Разгонные блоки серии ДМ

В настоящее время в составе РН "Протон-К" используются разгонные блоки ДМ-2 (11С861) и ДМ-2М (11С861-01). Блок ДМ-2 использует однокамерный двигатель 11Д58M на компонентах топлива жидкий кислород-керосин. Блок ДМ-2М имеет повышенные энергетические характеристики и использует двигатель 11Д58С. Эта модификация ДУ в качестве горючего использует синтетический керосин (ситин), называемый также углеводородным горючим.

Для коммерческих запусков используются доработанные разгонные блоки серии ДМ.

Разгонный блок серии ДМ

Рис. 12

Работы по созданию коммерческих РБ в РКК "Энергия" им. С.П. Королева начались в 1993 году. Первоначально за основу блока был взят обычный РБ серии 11С861. Его доработка была связана с установкой на блоке новой системы разделения (производства шведского предприяти SAAB-Ericsson) с изменениями в системе управления РБ из-за особенностей целевой орбиты и требований по освещенности полезной нагрузки.

Коммерческие блоки получили обозначение в виде двух исходных букв ДМ и номера модификации. В конструкторской документации этот номер пишется сразу после букв ДМ без пробела, в отличие от официальных названий блоков, принятых военно-космическими силами (ВКС). В официальных названиях исходные буквы и номер модификации пишутся через дефис (Д-2, ДМ-2, ДМ-2М). Существование двух систем похожих обозначений породило немало путаницы.

Сначала каждый РБ проектировался под конкретную полезную нагрузку. Это объяснялось небольшим количеством контрактов на коммерческие запуски с помощью РН "Протон-К", ограниченных квотой в пять пусков. В порядке заключения контрактов блоки получили обозначения: для КА Inmarsat 3 – ДМ1, для трех пусков КА Iridium – ДМ2, для КА Astra IF – ДМ3 и для КА Tempo FM1 – ДМ4. В связи с тем, что крепление семи КА Indium требовало установки диспенсера большого диаметра, в качестве прототипа блока ДМ2 был взят не 11С861, а еще не использовавшийся тогда РБ 17С40. На этом блоке верхняя силовая ферма, на которой крепитс адаптер системы разделения, имеет больший диаметр, чем на блоках серии 11С861.

В дальнейшем в качестве базовой модификации для всех коммерческих пусков был взят вариант ДМ3, являвшийся модификацией блока 11С861-01. Однако и теперь каждый РБ дорабатываетс для конкретной полезной нагрузки. В начале 1998 года в производстве блоков ДМ3 произошла временная остановка, связанная с разбором причин аварии РБ ДМ3 при запуске 25 декабря 1997 года (КА Asiasat-3 не был выведен на заданную орбиту из-за неисправности РБ). Все выпущенные блоки прошли дополнительные испытания, выявленные недостатки были устранены.

По данным на начало 1999 года до середины 2000 года планируется производство еще 17 РБ ДМ3. Три блока серии ДМ3 предназначены дл запусков на РН 8К82КМ "Протон-М". Однако часть этих блоков может остаться невостребованными, так как ГКНПЦ им. М.В. Хруничева намерен с 1999 года начать пуски РН "Протон-К" и "Протон-М" с разгонным блоком собственного изготовления "Бриз-М" (14С43). К 2002 году этот блок может полностью заменить ДМ3 в коммерческих пусках. Реальность этих планов зависит от первых испытательных пусков "Бриз-М". Тем не менее, РКК "Энергия" все равно продолжает планировать выпуск блоков ДМ3 для таких пусков в качестве резервных.

Типовая схема выведения КА на GTO с помощью РН "Протон-К" и РБ ДМ3 показана на рисунке.

Параллельно с РБ ДМ3 в 1997 году был начат выпуск блоков серии ДМ-SL для запусков РН "Зенит-3SL" по проекту Sea Launch. Блок ДМ-SL создан на основе РБ 315ГК, разработанного в РКК "Энергия" в восьмидесятые годы для РН "Зенит-3". Первый летный блок ДМ-SL успешно выполнил свою задачу во время демонстрационного запуска РН "Зенит-3SL". В будущем невостребованные блоки серии ДМ3 тоже могут быть переделаны в РБ ДМ-SL.

