Ракета-носитель «КОСМОС-3М»
Ракета-носитель «Космос-3М» производится на ФГУП ПО «Полет» с 1968 года. С тех пор и до настоящего времени зарекомендовала себя в качестве самой надежной ракеты в своем классе. Коэффициент надежности составляет 0,97.
С начала 1970-х годов произведено более 750 успешных пусков РН «Космос-3М». По программам международного сотрудничества произведены запуски более 25 космических аппаратов.
Двухступенчатая ракета-носитель (РН) легкого класса «Космос-ЗМ» предназначена для выведения космических аппаратов (КА) различного назначения на низкие и средние околоземные орбиты.
РН обеспечивает запуски КА на эллиптические и околокруговые орбиты высотой от 250 до 1700 км с наклонениями 51, 66, 74 и 83°, при этом масса полезного груза составляет от 1500 кг (высота орбиты 250 км) до 500 кг (высота 1700 км). Ракета-носитель «Космос-ЗМ» способна выводить на орбиту в одном пуске до 8 КА. Она также способна выводить КА массой до 850 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 475 км и наклонением 97,3°.
Важнейшими особенностями ракета-носитель «Космос-ЗМ» являются ее универсальность и высокая надежность.
В штатной эксплуатации РН находится с 1971 года.
Ракета-носитель «Космос-ЗМ» состоит из двух ступеней и головного блока.
На обеих ступенях РН установлены ЖРД, работающие на самовоспламеняющихся компонентах ракетного топлива: окислитель- АК-27И (смесь азотной кислоты и азотного тетраоксида), горючее — НДМГ.
Первая ступень ракеты включает переходный отсек, бак окислителя, межбаковый отсек, бак горючего, силовое кольцо и хвостовой отсек. На первой ступени установлен четырехкамерный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) РД-216М с турбонасосной системой подачи, выполненный по схеме без дожигания. Управление полетом ракеты во время работы ЖРД первой ступени осуществляется с помощью газовых рулей.
Вторая ступень состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Кроме того, по бокам ступени смонтированы два навесных блока баков основных компонентов, обеспечивающих работу системы малой тяги (СМТ) и второе включение маршевого ЖРД.
На второй ступени установлена двигательная установка (С5.23,11Д49), в состав которой входят маршевый двигатель без дожигания с насосной системой подачи топлива и четырехсопловой рулевой двигатель с вытеснительной подачей компонентов в специальный газогенератор системы малой тяги.
Для защиты КА на атмосферном участке полета на РН «Космос-ЗМ» используется головной обтекатель. Он состоит из двух полустворок, соединенных в единое целое замками продольного стыка. Крепление обтекателя к приборному отсеку второй ступени осуществляется замками поперечного стыка. Космические аппараты устанавливаются под головным обтекателем на раму полезной нагрузки.
Ступени соединены по схеме «тандем». Разделение ступеней производится по «полугорячей» схеме. Сброс головного обтекателя производится на участке полета второй ступени на высоте около 75 км.
С помощью РН «Космос-ЗМ» по отечественным программам осуществлены запуски КА систем «Парус», «Цикада», КОСПАС-SARSAT, «Гонец» по программе международного сотрудничества «Интеркосмос» — Ariabhata, Bhaskara-1, Bhaskara-2, Signe-З, а также коммерческие запуски КА США, Швеции,
Мексики, Германии, Италии, Великобритании, Китая.
Ведутся работы по расширению возможностей РН «Космос-ЗМ»:
- обеспечена возможность попутного запуска одного или двух малых космических аппаратов, размещенных на основном космическом аппарате;
- обеспечена возможность группового запуска нескольких малых КА, размещенных на специальном адаптере, оснащенном поворотными платформами и системами отделения;
- создан и успешно прошел летные испытания головной обтекатель РН с увеличенной зоной полезной нагрузки.
Основные характеристики ракеты-носителя «Космос-3М»
Стартовая масса, т
Сухая масса (с головным обтекателем), т
Масса полезного груза, выводимого на круговую орбиту высотой 200 км с наклонением 51°, т
Источник
РН «Космос-3М»
Двухступенчатая ракета космического назначения легкого класса «Космос-3М» (11К65М) предназначена для выведения космических аппаратов на эллиптические и околокруговые орбиты высотой до 1700 км с наклонениями плоскости орбиты 66 o , 74 o и 83 o . Используется для запусков низкоорбитальных навигационных и связных спутников, космических аппаратов международной системы поиска КОСПАС-SARSAT и военного назначения. Ранее она использовалась для запусков геодезических космических аппаратов первого поколения и искусственных спутников Земли по программе «Интеркосмос».
