Что происходит до и во время пуска ракеты: разбираем на примере SpaceX

16 сентября, в 3:00 по Киеву компания SpaceX запустила на орбиту космический аппарат Crew Dragon, у него на борту — экипаж из четырех человек, который проведет в космосе трое суток. Пуск и посадку первой ступени компания транслировала в прямом эфире, такие трансляции за последние годы стали довольно популярными не только среди любителей космоса.

AIN.UA публикует небольшой гайд о том, как проходит пуск ракеты, и что означают аббревиатуры вроде MAX-Q или SECO, которые появляются на экране в это время. Разберем эту терминологию и этапы на примере последнего пуска Falcon 9.

Откуда стартует ракета

Обычная стартовая картинка для таких трансляций выглядит так:

На фото мы видим ракету Falcon 9, ее первая ступень отличается по цвету от второй, потому что до пуска она два раза уже использовалась. На самом верху ракеты — аппарат Crew Dragon, в котором будет находиться экипаж.

Локация, где находится ракета — Космический центр Кеннеди во Флориде, одна из пусковых площадок, их по всему миру — довольно много:

Площадка, с которой 16 сентября 2021 года стартовал Falcon 9, выглядит так:

Это — пусковой комплекс LC-39A в Космическом центр Кеннеди, SpaceX в 2014 году подписала 20-годичный контракт с NASA на его использование. Огромное здание на переднем плане — это ангар. В нем ракета находится до пуска в горизонтальном положении.

Этапы запуска ракеты

Почти всегда во время онлайн-трансляций пусков отмечают этапы, которые проходит ракета перед и после запуском. А после старта зрителям показывают ее телеметрию (данные о положении, скорости, высоте и т.д.). Разберем, что означают основные понятия и этапы, которые проходит двухступенчатая ракета, на примере пуска Falcon 9.

Ниже — скриншот с трансляции пуска ракеты SpaceX 16 сентября. Все этапы подготовки и запуска указывают на кривой внизу. Кто бы ни был производителем ракеты, если ее пуск транслируется онлайн, то организаторы стараются помечать эти этапы графически, чтобы зрители ориентировались, что происходит.

Обозначение T- (время) на скриншоте выше — это расчетное время до запуска. Тип топлива, который использует Falcon 9 — керосин (RP-1) + жидкий кислород (LOX). Обозначения, видные на кривой S2 RP-1 LOAD и S2 LOX LOAD — это заправка 2-й ступени ракеты (Stage 2) топливом (RP — керосин, LOX — кислород в жидком виде). Жидкий кислород, которым заправляют ракету, кипит при -183°C, его нужно стравливать, и когда суперохлажденный кислород попадает в окружающий ракету воздух, возле нее конденсируются облака влаги. Поэтому перед стартом можно наблюдать, что корпус ракеты как бы «дымится».

Какие еще обозначения могут выводиться на этот график? В случае с пуском Falcon 9 эта последовательность выглядит так:

  • Заправка (мы писали о ней ранее).
  • Engine Chill — охлаждение двигателя.
  • Strongback Retract — отведение от ракеты кабель-заправочной мачты. Происходит за несколько минут до старта.
  • Start Up — старт предпусковых процедур, на этом этапе ракету контролирует компьютер.
  • Liftoff — сам момент пуска.

  • MAX-Q — важный этап пуска, момент максимальной динамической нагрузки на ракету (она набирает сверхзвуковую скорость, но воздух еще недостаточно разрежен). Он наступает через минуту-полторы после взлета.
  • MECO — main engine cut-off, отключение главного двигателя. После этого от ракеты отделяется первая ступень (и в случае с Falcon 9 приземляется). Ракета продолжает полет на двигателе второй ступени — это этап SES-1 (second engine startup). На этом этапе на экран выводится телеметрия для первой и второй ступени (скорость и высота).

  • Entry Burn — когда первая ступень входит в атмосферу, включается двигатель, чтобы снизить ее скорость.
  • SECO-1 — second stage engine cut-off, отключение двигателей второй ступени.
  • Landing — приземление первой ступени.
  • Dragon Deploy — отделение аппарата с экипажем на борту от второй ступени. Dragon с этого момента продолжает полет уже без помощи ракеты.

Больше о том, как устроены и как летают ракеты Falcon 9, можно прочесть в пользовательском гайде.

Что происходит с ракетой после запуска

Проще всего понять, из чего состоит ракета, ее конструкцию и особенности разгона, можно на этом видео. Здесь несколько ракет (Saturn V, Space Shuttle, Falcon Heavy, SLS) изображены с прозрачным корпусом. Цветные наполнители — это типы топлива и охладителя. Керосин обозначен на видео красным, кислород — голубым, оранжевый — жидкий водород (LH2). Сейчас, из-за коронавируса в США есть нехватка жидкого кислорода для пуска ракет, об этом недавно заявляли в SpaceX (жидкий кислород используется в кислородных концентраторах и ИВЛ).

На видео хорошо заметно, что под топливо отводится основной объем ракеты, полезная нагрузка (если речь не идет о шаттле) помещается сверху. Ролик также показывает, как работают ступени ракеты:


Источник: ain.ua

Читайте также

Вверх