"Зеніт", ракета. Ракета-носій 11k77 ("зеніт")

РН 11K77 «Зеніт» - ракета середнього класу, призначена для виведення на навколоземну орбіту в автоматичному режимі супутників цивільного і військового призначення, а також пілотованих апаратів. Існують двох- і триступінчаті модифікації. В якості палива застосовуються гас марки РГ-1 і рідкий кисень.

Приклад взаємовигідної кооперації

На питання, ракета «Зеніт» російська або українська, відповісти непросто. Основні елементи конструкції розроблені в Дніпропетровську в КБ «Південне» зусиллями радянських інженерів і вчених. Після розпаду Світського Союзу конструкторське бюро перейшло під юрисдикцію України, зберігши свій профіль діяльності і продовживши розвиток серії «Зеніт». Збірка ракет здійснювалася також на дніпропетровському підприємстві «Південмаш».

Тим часом, важливі елементи конструкції розроблялися і проводилися на російських підприємствах. Зокрема, розгінні блоки марки «ДМ» випускалися РКК «Енергія», а рідинні ракетні двигуни РД-171 і РД-171М - на НВО «Енергомаш». В цілому, підприємства РФ поставляли 70% комплектуючих. Можна сказати, що «Зеніт» - українська ракета, а її начинка - російська.

Історія створення

КБ «Південне» спочатку розробляло двоступеневу РН «Зеніт» з індексом 11K77 в кінці 1970-х - початку 1980-х років у відповідності з завданням Міністерства оборони СРСР мати такий засіб виведення, яке дозволяло б швидко і ефективно заповнювати угруповання ШСЗ військового призначення.

Відповідно, при її конструюванні особлива увага зверталася на надійність, простоту в експлуатації і швидкість підготовки до пуску, що було досягнуто на основі широкого застосування стандартизації й автоматизації. Ракети-носії важкого класу за визначенням не можуть бути мобільними, тому конструктори зосередилися на проектуванні РН середнього класу.

На відміну від систем, що розроблялися в попередні роки, у справжній конструкції використовуються найбільш передові технології підготовки та пуску, розроблені НДІ СК, партнером ДП «КБ« Південне »по багатьох проектах.

Здійснення польотів

Дебютний запуск ракети-носія відбувся у квітні 1985, причому пройшов нештатно, як і повторний. Успішний пуск здійснений у жовтні 1985 року. Спочатку комплекс орієнтувався на оперативний висновок військових супутників і систем подвійного призначення, проте пізніше відбулася переорієнтація на запуск комерційних супутників.

Другий областю застосування початкового варіанта РН «Зеніт-2» 11K77 було забезпечення польотів на орбітальну станцію «Мир» з екіпажем на борту. Щоб відповідати всім вимогам, пропонованим до засобів виведення пілотованих космічних кораблів, в конструкцію РН «Зеніт» було закладено значне внутрішнє резервування і прийняті багато інших заходів підвищення надійності.

Основні параметри конструкції

«Зеніт» - ракета-носій, чиї технічні характеристики і конструктивні параметри відповідають кращим світовим стандартам. Заслуговує на особливу увагу той факт, що понад 90% повної маси ступенів припадає на частку палива. Таким чином, конструкція обох ступенів виявляється однією з найбільш ефективних у сучасній космонавтиці.

Відносно 1-й ступені це багато в чому пояснюється високими характеристиками двигуна РД171М, а також відсутністю бічних прискорювачів. Відсутність бічних прискорювачів ще більш спрощує підготовку до пуску, будучи одним з основних відмінностей РН «Зеніт» від інших засобів виведення. Крім того, конструкція ступені виявляється ефективнішою, скорочується кількість піротехнічних засобів, а також зростає загальна надійність, оскільки відпадає необхідність у механізмах відділення бічних прискорювачів. Крім цього, широкий діапазон керованості на всіх етапах польоту дозволяє проводити пуски «Зеніту» при різних швидкостях вітру і в різних погодних умовах, що також сприяє своєчасному і точному виведенню корисного вантажу.

Основні системи

На РН є повний комплект бортовий радіоелектронної апаратури для забезпечення роботи системи телеметрії. Бортова телеметрична система «Сіріус» забезпечує передачу ТМИ по двох окремих радіоканалах на існуючі НІП, розташовані на території Росії.

Поділ щаблів - «тепле»: здійснюється запуском рульового двигуна 2-й ступені, підривом межступенних механічних зв`язків і гальмуванням за допомогою чотирьох РДТТ отделяющейся частини першої ступені. Після її видалення на безпечну відстань запускається маршовий двигун 2-го ступеня.

