Жидкостные двигатели обладают несомненными преимуществами: можно регулировать тягу, у них более высокие энергетические характеристики. Лишь в отдельных случаях они готовы потесниться и уступить пороховым право выступать, например, в качестве тормозных двигательных установок.
Итак, многоступенчатая ракета стартовала. Отработала первая ступень. Теперь ее нужно отделить от продолжающей путь ракеты, чтобы не нести лишний, как говорят ракетчики, пассивный вес. Соединительные элементы, выдерживающие огромные нагрузки, надлежит разрушить. Соединения — так называемые пиротехнические замки — с виду обычные болты, только начиненные небольшим пороховым зарядом. В нужный момент электрозапал воспламеняет порох, и высокое давление разрывает болт. Прочная связь отработавшей ступени с ракетой мгновенно нарушается. Такие одноразовые соединения повсеместно применяются в космической технике из-за их простоты и высокой надежности.
При выведении на околоземную орбиту ракетно-космическая система постепенно сбрасывает с себя предметы «верхней одежды»; различные обтекатели, предохраняющие корабль и ракету от аэродинамического воздействия во время полета в нижних слоях атмосферы. Сброшенные элементы не должны мешать, их необходимо увести с дороги, отдалить от траектории основного аппарата. Функции сброса и удаления оперативно выполняют небольшие вспомогательные пороховые двигатели, присоединяемые к сбрасываемым элементам.
В невесомости не только живые существа, но и технические объекты ведут себя несколько иначе, чем в условиях земного тяготения. Как, например, запустить жидкостный ракетный двигатель? Дело непростое. Ведь при отсутствии веса компоненты топлива сами по себе «не желают» течь в насосную систему и камеру сгорания. Необходимы начальный толчок, кратковременная перегрузка, чтобы компоненты притекли к заборным устройствам. Вот и еще одна роль твердотопливных двигателей: создание кратковременных перегрузок.
Во время орбитального полета системы и исполнительные механизмы корабля обеспечивают его ориентацию и маневрирование на орбите, поддерживают необходимые для нормальной жизнедеятельности экипажа условия и выполняют еще много важных функций. Для приведения в действие некоторых исполнительных механизмов необходимо иметь генераторы газообразного рабочего вещества. На борту аппарата устанавливают газовые баллоны, жидкостные и твердо-жидкостные химические системы. В этом ряду вполне уместно появление и пороховых генераторов горячих газообразных продуктов.
Один из самых сложных и ответственных этапов полета — спуск космического корабля на Землю. После торможения и схода с орбиты на определенной высоте вводится парашютная система. Небольшой пороховой заряд «выстреливает» парашют. Скорость существенно падает, но она все еще довольно велика, и удар о грунт может иметь неприятные последствия. В нескольких метрах от Земли корабль подхватывают «заботливые руки» двигателей мягкой посадки, гасящие скорость практически до нулевой. Здесь нужны быстрота, надежность и тяговая мощность, в максимальной степени свойственные пороховому двигателю.
Возвратимся на минуту на стартовую площадку. Есть один маловероятный, но в принципе возможный вариант полета. Через несколько секунд после старта ракеты-носителя программа полета вдруг нарушается. Причин такого «вдруг» может быть великое множество: отказ двигателей, неисправность системы управления, разрушение конструкции. В этот момент нет времени думать о причинах и вообще не время думать. Программа спасения космонавта продумывается заблаговременно. Ее исполнителем становится система аварийного спасения.
Идея крайне проста: побыстрее и подальше отвести корабль от неисправной ракеты и обеспечить его спуск на землю или водную поверхность. Немедленно включается двигатель, отводящий корабль от ракеты вдоль траектории полета. Одновременно другой двигатель уводит корабль в сторону. Еще один — сбрасывает головной обтекатель. Такова типовая программа действий, автоматически осуществляемая системой аварийного спасения. Именно пороховые двигатели призваны выполнять все указанные операции. Для этого у них есть все возможности: непрерывная готовность к действию, минимальное время запуска, комплектность, простота и высокая надежность.
СССР, 1974 г.
