|
Актуальный репортажРакетно-космический комплекс "Рокот". Создание и развитие.18.05.2005
16 мая 2000г. состоялся первый пуск ракеты-носителя "Рокот" с космодрома Плесецк. В этом пуске были успешно выведены на орбиту и отделены от разгонного блока 2 имитатора спутников "Iridium". Создание и развитие ракетно-космического комплекса «Рокот» – сегодня в разделе «Тема недели». Разработка и создание комплекса "Рокот" началась в середине 90-х годов.
В июне 1995 г. делегация центра им. М. В. Хруничева, возглавляемая Первым Заместителем Генерального конструктора А. А. Медведевым, сделала сообщение о разработке ракетно-космического комплекса (РКК) «Рокот» на территории космодрома «Плесецк».
Через месяц вышло Распоряжение Правительства РФ о создании центром им. М. В. Хруничева ракетно-космической системы «Рокот» с использованием технологии межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) РС-18.
Государственный космический научно-производственный центр (ГКНПЦ) им. М. В. Хруничева явился одним из первых организаций, которая дала реальные предложения по использованию боевой техники для решения научно-технических и хозяйственных задач, а также в коммерческих целях.
Для ГКНПЦ им. М. В. Хруничева это был первый прецедент выхода на мировой рынок с носителем легкого класса.
Было предложено превратить наступательное оружие, каким является МБР РС-18 наземного базирования в шахтной пусковой установки (ШПУ), в средства выведения космических объектов. Это позволяло получать практическую выгоду от сокращения МБР РС-18 согласно договору по сокращению наступательного вооружения (СНВ).
Ракета космического назначения (РКН) "Рокот" была создана на базе блока ускорителей снятой с дежурства МБР РС-18, путем ее дооснащения разгонным блоком новой разработки серии "Бриз". РКН "Рокот" эксплуатируется с тем же транспортно-пусковым контейнером (ТПК), что и МБР РС-18. МБР РС-18 выполнила более 150 успешных пусков, из которых за последние более чем 15 лет не было отказов.
При разработке РКН "Рокот" использовался задел по ракете-носителю на базе МБР РС-18 для выведения спутников в интересах министерства обороны (МО), проект которой разрабатывался в конце 80-х годов в центре Хруничева.
Новые требования со стороны коммерческих и федеральных полезных нагрузок потребовали пересмотра проекта РКН. В частности требовалось обеспечить :
Удовлетворение всех требований потребовало пересмотра ранее принятых подходов к созданию на базе МБР РС-18 ракеты-носителя.
Воплощение в жизнь принятых новых решений шло постепенно.
Имея большую степень проработки по ракете-носителю, центр Хруничева произвел три испытательных пуска РКН "Рокот" с космодрома Байконур ( 20 ноября 1990 г., 20 декабря 1991 г. и 26 декабря 1994 г. ). Все три пуска осуществлялись из ШПУ.
При этом использовался в качестве третьей ступени разработанный на базе проработок 80-х годов прототип разгонного блока (РБ) "Бриз-К" и головной обтекатель рассчитанный на небольшие габариты ПН.
Первые два пуска были выполнены по баллистической траектории, в процессе которых были практически проверены управляемость РКН, работоспособность РБ. Третий пуск РКН "Рокот" с прототипом РБ "Бриз-К" впервые вывел полезную нагрузку на орбитальную траекторию. При этом был запущен спутник "Радио-РОСТО" на высоту Нкр= ~2000 км и наклонением i=650.
Три испытательных пуска позволили проверить функционирование всех систем РКН, оценить динамические характеристики РБ в условиях невесомости при многократном запуске двигательной установки (ДУ) и получить данные по уровням линейных, ударных, вибрационных и акустических нагрузок.
Принятый для последующих проработок этот РБ обеспечивает высокую маневренность и многократное включение ДУ, что позволяет реализовать различные схемы выведения ПН, включая групповое выведение космических аппаратов (КА) на одну или несколько орбит.
Полученные данные от трех пусков были тщательно проанализированы и легли в основу дальнейшего развития комплекса.
