Misiles multietapa: Ministerio de Defensa de la Federación Rusa. ¿Por qué los cohetes se fabrican en varias etapas? Esquema con tanques colgantes

El proyecto se desarrolló a petición de un inversor de riesgo de la UE.

El costo de poner en órbita una nave espacial sigue siendo muy alto. Esto se debe al alto costo de los motores de los cohetes, un sistema de control costoso, materiales costosos utilizados en el diseño estresado de los cohetes y sus motores, tecnología compleja y generalmente costosa para su fabricación, preparación para el lanzamiento y, principalmente, su única vez. usar.

La parte del costo del portaaviones en el costo total del lanzamiento de una nave espacial varía. Si el medio es en serie y el dispositivo es único, entonces alrededor del 10 %. Por el contrario, puede llegar al 40% o más. Es muy caro, por lo que surgió la idea de crear un vehículo de lanzamiento que, como un avión de línea, despegaría del cosmódromo, volaría en órbita y, dejando allí un satélite o una nave espacial, regresaría al cosmódromo.

El primer intento de implementar tal idea fue la creación del sistema Space Shuttle. Basado en el análisis de las deficiencias de los transportadores desechables y el sistema Space Shuttle, realizado por Konstantin Feoktistov. (K. Feoktistov. La trayectoria de la vida. Moscú: Vagrius, 2000. ISBN 5-264-00383-1. Capítulo 8. Cohete como avión), se tiene una idea de las cualidades que debe tener un buen vehículo de lanzamiento para asegurar la puesta en órbita de una carga útil a un costo mínimo y con la máxima confiabilidad. Debe ser un sistema reutilizable capaz de 100-1000 vuelos. La reutilización es necesaria tanto para reducir el coste de cada vuelo (los costes de desarrollo y fabricación se distribuyen entre el número de vuelos), como para aumentar la fiabilidad de poner en órbita una carga útil: cada viaje en coche y vuelo de un avión confirma la exactitud de su diseño y fabricación de alta calidad. En consecuencia, es posible reducir el costo de asegurar la carga útil y asegurar el propio cohete. Solo las máquinas reutilizables pueden ser realmente confiables y económicas de operar, como una locomotora de vapor, un automóvil, un avión.

El cohete debe ser de una sola etapa. Este requisito, al igual que la reutilización, está asociado con la minimización de costos y la garantía de confiabilidad. De hecho, si el cohete es de varias etapas, incluso si todas sus etapas regresan de manera segura a la Tierra, antes de cada lanzamiento deben ensamblarse en un solo conjunto, y es imposible verificar el correcto ensamblaje y funcionamiento de los procesos de separación de etapas. después del montaje, ya que en cada revisión la máquina montada debe desmoronarse. No probadas, no probadas para funcionar después del montaje, las conexiones se vuelven, por así decirlo, desechables. Y un paquete conectado por nodos con confiabilidad reducida también se vuelve desechable hasta cierto punto. Si el cohete es de varias etapas, entonces el costo de su operación es mayor que el costo de operar una máquina de una sola etapa por las siguientes razones:

• Para una máquina de una sola etapa, no se requieren costos de ensamblaje.
• No hay necesidad de asignar áreas de aterrizaje en la superficie de la Tierra para el aterrizaje de las primeras etapas y, en consecuencia, no hay necesidad de pagar su alquiler, por el hecho de que estas áreas no se utilizan en la economía.
• No es necesario pagar el transporte de los primeros pasos hasta el sitio de lanzamiento.
• Repostar un cohete de varias etapas requiere una tecnología más compleja, más tiempo. El montaje del paquete y la entrega de las etapas al sitio de lanzamiento no son susceptibles de automatización simple y, por lo tanto, requieren la participación de más especialistas en la preparación de dicho cohete para el próximo vuelo.

El cohete debe utilizar hidrógeno y oxígeno como combustible, por lo que la combustión produce productos de combustión respetuosos con el medio ambiente a la salida del motor con un alto impulso específico. La limpieza ambiental es importante no solo para los trabajos realizados al inicio, durante el repostaje, en caso de accidente, sino también para evitar los efectos nocivos de los productos de la combustión sobre la capa de ozono de la atmósfera.

Skylon, DC-X, Lockheed Martin X-33 y Roton se encuentran entre los proyectos más desarrollados de naves espaciales de una sola etapa en el extranjero. Si Skylon y X-33 son vehículos alados, entonces DC-X y Roton son misiles de despegue vertical y aterrizaje vertical. Además, ambos fueron tan lejos como para crear muestras de prueba. Si Roton solo tenía un prototipo atmosférico para practicar el aterrizaje en rotación automática, entonces el prototipo DC-X realizó varios vuelos a una altura de varios kilómetros en un motor de cohete de combustible líquido (LRE) con oxígeno líquido e hidrógeno.

Descripción técnica del cohete Zeya

Para reducir radicalmente el costo de lanzar carga al espacio, Lin Industrial propone crear un vehículo de lanzamiento (LV) Zeya. Es un sistema de transporte de despegue vertical y aterrizaje vertical reutilizable de una sola etapa. Utiliza componentes de combustible ecológicos y altamente eficientes: oxidante - oxígeno líquido, combustible - hidrógeno líquido.

El vehículo de lanzamiento consta de un tanque oxidante (sobre el cual hay un escudo térmico para la entrada atmosférica y un rotor de aterrizaje suave), un compartimiento de carga útil, un compartimiento de instrumentos, un tanque de combustible, un compartimiento de cola con un sistema de propulsión y un tren de aterrizaje. Tanques de combustible y comburente - segmentario-cónico, de carga, compuesto. El tanque de combustible está presurizado por gasificación de hidrógeno líquido y el tanque de oxidante está presurizado por helio comprimido de cilindros de alta presión. El sistema de propulsión de marcha consta de 36 motores ubicados alrededor de la circunferencia y una tobera de expansión externa en forma de cuerpo central. El control durante el funcionamiento del motor principal en cabeceo y guiñada se lleva a cabo mediante el estrangulamiento de los motores ubicados diametralmente, en balanceo, con la ayuda de ocho motores en componentes de combustible gaseoso ubicados debajo del compartimiento de carga útil. Los motores con componentes de propulsor gaseoso se utilizan para el control en el segmento de vuelo orbital.

El patrón de vuelo del Zeya es el siguiente. Después de ingresar a la órbita cercana a la Tierra de referencia, el cohete, si es necesario, realiza maniobras orbitales para ingresar a la órbita objetivo, luego de lo cual, al abrir el compartimiento de carga útil (que pesa hasta 200 kg), lo separa.

