Ретроракета (сокращение от ретроградной ракеты ) — это ракетный двигатель , создающий тягу, противодействующую движению транспортного средства, тем самым вызывая его замедление. В основном они использовались в космических кораблях , с более ограниченным использованием при посадке самолетов на короткие взлетно-посадочные полосы. С 2010 года появляются новые варианты использования ракет с обратной тягой в многоразовых пусковых системах .
Ракеты были установлены в носовой части некоторых моделей DFS 230 , немецкого военного планера времен Второй мировой войны . [1] Это позволило самолету приземлиться в более ограниченных пространствах, чем это было бы возможно в противном случае во время воздушного десанта.
Еще одной разработкой времен Второй мировой войны стал британский проект Hajile , инициированный Управлением по разработке различных вооружений Британского Адмиралтейства . Первоначально это был запрос британской армии как метод сброса тяжелого оборудования или транспортных средств с самолетов, летящих на больших скоростях и высотах, но проект обернулся катастрофой и был практически забыт после войны. Хотя некоторые испытания оказались успешными, «Хаджиле» был слишком непредсказуемым, чтобы его можно было использовать в обычной войне, и к тому времени, когда война подошла к концу, не имея шансов реализовать проект, его отложили. В более поздних советских экспериментах этот метод использовался для торможения крупных грузов, сброшенных с воздуха после спуска с парашютом.
При достаточном замедлении космического корабля на орбите его высота уменьшается до такой степени, что аэродинамические силы начинают быстро замедлять движение аппарата, и он возвращается на землю. Без ретро-ракет космические корабли оставались бы на орбите до тех пор, пока их орбиты естественным образом не замедлятся, и снова войдут в атмосферу гораздо позже; в случае полетов с экипажем — спустя долгое время после того, как системы жизнеобеспечения были израсходованы. Поэтому крайне важно, чтобы космические корабли имели чрезвычайно надежные ретро-ракеты.
Из-за высокой надежности, требуемой для спуска с орбиты ретро-ракет, космический корабль «Меркурий» использовал три твердотопливных ретро-ракеты с тягой 1000 фунтов силы (4,5 кН ), каждая из которых срабатывала по 10 секунд, прикрепленных к тепловому экрану в нижней части космического корабля. Одного было достаточно, чтобы вернуть космический корабль на Землю, если два других выйдут из строя. [2]
Gemini использовала четыре ракеты, каждая мощностью 2500 фунтов силы (11 кН), которые горели последовательно в течение 5,5 секунд с небольшим перекрытием. Они были установлены в ретроградной части модуля адаптера, расположенной сразу за тепловым экраном капсулы. [3] [4]
Для полетов на Луну командно-служебному модулю «Аполлон» не требовались тормозные ракеты для возврата командного модуля на Землю, поскольку траектория полета проходила через атмосферу , используя атмосферное сопротивление для снижения скорости. Испытательные полеты на околоземной орбите требовали ретроградного движения, которое обеспечивалось большим служебным двигательным двигателем на служебном модуле. Тот же двигатель использовался в качестве ретро-ракеты для замедления космического корабля при выходе на лунную орбиту . Лунный модуль «Аполлон» использовал свой двигатель спускаемой ступени , чтобы сойти с орбиты и приземлиться на Луну.
Система орбитального маневрирования космического корабля "Шаттл" обеспечивала корабль парой мощных ракет на жидком топливе как для входа в атмосферу, так и для орбитального маневрирования. Одной было достаточно для успешного входа в атмосферу, а если обе системы выйдут из строя, система управления реакцией сможет достаточно замедлить аппарат для входа в атмосферу.
Чтобы обеспечить чистое разделение и предотвратить контакт, многоступенчатые ракеты , такие как Титан II , Сатурн I , Сатурн IB и Сатурн V, могут иметь небольшие ретро-ракеты на нижних ступенях, которые воспламеняются при отделении ступеней. Например, они использовались для отключения ступеней S-IC и S-II от остальной части корабля после их соответствующих остановок во время запуска Сатурна V на околоземную орбиту. Между тем, следующая ступень может иметь ракеты с продольно -поворотным положением , как для облегчения отделения, так и для обеспечения хорошего запуска жидкотопливных двигателей.
Ретро-ракеты также используются для посадки космических кораблей на другие астрономические тела, такие как Луна и Марс , а также позволяют космическому кораблю выйти на орбиту вокруг такого тела, когда в противном случае он бы пролетел мимо и снова улетел в космос. Как указывалось выше (в связи с проектом «Аполлон» ), основная ракета космического корабля может быть переориентирована в качестве ретро-ракеты. Капсула «Союз» использует небольшие ракеты на последнем этапе приземления.
С 2010 года появились новые способы применения ракет с обратной тягой для многоразовых пусковых систем . После отделения второй ступени первая ступень ракет Falcon 9 и Falcon Heavy компании SpaceX использует от одного до трех главных двигателей для замедления перед посадкой с выталкиванием . Затем первую ступень восстанавливают, ремонтируют и готовят к следующему полету. Ракеты-носители других орбитальных ракет обычно уничтожаются после однократного использования в результате входа в атмосферу и высокоскоростного удара о океан. Такие компании, как Blue Origin с их New Glenn , Link Space с их New Line 1 и национальные проекты, такие как проект RETALT Европейской комиссии и « Великое 8 марта » Китайского национального космического управления, также проводят возврат в атмосферу с обратной тягой для многоразовых ускорителей. . [5] [6]
New Shepard — это многоразовая одноступенчатая суборбитальная ракета, в которой ракета-носитель использует свой главный двигатель для повторной посадки после полета. Капсула замедляет свой спуск с помощью парашютов и тормозных двигателей, чтобы замедлиться непосредственно перед тем, как достичь земли.
Операция Credible Sport , план, выдвинутый правительством США в 1979 году для спасения заложников в Иране, привел к постройке двух модифицированных Lockheed C-130 Hercules , получивших обозначение YMC-130H, с ретро-ракетами, позволяющими выполнять чрезвычайно короткие полеты. посадки. В рамках плана эти самолеты должны были приземлиться на стадионе Шахида Шируди возле посольства США в Тегеране и остановиться с помощью тормозных двигателей. Один самолет был уничтожен в результате крушения во время испытательного полета без каких-либо жертв, и позже в том же году план был отменен. [7]