Pêche à la carpe et autres pêches. Méthodes de navigation pour les missiles de croisière En quoi consiste un missile pour le vol ?

Les fusées sont une excellente illustration de la troisième loi du mouvement de Newton : « Chaque action entraîne une réaction égale et opposée ». On pense que la première fusée était une colombe en bois propulsée à la vapeur, inventée par Archytas de Tarente au 4ème siècle avant JC. La machine à vapeur a été surpassée par les tubes à poudre armée chinoise, puis les fusées à combustible liquide inventées par Konstantin Tsiolkovsky et développées par Robert Goddard. Cet article décrit cinq façons de construire une fusée à la maison, de la plus simple à la plus complexe ; à la fin, vous trouverez une section supplémentaire expliquant les principes de base de la construction d'une fusée.

Pas

Fusée ballon

Attachez une extrémité de la ligne de pêche ou du fil au support. Le support peut être le dossier d’une chaise ou une poignée de porte.

Passez le fil dans une paille en plastique. La corde et le tube serviront de système de navigation avec lequel vous pourrez contrôler la trajectoire de votre fusée ballon.

• Les kits de maquettes de fusées utilisent une technologie similaire, dans laquelle un tube de longueur similaire est fixé au corps de la fusée. Ce tube est enfilé dans un tube métallique sur la plate-forme de lancement pour maintenir la fusée verticale jusqu'au lancement.

1. Attachez l'autre extrémité du fil à une autre chaîne. Assurez-vous de bien tendre le fil avant de faire cela.

   gonfler ballon. Pincez le bout du ballon pour empêcher l'air de s'échapper. Vous pouvez utiliser vos doigts, un trombone ou une pince à linge.

   Collez la balle sur le tube avec du ruban adhésif.

   Libérez l'air du ballon. Votre fusée volera selon une trajectoire déterminée, d'un bout à l'autre du fil.

   • Vous pouvez fabriquer cette fusée avec des ballons longs ou ronds, et également expérimenter la longueur de la paille. Vous pouvez également modifier l'angle selon lequel la trajectoire de vol de la fusée se déroule pour voir comment cela affecte la distance parcourue par votre fusée.
   • Vous pouvez fabriquer un bateau à réaction de la même manière : coupez un carton de lait dans le sens de la longueur. Découpez un trou dans le fond et passez-y la balle. Gonflez le ballon, puis placez le bateau dans un bain d'eau et libérez l'air du ballon.

2. Enroulez fermement le rectangle autour d'un crayon ou d'une cheville. Commencez à rouler la bande de papier à partir de l’extrémité du crayon et non à partir du centre. Une partie de la bande doit pendre au-dessus de la mine du crayon ou de l’extrémité de la cheville.

   • Utilisez un crayon ou une cheville légèrement plus épais que la paille, mais pas beaucoup plus épais.

3. Collez le bord du papier pour éviter qu'il ne s'effiloche. Collez le papier sur toute la longueur du crayon.

   Pliez le bord en surplomb en cône. Fixez avec du ruban adhésif.

   Retirez le crayon ou la cheville.

   Vérifiez la fusée pour les trous. Soufflez doucement dans l’extrémité ouverte de la fusée. Écoutez tout son indiquant que de l'air s'échappe des côtés ou de l'extrémité de la fusée et sentez doucement la fusée pour sentir l'air s'échapper. Scellez tous les trous de la fusée et testez à nouveau la fusée jusqu'à ce que vous ayez réparé tous les trous.

   Ajoutez des nageoires caudales à l’extrémité ouverte de la fusée en papier. Cette fusée étant assez étroite, il sera plus facile de découper et de coller deux paires d'ailerons adjacents que trois ou quatre petites ailerons distinctes.

   Placez le tube dans la partie ouverte de la fusée. Assurez-vous que le tube dépasse suffisamment de la fusée pour pouvoir pincer l'extrémité avec vos doigts.

   Soufflez brusquement dans le tube. Votre fusée volera haut avec la force de votre souffle.

   • Dirigez toujours le tube et la fusée vers le haut et non vers quelqu'un lorsque vous tirez la fusée.
   • Construisez plusieurs fusées différentes pour voir comment différents changements affectent son vol. Essayez également de lancer vos fusées avec différentes forces de respiration pour voir comment la force de votre respiration affecte la distance parcourue par votre fusée.
   • Le jouet, qui ressemblait à une fusée en papier, était constitué d'un cône en plastique à une extrémité et d'un parachute en plastique à l'autre. Le parachute était attaché à un bâton, qui était ensuite inséré dans un tube en carton. Lorsqu'ils soufflèrent dans le tube, le cône en plastique captura l'air et s'envola. Ayant atteint la hauteur maximale, le bâton est tombé, après quoi le parachute s'est ouvert.