Durante una revolución en órbita cercana a la Tierra desde el momento del lanzamiento, después de haber dado un impulso de frenado, el Zeya aterriza en el área del cosmódromo de lanzamiento. Se garantiza una alta precisión de aterrizaje mediante el uso de la relación sustentación-resistencia creada por la forma del misil para maniobras laterales y de alcance. Se realiza un aterrizaje suave descendiendo utilizando el principio de autorrotación y ocho amortiguadores de aterrizaje.

Economía

A continuación se muestra una estimación del tiempo y costo del trabajo antes de la primera puesta en marcha:

• Proyecto piloto: 2 meses - 2 millones de euros
• Creación del sistema de propulsión, desarrollo de tanques compuestos y sistema de control: 12 meses - 100 millones de euros
• Creación de una base de banco, construcción de prototipos, preparación y modernización de la producción, diseño preliminar: 12 meses - 70 millones de euros
• Desarrollo de componentes y sistemas, pruebas de prototipos, pruebas de fuego de un producto de vuelo, diseño técnico: 12 meses - 143 millones de euros

Total: 3,2 años, 315 millones de euros

Según nuestras estimaciones, el coste de un lanzamiento será de 0,15 millones de euros, y el coste del mantenimiento entre vuelos y los gastos generales serán de unos € 0,1 millones para el período de interlanzamiento. Si fijas el precio de lanzamiento en € 35 mil por 1 kg (a un costo de € 1250 / kg), que está cerca del precio de lanzamiento en el cohete Dnepr para clientes extranjeros, el lanzamiento completo (carga útil de 200 kg) le costará al cliente € 7 millones, por lo que el proyecto se amortizará en 47 lanzamientos.

Variante Zeya con motor de tres componentes

Otra forma de aumentar la eficiencia de un vehículo de lanzamiento de una sola etapa es cambiar a un LRE con tres componentes de combustible.

Desde principios de la década de 1970 se estudia en la URSS y EE. UU. el concepto de motores de tres componentes, que combinarían un alto impulso específico al utilizar hidrógeno como combustible, y una mayor densidad media de combustible (y, en consecuencia, un menor volumen). y peso de los tanques de combustible), característicos de los combustibles de hidrocarburos. Al arrancar, dicho motor funcionaría con oxígeno y queroseno, y en altitudes elevadas cambiaría a oxígeno líquido e hidrógeno. Tal enfoque puede hacer posible la creación de un portaaviones espacial de una sola etapa.

En nuestro país, se desarrollaron motores de tres componentes RD-701, RD-704 y RD0750, pero no llegaron a la etapa de creación de prototipos. En la década de 1980, NPO Molniya desarrolló el Sistema aeroespacial multipropósito (MAKS) basado en el motor de cohete de propulsante líquido RD-701 con combustible de oxígeno + queroseno + hidrógeno. En Estados Unidos también se realizaron cálculos y diseños de motores de cohetes de tres componentes (ver, por ejemplo, Dual-Fuel Propulsion: Why it Works, Possible Engines, and Results of Vehicle Studies, de James A. Martin y Alan W. Wilhite , publicado en mayo de 1979 en Am Instituto Europeo de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) Paper No. 79-0878).

Creemos que para el Zeya de tres componentes, se debe usar metano líquido en lugar del queroseno que tradicionalmente se ofrece para tales motores de cohetes de propulsante líquido. Hay muchas razones para esto:

• Zeya usa oxígeno líquido como oxidante, hirviendo a una temperatura de -183 grados centígrados, es decir, el equipo criogénico ya se usa en el diseño del cohete y el complejo de reabastecimiento de combustible, lo que significa que no habrá dificultades fundamentales para reemplazar un queroseno. tanque con un tanque de metano a -162 grados centígrados.
• El metano es más eficiente que el queroseno. El impulso específico (SI, una medida de la eficiencia LRE, la relación entre el impulso creado por el motor y el consumo de combustible) del par de combustible de metano + oxígeno líquido excede el SI del par de queroseno + oxígeno líquido en aproximadamente 100 m/s.
• El metano es más barato que el queroseno.
• A diferencia de los motores de queroseno, casi no hay coquización en los motores de metano, es decir, en otras palabras, la formación de hollín difícil de eliminar. Y, por lo tanto, dichos motores son más convenientes para usar en sistemas reutilizables.
• Si es necesario, el metano se puede reemplazar con un gas natural licuado (GNL) similar. El GNL consiste casi en su totalidad en metano, tiene características físicas y químicas similares y es ligeramente menos eficiente que el metano puro. Al mismo tiempo, el GNL es entre 1,5 y 2 veces más barato que el queroseno y mucho más asequible. El hecho es que Rusia está cubierta por una extensa red de gasoductos de gas natural. Basta con tomar un ramal al cosmódromo y construir un pequeño complejo de licuefacción de gas. También en Rusia, se construyó una planta de GNL en Sakhalin y dos complejos de licuefacción a pequeña escala en San Petersburgo. Está previsto construir cinco plantas más en diferentes partes de la Federación Rusa. Al mismo tiempo, la producción de queroseno para cohetes requiere grados especiales de petróleo extraído de campos estrictamente definidos, cuyas reservas se agotan en Rusia.

El esquema de funcionamiento de un vehículo de lanzamiento de tres componentes es el siguiente. Primero, se quema metano, un combustible con una alta densidad, pero con un impulso específico relativamente pequeño en el vacío. Luego se quema hidrógeno, un combustible con una densidad baja y el impulso específico más alto posible. Ambos tipos de combustible se queman en un solo sistema de propulsión. Cuanto mayor sea la proporción de combustible del primer tipo, menor será la masa de la estructura, pero mayor será la masa del combustible. En consecuencia, cuanto mayor sea la proporción de combustible del segundo tipo, menor será el suministro de combustible requerido, pero mayor será la masa de la estructura. Por lo tanto, es posible encontrar la relación óptima entre las masas de metano líquido e hidrógeno.

Realizamos los cálculos correspondientes, tomando el coeficiente de compartimentos de combustible para hidrógeno igual a 0.1, y para metano - 0.05. La relación del compartimento de combustible es la relación entre la masa final del compartimento de combustible y la masa del suministro de combustible disponible. La masa final del compartimiento de combustible incluye las masas del suministro de combustible garantizado, los residuos inutilizables de los componentes propulsores y la masa de los gases de presurización.

