Русская Википедия:Зенит-2 (ракета-носитель)
Шаблон:Другие значения Шаблон:Ракета «Зени́т-2» (индекс ГУКОС — 11К77) — советская двухступенчатая ракета-носитель среднего класса. После распада СССР ракеты продолжала выпускать Украина совместно с производителями России и США.
Генеральный конструктор — академик В. Ф. Уткин, главный разработчик — КБ «Южное» имени академика М. К. Янгеля (Днепропетровск). В качестве топлива использует жидкий кислород и керосин РГ-1. Запуск полностью автоматизирован.
История
При разработке второго поколения спутников РТР «Целина» уже в начале 1974 года выяснилось, что масса проектируемого КА превосходит энергетические возможности РН «Восток-2М» и «Циклон-3», поэтому КБ «Южное» было поручено разработать новый носитель среднего класса под индексом 11К77, эскизный проект которого был готов к декабрю того же года[1].
Первая ступень ракеты стартовой массой 450 т должна была состоять из двух параллельных блоков диаметром три метра (такую связку работники КБЮ неофициально называли «двустволкой» или «камбалой») и выводить на НОО груз около 12 тонн[2]. Первоначальные керосин-кислородные двигатели РД-124 первой ступени (трёхкамерный) и РД-125 второй ступени (однокамерный, унифицированный с РД-124) проектировались в КБ Энергомаша по схеме с дожиганием окислительного газа. Геометрические размеры камер сгорания брались по образцу близких по параметрам (давлению, тяге, расходонапряженности) двигателей МБР Р-36 и Р-36М[2].
Однако вскоре было принято решение унифицировать первую ступень 11К77 с боковыми блоками (первой ступенью) 11К25 «Энергия», что было закреплено постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР «О создании универсального космического ракетного комплекса 11К77 „Зенит“» от 16 марта 1976 года[1]. Предполагалось, что «Зенит» положит начало новому классу средних ракет-носителей[3].
Эскизный проект более грузоподъёмного «моноблочного» (с первой ступенью предельного для перевозки по железной дороге диаметра 3,9 м, которую проектанты неофициально прозвали «бревном»[2]) варианта был готов к февралю 1977 года[1]. Совершенно новый мощнейший четырёхкамерный двигатель разрабатывался в «Энергомаше» под руководством Глушко с 1975 года[2], в ноябре 1976 года был представлен эскизный проект с тягой на земле 740 тс (что превосходило тягу трёхкамерных РД-124 с прежнего варианта 11К77)[4].
Длительный срок разработки ракеты объясняется главным образом трудностями с созданием беспрецедентно мощных двигателей[2]. Только 25 августа 1980 года РД-171 вышел на огневые испытания, 26 июня 1982 года в результате аварии был разрушен испытательный стенд НИИ химического машиностроения в Новостройке (единственный в СССР, подходящий для ступени такой мощности)[4].
Первые два запуска «Зенит-2» в апреле и июне 1985 года прошли нештатно, успешный пуск ракеты-носителя «Зенит-2» с полезной нагрузкой был осуществлен 22 октября 1985 года с космодрома Байконур[4]. К тому моменту спутники-шпионы комплекса «Целина-2» уже полетели в космос на более тяжёлых «Протонах»[2].
В связи с тем, что из первых 13 пусков 3 прошли нештатно, при подписании в 1989 году Акта Государственной комиссии о приёме РН «Зенит» на вооружение Шаблон:Нет АИ 2 СССР руководство Байконура приложило к нему особое мнение. Недостатки Шаблон:Нет АИ 2, и 4 октября 1990 года в момент старта произошло аварийное отключение маршевого двигателя РД-171, в результате чего носитель с полными баками провалился под стартовый стол и взорвался под ним, полностью разрушив одно из двух пусковых устройств стартового комплекса «Зенит» на Байконуре.
В целом в 1985—2009 годах было произведено 37 пусков РН «Зенит-2», из них 30 прошли успешно[5].
Доработанная первая ступень РН «Зенит», после оснащения кислородно-керосиновым двигателем 11Д521 (РД-170) вместо 11Д520 (РД-171), а также хвостовым и передним отсеками, использовалась в качестве модульной части 11С25 блока А первой ступени ракеты-носителя «Энергия»[6].
На РН «Зенит-2» предполагалось запускать разрабатывавшийся в конце 1980-х годов на смену используемому кораблю «Союз» новый некрылатый многоразовый транспортный пилотируемый космический корабль «Заря», производство которого так и не было начато, в связи с сокращением финансирования космических программ.
29 июня 2007 года с Байконура совершила полёт ракета-носитель «Зенит» переходного варианта. От предыдущей версии её отличала новая цифровая система управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и ряд других доработок, сделанных для «Зенит-2SLБ» (но без автономной космической головной части (КГЧ)).
