Ракета-носій "Енергія" (закордонне позначення SL-17) виконана за двоступеневою системою "пакет" з поздовжньою компонуванням чотирьох блоків перший ступені навколо центрального блоку другого ступеня і асиметричним розташуванням корисного вантажу . Стартова маса ракети може досягати 2400 тонн. Вона дозволяє виводити на навколоземні орбіти корисне навантаження більше 100 тонн як у вигляді багаторазового орбітального корабля, так і у вигляді самостійних великогабаритних космічних апаратів.
Перша ступінь ракети.
Друга ступінь ракети.
Корисне навантаження.
Двигуни першого ступеня.
Двигуни другого ступеня.
В якості третьої ступені можуть використовуватися і спеціальні розгінні ракетні блоки зі своєю системою управління, що несуть корисну навантаження. За такою схемою можуть вирішуватися завдання, пов'язані з виведенням космічних апаратів на геостаціонарну орбіту, на траєкторії польоту до Місяця і планет. Маси об'єктів, виведених на стаціонарну орбіту, складуть близько 18 тонн, а розганяються на траєкторії польоту до Місяця - 32 тонни, Марсу і Венері - до 28 тонн.
Перша ступінь ракети.
Перша ступінь ракети-носія "Енергія" складається з чотирьох бічних блоків А, кожен з яких є доопрацьованим варіантом першого ступеня ракети-носія "Зеніт" (див. нижче) На малюнку ліворуч добре видно блоки А першою щаблі.
Бічні блоки конструктивно об'єднані попарно в пара блоки (на малюнку праворуч); кожен пара блок відокремлюється від ракети-носія як єдине ціле, потім через кілька секунд кожен пара блок поділяється на окремі блоки (самий правий малюнок), рятує роздільно.
Основні характеристики блоків першого ступеня.
Габаритні розміри, м:
Довжина 38.3
Діаметр 3.9
Сумарний запас палива, т. 1220-1240
Загальна маса блоків при відділенні, т. 218-250
Ракета-носій 11К77 (В«ЗенітВ») розроблена Конструкторським бюро В«ПівденнеВ» імені академіка М. К. Янгеля (м. Дніпропетровськ) у 1976-1985г.г. Розробка ракети була складовою частиною програми В«Енергія-БуранВ» 11К77 являє собою двоступеневу ракету з поперечним поділом ступенів. Перша ступінь оснащена чотирьох камерним рідинним ракетним двигуном 11Д520 (РД-170)
Кожен блок першого ступеня забезпечений чотирьох камерним рідинним ракетним двигуном ( ЖРД ), працюючому на рідкому кисні і вуглеводневому пальному. Тяга двигуна першого ступеня складає 740 тонн у поверхні Землі і 806 - в порожнечі.
Уніфіковані для перших ступенів ракет-носіїв нового покоління, включаючи В«ЕнергіюВ» двигуни РД-170 побудовані за найбільш економічної - замкнутою схемою, при якої відпрацьований в турбіні газ дожигается в основній камері згоряння, та володіють рекордними характеристиками по тязі і питомому імпульсу в своєму класі. Вони забезпечені надпотужними (понад 250 тисяч кінських сил) турбонасосного агрегату.
Створення двигуна РД-170, який є найпотужнішим з існуючих ЖРД, було одним з найбільш складних у створенні ракети. Стендові вогненні випробування двигуна почалися тільки в 1984 р., тобто майже через 8 років після створення ескізного проекту (це, мабуть, унікальний випадок в історії створення ракетно-космічних систем, що характеризує складність вирішуваних завдань).
Використовувана на першій ступені ракети-носія В«ЗенітВ» модифікація позначається РД-171. Далі в таблиці наведені характеристики біля поверхні Землі (тяга у вакуумі 806 тс).