Los cálculos han demostrado que el Zeya de tres componentes lanzará 200 kg de carga útil en órbita terrestre baja con una masa de su estructura de 2,1 toneladas y una masa de lanzamiento de 19,2 toneladas El Zeya de dos componentes sobre hidrógeno líquido pierde mucho: la masa de la estructura es de 4,8 toneladas, y el peso inicial es de 37,8 toneladas.

Dibujo del libro de Kazimir Simenovich Artis Magnae Artilleriae pars prima 1650

Cohete multietapa- una aeronave que consiste en dos o más misiles conectados mecánicamente, llamados pasos separándose en vuelo. Un cohete de varias etapas te permite alcanzar una velocidad mayor que cada una de sus etapas por separado.

Historia

Uno de los primeros dibujos que representan cohetes se publicó en el trabajo de un ingeniero militar y general de artillería Kazimir Simenovich, nativo del Voivodato de Vitebsk de la Commonwealth, "Artis Magnae Artilleriae pars prima" (del lat. "Gran arte de la artillería, primera parte" ), impreso en el año en Amsterdam, Países Bajos. En él hay un cohete de tres etapas, en el que la tercera etapa está anidada en la segunda, y ambos juntos están en la primera etapa. La composición para fuegos artificiales se colocó en la parte de la cabeza. Los cohetes estaban llenos de combustible sólido: pólvora. Esta invención es interesante porque hace más de trescientos años anticipó la dirección en la que se dirigía la tecnología moderna de cohetes.

Por primera vez, la idea de utilizar cohetes de varias etapas para la exploración espacial se expresa en las obras de K. E. Tsiolkovsky. En la ciudad publicó su nuevo libro titulado Space Rocket Trains. K. Tsiolkovsky llamó a este término cohetes compuestos, o más bien, un conjunto de cohetes que despegan en tierra, luego en el aire y, finalmente, en el espacio exterior. Un tren, compuesto, por ejemplo, de 5 misiles, primero es guiado por el primero, el misil de cabeza; después de usar su combustible, se desengancha y se tira al suelo. Además, de la misma manera, el segundo comienza a trabajar, luego el tercero, el cuarto y, finalmente, el quinto, cuya velocidad en ese momento será lo suficientemente alta como para ser transportada al espacio interplanetario. La secuencia de trabajo con el cohete de cabeza es causada por el deseo de hacer que los materiales del cohete no funcionen en compresión, sino en tensión, lo que facilitará el diseño. Según Tsiolkovsky, la longitud de cada cohete es de 30 metros. Diámetros - 3 metros. Los gases de las toberas escapan indirectamente al eje de los cohetes, para no ejercer presión sobre los siguientes cohetes. La longitud de la carrera de despegue en tierra es de varios cientos de kilómetros.

A pesar de que, en términos de detalles técnicos, la ciencia de los cohetes ha ido en muchos sentidos por un camino diferente (los cohetes modernos, por ejemplo, no se "esparcen" por el suelo, sino que despegan verticalmente, y el orden de operación del etapas de un cohete moderno es lo contrario, en relación con el que habló Tsiolkovsky), la idea misma de un cohete de múltiples etapas sigue siendo relevante hoy.

Opciones de cohetes. De izquierda a derecha:
1. cohete de una sola etapa;
2. cohete de dos etapas con separación transversal;
3. Misiles de dos etapas con separación longitudinal.
4. Cohete con depósitos de combustible externos, desmontables tras el agotamiento del combustible en los mismos.

Estructuralmente, los cohetes de etapas múltiples se llevan a cabo c transverso o separación longitudinal de escalones.
En separación transversal las etapas se colocan una encima de la otra y funcionan secuencialmente una tras otra, encendiéndose solo después de la separación de la etapa anterior. Tal esquema hace posible crear sistemas, en principio, con cualquier número de pasos. Su desventaja radica en que los recursos de etapas posteriores no pueden ser utilizados en el trabajo de la anterior, siendo una carga pasiva para esta.

En separación longitudinal la primera etapa consta de varios cohetes idénticos (en la práctica, de 2 a 8), ubicados simétricamente alrededor del cuerpo de la segunda etapa, de modo que la resultante de las fuerzas de empuje de los motores de la primera etapa se dirige a lo largo del eje de simetría de la segundo, y trabajando simultáneamente. Tal esquema permite que el motor de la segunda etapa funcione simultáneamente con los motores de la primera, aumentando así el empuje total, que es especialmente necesario durante el funcionamiento de la primera etapa, cuando la masa del cohete es máxima. Pero un cohete con una separación longitudinal de etapas solo puede ser de dos etapas.
También hay un esquema de separación combinado: longitudinal-transversal, que le permite combinar las ventajas de ambos esquemas, en los que la primera etapa se divide longitudinalmente de la segunda, y la separación de todas las etapas posteriores se produce transversalmente. Un ejemplo de este enfoque es la aerolínea doméstica Soyuz.

La nave espacial Space Shuttle tiene un diseño único de un cohete de dos etapas con separación longitudinal, la primera etapa de la cual consta de dos propulsores laterales de combustible sólido, y en la segunda etapa, parte del combustible está contenido en tanques. orbitador(en realidad un barco reutilizable), y la mayoría de ellos - en un desmontable tanque de combustible externo. Primero, el sistema de propulsión del orbitador consume combustible del tanque externo y, cuando se agota, el tanque externo se descarga y los motores continúan funcionando con el combustible contenido en los tanques del orbitador. Tal esquema permite aprovechar al máximo el sistema de propulsión del orbitador, que opera durante todo el lanzamiento de la nave espacial a la órbita.