После модернизации ракетно-космического комплекса «Зенит» (площадка 45) на Байконуре в связи с завершением производства ряда его компонентов и применения новых носителей в состав модернизированного комплекса «Зенит-М» входят следующие ракеты семейства «Зенит»:
- двухступенчатая «Зенит-2SLБ»,
- трёхступенчатая «Зенит-3SLБ»,
- трёхступенчатая «Зенит-3SLБФ».
В 2013 году производство ракет «Зенит» было приостановлено[7][8].
28 апреля 2017 года компания S7 Sea Launch Limited заключила с «Южмашем» контракт на производство 12 ракет «Зенит». После этого «Южмаш» заявил о возобновлении производства «Зенитов»[9]. А через два года, руководство S7 Space проинформировало украинское производственное объединение «Южмаш» о приостановке и планируемом в дальнейшем расторжении контракта[10].
В России на основе глубокой модернизации РН «Зенит-2» разрабатывается с 2016 года новая ракета-носитель по программе «Феникс» (в ноябре 2018 года эта РН получила наименование «Иртыш»).
Производство
Различные модификации РН «Зенит» производились в условиях российско-украинского технологического взаимодействия на производственном объединении «Южный машиностроительный завод им. А. М. Макарова» (Южмаш) в Днепропетровске. При этом около 72 % комплектующих ракеты изготавливались на российских предприятиях, в том числе маршевые двигатели РД-171М (НПО «Энергомаш»), разгонные блоки ДМ-SL и ДМ-SLБ (РКК «Энергия») и системы управления («НПЦАП»)[11][12].
Ориентировочная стоимость одного носителя была 1,2 — 1,4 млрд рублей (по состоянию на 2013 год и без учёта цены пусковых услуг)[13].
Конструкция
Первая ступень
В первой ступени ракеты «Зенит» используется четырёхкамерный кислородно-керосиновый жидкостный ракетный двигатель РД-171, разработанный и производящийся в НПО «Энергомаш» (Московская область)[14].
Вторая ступень
Во второй ступени ракеты «Зенит» в качестве маршевого двигателя используется ЖРД РД-120. Он разработан НПО «Энергомаш» (Московская область), производится на заводе Южмаш (Украина)[14].
Разгонный блок
В ракете «Зенит-3SL» применяется разгонный блок ДМ-SL, в ракете «Зенит-3SLБ» — ДМ-SLБ, в ракете «Зенит-3SLБФ» — Фрегат-СБ. Разгонные блоки серии ДМ разработаны и производятся в РКК «Энергия» (Россия), «Фрегат» — в НПО Лавочкина (Россия)[15].
Система управления
Система управления ракеты «Зенит» разработана и производится в Научно-производственном объединении автоматики и приборостроения (Москва)[16][14].
Модификации
Морской старт
Ракеты используемые в программе «Морской старт»:
- «Зенит-2S» — Ракета-носитель используется в качестве первой и второй ступени ракеты «Зенит-3SL»[17].
- «Зенит-3SL» — трёхступенчатая ракета-носитель, разработанная на базе уже существующих ракеты-носителя «Зенит-2» и космического разгонного блока ДМ. Ракета и разгонный блок получили соответственно обозначения «Зенит-2S» и «ДМ-SL».
Наземный старт
Ракеты используемые в программе «Наземный старт», предназначены для запуска с космодрома «Байконур»:
- «Зенит-2SБ» — Ракета-носитель используется в качестве первой и второй ступени ракет «Зенит-3SLБ», «Зенит-3SLБФ» и «Зенит-2SLБ»[18].
- «Зенит-2SLБ» — двухступенчатая модификация ракеты «Зенит-2», доработанная в части новой полностью цифровой системы управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и автономной космической головной части, позволяющей её сборку отдельно от ракеты-носителя. Кроме того, внедрён ряд улучшений (использованных на «Зенит-2S» и новых) для увеличения массы полезного груза и удобства эксплуатации. Окончательная конфигурация «Зенит-2SLБ» в запусках не использовалась.
- «Зенит-3SLБ» — модификация ракеты «Зенит-3SL», доработанная под применение на Байконуре и использующая только российско-украинские комплектующие. В её состав входят ракета-носитель «Зенит-2SБ» и разгонный блок «ДМ-SLБ». Головной обтекатель разработан и изготавливается НПО им. С. А. Лавочкина. Первый пуск (КА «Амос-3») состоялся 28 апреля 2008 года. КА успешно выведен на близкую к геостационарной орбиту.
- «Зенит-3SLБФ» — модификация ракеты «Зенит-2SLБ»/«Зенит-3SLБ», использующая КГЧ разработки НПО им. С. А. Лавочкина. В её состав входят ракета-носитель «Зенит-2SБ» и разгонный блок «Фрегат-СБ»[19]. Первый пуск (КА «Электро-Л» № 1) состоялся 20 января 2011 года. КА успешно выведен на близкую к геостационарной орбиту.
