Російська ракета "рокіт": опис, характеристики та цікаві факти
Ракета «Рокот» - російська ракета-носій, яка здатна доставити на орбіту легку і середню корисне навантаження. З розгінним блоком «Бриз-КМ» вона виводить до 2150 кг корисного вантажу на висоту 200 км.
Історія створення
Що являє собою ракета-носій «Рокот»? Вона базується на міжконтинентальної балістичної ракети УР-100Н, також відомої як SS-19 Stiletto. Розробка УР-100Н почалася в 1970 році з метою поліпшення МБР УР-100 і створення великого літального апарату, здатного підняти важчий вантаж.
Льотні випробування проводилися в період з 1973 по 1975 рік, і система почала функціонувати в 1974 р До 1978-му був досягнуто загального обсягу запасів в 190 ракет. Поліпшена версія, названа УР-100УТТХ, була введена в експлуатацію в 1979 році і замінила собою старі моделі, досягнувши максимального запасу в 360 одиниць.
ядерний щит
Ракети УР-100 можуть нести до шести незалежних боєголовок індивідуального наведення з радіусом дії 10 000 км. Їх можна підготувати до запуску протягом 25 хвилин в будь-який момент 22-річного терміну зберігання. Міжконтинентальні балістичні ракети УР-100 і донині знаходяться на озброєнні.
Після закінчення холодної війни в ГКНПЦ імені Хрунічева зброя була перепрофільована і оснащено сучасною авіонікою і розгінним блоком «Бриз-КМ», що дозволило його використовувати в якості космічних ракет-носіїв. НВО «Машинобудування» також реконструювала УР-100 в ракету-носій, але без значних модифікацій, створивши менш гнучкий, але дешевший апарат для виведення невеликих корисних навантажень на низьку навколоземну орбіту. У цій конфігурації він відомий під назвою «Стріла».
З Байконура в Плесецьк
Перший пуск ракети «Рокот» був проведений 20 листопада 1990 році з космодрому Байконур, Казахстан. Перший орбітальний політ відбувся 26 грудня 1994 року. А в 1995 році була утворена компанія Eurockot, за допомогою якої російська ракета-носій «Рокот» була виведена на ринок комерційних запусків.
Підприємство придбало 45 космічних апаратів. У 2000 році компанія Astrium купила 51% акцій Eurockot. Рештою 49% володіє ГКНПЦ імені Хрунічева. У травні 2000 року з космодрому "Плесецьк" «Рокот» був запущений не з шахти, як це відбувалося на «Байконурі», а з наземного транспортного контейнера.
Ракета «Рокот»: характеристики
Космічний апарат являє собою двоступеневу рідкопаливну ракету-носій, як правило, оснащену останньою сходинкою «Бриз-КМ», яка здатна доставляти корисне навантаження масою до 2140 кг на низьку навколоземну орбіту і 1200 кг на сонячно-синхронну.
Характеристики ракети-носія «Рокот» наступні:
- висота 29,15 м,
- основний діаметр 2,5 м,
- стартова маса 107 000 кг,
- паливо - несиметричний диметилгідразин (гептил) і тетраоксид азоту.
перший ступінь
Перший ступінь ракети-носія легкого класу «Рокот» має 17,2 м в довжину і 2,5 м в діаметрі. Бак з Тетраоксид азоту розташовується над ємністю з несиметричним диметилгидразина. Два резервуари розділені загальної перегородкою. Підйомна маса - 77 200 кг, інертная- 5700 кг.
У першому місці використовуються три двигуни РД-0233 і один РД-0234. Їх конструкції схожі, але в РД-0234 є теплообмінник, що подає стиснений газ в паливні баки, щоб підтримувати в них необхідний тиск протягом усього першого етапу польоту.
Всі двигуни - з турбонасоси замкнутого циклу. Кожен забезпечує 470 кілоньютон тяги, що в цілому становить 1,870 кН або 190 700 кг. Вакуумна тяга першого ступеня - 2070 кН (211.100 кг), 520 кН на двигун.
Управління забезпечується індивідуальної карданної підвіскою кожного з чотирьох двигунів. Час роботи - 121 с.
Відділення здійснюється в гарячому режимі. Верньерного двигун другого ступеня запалюється ще до стадії поділу. Спеціальні люки направляють струмінь чотирьох сопел назовні. Після запуску піротехнічного механізму верньерного вихлоп відштовхує відпрацьовану першу сходинку. Крім того, вона оснащена чотирма твердопаливними ракетними двигунами, які після поділу запалюються, щоб видалити її на безпечну відстань.
Другий ступінь
Другий ступінь має 3,9 м в довжину і 2,5 м в діаметрі. Її маса становить 1500 кг плюс 10.700 кг палива. Бак з окислювачем також розташований над паливним баком і відділений від нього загальної перегородкою.
Ступінь обладнана двигунами з турбонасоси замкнутого циклу: головним РД-0235 і чотирикамерним верньерного РД-0236 для контролю напрямку польоту.
РД-0235 має номінальної вакуумної тягою 240 кН (24 470 кг), що забезпечує імпульс протягом 320 с.
РД-0236 забезпечує тягу 15,76 кН (1 607 кг) і працює 293 с. Кожне з чотирьох сопел двигуна за допомогою карданного підвісу може переміщатися уздовж однієї осі, забезпечуючи управління орієнтацією ракети на другому етапі польоту. Тут також використовується система подачі гарячого газу для створення в баках необхідного тиску.
Верхня щабель
Ракета «Рокот» оснащується розгінним блоком, який складається з трьох основних відсіків - рухового, герметизованого вантажного відсіку і проміжний відсік, що з`єднується з другим ступенем.
