Ракета-носитель "Зенит"

Ракета-носитель 11K77 ("Зенит") разработана Конструкторским бюро "Южное" имени академика М.К.Янгеля (г.Днепропетровск) в 1976-1985 гг. Разработка ракеты была санкционирована Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 16 марта 1976 г., и являлась составной частью программы "Буран".

Блок первой ступени РН 11К77 (11С771 или блок А) с некоторыми доработками предполагалось использовать в качестве бокового блока универсальной ракетно-космической транспортной системы многоразового использования (предполагались комбинации от 2 до 8 блоков А).

Эскизный проект РН 11K77 был завершен в феврале 1977 г.. 11К77 представляет собой двухступенчатую ракету с поперечным делением ступеней. Первая ступень оснащена четырехкамерным жидкостным ракетным двигателем 11Д520 (РД-170) тягой 806 тонн (в вакууме), разработанным НПО "Энергомаш". Ракетный блок второй ступени 11С772 оборудован двигательной установкой, состоящей из однокамерного маршевого ЖРД 11Д123 (РД-120) тягой 85 тонн, разработанного НПО "Энергомаш" и четырехкамерного рулевого ЖРД 11Д513 тягой 8 тонн, разработанного КБ "Южное". Все двигатели работают на жидком кислороде и керосине РГ-1.

Новый калибр ракеты в размере диаметра баков и переходных отсеков - 3,9 м - был вынуждено выбран, исхода из ограничений транспортировки ступеней ракеты железнодорожным транспортом. Но новый диаметр, превышающий почти на метр диаметр боевых ракет, разработанных ранее и разрабатывающихся в то же время, повлек за собой реконструкцию некоторых цехов, а позднее - и строительство специального производственного корпуса для сварки и сборки баков, ступеней и ракеты в целом. Крупнейший в отрасли цех сборки ракет "Зенит" был введен в строй в декабре 1984 г.

Основными проблемами при изготовлении этой ракеты были, прежде всего, переход на жидкий кислород, что вынудило осуществить перестройку и реконструкцию испытательных стендов, лабораторий для отработки двигательной и ракетной автоматики и усиления требований чистоты. Опыт работы с жидким кислородом в основном сохранился, а чистота внутренних полостей кислородных баков и магистралей потребовала внедрения многих новшеств в технологию их изготовления.

Экспериментальная отработка узлов, агрегатов и ступеней велась по обширному плану достижения высокой надежности. Ритм отработки определялся волей, или неволей, реальным темпом создания двигателей первой ступени. Двигатели давались трудно. О двигателе РД-170 расскажем позднее. Создание ракеты затягивалось.

Космические аппараты "Целина-2", предназначенные для полетов на этой ракете, уже прошедшие полный объем наземной экспериментальной отработки, вынуждены были выходить на орбиту на других ракетах. В сентябре 1984 г. начались летные испытания "Целины-2" на ракете-носителе "Протон". Объект, выведенный на орбиту, был зарегистрирован под индексом "Космос-1603". Второй космический аппарат этого же типа, "Космос-1656", был запущен "Протоном" в 1985 г. "Целина-2" - самый крупный спутник из находящихся в эксплуатации советских спутников радиотехнической разведки. Автор - КБ-3 конструкторского бюро "Южное". Главным конструктором КБ-3 с декабря 1984 г. стал С.Н.Конюхов, до него - с 1977 года был Б.Е.Хмыров.

Были проведены стендовые испытания первой и второй ступеней. Первое стендовое испытание первой ступени стало аварийным. Испытание проводилось в декабре 1984 г. в Загорске, в НИИХиммаше, на стенде N2. При выходе двигателя на режим произошел пожар в хвостовом отсеке. Пламя охватило всю ступень. По какому-то своему закону этот громадный костер превратился в столб бушующего огня, охватившего ступень, с образованием слегка закрученных по винтовой линии потоков. Ступень горела, как большая свеча, только с огнем в основании. Прогоревшая обечайка бака горючего подлила "масла в огонь". В кислороде горит все - даже металл. Пожарные средства, стоявшие наготове, смогли несколько ослабить действие огня, но остановить стихию было невозможно.

