Просмотр кода страницы Ракета-носитель

[[Файл:Proton Zvezda.jpg|thumb|200px|Запуск ракеты-носителя «[[Протон (ракета-носитель)|Протон-К]]» с модулем «[[Звезда (модуль МКС)|Звезда]]» для [[Международная космическая станция|Международной космической станции]]]]

'''Раке́та-носи́тель''' ('''РН'''), также '''раке́та косми́ческого назначе́ния''' ('''РКН''') — [[ракета]], предназначенная для выведения [[Полезная нагрузка космического аппарата|полезной нагрузки]] в [[космическое пространство]]{{sfn|БСЭ|1975}}.

Иногда термин «ракета-носитель» применяется в расширенном значении: ракета, предназначенная для доставки в заданную точку (в [[Космическое пространство|космос]] либо в отдалённый район [[Земля|Земли]]) полезной нагрузки — например, [[Искусственный спутник Земли|искусственных спутников Земли]], [[Космический корабль|космических кораблей]], ядерных и неядерных [[Боеголовка|боевых блоков]]. В такой трактовке термин «ракета-носитель» объединяет термины «ракета космического назначения» (РКН) и «[[межконтинентальная баллистическая ракета]]».

== Классификация ==
В отличие от некоторых горизонтально-стартующих [[авиационно-космическая система|авиационно-космических систем]] (АКС), ракеты-носители используют вертикальный тип старта и (много реже) [[воздушный старт]].

=== Количество ступеней ===
Одноступенчатых ракет-носителей, выводящих полезную нагрузку в космос, до настоящего времени не создано, хотя имеются проекты различной степени проработки («[[Корона (ракета-носитель)|КОРОНА]]», [[HEAT-1X]] и другие). В некоторых случаях как одноступенчатая может классифицироваться ракета, имеющая в качестве первой ступени воздушный носитель либо использующая в качестве таковой ускорители. Среди баллистических ракет, способных достичь космического пространства, немало одноступенчатых, в том числе и первая баллистическая ракета «[[Фау-2]]»{{sfn|Дорнбергер|2004}}; однако ни одна из них не способна выйти на орбиту искусственного спутника Земли.

=== Расположение ступеней (компоновка) ===
Конструктивное исполнение ракет-носителей может быть следующим:
* продольная компоновка (тандемная), у которой ступени расположены одна за другой и работают в полёте поочерёдно (РН «[[Зенит-2 (ракета-носитель)|Зенит-2]]», «[[Протон (ракета-носитель)|Протон]]», «[[Дельта-4]]»);
* параллельная компоновка (пакетная), при которой несколько блоков, расположенных параллельно и относящихся к разным ступеням, работают в полёте одновременно (РН «[[Союз (ракета-носитель)|Союз]]»);
** условно-пакетная компоновка (т. н. полутораступенчатая схема), в которой используются общие [[Топливный бак|топливные баки]] для всех ступеней, от которых питаются стартовые и маршевые двигатели, запускающиеся и работающие одновременно, по завершении работы стартовых двигателей сбрасываются только они;
** компоновка «спаржа» (термин введён аэрокосмическим инженером Эдом Кейтом, одним из создателей этой компоновки), в которой используются насосы, перекачивающие топливо из боковых ступеней в центральную. Эта схема использовалась в первоначальном проекте ракеты-носителя [[Falcon Heavy]], от которого впоследствии отказались из-за сложности технической реализации схемы.

=== Используемые двигатели ===
В качестве маршевых двигателей могут использоваться:
* [[Жидкостный ракетный двигатель|жидкостные ракетные двигатели]];
* [[Твердотопливный ракетный двигатель|твердотопливные ракетные двигатели]];
* различные комбинации на разных ступенях.

=== Масса полезной нагрузки ===
Классификация ракет по массе [[Полезная нагрузка космического аппарата|полезной нагрузки]] (ПН), выводимой на [[Низкая опорная орбита|низкую опорную орбиту]] (НОО), меняется с развитием техники и является достаточно условной{{sfn|БСЭ|1975}}{{sfn|Горкин|2006}}:

