космическим аппаратом, заправку компонентами топлива и сжатыми газами, предстартовые проверки, подготовку к пуску и пуск ракетно-космического комплекса.
Стартовый комплекс, как правило, включает в себя пристартовые хранилища ракет-носителей и космических аппаратов, транспортно-установочные агрегаты (или стационарные установщики), стартовые сооружения с пусковыми устройствами, системы заправки компонентами ракетных топлив, средства газоснабжения, аварийного спасения обслуживающего персонала и членов экипажей. Кроме того, стартовый комплекс оснащается вспомогательными сооружениями и системами: холодильными центрами, автономными электростанциями, узлами связи, системами телевидения и киносъемки, автомобильными и железными дорогами и т.д.
Мозговым центром каждого стартового комплекса является командный пункт. Там обрабатывается вся собранная информация о состоянии и готовности всех технологических и общетехнических систем старта, бортовой аппаратуры и агрегатов ракеты-носителя и космического аппарата, кондиционности и количестве компонентов ракетных топлив, газов и спецжидкостей, а также информация о готовности всех служб космодрома (метео- и топогеодезического обеспечения, аварийно-спасательных и поисковых команд, групп тылового обеспечения, эвакуации и т.д.) к предстоящим работам. Здесь же размещается контрольно-проверочная и испытательная аппаратура предстартовой подготовки космического комплекса.
На основании результатов обработки постоянно поступающей телеметрической информации (до нескольких тысяч параметров в секунду при комплексных испытаниях) принимаются решения и выдаются команды на продолжение работ по технологическому графику пуска комплекса или его корректировке.
Командный пункт обычно представляет собой находящееся под землей четырех- или пятиэтажное здание, начиненное электроникой и десятками километров кабеля. Отсюда ведется управление всей предстартовой подготовкой к пуску и выдается команда на запуск ракет-носителей и космических аппаратов.
Необходимо особо подчеркнуть, что каждое из сооружений технического или стартового комплекса можно приравнять к промышленному предприятию средних размеров. Например, система заправки жидким кислородом ракеты-носителя "Энергия" включает в себя:
·систему приема и хранения жидкого кислорода вместимостью несколько тысяч тонн;
·систему переохлаждения и термостатирования жидкого кислорода, обеспечивающую охлаждение окислителя на 6...8 °С ниже точки кипения и поддерживающую заданную температуру с точностью до 0,5...1 °С;
·систему заправки жидким кислородом, обеспечивающую подачу компонента со скоростью 6...8 тонн в минуту;
·систему вакуумирования теплоизоляции криогенных емкостей и трубопроводов до 10"~6 мм рт. ст.;
·систему автоматического непрерывного контроля газовой среды;
·систему автоматического пожаро- и взрывопредупреждения;
·автоматизированную систему управления всеми технологическими операциями;
·систему контроля кондиционности хранящегося и заправляемого кислорода и т.д.
Таким образом, стартовый комплекс можно сравнить с крупным промышленным комбинатом, раскинувшимся на десятках квадратных километров и включающим в себя два-три десятка крупных заводов (цехов). И уж если дальше продолжать это сравнение, то основная "продукция" такого комбината - безаварийный пуск космического комплекса в точно заданное время.
1.2.3 Командно-измерительный комплекс космодрома
В последний период подготовки космического комплекса на старте и после пуска в работу включаются специалисты еще одной важной части космодрома - командно-измерительного комплекса (КИК), обеспечивающего траекторные измерения движения ракеты-носителя с космическим аппаратом на активном участке полета, а также получение, обработку и анализ данных о работе бортовых систем, комплекса в целом, объективных показателей о состоянии космонавтов.
В связи с ростом числа космических аппаратов, постоянно функционирующих на орбитах, изменялись функции, структура, техническая оснащенность командно-измерительного комплекса, который в последнее время все чаще правильно называют наземным автоматизированным комплексом управления (НАКУ). Это универсальный комплекс наземных, морских и воздушных средств и аппаратуры для обмена командно-программной, телеметрической и траекторной информацией с любым типом космического аппарата и управления всей орбитальной группировкой, находящейся в данный момент в космосе.
КИК космодрома включает в себя пристартовые измерительные пункты и десятки измерительных пунктов вдоль трасс полета космических комплексов; баллистический центр, автоматические системы сбора, обработки, передачи и отображения информации; информационно-вычислительные центры; системы связи и телеобмена с космонавтами. В состав командно-измерительного комплекса космодрома входят также кинотеодолитные станции (пункты), предназначенные для непосредственного визуального слежения и съемки полета космического комплекса на начальном участке.
Вся информация, получаемая в ходе нормального или аварийного полета, обрабатывается в вычислительном центре. Результаты этой обработки являются основным беспристрастным документом, характеризующим полет, и исходным материалом для принятия решения по конкретному космическому объекту. В связи с этим наибольшую ценность имеет информация измерительного комплекса при летно-конструкторских испытаниях, когда "незаметное" отклонение любого параметра может привести к срыву целой программы.
