Rakieta "Rokot": charakterystyka i zdjęcia

Rakieta nośna Rokot (zdjęcie zamieszczono w dalszej części artykułu), opracowana przez niego. Khrunichev jest modyfikacją 2-stopniowej rakiety balistycznej PC-18B (SS-19 według klasyfikacji NATO), która została usunięta z rosyjskich strategicznych sił rakietowych po przyjęciu porozumienia o kontroli zbrojeń. Przeznaczony do wystrzeliwania niskolotnych orbit statków kosmicznych o masie do 2 ton.

Rakieta nośna Rokot: opis i historia powstania

Rakieta zadebiutowała pod koniec 1994 roku i jest kombinacją nowej fazy ciekłego paliwa III "Breeze" i dwustopniowego MBR RS-18 o średnicy 2,5 m, wysokości 24,6 m oraz nośności około 2 t. Wszystkie 3 etapy wykorzystują heptyl jako paliwo i utleniacz N ₂ O ₄ .

Po dwóch suborbitalnych startach (11/20/1990 i 12/20/1991) 12/26/1994 Rokot wprowadził na orbitę eliptyczną 1 884 x 2 161 km ze zboczem 64,8 ° satelity Radio-POCTO. Jednak kilka godzin po rozpoczęciu etapu III wybuchła rakieta. Pierwsze premiery Rokota wykonano z kopalni na kosmodromie Bajkonur, ale regularne loty planowano rozpocząć w 1997 r. Od obiektu Cosmos-3M na kosmodromie Plesetsk lub w 1996 r. Od kosmodromu Svobodny.

Pierwsze uruchomienie rakiety z Plesetsk miało miejsce w dniu 16.06.2000. W sumie przeprowadzono 27 uruchomień, z których 26 zakończyło się sukcesem. Awaria 9 rakiety w dniu 8 października 2005 roku z powodu nieprawidłowego działania oprogramowania systemu kontroli. W styczniu 2013 r. Pojazd startowy Breeze-KM nie był w stanie dostarczyć 3 satelitów wojskowych na orbitę, co spowodowało utratę jednego z nich.

Ostatni start nastąpił 13.10.2017 r. Satelita Sentinel-5P został wystrzelony na orbitę wokół Ziemi.

W celu komercyjnej eksploatacji Rokot wysiłki GKNPT były zjednoczone. Khrunichev i Daimler-Benz Aerospace. Utworzona przez nich niemiecko-rosyjska spółka joint venture Eurockot Launch Services (Bremen, Niemcy) angażuje się w uruchamianie satelitów na orbitach wokół Ziemi w ramach rosyjskiego programu państwowego i zamówień prywatnych przedsiębiorstw.

Rokot został wypuszczony z wyspecjalizowanych wyrzutni kosmodromu Plesetsk, stworzonego dzięki znaczącym inwestycjom finansowym z Eurockot. Inwestycje te nie tylko zapewniają wysokiej jakości wsparcie dla obiektów, ale także pomagają spowolnić niszczenie istniejącej infrastruktury, a tym samym utrzymać niezawodność całego systemu.

Firma Evrokot dokonała pierwszego uruchomienia swojego pojazdu startowego Rokot-KM z kosmodromu Plesetsk w maju 2000 r. Po znaczących inwestycjach Astrium i GKNPT. Khrunichev w wyrzutni i platformie startowej. Od tego czasu rakieta sprawdziła się wśród klientów w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Niemczech, Francji, Korei i Japonii. Wspólne przedsięwzięcie stało się jednym z wiodących dostawców usług satelitarnych w zakresie teledetekcji i badań nad klimatem, a także tych, które wymagają uruchomienia na heliosynchroniczne orbity i wysokie orbity inklinacji. Zgodnie z umowami na start, firma oferuje swoim klientom kompleksową obsługę logistyczną i obsługę klienta w Rosji.

Chociaż dostępność SS-19 ICBM jest zapewniona do 2020 roku, historia pojazdu startowego Rokot dobiegła końca. Rosyjskie Ministerstwo Obrony planuje porzucić je na rzecz dwustopniowej Angary-1.2 i Sojuz-2.1B.

Projekt

"Rokot" to trzystopniowa wyrzutnia rakiet na paliwo ciekłe, oparta na niezawodnym rosyjskim ICBM SS-19, z 150 startów, z których tylko 3 zakończyło się niepowodzeniem (zdarzyło się to na wczesnym etapie eksploatacji) i wspiera powtarzającą się aktywację bardzo zwrotnego III etapu, składającego się z "Bryza" KM ", ładunek adaptera i owiewka. Rakieta może wjechać na niską ziemską orbitę o wadze 2140 kg z nowoczesnych wyrzutni kosmodromu w Plesce, położonego w archangielskim regionie w pobliżu miasta Mirny. Ta platforma startowa doskonale nadaje się do wystrzeliwania średnich i małych statków kosmicznych na heliosynchroniczne, zbliżone do orbit polarnych i ukośnych. Pojazd startowy Rokot może być również używany do tworzenia konstelacji satelitów poprzez usuwanie kilku satelitów jednocześnie. Ponadto, za pomocą modułu z dodatkowym silnikiem, niewielka ładowność może zostać wyniesiona z orbity Ziemi i przestrzeni międzyplanetarnej. Ulepszenia na początku 1998 r. Umożliwiły umieszczenie większego ładunku pod owiewką.