{| class="wikitable" style="text-align:center"
! rowspan="2" | Класс ракеты-носителя
! colspan="3" | Масса полезной нагрузки на [[Низкая опорная орбита|НОО]]
|-
! по [[Большая советская энциклопедия|БСЭ]]{{sfn|БСЭ|1975|quote=Р.-н. можно условно разделить на след. классы: лёгкие (до 500 кг), средние (до 10 т), тяжёлые (до 100 т), сверхтяжёлые (св. 100 т).}}
! по [[Большая российская энциклопедия|БРЭ]]{{sfn|БРЭ|quote=РН разделяются на лёгкие (до 5 т, напр., «Космос», «Вега»), средние (5–20 т, «Союз», «Зенит»), тяжёлые (20–100 т, «Протон-М», «Ариан-5»), сверхтяжёлые (св. 100 т, «Н-1», «Энергия»)}}
! [[НАСА]]{{sfn|McConnaughey|quote=…{{nbsp}}Small: 0–2 t payloads, Medium: 2–20 t payloads, Heavy: 20-50t payloads, Super Heavy: >50t payloads}}

|-
| align="left" | [[Ракета-носитель малой грузоподъёмности|Лёгкий]]
| до 500 [[Килограмм|кг]]
| до 5 [[Тонна|т]]
| до 2 т

|-
| align="left" | [[Ракета-носитель среднего класса|Средний]]
| 0,5—10 т
| 5—20 т
| 2—20 т

|-
| align="left" | [[Тяжёлая ракета-носитель|Тяжёлый]]
| 10—100 т
| 20—100 т
| 20—50 т

|-
| align="left" | [[Сверхтяжёлая ракета-носитель|Сверхтяжёлый]]
| свыше 100 т
| свыше 100 т
| свыше 50 т
|}
Также иногда выделяется класс сверхлёгких ракет-носителей, способных доставить на НОО полезную нагрузку массой до 500 килограмм<ref name="ВКС-2019 №3" />.

=== Повторное использование ===
Наибольшее распространение получили одноразовые [[Многоступенчатая ракета|многоступенчатые ракеты]] как пакетной, так и продольной схем. Одноразовые ракеты отличаются высокой надёжностью благодаря максимальному упрощению всех элементов. Следует уточнить, что одноступенчатой ракете для достижения орбитальной скорости теоретически необходимо иметь конечную массу не более 7—10 % от стартовой, что при даже существующих технологиях делает их труднореализуемыми и экономически неэффективными из-за низкой массы полезного груза. В истории мировой космонавтики одноступенчатые ракеты-носители практически не создавались — существовали только так называемые ''полутораступенчатые'' модификации (например, американская РН «[[Атлас (ракеты)|Атлас]]» со сбрасываемыми дополнительными стартовыми двигателями). Наличие нескольких ступеней позволяет существенно увеличить отношение массы выводимой полезной нагрузки к начальной массе ракеты. В то же время многоступенчатые ракеты требуют отчуждения территорий для падения промежуточных ступеней.

Ввиду необходимости применения высокоэффективных сложных технологий (прежде всего в области двигательных установок и теплозащиты), полностью многоразовых ракет-носителей пока не существует, несмотря на постоянный интерес к этой технологии и периодически открывающиеся проекты разработки многоразовых носителей (за период 1990—2000-х годов — такие как ROTON, Kistler K-1, АКС [[VentureStar]] и др.). Частично многоразовой являлась широко использовавшаяся американская [[многоразовая транспортная космическая система]] (МТКС)-АКС «[[Спейс шаттл]]» («Космический челнок») и советская программа МТКС «[[Энергия (ракета-носитель)|Энергия]]—[[Буран (космический корабль)|Буран]]», разработанная, но так и не использованная в прикладной практике, а также ряд нереализованных бывших (например, «[[Спираль (авиационно-космическая система)|Спираль]]», [[Многоцелевая авиационно-космическая система|МАКС]] и другие АКС) и вновь разрабатываемых (например, «[[Байкал-Ангара]]») проектов. Вопреки ожиданиям, «Спейс шаттл» не смог обеспечить снижение стоимости доставки грузов на орбиту; кроме того, пилотируемые МТКС характеризуются сложным и длительным этапом предстартовой подготовки (из-за повышенных требований по надёжности и безопасности при наличии экипажа).

Частично многоразовой (первая ступень и головной обтекатель) является ракета-носитель [[Falcon 9]]. Первая ступень этой ракеты-носителя может использоваться до 10 и более раз с минимальным межполётным обслуживанием{{sfn|Musk previews busy year ahead for SpaceX}}{{sfn|Block 5 Phone Presser}}. По состоянию {{На|12|2024|nocat=1}} практический налёт ступеней достигает 24 раз ([[Список первых ступеней ракеты-носителя Falcon 9#B1067|B1067]]), а минимальный межполётный интервал — 21 дня ([[Список первых ступеней ракеты-носителя Falcon 9#B1062|B1062-6]]).