1.2.4 Посадочный комплекс космодрома
Одна из основных причин высоких затрат на космос - однократное использование ракет-носителей и космических аппаратов. Например, американская ракета "Сатурн-5", обеспечившая программу полетов космических кораблей "Аполлон" к Луне, стоимостью 280 млн дол. "расходуется" за несколько минут. В конце 1960-х гг. начались работы по созданию космических средств многократного использования. Наибольшую известность в этом направлении получили орбитальные корабли типа "Шаттл" и "Буран".
Практический переход на многоразовые космические средства в перспективе несомненно даст существенную экономию. Ну, а вначале, как и всякая новая научно-техническая идея, многоразовые системы требуют миллиардных затрат на создание их составных элементов, ракет-носителей и космических аппаратов, космических комплексов в целом, на строительство и оснащение специальных посадочных (или стартово-посадочных) комплексов.
Современный посадочный комплекс - это часть специально оборудованной территории космодрома с размещенным на ней комплексом зданий и сооружений, оснащенных технологическим и общетехническим оборудованием. Посадочный комплекс предназначен для приема космических кораблей, аппаратов, ступеней и элементов ракет-носителей многоразового использования. На посадочном комплексе производится также комплекс мероприятий послеполетной профилактики спускаемых объектов и подготовки их к транспортировке на техническую позицию.
В состав космодромов входят и полигоны посадки космических аппаратов. Они, конечно, не такие сложные, грандиозные и дорогостоящие, как посадочные комплексы многоразовых космических кораблей, но тем не менее достаточно технически оснащенные и оборудованные в инженерном отношении. Это довольно большие районы, предназначенные для штатной посадки космических объектов или спускаемых капсул с материалами. Полигоны посадки выбираются, как правило, в равнинной, малонаселенной, без крупных водоемов местности.
Трасса полигона посадки на протяжении нескольких тысяч километров оснащается средствами связи, наблюдения, контроля и выдачи целеуказаний о траектории спуска космического объекта поисково-спасательным службам. Полигон посадки должен обеспечить своими средствами контроль спуска, обнаружение объекта и его эвакуацию.
Посадочными комплексами можно условно назвать и те районы Карагандинской и Джезказганской областей Казахстана, где приземлялись первые пилотируемые корабли типа "Восток", "Восход", многочисленные космические аппараты серии "Космос", различные модификации транспортных космических кораблей "Союз".
В США в качестве полигонов посадки космических аппаратов выбраны районы акватории океана, что накладывает свои особенности на конструкцию космического аппарата и средства его поиска и эвакуации.
1.2.5 Обеспечение безопасности работ на космодроме
Космодром - зона повышенной опасности. Это обусловлено и токсичностью топлив, и высокими давлениями газов в различных емкостях и системах, и пожаро- и взрывоопасностью криогенных жидкостей и газов, и повышенными шумами и вибрациями, и высокими электрическими напряжениями, и излучениями антенн и т.д.
В связи с этим на космодроме существует система мероприятий, обеспечивающих безопасность проводимых работ. Условно эти мероприятия можно разделить на четыре группы.
Мероприятия, заложенные в проектных решениях при создании всего космодрома и отдельных его комплексов. Здания и сооружения размещаются на безопасном расстоянии друг от друга, их конструкция предусматривает защищенность от воздействия ударной волны определенной силы и полную автономность жизнеобеспечения на несколько суток. При необходимости обеспечиваются пожаро и взрывобезопасность, герметичность, звукоизоляция помещений.
Мероприятия, заложенные в конструкцию технологических систем и агрегатов. К ним относятся выбор наиболее прочных и стойких к агрессивным средам материалов, внедрение вычислительных систем вместо насосных, применение сварных соединений, скоростных лифтов и специальных средств спасения, оснащение систем и сооружений быстродействующими и эффективными средствами контроля, сигнализации и ликвидации аварийных процессов, создание рациональной и безопасной технологии работ на всех участках.
Мероприятия, предусматривающие создание и использование коллективных и индивидуальных средств защиты. Проектируются и строятся специальные системы спасения космонавтов и персонала стартовых команд, убежища и укрытия, средства пожаротушения на базе тяжелой бронетехники, применяются индивидуальные средства защиты кожи и органов дыхания при работах с агрессивными жидкостями и газами.
Мероприятия организационного характера. К ним относятся обучение обслуживающего персонала; контроль соблюдения мер безопасности; создание системы допусков в сооружения и к технологическим системам, ограничивающей число людей, участвующих в конкретных операциях; своевременное оповещение о проведении опасных работ; организация эвакуации людей из опасных зон и т.п.
Обычно при организации и проведении каких-либо испытательных работ на космодромах устанавливаются три-четыре зоны безопасности, и в зависимости от характера и степени риска в каждой зоне устанавливается свой режим допуска к работам, осуществляются те или иные мероприятия. Так, например, стартовый комплекс СК-39 на Восточном испытательном полигоне США для пусков ракетно-космической системы "Сатурн-5" - "Аполлон" разбит на четыре зоны:
·зона непосредственно в районе стартового сооружения с возможным избыточным давлением во фронте ударной волны в случае взрыва ракеты-носителя на старте около 10 атм и уровнем шума 135 дБ;
·зона безопасности с уровнем шума от 135 до 120 дБ (примерно 2 км от старта);
·зона общего назначения с уровнем шума менее 120 дБ (примерно 5 км);
·промышленная зона со всеми вспомогательными техническими сооружениями (от 5 до 10 км).