Le film peut exploser

1. Décidez de la longueur et de la hauteur auxquelles vous souhaitez construire votre fusée. La longueur recommandée est de 15 cm, mais vous pouvez la rendre plus longue ou plus courte.

   Procurez-vous une canette de film. Il servira de chambre de combustion à votre fusée. Vous pouvez trouver un tel pot dans les magasins photo qui fonctionnent encore avec du film.

   • Trouvez un pot qui s'enclenche à l'intérieur plutôt qu'à l'extérieur.
   • Si vous ne trouvez pas de flacon en film, vous pouvez utiliser un vieux flacon de médicament en plastique avec un couvercle à clipser. Si vous ne trouvez pas de pot avec un couvercle à clipser, vous pouvez trouver un bouchon qui s'ajuste fermement à l'embouchure du pot.

2. Construisez une fusée. La façon la plus simple de fabriquer un corps de fusée est d'utiliser la même méthode que pour une fusée en papier lancée à travers un tube : il suffit d'enrouler un morceau de papier autour d'une boîte de film. Puisque ce pot servira de lanceur à votre fusée, vous devrez y coller du papier pour l'empêcher de s'envoler.

   Décidez où vous souhaitez lancer votre fusée. Il est recommandé de lancer ce type de fusée dans un espace ouvert ou dans la rue, car la fusée peut voler assez haut.

   Remplissez le pot au 1/3 avec de l'eau. S'il n'y a pas de source d'eau à proximité de votre rampe de lancement, vous pouvez remplir la fusée ailleurs et la transporter à l'envers jusqu'à la rampe, ou apporter de l'eau jusqu'à la plate-forme et y remplir la fusée.

   Cassez un comprimé effervescent en deux et placez-en la moitié dans l'eau.

   Fermez le pot et retournez la fusée.

   Déplacez-vous à une distance sécuritaire. Lorsque le comprimé se dissout dans l’eau, il libère du dioxyde de carbone. La pression s'accumulera à l'intérieur du pot et arrachera le couvercle, lançant votre fusée vers le ciel.

Fusée d'allumette

Découpez un petit triangle de papier d'aluminium. Il doit s'agir d'un triangle isocèle avec une base de 2,5 cm et une médiane de 5 cm.

Prenez une allumette dans la boîte d'allumettes.

Attachez l'allumette à une épingle droite de sorte que la pointe pointue de l'épingle atteigne la tête de l'allumette, mais ne soit pas plus longue que celle-ci.

Enroulez le triangle en aluminium autour des têtes d'allumettes et d'épingles, en commençant tout en haut. Enroulez la feuille aussi étroitement que possible autour de l'allumette sans faire sortir l'aiguille de sa position. Une fois ce processus terminé, l'emballage doit s'étendre d'environ 6,25 mm sous la tête d'allumette.

N'oubliez pas le papier d'aluminium avec vos ongles. Cela rapprochera le foil de la tête d’allumette et marquera mieux le canal formé par la goupille sous le foil.

Retirez délicatement l'aiguille pour ne pas déchirer le film.

Fabriquez une rampe de lancement avec un trombone.

• Pliez le pli extérieur du trombone à un angle de 60 degrés. Ce sera la base de la plateforme de lancement.
• Pliez le pli intérieur du trombone vers le haut et légèrement sur le côté pour créer un triangle ouvert. Vous y attacherez la tête d’allumette enveloppée dans du papier d’aluminium.

1. Placez la rampe de lancement sur le site de lancement de la fusée. Encore une fois, trouvez un espace ouvert à l’extérieur car cette fusée peut parcourir une assez longue distance. Évitez les zones sèches car la fusée-allumette pourrait déclencher un incendie.

   • Assurez-vous qu'il n'y a personne ni animal à proximité de votre port spatial avant de lancer votre fusée.

2. Placez la fusée d'allumette sur la rampe de lancement avec la tête vers le haut. La fusée doit être positionnée à un minimum de 60 degrés de la base de la rampe de lancement et du sol. S'il est un peu plus bas, pliez davantage le trombone jusqu'à obtenir l'angle souhaité.

   Lancez la fusée. Allumez une allumette et placez la flamme juste en dessous de la tête de fusée enveloppée. Lorsque le phosphore contenu dans la fusée s'enflamme, la fusée décolle.