Список запусков
Первый пуск ракеты-носителя семейства «Зенит» состоялся 13 апреля 1985 года[20]. Всего использовалось пять модификаций носителя:
- Зенит-2[20];
- Зенит-3SL[21];
- Зенит-2SLБ[22];
- Зенит-3SLБ[23];
- Зенит-3SLБФ[24].
По состоянию на 26 декабря 2017 года осуществлено 84 запуска[25], из которых:
- 71 успешных,
- 4 частично успешных,
- 9 неудачных.
Ракеты запускались с двух космодромов. Все пуски «Зенит-3SL» были выполнены с плавучей платформы «Ocean Odyssey» в рамках проекта Морской старт. Остальные модификации запускались с космодрома Байконур[25].
Технические данные
| Версия | Зенит-2 | Зенит-3МС |
|---|---|---|
| Стартовая масса (т) | 459 | 473 |
| Длина (макс.) (м) | 57 | 59,6 |
| Место запуска | Байконур | Морской старт |
| Полезная нагрузка (орбита 200 км) (т) | 13,7 | 15[26] |
| Полезная нагрузка (ГПО) (т) | — | 6,1 |
| Полезная нагрузка (ГСО) (т) | — | 4[26] |
| Первый полёт | 13 апреля 1985 | 28 марта 1999 |
| Первая ступень | ||
| Двигатель | РД-171(М) (11Д520(М)) | |
| Длина (м) | 32,9 | 32,9 |
| Диаметр (м) | 3,9 | |
| Масса (т) | 353 (сухая масса 28) | |
| Тяга (макс.) (кН) | 7 257 (7 908 в вакууме) | |
| Время работы (с) | 145 | |
| Топливо | Керосин + жидкий кислород | |
| Вторая ступень | ||
| Двигатель | маршевый: РД-120 (11Д123), рулевой: РД-8 | |
| Длина (м) | 10,4 | 10,4 |
| Диаметр (м) | 3,9 | |
| Масса (т) | 90,5 (сухая масса 8,5) | |
| Тяга (макс.) (кН) | 834 + 78 | |
| Время работы (с) | 380—1300* | |
| Топливо | Керосин + жидкий кислород | |
| Головной обтекатель | ||
| Длина (м) | 13,7 | 16,3 |
| Диаметр (м) | 3,9 | 4,15 |
* Рулевой двигатель работает длительное время после выключения маршевого.
Оценки
В 2017 году в интервью CNN создатель компании SpaceX Илон Маск на вопрос ведущей о любимой ракете ответил: «„Зенит“, она, наверное, лучшая после наших»[27][28].
См. также
- Морской старт
- РН Циклон-4М, с первой ступенью на основе РН «Зенит»
Ссылки
- Схема ракеты «Зенит-2»
- Роскосмос отдал предпочтение украинским ракетам // inauka.ru
- д/ф «Наземный старт. Первый пуск» (Телестудия Роскосмоса)
- Пуски «Зенита» с космодрома Байконур — видео Телестудия Роскосмоса
Примечания
Шаблон:Космонавтика Украины Шаблон:Советская и российская ракетно-космическая техника
- ↑ 1,0 1,1 1,2 КА «Целина-2» Шаблон:Wayback.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Шаблон:Книга
- ↑ Ракета-носитель «Зенит» Шаблон:Wayback // space-russia.narod.ru.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Шаблон:Cite web
- ↑ [1] Шаблон:Wayback // КБ «Южное».
- ↑ Незабываемые космические программы / Под ред. А. Н. Кирилина. − Самара, 2013. — С. 111. ISBN 978-5-93424-684-7.
- ↑ «Южмаш» застыл в ожидании гособоронзаказа. На сайте компании опубликовали и сразу удалили документы, проясняющие ситуацию на предприятии Шаблон:Wayback // Вести-Приднепровье.
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Южный Машиностроительный ЗаводШаблон:Недоступная ссылка
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Прилетели: Россия отказывается от украинских ракет «Зенит», которые еще недавно считались лучшими носителями в мире Шаблон:Wayback // Известия, 11 декабря 2013
- ↑ 14,0 14,1 14,2 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Двадцатилетие ракеты «Зенит»Шаблон:Недоступная ссылка
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 20,0 20,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 25,0 25,1 Шаблон:Cite web
- ↑ 26,0 26,1 Национальное космическое агентство Украины / Ракеты-носители / Зенит-3SL Шаблон:Wayback.
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ В мае 2015 года инженер и бизнесмен назвал ракеты-носители семейства «Зенит» лучшими в мире (после ракеты Falcon 9) Шаблон:Wayback // Лента.ру, 27 марта 2019