При проведении пусков ракеты-носителя "Энергия" и многоразового ракетно-космического комплекса (МРКК) "Энергия" - "Буран" с космодрома Байконур в районе стартового комплекса были установлены также четыре зоны безопасности:
·радиусом два километра вокруг пускового устройства. Из этой, наиболее опасной зоны, эвакуация обслуживающего персонала заканчивалась за 12 ч до пуска. Все дальнейшие технологические операции по заправке, подготовке к пуску и сам пуск производились дистанционно из защищенных бункеров управления;
·радиусом пять километров вокруг пускового устройства. Эвакуация отсюда заканчивалась за 8 ч до пуска, одновременно с началом заправки ракеты-носителя жидким водородом;
·радиусом 8,5 км, освобождалась за 4 ч до старта;
·радиусом 15 км, подлежала эвакуации за 3 ч до старта. За ее пределами гарантировалась безопасность человека на открытой местности в случае взрыва ракеты-носителя на старте.
Кроме того, при пуске МРКК комплекса "Энергия" - "Буран" 15 ноября 1988 г. был принят комплекс мер по обеспечению безопасности на трассе выведения и полета комплекса.
Таковы общая структура, задачи, состав технических и технологических средств космодромов, предназначенных для запусков ракет-носителей с космическими аппаратами на борту.
Рисунок 1 - Основные технические сооружения космодрома
А, Б, В - стартовые позиции космодрома: Г - техническая позиция; 1 - кабель-заправочная башня; 2 - башня обслуживания; 3 - станция заправки топливом космических объектов; 4 - монтажно-испытательный корпус космических объектов; 5 - здание вертикальной сборки; 6 - компрессорная станция; 7 - выносной командный пункт; 8 - хранилище и заправочная станция окислителя; 9 - ресиверная; 10 - бассейн с водой системы пожаротушения; 11 - командный пункт; 12 - газоотражатель; 13 - газоотводный канал; 14 - пусковая система; 15 - башня для приборов наведения ракеты по азимуту; 16 - гусеничный транспортёр; 17 - радиолокационная станция; 18 - укрытие для расчёта;
20 - хранилище и заправочная станция горючего;
2. Характеристики основных космодромов в мире
.1.1 Космодром «Байконур» Казахстан
Этот космодром арендуется Россией у Республики Казахстан за сумму около 100 млн долларов США в год. Административный центр - г. Байконур (бывш. Ленинск), железнодорожная станция Тюратам.
История первого в мире космодрома началась с Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 февраля 1955 года. Первый СК -для межконтинентальной ракеты Р-7 - введен в эксплуатацию в 1957 году.
Площадь космодрома достигается 6 717 км2. Он включает центр, левый и правый фланги, а также поля падения (Рис.3). До настоящего времени Байконур был и остается единственной базой, которая позволяет запускать российские пилотируемые корабли и выводить на орбиту крупные спутники и межпланетные станции. Примерно 40 % всех КА бывшего СССР и России запускались отсюда.
Сейчас на Байконуре имеется девять стартовых комплексов с пятнадцатью ПУ, 34 технических комплексов, три заправочные станции для РН, КА и разгонных блоков (РБ), азотно-кислородный завод суммарной производительностью до 300 т криогенных продуктов в сутки, и измерительный комплекс с мощным вычислительным центром. Это оборудование даёт возможность запускать РН тяжёлого («Протон»), среднего («Зенит», «Союз» и «Молния») и легкого («Циклон») классов. Ещё два типа ракет легкого класса - «Днепр» и «Рокот» - стартуют из шахтных ПУ.
Все ракеты собираются и стыкуются с РБ и КА в горизонтальном положении. Подготовка и пуск РКН «Зенит», «Циклон», «Днепр» и «Рокот» осуществляется с применением высокого уровня автоматизации, а для «Зенита» реализованы по технологии «безлюдного старта». Тип подготовки - мобильный, за исключением РН «Днепр», для которой используется фиксированный метод подготовки. Для РН «Союз» и «Протон» характерно значительное количество «ручных» операций.
По соглашению между Россией и Казахстаном от 2004 года, на космодроме Байконур планируется создание комплекса «Байтерек» для запуска РН тяжёлого класса «Ангара-А5». Комплекс будет создан путём реконструкции У КС С.
Рисунок 2 - Схема космодрома Байконур
стартовый комплекс технический
На рисунке 3 показано расположение основных объектов в на космодроме Байконур. Среди них:
Аэропорт Крайний;
Город Ленинск;
Измерительный комплекс «Вега»;
Измерительный комплекс «Сатурн»;
Кислородно-азотный завод;
Городок испытателей;
Стартовый комплекс РН «Протон»;
Технический комплекс РН «Энергия»;
9 - технический комплекс ОК «Буран <#"justify">2.1.2 Крупные космодромы в России
.1.2.1 Космодром "Плесецк"
Космодром "Плесецк" (1-й Государственный испытательный космодром) расположен в 180 километрах к югу от Архангельска неподалеку от железнодорожной станции "Плесецкая" Северной железной дороги. Располагаясь на платообразной и слегка холмистой равнине, он занимает площадь 1762 квадратных километра, простираясь с севера на юг на 46 километров и с востока на запад на 82 километра с центром, имеющим географические координаты 63 градуса северной широты и 41 градус восточной долготы.
