Головной обтекатель — часть конструкции ракеты-носителя, предназначенная для защиты полезной нагрузки на участке выведения от возникающих при прохождении плотных слоёв атмосферы аэродинамических сил и тепловых воздействий. В отдельных случаях головной обтекатель может защищать не только полезную нагрузку, но и последнюю ступень носителя. Головной обтекатель входит в состав космической головной части, включающей защищаемые им один или несколько космических аппаратов со средствами отделения, переходной отсек и, возможно, разгонный блок[1][2]. Ещё одной функцией головного обтекателя является защита космической головной части от внешних воздействий при транспортировке её на стартовый комплекс как автономно, так и в составе ракеты-носителя, а также во время нахождения на стартовом комплексе[3].
Головной обтекатель является сложным высокотехнологичным изделием, которое должно сочетать минимально возможный вес с высокой прочностью и способностью выдерживать резкие перепады температуры, до сотен градусов в минуту. Для изготовления головных обтекателей используются алюминиевые сплавы и композитные материалы, конструктивно-силовые схемы обтекателей могут быть различными: на ранних этапах развития ракетной техники использовалась подкреплённая стрингерами клёпаная гладкая оболочка, впоследствии сменившаяся фрезерованной «вафельной»[a], для современных ракет в основном создаются обтекатели с многослойными «сэндвичивыми» оболочками, включающими сотовый заполнитель и широко использующими полимерные композиционные материалы. Стоимость головных обтекателей современных ракет-носителей составляет от одного до нескольких миллионов долларов[5].
Обязательным компонентом головного обтекателя является система его сброса после преодоления носителем плотных слоев атмосферы. При этом должна быть исключена возможность столкновения сбрасываемого обтекателя с полезной нагрузкой или носителем. Крупногабаритные обтекатели состоят из нескольких створок, раскрываемых перед их отделением и отводом, створки обтекателей небольших габаритов раскрываются одновременное с отделением. При малых возмущающих воздействиях на носитель применяется также схема «чулка», при которой выполненный в виде монолитной конструкции обтекатель сбрасывается и отводится от ракеты-носителя как целое, таким образом, например, сбрасывался обтекатель ракеты Р-7 в модификации «Спутник». При сбросе обтекателя удерживающие его замки открываются с помощью пироболтов, а для отделения и отвода используются пружинные или пневматические толкатели, а также установленные на створках обтекателя малые РДТТ[6].