Расійская ракета "Рокат": апісанне, характарыстыкі і цікавыя факты

Ракета «Рокат» - расійская ракета-носьбіт, якая здольная даставіць на арбіту лёгкую і сярэднюю карысную нагрузку. З разгонным блокам «Брыз-КМ» яна выводзіць да 2150 кг карыснага грузу на вышыню 200 км.

Гісторыя стварэння

Што ўяўляе сабой ракета-носьбіт «Рокат»? Яна грунтуецца на міжкантынентальнай балістычнай ракеце УР-100Н, таксама вядомай як SS-19 Stiletto. Распрацоўка УР-100Н пачалася ў 1970 годзе з мэтай паляпшэння МБР УР-100 і стварэння вялікага лятальнага апарата, здольнага узняць больш цяжкі груз.

Лётныя выпрабаванні праводзіліся ў перыяд з 1973 па 1975 год, і сістэма пачала функцыянаваць у 1974 г. Да 1978 г. быў дасягнуты агульны аб'ём запасаў у 190 ракет. Палепшаная версія, названая УР-100УТТХ, была ўведзена ў эксплуатацыю ў 1979 годзе і замяніла сабой старыя мадэлі, дасягнуўшы максімальнага запасу ў 360 адзінак.

ядзерны шчыт

Ракеты УР-100 могуць несці да шасці незалежных боегаловак індывідуальнага навядзення з радыусам дзеяння 10 000 км. Іх можна падрыхтаваць да запуску на працягу 25 хвілін у любы момант 22-гадовага тэрміну захоўвання. Міжкантынентальныя балістычныя ракеты УР-100 і па гэты дзень знаходзяцца на ўзбраенні.

Пасля заканчэння халоднай вайны ў ГКНПЦ імя Хруничева зброя была перапрафілявана і аснашчана сучаснай авіёніка і разгонным блокам «Брыз-КМ», што дазволіла яго выкарыстоўваць у якасці касмічных ракет-носьбітаў. НВА «Машынабудаванне» таксама рэканструявала УР-100 у ракету-носьбіт, але без значных мадыфікацый, стварыўшы менш гнуткі, але больш танны апарат для вывядзення невялікіх карысных нагрузак на нізкую калязямную арбіту. У гэтай канфігурацыі ён вядомы пад назвай «Страла».

З Байканура ў Плесецк

Першы пуск ракеты «Рокат» быў праведзены 20 лістапада 1990 гады з касмадрома Байканур, Казахстан. Першы арбітальны палёт адбыўся 26 снежня 1994 года. А ў 1995 годзе была ўтворана кампанія Eurockot, з дапамогай якой расійская ракета-носьбіт «Рокат» была выведзена на рынак камерцыйных запускаў.

Прадпрыемства набыло 45 касмічных апаратаў. У 2000 годзе кампанія Astrium купіла 51% акцый Eurockot. Астатнімі 49% валодае ГКНПЦ імя Хруничева. У траўні 2000 года з касмадрома «Плясецк» «Рокат» быў запушчаны не з шахты, як гэта адбывалася на «Байкануры», а з наземнага транспартнага кантэйнера.

Ракета «Рокат»: характарыстыкі

Касмічны апарат уяўляе сабой двухступеністую жідкотоплівные ракету-носьбіт, як правіла, абсталяваную апошняй прыступкай «Брыз-КМ», якая здольная дастаўляць карысную нагрузку масай да 2140 кг на нізкую калязямную арбіту і 1200 кг на сонечна-сінхронную.

Характарыстыкі ракеты-носьбіта «Рокат» наступныя:

• вышыня 29,15 м,
• асноўны дыяметр 2,5 м,
• стартавая маса 107 000 кг,
• паліва - несіметрычны диметилгидразин (гептыл) і тетраоксид азоту.

першая ступень

Першая ступень ракеты-носьбіта лёгкага класа "Рокат" мае 17,2 м у даўжыню і 2,5 м у дыяметры. Бак з тетраоксидом азоту размяшчаецца над ёмістасцю з несіметрычным диметилгидразином. Два рэзервуара падзеленыя агульнай перагародкай. Пад'ёмная маса - 77 200 кг, инертная- 5700 кг.

У першай прыступкі выкарыстоўваюцца тры рухавіка РД-0233 і адзін РД-0234. Іх канструкцыі падобныя, але ў РД-0234 ёсць цеплаабменнік, які падае сціснутае газ у паліўныя бакі, каб падтрымліваць у іх неабходнае ціск на працягу ўсяго першага этапу палёту.

Усе рухавікі - з турбонасосами замкнёнага цыклу. Кожны забяспечвае 470 килоньютон цягі, што ў агульнай складанасці складае 1,870 кн або 190 700 кг. Вакуумная цяга першай ступені - 2070 кн (211.100 кг), 520 кн на рухавік.

