Невероятно, но факт!
Главная / Космос / Развитие и особенности системы средств выведения

Развитие и особенности системы средств выведения

Ракеты-носители на базе МБР Р-7Развитие средств выведения полезных грузов в космическое пространство (ракет-носителей) в нашей стране шло по нескольким направлениям. Первое направление, возникшее в 1957 г., связано с созданием ряда РН на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7. Эта МБР была разработана в знаменитом ОКБ-1 (с 1966 г. — Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), с 1974 г. — НПО «Энергия»,в настоящее время — Ракетно-космическая корпорация (РКК) «Энергия» им. С.П. Королева). В рамках этого направления было создано более 15 модификаций РН: «Спутник», «Восток», «Молния», «Союз», в перспективе — РН «Ямал» («Аврора»).

Новые варианты РН возникали, как правило, за счет установки на исходный «пакет» первой и второй ступеней Р-7 новых верхних ступеней и проведения минимальных конструктивных доработок остальных элементов. Удачные конструктивные решения,заложенные в базовую ракету Р-7, ее большой технический потенциал и высокий уровень надежности обеспечили носителям данного направления самую долгую жизнь на космодромах России. Развитием этого направления занимается Государственный космический центр «Прогресс» (до апреля 1996 г. — Центральное специализированное конструкторское бюро (ЦСКБ),а в прошлом — Куйбышевский филиал ОКБ-1). В настоящее время проводится модернизация РН «Молния» и «Союз», в результате которой появится новая ракета-носитель «Союз-2».

Второе направление, возникшее в 1961 г.,было связано с созданием РН легкого класса на базе различных стратегических ракет. Головную роль в этом направлении играло НПО «Южное», на котором были созданы два варианта РН «Космос» (рис. 2.2.2) на базе баллистических ракет Р-12 и Р-14, а также РН «Циклон-3» (11К69) и «Циклон-2» (11К68) на базе ракет Р-36 (8К67) и Р-36М (8К69). Эти РН обеспечивают выведение на низкую околоземную орбиту полезных грузов массой от 450 кг (РН «Космос-2») до 3,6 т (РН «Циклон-3») и остаются до сих пор наиболее совершенными в своем классе.

В 1965 г. в развитии отечественных ракет-носителей открылось новое, третье, направление, связанное с созданием РН тяжелого класса на базе баллистической ракеты УР-500. Головным в этом направлении являлось КБ «Салют», долгое время известное как Первый филиал ОКБ-52 (в настоящее время КБ «Салют» входит в состав Государственного космического научно-производственного центра им. М.В. Хруничева). В КБ «Салют» было создано несколько вариантов РН тяжелого класса серии «Протон» с грузоподъемностью при выводе на низкую орбиту до 20 т, способных с разгонным блоком выводить полезные грузы на геостационарную орбиту с космодрома Байконур. В настоящее время Центром проводится модернизация РН этой серии,что позволит увеличить грузоподъемность еще на 2 т.

Четвертое направление (конец 1960-х гг.), головным в котором являлось ЦКБЭМ (ныне РКК «Энергия»), было связано с Старт ракеты-носителя "Космос"разработкой и созданием РН сверхтяжелого класса. Первой в этом классе была РН HI, планировавшаяся для реализации советской лунной программы. Несмотря на то что все проведенные пуски были неудачными и лунная программа была закрыта, именно эта РН проложила дорогу к созданию и успешному испытанию сверхтяжелой РН «Энергия» с грузоподъемностью более 100 т, которая предназначалась для выведения на орбиту многоразового орбитального корабля «Буран» и других крупногабаритных грузов. После нескольких удачных пусков, к сожалению, по ряду причин и эта программа была закрыта.

