Справочные данные баллистическая ракета V-2 (А-4)

Разработчик — армейское подразделение Пенемюнде НАР (Heeres-Anstalt Peenemunde). Стартовая масса — 12 804 кг. Высота — 14,3 м.

Максимальный диаметр корпуса — 1,65 м. Поперечный размер по стабилизаторам — 3,555 м. Боезаряд — 750 кг.

Эксплуатационная дальность действия — 290—306 км. Высота штатного полета — 97 км. Максимальная скорость полета— 1700 м/с. Время достижения скорости звука после старта — 25 с. Продолжительность активного участка — 68 с. Высота полета в конце активного участка — 22 км. Удаление ракеты от места старта в конце активного участка — 24 км.

Максимальная дальность полета — 354 км. Максимальная высота при вертикальном полете — 186,7 км.

Диапазон перегрузок — 1—6 g.

Длина головной части — 2,285 м.

Длина приборного отсека — 1,4 м.

Длина топливного отсека — 6,225 м.

Длина хвостового отсека — 4,395 м.

Длина стабилизаторов — 3,935 м.

Ма ... Читать дальше »

Немецкие корни

Пионерами в практическом применении ракетной техники являются Германия и Советский Союз. Несмотря на то что пальма первенства в создании ЖРД принадлежит американцу Роберту Годдарду (1882—1945), запустившему первую жидкостную ракету в 1926 г., эти страны уже через несколько лет провели старты собственных ракет, а в конце 1930-х — начале 1940-х годов осуществили первые испытания самолетов с ракетными двигателями. Во время Второй мировой войны достижения Германии в области ракетного бружия поражали в прямом и переносном смысле не только военных специалистов. Секретные документы, опубликованные в послевоенное время, показали, что работы по созданию крылатой ракеты V-1 («Фау-1») и баллистической V-2 («Фау-2») были лишь верхушкой айсберга, многочисленные осколки которого достались победителям.

В 1929 г. для подготовки докторской диссертации молодым австрийским инженером Эйгеном Зенгером (1905—1964) был выбран проект ракетоплана, способного выходить на окол ... Читать дальше »

ГЛАВА 4. Эволюция проектов многоразовых транспортных систем

Авиационная и ракетная техника вбирает в себя последние достижения науки и производства. Однако, несмотря на кажущуюся революционность какого-либо аппарата, зачастую не только его общий замысел, но и отдельные ключевые элементы были предложены и просчитаны в прошлом, иногда очень далеком. Особую значимость данное утверждение приобретает в связи с активизацией ВВС проектных изысканий по новой МТКС двухступенчатой схемы, проработкой которой занималось ни одно поколение конструкторов.

Поэтому представленное ниже ретроспективное описание основных программ, выполнявшихся в США с целью создания многоразовых авиационно-космических систем, следует рассматривать как предысторию будущих проектов. Преемственность разработок крупных компаний прослеживается по изменениям в названиях последних и их корпоративной принадлежности.

РАЗДЕЛ 2. Разработки NASA

Новые задачи NASA по подготовке к повторной высадке астронавтов на поверхность Луны и расширению исследований дальнего космоса с участием человека, определенные президентом Дж. Бушем-младшим в начале 2004 г., существенно изменили тематику работ агентства в области транспортных космических систем. Для достижения поставленных целей потребуются совершенно другие средства выведения грузов в космос, нежели те, которые прорабатывались NASA в течение последних двух десятилетий.

В прошедшие годы исследования космического пространства, несколько утратив былую общественно-политическую доминанту, приобрели более практический и даже коммерческий характер. В результате значительно большее внимание стало уделяться экономическим аспектам осуществляемых проектов, в том числе и вопросам снижения стоимости доставки грузов на околоземную орбиту (подобные изменения коснулись в первую очередь разработок NASA, ибо реализация военных программ сопровождается ... Читать дальше »

Разработка перспективных технологий (Часть 7)

Другим вариантом повышения эффективности операций межорбитальной транспортировки грузов считается использование двигательных установок с внешними источниками энергии, например Солнца. Удельный импульс гелиотермических двигателей примерно вдвое превышает показатели традиционных ЖРД (800 с против 450 с), что дает возможность на 55— 70% увеличить энергетические характеристики ТКС. Так, например, если верхняя ступень с обычным химическим ракетным двигателем при стартовой массе 11,3 т обеспечивает доставку с низкой на стационарную орбиту спутника массой 1,9 т, то гелиотермический разгонный блок массой 8,3 т позволит выводить на эту же орбиту грузы массой до 3 т.

