Zenit-2 (kantoraketti)

Zenit-2 ( GUKOS-indeksi  - 11K77 ) on Neuvostoliiton kaksivaiheinen keskiluokan kantoraketti . Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen Ukraina jatkoi ohjusten tuotantoa yhdessä Venäjän ja Yhdysvaltojen valmistajien kanssa.

Yleissuunnittelija on akateemikko V.F. Utkin , pääkehittäjä on akateemikko M.K. Yangelin ( Dnipro ) mukaan nimetty Yuzhnoye-suunnittelutoimisto . Se käyttää polttoaineena nestemäistä happea ja kerosiinia RG-1. Käynnistys on täysin automatisoitu.

Historia

Kun kehitettiin toista sukupolvea Tselina RTR -satelliitteja , jo vuoden 1974 alussa kävi ilmi, että suunnitellun avaruusaluksen massa ylitti Vostok-2M- ja Cyclone-3- kantorakettien energiakapasiteetin , joten Yuzhnoye Design Bureau sai käskyn kehittämään uuden keskiluokan kantoaallon indeksillä 11K77, jonka luonnossuunnitelma oli valmis saman vuoden joulukuussa [3] .

Raketin ensimmäisen vaiheen, jonka laukaisupaino oli 450 tonnia, piti koostua kahdesta yhdensuuntaisesta lohkosta, joiden halkaisija oli kolme metriä (tällaista nippua kutsuttiin epävirallisesti " kaksoispiippuiseksi " tai "kampelaksi" CYU:n työntekijöiden mukaan. ) ja tuoda noin 12 tonnin kuorma LEO :lle [4] . Ensimmäisen vaiheen kerosiini-happimoottorit RD-124 (kolmikammio) ja RD-125 toisen vaiheen (yksikammioinen, yhdistetty RD-124:n kanssa) suunniteltiin Energomash Design Bureaussa kaavion mukaisesti, jossa poltettiin hapettava kaasu. Polttokammioiden geometriset mitat otettiin MBR R-36- ja R-36M -moottoreiden mallin mukaan, jotka ovat lähellä parametreja (paine, työntövoima, virtausnopeus) [4] .

Pian päätettiin kuitenkin yhdistää ensimmäinen vaihe 11K77 sivulohkoihin (ensimmäinen vaihe) 11K25 Energia, joka kirjattiin NLKP:n keskuskomitean ja Neuvostoliiton ministerineuvoston päätökseen "Yhdysvaltojen perustamisesta". universaali avaruusrakettijärjestelmä 11K77 Zenit", päivätty 16. maaliskuuta 1976 [3] . Oletettiin, että "Zenith" luo perustan uudelle keskikokoisten kantorakettien luokalle [5] .

Luonnos nostokykyisemmästä "monoblockista" (ensimmäinen vaihe, jonka enimmäishalkaisija on 3,9 m raidekuljetuksessa, jota suunnittelijat kutsuivat epävirallisesti "tukiksi" [4] ) oli valmis helmikuuhun 1977 mennessä [3 ] . Energomashissa Glushkon johdolla on kehitetty täysin uusi tehokas nelikammiomoottori vuodesta 1975 [4 ] ; .

Raketin pitkä kehitysjakso johtuu pääasiassa vaikeuksista luoda ennennäkemättömän tehokkaita moottoreita [4] . Vasta 25. elokuuta 1980 RD-171 tuli palokokeisiin, 26. kesäkuuta 1982 Novostroykan kemiantekniikan tutkimuslaitoksen testipenkki tuhoutui onnettomuuden seurauksena (ainoa Neuvostoliitossa sopiva). sellaisen tehon vaiheelle) [6] .

Zenit-2:n kaksi ensimmäistä laukaisua huhti- ja kesäkuussa 1985 olivat epänormaaleja, ja Zenit-2-kantoraketin onnistunut laukaisu hyötykuormalla suoritettiin 22. lokakuuta 1985 Baikonurin kosmodromista [6] . Siihen mennessä Tselina-2-kompleksin vakoojasatelliitit olivat jo lentäneet avaruuteen raskaammilla protoneilla [4] .

