Ракеты-носители. Космодромы. С. Уманский (553620), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Первая ступень базовой ракеты состоит из трех блоков — двух боковых и центрального. Ракетные блоки оснащаются двигателями (по одному на каждом блоке) РД-182 (модификация двигателя РД-120, дорабатываемого под горючее — сжиженный природный газ). Вторая ступень с двигателем РД-185 многократного включения унифицирована для всех ракет. Для управления ракетой при неработающем маршевом двигателе применяется блок ориентации и стабилизации.
В качестве компонентов топлива на нем используются газообразный кислород и природный газ. Сборочно-защитный блок включает в себя головной обтекатель и переходник. Он стыкуется с корпусом аппаратурного отсека, в котором размещаются герметичный приборный отсек, контейнеры с аппаратурой бортового измерительного комплекса, элементы системы обеспечения безопасности при аномальном полете. Аппаратурный отсек стыкуется со второй ступенью. Бортовая система управления имеет два режима работы: — радиоинерциальный с коррекцией параметров движения по информации от космических навигационных систем ГЛОНАСС и ХА»'8 ГАВ; — автономный инерциальный. Ракета «Рикша-1» представляет собой базовую ракету без одного бокового ракетного блока. Первая ступень ракеты <Рикша-2» создается на основе бокового ракетного блока базовой ракеты.
Одной из основных особенностей ракетно-космического комплекса «Рикша» является применение нового горючего — сжиженного природного газа (СПГ). Использование СПГ в качестве горючего с жидким кислородом позволяет обеспечить минимальную экологическую нагрузку на окружающую среду как при штатном сгорании, так и при падении отработавших ступеней, упростить межпусковую обработку полостей двигателей и повысить эксплуатационную надежность.
Комплекс «Рикша» разрабатывается для двух вариантов старта: наземного и морского. Работы по внедрению сжиженного природного газа (он состоит в основном из метана) проводятся уже много лет. Как о ракетном горючем о метане говорили более 60 лет назад В. П. Глушко и Г. Э.
Лангемак. Однако с тех пор на многие годы ему, как и водороду, дорога в ракетную технику была закрыта. Самая существенная причина такой дискриминации — низкая плотность этих веществ в жидкой фазе. Для таких компонентов требуются большие баки. Например, жидкий водород имеет в 11 — 12 раз больший объем, чем керосин той же массы. Это усложняет, утяжеляет конструкцию ракеты, делает ее более громоздкой.
В то же время из-за гораздо меньшего, чем у жидкого углеводородного горючего, молекулярного веса ЖРД на метане должны иметь гораздо более высокие энергетические показатели. Это дает выигрыш в величине выводимой полезной нагрузки. В НПО «Энергомаш» ведется целенаправленное исследование путей использования метана в ЖРД разной тяги — от 1 до 200 т, начавшееся в 1981 г. Прорабатывались различные сферы его применения и схемные решения. Метан, занимающий по своим свойствам промежуточное положение между керосином и водородом, был признан перспективным горючим. Выгодно и то обстоятельство, что диапазоны температур, когда метан находится в жидком состоянии (от -160 до -182'С), практически совпадают с температурой жидкого кислорода (от -170 до -187'С).
Использование такой топливной пары позволяет применить ряд конструктивных решений, способствующих существенному уменьшению габаритов ракеты и массы ее конструкции. Немаловажны и экологические аспекты. Метан почти не имеет примесей, и состав выхлопных газов, когда окислителем служит кислород, значительно чище, чем в случае с керосином. А при аварийнь1х проливах сжиженный газ не образует с кислородом взрывоопасных смесей, быстро улетучивается и не загрязняет почву и воду Н Р К Т- О Е РЕЗУЛЬТАТЫ ПУ РЕЗУЛЬТАТЫ ПУСКОВ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ (1от В октябре 1947 года на полигоне Капустин Яр состоялся первый пуск баллистической ракеты Р-1, точной копии немецкой ракеты «Фау-2».