На РН встановлені наступні системи, що забезпечують її експлуатацію та функціонування у польоті:

• система управління;
• система вимірювань;
• пневмогідравлічні система подачі компонентів палива;
• система управління витрачанням палива;
• система контролю заправки;
• система безпеки польоту;
• система термостатування повітрям високого тиску;
• елементи системи контролю температур;
• елементи системи термостатування;
• системи гідроприводів;
• система пожаропредупрежденія.

Модернізація

РН «Зеніт-2» після розвалу СРСР не канули в небуття. Українське підприємство «Південмаш» при тісній кооперації з російськими та зарубіжними партнерами продовжило розвиток проекту «Зеніт». Були розроблені ракетні комплекси, що дозволяють здійснювати старти з землі («Зеніт-2SL Б», «Зеніт-3SL Б», «Зеніт-3SL БФ») і з морських платформ («Зеніт-3SL»). Практично всі старти ракетних комплексів наземного базування здійснювалися на Байконурі.

Міжнародний проект «Морський старт» був організований в 1995 році зусиллями американської компанії Boeing Commercial Space (40% капіталу), російської РКК «Енергія» (25%), українськими ВО «Південмаш» і КБ «Південне» (загальна частка 15%) і норвезькими суднобудівниками Aker Solutions (20%). Метою консорціуму стали більш зручні й економічні запуски з морської платформи «Одіссей», розташованої в зоні екватора. Демонстративне випробування ракети пройшло успішно. З 1999 року було здійснено 32 вдалих комерційних пуску із застосуванням РН «Зеніт-3SL», і 4 невдалих. На даний момент у зв`язку з негативними подіями на Україні українська сторона в проекті призупинила свою участь.

Перший ступінь

Конструкція першого ступеня РН «Зеніт» включає:

• межступенную раму;
• двигун РД171 (РД171М);
• хвостовій відсік;
• баки пального й окислювача.

Межступенная рама являє собою перехідний відсік зварної ферменной конструкції. На ній змонтована бічна плата електропневмораз`емов, яка забезпечує зв`язок систем РН і КА з відповідними наземними системами до старту РКН.

У паливних баках розміщені вузли автоматики ПГСП, датчики СКЗ, Сурті, в баку окислювача, крім того, встановлені балони системи наддуву. У хвостовому відсіку розміщений чотирикамерний двигун РД171М, який за допомогою стрижневий рами встановлюється на нижній торцевій шпангоут.

Двигун РД171

Силова установка призначена для створення тяги і керуючих зусиль по всіх каналах стабілізації РКН. Даний двигун встановлювався на перших щаблях всіх модифікацій РН «Зеніт». Ракета і в даний час комплектується вдосконаленою модифікацією РД171М. У конструкцію двигуна введені зміни, спрямовані на підвищення його надійності та експлуатаційних якостей.

У РД171 знайшли застосування найбільш передові технології виготовлення рідинних ракетних двигунів, розроблені російськими підприємствами в галузі двигунобудування. На даний момент модифікація РД171М є найпотужнішим ЖРД у світі, його тяга в момент старту (у Землі) становить 740 тс.

Другий ступінь

Конструкція другого ступеня РН «Зеніт» включає:

• приладовий модуль;
• маршовий двигун РД120;
• рульової двигун РД8.
• баки окислювача і пального;
• хвостовій відсік.

У переобраним модулі розміщується основна частина радіоелектронної бортової апаратури системи управління і системи вимірювань. У паливних баках, як і на першій ступені, розміщені датчики Сурті, СКЗ, вузли автоматики ПГСП, в баку окислювача - балони системи наддуву.

Хвостовий відсік з циліндричною клепаной силовий оболонкою призначений для розміщення рухового блоку, що складається з однокамерного маршового двигуна РД120 і чотирьохкамерного рульового двигуна РД8.

«Зеніт»: ракета і її технічні характеристики

За час експлуатації ракет-носіїв «Зеніт» всіх типів було здійснено 82 пуску, велика частина пройшла абсолютно успішно (69 запусків), 4 - частково невдалих, решта нештатно.

• Довжина ракети: 57-59,6 м.
• Число ступенів: 2 або 3.
• Максимальний діаметр: 3,9 м.
• Корисне навантаження: 15 т для систем морського старту, 13,7 т - для наземних систем.
• Стартова маса: 445-462 т.

Незважаючи на приклад успішної співпраці за міжнародною програмою «Зеніт», ракета на даний момент не випускається через нестабільну ситуації на Україні.