Koska ensimmäisistä 13 laukaisusta 3 oli epänormaalia, allekirjoitettiin vuonna 1989 valtionkomission laki Zenit-kantoraketin hyväksymisestä strategisten ohjusjoukkojen käyttöön . Neuvostoliitto, Baikonurin johto liitti siihen eriävän mielipiteen. Puutteita ei korjattu ajoissa ja 4. lokakuuta 1990 laukaisuhetkellä tapahtui RD-171:n tukimoottorin hätäpysäytys, jonka seurauksena rahdinkuljettaja täydet tankit putosivat laukaisualustan alle ja räjähtivät sen alla tuhoten täysin toisen kahdesta laukaisukompleksin "Zenith" kantoraketista Baikonurissa .

Yleisesti ottaen vuosina 1985-2009 Zenit-2-kantoraketti laukaistiin 37 kertaa, joista 30 onnistui [7] .

Zenit-kantoraketin modifioitua ensimmäistä vaihetta, joka oli varustettu happikerosiinimoottorilla 11D521 ( RD-170 ) 11D520:n (RD-171) sijasta, sekä taka- ja etuosastoa käytettiin modulaarisena osana. Energian kantoraketin ensimmäisen vaiheen 11S25-lohko A » [8] .

Kantoraketissa Zenit-2 piti laukaista uusi ei-siivellinen uudelleenkäytettävä kuljetus-miehitety avaruusalus Zarya , joka kehitettiin 1980-luvun lopulla korvaamaan käytetyn Sojuz -avaruusaluksen, jonka tuotantoa ei alennettu vähennyksen vuoksi. avaruusohjelmien rahoituksessa.

29. kesäkuuta 2007 siirtymäkauden version Zenit-kantoraketti lensi Baikonurista. Se erottui edellisestä versiosta uudella digitaalisella ohjausjärjestelmällä, joka perustui Biser-3- ajotietokoneeseen , ja useilla muilla Zenit-2SLB:hen tehdyillä parannuksilla (mutta ilman autonomista avaruuskärkeä (KCH)).

Sen jälkeen kun Zenit-raketti- ja avaruuskompleksi (paikka 45) modernisoitiin Baikonurissa useiden sen komponenttien tuotannon ja uusien kantajien käytön yhteydessä, modernisoitu Zenit-M-kompleksi sisältää seuraavat Zenitin raketit perhe:

• kaksivaiheinen "Zenith-2SLB",
• kolmivaiheinen "Zenith-3SLB",
• kolmivaiheinen "Zenith-3SLBF".

Vuonna 2013 Zenith-ohjusten tuotanto keskeytettiin [9] [10] .

28. huhtikuuta 2017 S7 Sea Launch Limited allekirjoitti sopimuksen Yuzhmashin kanssa 12 Zenit-ohjuksen tuotannosta. Sen jälkeen Yuzhmash ilmoitti aloittavansa uudelleen Zeniths-tuotannon [11] . Ja kaksi vuotta myöhemmin S7 Spacen johto ilmoitti ukrainalaiselle tuotantoyhdistykselle Yuzhmashille sopimuksen keskeyttämisestä ja suunnitellusta irtisanomisesta tulevaisuudessa [12] .

Venäjällä Zenit-2-kantoraketin syvälliseen modernisointiin perustuvaa uutta kantorakettia on kehitetty vuodesta 2016 lähtien Phoenix - ohjelman puitteissa (marraskuussa 2018 tämä kantoraketti sai nimen Irtysh ).

Tuotanto

Erilaisia ​​Zenit-kantoraketin modifikaatioita valmistettiin Venäjän ja Ukrainan teknologisen yhteistyön olosuhteissa I:n mukaan nimetyssä Yuzhnyn koneenrakennustehtaassa. A. M. Makarova "( Yuzhmash ) Dnepropetrovskissa. Samaan aikaan noin 72 % ohjuskomponenteista valmistettiin venäläisissä yrityksissä, mukaan lukien RD-171M-päämoottorit ( NPO Energomash ), ylemmän vaiheen DM-SL ja DM-SLB ( RKK Energia ) sekä ohjausjärjestelmät ( NPTSAP ) [13] . ] [14] .