«Бриз-КМ» має 2,6 м в довжину, 2,5 м в діаметрі і масу 1320 кг. Бак з гептилом розташований вище ємності з окислювачем. Остання має конічну форму і поглиблення для розміщення маршового двигуна. «Бриз-КМ» здатний вмістити 1 665 кг НДМГ і 3310 кг окислювача. Для підтримки в баках необхідного тиску і управління пневматикою використовується гелій високого тиску.
Центральна частина блоку складається з ємності з окислювачем, розташованої над паливним баком. Обидва резервуари обладнані гідравлічними і пневматичними системами, а також внутрішніми перегородками для запобігання ударів рідини об стінки конструкції. Вони мають тороидальную форму з виїмкою в нижній частині для основної рухової системи, що дозволило звести до мінімуму довжину ступені. Нижче розташований відсік з основною силовою установкою і двигунами стабілізації і орієнтації, і сферичними баками з гелієм і паливом для них. Устаткування покрито термоізоляцією, що запобігає зайве охолодження палива, яке впливає на його в`язкість і може привести до замерзання трубопроводів і баків.
приладовий відсік
У верхній частині блоку в перевернутому усіченому конусі розташований відсік для обладнання, що складається з рам, що забезпечують установку різних контролерів, модулів телеметрії, батарей і систем зв`язку. Підтримуються адаптери до 2,49 м в діаметрі.
У нижній частині знаходиться 60-см адаптер, який з`єднує «Бриз-КМ» з другим ступенем, а також забезпечує кріплення обтекателей.
У розгінний блок реалізовані дві паливні системи: низького тиску для маршового двигуна і високого тиску для двигунів стабілізації і орієнтації. В обох використовується несиметричний диметилгідразин і чотириокис азоту, які спалахують відразу після вступу в контакт один з одним.
Двигуни розгінного блоку
Двигуни управління орієнтацією, які використовуються на «Бриз-КМ» звуться 17D58E і забезпечують номінальну тягу 13,3 Н. Кожен блок має в довжину 14 см і важить 550 г. Реактивний мікродвигун працює при співвідношенні компонентів суміші 1: 1,85 і номінальній вхідній тиску 14,7 бар, але він здатний витримати великий діапазон тисків від 7,8 до 34,3 бар. Для управління орієнтацією силові установки використовуються в імпульсному режимі з мінімальним часом роботи 0,03 с, але 17D58E також сертифікований для роботи в постійному режимі тривалістю до 10000 секунд. Двигун витримує 450 000 робочих циклів.
Система харчування розгінного блоку
«Бриз-КМ» оснащений власною системою харчування, що складається з батарей і систем розподілу електроенергії, які забезпечують до 7 годин роботи ступені на орбіті. Приладовий відсік включає прилади телеметрії з передавачами і антенами, а також магнітофони для зберігання і передачі даних. Система наведення, навігації і управління відповідає за політ на всіх етапах. Вона складається з платформи з інерціальним наведенням, що включає 3-осьовий гіроскоп з бортовими комп`ютерами. У системи потрійне резервування з мажоритарних прийняттям рішень. Вона повністю автономна і не може управлятися ззовні.
обтічник
Ракета «Рокот» оснащена обтічником, який був спеціально розроблений для комерційної версії космічного апарату. Він встановлюється на приладовий відсік верхнього ступеня. Складається з двох частин по 7,8 м в довжину, які разом мають еліптичну форму 2,5 на 2,62 м в діаметрі. Місце для корисного навантаження складає 5,9 м у висоту.
Обтічник захищає космічний корабель від аеродинамічних, теплових і акустичних впливів, що надаються на нього під час польоту в атмосфері. Коли ракета її покидає, обтічник скидається шляхом розмикання механічних замків, що скріплюють дві напівоболонки уздовж вертикальної лінії поділу, за допомогою піротехнічного пристрою, розташованого в носовій частині обтічника. Потім на горизонтальній лінії поділу відстрілюють кілька піроболтів, що дозволяє обтічника розійтися в сторони завдяки пружинним штовхачів. Петлі в підставі забезпечують обертання в бік від ракети і чітке відділення.
Зберігання та запуск системи
На відміну від SS-19, які стартують з шахт, запуск ракети-носія «Рокот» проводиться з транспортного і пускового контейнера на космодромі Плесецьк, Росія. Ракети зберігаються тривалий час, що вимагає контролю кліматичних умов і підтримки азотної атмосфери. Транспортування і установка на стартовому майданчику також виробляються в контейнері. Крім того, контейнер містить обладнання для передпусковий підготовки і захисту навколишнього середовища.
Перед пуском він розсувається, і на ракету-носій встановлюється корисне навантаження, верхня ступінь і обтічник. До контейнера підключаються інтерфейси для заправки паливом, а також силові та інформаційні кабелі. У вертикальному положенні ракета "Рокот" спирається на кільце в нижній частині контейнера. При зльоті розривні кабелі роз`єднуються механічними системами. Під час старту апарат прямує двома рейками. Контейнер захищає стартовий майданчик від викидів двигуна і використовується один раз.
Цікаві факти
Запуск ракет «Рокот» буде припинено в 2017 році після виконання запланованих федеральних і комерційних запусків.
Назва SS-19 Stiletto - це назва НАТО для даного типу МБР. SS розшифровується як система «земля-земля», а число 19 і назва «Стилет» присвоєно даного типу міжконтинентальних балістичних ракет. У Росії офіційне найменування SS-19 - РС-18 і УР-100Н.
Найкраще про космічній ракеті «Рокот» говорить її надійність, яка підтверджена 27 успішними запусками з 29. А з 150 запусків SS-19 лише 3 закінчилися невдачею в самому початку їх експлуатації в 1970 роках. Тестові пуски SS-19 і «Рокот» проводяться щорічно в рамках перевірки надійності космічного апарату і навчань космічних військ.
