Добавь сайт в закладки! Инструкция по ссылке.
Главная причина по которой у ракеты есть ступени заключается в том, что им нужно очень много топлива. Первая ступень по сути представляет собой объемный бак для топлива с двигателями внизу.
Очевидное преимущество в том, что можно отсоединить его и позволить дополнительным ступеням ускоряться без всего этого мертвого груза.
Другая проблема заключается в том, что колокола ракетных двигателей имеют размеры сопла, соответствующие высоте, на которой они летают. На уровне моря колокола позволяют выхлопным газам расширяться до тех пор, пока они не достигнут давления воздуха.
Чем выше ракета поднимается, тем больше выхлопные газы расширяются, поскольку внешне давление падает, и форма подходящая для низких высот, уже не может эффективно работать высоко.
Поэтому, двигатели второй ступени имеют более широкие сопла, чтобы соответствовать более низкому давлению наружного воздуха. А любая ступень, летающая в полном вакууме, имеет очень широкий раструб сопла двигателя. Очень просто регулировать эти размеры реактивного двигателя, просто делая один подходящий вариант и меняя ступени.
Слева двигатель, адаптированный для работы на уровне моря, а рядом с ним вакуумная версия. По сути это тот же двигатель, но сопло большего размера.
Одной ступенью можно было бы обойтись, если учитывать два условия:
- Большая масса в процессе полета без возможности сбросить лишнее
- Необходима возможность регулировать реактивный двигатель и размер его сопла
Чтобы вывести на орбиту настоящую одноступенчатую ракету, вам необходимо решить эти проблемы. И один из способов, которым надеются добиться этого — использование клиновоздушного двигателя.
По сути это двигатель, который вывернут наизнанку. Внешнюю часть колоколов помещают внутрь, а сопла направляют выхлоп ракеты на внешнюю сторону, где он направляется вниз. Поток выхлопных газов остается прямым, потому что он всегда толкается внутрь на правильную величину, соответствующую давлению окружающего воздуха.
На самом деле реальных работающих жизнеспособных двигателей нет, есть только некоторые прототипы с разным уровнем проработки.
Дело в том, что у этого типа двигателя есть серьезные проблемы. Одной из самых важных является то, что само сопло полностью окружено выхлопными газами ракеты и становится достаточно горячим, чтобы развалиться от этого. Можно реализовать схемы охлаждения, но важная возможность отдавать тепло «наружу» пропадает. Это как сервер закрыть внутри шкафа. Пока решения этой проблемы нет, а потому и все конструкции остаются стандартными. Включая недавние опыты Илона с механической рукой.