Yhden lentoyhtiön arvioidut kustannukset olivat 1,2–1,4 miljardia ruplaa (vuodesta 2013 ja ilman laukaisupalvelujen hintaa) [15] .

Rakentaminen

Ensimmäinen vaihe

Zenit-raketin ensimmäisessä vaiheessa käytetään nelikammioista happi-kerosiinia nestemäistä polttoainetta käyttävää rakettimoottoria RD-171 , joka on kehitetty ja valmistettu NPO Energomashissa (Moskovan alue) [16] .

Toinen vaihe

Zenit-raketin toisessa vaiheessa propulsiomoottorina käytetään nestemäistä polttoainetta sisältävää RD-120 -rakettimoottoria . Sen kehitti NPO Energomash (Moskovan alue), ja sitä valmistettiin Yuzhmashin tehtaalla (Ukraina) [16] .

Booster

Zenit - 3SL-raketissa käytetään yläastetta DM-SL , raketissa Zenit-3SLB -DM -SLB , Zenit-3SLBF- raketissa - Fregat -SB . DM-sarjan ylempiä vaiheita kehitetään ja valmistetaan RSC Energiassa (Venäjä), Fregatissa NPO Lavochkinassa (Venäjä) [17] .

Ohjausjärjestelmä

Zenith-raketin ohjausjärjestelmä kehitettiin ja valmistettiin Scientific and Production Association of Automation and Instrumentationissa (Moskova) [18] [16] .

Muutokset

Merenheitto

Sea Launch -ohjelmassa käytetyt ohjukset :

• " Zenit-2S " - Kantorakettia käytetään Zenit-3SL-raketin ensimmäisenä ja toisena vaiheena [19] .

• Zenit -3SL on kolmivaiheinen kantoraketti, joka on kehitetty jo olemassa olevan Zenit-2 kantoraketin ja DM-avaruuden ylävaiheen pohjalta. Raketti ja yläaste saivat nimitykset "Zenith-2S" ja " DM-SL ".

Maalaukaisu

Ground Launch -ohjelmassa käytetyt raketit on suunniteltu laukaistavaksi Baikonurin kosmodromista :

• " Zenit-2SB " - Kantorakettia käytetään "Zenit-3SLB", "Zenit-3SLBF" ja "Zenit-2SLB" rakettien ensimmäisenä ja toisena vaiheena [20] .

• " Zenit-2SLB " on Zenit-2-raketin kaksivaiheinen muunnos, jota on muunnettu uudella täysin digitaalisella ohjausjärjestelmällä, joka perustuu ajotietokoneeseen " Biser-3 " ja autonomiseen avaruuskärjeen, joka mahdollistaa sen koottava erillään kantoraketista. Lisäksi useita parannuksia (käytetty Zenit-2S:ssä ja uusissa) on otettu käyttöön hyötykuorman massan lisäämiseksi ja käytön helpottamiseksi. Zenit-2SLB:n lopullista kokoonpanoa ei käytetty laukaisuissa.

• Zenit -3SLB on Zenit-3SL-raketin muunnos, joka on muunnettu käytettäväksi Baikonurissa ja jossa käytetään vain venäläis-ukrainalaisia ​​komponentteja. Se sisältää Zenit-2SB-kantoraketin ja DM-SLB- ylemmän vaiheen . Pääsuojuksen on suunnitellut ja valmistanut NPO. S. A. Lavochkina. Ensimmäinen laukaisu (KA " Amos-3 ") tapahtui 28. huhtikuuta 2008. Avaruusalus laukaistiin onnistuneesti lähellä geostationaarista kiertoradalle.

• " Zenit-3SLBF " - Zenit-2SLB / Zenit-3SLB-raketin muunnos käyttämällä NPO:n kehittämää CHG:tä. S. A. Lavochkina. Se sisältää Zenit-2SB-kantoraketin ja Fregat-SB-ylemmän vaiheen [ 21 ] . Ensimmäinen lanseeraus (SC " Electro-L " No. 1) tapahtui 20. tammikuuta 2011. Avaruusalus laukaistiin onnistuneesti lähellä geostationaarista kiertoradalle.

