Ракета -носитель — это ракета (или ракетный двигатель ), используемая либо на первой ступени многоступенчатой ракеты -носителя , либо параллельно с маршевыми ракетами с более длительным горением для увеличения взлетной тяги и грузоподъемности космического аппарата . [1] [2] Ракеты-носители традиционно необходимы для запуска космических аппаратов на низкую околоземную орбиту (за исключением одноступенчатой конструкции с выводом на орбиту) и особенно важны для выхода космического аппарата за пределы околоземной орбиты. [ требуется ссылка ] Ракета-носитель сбрасывается для падения на Землю после того, как ее топливо израсходовано, в точке, известной как выключение двигателя ускорителя (BECO). [3]
После отделения ускорителя остальная часть ракеты-носителя продолжает полет с ее основными или верхними двигателями. Ускоритель может быть восстановлен, отремонтирован и повторно использован, как это было в случае стальных корпусов, используемых для твердотопливных ракетных ускорителей Space Shuttle . [1]
Ракета SM-65 Atlas использовала три двигателя, один из которых был закреплен на топливном баке, а два из них были установлены на юбке, которая сбрасывалась в BECO. Она использовалась как межконтинентальная баллистическая ракета (МБР); для запуска пилотируемой капсулы Project Mercury на орбиту; и как первая ступень ракет-носителей Atlas-Agena и Atlas-Centaur . [ необходима цитата ]
Несколько ракет-носителей, включая GSLV Mark III и Titan IV , используют прикрепляемые ускорители. Space Shuttle НАСА был первым пилотируемым транспортным средством, использовавшим прикрепляемые ускорители. Ракеты-носители, такие как Delta IV Heavy и Falcon Heavy, используют прикрепляемые жидкостные ракетные ускорители .
Корпуса ускорителей твердотопливных ракет-носителей Space Shuttle были восстановлены и отремонтированы для повторного использования с 1981 по 2011 год в рамках программы Space Shuttle .
В новой программе разработки, начатой в 2011 году, SpaceX разработала многоразовые первые ступени своей ракеты Falcon 9. После запуска второй ступени и полезной нагрузки ускоритель возвращается на стартовую площадку или летит к беспилотному кораблю и приземляется вертикально . После посадки нескольких ускорителей как на землю, так и на беспилотные корабли в 2015–2016 годах, приземлившаяся ступень впервые была повторно запущена в марте 2017 года: ядро ракеты B1021 , которое использовалось для запуска миссии по доставке грузов на МКС , когда оно было новым в апреле 2016 года, впоследствии использовалось для запуска спутника SES-10 в марте 2017 года. [4] Программа была направлена на значительное снижение цен на запуск, и к 2018 году SpaceX снизила цены на запуск проверенных в полете ускорителей до 50 миллионов долларов США , что является самой низкой ценой в отрасли для услуг по запуску средней грузоподъемности . [5]
К августу 2019 года восстановление и повторное использование ускорителей Falcon 9 стало обычным делом, попытки посадки/восстановления ускорителей предпринимались в более чем 90 процентах всех полетов SpaceX, а успешные посадки и восстановления происходили в 65 случаях из 75 попыток. В общей сложности 25 восстановленных ускорителей были отремонтированы и впоследствии запущены во второй раз к концу 2020 года, а несколько из них были запущены и в третий раз. [ необходима цитата ]
В конце 2020 года компания Rocket Lab провела приводнение ускорителя своей ракеты Electron в Тихом океане с помощью парашютного крыла после запуска миссии «Возврат отправителю» в рамках программы по перехвату ускорителя вертолетом и его повторному использованию в последующих миссиях. [6]
Ракетные ускорители, используемые на самолетах, известны как ракеты с реактивным двигателем (JATO) .
Различные ракеты также используют твердотопливные ракетные ускорители. Примеры:
Из-за возможности повторного использования Block 5 компания SpaceX снизила стандартную цену запуска Falcon 9 с 62 миллионов долларов до примерно 50 миллионов долларов. Этот шаг еще больше укрепляет конкурентоспособность SpaceX на рынке коммерческих запусков. Фактически, даже при цене в 62 миллиона долларов SpaceX уже начала выигрывать контракты, которые раньше достались бы конкурентам, таким как Arianespace.