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 83њ, 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 97,3њ.

  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	108
Сухая масса (с головным обтекателем), т	8,16
Масса полезного груза, выводимого на круговую орбиту высотой 200 км с наклонением 51њ, т	1,5
Длина (без головного блока), м	26,68
Наибольший поперечный размер, м	4,53
Количество ступеней	2
Компоненты топлива:
Окислитель	АК-27И
Горючее	НДМГ
Точность выведения:
по высоте, км	до 40
по периоду обращения, с	до 30
по углу наклонения орбиты, угловых минут	до 8
Первая ступень:
Стартовая масса, т	86,5
Сухая масса, т	5,34
Длина, м	22,48
Наибольший поперечный размер, м	4,53
Наибольший диаметр хвостового отсека, м	2,8
Диаметр топливных баков, м	2,4
ДУ первой ступени	РД-216М
Тяга на Земле / в пустоте, кН	1480/1740
Удельный импульс тяги на Земле/в пустоте, Н*с/кг	2429/2857
Время работы,с	130
Вторая ступень:
Стартовая масса, т	18,9
Сухая масса, т	1,72
Длина, м	4,2
Наибольший поперечный размер, м	3,5
Диаметр топливного отсека, м	2,4
ДУ второй ступени	11Д49
Тяга в пустоте, кН:
основной режим	158
промежуточный режим	5,5
режим СМТ	0,1
Удельный импульс тяги в пустоте, Н*с/кг:
основной режим	2972
промежуточный режим	1725
режим СМТ	1735
Время работы, с:
основной режим	430
промежуточный режим	70
режим СМТ	3800

---

Стартовый и технический комплексы

 

Ракетно-космический комплекс 'Космос' предназначен для подготовки и запуска ракет-носителей легкого класса 'Космос-ЗМ', выводящих на околоземную орбиту космиче­ские аппараты различного назначения массой до 2 тонн, и позволяет легко адаптироваться к широкому спектру требований различного вида космических аппаратов.

 

Космический комплекс 'Космос' явля­ется одним из наиболее надежных в мире (97% успешных пусков) и состоит из стар­тового и технического комплексов.

Стартовый комплекс (СК) - составная часть наземного стационарного космиче­ского ракетного комплекса (КРК) 'Космос' - обеспечивает выполнение следующих основ­ных задач:

• установка доставленной с технического комплекса (ТК) ракеты-носителя на пуско­вое устройство (ПУ);
• проведение полного цикла проверок, заправки, подготовки РН к пуску и пуск ее с КА.

 

Стартовый комплекс включает:

• наземное технологическое оборудова­ние;
• оборудование для проверок РН;
• оборудование для проверок КА;
• системы технического обеспечения;
• инженерные сооружения.

В состав стартового комплекса входит следующее основное технологическое обору­дование: стартовый стол (пусковое устрой­ство), кабель-мачта, ферма обслуживания, система заправки РН, система снабжения сжатыми газами, система дистанционного управления заправкой (СДУЗ), система пожа­ротушения.

Технологическое оборудование на старто­вом комплексе позволяет проводить подго­товку и стыковку модуля полезной нагрузки с РН в вертикальном положении.

Технический комплекс (ТК) явля­ется составной частью КРК 'Космос' и обеспечивает подготовку к пуску, доставку, сборку, все виды проверок, техническую поддержку и обслужива­ние.

ТК выполняет основные и вспомо­гательные операции по приему,сборке и различного вида испытаниям РН 'Космос', содержанию носителей в технических готовностях и проведению их технического обслуживания.

В состав ТК входят: серийное обору­дование, строительные сооружения, комплект технических систем, комплекты технологического и проверочного обору­дования РН.

 

Основным сооружением ТК явля­ется монтажно-испытательный корпус (МИК), который предназначен для сборки и испытаний РН, испытаний КА и его пристыковки к РН, погрузки полно­стью собранной РН на транспортно- установочную тележку для дальней­шей транспортировки ее на СК.

 

Наземный комплекс для РН 'Космос' включает в себя две старто­вые площадки, расположенные на космо­дроме Плесецк, что позволяет выводить полезные нагрузки на орбиты с накло­нениями 66њ, 74њ и 83њ. Первый пуск РН 'Космос' состоялся в мае 1967 года, а к настоящему времени произведено уже более 400 пусков этой ракеты.

Другой наземный комплекс с двумя пусковыми установками для РН семей­ства 'Космос' расположен на полигоне Капустин Яр, что позволяет выводить полезные нагрузки на орбиты с накло­нениями 48,5њ и 51 Первый пуск с этого комплекса состоялся 26 января 1973 г. Основное отличие СК, расположенного на полигоне Капустин Яр, заключается в том, что при подготовке РН на СК исполь­зуется один агрегат обслуживания для двух пусковых установок, а на космо­дроме Плесецк для каждой пусковой уста­новки - свой агрегат обслуживания.

Многолетняя эксплуатация проде­монстрировала высокую надежность и работоспособность всех систем.