Charakterystyki rakiety nośnej Rokot są następujące:

• długość całkowita: 29 m;
• początkowa waga: 107 ton;
• wymiary owiewki: 2,6 x 2,5 x 6,7 m;
• maksymalna masa użyteczna: 2150 kg.

Eurockot wykonuje rozruch pojedynczy, podwójny i wielokrotny. Obsługiwane są zarówno systemy oddziałów rosyjskich, jak i zachodnioeuropejskich.

Etap III

Składa się z modułu przetaktowywania Breeze i owiewki ładunku dostosowanej i zoptymalizowanej dla rynku komercyjnego. Scena oferuje elastyczne schematy rozmieszczenia, zapewniając dużą objętość użytkową i sztywną płaszczyznę interfejsu. Jest to ważne dla szerokiego grona klientów, podobnie jak możliwość umieszczenia dużej liczby obiektów na orbicie w tym samym czasie, a także statków kosmicznych o dużej wysokości i masie. Wersja KM przedstawiona przez Evrokota pomyślnie przeszła test w różnych scenariuszach rozmieszczania ładunku.

Rakieta nośna Rokot: opis i charakterystyka bloku Breeze-KM

Ostatni etap III o średnicy 2,5 mi długości 2,9 m został zainstalowany na pojazdach startowych Proton-M i Rokot i wykonał kilkanaście udanych lotów.

Konfiguracja oferowana przez Evrokot opiera się na wcześniejszej wersji Breeze-K. Jednostka przetaktowywania Briz-KM uległa jedynie drobnym zmianom strukturalnym, aby zapewnić bardziej sztywną płaszczyznę interfejsu wymaganą dla dużych satelitów.

Ten nowoczesny górny etap z możliwością wielokrotnego włączenia silnika głównego zapewnia wdrożenie różnych opcji usuwania ładunku. Obsługuje dostarczanie kilku satelitów na różnych wysokościach i nachyleniach podczas jednego wystrzelenia, lub jednoczesne usunięcie grupy statków kosmicznych. Jednostka przetaktowywania jest zdolna do wykonywania złożonych manewrów, takich jak wstępnie zaprogramowany obrót, w celu zapewnienia równomiernego nagrzewania ciała i separacji zgodnie z wcześniej określonymi ustawieniami. Ponadto Breeze jest wyposażony w silniki noniuszowe o niskim poziomie trakcji, które zapewniają precyzyjne dostrojenie końcowej orbity dzięki wysokiej dokładności wtrysku.

Unikalny układ satelitarny z interfejsem uruchamiania w postaci płaskiej sztywnej płyty z różnymi punktami mocowania obsługuje różnorodne konfiguracje ładunku od klasycznego pojedynczego umieszczenia na stożkowym adapterze do mocowania kilku ładunków. Ponadto można zainstalować indywidualne urządzenia wyjściowe i adaptery ładunku.

Fairing

Trzeci etap jest zakończony dwuskładnikowym włóknem węglowym i aluminiowym o strukturze plastra miodu z podłużnym systemem separacji. Każda połówka składa się z sekcji cylindrycznej i biconicznej. Oddzielenie owiewki osiąga się za pomocą środków pirotechnicznych wzdłuż pionowej płaszczyzny rozdziału i u podstawy. Następnie odblokowane pół-skorupy za pomocą sprężyn obracają się wokół punktów zawiasów znajdujących się u dołu i rozchodzą się.

Adapter

Uruchomienie satelitów zapewniają różne typy urządzeń mocujących, zwane przejściówki i dozowniki. Ich konstrukcja nośna jest przykręcona do interfejsu górnego stopnia. Po stronie interfejsu satelitarnego, adaptery lub systemy bazujące mogą mieć system separacji taśmy zaciskowej lub system punktowy z aktywowaną pirotechnicznie blokadą mechaniczną. Dozowniki są zaprojektowane dla wielu ładunków umieszczonych w tej samej konstrukcji nośnej. Tak więc rosyjska rakieta nośna Rokot jest w stanie zaspokoić najbardziej zróżnicowane wymagania klientów.

Płaszczyzna interfejsu umożliwia zamontowanie różnego rodzaju specjalistycznych dozowników i adapterów do uruchamiania określonych statków kosmicznych. W zależności od ich liczby, kształtu i struktury można zastosować wersję podstawową lub boczną. Podobnie jak system separacji, dystrybutor jest wyposażony w złącza do zasilania ładunku i jego połączenia za pośrednictwem linii telemetrycznych i sterujących z wyposażeniem elektrycznym wspierającym ziemię.

