Понятие разгонного блока как межорбитального буксира (средства выведения космического аппарата с опорной орбиты на целевую). Основные модификации разгонных блоков "Фрегат", "Бриз", "Аджена" и "Волга". История запусков, аварии, особенности эксплуатации.
Аннотация к работе
Разгонный блок, а также межорбитальный буксир это средство выведения космического аппарата, предназначенное для перемещения выводимых полезных грузов с опорной орбиты на целевую орбиту или направления их на отлетные и межпланетные траектории. Для выполнения этого разгонные блоки должны иметь возможность выполнять один или несколько маневров, связанных с изменением скорости полета, для чего в каждом случае предполагается включение маршевого двигателя. Таким образом, любой разгонный блок должен иметь маршевый двигатель многократного включения, а также дополнительную реактивную систему или двигательную установку, обеспечивающую ориентацию и стабилизацию движения разгонного блока с космическим аппаратом и создание условий для запуска маршевого двигателя. При этом управление работой его двигателей может осуществляться как от системы управления космическим аппаратом, так и от автономной системы управления самого разгонного блока. РБ "Фрегат" используется для выведения космического аппарат на опорную, геостационарную и геопереходную орбиты искусственного спутника Земли, а также для ориентации и стабилизации головного блока на пассивном и активном участке полета.Ракета-носитель "Союз-ФГ" с разгонным блоком "Фрегат" использовалась для запуска в 2003 году межпланетной станции "Марс-экспресс", а в 2005 году - похожей станции "Венера-экспресс". Большая часть запусков РН Союз-2 осуществлялась с использованием РБ "Фрегат", в частности, именно такой связкой будут выводиться все спутники Глонасс-К - аппараты третьего поколения системы ГЛОНАСС. 19 декабря 2013 года разгонный блок "Фрегат-МТ" вывел на орбиту европейский телескоп Gaia. Ракета-носитель "Союз-СТ-Б" с разгонным блоком "Фрегат-МТ" и двумя европейскими спутниками Галилео, запущенная с экваториального космодрома Куру 22 августа 2014 года, не вывела спутники на расчетную орбиту изза нештатной работы РБ "Фрегат-МТ", предположительно в результате ошибки в программном обеспечении, заложенном на борт и содержащем неправильное полетное задание. РБ "Фрегат" обладает исключительными характеристиками: длительное (до 2-х суток) время активного существования, алгоритмы управления, позволяющие преодолевать внештатные ситуации, многократность (до 7 раз) включения маршевой двигательной установки, высочайшая надежность и, практически, идеальная точность выведения благодаря использованию оборудования ГЛОНАСС/GPS.Согласно статистике, с 2008 года осуществлено 48 пусков ракеты "Протон" (31 коммерческий пуск и 17 - в рамках федеральной космической программы), из которых четыре закончились авариями по вине разгонных блоков "Бриз-М". "Аджена" стал использоваться в качестве разгонного блока и одного из основных компонентов в нескольких программах, в том числе при выведении на орбиту спутников фоторазведки CORONA и в качестве мишени для отработки сближения и стыковки в космосе с пилотируемыми кораблями по программе Джемини. В качестве разгонного блока применялся в составе ракет-носителей "Атлас-Аджена", "Тор-Аджена", "Торад-Аджена" и "Титан-3B", также изучалась возможность его использования в программах Space Shuttle и Атлас-5. Всего, начиная с 28 февраля 1959 года, "Аджена" запускался 365 раз, последний запуск состоялся в феврале 1987 года (в варианте Agena D). RM-81 "Аджена" приспособлен для длительного пребывания в условиях космического пространства с повторными запусками двигательной установки для коррекции орбиты и спуска космического аппарата.1) 28 декабря 2013 года в 16: 30 МСК состоялся запуск ракеты-носителя Союз-2.1в" с блоком выведения "Волга", полезную нагрузку составили космический аппарат "АИСТ № 1" и две калибровочные сферы СКРЛ-756. В 18: 10 космические аппараты успешно отделились от блока выведения на целевой орбите. 2) 5 декабря 2015 года в 16: 30 МСК состоялся запуск ракеты-носителя "Союз-2.1в" с космическими аппаратами МО РФ "Космос-2511" и "Космос-2512". 3) 28 апреля 2016 года с космодрома "Восточный" состоялся запуск ракеты-носителя "Союз-2.1а" с космическими аппаратами "Ломоносов", "Аист-2Д" и "САМСАТ-218". В составе штатного комплекса блок "Д" отвечал за перевод связки ЛК-ЛОК с траектории перелета на окололунную орбиту, за перевод ЛК с окололунной орбиты на посадочную траекторию, а также за коррекции при перелете (блоки А, Б и В - первые три ступени ракеты Н-1, выводившие комплекс на низкую околоземную орбиту, блок "Г" разгонял экспедицию к Луне).Чтобы придать кораблю необходимую скорость, трехступенчатая УР-500К была снабжена четвертой ступенью - блоком Д, заимствованным с ракеты Н-1. Под названиями "Зонд-5" - "Зонд-8" корабль 7К-Л1 четырежды облетал Луну, но без космонавтов ("Зонд-4" был запущен в противоположную о
План
Содержание
Список сокращений
Введение
1. Разгонный блок "Фрегат"
1.1 Модификации разгонного блока "Фрегат"
1.2 Запуски
2. Разгонный блок "Бриз"
2.1 Модификации разгонного блока "Бриз"
2.2 Аварии
3. Разгонный блок "Аджена"
3.1 Варианты ступени "Аджена"
4. Разгонный блок "Волга"
4.1 Эксплуатация
5. Семейство разгонных блоков "Д"
5.1 Применение
5.2 Модификации
5.3 Разработка
Список использованных источников
Приложение А
Введение
Разгонный блок, а также межорбитальный буксир это средство выведения космического аппарата, предназначенное для перемещения выводимых полезных грузов с опорной орбиты на целевую орбиту или направления их на отлетные и межпланетные траектории.