Кіраванне забяспечваецца індывідуальнай карданнай падвескай кожнага з чатырох рухавікоў. Час працы - 121 с.

Аддзяленне ажыццяўляецца ў гарачым рэжыме. Верньерный рухавік другой ступені запальваецца яшчэ да стадыі падзелу. Спецыяльныя люкі накіроўваюць брую чатырох соплаў вонкі. Пасля запуску піратэхнічнага механізму верньерный выхлап адштурхвае адпрацаваную першую прыступку. Акрамя таго, яна абсталявана чатырма цвёрдапаліўных ракетнымі рухавікамі, якія пасля падзелу запальваюцца, каб выдаліць яе на бяспечную адлегласць.

другая ступень

Другая ступень мае 3,9 м у даўжыню і 2,5 м у дыяметры. Яе маса складае 1500 кг плюс 10.700 кг паліва. Бак з акісляльнікам таксама размешчаны над паліўным бакам і аддзелены ад яго агульнай перагародкай.

Прыступку абсталявана рухавікамі з турбонасосом замкнёнага цыклу: галоўным РД-0235 і четырехкамерным верньерным РД-0236 для кантролю напрамкі палёту.

РД-0235 валодае намінальнай вакуумнай цягай 240 кн (24 470 кг), якая забяспечвае імпульс на працягу 320 с.

РД-0236 забяспечвае цягу 15,76 кн (1 607 кг) і працуе 293 с. Кожнае з чатырох соплаў рухавіка з дапамогай карданнага подвеса можа перамяшчацца ўздоўж адной восі, забяспечваючы кіраванне арыентацыяй ракеты на другім этапе палёту. Тут таксама выкарыстоўваецца сістэма падачы гарачага газу для стварэння ў баках неабходнага ціску.

верхняя прыступку

Ракета «Рокат» абсталёўваецца разгонным блокам, які складаецца з трох асноўных адсекаў - рухальнага, герметызаванай грузавога адсека і прамежкавы адсек, хто злучаецца з другой ступенню.

«Брыз-КМ» мае 2,6 м у даўжыню, 2,5 м у дыяметры і масу 1320 кг. Бак з гептилом размешчаны вышэй ёмістасці з акісляльнікам. Апошняя мае канічную форму і паглыбленне для размяшчэння маршевого рухавіка. «Брыз-КМ» здольны змясціць 1 665 кг НДМГ і 3310 кг акісляльніка. Для падтрымання ў баках неабходнага ціску і кіравання пнеўматыку выкарыстоўваецца гелій высокага ціску.

Цэнтральная частка блока складаецца з ёмістасці з акісляльнікам, размешчанай над паліўным бакам. Абодва рэзервуара абсталяваны гідраўлічнымі і пнеўматычнымі сістэмамі, а таксама ўнутранымі перагародкамі для прадухілення удараў вадкасці аб сценкі канструкцыі. Яны маюць тараідальны форму з выманнем у ніжняй часткі для асноўнай рухальнай сістэмы, што дазволіла звесці да мінімуму даўжыню прыступкі. Ніжэй размешчаны адсек з асноўнай сілавы устаноўкай і рухавікамі стабілізацыі і арыентацыі, і сферычнымі бакамі з геліем і палівам для іх. Абсталяванне пакрыта тэрмаізаляцыю, якая прадухіляе залішняе астуджэнне паліва, якое ўплывае на яго глейкасць і можа прывесці да замярзання трубаправодаў і бакаў.

прыборны адсек

У верхняй частцы блока ў перавернутым ўсечаным конусе размешчаны адсек для абсталявання, які складаецца з рам, якія забяспечваюць ўстаноўку розных кантролераў, модуляў тэлеметрыі, батарэй і сістэм сувязі. Падтрымліваюцца адаптары да 2,49 м у дыяметры.

У ніжняй частцы знаходзіцца 60-см адаптар, які злучае «Брыз-КМ» з другой прыступкай, а таксама забяспечвае мацаванне абцякальнікаў.

У разгонном блоку рэалізаваны дзве паліўныя сістэмы: нізкага ціску для маршевого рухавіка і высокага ціску для рухавікоў стабілізацыі і арыентацыі. У абедзвюх выкарыстоўваецца несіметрычны диметилгидразин і четырёхокись азоту, якія запальваюцца адразу пасля ўступлення ў кантакт адзін з адным.

Рухавікі разгонного блока

Рухавікі кіравання арыентацыяй, якія выкарыстоўваюцца на «Брыз-КМ» носяць назву 17D58E і забяспечваюць намінальны цягу 13,3 Н. Кожны блок мае ў даўжыню 14 см і важыць 550 г. Рэактыўны микродвигатель працуе пры суадносінах кампанентаў сумесі 1: 1,85 і намінальным ўваходным ціску 14,7 бар, але ён здольны вытрымаць вялікі дыяпазон ціскаў ад 7,8 да 34,3 бар. Для кіравання арыентацыяй сілавыя ўстаноўкі выкарыстоўваюцца ў імпульсным рэжыме з мінімальным часам працы 0,03 с, але 17D58E таксама сертыфікаваны для працы ў пастаянным рэжыме працягласцю да 10000 секунд. Рухавік вытрымлівае 450 000 працоўных цыклаў.