К середине 1970-х гг. уровень развития космической техники, характер решаемых ею задач, объем запусков космических аппаратов, степень влияния РН на окружающую среду достигли такого уровня,что носители,созданные на базе стратегических ракет, стали не в полной мере удовлетворять чисто космическим требованиям. В связи с этим возникла необходимость создания ракет-носителей нового поколения. В рамках данного направления отечественного космического ракетостроения была создана РН «Зенит», успешный пуск которой был осуществлен в 1985 г. Головным в создании этого носителя являлось НПО «Южное» (г. Днепропетровск). РН «Зенит» обладает уникальными эксплуатационными характеристиками, высокой экономичностью, использует экологически чистое топливо и задумывалась как базовая для разработки унифицированного ряда РН различных классов.

После распада СССР РН «Зенит» стала «украинской»,хотя самостоятельно Украина производить ее не может,так как многие комплектующие элементы этой РН производятся на предприятиях России. С распадом СССР для России остро встал вопрос создания чисто российских РН, запускаемых с российских космодромов. В связи с этим в настоящее время в ГКНПЦ им. М.В. Хруничева активно ведутся работы в рамках проекта «Ангара» по созданию семейства ракет-носителей легкого, среднего и тяжелого классов на модульном принципе.

К сожалению, в последнее время в области использования и освоения космического пространства Россия стала частично утрачивать статус ведущей космической державы. В значительной мере это обстоятельство обусловлено изменившимся геополитическим и экономическим положением России и связанным с этим значительным сокращением ассигнований на космическую деятельность. Существующая российская система средств выведения включает в свой состав космические ракетные комплексы (КРК) легкого, среднего и тяжелого классов, базирующиеся на отечественном космодроме Плесецк и космодроме Байконур, арендуемом Россией у Республики Казахстан. В стадии создания находится новый российский космодром Свободный, с которого проведено два успешных пуска ракеты-носителя «Старт-1».

Большинство эксплуатируемых в настоящее время ракетно-космических комплексов были созданы в 1960-1970-х гг. на базе комплексов боевых межконтинентальных баллистических ракет. К ним относятся комплексы ракет-носителей «Космос-3М», «Циклон-2″,»Циклон-3″,»Союз-У»,»Молния-М» и «Протон-К». В данных РН, за исключением РН «Союз» и «Молния», применяются высокотоксичные компоненты топлива и элементная база, производство которой в настоящее время является весьма затруднительным, поскольку она морально устарела и к тому же ряд заводов-изготовителей находятся за пределами России. Производство РН «Циклон-2» и «Циклон-3» на Украине практически прекращено. Испытывает трудности и Россия с производством РН «Космос-3М». Практически не восстанавливается неоднократно выработанный технический ресурс основных объектов наземной космической инфраструктуры — стартовых и технических комплексов. Под районы падения отделяющихся частей РН эпизодически выводится более 19 млн га земель, что не позволяет в полной мере использовать их в хозяйственном обороте.

Семейство ракет-носителей "Протон"В сложившихся условиях одной из актуальных задач для России является выбор рациональных направлений развития средств системы выведения и наземной космической инфраструктуры с учетом реальных возможностей экономики страны и с привлечением внебюджетных источников финансирования. Это позволит обеспечить дальнейшее осуществление космической деятельности в интересах обороноспособности и национальной безопасности, развития экономики, науки и международного сотрудничества. В настоящее время решение этой задачи связывается с поэтап-ным переходом от существующей системы средств выведения к перспективной системе нового поколения с высокими показателями экологичности, надежности и безопасности, способной обеспечить в XXI в. эффективное решение задач по запускам КА различного назначения.

Такой путь в наибольшей степени учитывает нынешнее состояние нашей экономики и позволит снизить затраты на все космические программы за счет реализации следующих направлений:

  • модернизация существующих космических ракетных комплексов «Союз-У», «Протон-К» и завершение эксплуатации КРК с РН «Циклон-2″,»Циклон-3″,»Молния-М»,»Космос-3М» по мере использования имеющегося запаса этих РН;
  • создание КРК с ракетами-носителями легкого класса «Старт-1», «Рокот»,»Стрела»,»Днепр» на базе снимаемых с вооружения МБР (в основном за счет внебюджетных источников финансирования), которые станут средствами выведения малых КА в переходный период — до создания универсальной ракеты-носителя легкого класса;
  • создание КРК нового поколения с ракетами-носителями легкого, среднего и тяжелого классов на космодроме Плесецк (в перспективе — на космодроме Свободный) на отечественной промышленной базе (с привлечением как бюджетных, так и внебюджетных источников финансирования).