Основан в 1960 году как первая отечественная ракетная база МБР Р-7 и Р-7А (объект "Ангара"). При выборе местоположения в первую очередь учитывались:
Досягаемость территорий вероятных противников; 2. возможность проведения и контроля испытательных пусков в район Камчатки; 3. необходимость в особой скрытности и секретности.
Как космодром имеет сложное геополитическое положение и разветвленную структуру (Рис.4).
Космическую деятельность ведет с запуска КА "Космос-112" 17 марта 1966 года. Имеет стационарные технические и стартовые комплексы всех типов отечественных ракет-носителей легкого и среднего класса. Ведется строительство стартовых и технических комплексов для ракеты-носителя "Ангара". Обеспечивает основную часть космических программ, связанных с оборонными, народнохозяйственными, научными и коммерческими пусками непилотируемых КА.
Рисунок 3 - Схема Космодрома Плесецк
2.1.2.2 Космодром Свободный (Восточный)
Этот космодром расположен в Амурской обл. (Свободненский район), ЗАТО пос. Углегорск, 50 км к северу от г. Свободный, ж.-д. ст. Ледяная.
В конце 1992 года Военно-космические силы (ныне - Космические войска МО РФ) поставили перед руководством Министерства обороны России вопрос о необходимости создания и выборе места расположения нового российского космодрома, поскольку в результате распада СССР космодром Байконур оказался вне российской территории.
В соответствии с выводами рекогносцировочной комиссии директивой Минобороны РФ от 30 ноября 1993 года объекты войсковых частей и подразделений дислоцированной здесь дивизии РВСН были переданы в состав Военно-космических сил, а на их базе образован Главный центр испытаний и применения космических средств. 1 марта 1996 года Указом Президента РФ преобразован во «Второй государственный испытательный космодром Министерства обороны РФ (Свободный)».
Перед Военно-космическими силами были поставлены задачи по подготовке к пуску в 1996-1997 гг. РН легкого класса «Рокот» и «Старт», разработке эскизного проекта СК носителей тяжёлого класса «Ангара». Первый запуск из Свободного состоялся 4 марта 1997 года
Однако по финансовым причинам планы реализованы не были: с космодрома произведено всего восемь пусков РН легкого класса «Старт-1» (создана в МИТ на базе технологического задела по баллистическим ракетам «Тополь» и «Пионер»). В феврале 2007 года Указом Президента РФ космодром Свободный был закрыт.
Учитывая ряд обстоятельств геополитического характера, а также то, что в Свободном остались пять шахтных ПУ ракет PC-18, в середине 2007 года начались рекогносцировочные изыскания по выбору места нового гражданского космодрома на Дальнем Востоке.
В результате выбор пал на район Углегорска. Указом Президента РФ от 6 ноября 2007 года решено создать космодром Восточный (Рис.5).
Площадь космодрома без полей падения не превышает 750 км2. На территории Восточного планируется создание СК для пусков РН среднего класса повышенной грузоподъёмности и многоразовых ракетно-космических систем (МРКС) грузоподъёмностью до 40 и более тонн - по одному комплексу с двумя ПУ для каждой. По некоторым данным, общее количество СК на космодроме может достичь семи. В перспективе, возможны пуски тяжёлых и сверхтяжёлых РН с массой полезного груза 60-100 тонн. В состав наземной инфраструктуры также будут включены:
·Технические комплексы РН и КА, в т. ч. комплекс межполётного обслуживания МРКС.
·Комплексы подготовки космонавтов, поисково-спасательной службы и объектов транспортной (авиационной, автомобильной и железнодорожной) инфраструктуры.
·Заправочный комплекс, в т. ч. включающий азотно-кислородный и водородный заводы.
·Измерительный комплекс.
·С космодрома возможны запуски на орбиты с наклонением от 51 до 110 град.
Рисунок 4 - Схема космодрома Восточный
2.1.2 Космодром Куру, Франция
Космодром Куру (фр.
В 1964 году
В 1975 году
С тех пор ESA продолжает финансировать две трети годового бюджета космодрома, который идёт на текущее обслуживание полётов и поддержание сервиса космодрома на современном уровне. ESA также финансирует новые проекты на космодроме, такие как пусковые комплексы и промышленные предприятия, которые требуются для запуска новых носителей, таких как «Вега
Рисунок 5 - Схема Космодрома Куру
2.1.3 Космодромы Тайюань и Танегасима
Тайюань расположен в 300 км к западу от Пекина, северо-запад провинции Шаньси, близ г. Тайюань. Основной китайский космодром для запусков «полярных» спутников на орбиты с наклонением до 99 град. Имеет СКдля пусков носителей CZ-4A, CZ-2C.
Стан расположен на юге Китая в провинции Сычуань, у подножия хребта Даляншань. Штаб-квартира космодрома расположена в г. Сичан. Основной китайский космодром для запуска «геостационарных» спутников. Осуществляются пуски носителей CZ-2E, CZ-3 среднего класса. На космодроме имеется два стартовых комплекса.
