В этот день… №3-18 (21-30 апреля)



Александр Грищенко Лучший способ утилизировать боевые ракеты – приспособить их для вывода на орбиту полезной нагрузки. По этому пути давно уже идут отечественные разработчики ракетной техники.
 
 

 
21 апреля 1999 года – первый старт ракеты-носителя «Днепр» (Украина, Россия).

Основой РН «Днепр» является мощная межконтинентальная баллистическая ракета Р-36М или A5А14, наименование по СНВ-1 – РС-20А, код НАТО SS-18 (Satan), разработчик КБ «Южное», главный конструктор В. Ф. Уткин.

Программа «конверсии» боевой ракеты в космическую реализуется Международной компанией «Космотрас», в которую входят КБ «Южное», Южный машиностроительный завод, ЦНИИмаш и другие российские и украинские предприятия.

Схема РН «Днепр»Конструктивная схема ракеты позволяет создать на её основе ракету-носитель «Днепр», отвечающую всем требованиям к средствам выведения КА массой до 4,0 т. Общая длина ракеты – 34,3 м, диаметр 3,0 м. Стартовая масса ракеты 211 т. На ракете применяются высококипящие компоненты топлива – четырёхокись азота и несимметричный диметилгидразин.

В состав РН «Днепр» входят: первая, вторая и разгонная ступени, переходники первой и второй ступеней, головной аэродинамический обтекатель с переходником. Все составные части ракеты-носителя, за исключением переходника обтекателя, являются штатными ракеты-носителя РС-20А и используются без доработок.

Космический аппарат устанавливается на корпус разгонной ступени при помощи вновь изготовленной проставки. Двигательные установки всех ступеней ракеты используются без доработок. На первой ступени – четыре однокамерных качающихся двигателя РД-264, выполненных по схеме с дожиганием генераторного газа, на второй – маршевый однокамерный двигатель РД-0229 и четырёхкамерный рулевой РД-0230 (блок РД-0228).

Система управления – инерциальная, высокоточная на базе БЦВМ, доработанная в части программно-математического обеспечения, электрической связи КА с наземной проверочно-пусковой аппаратурой и ввода служебных команд в КА в процессе предстартовой подготовки и полёта.

РД-264Старт ракеты-носителя – миномётный из транспортно-пускового контейнера. Двигательная установка первой ступени носителя запускается после выхода носителя из транспортно-пускового контейнера.

Разделение ступеней производится путём сброса давления из топливного бака. Отделение КА от разгонной ступени производится путём увода отделяющейся части разгонной ступени от КА при работе двигателя на дросселированном режиме. Время нахождения носителя в готовности к пуску не ограничено и определяется возможностями КА, установленного на носителе.

При переносе пуска проведение дополнительных работ по носителю не требуется.

Из числа испытательных, контрольных и учебных пусков серийных ракет было только четыре пуска, при которых задачи были выполнены не полностью. Полётная надёжность носителя оценивается величиной 0,97.

Старт РН «Днепр»Первый запуск РН «Днепр» был произведён 21 апреля 1999 года с космодрома Байконур. На околоземную орбиту был успешно выведен английский научно-экспериментальный спутник UoSAT-12. Второй запуск осуществлён в сентябре 2000 года. На орбиту доставлены итальянский и малазийский спутники.

Всего с 1999 по 2014 год выполнен 21 пуск РН «Днепр». Один из стартов был аварийным.

Ракета имеет несколько модификаций: «Днепр-1» — базовая модификация, имеет максимальную преемственность с ракетой РС-20. Использует основные составные части МБР без доработок, за исключением переходника обтекателя; «Днепр-М» — улучшенная модификация, имеет более широкие возможности по выведению полезного груза и повышенную высоту орбиты. Модернизация включала в себя установку дополнительных двигателей ориентации и стабилизации, доработку системы управления, установку удлинённого головного обтекателя.

РД-268Главной трудностью в разработке жидкостной ракеты Р-36М было обеспечение её сохранности и запуска её маршевого двигателя после миномётного выброса МБР из шахты с помощью порохового аккумулятора давления. Эскизный проект такого двигателя – РД-264, был завершён в 1969 году, а в сентябре 1973 года начаты его стендовые испытания. Как и все двигатели первых ступеней отечественных МБР и РН, РД-264 разработан в НПО «Энергомаш» под руководством В. П. Глушко. Когда двигатель уже был готов к запуску в серийное производство, были выявлены высокочастотные колебания в его работе, влияющие на точность наведения ракеты. После проведения необходимых изменений в конструкции ДУ и их проверки в стендовых условиях в апреле-ноябре 1977 года, Министерство обороны СССР утвердило их в декабре 1977-го и в период 1979-1983 годов.

ЖРД РД-264 (11Д119) состоит из четырёх двигательных блоков — однокамерных ЖРД РД-263 (15Д117). Управление полётом ракеты достигается поворотом каждого двигательного блока в одной плоскости. Основные технические характеристики двигателя РД-264: тяга двигателя в пустоте – 4520 кН; тяга двигателя на земле – 4163 кН; удельный импульс в пустоте – 3116 м/с; удельный импульс на земле – 2871 м/с; давление в камере сгорания – 20,6 МПа; геометрическая степень расширения сопла – 31,8; соотношение компонентов топлива – 2,67; масса двигателя – 3600 кг.

Развитием РД-264 стал однокамерный вариант РД-268, о котором мы расскажем в одном из последующих обзоров.


 

21 апреля 2013 года – первый старт ракеты-носителя «Антарес» (США, Украина, Россия).

