 |
На первой и второй ступенях РН «Союз-2» используются модернизированные двигатели 11Д511М и 11Д512М разработки КБ НПО «Энергомаш».
|
|
|
|
Александр Васильевич Щербаков
Секция истории космонавтики и ракетной техники
Северо-Западной межрегиональной
Общественной организации
Федерации космонавтики России
Развитие ракетно-космических систем
И их составных систем.
Ракета-носитель «Союз-2».
Ракета-носитель среднего класса 11А511У («Союз-У») разработана на базе РН 11А511 на основании Решения Комиссии Президиума Совета Министров СССР по военно-промышленным вопросам № 31 от 10 февраля 1971 года.
В настоящее время в эксплуатации, кроме РН 11А511У и её модификаций (11А511У-2, 11А511У-ПВБ), находится также комплекс ракеты-носителя «Молния» (8К78М).
До недавнего времени использовалась ещё одна модификация ракет-носителей семейства Р-7А - 8А92М.
Решением совместного НТС ВКС МО РФ, РКА и Госкомоборонпром РФ по вопросу «Рассмотрение эскизного проекта на модернизацию комплекса РН типа Р-7А и определение порядка дальнейших работ по ОКР «Русь»» от 14 декабря 1993 года предусмотрена модернизация в объёме, предусматривающем создание новой системы управления с БЦВМ, а также повышение энергетических характеристик и высокочастотной устойчивости ДУ 1 и 2 ступеней за счёт применения форсуночных головок с улучшенным смесеобразованием.
В дальнейшем, согласно решению МО РФ и Госкомоборонпрома от 12 апреля 1994 года о порядке создания космических систем и комплексов связи, навигации и геодезии, было признано необходимым проводить разработку ряда космических комплексов с учётом выведения КА с помощью РН «Союз-2» и РБ «Фрегат».
Для обеспечения необходимого уровня энергетических характеристик РН предусмотрено создание блока "И" (3-й ступени РН) с двигателем 11Д451М разработки КБХА.
|
|
|
Целями модернизации комплекса РН 11А511У являются:
- продление жизненного цикла КРН и расширение номенклатуры запускаемых КА с полигона Плесецк;
- снижение потребностей в использовании космодрома Байконур;
- последовательное снижение потребностей в использовании РН на высокотоксичных компонентах топлива;
- сокращение номенклатуры изготавливаемых ракетных блоков.
На совместном совещании РКА и ВКС от 17 марта 1995 года было принято решение о поэтапном проведении работ в рамках ОКР «Русь» с соответствующей динамикой наращивания энергетических возможностей РН, а именно:
- совершенствование конструкции ДУ I-й и II-й ступеней на основе создания новой форсуночной головки с целью исключения горючего «циклин»;
- создание СУ на современной отечественной элементной базе, новой цифровой радиотелеметрической системы (этап 1а);
- оснащение 3-й ступени новым двигателем с более высокими удельными характеристиками (этап 1б);
- глубокая модернизация РН путём замены двигателей I-й и II-й ступеней на модифицированный вариант двигателя 11Д123 (этап 2).
При этом принято решение о проведении ЛИ РН «Союз-2» этапа 1а в 1997 году.
Начало ЛИ РН «Союз-2» этапа 1б уточняется по результатам работ 1995 года, а порядок создания РН «Союз-2» 2 этапа определяется по результатам рассмотрения технических предложений ЦСКБ в IV квартале 1995 года.
Проведение указанной модернизации, по материалам эскизного проекта, позволит:
- полностью расширить задачи обеспечения запусков требуемой номенклатуры существующих и перспективных КА с космодрома Плесецк;
- увеличить массу выводимого полезного груза на 1150-1250 кг, включая 850...950 кг за счёт нового блока «И» (III ступень), и создать условия для перевода запусков пилотируемых и грузовых кораблей «Союз» и «Прогресс» с космодрома Байконур на космодром Плесецк с одновременным переходом на орбиты с наклонением до 64,8 и с увеличением массы этих кораблей до 7760 и 8020 кг соответственно;
|
|
|
- увеличить габариты выводимых КА за счёт применения головного обтекателя диаметром 3,7 м;
- организовать изготовление РН «Союз-2» на заводе «Прогресс» (Самара) в технологическом процессе производства РН типа Р-7А с минимальными объёмами дооснащения.
В общем виде ракета-носитель «Союз-2» представляется как унифицированная трёхступенчатая для выведения на рабочие орбиты низко- и среднеорбитальных КА, а также на промежуточные орбиты космических головных частей с разгонным блоком «Фрегат» разработки НПО имени С.А.Лавочкина, обеспечивающего дальнейшее выведение КА на высокие орбиты или отлётные траектории.
На первой и второй ступенях РН «Союз-2» используются модернизированные двигатели 11Д511М и 11Д512М разработки КБ НПО «Энергомаш».
На двигателях применяется новая смесительная головка с однокомпонентными форсунками окислителя и горючего (вместо двухкомпонентных) с дополнительными конструктивными мероприятиями по обеспечению устойчивости рабочего процесса в камерах сгорания.
Применение новой смесительной головки позволит, по оценке разработчика, увеличить удельный импульс тяги двигательных установок центрального и боковых блоков на 4 и 5 с соответственно, а также увеличить тягу приблизительно на 2%.
На третьей ступени используется новый двигатель 11Д451М представляет собой четырёхкамерный ЖРД, выполненный по схеме с дожиганием окислительного газогенераторного газа и с качающимися камерами сгорания для управления вектором тяги.
В настоящее время двигателям 11Д511М: 11Д512М и 11Д451М присвоены индексы 14Д21: 14Д22 и 14Д23 соответственно.
Новая система управления ракеты-носителя «Союз-2» разработки НПО «Автоматика» (Екатеринбург), кроме решения задачи по замене элементной базы, создает предпосылки для улучшения эксплуатационных качеств РН, из которых наиболее принципиальными являются:
- исключение необходимости разворота РН на старте по азимуту стрельбы путём введения программного разворота по крену на начальном участке полёта, что принципиально позволит решить задачу дистанционной отстыковки заправочных магистралей на старте;
- реализация ограничений по углу атаки в процессе полёта РН, что позволяет снизить нагрузки на РН и расширить возможности по увеличению габаритов КА.
Применение новой цифровой радиотелеметрической системы разработки РНИИ КП, также как и системы управления, кроме решения задачи по замене элементной базы, создает предпосылки для улучшения эксплуатационных качеств РН, из которых наиболее важными являются:
- исключение сбоя информации в таких переходных процессах, как разделение ступеней;
- автоматизация обработки телеметрической информации.
|
|
|
|
|
|
