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.

Носители среднего класса стран Европейского космического агентства

Западноевропейский космический консорциум Arianespace уже более 10 лет эксплуатирует семейство РН среднего класса Ariane-4 (первый пуск РН Ariane-4 был осуществлен 15 июня 1988 г.), коэффициент надежности которой составляет 0,97. Модификации этой РН позволили вывести около 1400 спутников. Ниже описаны модификации, эксплуатируемые в настоящее время. В процессе реализации программы создания трехступенчатой РН Ariane-4 было изготовлено 6…

Направление реструктуризации аэрокосмической промышленности

Аэрокосмическая промышленность – одна из динамично развивающихся, наукоемких, прибыльных и перспективных отраслей мировой экономики. В последние годы эта отрасль охвачена процессами, которые изучаются многими специалистами различного профиля – политологами, экономистами, юристами и т.д. Этот интерес вызван стремлением понять и, по возможности, направлять эти процессы, прогнозировать их дальнейший ход и последствия. Разные авторы используют свои термины…

Качественный скачок в развитии орбитальных средств

Учитывая перспективы развития и совершенствования науки и технологий, прогнозируемые потребности государственных и коммерческих структур в использовании космоса,можно сделать вывод, что характерной чертой космической деятельности в XXI в. будет не только стремление к достижению новых количественных и качественных рубежей в развитии космических систем, но и создание новых высокотехнологичных космических средств и систем различного целевого назначения, затрагивающих…

Пилотируемая космонавтика – магистральное направление

История пилотируемой космонавтики началась 12 апреля 1961 г., когда советский летчик-космонавт Юрий Гагарин совершил первый космический полет продолжительностью 108 минут и навсегда вошел в историю развития нашей цивилизации. Это событие аккумулировало в себе титанические усилия и накопленный научно-технический потенциал ракетно-космической отрасли СССР. Пилотируемое освоение космоса давалось нелегко. Достижения и свершения сопровождались потерями и трагедиями. Мрачный…

Требования к основным характеристикам НКУ

Требования к НКУ определяются целевым назначением управляемых КА, выполняемыми ими на орбите функциями и баллистической структурой орбитальной группировки КА. Автоматические КА ближнего и среднего космоса, к которым относятся К А для исследования природных ресурсов Земли, геодезии, связи и телевещания, в большинстве своем не требуют при штатной эксплуатации высокой оперативности управления. Программы работы бортовых систем КА…

Проблема делимитации воздушного и космического пространства и перспективы ее решения

Проблема определения юридических границ космического пространства – одна из важнейших и до сих пор не решенных проблем международного космического права. С одной стороны, необходимо обеспечить действие принципа уважения полного и исключительного суверенитета государств на их воздушное пространство с другой – свободу мирного использования и исследования космического пространства. В решении этой проблемы существует два противоположных по…

Носители среднего класса Китая

К РН промежуточного класса (по американской классификации) можно отнести находящиеся в настоящее время в Китае в эксплуатации две модификации базовой трехступенчатой РН Чанчжэн-3 (CZ-3): Чанчжэн-ЗА (CZ-3A) и Чанчжэн-3В (CZ-3B),npинципиально не отличающиеся от базовой РН Чанчжэн-3,а также РН Чанчжэн-2Е (CZ-2E). Зарубежные специалисты считают эти РН идентичными американской РН среднего класса Delta-2. На РН Чанчжэн-3 китайцы впервые…

Причины реструктуризации военно-политического характера

Причины, вызвавшие к жизни и продолжающие подпитывать процесс реструктуризации аэрокосмических фирм за рубежом, условно могут быть разделены на три группы: военно-политические, экономические и ресурсные. В основе военно-политических причин лежат новые условия, складывающиеся в мире после завершения “холодной войны”, когда сокращения выделяемых на военные нужды ассигнований привели к уменьшению военных заказов. Так, с 1987 по 1994…

Космические системы мониторинга

В области систем мониторинга следует выделить ряд приоритетных направлений развития, связанных как с повышением глобальности и оперативности наблюдения земной поверхности и околоземного пространства космическими средствами,так и с повышением эффективности решения задач прогноза и контроля, в том числе перспективные методы прогноза и контроля опасных природных явлений, биоэнергоинформационного состояния районов, городов, сельскохозяйственных угодий, пастбищ, геологического изучения территории…

Энергетические и двигательные установки ракетно-космической техники

В создание движителей для вывода полезных нагрузок в космос огромный вклад внесли наши соотечественники. Будучи приговоренным к смертной казни, студент медико-хирургической академии Николай Иванович Кибальчич (1853-1881 гг.) передал в адвокатуру не просьбу о помиловании, а свой “Проект воздухоплавательного прибора”. В этом проекте он высказал идею ракетного летательного аппарата. Н.И. Кибальчич писал, что если его идея…

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