   • Gardez un seau d'eau à proximité pour éteindre les allumettes usagées afin de vous assurer qu'elles sont complètement éteintes.
   • Si une roquette vous frappe de manière inattendue, figez-vous, tombez au sol et roulez jusqu'à ce que vous éteigniez le feu.

Fusée à eau

1. Préparez une bouteille vide de deux litres qui servira de chambre de pression pour votre fusée. Parce qu’une bouteille en plastique est utilisée dans la construction de cette fusée, on l’appelle parfois une fusée-bouteille. Il ne faut pas les confondre avec un type de pétard également connu sous le nom de fusées-bouteilles, car ils sont souvent lancés depuis l'intérieur d'une bouteille. Cette forme de fusée en bouteille est interdite dans de nombreux endroits ; la fusée à eau n'est pas interdite.

   Fabriquez des palmes.Étant donné que le corps de la fusée en plastique est assez solide, surtout après avoir été renforcé avec du ruban adhésif, vous aurez besoin d'ailerons tout aussi solides. Le carton dur peut fonctionner pour cela, mais cela ne durera que quelques démarrages. Il est préférable d’utiliser du plastique similaire à celui à partir duquel les dossiers en plastique sont fabriqués.

   • La première chose à faire est de concevoir un design pour vos palmes et de créer pochoir en papier pour couper les ailettes en plastique. Quelles que soient vos palmes, n'oubliez pas que vous devrez les plier chacune en deux plus tard pour plus de solidité. Ils devraient également atteindre le point où la bouteille commence à se rétrécir.
   • Découpez le pochoir et utilisez-le pour découper trois ou quatre ailerons identiques dans du plastique ou du carton.
   • Pliez les ailerons en deux et fixez-les au corps de la fusée avec du ruban adhésif résistant.
   • Selon la conception de votre fusée, vous devrez peut-être rendre les ailettes plus longues que le goulot de la bouteille/la tuyère de la fusée.

2. Créez le cône avant et la soute. Pour cela vous aurez besoin d’une deuxième bouteille de deux litres.

   • Découpez le fond d'une bouteille vide.
   • Placez la charge utile sur le dessus de la bouteille coupée. La charge peut être n'importe quoi, d'un morceau de pâte à modeler à une boule d'élastiques. Placez la partie inférieure coupée à l’intérieur de la bouteille avec le fond tourné vers le goulot. Fixez la structure avec du ruban adhésif, puis collez cette bouteille au fond de la bouteille, qui fait office de chambre de pression.
   • Le nez d'une fusée peut être fabriqué à partir de n'importe quoi, d'un capuchon bouteille en plastiqueà un tube en polyvinyle ou à un cône en plastique. Une fois que vous avez décidé du nez que vous souhaitez pour votre fusée et que vous l'avez assemblé, fixez-le au sommet de la fusée.

3. Testez l'équilibre de votre fusée. Placez la fusée sur votre index. Le point d'équilibre doit être juste au-dessus de la chambre de pression (au fond de la première bouteille). Si le point d'équilibre est désactivé, retirez la section de poids positif et modifiez le poids du poids.

4. Créez une vanne de libération/restriction. Il existe plusieurs appareils que vous pouvez fabriquer pour lancer votre fusée à eau. Le plus simple d'entre eux est la vanne de démarrage et de fin de course, qui est fixée au goulot de la bouteille, qui sert de chambre de pression.

   • Trouvez un bouchon de vin bien ajusté au goulot de la bouteille. Vous devrez peut-être couper un peu les bords du liège s'il est trop large.
   • Trouvez un système de valve, comme ceux utilisés dans les pneus de voiture ou dans la chambre à air des roues de vélo. Mesurez le diamètre de la valve.
   • Percez un trou au centre du bouchon du même diamètre que la valve.
   • Nettoyez la tige de valve et placez un morceau de ruban adhésif sur les filetages et l'ouverture.
   • Poussez la valve à travers le trou du bouchon, puis scellez-la avec un mastic silicone ou uréthane. Laissez le mastic sécher complètement avant de retirer le ruban adhésif de la valve.
   • Testez la valve pour vous assurer que l’air peut y circuler librement.
   • Testez le limiteur en versant de l'eau dans la chambre de pression et en plaçant la fusée à la verticale. Si vous remarquez une fuite, réinstallez la valve et testez-la à nouveau. Lorsque vous êtes sûr que la valve ne fuit pas, testez-la à nouveau pour savoir à quelle pression l'air pousse le restricteur hors de la bouteille.
   • Vous pouvez trouver des instructions pour créer un système de lancement plus complexe ici :

Des moteurs-fusées émettant des flammes propulsent le vaisseau spatial en orbite autour de la Terre. D’autres fusées emmènent les navires au-delà du système solaire.