Con una separación transversal, los pasos están interconectados por secciones especiales: adaptadores- estructuras portantes de forma cilíndrica o cónica (dependiendo de la relación de los diámetros de las etapas), cada una de las cuales debe soportar el peso total de todas las etapas subsiguientes, multiplicado por el valor máximo de la sobrecarga experimentada por el cohete en todas las áreas donde este adaptador es parte del cohete.
Con la separación longitudinal se crean bandas de potencia (delantera y trasera) sobre el cuerpo de la segunda etapa, a las que se unen los bloques de la primera etapa.
Los elementos que conectan las partes de un cohete compuesto le dan la rigidez de un solo cuerpo, y cuando las etapas se separan, deberían liberar casi instantáneamente la etapa superior. Por lo general, los pasos están conectados usando pirobolts. Un pirobolt es un perno de sujeción, en cuyo eje se crea una cavidad cerca de la cabeza, llena de un alto explosivo con un detonador eléctrico. Cuando se aplica un pulso de corriente al detonador eléctrico, se produce una explosión que destruye el eje del perno, como resultado de lo cual se desprende su cabeza. La cantidad de explosivos en el pirobolt se dosifica cuidadosamente para que, por un lado, se garantice que arrancará la cabeza y, por otro lado, no dañará el cohete. Cuando se separan las etapas, los detonadores eléctricos de todos los pirobolts que conectan las partes separadas se alimentan simultáneamente con un pulso de corriente y se libera la conexión.
A continuación, los pasos deben divorciarse a una distancia segura entre sí. (Arrancar el motor de la etapa superior cerca del inferior puede quemar su tanque de combustible y hacer explotar el combustible restante, lo que dañará la etapa superior o desestabilizará su vuelo). Cuando las etapas se separan en la atmósfera, la fuerza aerodinámica del se puede usar el flujo de aire para separarlos, y en el vacío, a veces se usan pequeños motores auxiliares de cohetes sólidos.
En los cohetes de propulsión líquida, los mismos motores sirven también para "precipitar" el combustible en los depósitos de la etapa superior: cuando se apaga el motor de la etapa inferior, el cohete vuela por inercia, en caída libre, mientras que el combustible líquido en los tanques está en suspensión, lo que puede provocar fallas al arrancar el motor. Los motores auxiliares imparten una ligera aceleración a las etapas, bajo cuya influencia el combustible "se asienta" en el fondo de los tanques.
En la imagen de arriba del cohete.

El lanzamiento se llevó a cabo con la ayuda de un cohete de varias etapas”, hemos leído muchas veces estas palabras en informes sobre el lanzamiento de los primeros satélites artificiales de la Tierra del mundo, sobre la creación de un satélite del Sol, sobre la lanzamiento de cohetes espaciales a la Luna. Sólo una breve frase, ¡y cuánto trabajo inspirado de científicos, ingenieros y trabajadores de nuestra Patria se esconde detrás de estas seis palabras!

¿Qué son los cohetes multietapa modernos? ¿Por qué se hizo necesario utilizar cohetes compuestos por un gran número de etapas para los vuelos espaciales? ¿Cuál es el efecto técnico de aumentar el número de etapas del cohete?

Intentemos responder brevemente a estas preguntas. Para realizar vuelos al espacio se requieren enormes reservas de combustible. Son tan grandes que no se pueden colocar en los tanques de un cohete de una sola etapa. Con el nivel actual de la ciencia de la ingeniería, es posible construir un cohete en el que el combustible represente hasta el 80-90% de su peso total. Y para vuelos a otros planetas, las reservas de combustible requeridas deberían ser cientos e incluso miles de veces mayores que el propio peso del cohete y la carga útil en él. Con esas reservas de combustible que se pueden colocar en los tanques de un cohete de una sola etapa, es posible alcanzar una velocidad de vuelo de hasta 3-4 km/s. La mejora de los motores de los cohetes, la búsqueda de los grados de combustible más ventajosos, el uso de materiales estructurales de mayor calidad y una mayor mejora en el diseño de los cohetes seguramente permitirán aumentar ligeramente la velocidad de los cohetes de una etapa. Pero aún estará muy lejos de las velocidades cósmicas.

Para alcanzar velocidades cósmicas, K. E. Tsiolkovsky propuso el uso de cohetes de etapas múltiples. El propio científico los llamó en sentido figurado "trenes cohete". Según Tsiolkovsky, un tren cohete, o, como decimos ahora, un cohete de varias etapas, debe consistir en varios cohetes montados uno encima del otro. El cohete inferior suele ser el más grande. Ella lleva todo el "tren". Los pasos subsiguientes se hacen cada vez más pequeños.

Al despegar de la superficie de la Tierra, funcionan los motores del cohete inferior. Actúan hasta agotar todo el combustible de sus depósitos. Cuando los tanques de la primera etapa están vacíos, se separa de los cohetes superiores para no sobrecargar su vuelo posterior con peso muerto. La primera etapa separada con los tanques vacíos sigue volando hacia arriba durante algún tiempo por inercia y luego cae al suelo. Para guardar la primera etapa para su reutilización, se puede lanzar en paracaídas.

Después de la separación de la primera etapa, se encienden los motores de la segunda etapa. Comienzan a actuar cuando el cohete ya se ha elevado a cierta altura y tiene una velocidad de vuelo importante. Los motores de segunda etapa aceleran aún más el cohete, aumentando su velocidad unos pocos kilómetros más por segundo. Después de que se agota todo el combustible contenido en los tanques de la segunda etapa, también se vierte. El vuelo posterior del cohete compuesto está asegurado por el funcionamiento de los motores de la tercera etapa. Luego se abandona la tercera etapa. La cola se acerca a los motores de la cuarta etapa. Habiendo hecho el trabajo que se les asignó, aumentan la velocidad del cohete en una cierta cantidad y luego dan paso a los motores de la quinta etapa. Después de reiniciar la quinta etapa, los sextos motores comienzan a funcionar.

Entonces, cada etapa del cohete aumenta sucesivamente la velocidad de vuelo, y la última etapa superior alcanza la velocidad cósmica requerida en el espacio sin aire. Si la tarea es aterrizar en otro planeta y regresar a la Tierra, entonces el cohete que ha volado al espacio, a su vez, debe constar de varias etapas, que se encienden secuencialmente al descender al planeta y al despegar.

Es interesante ver qué efecto da el uso de una gran cantidad de etapas en los cohetes.

Tome un cohete de una sola etapa con un peso de lanzamiento de 500 toneladas. Suponga que este peso se distribuye de la siguiente manera: carga útil - 1 tonelada, peso seco de la etapa - 99,8 toneladas y combustible - 399,2 toneladas. Por lo tanto, la perfección estructural de este cohete es tal que el peso del combustible es 4 veces el peso seco de la etapa, es decir, el peso del propio cohete sin combustible y sin carga. El número de Tsiolkovsky, es decir, la relación entre el peso de lanzamiento del cohete y su peso después de que se haya agotado todo el combustible, para este cohete será 4,96. Este número y la velocidad a la que el gas sale de la tobera del motor determina la velocidad que puede alcanzar el cohete. Intentemos ahora reemplazar un cohete de una etapa por uno de dos etapas. Tomemos nuevamente una carga útil de 1 tonelada y supongamos que la perfección del diseño de las etapas y la velocidad de salida del gas seguirán siendo las mismas que en un cohete de una sola etapa. Luego, como muestran los cálculos, para lograr la misma velocidad de vuelo que en el primer caso, se requiere un cohete de dos etapas con un peso total de solo 10,32 toneladas, es decir, casi 50 veces más ligero que uno de una sola etapa. El peso en seco de un cohete de dos etapas será de 1,86 Tn, y el peso del combustible colocado en ambas etapas será de 7,46 Tn. Como puede ver, en el ejemplo que se está considerando, al reemplazar un cohete de una etapa por uno de dos la etapa uno permite reducir 54 veces el consumo de metal y combustible al lanzar la misma carga útil.