РН «Антарес»Стремление к удешевлению космических запусков различных КА привело к выходу на рынок пусковых услуг частных компаний. Одна из этих компаний – Orbital Sciences Corporation, известная своей крылатой РН «Пегас» (обзор №3-16 01–10.04.2018). Первоначально, проект РН, предназначенной для запуска полезных грузов массой до 5,5 т на низкую опорную орбиту, носила название «Таурус-2» (Taurus II). Одним из важнейших грузов новой РН должен стать беспилотный грузовой КК «Сигнус», предназначенный для доставки грузов на МКС. В декабре 2011 года проект был переименован в «Антарес» (Antares).

В отличие от предыдущих твердотопливных творений компании Orbital Sciences Corporation, двухступенчатая РН «Антарес» представляет собой частично жидкостный носитель. Примечательно, что первая ступень оснащалась двумя кислородно-керосиновыми двигателями AJ-26. Это «американизированная» версия советского ЖРД НК-33. «Кузнецовские» ЖРД, готовившиеся для РН Н-1, были изготовлены в начале 70-х годов ХХ века. В середине 90-х фирма «Аэроджет Рокетдайн» купила их по цене 1 млн. долларов за одну единицу. В 2010 году у фирмы имелось более 30 штук этих двигателей.

AJ-26 на испытательном стенде в космическом центре им. СтеннисаТак как Orbital Sciences Corporation не имела опыта работы с криогенными компонентами и жидкостными ступенями, для работы по первой ступени «Антареса» был заключён контракт с ГП КБ «Южное» (Украина). Основной задачей для украинских специалистов стала разработка и контроль изготовления ёмкостей для топлива, баков высокого давления, клапанов, датчиков, системы подачи топлива, топливных магистралей и прочего подобного оборудования.

Уже в октябре 2012 года начались проливочные и огневые испытания ракеты, а 21 апреля 2013 года с третьей попытки состоялся первый пуск РН «Антарес». Полезной нагрузкой были габаритный макет грузового КК «Сигнус», три малых спутника НАСА и один коммерческий наноспутник. Все КА были успешно доставлены на орбиту.

Учитывая ограниченность запасов двигателей НК-33 (планировавшееся возобновление их производства так и не случилось) и возникшие технические проблемы (взрыв при запуске в октябре 2014 года), было принято решение о замене НК-33 на новый, но тоже российский ЖРД РД-181, о котором мы расскажем в следующих обзорах.


 

26 апреля 1967 года – первый запуск итальянского ИСЗ «Сан Марко-2» с морской платформы-космодрома (Италия, США).

Платформа-космодром Сан-Марко с РН «Скаут»Географическое положение Италии практически лишает её возможности запуска ИСЗ ракетой-носителем с территории страны. Отработанным ступеням просто некуда падать. Италия расположена в центре Средиземного моря, а это не только район интенсивного судоходства, но и международный туристический рай. Правда, в начале 60-х годов ХХ века итальянские инженеры создали лишь сам космический аппарат, а до строительства собственных носителей дело ещё не дошло. «Воздушный старт» тоже пока не просматривался (до первого пуска РН «Пегас» было ещё далеко). Но выход был найден в виде морского космодрома, расположенного в относительно малопосещаемом районе Индийского океана.

В 1964 году был создан, а с 1965 года установлен в 5 км от побережья Кении морской космодром «Сан Марко» (San Marco). Его координаты: 2,98° южной широты и 40,3° восточной долготы. Географическое положение платформы-космодрома позволяет выводить объекты с наклонением орбиты к плоскости экватора в пределах от 2° до 3° относительно незначительными средствами – американскими ракетами «Скаут» (обзор №1-14 16–31.05.2016).

Космодром состоит из двух плавучих платформ «Сан Марко» и «Санта Рита», которые устанавливаются в стартовое положение с помощью выдвижных стальных опор на морское дно на расстоянии около 500 м друг от друга. Длина платформы «Сан Марко» около 90 м. На ней и расположена пусковая установка и монтажно-испытательный ангар для сборки и испытания американских РН «Скаут». Платформа «Санта Рита» переоборудована из нефтедобывающей платформы и предназначена для размещения пункта управления запуском и оборудования для слежения за полётом РН.

Первый старт итальянского ИСЗ «Сан Марко-2» с первого в мире морского космодрома был осуществлён более полувека тому назад – 26 апреля 1967 года. Всего было осуществлено 9 успешных запусков небольших КА различных стран (Италии, США, Великобритании) с 1967 по 1988 годы. Использовались различные модификации РН «Скаут» – «Скаут-Б» (Scout-B), «Скаут-Д» (Scout-D), «Скаут-Ф» (Scout-F) и «Скаут-Ж» (Scout-G). С 1988 года «Сан Марко» не эксплуатируется, хотя оборудование не демонтировано. Рассматривались варианты с применением других РН, но ничего крупнее «Скаута» на платформу поместить не удалось. Может быть, в наше время какие-нибудь молодые энтузиасты космических полётов смогут приспособить первый морской космодром для своих нужд?


 

При подготовке материалов были использованы следующие источники:

  1. Александр Железняков. 100 лучших ракет СССР и России. Первая энциклопедия отечественной ракетной техники. – М.: «Яуза-пресс», 2016.
  2. С. П. Уманский. Ракеты-носители. Космодромы. – М.: «Рестарт+», 2001.
  3. Двигатели 1944-2000. Авиационные, ракетные, морские, промышленные. – М.: «АКС-Конверсалт», 2000.
  4. David Darling. The Complete Book of Spaceflight From Apollo 1 to Zero Gravity. – John Wiley & Sons, Inс., Hoboken, New Jersey, 2003.
  5. http://www.spacelaunchreport.com/taurus2.html

 


« »



Оставьте свой комментарий

Вы должны быть авторизованы чтобы оставлять комментарии.

Рейтинг@Mail.ru