Quoi qu’il en soit, quand on pense fusées, on imagine des vols spatiaux. Mais les fusées peuvent aussi voler dans votre chambre, par exemple lors de votre anniversaire.

Des fusées à la maison

Un ballon ordinaire peut aussi être une fusée. Comment? Gonflez le ballon et pincez son cou pour empêcher l'air de s'échapper. Maintenant, relâchez le ballon. Il commencera à voler dans la pièce de manière complètement imprévisible et incontrôlable, poussé par la force de l'air qui s'échappe de lui.

Voici une autre fusée simple. Mettons un canon sur le wagon. Renvoyons-la. Supposons que la friction entre les rails et les roues soit très faible et que le freinage soit minime. Tirons un coup de canon. Au moment du tir, le chariot avance. Si vous commencez à tirer fréquemment, le chariot ne s'arrêtera pas, mais prendra de la vitesse à chaque tir. Volant en arrière depuis le canon du canon, les obus poussent le chariot vers l'avant.

Documents associés :

Comment dorment les astronautes dans l’espace ?

La force créée dans ce cas s’appelle le recul. C’est cette force qui fait bouger toute fusée, tant sur terre que dans l’espace. Quelles que soient les substances ou les objets éjectés d'un objet en mouvement, le poussant vers l'avant, nous aurons un échantillon d'un moteur de fusée.

La fusée est bien mieux adaptée pour voler dans le vide de l’espace que dans l’atmosphère terrestre. Pour lancer une fusée dans l’espace, les ingénieurs doivent concevoir des moteurs-fusées puissants. Ils fondent leurs conceptions sur les lois universelles de l'univers découvertes par le grand scientifique anglais Isaac Newton, qui travailla à la fin du XVIIe siècle. Les lois de Newton décrivent la gravité et ce qui arrive aux corps physiques lorsqu'ils bougent. Les deuxième et troisième lois aident à comprendre clairement ce qu'est une fusée.

Mouvement de fusée et lois de Newton

La deuxième loi de Newton relie la force d'un objet en mouvement à sa masse et à son accélération (le changement de vitesse par unité de temps). Ainsi, pour créer une fusée puissante, son moteur doit éjecter de grandes masses de carburant brûlé à grande vitesse. La troisième loi de Newton stipule que la force d'action est égale à la force de réaction et est dirigée dans la direction opposée. Dans le cas d'une fusée, la force d'action est constituée des gaz chauds s'échappant de la tuyère de la fusée ; la force contraire pousse la fusée vers l'avant.

Une brève histoire des fusées

Le principe général du vol à réaction, qui constitue la base de toutes les fusées, est simple : une partie est séparée du corps, mettant tout le reste en mouvement.

On ne sait pas qui fut le premier à mettre en œuvre ce principe, mais diverses suppositions et conjectures ramènent la généalogie de la science des fusées à Archimède. Ce qui est certain à propos des premières inventions de ce type, c'est qu'elles ont été activement utilisées par les Chinois, qui les ont chargées de poudre à canon et les ont lancées dans le ciel à cause de l'explosion. C'est ainsi qu'ils créèrent le premier combustible solide des fusées. Les gouvernements européens ont montré très tôt un grand intérêt pour les missiles

Deuxième boom de fusée

Les fusées attendaient dans les coulisses et attendaient : dans les années 1920, le deuxième boom des fusées a commencé, et il est principalement associé à deux noms.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, un scientifique autodidacte de la province de Riazan, malgré les difficultés et les obstacles, a lui-même réalisé de nombreuses découvertes, sans lesquelles il aurait été impossible de parler d'espace. L'idée d'utiliser du carburant liquide, la formule de Tsiolkovsky, qui calcule la vitesse requise pour le vol en fonction du rapport entre les masses finale et initiale, une fusée à plusieurs étages - tout cela est son mérite. En grande partie sous l'influence de ses travaux, la science des fusées nationales a été créée et formalisée. En Union soviétique, des sociétés et des cercles d'étude de la propulsion à réaction ont commencé à surgir spontanément, notamment GIRD - un groupe pour l'étude de la propulsion à réaction, et en 1933, sous le patronage des autorités, le Jet Institute est apparu.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky.
Source : Wikimedia.org