Создана под руководством М.К. Янгеля в начале шестидесятых годов в Особом конструкторском бюро №586 (ныне — ГКБ «Южное», г. Днепропетровск) на базе одноступенчатой баллистической ракеты средней дальности Р-14У. Была передана для изготовления и дальнейшего конструкторского сопровождения в производственное объединение «Полет» (г. Омск).
Ракета-носитель состоит из двух ступеней, соединенных по схеме «тандем». На внешней поверхности второй ступени установлены баки системы малой тяги. Двигательные установки обеих ступеней работают на самовоспламеняющейся топливной паре: окислитель — 27-процентный раствор четырехокиси азота в азотной кислоте; горючее — несимметричный диметилгидразин. Запуск двигательной установки первой ступени происходит по «пушечной» схеме, когда компоненты топлива начинают поступать в камеры сгорания под рабочим давлением, и двигатель за доли секунды выходит на основной режим. Такая схема запуска сокращает непроизводительные достартовые расходы ракетного топлива и увеличивает эффективность его использования в ходе полета ракеты-носителя. Двигательная установка второй ступени может до двух раз выходить на основной режим, между ними полет второй ступени происходит при работе двигателя в режиме малой тяги. Возможность перевода двигателя на режим пониженной тяги позволяет осуществлять одновременное выведение группы космических аппаратов на разные по высоте орбиты, лежащие в одной плоскости. Групповое выведение восьми искусственных спутников Земли при одном пуске ракеты-носителя «Космос-3М» регулярно проводится на космодроме «Плесецк» с апреля 1970 года. Стартовая масса ракеты-носителя «Космос-3М» составляет около 109 тонн, длина — 32,4 метра. На низкую круговую приполярную орбиту высотой 250 км она может выводить до 1400 кг полезного груза, на круговые орбиты высотой 1000 км — до 950 кг. Первый пуск ракеты-носителя «Космос-3М» с космодрома «Плесецк» состоялся 15 мая 1967 года («Космос-158»). По состоянию на 1 января 1999 года проведено 397 пусков, из них 373 полностью успешных. Частота успешных пусков составила 93,95%. Выведено на орбиты спутников Земли 707 космических аппаратов, из них 6 субспутников.
С 15 апреля 1992 года пуски РКН «Космос-3М» проводятся с учетом реализации мер по защите окружающей среды от проливов ракетного топлива, которое остается в отработавших первых ступенях. Количество топливо, остающееся в баках ступени уменьшено на 15%.
Основные характеристики:
| Тип носителя | жидкостная двухступенчатая ракета |
| Компоненты топлива: | |
| окислитель | 27% раствор четырехокиси азота в азотной кислоте (АК-27И) |
| горючее | несимметричный диметилгидразин (НДМГ) |
| Система управления | автономная, инерциальная |
| Условия пуска: | |
| температура воздуха | от -40 o С до +50 o С |
| скорость ветра у земли | не более 20 м/с |
| Длина, м | 32.4 |
| Диаметр, м | 2.4 |
| Максимальный диаметр, м | 2.8 |
| Стартовая масса, тонн | до 109 |
| Масса конструкции РКН, тонн | 7.2 |
| Максимальная масса КА, кг: | |
| H кр = 250 км | 1350 |
| H кр = 1000 км | 950 |
| Масса заправляемого топлива, тонн: | |
| окислитель | 71.0 |
| горючее | 29.5 |
| Тяга двигательной установки, тонн | |
| 1 ступень (у земли) | 151.1 |
| 2 ступень (в пустоте) | 16.0 |
Баллистические данные
Выведение спутников на заданные орбиты осуществляется по схеме с двукратным включением двигательной установки 2 ступени. После первого включения полет 2 ступени происходит по переходной траектории, в расчетной точке которой вторым включением двигательной установки обеспечивается дополнительное приращение скорости, необходимое для выведения КА на требуемую орбиту.