Luettelo julkaisuista

Zenit-perheen kantoraketti laukaistiin ensimmäisen kerran 13. huhtikuuta 1985 [22] . Yhteensä käytettiin viittä kantajan muunnelmaa:

• Zenit-2 [22] ;
• Zenit-3SL [23] ;
• Zenit-2SLB [24] ;
• Zenit-3SLB [25] ;
• Zenit-3SLBF [26] .

26. joulukuuta 2017 mennessä laukaisuja on suoritettu 84 [27] , joista:

• 71 onnistunut,
• 4 osittain onnistunut,
• 9 epäonnistui.

Raketit laukaistiin kahdesta avaruussatamasta . Kaikki Zenit-3SL-laukaisut suoritettiin Ocean Odyssey - kelluvalta alustalta osana Sea Launch -projektia . Loput modifikaatiot laukaistiin Baikonurin kosmodromista [27] .

Tekniset tiedot

* Ohjausmoottori toimii pitkään sen jälkeen, kun cruiser on sammutettu.

Arviot

Vuonna 2017 CNN:n haastattelussa SpaceX:n perustaja Elon Musk vastasi juontajan kysymykseen suosikkiraketistaan: "Zenith, se on luultavasti paras meidän jälkeen" [29] [30] .

Katso myös

• merilaukaisu
• Cyclone-4M-kantoraketti , jonka ensimmäinen vaihe perustuu Zenit-kantoraketti

Linkit

• Zenit-2-raketin kaavio
• Roskosmos suosi Ukrainan raketteja // inauka.ru
• d / f "Maalaukaisu. Ensimmäinen julkaisu” ( Roscosmos Television Studio )
• Zenith laukaisee Baikonurin kosmodromista  - video Roscosmos TV-studio