Le deuxième héros de la course aux fusées est le physicien allemand Wernher von Braun. Brown avait une excellente éducation et un esprit vif, et après avoir rencontré une autre sommité mondiale de la science des fusées, Heinrich Oberth, il a décidé de consacrer tous ses efforts à la création et à l'amélioration des fusées. Pendant la Seconde Guerre mondiale, von Braun est devenu le père de « l'arme de représailles » du Reich : la fusée V-2, que les Allemands ont commencé à utiliser sur le champ de bataille en 1944. « L'Horreur ailée », comme on l'appelait dans la presse, a détruit de nombreuses personnes. Villes anglaises, mais heureusement, à cette époque, l’effondrement du nazisme n’était déjà qu’une question de temps. Wernher von Braun et son frère ont décidé de se rendre aux Américains et, comme l'histoire l'a montré, ce fut une chance non seulement et pas tant pour les scientifiques, mais pour les Américains eux-mêmes. Depuis 1955, Brown travaille pour le gouvernement américain et ses inventions constituent la base du programme spatial américain.

Mais revenons aux années 1930. Le gouvernement soviétique a apprécié le zèle des passionnés sur la voie de l'espace et a décidé de l'utiliser dans son propre intérêt. Pendant les années de guerre, le Katyusha, un système de fusées à lancement multiple qui tirait des roquettes, a fait ses preuves. C'était à bien des égards une arme innovante : le Katyusha, basé sur un camion léger Studebaker, est arrivé, s'est retourné, a tiré sur le secteur et est parti, ne permettant pas aux Allemands de reprendre leurs esprits.

La fin de la guerre a confié à nos dirigeants une nouvelle tâche : les Américains ont démontré au monde toute la puissance de la bombe nucléaire, et il est devenu évident que seuls ceux qui possèdent quelque chose de similaire peuvent revendiquer le statut de superpuissance. Mais il y avait un problème. Le fait est qu’en plus de la bombe elle-même, nous avions besoin de véhicules de livraison capables de contourner la défense aérienne américaine. Les avions n’étaient pas adaptés à cela. Et l’URSS a décidé de s’appuyer sur des missiles.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky est décédé en 1935, mais il a été remplacé par toute une génération de jeunes scientifiques qui ont envoyé l'homme dans l'espace. Parmi ces scientifiques se trouvait Sergueï Pavlovitch Korolev, destiné à devenir « l’atout » des Soviétiques dans la course à l’espace.

L'URSS s'est mise avec zèle à créer son propre missile intercontinental : des instituts ont été organisés, les meilleurs scientifiques ont été rassemblés et un institut de recherche a été créé à Podlipki, près de Moscou. armes à missiles, et les travaux battent leur plein.

Seul un effort colossal d'efforts, de ressources et d'esprit a rendu cela possible Union soviétique V dès que possible construisez votre propre fusée, qu'ils ont appelée R-7. Ce sont ses modifications qui ont lancé Spoutnik et Youri Gagarine dans l'espace, ce sont Sergueï Korolev et ses associés qui ont lancé âge de l'espace humanité. Mais en quoi consiste une fusée spatiale ?

Même si les vols dans l'espace sont chose courante depuis longtemps. Mais savez-vous tout sur les lanceurs spatiaux ? Démontons-les pièce par pièce et voyons en quoi ils consistent et comment ils fonctionnent.

Moteurs de fusée

Les moteurs sont les plus importants composant véhicule de lancement. Ils créent la force de traction qui propulse la fusée dans l’espace. Mais lorsqu’il s’agit de moteurs de fusée, il ne faut pas penser à ceux qui se trouvent sous le capot d’une voiture ou, par exemple, qui font tourner les pales du rotor d’un hélicoptère. Les moteurs de fusée sont complètement différents.

Le fonctionnement des moteurs-fusées repose sur la troisième loi de Newton. La formulation historique de cette loi dit que pour toute action il y a toujours une réaction égale et opposée, c'est-à-dire une réaction. C'est pourquoi ces moteurs sont appelés moteurs à réaction.

Un moteur-fusée à réaction émet une substance pendant son fonctionnement (appelée Fluide de travail) dans une direction, alors qu’il se déplace dans la direction opposée. Pour comprendre comment cela se produit, vous n'avez pas besoin de piloter une fusée vous-même. L’exemple « terrestre » le plus proche est le recul qui se produit lors du tir avec une arme à feu. Le fluide de travail ici est la balle et les gaz de poudre s'échappant du canon. Un autre exemple est un ballon gonflé et relâché. Si vous ne l'attachez pas, il volera jusqu'à ce que l'air sorte. L'air ici est le fluide de travail lui-même. En termes simples, le fluide de travail d'un moteur-fusée est constitué des produits de combustion du carburant de fusée.

