Таблица 1
Основные числовые данные трехступенчатой ракеты Брауна
Характеристика | Размерность | Третья* ступень | Вторая ступень | Первая ступень |
Начальный вес | т | 7 000 | 990 | 143 |
Конечный вес | » | 1 750 | 220 | 78,5 |
Число Циолковского | 0 | 4 | 4,5 | 1,82 |
Вес топлива | т | 5 250 | 770 | 91,3** |
Вес конструкции | » | 760 | 77 | 24,2 |
Тяга двигателей | » | 14 000 | 1750 | 220 |
Время их работы | сек | 84 | 124 | 84 |
Эффективная скорость
истечения | м/сек | 2 255 | 2805 | 2805 |
––––––––
* Нумерация ступеней дана по Вертрегту сверху вниз — первой ступенью считается ступень ракеты, непосредственно примыкающая к полезному грузу; третьей — самая большая, нижняя.
** Указанное количество содержит в себе, кроме топлива, расходуемого ракетой на протяжении последних 84 секунд ее разгона, также топливо, необходимое для перехода ракеты с апогея эллипса восхождения на круговую орбиту — 12,1 т, и обратный переход ее с круговой орбиты на посадочный эллипс — 5,7 т, а также, очевидно, некоторый аварийный запас его, который может быть оставлен, например, на спутнике в счет доставляемого туда полезного груза — 31 т.
Наконец, начнет работать верхняя ступень ракеты, которая через 84 секунды доведет скорость ракеты до 8250 м/сек на высоте 100 км. Так как для полета на этой высоте по круговой траектории необходима скорость всего лишь 7850 м/сек, то под действием центробежной силы, которая будет больше силы земного тяготения, ракета будет продолжать подниматься, и траектория движения ее превратится в эллиптическую. В апогее этого эллипса восхождения ракета достигнет высоты 1730 км над уровнем моря, и скорость ее уменьшится до 6600 м/сек.
Для того чтобы удержать спутник на этой высоте и обеспечить ему движение по круговой орбите, необходимо, чтобы скорость его была равной по крайней мере 7020 м/сек.
Недостающая скорость будет сообщаться ракете с помощью двигателей, которые в апогее на высоте 1730 км вновь запустятся и на протяжении 15,4 секунды разовьют тягу 200 т. В результате этого скорость полета ракеты увеличится на 420 м/сек, и траектория ее из эллиптической превратится в круговую с двухчасовым периодом обращения вокруг Земли. Все путешествие в ракете, считая от момента ее старта с поверхности Земли до начала движения по круговой орбите, на высоте 1730 км продолжится около часа.
После разгрузки ракеты на орбите спутника ей сообщится отрицательный (тормозящий) импульс с помощью тех же ракетных двигателей. При этом скорость полета ракеты, летящей по круговой орбите, уменьшится примерно на 480 м/сек, и ракета с круговой орбиты перейдет на траекторию посадочного эллипса, перигей которого находится на высоте всего лишь 80 км.
41
|