Для выполнения этого разгонные блоки должны иметь возможность выполнять один или несколько маневров, связанных с изменением скорости полета, для чего в каждом случае предполагается включение маршевого двигателя. Между этими включениями следуют продолжительные (до нескольких часов) участки пассивного полета по переходным орбитам или траекториям. Таким образом, любой разгонный блок должен иметь маршевый двигатель многократного включения, а также дополнительную реактивную систему или двигательную установку, обеспечивающую ориентацию и стабилизацию движения разгонного блока с космическим аппаратом и создание условий для запуска маршевого двигателя. При этом управление работой его двигателей может осуществляться как от системы управления космическим аппаратом, так и от автономной системы управления самого разгонного блока. В последнем случае он должен иметь специальный приборный отсек для ее размещения.
1. Разгонный блок "Фрегат"
"Фрегат" - универсальный разгонный блок, может быть использован в составе ракеты-носителя среднего и тяжелого классов. Разрабioai e i?iecaiaeony a III Eaai?eeia.
IMG_a8111c28-3f53-4c87-ad5e-66915403b004
Рисунок 1 - Разгонный блок "Фрегат"
РБ использует двигатель, аналогичный примененному в РБ "Бриз-М" и "Бриз-КМ". Тяга этого двигателя составляет 2 тонны, что близко к оптимуму для ракет среднего класса, но недостаточно для РБ "Бриз-М", изза чего выведение на геопереходную и отлетную траектории приходится осуществлять в несколько импульсов.
РБ "Фрегат" используется для выведения космического аппарат на опорную, геостационарную и геопереходную орбиты искусственного спутника Земли, а также для ориентации и стабилизации головного блока на пассивном и активном участке полета.
Предназначена для ракет нижнего среднего класса, таких как Союз-2 и т.д. Прошел 3 этапа модернизации включая один из самых существенных - замена БВК Бисер-3 на Бисер-6. Первый пуск разгонного блока "Фрегат" состоялся в 2000 году с космодрома Байконур.
2) "Фрегат-СБ" и "Фрегат-СБУ"
Эти "Фрегаты" с сбрасываемыми баками. Масса рабочего топлива в простом и усовершенствованном блоке баков - соответственно 3100 и 4800 кг. Эта модификация предназначена для ракет верхнего среднего и тяжелого классов, в первую очередь, для РКН "Зенит-3SLБФ". Испытания модификации "Фрегат-СБ" стартовали в апреле 2011 года на космодроме Байконур при запуске КА "Электро-Л".
3) "O?aaao-I"
Это Фрегат с рядом доработок по облегчению конструкции включая новую компоновку ПО1 и с увеличенной несущей способностью (n 12 o o i ai 16 o o i).
4) "O?aaao-IO"
Специализированная модификация Фрегат предназначенная для запусков с космодрома Куру. Увеличенная заправка за счет установки дополнительных емкостей, доработанный ПО1, облегченный ПХО. Вращение Земли позволяет при старте из района экватора выводить большую полезную нагрузку, чем при старте с более высоких широт, с использованием одной и той же ракеты-носителя. Также, влажный экваториальный климат Гвианы существенно отличается от климата Плесецка и Байконура. Это потребовало доработки базовых моделей блока для применения в новых условиях. Первый запуск данной модификации состоялся 21 октября 2011 года. Ракета-носитель Союз-СТБ с разгонным блоком Фрегат-МТ вывела на орбиту 2 спутника европейской навигационной системы Галлилео.