Tomemos, por ejemplo, un cohete espacial con una carga útil de 1 tonelada. Que este cohete tenga que atravesar las densas capas de la atmósfera y, habiendo volado al espacio sin aire, desarrolle una segunda velocidad espacial de 11,2 km/seg. Nuestros diagramas muestran el cambio en el peso de un cohete espacial de este tipo dependiendo de la fracción de peso de combustible en cada etapa y del número de etapas (ver página 22).

Es fácil calcular que si construyes un cohete cuyos motores arrojan gases a una velocidad de 2.400 m/s y en cada una de las etapas el combustible representa solo el 75% del peso, entonces incluso con seis etapas, la toma el peso del cohete será muy grande: casi 5,5 mil toneladas Al mejorar las características de diseño de las etapas del cohete, es posible lograr una reducción significativa en el peso inicial. Entonces, por ejemplo, si el combustible representa el 90% del peso de la etapa, entonces un cohete de seis etapas puede pesar 400 toneladas.

El uso de combustibles de alto poder calorífico en los cohetes y el aumento de la eficiencia de sus motores producen un efecto excepcionalmente grande. Si de esta manera la velocidad de salida del gas de la tobera del motor aumenta solo 300 m/s, llevándola al valor indicado en el gráfico: 2700 m/s, entonces el peso de lanzamiento del cohete puede reducirse varias veces. Un cohete de seis etapas, en el que el peso del combustible es solo 3 veces el peso de la estructura de la etapa, tendrá un peso de lanzamiento de aproximadamente 1.500 toneladas y al reducir el peso de la estructura al 10% del peso total de cada etapa, podemos reducir el peso de lanzamiento del cohete con el mismo hasta 200 pasos

Si aumentamos la velocidad de salida del gas en otros 300 m/seg, es decir, la tomamos igual a 3 mil m/seg, entonces ocurrirá una reducción de peso aún mayor. Por ejemplo, un cohete de seis etapas con una fracción de peso de combustible del 75% tendrá un peso de lanzamiento de toneladas 600. Al aumentar la fracción de peso de combustible al 90%, es posible crear un cohete espacial con solo dos etapas. Su peso será de unas 850 toneladas. Al duplicar el número de etapas, puede reducir el peso del cohete a 140 toneladas. Y con seis etapas, el peso de despegue se reducirá a 116 toneladas.

Así es como el número de etapas, la perfección de su diseño y la velocidad de salida del gas afectan el peso del cohete.

¿Por qué, entonces, al aumentar el número de etapas disminuyen las reservas de combustible requeridas y con ellas el peso total del cohete? Esto se debe a que cuanto mayor sea el número de etapas, más a menudo se descartarán los tanques vacíos, y el cohete se liberará más rápido de la carga inútil. Al mismo tiempo, con un aumento en el número de etapas, al principio el peso de despegue del cohete disminuye mucho y luego el efecto de aumentar el número de etapas se vuelve menos significativo. También se puede notar, como se puede ver claramente en los gráficos, que para cohetes con una característica de diseño relativamente pobre, un aumento en el número de etapas tiene un efecto mayor que para cohetes con un alto porcentaje de combustible en cada etapa. Esto es bastante comprensible. Si los proyectiles de cada etapa son muy pesados, deben dejarse caer lo más rápido posible. Y si el casco tiene un peso muy bajo, entonces no carga demasiado los misiles, y las caídas frecuentes de cascos vacíos ya no tienen un efecto tan grande.

Cuando los cohetes vuelan a otros planetas, el consumo de combustible requerido no se limita a la cantidad necesaria para la aceleración durante el despegue de la Tierra. Al acercarse a otro planeta, la nave espacial cae en su esfera de atracción y comienza a acercarse a su superficie con velocidad creciente. Si el planeta está privado de una atmósfera capaz de extinguir al menos parte de la velocidad, entonces el cohete, al caer sobre la superficie del planeta, desarrollará la misma velocidad que es necesaria para volar lejos de este planeta, es decir, la segunda velocidad espacial. El valor de la segunda velocidad cósmica, como es sabido, es diferente para cada planeta. Por ejemplo, para Marte es 5,1 km/seg, para Venus - 10,4 km/seg, para la Luna - 2,4 km/seg. En el caso de que el cohete vuele hacia la esfera de atracción del planeta, teniendo cierta velocidad con respecto a este último, la velocidad de caída del cohete será aún mayor. Por ejemplo, el segundo cohete espacial soviético llegó a la superficie de la Luna a una velocidad de 3,3 km/seg. Si la tarea es garantizar un aterrizaje sin problemas del cohete en la superficie de la Luna, entonces se deben tener suministros de combustible adicionales a bordo del cohete. Para extinguir cualquier velocidad, se requiere usar tanto combustible como sea necesario para que el cohete desarrolle la misma velocidad. En consecuencia, un cohete espacial destinado a la entrega segura de algún tipo de carga a la superficie lunar debe llevar importantes reservas de combustible. Un cohete de una etapa con una carga útil de 1 tonelada debería tener un peso de 3 a 4,5 toneladas, dependiendo de la perfección de su diseño.

Anteriormente, mostramos el enorme peso que deben tener los cohetes para transportar una carga de 1 tonelada al espacio exterior, y ahora vemos que solo un tercio o incluso un cuarto de esta carga se puede bajar de manera segura a la superficie de la Luna. El resto debe ser combustible, tanques de almacenamiento, motor y sistema de control.

¿Cuál debería ser el peso final de un cohete espacial destinado a la entrega segura de equipo científico u otra carga útil que pese 1 tonelada a la superficie lunar?

Para dar una idea de las naves de este tipo, en nuestra figura, se muestra convencionalmente en sección un cohete de cinco etapas, diseñado para lanzar un contenedor con equipo científico que pesa 1 tonelada a la superficie de la Luna. este cohete se basó en los datos técnicos proporcionados en una gran cantidad de libros (por ejemplo, en los libros de V. Feodosyev y G. Sinyarev "Introducción a los cohetes" y Sutton "Rocket Engines").