Modèle du moteur-fusée RD-180

Carburant

Le carburant pour moteur de fusée est généralement à deux composants et comprend un carburant et un comburant. Le lanceur Proton utilise de l'heptyl (diméthylhydrazaine asymétrique) comme carburant et du tétroxyde d'azote comme comburant. Les deux composants sont extrêmement toxiques, mais il s’agit d’un « souvenir » de l’objectif de combat initial du missile. Intercontinental missile balistique L'UR-500, l'ancêtre du Proton, ayant un objectif militaire, devait être prêt au combat longtemps avant son lancement. Et d'autres types de carburant ne permettaient pas un stockage à long terme. Les fusées Soyouz-FG et Soyouz-2 utilisent du kérosène et de l'oxygène liquide comme carburant. Les mêmes composants de carburant sont utilisés dans la famille de lanceurs Angara, Falcon 9 et le prometteur Falcon Heavy d'Elon Musk. La paire de carburants du lanceur japonais H-IIB (H-to-bee) est l'hydrogène liquide (carburant) et l'oxygène liquide (oxydant). Comme dans la fusée de la société aérospatiale privée Blue Origin, utilisée pour lancer le navire suborbital New Shepard. Mais ce sont tous des moteurs de fusée à liquide.

Les moteurs-fusées à propergol solide sont également utilisés, mais, en règle générale, dans les étages à propergol solide des fusées à plusieurs étages, tels que l'accélérateur de démarrage du lanceur Ariane 5, le deuxième étage du lanceur Antares et les propulseurs latéraux du lanceur. Navette spatiale.

pas

La charge utile lancée dans l’espace ne représente qu’une petite fraction de la masse de la fusée. Les lanceurs se « transportent » avant tout eux-mêmes, c'est-à-dire leur propre structure : réservoirs de carburant et moteurs, ainsi que le carburant nécessaire à leur fonctionnement. Les réservoirs de carburant et les moteurs de fusée sont situés à différents étages de la fusée et, dès qu’ils épuisent leur carburant, ils deviennent inutiles. Afin de ne pas transporter de charge supplémentaire, ils sont séparés. En plus des étapes à part entière, des réservoirs de carburant externes non équipés de leur propre moteur sont également utilisés. Pendant le vol, ils sont également réinitialisés.

Premier étage du lanceur Proton-M

Il existe deux schémas classiques pour construire des fusées à plusieurs étages : avec séparation transversale et longitudinale des étages. Dans le premier cas, les étages sont placés les uns au-dessus des autres et ne sont allumés qu'après la séparation de l'étage précédent, inférieur. Dans le second cas, plusieurs étages de fusée identiques sont situés autour du corps du deuxième étage, qui sont allumés et largués simultanément. Dans ce cas, le moteur du deuxième étage peut également fonctionner au démarrage. Mais un schéma combiné longitudinal-transversal est également largement utilisé.

Options de disposition des missiles

Le lanceur léger Rokot, lancé en février de cette année depuis le cosmodrome de Plesetsk, est une fusée à trois étages avec une séparation transversale des étages. Mais le lanceur Soyouz-2, lancé depuis le nouveau cosmodrome de Vostochny en avril de cette année, est un lanceur à trois étages avec une division longitudinale-transversale.

Le système de la navette spatiale est une conception intéressante pour une fusée à deux étages séparés longitudinalement. C’est là que réside la différence entre les navettes américaines et les Bouranes. Le premier étage du système de la navette spatiale est constitué de propulseurs latéraux à combustible solide, le second est la navette elle-même (orbiteur) avec un réservoir de carburant externe amovible, qui a la forme d'une fusée. Pendant le décollage, les moteurs de la navette et du booster se déclenchent. Dans le système Energia-Bourane, le lanceur super-lourd à deux étages Energia était un élément indépendant et, en plus de lancer le Buran MTSC dans l'espace, pouvait être utilisé à d'autres fins, par exemple pour soutenir des expéditions automatiques et habitées vers la Lune et Mars.