Рисунок 6- Схема полигона Таюань
Танегасима расположен на одноименном острове в 50 км к югу от о. Кюсю в префектуре Кагосима. Первый космический запуск состоялся в 1975 году.
В настоящее время с единственного СК (второй - законсервирован) осуществляются запуски КА на геопереходные и полярные (наклонением от 30 до 99 град) орбиты с использованием ракет Н-2А и Н-2В. Ступени ракеты собираются в МИКе в вертикальном положении, и также вывозятся на СК на мобильном транспортере.
Рисунок 7 - Схема полигона Танегасима
2.1.4 Полигон Вумера
Полигон Вумера располагается на юге Австралийского материка в пустынной местности в районе г. Вумера (штат Южная Австралия, 500 км к северо-западу от Аделаиды, 200 км к югу от озера Эйр). Площадь полигона- 100 000 км2.
Создан в 1946 году совместными усилиями Великобритании и Австралии как центр для испытания управляемых летательных аппаратов. 3 ноября 1961 года был выбран в качестве первого европейского космодрома и функционировал с 1967 года. Использовался Великобританией, Европейской организацией по созданию ракет-носителей ELDO (European Launch Developing Organisation, предшественник ЕКА), Австралией.
Имел четыре СК, с которых производились пуски высотных ракет Black Knite и лёгких носителей Black Arrow (первая и единственная британская РН, в единственном успешном космическом запуске 28 октября 1971 года на орбиту выведен первый английский спутник Prospero), Redstone (29 ноября 1967 года на орбиту выведен первый австралийский спутник WRESAT) и Europa-1 (удачных орбитальных пусков не было).
Полигон имеет трассы полёта для запуска спутников на орбиту наклонением 82-84°, но с июля 1976 года по решению правительства Австралии закрыт как нерентабельный (оборудование законсервировано и частично продано в Индию).
Рисунок 8 - Схема Космодрома Вумера
3. Расчетная часть
.1 Расчет массы и вертикального взлета ракеты
Требуется вывести искусственный спутник Земли массой т на круговую орбиту высотой 250 км. Располагаемый двигатель имеет удельный импульс
Первая космическая скорость
Расчёт для двуступенчатой ракеты.
М/c. На этот раз
для 2-й ступени получаем:
полная масса 1-й ступени составляет т;
общая масса двуступенчатой ракеты с полезным грузом составит т.
Аналогичным образом выполняются расчёты для бо?льшего количества ступеней. В результате получаем:
Стартовая масса трёхступенчатой ракеты составит т.
Четырёхступенчатой - т.
Пятиступенчатой - т.
На этом примере видно, как оправдывается многоступенчатость
Заключение
В данной курсовой работе мы рассмотрели назначения, структуру, технологии, а так же характеристики основных Космодромов в мире.
При рассмотрении структуры космодромов мы разобрали такие характеристики космодрома как технический комплекс космодрома, стартовый комплекс космодрома, командно-измерительный комплекс космодрома, посадочный комплекс космодрома, а так же обеспечение безопасности работ на космодроме. Подробно разобрали каждые объекты и службы космодромов и рассмотрели технические характеристики космодромов.
Рассмотрели характеристики основных космодромов в мире. Космодромов в мире насчитывается более двух десятков. Все они имеют схожую структуру и различаются лишь деталями конструкции стартовых комплексов. На размещение космодромов в конкретных точках земной поверхности влияют несколько факторов. Одним из самых важных является баллистика полета. Дело в том, что с минимальными энергетическими затратами космический аппарат (КА) выводится на орбиту, наклонение
которой соответствует географической широте космодрома. Наиболее критична широта космодрома при выведении на геостационарные орбиты, лежащие в плоскости экватора. На них размещают спутники связи и ретрансляторы телепередач, то есть прежде всего коммерческие КА. Космодром для запуска геостационарных спутников должен располагаться в более низких широтах.
В проектной части мы произвели расчёт масс для двуступенчатой ракеты.
Расчёт масс для двуступенчатой ракеты.
Разделим пополам характеристическую скорость, что составит характеристическую скорость для каждой из ступеней двуступенчатой ракеты. м/c. На этот раз , что удовлетворяет критерию достижимости (4), и, подставляя в формулы (3) и (2) значения,
для 2-й ступени получаем:
полная масса 2-й ступени составляет т.
Для 1-й ступени к массе полезной нагрузки добавляется полная масса 2-й ступени, и после соответствующей подстановки получаем:
Следует отметить, что эти результаты получены в предположении, что коэффициент конструктивного совершенства ракеты остаётся постоянным, независимо от количества ступеней. Более тщательное рассмотрение показывает, что это - сильное упрощение. Ступени соединяются между собой специальными секциями -переходниками - несущими конструкциями, каждая из которых должна выдерживать суммарный вес всех последующих ступеней, помноженный на максимальное значение перегрузки
Такого рода расчёты выполняются не только на первом этапе проектирования - при выборе варианта компоновки ракеты, но и на последующих стадиях проектирования, по мере детализации конструкции, формула Циолковского постоянно используется при поверочных расчётах, когда характеристические скорости пересчитываются, с учётом сложившихся из конкретных деталей соотношений начальной и конечной массы ракеты (ступени), конкретных характеристик двигательной установки, уточнения потерь скорости после расчёта программы полёта на активном участке
Список литературы
1. Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении.-М.:Наука,1980.