=== Присутствие человека ===
Ракеты для [[Пилотируемый космический полёт|пилотируемых полётов]] должны обладать бо́льшей надёжностью (также на них устанавливается [[система аварийного спасения]]), допустимые [[Перегрузка (летательные аппараты)|перегрузки]] для них ограничены (обычно не более {{num|3}}—{{num|4.5|[[Ускорение свободного падения|g]]}}). При этом сама ракета-носитель является полностью автоматической системой, выводящей в космическое пространство аппарат (космический корабль) с людьми на борту, это могут быть пилоты, способные осуществлять непосредственное управление кораблём, специалисты (инженеры, исследователи, медики), [[Космический туризм|космические туристы]].

== История ==

[[Реактивная тяга|Реактивное движение]] использовалось человечеством со средневековья, в [[Ракетное оружие|ракетном оружии]]: в Китае — с XIII века, в Индии — с XVIII века ([[майсурские ракеты]], первые ракеты с металлическим корпусом). Однако скорости этих ракет были гораздо меньше первой космической.

10 мая 1897 года [[Циолковский, Константин Эдуардович|К. Э. Циолковский]] в рукописи «Ракета» исследует ряд задач реактивного движения, где определяет скорость, которую развивает летательный аппарат под воздействием тяги ракетного двигателя, неизменной по направлению, при отсутствии всех других сил; конечная зависимость получила название «[[формула Циолковского]]» (статья опубликована в журнале «Научное обозрение» в 1903 году).

В 1903 году К. Э. Циолковский опубликовал работу «Исследование мировых пространств реактивными приборами» — первую в мире, посвящённую теоретическому обоснованию возможности осуществления межпланетных полётов с помощью реактивного летательного аппарата — «ракеты». В 1911—1912 годах опубликована вторая часть этой работы, в 1914 году — дополнение. К. Э. Циолковский и независимо от него [[Цандер, Фридрих Артурович|Ф. А. Цандер]] пришли к выводам, что космические полёты возможны и на известных уже тогда источниках энергии, и указали практические схемы их реализации (форму ракеты, принципы охлаждения двигателя, использование жидких газов в качестве топливной пары и др.).

Первым теоретическим проектом ракеты-носителя был «[[Lunar Rocket]]», спроектированный [[Британское межпланетное общество|Британским межпланетным обществом]] в 1939 году. Проект представлял собой попытку разработки ракеты-носителя, способной доставить полезный груз на Луну, основанную исключительно на существующих в 1930-х годах технологиях, то есть был первым проектом космической ракеты, не имевшим фантастических допущений. Ввиду начала Второй мировой войны работы по проекту были прерваны и существенного влияния на историю космонавтики он не оказал{{sfn|BIS Lunar Lander}}.

Первой в мире настоящей ракетой-носителем, доставившей в 1957 году груз («[[Спутник-1]]») на орбиту, была [[Союз Советских Социалистических Республик|советская]] [[Р-7 (семейство ракет-носителей)|Р-7]] [[Спутник (ракета-носитель)|(«Спутник»)]]. Далее [[Союз Советских Социалистических Республик|СССР]] и [[Соединённые Штаты Америки|США]], а затем и ещё несколько стран стали так называемыми «[[космическая держава|космическими державами]]», начав использовать собственные ракеты-носители. СССР и США, а значительно позже также и [[Китайская Народная Республика|Китай]] создали РН для пилотируемых полётов.

Наиболее мощными из эксплуатируемых в настоящее время ракет-носителей являются американские [[Space Launch System]] (выводит на низкую околоземную орбиту 95 тонн) и [[Falcon Heavy]] частной компании [[SpaceX]], способная вывести на низкую околоземную орбиту до 64 тонн. В прошлом были созданы (в рамках проектов высадки человека на Луну) и более мощные ракеты-носители сверхтяжёлого класса — такие, как американская РН «[[Сатурн-5]]» и советская РН «[[Н-1]]», а также, позднее, советская «[[Энергия (ракета-носитель)|Энергия]]». Но в настоящее время они не используются. Соизмеримой мощной ракетной системой была американская {{comment|МТКС|Многоразовая транспортно-космическая система}} «[[Спейс шаттл]]», которую можно было рассматривать как РН сверхтяжёлого класса для вывода пилотируемого корабля 100-тонной массы, или как РН тяжёлого класса, для вывода на НОО прочей полезной нагрузки (до 20—30 тонн, в зависимости от орбиты). При этом космический корабль-челнок являлся второй ступенью многоразовой космической системы, которая могла использоваться только при его участии, в отличие от советского аналога МТКС «[[Энергия — Буран (космическая программа)|Энергия—Буран]]».