Se tomaron motores de cohetes de propulsante líquido. Para el suministro de combustible a las cámaras de combustión se prevén grupos turbobombas, accionados por los productos de descomposición del peróxido de hidrógeno. Se supone que la velocidad promedio de salida de gas para los motores de primera etapa es de 2400 m/s. Los motores de las etapas superiores operan en capas de la atmósfera altamente enrarecidas y en un espacio sin aire, por lo que su eficiencia resulta ser algo mayor y para ellos se supone que la velocidad de salida del gas es de 2.700 m/seg. Para las características de diseño de las etapas, se adoptaron los valores que se encuentran en los cohetes descritos en la literatura técnica.

Con los datos iniciales seleccionados, se obtuvieron las siguientes características de peso del cohete espacial: peso de despegue: 3348 toneladas, incluidas 2892 toneladas de combustible, 455 toneladas de estructura y 1 tonelada de carga útil. El peso de las etapas individuales se distribuyó de la siguiente manera: la primera etapa - 2760 toneladas, la segunda - 495 toneladas, la tercera - 75,5 toneladas, la cuarta - 13,78 toneladas, la quinta - 2,72 toneladas La altura del cohete alcanzó los 60 m , el diámetro de la etapa inferior - 10 m

En la primera etapa se entregaron 19 motores con un empuje de 350 toneladas cada uno. En el segundo, 3 de los mismos motores, en el tercero, 3 motores con un empuje de 60 toneladas cada uno, en el cuarto, uno con un empuje de 35 toneladas y en la última etapa, un motor con un empuje de 10 toneladas.

Al despegar de la superficie de la Tierra, los motores de la primera etapa aceleran el cohete hasta una velocidad de 2 km/s. Después de dejar caer el cuerpo vacío de la primera etapa, se encienden los motores de las siguientes tres etapas y el cohete adquiere una segunda velocidad espacial.

Además, el cohete vuela por inercia hacia la luna. Al acercarse a su superficie, el cohete gira su tobera hacia abajo. El motor de la quinta etapa está encendido. Amortigua la velocidad de caída y el cohete desciende suavemente a la superficie lunar.

La figura anterior y los cálculos relacionados con ella, por supuesto, no representan un proyecto real para un cohete lunar. Se dan solo para dar una primera idea de la escala de los cohetes espaciales de etapas múltiples. Está absolutamente claro que el diseño de un cohete, sus dimensiones y peso dependen del nivel de desarrollo de la ciencia y la tecnología, de los materiales a disposición de los diseñadores, del combustible utilizado y la calidad de los motores del cohete, de la habilidad de sus constructores. La creación de cohetes espaciales presenta un campo ilimitado para la creatividad de científicos, ingenieros y tecnólogos. Todavía quedan muchos descubrimientos e inventos por hacer en esta área. Y con cada nuevo logro, las características de los misiles cambiarán.

Así como las aeronaves modernas del tipo IL-18, TU-104, TU-114 no son como los aviones que volaban a principios de este siglo, los cohetes espaciales se mejorarán continuamente. Con el tiempo, para los vuelos espaciales, los motores de los cohetes utilizarán no solo la energía de las reacciones químicas, sino también otras fuentes de energía, como la energía de los procesos nucleares. Con el cambio en los tipos de motores de cohetes, el diseño de los propios cohetes también cambiará. Pero la notable idea de K. E. Tsiolkovsky sobre la creación de "trenes cohete" siempre jugará un papel honorable en el estudio de las vastas extensiones del espacio.

En la fig. 22 muestra que la trayectoria de un misil balístico y, por lo tanto, el alcance de su vuelo, depende de la velocidad inicial V 0 y del ángulo Θ 0 entre esta velocidad y el horizonte. Este ángulo se llama ángulo de proyección.

Supongamos, por ejemplo, que el ángulo de lanzamiento es igual a Θ 0 = 30°. En este caso, el cohete, que inició su vuelo balístico en el punto 0 con una velocidad V 0 = 5 km/seg, volará a lo largo de la curva elíptica II. A V 0 = 8 km/s, el cohete volará a lo largo de una curva elíptica III, a V 0 = 9 km/s, a lo largo de la curva IV. Cuando la velocidad aumenta a 11,2 km/s, la trayectoria de una curva elíptica cerrada se convertirá en una parabólica abierta y el cohete abandonará la esfera de gravedad terrestre (curva V). A una velocidad aún mayor, el cohete escapará a lo largo de una hipérbole (VI). Así es como cambia la trayectoria del cohete con un cambio en la velocidad inicial, aunque el ángulo de lanzamiento permanece sin cambios.

Si mantiene constante la velocidad inicial y cambia solo el ángulo de lanzamiento, la trayectoria del cohete sufrirá cambios no menos significativos.

Supongamos, por ejemplo, que la "velocidad inicial es igual a V 0 = 8 km / h. Si el cohete se lanza verticalmente hacia arriba (ángulo de lanzamiento Θ 0 = 90 °), teóricamente se elevará a una altura igual al radio de la Tierra y regreso a la Tierra no lejos del inicio (VII) En Θ 0 = 30°, el cohete volará a lo largo de la trayectoria elíptica que ya hemos considerado (curva III). Finalmente, en Θ 0 = 0° (lanzamiento paralelo a el horizonte), el cohete se convertirá en un satélite de la Tierra con una órbita circular (curva I).

Estos ejemplos muestran que solo cambiando el ángulo de lanzamiento, el alcance de los misiles a la misma velocidad inicial de 8 km/s puede tener un alcance de cero a infinito.

¿Con qué ángulo iniciará el cohete su vuelo balístico? Depende del programa de control que se le dé al cohete. Es posible, por ejemplo, para cada velocidad inicial elegir el ángulo de lanzamiento más ventajoso (óptimo) en el que el rango de vuelo será mayor. A medida que aumenta la velocidad inicial, este ángulo disminuye. Los valores aproximados resultantes del alcance, la altitud y el tiempo de vuelo se muestran en la Tabla. 4.

Tabla 4

Si el ángulo de lanzamiento se puede cambiar arbitrariamente, entonces el cambio en la velocidad inicial es limitado y su aumento cada 1 km / s está asociado con grandes problemas técnicos.

K. E. Tsiolkovsky dio una fórmula que permite determinar la velocidad ideal de un cohete al final de su aceleración por motores:

V id \u003d V ist ln G inicio / G fin,

donde V id - la velocidad ideal del cohete al final de la sección activa;

V ist: la velocidad de salida de gases de la boquilla de chorro del motor;

G beg - el peso inicial del cohete;

G con - el peso final del cohete;

ln es el signo del logaritmo natural.