Новости космонавтики. Ежемесячный журнал.
Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета ИСЗ.-М.:Наука,1965.
Балк М.Б. Элементы динамики космического полета.-М.:Наука,1965.
Белецкий В.В. Очерки о движении космических тел.-М.:Наука,1972.
Основы теории полета КА /Под ред. Нариманова Г.С.
Полет КА: Примеры и задачи: Справочник /Ю.Ф.Авдеев, А.И.Беляев, А.В.Брыков и др.-М.:Машиностроение,1970.
Космонавтика: энциклопедия /Главный редактор В.П.Глушко.-М.:Советская энциклопедия,1985.
Авдеев Ю.Ф. Космос, баллистика, человек. - М.:Советское радио,1978.
Приложение
Расчет вертикального запуска ракеты
Рассмотрим на примере ракеты Союз расчет вертикального взлета ракеты рассчитав такие значения как1 - время полёта, расчитывается прибавлением t1 к предыдущем значению. M1 - полная масса ракеты в начале итерации, берётся из данных или из M2 предыдущей итерации (строки). V1 - скорость ракеты в начале, берётся из данных или из V2 предыдущей итерации. S1 - высота полёта. берётся из данных или вычисляется путём прибавления к предыдущему значению S1 скорости V1 умноженной на dTime1. Ft1 - тяга на данной высоте (S1). Вычисляется путём вычитания из тяги в вакууме разницы между двумя тягами домноженной на процент поверхностной плотности воздуха (см. ниже таблицу плотности). Ft1 = Ft1v -(Ft1v -Ft1m) * Ro. I1 - удельный импульс на данной высоте (S1). Вычисляется путём вычитания из импульса в вакууме разницы между двумя импульсами домноженной на процент поверхностной плотности воздуха (см. ниже таблицу плотности). I1 = I1v -(I1v -I1m) * Ro. a1 - ускорение приобретаемое ракетой за счёт двигателей. Вычисляется делением тяги двигателей на массу ракеты. a2 - ускорение приобретаемое ракетой за счёт действия сил гравитации. Вычисляется по закону всемироного тяготения.
Гравитационная постоянная умножается на массу планеты и делится на квадрат расстояния от ракеты до центра планеты: a2 = GravPost*Mpl/(Rpl+S1)2. a3 - полное ускорение, Вычисляется путём сложения ускорений получаемых от двигателей и гравитации a3 = a1 + a2. v2 - скорость в конце итерации. Вычисляется путём сложения скорости в начале итерации и полного ускорения умноженного на промежуток времени v2 = v1 + a3 * t1. Mt - расход топлива. Вычисляется путём умножения тяги двигателя на промежуток времени и деления на удельный импульс: Ft1 t1/I1. M2 - полная масса ракеты в конце итерации, Вычисляется путём вычитания расхода топлива из массы ракеты в начале итерации. M2 = M1 - Mt.
Таблица 2 Исходные данные:
Первая ступеньМасса пустой ступени M1r, кг.Масса топлива в ступени M1t, кг.Удельный импульс двигателя на уровне моря I1m, м./сек.Удельный импульс двигателя в вакууме I1v, м./сек.Тяга двигателя на уровне моря Ft1m, кНТяга двигателя в вакууме Ft1v, кН Вторая ступеньОбщий вес ракеты M0, кг.Время одной итерации t1, сек.Предел итераций (от зависаний) ItCnt1,Масса планеты (Земли) Mpl, кг.Радиус планеты Rpl, км.
Таблица. Расчет вертикального взлета ракеты
Зависимость плотности воздуха от высоты. Таблица международной стан. атм. (МСА)Высота над уровнем моря, кмПлотность, кг/м3Плотность, % от уровня моря01.250100%11.13490.7%21.02782.2%30.92774.2%40.83666.9%50.75160.1%60.67353.8%70.60148.1%80.53642.8%90.47538.0%100.42133.7%110.37129.7%120.31725.4%130.27121.7%140.23118.5%150.19715.8%160.16913.5%170.14411.5%180.1239.8%190.1058.4%200.0907.2%210.0776.1%220.0655.2%230.0564.5%240.0483.8%250.0413.3%300.0181.44%350.0080.67%400.0040.32%450.0020.16%500.0010.09%600.00030970.02477%700.000082850.006628%800.000018460.0014768%900.0000034180.00027344%1000.00000055500.00004440%1200.000000024400.000001952%
Рисунок 10- График зависимости плотности воздуха от высоты над уровнем моря
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Космодромом называется территория, предназначенная для размещения комплекса сооружений, с которых запускаются космические аппараты в космическое пространство. Получил свое название аналогично аэродрому для самолетов. Площадь космодромов обычно очень большая, ее специально подбирают вдали от густонаселенных пунктов, чтобы отделяющиеся частицы во время запуска не нанесли вред жилым помещениям или соседним пусковым площадкам.
