Большая Советская Энциклопедия (КО)

  Создание ракетно-космических комплексов — сложная научно-техническая проблема, Большие ракеты-носители достигают стартовой массы до 3000 т и имеют длину свыше 100 м. Для размещения в них необходимых запасов топлива (90% полной массы) конструкция ракет должна быть чрезвычайно лёгкой, что достигается рациональными конструктивными решениями и разумным снижением требований к запасам прочности и жёсткости. В полёте, по мере расходования топлива, опорожнённые части баков становятся излишними, их дальнейший разгон требует неоправданного расхода топлива, и поэтому оказывается целесообразным создавать многоступенчатые конструкции носителей (обычно от 2 до 4 ступеней); ступени ракеты отбрасываются последовательно, по мере опорожнения баков, Современная ракета-носитель представляет собой сложный комплекс устройств, из которых наиболее важны двигательная установка и система управления. Обычно применяют химические жидкостные ракетные двигатели, реже на твёрдом топливе; двигатели, основанные на потреблении ядерной энергии, находятся (1973) ещё в стадии экспериментальных исследований, однако, несомненно, что использование в будущих космических экспедициях ядерной энергетики вполне реально. Пилотируемые полёты к Марсу с высадкой человека на его поверхность и др. аналогичные космические программы требуют огромных энергетических затрат, которые возможно реализовать лишь при использовании ядерных источников энергии совместно с химическими. Мощность двигательных установок ракет-носителей измеряется десятками млн. квт. Разработка мощных и экономных ракетных ЖРД для носителей направлена на выбор энергетически оптимальных топлив и обеспечение достаточно полного сжигания их в камере сгорания при высоких давлениях и температурах. При этом приходится решать трудные задачи охлаждения работающего двигателя, создавать устойчивость процесса горения в нём топлива и многое др.

  Двигательные установки носителей, как правило, состоят из нескольких двигателей, синхронизация работы которых ведётся системой управления. Системы управления движением обычно автономные, т. е. работающие без вмешательства наземных пунктов. Они состоят из гироскопических и др. датчиков первичной информации, измеряющих мгновенное угловое положение носителя и действующие на него ускорения. Вычислительная машина определяет по этой информации фактическую траекторию и ведёт управление таким образом, чтобы к моменту выключения ракетных двигателей получить нужную комбинацию координат ракеты и её вектора скорости. Управление угловым положением носителя усложняется малой жёсткостью его конструкции и большой долей жидких масс в нём. Поэтому оно ведётся с учётом изгибных колебаний корпуса и колебательного движения жидких масс в баках.

  Готовность ракеты-носителя к пуску проверяют на технической позиции космодрома в монтажно-испытательном корпусе, затем она транспортируется на стартовую площадку, где устанавливается на пусковую систему, проходит предстартовые испытания, заправку баков топливом и производится её пуск. Окончанием выведения космического аппарата на орбиту считается превышение первой космической скорости (около 7,91 км/сек ) для ИСЗ и достижение скорости порядка второй космической (11,19 км/сек ) для аппаратов, летящих к Луне, Марсу или Венере (для полёта к дальним планетам или Солнцу необходимо развить скорость, заметно превышающую вторую космическую). При этом ракета-носитель отделяется от космического летательного аппарата, продолжающего дальнейший орбитальный полёт, происходящий главным образом по инерции, согласно законам небесной механики. Выводимые на орбиты космические летательные аппараты можно разбить на 2 группы: для полёта вблизи Земли (ИСЗ) и в дальний космос, например к Луне или планетам. Эти аппараты могут содержать более или менее мощные ракетные ступени, если предполагается заметным образом изменять скорость полёта — для торможения при подлёте к планете назначения, если необходимо перейти на орбиту искусственного спутника планеты, для мягкой посадки на планету, лишённую атмосферы, для взлёта с неё и для разгона космического аппарата до скорости, обеспечивающей возвращение к Земле. В будущем для разгона космического летательного аппарата от первой космической скорости до более высоких предполагается использование экономичных электрических ракетных двигателей. Недостатком их является малая тяга, в результате чего разгон от первой до второй космической скорости (или торможение от второй до первой) может длиться несколько месяцев. Для получения нужной тяги необходимы мощные источники электроэнергии, использующие ядерную энергию, что создаёт дополнительные трудности при создании космических аппаратов в связи с необходимостью защиты приборов, а на пилотируемых аппаратах и экипажа от вредных излучений.