В более отдаленной перспективе предполагается переход к средствам выведения с элементами многоразового использования (возвращаемые ракетные блоки, двигательные установки и др.). К таким средствам в первую очередь можно отнести всеазимутальные ракеты-носители, не требующие для своей эксплуатации отчуждения районов падения отделяющихся частей на суше. Проведенные исследования показывают, что с точки зрения технической реализации в настоящее время проблема ликвида-ции полей падения отделяющихся частей на суше наиболее просто может быть решена путем создания двухступенчатой РН, ракетные блоки первой ступени которой оснащаются системой спасения самолетного типа, обеспечивающей их возвращение в район старта после отделения от РН. При этом головной обтекатель и другие отделяющиеся фрагменты, например переходный отсек, выводятся за счет использования энергетики второй ступени на баллистическую траекторию с падением в акваторию Мирового океана.

Еще более дальняя перспектива развития средств выведения связывается с качественно новым и объективно обусловленным Концепция развития средств выведения в XXI в. на базе ракет-носителей ГКНПЦ им. М.В. Хруничеваэтапом в общем процессе освоения и использования космического пространства — переходом от одноразовых средств выведения к многоразовым космическим системам. Перспективные космические программы ввиду расширения и усложнения решаемых в их рамках задач становятся все более дорогими и ресурсоемкими. Все большую остроту приобретают проблемы вредного воздействия космических средств на окружающую среду, необходимости уменьшения засоренности околоземного космического пространства отработавшими элементами КА, ступеней РН и другими фрагментами ракетно-космической техники, сокращения площадей, отчуждаемых под поля падения отделяемых частей РН.

Одним из перспективных направлений решения указанных проблем является переход к использованию многоразовых космических систем, реализующих принцип многократного применения наиболее сложных и дорогостоящих элементов системы (разгонных ступеней, орбитальных кораблей, маршевых ДУ и др.) и их важнейших комплектующих. Новые свойства и качества, которые потенциально могут быть реализованы в концепции перспективных многоразовых космических систем (всеазимутальность запуска, реализация значительного параллакса на этапе выведения, возможность изменения параметров орбиты функционирования путем осуществления маневров орбитальной ступени с погружением в плотные слои атмосферы, возможность осуществления управляемого спуска с орбиты с использованием развитых аэродинамических поверхностей орбитальной ступени и др.), позволяют рассматривать их применение не только в рамках перспективной системы выведения, но и в качестве средств, эффективно дополняющих целевые космические комплексы и системы на основе постоянно действующих орбитальных группировок.

Общая характеристика космонавтики в мире

Вывод Советским Союзом 4 октября 1957 г. искусственного спутника на орбиту вокруг Земли положил начало космической гонке, которая к настоящему времени достигла небывалых масштабов. На начальном ее этапе, проходившем в условиях «холодной» войны, главные побудительные причины, задававшие тон в этом марафоне, носили политический и военный характер. Престиж и безопасность (в широком понимании) государства — вот…

Носители легкого класса США

В 1993 г. фирмой Lockheed была начата программа создания семейства РН LLV (Lockheed Launch Vehicle) малой и средней грузоподъемности. Первый пуск первой РН этого семейства — двухступенчатой твердотопливной РН LLV-1 малой грузоподъемности после неоднократных задержек из-за различных неполадок был осуществлен в августе 1995 г., однако закончился неудачей. Характеристики РН LMLV таковы: LMLV-1 грузоподъемностью порядка 1,0…