== Проектируемые сверхтяжёлые РН ==
Третьей ракетой-носителем сверхтяжёлого класса в России планировалась ракета «[[Енисей (ракета-носитель)|Енисей]]», детальный план-график создания которой был подписан в начале января 2019 года. Строительство инфраструктуры под ракету планировалось начать в 2026 году, первый полёт был запланирован на 2028 год с [[Восточный (космодром)|космодрома Восточный]]. Ракета должна была выводить на [[Низкая околоземная орбита|низкую околоземную орбиту]] более 70 тонн груза и обеспечивать полёты в дальний космос{{sfn|Сверхтяжелая российская ракета получила название "Енисей"}}.

== См. также ==
* [[Ракета-носитель многоразового применения]]
* [[Список ракет-носителей]]
* [[Хронология первых космических запусков по странам]]

== Примечания ==
{{примечания|refs=
<ref name="ВКС-2019 №3">{{статья |автор=Клюшников В. Ю. |заглавие=Ракеты-носители сверхлегкого класса: ниша на рынке пусковых услуг и перспективные проекты. Часть 1 |оригинал= |ссылка=https://www.vesvks.ru/vks/article/rakety-nositeli-sverhlegkogo-klassa-nisha-na-rynke-16453 |язык=ru |ответственный= |автор издания= |издание=Воздушно-космическая сфера |тип=журнал |место= |издательство= |год=2019 |месяц=09 |число=05 |том= |выпуск= |номер=3 |страницы=58—71 |isbn= |issn=2587-7992 |doi=10.30981/2587-7992-2019-100-3-58-71 |bibcode= |arxiv= |pmid= |ref= |archive-url=https://web.archive.org/web/20211112153204/https://www.vesvks.ru/vks/article/rakety-nositeli-sverhlegkogo-klassa-nisha-na-rynke-16453 |archive-date=2021-11-12 }}</ref>
}}

== Литература ==
* {{книга|автор = В. А. Александров, В. В. Владимиров, Р. Д. Дмитриев, С. О. Осипова|заглавие = Ракеты-носители|язык = ru|ответственный = под ред. С. О. Осипова|место = Москва |издательство  = [[Воениздат]]|год = 1981|страниц = 315|тираж = 17000|ref = Александров и др.}}
* {{книга|автор = В. И. Куренков|часть = Часть{{nbsp}}2. Основы проектирования ракет-носителей|заглавие= Конструкция и проектирование изделий ракетно-космической техники|язык = ru|издание = электрон. учеб. пособие|место = Самара|издательство = [[Министерство образования и науки Российской Федерации|Минобрнауки России]], [[Самарский государственный аэрокосмический университет|Самарский гос. аэрокосмический университет им. С. П. Королева]]|год = 2012|ref= Куренков}}
* {{БРЭ|статья = РАКЕ́ТА-НОСИ́ТЕЛЬ|ref = БРЭ|ссылка = https://old.bigenc.ru/technology_and_technique/text/3492657|архив = https://web.archive.org/web/20221203095031/https://bigenc.ru/technology_and_technique/text/3492657|архив дата = 2022-12-03}}
* {{книга |заглавие = Техника. Современная иллюстрированная энциклопедия |ссылка = https://web.archive.org/web/20190220003222/https://books.google.ru/books?id=9XlrB9YOdeMC |ответственный = Гл. редактор А. П. Горкин |место = Москва |издательство = [[Росмэн]] |год = 2006 |isbn = 9785-353-02412-5 |isbn2 = 5-353-02412-5 |ref = Горкин}}
* {{книга|автор = [[Дорнбергер, Вальтер|Дорнбергер В.]]|заглавие = «Фау-2». Сверхоружие Третьего Рейха. 1930—1945|оригинал = V-2. The Nazi Rocket Weapon|ссылка = http://www.kouzdra.ru/page/texts/dornberger/index.html|ответственный = Пер. с англ. И. Е. Полоцка|место = Москва|издательство = [[Центрполиграф]]|год = 2004|страниц = 350|isbn = 5-9524-1444-3|ref = Дорнбергер}}
* {{БСЭ3|статья = Ракета-носитель|автор = Г. А. Назаров|том = 21|ref = БСЭ}}
* Баллистика космических аппаратов : учеб. пос. по дисциплинам военно-спец. подготовки для студ. вузов ... по программам подготовки офицеров запаса ВМФ ракетного профиля / ''[[Шалыгин, Аркадий Сергеевич|А. С. Шалыгин]], В. А. Санников, И. Л. Петрова''; Минобрнауки РФ, Балтийский гос. техн. ун-т «Военмех», Каф. процессов упр. — Санкт-Петербург : [БГТУ], 2006. — 118 с.; ISBN 5-85546-224-2.