Оказалось, что старт из ШПУ обуславливает повышенное акустическое воздействие на полезную нагрузку. Происходит это потому, что ДУ I ступени носителя запускаются прямо в транспортно-пусковом контейнере, который стоит в шахте. При этом, выходящие газы от двигателей проходят между стенками шахты и контейнера и вырываются на поверхность в непосредственной близости от головного обтекателя.
Это было одно из обстоятельств, которое обусловило принятие решения производить пуски с открытого наземного стартового комплекса.
Также, дальнейшее развитие комплекса потребовало применение головного обтекателя больших размеров.
Анализ требуемых орбит выведения для федеральных и коммерческих полезных нагрузок показал целесообразность использования космодрома Плесецк.
Этот космодром расположен в высоких широтах, что выгодно при запуске ПН на полярные и околополярные орбиты. Другим важным фактором является то, что активный участок полета носителей проходит над малонаселенными местностями, что упрощает обеспечение безопасности по трассе полета и выбор районов падения отработавших ступеней.
Для выведения полезных нагрузок с космодрома Плесецк на низкие околоземные орбиты была рассмотрена космическая головная часть (КГЧ) для РКН "Рокот" с большим головным обтекателем с РБ получившим индекс "Бриз-К".
Технический проект РКК "Рокот" с РБ "Бриз-К" был успешно защищен перед госкомиссией в 1995 г. Этот проект обозначил облик РКК "Рокот" на космодроме Плесецк.
При создании комплекса заимствовалась наземная инфраструктура от других ракетно-космических комплексов.
Технический комплекс (ТК) создан на базе ТК для РН "Циклон" и состоит из строительных сооружений, технических систем, инженерных коммуникаций, комплекта технологического оборудования, комплекта проверочного оборудования.
Технический комплекс для РКН «Рокот» предназначен для приема, хранения составных частей РКН, сборки и испытаний КГЧ и подготовке к пуску РКН и КА в условиях космодрома Плесецк.
ТК был дооборудован "чистой камерой" для сборки КА с РБ.
Стартовый комплекс (СК) создан на базе существующего стартового комплекса ракеты-носителя «Космос». СК для РКН «Рокот» предназначен для сборки всего носителя, подготовки к пуску и пуска РКН «Рокот» с ПН.
СК состоит из строительных сооружений, технических систем, инженерных коммуникаций, комплекта технологического оборудования, комплекта проверочно-пускового оборудования .
Изменяющаяся обстановка на рынке коммерческих КА потребовала пересмотра конфигурации космической головной части РКН, поэтому не было произведено ни одного пуска РКН "Рокот" с РБ "Бриз-К" и большим ГО.
В 1997-1998 г.г. РБ "Бриз-К" был модернизирован. Новый РБ, получивший индекс РБ "Бриз-КМ", - это результат работы проектно-конструкторской мысли по совершенствованию РБ "Бриз-К" и удовлетворению требований со стороны заказчика полезной нагрузки – компании "Motorola" для запусков спутников "Iridium".
Для выполнения работ по глобальной спутниковой программе "Iridium" РБ "Бриз-К" не был рассчитан на такую нагрузку. Кроме того, в случае размещения двух КА на РКН, анализ показывал необходимость увеличения существующего большого ГО.
Новые оригинальные конструкторско-компоновочные решения, которые родились в КБ "Салют" были использованы успешно.
РБ "Бриз-КМ" имеет более плотную компоновку, длина под ГО увеличена, объем под ГО стал больше (рис.4).
Изменена силовая схема установки РБ. Раньше РБ крепился к отсеку промежуточному, который стыковался со II ступенью РН. К этому же отсеку крепился ГО. ПН устанавливался на РБ.
Теперь же РБ как бы подвешивается внутри отсека промежуточного за верхний шпангоут. В верхней части РБ находится приборный отсек. Тем самым РБ "Бриз-КМ" не несет нагрузки.
К приборному отсеку крепится и ГО, и РБ, и ПН. Нагрузки от них передаются на II ступень через отсек промежуточный.
Таким образом, силовая схема РБ "Бриз-КМ" отличается от РБ "Бриз-К". При этом практически полностью сохраняется отработанный в полете топливный отсек с ДУ.
Кроме того, новая силовая схема позволила использовать топливный отсек РБ в качестве демпфера продольных колебаний при выключении двигателей первой ступени.