Nos familiarizamos con el valor de la velocidad de salida de gases de la boquilla de un motor de cohete en la sección anterior. Para combustibles líquidos dados en la tabla. 3, estas velocidades están limitadas a 2200 - 2600 m / s (o 2,2 - 2,6 km / s), y para combustibles sólidos - a 1,6 - 2,0 km / s.

G start denota el peso inicial, es decir, el peso total del cohete antes del lanzamiento, y G end es su peso final al final de la aceleración (después de quedarse sin combustible o apagar los motores). La relación de estos pesos Gbeg/Gcon, incluida en la fórmula, se denomina número de Tsiolkovsky y caracteriza indirectamente el peso del combustible utilizado para acelerar el cohete. Obviamente, cuanto mayor sea el número de Tsiolkovsky, mayor será la velocidad que desarrollará el cohete y, en consecuencia, más lejos volará (ceteris paribus).Sin embargo, el número de Tsiolkovsky, así como la velocidad de salida de los gases de la boquilla, tiene sus limitaciones.

En la fig. 23 muestra una sección de un cohete típico de una sola etapa y su diagrama de peso. Además de los tanques de combustible, el cohete tiene motores, controles y sistemas, piel, carga útil y varios elementos estructurales y equipos auxiliares. Por tanto, el peso final del cohete no puede ser muchas veces menor que su peso inicial. Por ejemplo, el cohete alemán V-2 pesaba 3,9 toneladas sin combustible y 12,9 toneladas con combustible, lo que significa que el número de Tsiolkovsky de este cohete era: 12,9 / 3,9 = 3,31. En el nivel actual de desarrollo de la ciencia espacial extranjera, esta proporción de cohetes extranjeros llega a 5–7.

Calculemos la velocidad ideal de un cohete de una sola etapa, tomando V 0 = 2,6 km/seg. y G inicio / G fin = 7,

V id \u003d 2.6 ln 7 \u003d 2.6 1.946 ≈ 5 km / s.

De la Mesa. 4 muestra que un misil de este tipo es capaz de alcanzar un alcance de unos 3.200 km. Sin embargo, su velocidad real será inferior a 5 km/seg. ya que el motor gasta su energía no solo en la aceleración del cohete, sino también en vencer la resistencia del aire, en vencer la fuerza de la gravedad. La velocidad real del cohete será solo del 75 al 80% de la ideal. En consecuencia, tendrá una velocidad inicial de unos 4 km/seg y una autonomía no superior a los 1800 km*.

* (El rango dado en la tabla. 4 se da aproximadamente, ya que no se tuvieron en cuenta una serie de factores al calcularlo. Por ejemplo, no se tuvieron en cuenta las secciones de la trayectoria que se encuentran en capas densas de la atmósfera y la influencia de la rotación de la Tierra. Al disparar en dirección este, el rango de vuelo de los misiles balísticos es mayor, ya que la velocidad de rotación de la Tierra misma se suma a su velocidad relativa a la Tierra.)

Para crear un misil balístico intercontinental, lanzar satélites terrestres artificiales y naves espaciales, y aún más para enviar cohetes espaciales a la Luna y los planetas, es necesario impartir una velocidad significativamente mayor al cohete portador. Entonces, para un misil con un alcance de 9000 - 13000 km, se requiere una velocidad inicial de aproximadamente 7 km / s. La primera velocidad cósmica que se le debe dar a un cohete para que pueda convertirse en un satélite de la Tierra con una altitud orbital baja es, como se sabe, 8 km/seg.

Para salir de la esfera de gravedad de la Tierra, el cohete debe ser acelerado a la segunda velocidad cósmica - 11,2 km/s, para volar alrededor de la Luna (sin regresar a la Tierra) se requiere una velocidad de más de 12 km/s. Un sobrevuelo de Marte sin regresar a la Tierra se puede realizar a una velocidad inicial de unos 14 km/s, y con un retorno a la órbita alrededor de la Tierra, de unos 27 km/s. Se requiere una velocidad de 48 km/s para reducir la duración de un vuelo a Marte y de regreso a tres meses. Aumentar la velocidad del cohete, a su vez, requiere el gasto de una cantidad cada vez mayor de combustible para la aceleración.

Supongamos, por ejemplo, que hemos construido un cohete que pesa 1 kg sin combustible. Si queremos decirle la velocidad de 3, 6, 9 y 12 km / s, ¿cuánto combustible deberá llenarse en el cohete y quemarse durante la aceleración? La cantidad requerida de combustible * se muestra en la tabla. 5.

* (Con una velocidad de salida de 3 km/seg.)

Tabla 5

No hay duda de que en el cuerpo de un cohete, cuyo peso "seco" es de solo 1 kg, podremos albergar 1,7 kg de combustible. Pero es muy dudoso que pueda acomodar sus 6,4 kg. Y, obviamente, es absolutamente imposible llenarlo con 19 o 54 kg de combustible. Un tanque simple pero lo suficientemente fuerte como para contener tal cantidad de combustible ya pesa mucho más que un kilogramo. Por ejemplo, un bote de veinte litros conocido por los automovilistas pesa alrededor de 3 kg. El peso "seco" del cohete, además del tanque, debe incluir el peso de los motores, la estructura, la carga útil, etc.

Nuestro gran compatriota K. E. Tsiolkovsky encontró otra (y hasta ahora la única) forma de resolver una tarea tan difícil como la de alcanzar las velocidades de cohete que exige la práctica actual. Este camino consiste en la creación de cohetes de etapas múltiples.

Un cohete típico de etapas múltiples se muestra en la Fig. 24. Consiste en una carga útil Y varias etapas desmontables con una planta de energía y un suministro de combustible en cada una. El motor de la primera etapa informa la carga útil, así como la segunda y tercera etapa (el segundo sub-cohete) con la velocidad ν 1 . Una vez que se agota el combustible, la primera etapa se separa del resto del cohete y cae al suelo, y el motor de la segunda etapa se enciende en el cohete. Bajo la acción de su empuje, la parte restante del cohete (el tercer sub-cohete) adquiere una velocidad adicional ν 2 . Luego, la segunda etapa, después de quedarse sin combustible, también se separa del resto del cohete y cae al suelo. En este momento, el motor de la tercera etapa se enciende e informa a la carga útil de la velocidad adicional ν3.

Así, en un cohete de varias etapas, la carga útil se acelera muchas veces. La velocidad ideal total de un cohete de tres etapas será igual a la suma de las tres velocidades ideales obtenidas de cada etapa:

V id 3 \u003d ν 1 + ν 2 + ν 3.