В феврале 1955 года принято Постановление Совета Министров СССР о строительстве в районе железнодорожной станции Тюра-Там полигона Байконур для испытаний МБР типа Р-7, разработанной ОКБ С. П. Королева. В мае 1957 года состоялся первый испытательный пуск МБР Р-7, закончившийся аварией, а в августе того же года успешный запуск. В 1963 г. принято Постановление Совета Министров СССР о создании научно-исследовательского испытательного полигона Плесецк, расположенного в Архангельской области вблизи города Мирный. В марте 1966 года в Плесецке состоялся первый запуск космического аппарата («Космос-112»). В связи с распадом СССР Байконур и ряд наземных измерительных пунктов оказались на территории других государств.
Плесецк становится единственным национальным космодромом России. В 1993 г. начаты работы по созданию нового космодрома Свободный в Свободненском районе Амурской области. Из-за территориальной близости к экватору планируется возложить на него основную нагрузку Байконура. Указ об образовании космодрома Свободный подписан Президентом Б. Н. Ельциным 01 марта 1996 года. При эксплуатации ракетно-космической техники возникают драматические, а порой и трагические события. Всего при катастрофах погибло 224 человека. Самая страшная из них произошла в октябре 1960 года на Байконуре, когда от взрыва готовящейся к старту новой межконтинентальной баллистической ракеты Р-16 (8К64, разработчик — ОКБ-586, главный конструктор— М. К. Янгель) погибло сразу около 100 человек, а позже от ран и ожогов умерло еще 62.
Были трагедии и на космодроме Плесецк. При запуске РН типа «Космос» 16 июня 1973 года погибло 9 человек, а при пуске ракеты типа Р-7А 18 марта 1980 года погибло 49 человек. После той трагедии у нас не было ни одного аварийного пуска с гибелью людей. Так при взрыве на Байконуре 4 октября 1990 года люди не пострадали потому, что на стартовом комплексе внедрена прогрессивная технология — «безлюдный старт». Драматические события произошли в апреле 1967 года, когда погиб В. М. Комаров, и в нюне 1971 года, приведшие к гибели Г. Т. Добровольского, В. Н.
Волкова и Б. И. Пацаева при возврашении на Землю космических кораблей «Союз». Как показывает практика испытаний и эксплуатации ракет-носителей, распределение аварий по причинам возникновения характеризуется следующими цифрами: примерно 32% аварий РН возникли вследствие конструктивных недоработок; 28% аварий носят производственный характер; примерно 16г» аварий произошли по конструктивно-производственным причинам (одновременное действие дефекта конструкции и производственного процесса); 16% аварий связано с ошибками обслуживающего персонала и, наконец, в 8% случаев классифицировать причину аварии не удалось.
С 1961 г. в космосе побывало 320 космонавтов, из них 26 женщин. Суммарная продолжительность полетов 11123 часа. Полеты совершались на борту отечественных и американских космических аппаратов. При эксплуатации орбитальных космических станций «Салют» и «Мир» в космосе побывали космонавты 17 стран, а на борту «Спейс-Шаттл໠— 11 стран. Из общего числа космонавтов 202 — американские граждане, 80 — граждане СССР и России, 7 — Германии, 4 — Франции, по 3 — Канады и Японии, 2 — Болгарии.
Многие космонавты и астронавты (принятая в США терминология) побывали в космосе неоднократно. Рекордсмены здесь Дж. Янг, совершивший 6 полетов, В. Джанибеков и Стори Масгрейв — по 5 полетов. В таблице 10 приведены сведения, характеризующие количество пусков ракет-носителей по состоянию на 1 января 2000 года: 1. Верхнее значение в ячейке — обгцее количество пусков, нижнее значение — число частично успешных и аварийных пусков. 2. По данным журнала «Новости космонавтики» (1996, №6) в число пусков включены также суборбитальные пуски.
3. Успешный пуск — пуск, в результате которого объект выведен на заданную траекторию полета и отделился от последней ступени РН или РБ. 4. Частично успешный пуск — пуск, в результате которого объект выведен на нерасчетную орбиту или объект не отделился от последней ступени РН или РБ, или не был сброшен головной обтекатель. 5.
