История космонавтики 2

Ракета-носитель "Вулкан" сверхтяжелого класса входит в ряд унифицированных ракет типа "Зенит", РЛА-125, "Энергия" - "Буран-Т", использующих единые маршевые двигатели и унифицированные ракетные блоки с их основными системами. В состав ракеты космического назначения входят: восемь ракетных блоков первой ступени - блоков А, выполненных на базе блоков А ракеты-носителя "Энергия", ракетный блок второй ступени - блок Ц - соответствует центральному блоку ракеты "Энергия", стартово-стыковочный блок - блок Я новой разработки и космическая головная часть в различных комплектациях и вариантах.
Стартовая масса ракеты-носителя "Вулкан" 4747 т. Грузоподъемность при выведении на опорную орбиту высотой 200 км с наклонением 50,7 град. составляет 200 т, наклонением 97 град. - 172 т, на геостационарную орбиту, с использованием разгонного космического блока "Везувий" -36 т, на орбиту искусственного спутника Луны - до 43 т, на траекторию полета к Марсу - до 52 т.
Блоки А объединяются попарно в четыре параблока. Блоки А ракеты-носителя "Вулкан" не оснащаются средствами возвращения и связанными с ними элементами. Увеличен, по сравнению с блоками А ракеты "Энергия", объем топливных баков за счет цилиндрических вставок длиной 7 м. При стоянке ракеты на стартовом комплексе блоки А опираются на блок Я по двум опорным площадкам каждый, в отличие от блоков А ракеты "Энергия", который опираются на блок Я на четыре точки, что приводит к необходимости изменения конструкции хвостового отсека блока А. Все блоки А делятся на две группы; полностью идентичных блоков - левые и правые в каждом параблоке. Отличия этих групп состоят в размещении средств отделения параблоков в конце полета и элементов силовых связей с блоком Ц. Стартовая масса блока А 449,2 т, масса конструкции 573 т, рабочий запас топлива 386 т, из них 278,8 т окислителя и 107,2 т горючего. Длина блока 46,5 м.
Двигатель РД-179 (14Д20, примечание web-мастера) с форсированием тяги у Земли до 860 т, в пустоте - 937 т. Удельный импульс 308,5 с и 336,2 с на Земле и в пустоте соответственно.
Центральный блок ракеты-носителя "Вулкан" отличается от блока Ц ракеты "Энергия" увеличением цилиндрической части баков в сумме на 15 м с изменением формы верхнего днища кислородного бака, новым переходным отсеком, цилиндрической юбкой вместо обтекателей двигателя РД-0120, симметричным расположением внутрибаковых устройств, в том числе и тоннельного трубопровода.
Стартовая масса блока Ц 934 т, масса конструкции 89,7 т, рабочий запас топлива 832 т, в том числе кислорода 713 т, водорода 119 т. Двигатель форсированный РД-0120 с тягой у земли 175 т, в пустоте - 200 т; удельная тяга у земли, с сопловой вставкой, 396 с, в пустоте - 454,9 с. Длина бакового отсека блока Ц 63 м.
Производственный комплекс, в том числе и на Байконуре, сохранялся полностью, с размещением в сборочно-испытательных пролетах соответствующего стапельного оборудования по тому же принципу, что и для "Энергии". Строившийся в Куйбышеве на заводе "Прогресс" сборочный корпус предусматривал изготовление на этой базе всех боковых и других габаритных элементов центрального блока. Изготовление блока А удлиненной конструкции планировалось вести в Омске в объединении "Полет".
Для старта подходил только универсальный комплексный стенд-старт. При его строительстве учитывались основные параметры "Вулкана" по габаритам, и в том числе по термо-газонапряженности газового потока при работе маршевых двигателей.

Корабли «Аполлон» стартовали с Восточного космодрома США (мыс Канаверал во Флориде, обозначенный на географической карте, приложенной к первому изданию «С Земли на Луну»).

21 декабря 1968 года к Луне был направлен космический корабль «Аполлон-8» с космонавтами Фрэнком Борманом, Джеймсом Ловеллом и Уильямом Андерсом. Первыми из людей они увидели, как Земля, постепенно уменьшившись, превратилась в одно из небесных тел. Спустя трое суток после старта, на высоте около 130 км над лунной поверхностью, корабль перешел на окололунную орбиту. Проделав восемь витков, космонавты включили маршевый двигатель и перевели корабль на трассу полета к Земле. 27 декабря кабина экипажа вошла со второй космической скоростью в земную атмосферу и после аэродинамического торможения опустилась на парашютах в заданном районе Тихого океана.

Все этапы полета к Луне, кроме высадки экипажа, были проделаны также «Аполлоном-9» (март 1969 г.) и «Аполло-ном-10» (май 1969 г.). И наконец, в июле 1969 года пилотируемый космический корабль «Аполлон-11» впервые совершил посадку на Луну. Советский космонавт К.П. Феоктистов так определил историческое значение этого полета:

«Думаю, что естественное стремление к самоутверждению свойственно не только отдельным людям, но и коллективам и человечеству в целом. Высадка на Луну — это акт самоутверждения всего человечества... Но, конечно, значение высадки на Луну не исчерпывается одним только эмоциональным аспектом этого события. Я бы хотел подчеркнуть техническое и научное значение успешной высадки на Луну» («Известия», 1969, 22 июля).