Na przykład, w celu usunięcia dwóch sond kosmicznych GRACE, których masa wynosiła 500 kg, zastosowano indywidualny system satelitarny wykonany z aluminium, zamontowany na górnym poziomie. Satelity znajdowały się w pozycji bocznej. Po osiągnięciu danej orbity zostały wypuszczone jednocześnie w przeciwnych kierunkach. Sam system startowy był oparty na rosyjskim projekcie mechanicznego zamka z punktowymi mocowaniami. Ten sam mechanizm zastosowano podczas usuwania 2 satelitów Iridium zainstalowanych na płaszczyźnie separacji. System został z powodzeniem wykorzystany podczas uruchomienia usługi SERVIS-1 w październiku 2003 r., Kiedy koreański KOMPSAT-2 został uruchomiony w lipcu 2006 r., A także GOCE i SMOS dla ESA w 2009 r. Rozwiązanie to można zastosować bez znaczących modyfikacji w przyszłości.

Wydajność

Pojazd startowy Rokot może wchodzić okrągłymi i eliptycznymi orbitami wzdłuż standardowych wzniesień. Jego zdolność do wykonywania manewrów w celu zmiany płaszczyzny i pochylenia zapewnia szeroki zakres nachyleń.

Na przykład rakieta może podnieść 1800 kg ładowności na orbitę 63 stopniową o wysokości 400 km lub 1100 kg na wysokość 2000 km. Te cechy masy obejmują masę adaptera. Dlatego klienci, którzy potrzebują większej wydajności, powinni skontaktować się bezpośrednio z Eurockot, aby uzyskać specjalną analizę misji i bardziej szczegółowe dane.

Typowy lot

Eurockot wyposaża rakietę nośną Rokot w nowoczesny górny stopień Breeze, który umożliwia uruchamianie wielu silników, które obsługują szeroki zakres lotów dostosowanych do konkretnych potrzeb klientów. Jednocześnie, podczas opracowywania misji oferowana jest dodatkowa elastyczność - na przykład zmiana płaszczyzny orbitalnej, zmiana linii apsid lub punktu separacji.

Właściwości techniczne pojazdu startowego Rokot są sprawdzone w locie i zapewniają liczne opcje startowe, w tym różne rodzaje trajektorii, takich jak biegunowa i heliosynchroniczna, wielokrotna ponowna aktywacja silnika trzeciego etapu, aby zmienić samolot i podnieść orbitę, uruchomić statek kosmiczny do różnych pozycji w jednej misji i wiele więcej.

Procedura uruchomienia satelity SERVIS-1

Typowe uruchomienie wygląda tak. Z reguły pierwsza część lotu na odcinku I i II CC-19 oraz spadek owiewki we wszystkich misjach są takie same. Zmiana parametrów lotu następuje głównie podczas działania Bryzy, określając czas trwania, liczbę i harmonogram startów silnika głównego pojazdu startowego Rokot.

Opis startu na heliosynchroniczną orbitę jest bardzo znaczący, ponieważ czas lotu jest standardowy i kilka przełączeń górnych stopni służy do manewrów przejścia na orbitę kołową i zmian w płaszczyźnie lotu.

Faza podnoszenia

Statek transportowy zaczyna się w kierunku Oceanu Arktycznego. Po około 60 s lotu maksymalne ciśnienie dynamiczne zostaje osiągnięte, po czym (po około 120 s) następuje separacja etapowa. Owijka ładunkowa zostaje odrzucona po 178 s, kiedy ogrzewanie z wolnym przepływem molekularnym osiąga akceptowalny poziom.

Lot "Breeze-KM"

Trzeci etap pojazdu startowego Rokot rozpoczyna pracę natychmiast po rozstaniu II i wprowadza statek kosmiczny na eliptyczną orbitę z perygeum o długości 151 km, dystansem 967 km i nachyleniem 99 °.

Powiew dryfuje wzdłuż półelipsy wzdłuż klasycznej orbity transferowej Hochmana, aż osiągnie apogeum na wysokości 1000 km w około godzinę. Na tym etapie wykonuje zaprogramowane manewry termiczne, które utrzymują ładunek w określonych granicach temperatury.

Po osiągnięciu apogeum 967 km silnik trzeciego etapu zapalany jest przez około 35 s, aby osiąść na okrągłej orbicie na wysokości 1000 km. Ten drugi rozruch rozpoczyna się zwykle wraz z końcową korektą nachylenia.

Usunięcie ładunku i 3. uruchomienie silnika

Statek kosmiczny jest dzielony, gdy scena wchodzi w pole widzenia stacji naziemnych 5782 sekund po starcie. Po około 660 sekundach Breeze opuszcza docelową orbitę przy ostatnim uruchomieniu silnika głównego, aby zmniejszyć prędkość, a zatem szybko zejść i wejść w gęste warstwy atmosfery.