Наиболее крупным проектом в данной области является программа SOTV («Solar Orbit Transfer Vehicle»). Заказчиком проекта, общая стоимость которого оценивается в 48 млн долл., выступает Лаборатория AFRL, а головным разработчиком — компания «Boeing Phantom Works».< ... Читать дальше »

Разработка перспективных технологий (Часть 6)

Аналогичные исследования ведет и Управление DARPA. В начале 2002 г. оно приступило к НИОКР по транспортной системе Rascal («Responsive Access Small Cargo Affordable Launch»), которая предназначается для оперативного запуска спутников массой 75—100 кг. Новое средство выведения планируется комплектовать многоразовой первой ступенью самолетного типа и двумя одноразовыми ракетными блоками.

Реализация программы Rascal, являющейся, по мнению зарубежных обозревателей, своеобразной прелюдией к созданию модели системы «HyperSoar», разбита на следующие этапы. В ходе первого из них, который длился практически весь 2002 г., проводилась общая оценка реализуемости проекта. В этих работах участвовало шесть промышленных компаний: «Coleman Research», «Northrop Grumman Unmanned Systems», «Space Launch», «Space Access», «Delta Velocity» и «Pioneer Rocketplane»; с каждой из них были заключены контракты стоимостью в 1—2 млн долл.

Зат ... Читать дальше »

Разработка перспективных технологий (Часть 5)

Концепция двухрежимного ПВРД была предложена в начале 1970-х годов специалистами Лаборатории прикладной физики APL (Applied Physics Laboratory) Университета Джонса Хопкинса; в настоящее время эта организация является техническим консультантом проекта HyFly. Непосредственной разработкой двигательной установки занимается фирма «Aerojet», головным подрядчиком по программе HyFly опять-таки стала компания «Boeing Phantom Works».

В соответствии с подписанным весной 2002 г. контрактом стоимостью 92,4 млн долл. корпорация «Boeing» должна к 2005—2006 гг. подготовить к летным испытаниям 11 опытных образцов ракеты HyFly. Для разгона изделия до скорости включения маршевого двигателя должны использоваться твердотопливные ускорители. Длина ракеты, оснащенной небольшими стабилизаторами, ограничена 4,27 м, диаметр — 0,48 м, масса боевой части оценивается в «несколько сотен фунтов».

Ударная система HyFly проектируется в двух моди ... Читать дальше »

Разработка перспективных технологий (Часть 4)

Наряду с крупными проектами, направленными на создание прототипов будущих ударных систем, Управление DARPA активно занимается и «малыми формами».

Летом 2001 г. на технической базе Опытно-конструктор-ского центра им. Арнольда AEDC (Arnold Engineering Development Center), входящего в структуры ВВС, специалисты Управления совместно с представителями Лаборатории GASL осуществили несколько запусков миниатюрной ракеты-снаряда, оснащенной СПВРД (вкл. 15). Входе одного из испытаний удалось произвести включение двигателя, развившего расчетную тягу. Таким образом, после подготовительных двухлетних работ стоимостью 850 тыс. долл. были получены практические данные о работе подобных силовых установок в условиях реального гиперзвукового полета.

Активно-реактивный снаряд диаметром 102 мм и длиной около 50 см изготавливался из титана. Запуски изделия, массовые характеристики которого в печати не приводились, выполнялись с помощь ... Читать дальше »

Разработка перспективных технологий (Часть 3)

С августа 2002 г. до середины 2003 г. ВВС и фирма «Pratt and Whitney» вели отработку усовершенствованного СПВРД модели GDE-1 (Ground Demonstrator Engine). По своим параметрам данная установка существенно приближена к летному изделию: изготовленный из никелевых сплавов двигатель массой около 70 кг оснащен системой охлаждения воздушного канала, ширина которого составляет 22,8 см.

Однако и в этой модели была предусмотрена раздельная подача топлива в систему охлаждения и камеру сгорания (через внешний нагреватель). Такая схема необходима для оценки химических свойств прошедшего теплообменники компонента и точного определения теплового баланса установки. В целях снижения риска при первых запусках двигатель работал в переохлажденном состоянии, то есть количество прогоняемого через «рубашку» охлаждения топлива намного превышало потребную величину, необходимую для охлаждения конструкции и поддержания эффективного горения. После ... Читать дальше »

Разработка перспективных технологий (Часть 2)

В рамках программы IHPRPTP исследования в области создания новых композиционных материалов рассматриваются как отдельное направление работ. Специалистами Лаборатории AFRL был освоен новый технологический процесс создания дешевых углерод-углеродных материалов. Помимо сокращения времени производства с 6—8 недель до двух этот процесс отличается от традиционного низкими рабочими температурами (1000 °С против 2400 °С), что позволит использовать в составе композитов эффективные антикоррозийные вставки из рения или керамики. Углерод-углеродные материалы с подобными добавками могут успешно применяться при изготовлении термонагруженных элементов двигателя, в частности сопла.

Одновременно с модернизацией элементной базы двигателей ведутся работы по улучшению энергетических и эксплуатационных характеристик используемых ракетных топлив (например, по повышению плотности гидразина и снижению его токсичности), а также по созданию новы ... Читать дальше »