Космодромы стараются сооружать поближе к экватору. В этом месте Земли магнитное поле самое слабое и стартующей ракете-носителю проще всего его преодолеть. Экономия топлива ракеты-носителя при запуске с экватора по сравнению со средними широтами составляет около 10%. Таким образом, с экватора носитель может вывести на орбиту большую полезную нагрузку. Очень перспективным считается сооружение Международного Космодрома на г. Чимборасо в Эквадоре – наиболее удаленной точке от центра Земли. Старт можно было бы осуществлять по электромагнитному каналу с ускорителем, заложенным в скале. Это позволило бы сэкономить топливо на старте и уменьшить выброс вредных веществ из двигателей ракетной установки. Из-за того, что в географическом положении на экваторе расположено мало стран, сооружают космодромы морского базирования.
Космодромы мира глазами Kvant . Space
Наш портал сайт постоянно следит за новостями космической тематики. В этом разделе будет находиться описание пусковых площадок, публиковаться свежая информация о космодромах мира, состоявшихся и предстоящих запусках космических ракет.
Всего в мире насчитывается более двух десятков космодромов. Они подобны по своей структуре и различны только в плане конструкционной составляющей стартовых комплектов. Подбор места для сооружения космодрома зависит от нескольких факторов.
Важный компонент в этом отношении – баллистика полета. Для достижения минимальных энергетических затрат во время запуска космического аппарата на орбиту необходимо, чтобы ее наклонение соответствовало географической широте пусковой площадки. Критичной считается широта космодрома при выведении на орбиты в плоскости экватора. В эту зону выводятся, прежде всего, коммерческие космические аппараты: ретрансляторы телепередач и спутники связи. Лучше всего для такой работы подходят такие космодромы: новый европейский Куру (5 град. широты), бразильский Алькантра (2,2 град. Широты) и плавучий космодром Sea Launch, способный проводить запуски непосредственно с экватора.
Во время запуска с нулевой широты (экватора) ракета-носитель получает ускорение 465 м/с и отклоняется на восток под воздействием вращения Земли. Географическая широта Байконура позволяет развить дополнительную скорость до отметки 315 м/с, Плесецка – 211 м/с.
Поэтому траекторию запуска ракет-носителей обычно прокладывают в направлении на восток. Только Израиль вынужден выполнять запуски ракет со своих космодромов в обратном направлении – на востоке он соседствует с недружественными странами.
Другой фактор, который принимается ко вниманию при выборе подходящего места для обустройства космодрома – размещение «полей падения», то есть предполагаемых мест падения отработанных ступеней, частей ракет и прочего оборудования. В этом плане наиболее удачным считается близкое расположение пусковых площадок к акваториям океана. Поэтому большинство из них находятся именно на побережье.
Функционирование космодромов плохо отражается на состоянии окружающей среды. В первую очередь, это вызвано наличием в ракетном топливе агрессивных и ядовитых веществ. Гептил, азотный тетраксид и азотная кислота могут нанести значительный ущерб растениям, здоровью животных и человека.
Кроме катастроф, утечка вредных веществ в окружающую среду осуществляется путем повседневной эксплуатации космодрома – это потери компонентов топлива при хранении и во время заправки ракеты. Недозаправка спутника может привести к потере дорогостоящего агрегата, поэтому потери топлива неизбежны.
Российские космодромы
Портал сайт предлагает Вам ознакомиться с космодромами, находящимися на территории России. Данный раздел сайта будет содержать актуальную информацию о развитии сети пусковых площадок нашей страны.
В 2014 году из различных космодромов Россией была запущена 31 ракета-носитель, только один раз запуск потерпел неудачу. Российская Федерация на протяжении многих лет возглавляет мировой список стран по этому показателю. Большинство запусков приходится на космодром Байконур. Также на территории России производятся пусковые старты из космодромов «Капустин Яр» (Астраханская обл.), Плесецк (Архангельская обл.) и «Свободный» (Амурская область).
Таким образом, в нынешнее время россияне владеют четырьмя космодромами и строят один новый. В недалеком будущем планируется открытие Восточного космодрома, который возводится в Амурской области на Дальнем Востоке. Работы над его постройкой стартовали еще в 2011 году. Первые пробы запуска ракет из этого комплекса сооружений запланированы на 2015 год, а с 2018 г. оттуда будут производить запуски космических кораблей с космонавтами.
Значимость космодромов
сайт приглашает Вас в увлекательную экскурсию по космодромам мира. Здесь Вы ознакомитесь с историей сооружения стартовых площадок, их характеристиками, космической техникой, знаменательными событиями и многим другим, связанным с темой запуска ракет с Земли в космическое пространство.
Космодромы играют значимую роль в нашей жизни. Именно благодаря их работе на орбиту Земли запускаются спутники и космические корабли. Они занимаются исследованием космоса, мониторингом атмосферы Земли и разведкой полезных ископаемых. Орбитальные спутники делают много полезного не только для науки, но и других сфер. Благодаря информации, полученной со спутников, мы можем отслеживать свое местоположение по GPS-технологии, смотреть телевизионные каналы, вещающие в отдаленных регионах планеты.
