Невероятно, но факт!
Главная / Космос / Средства выведения нового поколения на базе универсального ракетного блока

Средства выведения нового поколения на базе универсального ракетного блока

Экологические проблемы и стремление к повышению конкурентоспособности РН “Ангара” делают весьма актуальным появление в перспективе всеазимутальных вариантов РН, не требующих для своей эксплуатации отчуждения районов падения отделяющихся частей на суше. С этой целью ракетные блоки первой ступени РН должны оснащаться системой спасения самолетного типа, обеспечивающей их возвращение в район старта после отделения от РН. При этом головной обтекатель и другие отделяющиеся фрагменты, например переходной отсек, выводятся за счет использования энергетики второй ступени на баллистическую траекторию с падением в акваторию Мирового океана.

Оптимальный вариант аэродинамической схемы многоразового ракетного блока (МРБ), минимизирующий потери в энергетике РН, обусловленные установкой системы спасения, базируется на концепции беспилотного однорежимного летательного аппарата, оптимизированного для выполнения дозвукового крейсерского полета в район старта и оснащенного двухпозиционным крылом большого удлинения, раскрывающимся после отделения МРБ от РН, вспомогательным двухконтурным воздушно-реактивным двигателем и оперением, скомпонованным по нормальной аэродинамической схеме. В отличие от других вариантов всеазимутальных средств выведения, например воздушно-кос-мического самолета или одноступенчатой РН, двухступенчатая РН с МРБ не имеет критических технологий и может быть реализована уже в настоящее время при максимальном использовании имеющегося в ракетной технике и авиации научно-технического задела. При комплексной оптимизации конструктивно-баллистических характеристик и программ управления потери, обусловленные установкой системы спасения первой ступени и зависящие от выбранной трассы запуска, не превышают 35…50 % от массы полезной нагрузки, выводимой на низкую круговую орбиту.

Проектно-баллистические исследования МРБ легкого класса с двигателем РД-191 показывают,что предлагаемый вариант компоновки первой ступени обладает универсальностью и позволяет в случае необходимости создать на его базе целый ряд перспективных РН легкого, среднего и тяжелого классов грузоподъемностью от 2 до 22 т, использующих в качестве компонентов топлива кислород и керосин.

В настоящее время в ГКНПЦ им. М.В. Хруничева совместно с НПО “Молния” ведется разработка многоразовых ускорителей “Байкал” для применения в составе носителей семейства “Ангара” вместо одноразовых универсальных модулей-ускорителей. Такие многоразовые ускорители создаются с максимальным использованием задела по одноразовым модулям-ускорителям, в конструкцию которых сразу закладывается возможность их многократного использования.

Применение таких многоразовых ускорителей помимо снижения удельной стоимости выведения позволит также:

  • полностью или частично ликвидировать поля падения отработавших частей РН;
  • обеспечить всеазимутальность при запусках на орбиты с различными наклонениями;
  • высвободить производственные мощности для выполнения других задач.

Многоразовый ускоритель создается по концепции “прилетающих назад” аппаратов (flyback). Его основой является ракетный модуль с ЖРД, конструкция которого во многом идентична одноразовому модулю-ускорителю РН семейства “Ангара”. Параметры и характеристики носителя и траектории выведения выбираются таким образом,чтобы в максимальной степени сохранить конструкцию универсального ракетного модуля. Выбор скорости разделения ступеней, соответствующей числу М = 6-7, позволил отказаться от теплозащитного покрытия конструкции, что решающим образом сказывается на стоимости межполетного обслуживания.

Разработка РН на базе многоразового ускорителя "Байкал":Для ориентации отработавшего ускорителя перед входом в плотные слои атмосферы он оснащен реактивной системой управления. После входа ускорителя в атмосферу и предварительного торможения осуществляется планирование с помощью поворотного крыла, управление полетом производится аэродинамическими органами управления. Планирование переходит в моторный полет, когда включаются два воздушнореактивных двигателя, установленных в носовой части многоразового ускорителя. Управляемый собственным бортовым комплексом управления ускоритель возвращается на аэродром вблизи стартового комплекса, где совершает посадку на выдвижное колесное шасси самолетного типа. Энергопитание в полете осуществляется системой энергоснабжения, а сбор и передачу на Землю необходимой информации о состоянии и функционировании ускорителя проводит бортовой измерительный комплекс.

Ряд основных элементов и систем многоразового ускорителя заимствован или разрабатывается на основе существующих конструкций. Это, несомненно, уменьшает технический риск и объем необходимых испытаний,однако остается достаточно большой объем экспериментальных и испытательных работ. В первую очередь это относится к определению и подтверждению аэродинамических характеристик полета многоразового ускорителя после его отделения от ракеты-носителя до посадки на аэродром. Такие испытания уже проведены в ЦАГИ, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и НПО “Молния” на масштабных моделях многоразового ускорителя.

Стартуя со стартового комплекса, расположенного на российском космодроме Плесецк, в составе РН семейства “Ангара”, многоразовый ускоритель сможет при возвращении совершать посадку на аэродроме Перо, входящем в состав этого космодрома. После нейтрализации остатков топлива на заправочно-нейтрализационной станции и доставки в монтажно-испытательный корпус ускоритель пройдет межполетную подготовку и будет готов для повторного использования в составе РН.