Аварийный пуск — пуск, в результате которого произошло разрушение РН на участке выведения и аппарат не выведен на заданную орбиту. 6. Суборбитальный пуск — пуск РН по баллистической (незамкнутой) траектории в интересах выполнения космических программ. 7. В число пусков включены только те случаи, в которых зафиксирован отрыв РН от пусковой установки (сигнал «Контакт подъема»).
ФФ >и (и яо «о Ф> ез л о> л яп л о> 63С1 11К63 «Космос-1» 12 0 17 1 15 1 20 2 14 2 13 1 10 0 65СЗ «Космос-2> 11К65 «Космос-3» 17 0 20 2 28 0 29 1 11К65М «Космос-ЗМ» 11 2 18 1 15 1 1!К67 11К69 «ЕЗиклон-2» 11К68 «Е1иклон-3» ВК71 «Сп пик> ВА91 «Сп ник» ВК78, ВК72К «Восток> ВК78 «Молния> 11 2 1О 0 11 2 1О 0 ВК78М «Молния-М» 12 0 ВК78-ПВБ ВА92, ВА92М «Восток-2», «Во 10 0 12 2 10 1 2М» сток 11А57 «Восхоь» 12 0 14 1 20 3 29 1 32 0 30 1 31 4 29 1 32 2 25 2 29 0 12 0 11А59 11А510 «Восток-2» 11А511 «Союз» 11А511Л 11А511М 11А511У, 11А51 «Союз-У» «Со 10 1 24 1 1У-2 юз-У2 39 2 ВК82 «П стон» ВК82К «П озон-К» 10 8 ВК82К+РБ «П стон-К»+РБ 1А52 11К25 «Эне гия» «Ста т-1» «Ста т> Всего за гоь 24 9 36 7 49 10 65 9 78 7 83 12 85 7 88 В 76 5 88 3 87 4 96 4 100 102 3 4 53 7 22 7 го л о> м е> Ю л о> 37 9 52 11 75 10 82 7 83 12 92 8 95 11 79 5 90 2 87 4 95 4 По ьаиинм «НК» 6/96 на 31.12.95 22 7 24 9 54 7 Е ТЕЧЕ ТВЕННЫ АКЕТЫ-Н ИТ И 11А511У-ПВБ 11К77 «Зенит-2» Статистика пусков ракет-носителей 103 105 3 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ПУ К ЕЧ ТВ > ! РАКЕТ-НООИТЕЛЕИ Таблица 10 Таблица составлена отделом ЦНИИмаш по состоянию на 31 января 5999 года.
СО С О~ Сумма 12 45 0 91 4 СО л О~ О~ О~ Сумма 94 6 93 101 21 1 О~ л О~ 18 0 47 2 89 2 91 2 16 0 12 2 48 0 89 2 о СО О~ 18 0 14 1 42 1 103 5 24 4 45 2 07 9 110 9 21 1 11 0 43 1 11 0 98 2 101 2 17 0 11 0 43 0 13 0 96 1 98 2 12 1 12 0 13 0 39 0 15 0 14 1 36 1 95 5 С СО О~ 13 0 11 0 11 2 97 3 98 3 10 0 11 0 45 3 13 2 94 5 СО СО О1 95 5 О~ СО СЬ 38 0 10 0 75 1 О~ СО си 75 1 Ю О~ О~ 1О 0 12 1 32 2 10 1 79 5 СС О~ О~ 80 5 12 1 24 0 61 2 62 2 24 0 55 1 55 1 17 1 48 2 15 0 13 0 48 1 10 0 30 0 ЗЗ 2 27 2 л О~ О~ 10 0 30 3 л О~ О~ 30 1 СО О~ О~ 12 0 27 2 38 12 127 10 413 20 103 0 117 5 26 9 37 18 267 14 139 8 301 15 34 2 760 21 32 8 35 3 236 28 2756 185 ) 109 ЫТСЧС ТВГ<И!ЫЕ ПЛКСТЫ-ЫОГИТЕАИ РОССИЙСКИЕ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ БЛИЖАЙШАЯ ПЕРСПЕКТИВА А.