Разгонный блок"Бриз-М"

Разработка нового разгонного блока "Бриз-М" (14С43) позволит ГКНПЦ им. М.В. Хруничева повысить возможности ракеты-носителя и уйти от использовани разгонных блоков серии ДМ, изготавливаемых РКК "Энергия".

ГКНПЦ им. М.В. Хруничева не отказывается от продукции РКК "Энергия", но требует более тщательных испытаний и соответствия стандартам надежности. Именно такой подход к контролю качества позволит гарантировать успешные последующие запуски коммерческих аппаратов.

"Бриз-М" состоит из центрального блока и окружающего его сбрасываемого тороидального дополнительного топливного бака (рис. 13, 14).

Рис. 13

Центральна часть блока "Бриз-М"	Сбрасываемый бак блока "Бриз-М"

Рис. 14

Двигательные установки разгонного блока "Бриз-М" используют те же компоненты топлива, что применяются на I..III ступенях РН "Протон" - несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид (НДМГ и АТ).

В филиале ГКНПЦ им. М.В. Хруничева на космодроме Байконур - заводе по испытаниям и эксплуатации ракетно-космической техники (ЗЭРКТ) - создан технический комплекс РБ в корпусе 92А-50. Создана технологическая заправочная площадка, на которой будут проводиться заправки баков РБ.

Разгонный блок "Бриз-М" предназначен, в первую очередь, для применения на российских РН тяжелого класса "Протон-К", "Протон-М", а также на перспективных носителях "Ангара".

Основными особенностями комплекса разгонного блока "Бриз-М" являются:

• высокая степень преемственности конструкции прежних разработок, успешно зарекомендовавших себя в полетах;
• центральный топливный бак, объединяющий двигательные установки;
• агрегаты пневмо- и гидросистем "Бриз-М" заимствованы от разгонного блока "Бриз", летавшего в составе ракеты-носител "Рокот";
• конструкция головного обтекателя (ГО), его систем разделения и сброса аналогична конструкции ГО модулей станции "Мир".

В целом преемственность агрегатов и систем РБ превышает 90%.

Маршевый жидкостной ракетный двигатель РБ обладает возможностью многократного включения. Он установлен в нише, расположенной внутри топливных баков центрального блока. Жидкостные ракетные двигатели малой тяги, работающие на тех же компонентах топлива, что и маршевый двигатель, обеспечивают ориентацию и стабилизацию РБ во время автономного полета.

Инерциальная система управления, установленная в приборном отсеке на верхней части центрального блока, осуществляет управление полетом РБ "Бриз-М" и его бортовыми системами.

Предельные отклонения параметров фактической орбиты от их номинальных значений для РН "Протон-М" при использовании в качестве доразгонной ступени блока "Бриз-М" приведены в табл. 3.

Таблица 3

Орбита	D hп, км	D hа, км	D i, градусы	D w, градусы	D W, градусы	D T, с
hкр=200 км	± 6	± 15	± 0.025	± 0.3	± 0.15	± 8
hкр=500 км	± 5	± 5	± 0.05	± 0.3	± 0.15	± 100
hкр=1000 км	± 10	± 10	± 0.05	± 0.3	± 0.15	± 100
GTO hп =5500 км hа =36000 км i =25°	± 400	± 150	± 0.5	-	-	± 550
D е	D L, градусы	D i, градусы	D T, мин
± 0.009	± 1	± 0.75	± 20