В числе пожарных команд находились привлеченные расчеты из города, который расположен в нескольких километрах от стендов. Командир по завершении всех работ, проделанных пожарными бойцами, по порядку, который установлен для всех жителей, войдя в кабинет к начальнику института, потребовал ответа на вопрос, кто виноват в пожаре и в чем причина. Слова о том, что все здесь сидят, разбираются и хотят понять причину этого пожара - и тогда уж будет ясно, кто виноват, его не удовлетворили. Однако причина этого пожара так и осталась невыясненной. Ракетчики доказывали, что это очередная авария двигателя, двигателисты утверждали, что причиной является попадание органических частиц из баков в тракты двигателя. Обе стороны доказывали не голословно, а с материалами в руках.

В таких случаях придают главное значение выработке конструктивных мер, исключающих возникновение всех возможных причин в будущем. Так для ракетчиков обострился вопрос чистоты баков и внутренних полостей - были введены фильтры и приняты другие решения.

Летные испытания начались в 1985 г. Первый пуск ракеты был назначен по завершению предстартовых проверок на 12 апреля. Состоялись две попытки пуска, которые закончились отбоем в циклограмме подготовки пуска. Причины отбоя были установлены - они не связаны с бортовыми системами. Отбой давала "земля". Пуск перенесли на 13 апреля. 13 апреля пуск - аварийный: отказала система управления расходом топлива. Второй пуск - в июне этого же года. В результате отклонений в работе рулевых двигателей второй ступени произошел взрыв в конце активного участка. Только в октябре был запущен первый спутник - "Космос-1697". В декабре 1985 г., при четвертом полете ракеты, не сбросился головной обтекатель. Последующие пуски шли удовлетворительно. Были выведены на орбиту спутники из серии "Космос" - 1714, 1767, 1786, 1820, 1871, 1873, 1833, 1844, 1943, 1980, 2082.

Летные испытания ракеты "Зенит" были завершены в 1987 г., в декабре. Председателем Государственной комиссии был Г.С.Титов. В 1988 г., в декабре, комплекс "Зенита" с "Целиной-2" был принят на вооружение.

Головным изготовителем "Зенита" является Производственное объединение "Южный машиностроительный завод" (ПО ЮМЗ, г.Днепропетровск) Хотя "по месту рождения" ракета является украинской, фактически она является совместным российско-украинским изделием - более половины подрядчиков ПО ЮМЗ по ракете "Зенит" составляют российские предприятия.

"Зенит-3SL" (морской старт)

РКН "Зенит-3SL" эксплуатируется в составе ракетно-космического комплекса "Морской старт" (Sea Launch), используемого международной компанией Sea Launch для предоставления пусковых услуг.

Технические характеристики:
    Максимальная стартовая масса, т   473
    Масса полезного груза, выводимого на геопереходную орбиту, т   6,0
    Масса горючего и окислителя, т   425
    Тяга двигателей при старте, тс 740
    Максимальная перегрузка при выведении, единиц   4,0
    Компоненты топлива керосин/жидкий кислород
    Полная длина, м 59,6
    Диаметр корпуса 1 и 2 ступеней, м 3,9
    Диаметр разгонного блока, м 3,7
    Диаметр головного обтекателя, м 4,15
    Количество ступеней 3

"Зенит-3SLБ" (наземный старт)

Ракета космического назначения <Зенит-3SLБ> разработана в рамках программы <Наземный старт> для запусков космических аппаратов с космодрома Байконур на низкие, средние и высокие круговые и эллиптические околоземные орбиты (в том числе переходную к геостационарной и геостационарную), а также на отлетные траектории.

     Технические характеристики:
    Максимальная стартовая масса, т   473
    Масса полезного груза, выводимого на геопереходную орбиту, т определяется перед пуском
    Масса горючего и окислителя, т 425
    Тяга двигателей при старте, тс 740
    Максимальная перегрузка при выведении, единиц 4,0
    Компоненты топлива керосин/жидкий кислород
    Полная длина, м 58,7
    Диаметр корпуса 1 и 2 ступеней, м 3,9
    Диаметр разгонного блока, м 3,7
    Диаметр головного обтекателя, м 4,10
    Количество ступеней 3

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.