Двигун
Тяга, тс
1 уд., з
Компоненти палива
Призначення
РД-170/171
740.5
337
Кисень-гас
Перші ступеня РН В«ЗенітВ» і В«ЕнергіяВ»
Друга ступінь ракети (блок Ц).
Основні характеристики блоку другого ступеня.
Габаритні розміри, м:
Довжина 58.1
Діаметр 7.7
Запас палива, т. 690-710
Маса блоку при відділенні, т. 78-86
Значним досягненням вітчизняного ракетобудування стало створення многоресурсних маршових двигунів великої тяги для другого ступеня ракети-носія В«ЕнергіїВ» на енергоємних компонентах палива. Конструкторам вдалося забезпечити високі задані характеристики при мінімальних газодинамічних втратах, регенетівном охолодженні, стійкості застосовуваних матеріалів в середовищі рідкого водню.
Двигун РД-0120 створений у Воронезькому КБ Хімавтоматика. Вперше двигун показаний публічно у вересні 1990.
Кожен двигун закріплений на гідравлічному карданном підвісі, що дозволяє відхилятися на | 11 | в двох перпендикулярних площинах. Сумарне напрацювання (Включаючи більше 800 тестових випробувань) склала більше 170 000 секунд за період з 1979 по 1995 р.р. При розробці радянсько-англійського проекту В«HotolВ» передбачалося 26-кратне використання РД-0120.
Характеристика Значення параметра
Найменування РД-0120 (11Д122)
Використовуваний носій другий щабель РН В«ЕнергіяВ»
(SL-17) * 4
Перший запуск 15 травня 1987
Кількість запусків 8 на кінець 1998 р.
Суха маса, кг 3449
Висота, мм 4549
Максимальний діаметр, мм 2420
Цикл двигуна замкнутий, з допалюванням
робочого тіла ТНА
Паливо:
Окислювач рідкий кисень з витратою
376-7 кг/с,
Пальне рідкий водень з витратою
62-78 кг/с
Співвідношення компонентів,
окислювач/пальне 6:1
ТНА двоступінчастий
Тяга:
На рівні моря, кН/тс 1461/142.5
У вакуумі, кН/тс 1961/190
Діапазон дроселювання,% 25-114
Питома імпульс, з (у вакуумі) 455
Тиск в камері згоряння, атм 216
Ступінь розширення сопла (критичний
Діаметр 216 мм, зрізу 2420 мм) 86:1
Час роботи при запуску, з 480-500
Запуск двигунів першого і другого ступенів здійснюється майже одночасно перед стартом. Сумарна тяга на початку польоту - близько 3600 тонн. Прийнята схема дозволяє піти від проблеми запуску двигунів у невагомості і додатково підвищує надійність виведення.
Блоки першого ступеня після вироблення палива відокремлюються попарно від ракети, потім розділяються і приземляються в заданому районі. Вони можуть оснащуватися засобами повернення й посадки, які розміщуються в спеціальних відсіках. Існують проекти оснащення блоків першого ступеня складає крила і системами автоматичної посадки, що повинно дозволити їм здійснювати керований плануючий спуск і посадку на посадкову смугу космодрому. Після проведення діагностичних, профілактичних і ремонтно-відновлювальних робіт можливо їх повторне використання. Центральний блок - друга ступінь - відділяється після набору суборбітальній швидкості і приводнюються в заданому районі акваторії Тихого океану. Така схема виведення дозволяє виключити засмічення навколоземного простору відпрацьованими великогабаритними фрагментами ракет-носіїв і знизити потрібні енерговитрати виведення. Дорозгінним до орбітальної швидкості виконують рухові установки корисного вантажу, орбітального корабля або розгінного блоку, тим самим виконують функції третього ступеня.
Збірка ракети в пакет, її транспортування на спеціальному агрегаті-установнику з монтажно-випробувального корпусу на стартову позицію, забезпечення силових, пневмогідравлічних і електричних зв'язків з пусковим пристроєм ведуться з використанням перехідного стартовою-стикувального блоку (с...