Успешное завершение программы «Аполлон» ознаменовалось полетом одиннадцатого, и последнего, пилотируемого корабля «Аполлон-17» (декабрь 1972 г.).
Одновременно сложнейшие задачи изучения Луны и доставки на Землю лунного грунта решают советские автоматические станции и управляемые с огромного расстояния самоходные аппараты. «Луноход-1» (ноябрь 1970 — январь 1971 г.) проработал одиннадцать лунных дней, пройдя по лунной поверхности 10,54 км. «Луноход-2» (1973 г.) за четыре месяца работы прошел 37 км, передав на Землю 86 панорамных и более 80 000 телевизионных снимков лунной поверхности(2).

Во второй половине XIX века о подобных способах космических исследований невозможно было даже мечтать.

Но вернемся к роману Жюля Верна.

По странному совпадению, заметил американский космонавт Фрэнк Борман, «Аполлон-8», имеющий приблизительно такие же размеры и вес, как и снаряд Барбикена, облетел Луну тоже в декабре месяце и приводнился в четырех километрах от точки, указанной романистом. (Заметим в скобках: высота снаряда «Колумбиады» 3,65 м, вес — 5,547 кг. Высота капсулы «Аполлона» 3,60 м, вес — 5,621 кг).
Не только число участников перелета, место старта и финиша, траектория, размеры и вес алюминиевого цилиндро-конического снаряда, но и сопротивление атмосферы, регенерация воздуха и даже телескоп с пятиметровым диаметром на вершине Лонгспик в Скалистых горах, по параметрам и разрешающей способности удивительно похожий на тот, что ныне установлен в Маунт-Паломарской обсерватории (Калифорния),— все это предусмотрено в романе, опередившем реальные возможности более чем на сто лет!

Кстати, Лонгспик в штате Миссури — место, не слишком отдаленное от горы Паломар.

Любопытно еще одно совпадение. Герои романа, огибая Луну, наблюдают на обратной стороне извержение вулкана. Вулканическую деятельность на Луне впервые зарегистрировал советский астроном Н. А. Козырев. Полученный им спектр вспышки в кратере Альфонса позволил заключить, что она означала извержение газа.

Отсутствие топлива, энергию которого можно было бы регулировать, заставило Жюля Верна воспользоваться самой сильной из известных в его время взрывчатых смесей — пироксилином. И вместе с тем «вагон-снаряд» имеет ракетную установку для амортизации удара, если бы произошло «прилунение»: «И в самом деле, ракеты, имея точкой опоры дно снаряда и вылетая наружу, должны были вызвать обратное движение снаряда и тем самым до некоторой степени замедлить скорость его падения. Правда, этим ракетам пришлось бы гореть в безвоздушном пространстве, но кислорода им хватило бы, потому что он заключается в самих ракетах».

Жюлю Верну не пришло в голову сделать ракетный двигатель душой межпланетного перелета. Для героев романа это лишь вспомогательное средство, которым им не пришлось воспользоваться. Писатель, конечно, понимал, что его проект нереален. Участь пассажиров «вагона-снаряда» была бы плачевной из-за чудовищных стартовых перегрузок в момент выстрела. Такое фантастическое допущение понадобилось для развития действия. «Ошибка» Жюля Верна вскоре стала столь же классической, как и его роман.

Еще Анатоль Франс заметил по этому поводу в «Книге моего друга» (1885): «Простодушные мальчики, поверив на слово Жюлю Верну, воображают, что на Луну действительно можно попасть в пушечном ядре...»

(1)Координаты падения снаряда, обозначенные в романе: 27°7' северной широты и 41°37' западной долготы по Вашингтонскому меридиану.
(2) Приведенные данные взяты из книги: К. А. Куликов, В. Б. Гуревич. «Новый облик старой Луны». М., «Наука», 1974.

Отрывок из статьи Евг.Брандиса "Жюль Верн - писатель и путешественник" . Сборник "Мир приключений". 1977. Москва.

1. НЕБЕСНЫЙ ТИХОХОД :
Маневренность аппарата определяется запасом топлива и скоростью его истечения из сопла. Скорость зависит от температуры газа и степени расширения сопла. Высокая температура сгорания жидкого или твердого топлива обеспечивает скорость истечения 2-3 км/с. Из баллона сжатый воздух через сопло течет в три - пять раз медленнее, и для разгона газа требуется во столько же раз больше. И все же для маневров вблизи станции в основном пользуются сжатым воздухом. Главное здесь — надежность и безопасность использования, скорости нужны небольшие, и при переходе на ракетное топливо выигрыш в массе рабочего тела теряется из-за увеличения массы и сложности двигательной установки и оборудования для ее обслуживания. Для автомобиля запас топлива определяет путь, который он сможет проехать. В космосе же от топлива зависит не путь, а суммарное изменение скорости, которого можно достичь, израсходовав весь запас. Даже большое расстояние можно преодолеть с минимальными запасами топлива, если снизить скорость. Но чрезмерно медлить за бортом станции не дают другие ограничения: ресурс жизнеобеспечения скафандра и высокая стоимость работ в космосе.