В конце работы первой ступени достигается максимальная осевая перегрузка. При этом ракета находится в сжатом состоянии. Резкий спад тяги при выключении ДУ первой ступени приводит к интенсивным продольным колебаниям (ракета как сжатая пружина распрямляется).
При испытательных пусках ракеты с космодрома Байконур это явление, выражающееся в росте продольных перегрузок на ПН, было не так существенно, а для выведения полезных нагрузок, особенно коммерческих, где осевые перегрузки ограничены, недопустимо.
РКН "Рокот" с РБ "Бриз-КМ" успешно эксплуатируется в настоящее время.
16 мая 2000г. состоялся первый пуск РКН "Рокот" с космодрома Плесецк. В этом пуске были успешно выведены на орбиту и отделены от РБ 2 имитатора КА "Iridium". Были проверены заложенные в РБ конструкторские решения, система разделения РБ, ГО, КА, замерены продольные и боковые перегрузки, отработана технология эксплуатации РКН.
17 марта 2002г. состоялся первый пуск РКН "Рокот" с реальными КА. На орбиту были выведены два КА "Grace". В этом пуске использовалась аналогичная система разделения, что и при предыдущем запуске, но адаптер для КА был изготовлен в Германии.
20 июня 2002г. РКН "Рокот" успешно вывела два КА "Iridium". Несмотря на жесткие условия по зазорам между КА и головным обтекателем носителя, никаких неблагоприятных последствий не произошло. Это подтвердило правильность выбранных технических решений и точность расчетов.
30 июня 2003г. впервые на РКН "Рокот" выведено на различные орбиты 8 спутников различных стран (Канада – КА "Most", Чехия – КА "Mimosa", Япония, США, Дания – нано спутники) с имитатором КА "Монитор". Также в этом пуске РКН "Рокот" впервые вывела КА (Канадский космический аппарат "Most") на солнечно-синхронную орбиту. Кстати, этот космический аппарат был первым КА с канадским телескопом на борту.
При этом пуске впервые применена универсальная переходная система для установки несколько спутников. Эта конструкция рассматривается и при выводе перспективных попутных нагрузок, как "Солнечный ветер" и "Тормозной надувной спускаемый аппарат".
30 октября 2003г. успешно запущен японский КА "Servis-1" на солнечно синхронную орбиту. Это был первый пуск РКН "Рокот" где применили кольцевую систему разделения КА. Эта система разделения является совместной разработкой ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и испанской фирмы CASA.
На будущее планируется запуск КА "Cryosat" - европейского космического агенства, КА "Монитор-Э" - разработки ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, КА "Goce" - европейского космического агенства, КА "Kompsat-2" – разработки корейской фирмы KARI, а также федеральных КА.
ГКНПЦ им. М. В. Хруничева постоянно ведет анализ требований, выдвигаемых со стороны коммерческих и федеральных КА, для проработки возможности запуска на РКН "Рокот" различных ПН.
Последние проработки, на основе таких данных по КА, в центре им. М. В. Хруничева показали перспективность создания РКН "Рокот" с РБ "Бриз-КС" другой конфигурации.
Используя потенциал предыдущих разработок и принятие неcтандартных решений, позволили разработать РБ, обеспечивающий выполнение задач как в интересах МО, так и в коммерческих целях.
Анализ тенденций развития и использование средств выведения КА в интересах МО и коммерческих целях позволяет отметить, что в перспективных программах использование средств выведения приоритет отдается отработанным средствам, подтвердившим свою высокую надежность.
В результате проведенных проработок РКН "Рокот" с РБ "Бриз-КС" обеспечит выведение ПН массой 2400 кг на орбиту Н=200 км и наклонением i=63° по сравнению с 1950 кг с РБ "бриз-КМ" на эти же орбиты.
РКН "Рокот" с РБ "Бриз-КС" обеспечит решение задач по запуску как КА в интересах РФ, так и КА в коммерческих целях. Последние статьи:
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
121309, Москва, ул. Новозаводская, 18
Департамент по управлению делами предприятия.
Бюро делопроизводства «Головной Офис».
Телефон: (499) 749-99-34
Факс: (495) 797-3333 доб. 59231