| Наименование команд | Время, час:мин:сек | Траектория полета | ||
| Высота, км | Скорость, м/с | Удаление от СК, км | ||
| Старт РКН | 0:00:00 | 0 | 0 | 0 |
| Предварительная команда на выключение ДУ 1 ступени (ПК) | 0:02:10 | 58 | 2536 | 77 |
| Механическое разделение 1 и 2 ступеней | 0:02:12 | 59 | 2584 | 80 |
| Сброс створок головного обтекателя (СГО) | 0:02:27 | 76 | 2568 | 114 |
| Предварительная команда на выключение ДУ 2 ступени (ПК1) | 0:07:57 | 150 | 7907 | 1488 |
| Главная команда на выключение ДУ 2 ступени (ГК1) | 0:08:03 | 150 | 7937 | 1535 |
| Команда на разгон гироинтеграторов (ПВ) | 0:52:19 | 930 | 7170 | 20461 |
| Команда на повторный запуск ДУ2 ступени (ВК) | 1:02:19 | 1003 | 7116 | 24055 |
| Предварительная команда на выключение ДУ 2 ступени (ПК2) | 1:02:24 | 1003 | 7252 | 24085 |
| Главная команда на выключение ДУ 2 ступени (ГК2) | 1:02:30 | 1003 | 7287 | 24122 |
| Отделение КА (ОК) | 1:02:50 | 1003 | 7292 | 24244 |
Примечание. Повторный запуск ДУ 2 ступени и отделение космического аппарата происходят над Антарктидой (берег Принцессы Марты).
 Космодром «Плесецк». РН «Космос-3М» |  Космодром «Плесецк». Старт РН «Космос-3М» |  Космодром «Плесецк». РН «Космос-3М» |  Космодром «Плесецк». Старт РН «Космос-3М» Космодром «Плесецк». РН «Космос-3М» в МИКе |  Космодром «Плесецк». Старт РН «Космос-3М» |  Космодром «Плесецк». Вид на стартовый комплекс РН «Космос-3М» Источник Космос-3М (11К65М) — ракета-носитель среднего класса
Лёгкая двухступенчатая ракета-носитель (РН) «Космос-3М» (11К65М) служит для выведения автоматических космических аппаратов (КА) легкого и среднего класса различного назначения на круговые и эллиптические орбиты. Видео Космос-3МНа обеих ее ступенях установлены маршевые жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) открытого цикла с турбонасосной подачей долгохранимого самовоспламеняющегося топлива (окислитель – 27% раствор тетроксида азота в азотной кислоте (АК-27И), горючее – несимметричный диметилгидразин (НДМГ)). Система управления – инерциальная. Управление на участке работы первой ступени РН осуществляется с помощью четырёх графитовых газовых рулей (устанавливаются незадолго перед стартом ракеты), на участке работы второй ступени – с помощью четырёх качающихся сопел, работающих на отработанном на турбине («мятом») генераторном газе.
КА устанавливаются под головным обтекателем (ГО), на ферменном переходнике в зоне размещения полезного груза (ПГ). ГО сбрасывается на участке работы второй ступени на высоте 75 км. Разделение ступеней – холодное, с использованием тормозных твердотопливных двигателей на межбаковом отсеке первой ступени. Параметры траектории определяются за счет выбора продолжительности работы и интервалов между включениями ДУ второй ступени. Стабилизация ступени на участке полёта по переходной траектории – с помощью четырёх ЖРД малой тяги (по 25 Н каждый), имеющих автономные баки с вытеснительной системой подачи топлива.
«Космос-3М» (Впервые наименование «Космос-3М» было заявлено в СМИ 26 апреля 1994 г.) использовался для выведения на орбиту спутников серии «Надежда» международной системы спасения «КОСПАС-САРСАТ», геодезических, навигационно-связных и других КА военного назначения, индийских спутников Aryabhata, Bhaskara и Bhaskara 2, французского КА Signe-3, шведских Astrid и Astrid 2, американских FAISat и FAISat-2V, мексиканского Unamsat-2, итальянских MegSat 0 и MITA, германских Tubsat B, Abrixas и CHAMP, британского SNAP-1, китайского Tsing Hua 1. С помощью ракеты «Космос-3М» проводились астрофизические, технологические и другие эксперименты в интересах Академии наук СССР, международной организации «Интеркосмос», отраслевых научно-исследовательских организаций, в т.ч. с возвращением ПГ на Землю (см. табл. 2). Примерно половина всех проведенных пусков ракеты приходится на суборбитальные полёты с полигона Капустин Яр для выполнения экспериментов на гиперзвуковых скоростях.