Типовая схема выведения КА на GTO с помощью РН "Протон-М" и РБ "Бриз-М" показана на рис. 15. Шесть двигателей первой ступени запускаются за 1.6 с до подъема РН. Запуск маршевых двигателей второй ступени происходит примерно через две минуты после пуска и за четыре секунды до разделения первой ступени. Рулевые двигатели третьей ступени запускаютс на 330 с, за 3.5 с до разделения второй ступени. Маршевый двигатель третьей ступени запускаетс через 2.5 с после разделения второй ступени. Обтекатель сбрасывается на 351 с. Выключение маршевого двигателя третьей ступени происходит примерно на 570 с. Через 15 с после этого происходит разделение третьей ступени. Четвертая ступень (разгонный блок "Бриз-М") вместе с полезной нагрузкой выводится на незамкнутую (баллистическую) траекторию. Примерно через 2 мин после разделени запускается маршевый двигатель разгонного блока для выведения на низкую околоземную орбиту. Второй запуск ДУ РБ происходит примерно через 55 мин после старта (вблизи восходящего узла) для изменения наклонения плоскости орбиты и продолжается почти 12 мин. После одного витка на промежуточной переходной орбите происходит третье включение ДУ "Бриз-М", в результате которого высота апогея поднимается до высоты геосинхронной орбиты. Четвертое включение ДУ "Бриз-М", после которого КА выводится на GTO, происходит приблизительно через 5 час (в апогее) и продолжается 10 мин.

Рис. 15

Внедрение РБ "Бриз-М" значительно расширит возможности российских ракет тяжелого класса по выведению на орбиту КА различного назначения. Новый блок более компактен, чем ДМ. Это даст возможность запускать с помощью РН "Протон" большие по габаритам космические аппараты. Кроме того, "Бриз-М" позволит выводить на разные орбиты по два КА при одном старте.

Внедрение РБ "Бриз-М" положительно скажется, в частности, на коммерческих программах по запуску на орбиты иностранных КА. Сейчас наблюдается тенденци увеличения массы космических аппаратов, выводимых на геостационарную орбиту. Запуски иностранных КА РН "Протон" существенны дл Центра им. Хруничева, около 70% доходов которого дают коммерческие программы. Их реализация, как отмечают эксперты, способствует обеспечению жизнедеятельности этого крупнейшего российского центра космической отрасли и 300 предприятий - его смежников.

Первый запуск РН "Протон-К" с разгонным блоком "Бриз-М" состоялся 5 июл 1999 года с космодрома Байконур. Запуск был аварийным из-за пожара в двигателе 3 ступени. Третья ступень РН "Протон-К" с разгонным блоком "Бриз-М" и КА "Радуга" упали в Карагандинской области Казахстана на расстоянии примерно 1000 км от стартового стола.

Вот картинка, иллюстрирующая, что именно у нас называют разгонным блоком (РБ), на ней два космических аппарата (спутника) установлены на разгонном блоке (РГ "Фрегат): Сравните с Ариан-5 на картинке выше, конфигурация таже, 2 спутника (satellite 1 и satellite 2) установленных на разонном блоке (l'Étage Supérieur ESC-A). Вот так разгонный блок "Фрегат" с двумя спутниками выглядит в 3D:

[8] Re: космический разгонный блок [new] Виктор Николаев 30 ноя 08, 17:06 Ответить | Ответить с цитированием sascha Вот так разгонный блок "Фрегат" с двумя спутниками выглядит в 3D:

22 августа 2002 года в 05:15 UTC (09:15 мск) с 23-й пусковой установки 81-й стартовой площадки 5-го Государственного испытательного космодрома "Байконур" стартовыми командами ГКНПЦ имени М.В.Хруничева и Космических войск РФ осуществлен пуск ракеты-носителя "Протон-К" (8К78К) с разгонным блоком "ДМ-3", которая вывела в космос телекоммуникационный спутник "EchoStar-8" (27501 / 2002 039А), принадлежащий американской компании Echostar Communications Corporation. По метеорологическим условиям пуск ракеты-носителя состоялся не 20 августа, как было намечено, а на двое суток позже.
КА массой 4685,3 кг изготовлен специалистами компании Space Systems / Loral и предназначен для непосредственного телевизионного вещания на континентальную часть США, Аляску, Гавайи и Пуэрто-Рико. После выхода на геостационарную орбиту он займет на ней точку над 110 градусом западной долготы.

Дата добавления: 2015-08-26