После первого удачного полета человека в космос для человечества началась новая эра, каждый день которой потрясает нас новыми невероятными открытиями. В 1990 году на орбиту Земли был выведен мощнейший телескоп Хаббла, благодаря которому человеческому глазу открылись далекие космические просторы.
Тяжело недооценивать значимость космической отрасли и ее инфраструктуры в частности. Учитывая стремительную динамику увеличения численности жителей на нашей планете, можно предположить, что скоро вопрос колонизации космоса будет не только сюжетом фантастического фильма, но и предстанет перед людьми во всей своей актуальности. Пока же мы медленно движемся в этом направлении, разведывая новые космические горизонты, создавая космические аппараты и расширяя географию пусковых сооружений.
1. Байконур - бывший полигон №5 с 1955 года перестроенный для запуска ракеты Р7 в пустыне Казахстана восточнее Аральского моря в 350 км. от городка Байконур. Первый запуск в космос произведён 04-10-57 года. В дальнейшем запущены спутники Солнца, Венеры, Луны и конечно пилотируемые корабли. Ныне Россия платит аренду Казахстану 115 млн.$ в год.
ПЛЕСЕЦК
2. Плесецк - 11-01-57 года принято решение создания объекта условно названного "Ангара". В 180 км. на юг от г. Архангельска, у ж.д. станции Плесецкая. 17-03-66 года первый пуск РН "Восток-2" с ИСЗ "Космос-112" на борту. С 70-х по 90-е годы находился на первом месте в мире по количеству запусков, опережая Байконур. Плесецк - самый северный космодром в мире.
КАПУСТИН ЯР
3. Капустин Яр - военный ракетный испытательный полигон. Создан 13-05-46 года для испытаний баллистических ракет. Административный и жилой комплекс находится в г.Знаменск на северо-западе Астраханской области. В 1959 году был произведён пуск ракеты Р12 из шахтной пусковой установки, это был первый в мире запуск такого рода. В 1962 г. запуск спутника "Космос-1", так полигон стал космодромом.
"ВОСТОЧНЫЙ"
4. "Восточный" - строительство нового космодрома начали в 2012 году, первый пуск планируется в 2015 году, а в 2018 году космодром будет готов отправить пилотируемый корабль. Административный и жилой комплекс расположится в г.Углегорск Амурской области. В перспективе космодром "Восточный" сможет снизить расходы на аренду Байконура и повысить независимость космической программы. Однако расположение космодрома на 6 градусов севернее Байконура снизит массу выводимых грузов в космос.
"ОДИССЕЙ"
5. Океанская самоходная платформа "Одиссей" производства норвежской судостроительной фирмы Kvaerner, модифицированная под запуск космических ракет. Совладельцы: американская "Boeing Commercial Space Company", РКК "Энергия", норвежская "Kvaerner""Южмашзавод" и конструкторское бюро "Южное" имени М.К. Янгеля. Для запуска спутников используют ракету "Зенит 3SL" украинского производства.
ВОСТОЧНЫЙ РАКЕТНЫЙ ПОЛИГОН НА МЫСЕ КАНАВЕРАЛ
6. Восточный ракетный полигон на мысе Канаверал, является главным космодромом США, а расположенный на соседнем острове космический центр Кеннеди осуществляет запуски Шаттлов, у этих двух площадок разные ведомства, но часто можно слышать эти названия вместе. Почти все важнейшие запуски произведены именно отсюда.
ВОЕННАЯ БАЗА ВАНДЕНБЕРГ
7. Военная база Ванденберг имеет космодром и является космической площадкой западного побережья США. Здесь производятся запуски военных и коммерческих спутников, а также происходят испытания баллистических ракет Атлас и Титан. Площадка готовилась для запуска и посадки Шаттлов, но после крушения Челенджера, программа была свёрнута.
УОЛЛОПС
8. Уоллопс - испытательный центр на одноимённом острове на побережье штата Вирджиния является третьим крупным космодромом США. Отправляет на орбиту такие спутники, как например Explorer-9. На его территории арендует площадку частная аэрокосмическая корпорация MARS.
КОСМИЧЕСКИЙ ЦЕНТР УТИНОУРА
9. Космический центр Утиноура находится на южном побережье Тихого океана в Японии. Космодром предназначен для запуска твердотопливных аппаратов научного назначения, а также обеспечивает свяэь полётов межпланетных станций.
КОСМИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ТАНЕГАСИМА
10. Космический центр Танегасима второй японский космодром, используется для запуска тяжёлых ракет H-IIA и H-IIB. Имеет две стартовые площадки, кроме этого осуществляет запуски суборбитальных ракет.
КУРУ
11. Куру - космодром во французской Гвиане на северо-востоке Южной Америки. Первый запуск в 1968 году, после образования Европейского Космического Агентства с 1975 года космодром стал использоваться для программ ESA. Очень удачное географическое положение космодрома позволяет производить любые виды запусков.
САН - МАРКО
12. Сан - Марко - итальянский плавучий космодром из двух переделанных нефтяных платформ и двух судов обеспечения, был первой морской площадкой у берегов Кении. Отправлял в космос ракеты Скаут с 1964 по 1988 год.
ХАММАГИР