Si la velocidad de salida de gases de los motores de todas las etapas es la misma y después de la separación de cada una de ellas, la relación entre el peso inicial de la parte restante del cohete y la final no cambia, entonces la velocidad aumenta ν 1 , ν 2 y ν 3 serán iguales entre sí. Entonces podemos suponer que la velocidad de un cohete que consta de tres (o incluso n) etapas será igual al triple (o aumentada en n veces) la velocidad de un cohete de una sola etapa.

De hecho, en cada etapa de los cohetes multietapa puede haber motores que den diferentes velocidades de escape; no se puede mantener una relación de peso constante; la resistencia del aire a medida que cambia la velocidad de vuelo y la atracción de la Tierra a medida que te alejas de ella. Por lo tanto, la velocidad final de un cohete de varias etapas no puede determinarse simplemente multiplicando la velocidad de un cohete de una sola etapa por el número de etapas*. Pero sigue siendo cierto que al aumentar el número de etapas, la velocidad del cohete se puede aumentar muchas veces.

* (También hay que tener en cuenta que entre el apagado de una etapa y el encendido de otra puede transcurrir un intervalo de tiempo durante el cual el cohete vuela por inercia.)

Además, un cohete de múltiples etapas puede proporcionar un rango determinado de la misma carga útil con un consumo total de combustible y un peso de lanzamiento mucho más bajos que un cohete de una sola etapa. ¿Ha logrado la mente humana eludir las leyes de la naturaleza? No. Solo una persona, habiendo aprendido estas leyes, puede ahorrar combustible y peso de la estructura, realizando la tarea. En un cohete de una sola etapa, desde el principio hasta el final de la sección activa, aceleramos todo su peso "seco". En un cohete de etapas múltiples, no hacemos eso. Entonces, en un cohete de tres etapas, la segunda etapa ya no gasta combustible para acelerar el peso "seco" de la primera etapa, porque esta última se descarta. La tercera etapa tampoco desperdicia combustible para la aceleración del peso "seco" de la primera y segunda etapas. Se acelera solo a sí mismo y a la carga útil. La tercera (y en general la última) etapa ya no se podía desconectar de la cabeza del cohete, porque no se requiere una mayor aceleración. Pero en muchos casos, todavía se separa. Así, la separación de las últimas etapas se practica en cohetes portadores de satélites, cohetes espaciales y misiles de combate tales como Atlas, Titán, Minuteman, Júpiter, Polaris, etc.

Cuando se lanza al espacio el equipo científico colocado en la cabeza del cohete, se prevé la separación de la última etapa. Esto es necesario para el correcto funcionamiento del equipo. Cuando se lanza un satélite, también se prevé su separación de la última etapa. Debido a esto, la resistencia se reduce y puede existir durante mucho tiempo. Al lanzar un misil balístico de combate, se proporciona la separación de la última etapa del cabezal de combate, como resultado de lo cual se vuelve más difícil detectar el cabezal de combate y golpearlo con un antimisil. Además, la última etapa separada durante el descenso del cohete se convierte en señuelo. Si durante el reingreso a la atmósfera se planea controlar la ojiva o estabilizar su vuelo, entonces es más fácil controlarlo sin la última etapa, ya que tiene una masa más pequeña. Finalmente, si la última etapa no se separa del cabezal de combate, será necesario proteger tanto del calentamiento como de la combustión, lo que no es rentable.

Por supuesto, el problema de obtener altas velocidades se resolverá no solo mediante la creación de cohetes de etapas múltiples. Este método también tiene sus inconvenientes. El hecho es que con un aumento en el número de etapas, el diseño de cohetes se vuelve mucho más complicado. Hay una necesidad de mecanismos complejos para separar los pasos.Por lo tanto, los científicos siempre se esforzarán por lograr el número mínimo de pasos, y para esto, en primer lugar, es necesario aprender cómo obtener cada vez más velocidades de salida de los productos de combustión. o productos de alguna otra reacción.

¿Cuál es el dispositivo de un cohete de etapas múltiples? Echemos un vistazo al ejemplo clásico de un cohete para vuelos espaciales, descrito en los escritos de Tsiolkovsky, el fundador de la ciencia espacial. Fue él quien fue el primero en publicar la idea fundamental de fabricar un cohete de etapas múltiples.

El principio del cohete.

Para vencer la gravedad, el cohete necesita una gran cantidad de combustible, y cuanto más combustible tomemos, mayor será la masa del cohete. Por lo tanto, para reducir la masa del cohete, se construyen según el principio de varias etapas. Cada etapa se puede considerar como un cohete separado con su propio motor de cohete y suministro de combustible para el vuelo.

El dispositivo de las etapas de un cohete espacial.

La primera etapa de un cohete espacial. el más grande, en un cohete para vuelo espacial, puede haber hasta 6 motores de la 1ª etapa, y cuanto más pesada sea la carga que se debe llevar al espacio, más motores en la primera etapa del cohete.

En la versión clásica, hay tres de ellos, ubicados simétricamente a lo largo de los bordes de un triángulo isósceles, como si rodearan el perímetro del cohete. Esta etapa es la más grande y poderosa, es ella quien arranca el cohete. Cuando se agota el combustible de la primera etapa del cohete, se desecha toda la etapa.

Después de eso, el movimiento del cohete es controlado por los motores de la segunda etapa. A veces se les llama acelerantes, ya que es con la ayuda de los motores de la segunda etapa que el cohete alcanza la primera velocidad espacial, suficiente para alcanzar la órbita cercana a la Tierra.

Esto se puede repetir varias veces, pesando cada etapa del cohete menos que la anterior, ya que la fuerza de gravedad de la Tierra disminuye con el ascenso.

Cuántas veces se repite este proceso, tantos pasos están contenidos en un cohete espacial. La última etapa del cohete está diseñada para la maniobra (los motores de corrección de vuelo están disponibles en cada etapa del cohete) y la entrega de la carga útil y los astronautas a su destino.

Revisamos el dispositivo como funciona un cohete, los misiles balísticos de etapas múltiples, un arma terrible que transporta armas nucleares, están dispuestos exactamente de la misma manera y no difieren fundamentalmente de los cohetes espaciales. Son capaces de destruir por completo tanto la vida en todo el planeta como a sí mismos.

Misiles balísticos multietapa entrar en órbita cercana a la Tierra y desde allí golpear objetivos terrestres con ojivas divididas con ojivas nucleares. Al mismo tiempo, 20-25 minutos son suficientes para que vuelen al punto más remoto.