Летные испытания многоразового ускорителя должны начаться в 2004 г. в составе РН “Ангара-1.2” легкого класса. Таким образом, при использовании многоразовых ускорителей ракеты-носители семейства “Ангара” станут сами “частично многоразовыми”, имеющими многоразовые первые ступени, составленные из модулей – многоразовых ускорителей, и одноразовые верхние ступени. Такие ракеты-носители смогут успешно конкурировать на мировом космическом рынке. По проведенным оценкам, частично многоразовые РН семейства “Ангара” по удельной стоимости выведения будут предпочтительнее не только одноразовых, но и полностью многоразовых носителей, находящихся в настоящее время в разработке.

Средства выведения – локомотивы космонавтики

Космические средства выведения представляют собой сложные технические транспортные системы, предназначенные для доставки полезных нагрузок в космическое пространство на заданные орбиты. Все существующие космические средства выведения, а также средства, эксплуатация которых будет осуществляться в обозримой перспективе (25…30 лет), имеют в своей основе принцип реактивного движения. Первые сообщения о применении устройств, использующих этот принцип, появились в китайских…

Средства управления КА Великобритании

Великобритания эксплуатирует военные КА связи Skynet, участвует в управлении КА связи НАТО. Великобритания считается крупнейшим в Европе (и вторым в мире) потребителем космической информации с разных КА многих стран и организаций. Результаты обработки данных (включая снимки с метео-КА и КА ДЗЗ), накопленные за ряд лет, могут использоваться в военных целях, например во время кризисных ситуаций….

Обеспечение качества и надежности российского сегмента в международных космических программах

Международное сотрудничество в области коммерческих космических программ в 1980-1990 гг. существенно расширилось. Вслед за организацией первых консорциумов Intelsat, Inmarsat последовало создание значительного числа всемирных и региональных систем и программ – Comsat, Landsat, Meteosat, Eutelsat, Panamsat, Asiasat, Iridium, GlobalStar и т.п. В 1998 г. начато создание Международной космической станции. Основные особенности этапа: значительное увеличение объема работ,…

Развитие и особенности системы средств выведения

Развитие 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. –…

Современное состояние наземной инфраструктуры космодромов России

Космодром Байконур основан в 1955 г. как испытательный полигон ракетно-космической техники. На космодроме Байконур производятся подготовка и пуски ракет-носителей легкого, среднего и тяжелого классов. Международное сотрудничество России в области космоса в значительной степени ориентировано на использование возможностей космодрома Байконур. На долю космодрома Байконур приходится свыше 50 % запусков КА, в том числе все запуски на…

Система эксплуатации. Состояние и перспективы развития

При создании космических средств (на этапах задания требований, изготовления космических средств, строительства объектов космической инфраструктуры,летных испытаний) должна создаваться и соответствующая им система эксплуатации. На заре создания и эксплуатации космической техники система эксплуатации не разрабатывалась каждый главный конструктор под создаваемую технику закладывал свою нормативную базу эксплуатации. Это предопределяло неупорядоченное функционирование системы эксплуатации космических средств (СЭ КСр)…

Носители тяжелого класса

Носителями тяжелого класса из числа зарубежных стран располагают США, страны Европейского космического агентства (ЕКА) и Япония. Первые тяжелые носители были созданы американцами в 1964-1967 гг. для обеспечения лунной программы Apollo. Самый мощный из них Saturn-5 позволял выводить на околоземную орбиту высотой 500 км полезный груз массой около 120 т. С завершением программ Apollo и Skylab…

Средства управления КА Китая

Китай эксплуатирует КА военного и двойного применения для связи, метеообеспечения, ДЗЗ, а также запускает экспериментальные КА, в том числе военные. Для управления этими КА предназначен многопунктный, организационно единый НКУ, эксплуатируемый Китайским объединением по запускам, слежению, телеметрии и управлению КА. Это объединение подчинено Комитету по оборонной науке, технике и оборонной промышленности (КОНТОП) Госсовета. В состав НКУ…

Оптимизация стратегий развертывания и восполнения многоспутниковых космических систем по критериям надежности и стоимости

В конце 1970-х гг. в нашей стране и в США было начато решение задачи по разработке и развертыванию глобальных навигационных систем ГЛОНАСС и Navstar. B составе которых должны были функционировать 24 полноразмерных КА (21 основной + 3 резервных). Существенное увеличение числа КА в системе значительно усложнило решение задачи развертывания в установленные сроки. В 1990-е гг….

Разгонные блоки ракет-носителей

Важнейшей составной частью системы средств выведения являются разгонные блоки (РБ), называемые также межорбитальными буксирами. Разгонные блоки обеспечивают перемещение выводимых полезных грузов с орбиты на орбиту или направление их на отлетные и межпланетные траектории. Для этого РБ должны иметь возможность выполнять один или несколько маневров, связанных с изменением скорости полета, для чего в каждом случае предполагается…

Все права защищены ©2006-2020. Перепечатка материалов с сайта возможна только с указанием ссылки на сайт – Невероятно, но факт!.
Email: hi@poznovatelno.ru