Направленность реструктуризации

Процессы реструктуризации аэрокосмической промышленности, происходящие за рубежом, направлены на достижение качественно нового состояния фирм, позволяющего не только выжить в условиях изменяющейся обстановки,но и обеспечить наращивание конкурентных возможностей на рынке космических товаров и услуг. Преимущества, получаемые фирмами в результате реструктуризации, можно условно выделить в четыре группы. Первая группа — текущая экономия на элементах постоянных издержек. Внутрифирменная…

Космические технологии и материаловедение

Регулярные исследования, касающиеся создания космических технологий и материаловедения, начались примерно с 1976 г. Проведение научных и технологических экспериментов в космосе открыло принципиально новые возможности углубленного исследования многих физических явлений, изучение которых на Земле затруднено или даже невозможно из-за действия силы тяжести. Анализ результатов проведенных экспериментов позволил существенно продвинуться в понимании особенностей протекания процессов диффузии, кристаллизации…

Ядерные энергетические и энергодвигательные установки

Более двадцати пяти лет назад в Семипалатинске был произведен первый энергопуск ядерного реактора ИВГ-1,с помощью которого была начата отработка конструкции ядерного ракетного двигателя. Уже тогда предполагали,что такой двигатель понадобится во время полета человека к Марсу. Позднее трудности с финансированием науки затормозили работу, но планируемая на 2017 г. экспедиция к Марсу оживила интерес к ядерному двигателю….

Выбор проектных характеристик радиолиний дальней космической связи

Выбор проектных характеристик космических радиолиний является сложной инженерной задачей и требует учета большого числа различных факторов, влияющих на энергетику радиолиний и качество передачи информации на требуемые дальности. Рассмотрим выражение, определяющее зависимость максимальной дальности связи D от параметров космической радиолинии, где Р — мощность передатчика; S6, S3 — эффективные площади бортовой и наземной антенн; hS —…

Международно-правовые принципы, касающиеся дистанционного зондирования Земли из космоса

В резолюции № 41/65 Генеральной Ассамблеи ООН от 3 декабря 1986 г. были одобрены «Принципы, касающиеся дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космического пространства». Принципы определяют применимость международного права в отношениях субъектов и исключают наличие правового вакуума в их деятельности по дистанционному зондированию Земли. Такая деятельность осуществляется в соответствии с международным правом, включая Устав ООН, Договор…

Состояние и развитие орбитальных станций

Орбитальные средства в зависимости от их принадлежности условно могут быть разделены на несколько больших групп: гражданские КА, коммерческие КА и военные КА. Эти группы, в свою очередь, можно разбить на подгруппы КА по целевому назначению: КА связи, КА дистанционного зондирования Земли, КА навигационного обеспечения, К А метеорологического обеспечения, исследовательские и экспериментальные КА, пилотируемые КА, разведывательные…

Общая характеристика зарубежных комплексов управления КА

Сети слежения за КА (наземные комплексы управления — НКУ, по отечественной терминологии командно-измерительные комплексы — КИК) начали создаваться за рубежом в конце 1950-х гг., с запуском первых КА США. До середины 1960-х гг. НКУ существовали только в США и в СССР. В дальнейшем НКУ были созданы другими странами, международными консорциумами и отдельными частными фирмами. В…

Надежность — основа эффективности функционирования космических систем будущего.

Одним из основных факторов, влияющих на эффективность использования космических систем, является их надежность. В период 1950-1980 гг. недостаточно высокий уровень надежности космических средств, прежде всего ракет-носителей и космических аппаратов, приводил к большому числу аварий и в значительной степени сдерживал развитие ракетно-космической отрасли, использование ее достижений в научных и прикладных програм-мах, развитие международного рынка космических изделий…

Все права защищены ©2006-2024. Перепечатка материалов с сайта возможна только с указанием ссылки на сайт – Невероятно, но факт!.
Email: hi@poznovatelno.ru. Карта сайта
 

Невероятно, но факт!