Сістэма харчавання разгонного блока

«Брыз-КМ» абсталяваны ўласнай сістэмай сілкавання, якая складаецца з батарэй і сістэм размеркавання электраэнергіі, якія забяспечваюць да 7 ч працы прыступкі на арбіце. Прыборны адсек ўключае прыборы тэлеметрыі з перадатчыкамі і антэнамі, а таксама магнітафоны для захоўвання і перадачы дадзеных. Сістэма навядзення, навігацыі і кіравання адказвае за палёт на ўсіх этапах. Яна складаецца з платформы з інерцыйных навядзеннем, у якую ўваходзяць 3-восевай гіраскоп з бартавымі кампутарамі. У сістэмы патройнае рэзерваванне з мажарытарным прыняццем рашэнняў. Яна цалкам аўтаномная і не можа кіравацца звонку.

абцякальнік

Ракета «Рокат» абсталявана абцякальнікам, які быў спецыяльна распрацаваны для камерцыйнай версіі касмічнага апарата. Ён усталёўваецца на прыборны адсек верхняй прыступкі. Складаецца з двух частак па 7,8 м у даўжыню, якія разам маюць эліптычную форму 2,5 на 2,62 м у дыяметры. Месца для карыснай нагрузкі складае 5,9 м у вышыню.

Абцякальнік абараняе касмічны карабель ад аэрадынамічных, цеплавых і акустычных уздзеянняў, аказваюцца на яго падчас палёту ў атмасферы. Калі ракета яе пакідае, абцякальнік скідаецца шляхам размыканне механічных замкаў, жыўналучныя дзве полуоболочки ўздоўж вертыкальнай лініі падзелу, з дапамогай піратэхнічнага прылады, размешчанага ў насавой частцы абцякальніка. Затым на гарызантальнай лініі падзелу адстрэльваюць некалькі пироболтов, што дазваляе абцякальнікі разысціся ў бакі дзякуючы спружынным штурхачом. Завесы ў падставе забяспечваюць кручэнне ў бок ад ракеты і дакладнае аддзяленне.

Захоўванне i запуск сістэмы

У адрозненне ад SS-19, якія стартуюць з шахт, запуск ракеты-носьбіта «Рокат» вырабляецца з транспартнага і пускавога кантэйнера на касмадроме Плесецк, Расія. Ракеты захоўваюцца доўгі час, што патрабуе кантролю кліматычных умоў і падтрымання азотнай атмасферы. Транспарціроўка і ўстаноўка на стартавай пляцоўцы таксама вырабляюцца ў кантэйнеры. Акрамя таго, кантэйнер ўтрымлівае абсталяванне для перадпускавыя падрыхтоўкі і абароны навакольнага асяроддзя.

Прад пускам ён рассоўваецца, і на ракету-носьбіт усталёўваецца карысная нагрузка, верхняя прыступку і абцякальнік. Да кантэйнеру падключаюцца інтэрфейсы для запраўкі палівам, а таксама сілавыя і інфармацыйныя кабеля. У вертыкальным становішчы ракета "Рокат" абапіраецца на кольца ў ніжняй частцы кантэйнера. Пры ўзлёце разрыўныя кабелі раз'ядноўваюцца механічнымі сістэмамі. Падчас старту апарат накіроўваецца двума рэйкамі. Кантэйнер абараняе стартавую пляцоўку ад выкідаў рухавіка і выкарыстоўваецца адзін раз.

Цікавыя факты

Запуск ракет «Рокат» будзе спынены ў 2017 годзе пасля выканання запланаваных федэральных і камерцыйных запускаў.

Назва SS-19 Stiletto - гэта назва НАТА для дадзенага тыпу МБР. SS расшыфроўваецца як сістэма «зямля-зямля», а лік 19 і назва «Штылет» прысвоены дадзенага тыпу міжкантынентальных балістычных ракет. У Расіі афіцыйнае найменне SS-19 - РС-18 і УР-100Н.

Лепш за ўсё пра касмічную ракеце «Рокат» кажа яе надзейнасць, якая пацверджана 27 паспяховымі запускамі з 29. А з 150 запускаў SS-19 толькі 3 скончыліся няўдачай ў самым пачатку іх эксплуатацыі ў 1970 гадах. Тэставыя пускі SS-19 і «Рокат» праводзяцца штогод у рамках праверкі надзейнасці касмічнага апарата і вучэнняў касмічных войскаў.