== Ссылки ==
{{Навигация}}

'''На русском:'''
* {{cite web|url = http://nvo.ng.ru/notes/2004-12-03/8_rocket.html|title = Ракетоноситель или ракета-носитель|lang = ru|ref = Ракетоноситель или ракета-носитель}}
* {{cite web|url = http://www.khrunichev.ru/main.php?id=23|title = Ракеты-носители Государственного космического научно-производственного центра имени М. В. Хруничева|lang = ru|ref = Ракеты-носители Государственного космического научно-производственного центра имени М. В. Хруничева}}
* {{cite web|url = https://lenta.ru/photo/2018/08/02/2020/|title = Перспективные ракеты-носители|date = 2018-08-02|lang = ru|ref = Перспективные ракеты-носители}}
* {{cite web|url = https://tass.ru/kosmos/5974537|title = Сверхтяжелая российская ракета получила название "Енисей"|publisher = [[ТАСС]]|access-date = 2019-01-04|lang = ru|ref = Сверхтяжелая российская ракета получила название "Енисей"}}
* {{cite web|url = http://www.khrunichev.ru/khrunichev/live/full_raket.asp?id=13185|title = Архивированная копия|website = [[Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева|ГКНПЦ имени М. В. Хруничева]]|access-date = 2008-04-01|archive-url = https://web.archive.org/web/20080222215016/http://www.khrunichev.ru/khrunichev/live/full_raket.asp?id=13185|archive-date = 2008-02-22 |url-status = dead|lang = ru|ref = ГКНПЦ имени М. В. Хруничева}}

'''На английском:'''
* {{cite web|url = http://www.astronautix.com/craft/bisander.htm|title = BIS Lunar Lander|lang = en|ref = BIS Lunar Lander}}
* {{cite web|url = https://gist.github.com/theinternetftw/5ba82bd5f4099934fa0556b9d09c123e|title = Block 5 Phone Presser|lang = en|date = 2018-05-10|ref = Block 5 Phone Presser}}
* {{cite web|url = https://spaceflightnow.com/2017/04/04/musk-previews-busy-year-ahead-for-spacex/|title = Musk previews busy year ahead for SpaceX|lang = en|work = Spaceflight Now|last = Clark|first = Stephen|date = 2017-04-04|ref = Musk previews busy year ahead for SpaceX}}
* {{cite web |author=Paul K. McConnaughey |coauthors=Mark G. Femminineo, Syri J. Koelfgen, Roger A. Lepsch, Richard M. Ryan, Steven A. Taylor |url=http://www.nasa.gov/pdf/500393main_TA01-LaunchPropulsion-DRAFT-Nov2010-A.pdf |title=Draft Launch Propulsion Systems Roadmap: Technology Area 01 |pages=p.11 |lang=en |format=PDF |website=[[НАСА]] |date=2010-11 |access-date=2020-10-07 |url-status=live |ref=McConnaughey}}
* {{cite web|url = https://www.nasa.gov/specials/artemis/|title = NASA Attemis|ref = NASA}}
* {{cite web|url = http://www.nasaspaceflight.com/2021/05/forward-work-artemis-1-launch/|title = NASA evaluating schedule, launch date forecasts for Artemis 2|ref = www.nasaspaceflight.com}}

{{ВС}}
{{Советская и российская ракетно-космическая техника}}
{{Одноразовые ракеты-носители}}
{{Многоразовые ракеты-носители}}

[[Категория:Ракеты-носители| ]]
[[Категория:Изобретения СССР]]