Muistiinpanot

1. ↑ Riippuen käytetystä kantoraketista.
2. ↑ 1 2 Israel moittii Roskosmosia täyttämättömistä velvoitteista (pääsemätön linkki) . " Izvestia " (6. toukokuuta 2008). Haettu 19. lokakuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 4. helmikuuta 2012. (määrätön) 
3. ↑ 1 2 3 Tselina-2-avaruusalus Arkistoitu 26. huhtikuuta 2016 Wayback Machinessa .
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Gubanov B.I. Luku 5. "Zenith" // "Energian" voitto ja tragedia. Pääsuunnittelijan heijastuksia . - Nizhny Novgorod: NIER, 1998. - V. 3: "Energia" - "Buran". — 432 s.
5. ↑ Zenit-kantoraketti Arkistoitu 29. toukokuuta 2014 Wayback Machinelle // space-russia.narod.ru .
6. ↑ 1 2 3 LRE RD-170 (11D521) ja RD-171 (11D520) . Rocket Propulsion Analysis (RPA). Haettu 27. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011. (Venäjän kieli)
7. ↑ [1] Arkistokopio , päivätty 12. lokakuuta 2018 Wayback Machinessa // Yuzhnoye Design Bureau.
8. ↑ Unohtumattomia avaruusohjelmia / Ed. A.N. Kirilina. - Samara, 2013. - S. 111. ISBN 978-5-93424-684-7 .
9. ↑ Yuzhmash jäätyi odottaessaan valtion puolustusmääräystä. Yrityksen tilannetta selventävät asiakirjat julkaistiin ja poistettiin välittömästi yhtiön verkkosivuilta . Arkistokopio päivätty 2.2.2015 Wayback Machinessa // Vesti-Pridneprovye.
10. ↑ Roskosmos kommentoi S7-sopimusta ukrainalaisen Yuzhmashin kanssa Uutiset | Uutiset | 06/05/2017 . Haettu 5. helmikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 15. helmikuuta 2022. (määrätön)
11. ↑ Eteläinen koneenrakennustehdas  (pääsemätön linkki)
12. ↑ Aleksanteri Tšekov. Sea Launchin omistaja on peruuttanut ukrainalaisten Zenit - ohjusten tilauksen . Izvestia (21. maaliskuuta 2019). Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 21. maaliskuuta 2019. (Venäjän kieli)
13. ↑ Venäjä on löytänyt korvaajan ukrainalaisille komponenteille Zenit-raketin modifikaatiosta . Haettu 23. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 26. elokuuta 2016. (määrätön)
14. ↑ Sotilas-teollinen kuriiri. nro 17 (535). 14.-20.5.2014 . Haettu 11. lokakuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 26. helmikuuta 2021. (määrätön)
15. ↑ Saapui: Venäjä kieltäytyy ukrainalaisista Zenit-ohjuksista, joita pidettiin viime aikoihin asti maailman parhaina kantajina. Arkistokopio 17. joulukuuta 2013 Wayback Machinessa // Izvestia, 11. joulukuuta 2013
16. ↑ 1 2 3 Zenit-3SL-avaruusraketti Sea Launch -ohjelmaan . Haettu 11. lokakuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 9. marraskuuta 2016. (määrätön)
17. ↑ ZENIT - VENEISEN RAKETTIN MODERNISOINTI - HISTORIA JA NÄKYMÄT . Haettu 11. lokakuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 12. lokakuuta 2018. (määrätön)
18. ↑ Zenit-raketin 20-vuotispäivä  (pääsemätön linkki)
19. ↑ Roscosmos Zenit-2S . Haettu 17. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 17. toukokuuta 2018. (määrätön)
20. ↑ Roskosmos "Zenit-2SB" . Haettu 17. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2018. (määrätön)
21. ↑ Laukaisuauto "Zenit-3SLBF" (Zenit-2SB ja RB "Fregat-SB") . Käyttöpäivä: 29. toukokuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 29. toukokuuta 2014. (määrätön)
22. ↑ 1 2 "Zenith". Keskiluokan kantoraketti. Käsite "autio aloitus" . Space1.ru. Haettu 27. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011. (määrätön)
23. ↑ Agarkov A.V. 10 vuotta sitten Zenit-3MS-kantoraketin ensimmäinen laukaisu suoritettiin Sea Launch -ohjelman puitteissa (pääsemätön linkki) . GNPC "Luonto". Käyttöpäivä: 28. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 22. joulukuuta 2012. (Venäjän kieli) 
24. ↑ Zenit-2SLB / Zenit-2M  (englanniksi) . Gunterin avaruussivu. Haettu 11. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
25. ↑ Lisov I. Yhteenvetotaulukko vuonna 2008 toteutetuista avaruuslaukaisuista  // Kosmonautiikkauutiset  : lehti. - FSUE TsNIIMash , 2009. - T. 314 . - S. 32-33 . (Venäjän kieli)
26. ↑ Ukrainalais-venäläinen kantoraketti "Zenit-3SLBF" lähettää vuosina 2011-2012 "Land Launch" -ohjelman puitteissa viisi venäläistä satelliittia kiertoradalle Baikonurin kosmodromista . UNIAN. Haettu 12. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011. (määrätön)
27. ↑ 1 2 Zenit-2  (eng.) . Gunterin avaruussivu. Haettu 11. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
28. ↑ 1 2 Ukrainan kansallinen avaruusjärjestö / Laukaisuajoneuvot / Zenit-3SL Arkistoitu 20. huhtikuuta 2014 Wayback Machinessa .
29. ↑ I. Musk kutsui ukrainalaisia ​​raketteja parhaiksi SpaceX:n jälkeen - uutisia UNN:sta | 22. kesäkuuta 2017, klo 11.17 . Haettu 26. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 25. kesäkuuta 2017. (määrätön)
30. ↑ Toukokuussa 2015 insinööri ja liikemies kutsui Zenit-perheen kantoraketteja maailman parhaiksi (Falcon 9 -raketin jälkeen) Arkistokopio 27. maaliskuuta 2019 Wayback Machinessa // Lenta.ru, 27. maaliskuuta 2019