Ракета і ракетні кораблі
КОСМІЧНА РАКЕТА — багатоступінчаста ракета для виведення космічних апаратів (штучних супутників Зем¬лі, АС, космічних кораблів) на орбіту супутника Землі чи міжпланетну трасу. Вона — єдиний засіб проникнення в космічний простір, найдосконаліший витвір рук людини, що тримає сьогодні рекорд швидкості й дальності польоту. Принцип реактивного руху, відомий ще з давніх-давен, лю¬дина Землі використала для проникнення в космічний про¬стір лише в XX ст. саме завдяки створенню космічної ракети. Ідею використання космічної ракети як засобу космічного польоту подав і науково обґрунтував наш гені¬альний співвітчизник K. Е. Ціолковський.
Космічна ракета, або «ракетний поїзд», як називалась вона у Ціолковського, являє собою сукупність ракет-ступенів, що в міру витрати палива автоматично чи за коман¬дою з Землі відокремлюються від ракети, звільняючи її від зайвого вантажу. В польоті ракети-ступені працюють послідовно. Гігантську ракету-стрілу відриває від землі стартовий перший ступінь. Він найпотужніший, адже на нього припадає найбільше навантаження — подолати яко¬мога швидше найгустіші шари земної атмосфери. На ви¬соті кількох десятків кілометрів його паливні баки пусті¬ють, двигуни стихають, і він відокремлюється від ракети, виконавши свою частку праці. Вступає в дію другий сту¬пінь, і після закінчення роботи він теж відокремлюється, передаючи космічну естафету на включення двигунів на¬ступного ступеня. I так, поки не буде досягнуто швидкос¬ті, потрібної для виведення космічного апарата на трасу польоту.
Саме за допомогою космічних ракет людина вступила у двобій з силами земного тяжіння і перемогла. А наскіль¬ки надійний її помічник у цьому, свідчать такі цифри. Потужність ракети, що вивела на орбіту космічний корабель «Восток-1» вагою 4725 кг, становила близько 15 млн. квт. Це майже у 25 раз більше, ніж потужність Дніпровської ГЕС. Загальна довжина ракети-носія «Восток» становила 38 м, а діаметр її біля основи — понад 10 м.
На початку польоту космічна ракета рухається строго вертикально, потім її траєкторія викривлюється за напе¬ред наміченою програмою. Та частина траєкторії, на якій ще працюють ракетні двигуни, називається активною ділянкою (ділянкою розгону), після неї починається пасив¬на ділянка, де рух в основному визначається лише граві¬таційними силами.
— А навіщо взагалі робити ракету багатоступінчас¬тою? — спитаєте ви. — Хіба не можна створити таку одну велику потужну ракету, яка б розігнала космічний апарат хоча б до першої космічної швидкості? Виявляється, що ні. Можливості одноступінчастої ракети строго обмежені. I перший це зрозумів Ціолковський. Він навіть вивів фор¬мулу для швидкості v, яку розвиває ракета:
де c — швидкість витікання газів, m0 — початкова маса ракети, m — кінцева. 3 цієї формули випливає, що для до¬сягнення швидкості 8 км/сек потрібно, щоб або c = = 6,4 км/сек, або = 45, тобто, щоб стартова вага ракети перевищувала кінцеву в 45 раз. I це без урахування ат¬мосфери та сил тяжіння, які аж ніяк не можна нехтува¬ти. Та й швидкості витікання у сучасних реактивних дви¬гунів становлять лише 2,5—3,5 км/сек, чого явно не до¬сить. Отже, єдино правильним лишається будувати складе¬ні ракети, які поступово розганятимуть апарат до першої чи другої космічної швидкості. Швидкості реактивного струменя сьогоднішніх ракетних двигунів досить, щоб трьома або чотирма ступенями здійснити запуск штучного супутника Землі чи міжпланетного корабля. Ми є свід¬ками стартів космічних ракет, що несуть у безодню кос¬мосу корисні вантажі (кораблі, станції тощо) вагою в кілька десятків тонн.
КОСМІЧНИЙ ЛІТАЛЬНИЙ АПАРАТ (КЛА) - за¬гальна назва апаратів для польотів у космосі. Космічними літальними апаратами c штучні супутники Землі та Міся¬ця, космічні кораблі, автоматичні станції, космічні ракети та ракети-носії.
КОСМІЧНИЙ КОРАБЕЛЬ (KK) - літальний апарат для польотів у космос людини. Від інших типів космічних літальних апаратів KK відрізняється наявністю герметич¬ної кабіни з життєзабезпечення системою. Космічними ко¬раблями є апарати «Восток», «Восход», «Союз», «Мерку¬рій», «Джеміні», «Аполлон». Ось, наприклад, яким був перший радянський космічний корабель «Восток-1», що на ньому перший космонавт планети Ю. 0. Гагарін здійс¬нив космічний політ навколо Землі [41].
«Восток-1» складався з двох основних частіш — спуск¬ного апарата, яким була кабіна космонавта з системами життєзабезпечення і приземлення, та приладового відсіку з гальмовою установкою та бортовою апаратурою. Керування кораблем здійснювалось автоматично, проте в разі потреби керувати ним міг би і сам космонавт. Зовнішня поверхня кабіни вкрита теплозахисним шаром, а три ілю¬мінатори її мають жароміцні стекла. Кабіна мала також три люки. Вона досить простора. В центрі її містилося крісло космонавта — його робоче місце в польоті; в ньому він сидів, лежав, спав.Крісло — складний пристрій, пристосований для бага¬тьох цілей. У кріслі містились аварійні запаси їжі, радіо¬апаратура, запас кисню, вентиляція, за допомогою якої по¬вітря проштовхувалося через скафандр і виносило виділе¬не організмом тепло тощо. Його встановлено так, що пере¬вантаження як правило діяли на космонавта в напрямі «груди—спина». Прямо перед космонавтом — глобус, що довільно обертався, вказуючи, в якому місці над земною кулею перебуває космонавт. Одягнено космонавта в ска¬фандр, який мав захистити його в разі розгерметизації ка¬біни. Температура в кабіні корабля, тиск, газовий склад («атмосфера» корабля) такі самі, як і на землі. Корабель — це маленький світ, острівець життя, який пливе по орбіті навколо Землі. Телеметрична апаратура уважно прислухається до пульсу й дихання космонавта, вимірює тиск його крові і по радіоканалах передає на землю лікарям.