В 1995 г. ракета «Космос-3М» участвовала в международном конкурсе на легкий носитель Med-Lite для NASA. По оценке американских специалистов, которые провели сравнительный анализ 18 типов ракет легкого класса, созданных в разных странах, «Космос-3М» был признан одним из самых совершенных. Маркетинг носителя на западном рынке ведут совместное предприятие Cosmos International GmbH (при участии германской фирмы OHB-Systems) и российское предприятие «Пусковые услуги». Производство носителя осуществляется (в низком темпе) в ПО «Полет» (г.Омск). В настоящее время конструкторы предприятия ведут разработку перспективного варианта 11К65МУ «Космос-3МУ» («Взлет»), оснащенного новой системой управления.
Краткая история создания носителя «Космос-3М»Эскизный проект носителя 65С3 для вывода КА «малой» и «средней» массы (от 100 до 1500 кг) на круговые (высотой от 200 км до 2000 км) и эллиптические орбиты был разработан к апрелю 1961 г. в ОКБ-586 (г.Днепропетровск) на базе одноступенчатой баллистической ракеты среднего радиуса действия Р-14 (8К65) и подкреплен Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 984-425 от 30 октября 1961 г. и Комиссией Президиума Совета Министров от 12 июля 1962 г. Поскольку эта работа несколько выпадала из главного направления деятельности предприятия (создание боевых баллистических ракет), генеральный конструктор днепропетровского ОКБ М.К.Янгель предложил передать ее в красноярское ОКБ-10 под руководством М.Ф.Решетнева.
В конце 1961 г. представители ОКБ-10 включились в работу. Решетневцы предложили оригинальное техническое решение, позволяющее запускать спутники на круговые орбиты путем введения «пунктирного» участка стабилизированного полёта. Для реализации идеи была принята двухимпульсная схема включения маршевого ЖРД второй ступени: первый импульс формирует эллиптическую траекторию, в апогее которой вторым включением аппарат переводится на круговую орбиту. В ОКБ-456 А.М.Исаева создали трехрежимный двигатель 11Д49 (два включения на номинальной тяге и работа в дроссельном режиме), а решетневцы разработали систему малой тяги, обеспечившую стабилизированный полёт между двумя включениями маршевого ЖРД. Топливо для этой системы располагалось в двух специальных баках, подвешенных на внешней поверхности основного бака второй ступени. Разработка ракетного комплекса велась в два этапа. На первом был создан носитель 11К65 «Космос-3». В мае 1964 г. две таких ракеты были вывезены на Байконур для пуска со стартовой площадки 41, имеющей недобрую славу: именно здесь в 1960 г. при катастрофе во время предстартовой подготовки ракеты Р-16 погибла большая группа специалистов и военных, включая маршала М.И.Неделина.
В августе началась предстартовая подготовка. В соответствии «с законами жанра», незаправленная ракета упала со стартового стола! 3 сентября 1965 г. ТАСС сообщил о выведении пяти новых «Космосов» (№80–84) на круговую орбиту высотой 1500 км.
Дальнейшая судьба 11К65М сложилась так: первые 14 носителей были изготовлены на опытном производстве ОКБ-10 с участием «Красмашзавода». В 1966 г. их изготовление было полностью передано на «Красмашзавод», а с 1970 г. – в ПО «Полёт». В 1972 г. разработка 11К65М была отмечена Государственной премией СССР в области науки и техники. Для замены РН «Космос-3М» в 1980-х годах ОКБ «Южное» (Днепропетровск) и ПО «Полет» (Омск) выпущен проект легкой экологически чистой ракеты 11К55 на базе технологических решений, разработанных в ходе программы «Энергия–Буран», но разработка сначала затормозилась, а потом и полностью прекратилась, осложненная процессами, происходящими в последние годы существования СССР.
Тактико-технические характеристики Космос-3МКоличество ступеней. 2 Первая ступень — Р-14У Маршевый двигатель. РД-216 (11Д614) Вторая ступень Маршевый двигатель. 11Д49 Источник ➤ Adblockdetector |