Bloc d'accélération

Il peut sembler que dès que la fusée part dans l'espace, l'objectif est atteint. Mais ce n'est pas toujours le cas. L'orbite cible d'un vaisseau spatial ou d'une charge utile peut être beaucoup plus haute que la ligne à partir de laquelle commence l'espace. Par exemple, l’orbite géostationnaire, qui héberge les satellites de télécommunications, est située à une altitude de 35 786 km au-dessus du niveau de la mer. C’est pourquoi nous avons besoin d’un étage supérieur, qui est en fait un autre étage de la fusée. L'espace commence déjà à une altitude de 100 km, là où commence l'apesanteur, ce qui constitue un problème sérieux pour les moteurs de fusée conventionnels.

L'un des principaux « chevaux de bataille » de la cosmonautique russe, le lanceur Proton associé à l'étage supérieur Breeze-M assure le lancement de charges utiles pesant jusqu'à 3,3 tonnes sur une orbite géostationnaire. Mais dans un premier temps, le lancement s'effectue sur une orbite de référence basse ( 200km). Bien que l'étage supérieur soit appelé l'un des étages du navire, il diffère de l'étage habituel par ses moteurs.

Lanceur Proton-M avec étage supérieur Breeze-M en cours d'assemblage

Pour déplacer un vaisseau spatial ou un véhicule sur une orbite cible ou le diriger sur une trajectoire sortante ou interplanétaire, l'étage supérieur doit être capable d'effectuer une ou plusieurs manœuvres qui modifient la vitesse de vol. Et pour cela, vous devez allumer le moteur à chaque fois. De plus, entre les manœuvres, le moteur est coupé. Ainsi, le moteur de l’étage supérieur est capable d’être allumé et éteint à plusieurs reprises, contrairement aux moteurs des autres étages de fusée. Les exceptions sont les Falcon 9 et New Shepard réutilisables, dont les moteurs du premier étage sont utilisés pour le freinage lors de l'atterrissage sur Terre.

Charge utile

Les fusées existent pour lancer quelque chose dans l'espace. En particulier, les vaisseaux spatiaux et les engins spatiaux. Dans la cosmonautique nationale, il s'agit des cargos de transport Progress et du vaisseau spatial habité Soyouz envoyés vers l'ISS. Parmi les vaisseaux spatiaux de cette année, il y a le vaisseau spatial américain Intelsat DLA2 et le vaisseau spatial français Eutelsat 9B, le vaisseau spatial de navigation domestique Glonass-M n° 53 et, bien sûr, le vaisseau spatial ExoMars-2016, conçu pour rechercher du méthane dans l'atmosphère de Mars.

Les fusées ont différentes capacités pour lancer des charges utiles. La charge utile du lanceur léger Rokot, destiné au lancement d'engins spatiaux sur des orbites terrestres basses (200 km), est de 1,95 tonne, tandis que le lanceur Proton-M appartient à la classe lourde. Il lance 22,4 tonnes en orbite basse, 6,15 tonnes en orbite géostationnaire et 3,3 tonnes en orbite géostationnaire. Soyouz-2, selon la modification et le cosmodrome, est capable de livrer de 7,5 à 8,7 t, en orbite de transfert géostationnaire - de 2,8 à 3 t et géostationnaire - de 1,3 à 1,5 T. La fusée est conçue pour les lancements depuis tous les sites de Roscosmos : Vostochny, Plesetsk, Baïkonour et Kuru, utilisés dans le cadre d'un projet commun russo-européen. Utilisé pour lancer des véhicules de transport et des engins spatiaux habités vers l'ISS, le Soyouz-FG LV a une masse de charge utile allant de 7,2 tonnes (avec le vaisseau spatial habité Soyouz) à 7,4 tonnes (avec le vaisseau spatial cargo Progress). Actuellement, c'est la seule fusée utilisée pour transporter des cosmonautes et des astronautes vers l'ISS.

La charge utile est généralement située tout en haut de la fusée. Afin de vaincre la traînée aérodynamique, vaisseau spatial ou bien le vaisseau est placé à l'intérieur du carénage de la fusée, qui est jeté après avoir traversé les couches denses de l'atmosphère.

Les paroles de Youri Gagarine, entrées dans l'histoire : « Je vois la Terre... Quelle beauté ! leur ont été annoncés précisément après la sortie du carénage principal du lanceur Vostok.

Installation du carénage supérieur du lanceur Proton-M, charge utile des vaisseaux spatiaux Express-AT1 et Express-AT2

Système de secours d'urgence

Une fusée qui lance un vaisseau spatial avec un équipage en orbite se distingue presque toujours par apparence de celui qui lance un cargo ou un vaisseau spatial. Pour garantir que l'équipage du vaisseau spatial habité reste en vie en cas d'urgence sur le lanceur, un système de sauvetage d'urgence (ESS) est utilisé. Il s’agit essentiellement d’une autre fusée (bien que petite) en tête du lanceur. De l'extérieur, le SAS ressemble à une tourelle de forme inhabituelle située au sommet d'une fusée. Sa tâche est de retirer en cas d'urgence un vaisseau spatial habité et de l'éloigner du lieu de l'accident.

