38
58
чае, если ступени, отделившиеся от него на долгом пу-
ти к планете назначения и обратно, не были потеряны, а
были спасены для повторного использования или если
таких ступеней не было вовсе, т. е. корабль был одно-
ступенчатым.
Рассмотрим, например, приводившийся выше чисто
академический пример экспедиции на Марс с суммар-
ной характеристической скоростью У=10 км/с (с. 56).
Каждая их трех ступеней должна бы была сообщить ко-
раблю скорость 3,33 км/с причем при старте с земной
орбиты пришлось бы использовать немного топлива вто-
рой ступени; вторая ступень при старте с Марса не мог-
ла бы достичь круговой скорости (равной 3,5 щ/с) и
упала бы на Марс, а третья вывела бы корабль на низ-
кую промежуточную орбиту и с нее — на траекторию по-
лета к Земле. Таким образом, первая ступень вышла бы
на орбиту искусственной планеты, не достигающую ор-
биты Марса, вторая бы осталась на Марсе, третья же
или бы разрушилась при входе в земную атмосферу, или
бы вышла на орбиту посредством аэродинамического
торможения (на реактивное торможение нами топливо
не предусмотрено). По крайней мере две первые ступе-
ни были бы безвозвратно потеряны.
Если, однако, оснастить корабль ядерными двигате-
лями со скоростью истечения, скажем, w = 10 км/с, то
мы можем предусмотреть даже реактивный выход ко-
рабля на околоземную орбиту (тормозной импульс
3,6 км/с) и при этом оставить его одноступенчатым, как
на с. 56. В самом деле, даже увеличение суммарной ха-
рактеристической скорости до 15 км/с (более 1 км/с за-
паса скорости) даст при прежних предположениях
Р=5,965, т. е. М 0 = 298 т. Это в 1,5 раза меньше мас-
сы трехступенчатого корабля с ЖРД на фторе и водо-
роде, не способного даже реактивным путем выйти на
околоземную орбиту!
Из этого-примера видно, сколь важно совершенство-
вание ракетных двигательных систем, приводящее к рез-
кому увеличению скорости истечения (удельного импуль-
са). Ожидается, что в свое время (иногда указывает-
ся — через несколько десятков лет, иногда —"к концу
XX в.) будут созданы так называемые газофазные ядер-
ные двигатели, обеспечивающие скорость истечения до
70 км/с. Тогда станет возможным то, что сейчас кажет-
ся фантастическим. Например, при У = 30 км/с 150-тон-
59
ный одноступенчатый корабль доставит на Марс и вер-
нет на Землю через 153 дня экспедицию, которая прове-
дет на Марсе 13 суток (суммарная характеристическая
скорость 30 км/с; посадка на Марс — полностью аэро-
динамическая). При w = 60 км/с корабль для этой же
операции имел бы массу 85 т, и он же мог бы совершить
экспедицию на поверхность Меркурия, в то время как
трехступенчатый меркурианский корабль с ЖРД на фто-
ре и водороде должен был бы иметь массу 50 000 т н-а
орбите, а пятиступенчатый примерно вдвое меньше. Лю-
бопытно, что даже при твердофазных ЯРД (w =
= 10 км/с) меркурианский корабль имел бы огромную
массу— 1500 т 1 .