Масса ракет Известно что масса ракет-носителей может быть несравнимо большей относительно полезной массы, которую она переносит. Например ракета Союз (1 рис.) обладая массой в 300 с лишним тонн может доставить на орбиту до 7 тонн полезного веса. Почему так обстоят дела? Всё связано с одной интересной проблемой. На пальцах её можно объяснить так: для доставки в космос одной тонны полезной нагрузки потребуется сжечь условно 100 тонн топлива, а чтобы хранить эти 100 тонн, нужно делать металлический бак, который, для вмещения такого объёма, будет весить ещё несколько тонн, и тогда нам придётся взять ещё больше топлива и... Бесконечная рекурсия вышла. Как оно работает в реальности? В реальности топливо расходуется во время полёта и каждую секунду ракета становится всё легче. Только этот факт помогает выйти из рекурсии. Зависимость веса от высоты полёта оказывается нелинейной величиной. В будущих постах проведём расчет небольшой реальной ракеты, чтобы было более наглядно. Что на счёт отделяющихся ступеней. У первой в мире ракеты, которая была в космосе, немецкой Фау-2 (2 рис.) не было отделяющихся частей, и она могла взлетать на высоту почти 200км, когда космос начинается со 100км. Однако она не могла достигать первой космической скорости, а также маневрировать, и соответственно никаких полезных вещей в космосе она делать не могла. Сегодня можно было бы спроектировать ракету с одной ступенью, для каких-либо работ в космосе, с новыми типами реактивных двигателей и топлива (о которых мы также поговорим в будущем), но эффективнее будет использовать две или даже три ступени. При отделении ступеней, лишняя масса, порядка 5 тонн на ступень, будет убираться и ракета быстрее наберёт скорость. Но это для Земли. С поверхности Луны хватит небольшой одноступенчатой ракеты - лунный модуль Аполлона-16 (3 рис.) был одноступенчатым и весил 15 тонн. А с поверхности какой-нибудь планеты, превышающей массу Земли, не хватит и трёх ступеней.