En cas d'explosion d'une fusée au lancement ou au début d'un vol, les moteurs principaux du système de récupération arrachent la partie de la fusée dans laquelle se trouve l'engin spatial habité et l'éloignent du lieu de l'accident. Après quoi une descente en parachute a lieu. Si le vol se déroule normalement, après avoir atteint une altitude de sécurité, le système de secours d'urgence est séparé du lanceur. À haute altitude, le rôle du SAS n'est pas si important. Ici l'équipage peut déjà s'échapper grâce à la séparation du module de descente vaisseau spatial d'une fusée.

Soyouz LV avec SAS au sommet de la fusée

Voici un livre qui raconte l'une des principales réalisations du 20e siècle : l'astronautique, que le monde entier considère comme un symbole du siècle dernier. Cependant, l'astronautique n'est plus seulement devenue un domaine recherche de pointe les réalisations scientifiques et technologiques, mais aussi le champ de bataille pour l'espace entre les deux superpuissances mondiales - l'URSS et les États-Unis. Course aux armements, " guerre froide« a poussé les scientifiques de systèmes opposés à créer de plus en plus de projets fantastiques en avance sur la réalité.

Ce volume est consacré aux systèmes de fusées de l’ère pré-spatiale.

Le livre contient de nombreux éléments d’illustration et intéressera aussi bien les spécialistes que les passionnés d’histoire.

Immédiatement après la séparation du premier étage, le moteur du deuxième étage commence à fonctionner, tandis que l'angle d'inclinaison de la trajectoire par rapport à l'horizon diminue continuellement. Tous les dispositifs de contrôle sont situés dans le deuxième étage de la fusée. Dans la partie tête du troisième étage, sous la protection d'un cône profilé, est installé le satellite artificiel lui-même. Avec le démarrage du moteur du deuxième étage, la fusée s'élève à une telle hauteur que tout besoin d'un cône profilé disparaît et elle devient une charge inutile. Par conséquent, peu de temps après le démarrage du moteur du deuxième étage, le cône avant est largué.

La fin du fonctionnement du moteur du deuxième étage coïncide avec la montée de la fusée à une altitude d'environ 225 kilomètres. Ensuite, le deuxième étage s'élève par inertie, en fonction de l'angle d'inclinaison, jusqu'à une altitude de 320 à 480 kilomètres. Cette altitude est atteinte par la fusée 10 minutes après le lancement à une distance de 1 130 kilomètres du site de lancement, après quoi le deuxième étage se sépare et tombe dans l'océan, parcourant au total environ 2 250 kilomètres horizontalement.

Pendant un certain temps après l'arrêt du moteur du deuxième étage, les deuxième et troisième étages continuent de gagner de l'altitude par inertie, restant connectés l'un à l'autre. À un certain moment de l’ascension passive, la fusée commence à tourner, stabilisant ainsi le troisième étage. Dès que la fusée atteint son altitude maximale et entre dans une section de trajectoire parallèle à la surface de la Terre, le moteur du troisième étage est mis en marche et le deuxième étage en est séparé.

Après cela, le troisième étage, se déplaçant tangentiellement à la surface de la Terre, s’envole hors de l’atmosphère terrestre. Lors de l'ascension passive des deuxième et troisième étages, une partie de la vitesse est naturellement perdue, de sorte que le troisième étage commence le vol actif à une vitesse d'environ la moitié de la vitesse orbitale, soit pas plus de 3,2 km/s. Lorsque tout le carburant du moteur du troisième étage est épuisé, il développe la vitesse nécessaire pour se déplacer en orbite ; à ce moment le satellite doit être séparé du troisième étage. Le mécanisme développé à cet effet est constitué d'un ressort comprimé, qui est libéré par un signal d'une minuterie inertielle, calculé pour la durée de fonctionnement du moteur du troisième étage. Lorsqu'il est étiré, ce ressort pousse le satellite sphérique hors du lanceur. Cette séparation se produit à une vitesse de seulement 0,9 m/s par rapport au lanceur, donc, s'étant finalement séparé du satellite, le troisième étage (le lanceur) continue également à se déplacer en orbite, devenant ainsi le deuxième satellite terrestre.