Зенит (ракетное семейство) - Zenit (rocket family)

Эта статья о семействе орбитальных ракет-носителей. Для использования в других целях см. Зенит (значения).
Зенит
Ракета
Ракета Зенит-2 (Байконур, 10 декабря 2001 г.)
ФункцияСредний подъем расходный материал ракета-носитель
Производитель
Страна происхождения
Размер
Рост57–59,6 м (187–196 футов)
Диаметр3,9 м (13 футов)
Масса444 900–462 200 кг (980 800–1 019 000 фунтов)
Этапы2 или 3
Вместимость
Полезная нагрузка для ЛЕО
МассаЗенит-2: 13 740 кг (30 290 фунтов)
Полезная нагрузка для SSO
МассаЗенит-2: 11380 кг (25090 фунтов)
Полезная нагрузка для GTO
МассаЗенит-3SL: 6000 кг (13000 фунтов)
История запуска
СтатусАктивный
Запустить сайты
Всего запусков
  • 84
  • 36 Зенит 2
  • 36 Зенит 3SL
  • 2 Зенит 2М
  • 6 Зенит 3СЛБ
  • 4 Зенит 3Ф
Успех (а)
  • 71
  • 28 Зенит 2
  • 32 Зенит 3SL
  • 2 Зенит 2М
  • 5 Зенит 3СЛБ
  • 4 Зенит 3Ф
Отказ (ы)
  • 10
  • 7 Зенит 2
  • 3 Зенит 3СЛ
Частичный отказ (ы)
  • 3
  • 1 Зенит 2
  • 1 Зенит 3SL
  • 1 Зенит 3СЛБ[2]
Первый полет
  • Зенит 2:13 апреля 1985 г.
  • Зенит 3SL: 28 марта 1999 г.
  • Зенит 2М: 29 июня 2007 г.
  • Зенит 3SLB: 28 апреля 2008 г.
  • Зенит 3Ф: 20 января 2011 г.
Последний полет
  • Зенит 2:10 июня 2004 г.
  • Зенит 3SL: 26 мая 2014 г.
  • Зенит 2М: 8 ноября 2011 г.
  • Зенит 3SLB: 31 августа 2013 г.
  • Зенит 3Ф: 26 декабря 2017 г.
Первая ступень
Двигатели1 РД-171
Тяга8,180 килоньютон (1,840,000 фунтовж)
Удельный импульс337 секунд (3,30 км / с)
Время горения150 секунд
ТопливоРП-1 / LOX
Вторая стадия
Двигатели1 РД-120
1 РД-8
Тяга912 килоньютон (205000 фунтовж)
79 500 ньютонов (17 900 фунтовж)
Удельный импульс349 секунд (3,42 км / с)
Время горения315 секунд
ТопливоРП-1 /LOX
Третий этап (Зенит-3SL / 3SLB) - Блок DM-SL
Двигатели1 РД-58М
Тяга84900 ньютонов (19100 фунтовж)
Удельный импульс352 секунды (3,45 км / с)
Время горения650 секунд
ТопливоРП-1 / LOX
Третий этап (Зенит-3Ф) - Фрегат-СБ
Двигатели1 S5.92
Тяга19 600 ньютонов (4400 фунтовж)
Удельный импульс327 секунд (3,21 км / с)
Время горения877 секунд
ТопливоN
2О
4 / UDMH

Зенит (украинец: Зенит, русский: Зени́т; смысл Зенит) - это семейство пространства ракеты-носители разработан Конструкторское бюро Южное в Днепре, Украина, который тогда был частью Советский Союз. Зенит изначально строился в 1980-х годах для двух целей: как жидкостный ракетный ускоритель для Энергия ракета и, оснащенная второй ступенью, как автономная пусковая установка среднего веса с полезной нагрузкой более 7 тонн Союз но меньше, чем полезная нагрузка 20 тонн Протон. Последнее семейство ракет, разработанное в СССР, «Зенит» было задумано как возможная замена устаревшим семействам «Союз» и «Протон», и в нем использовалось топливо, которое было более безопасным и менее токсичным, чем смесь тетроксида азота / НДМГ «Протона». «Зенит» планировал взять на себя запуски пилотируемых космических кораблей с «Союза», но от этих планов отказались после распад Советского Союза в 1991 г.

Зенит-3SL был запущен Морской старт плавучая стартовая платформа консорциума в Тихий океан и "Зенит-2" запускается из Космодром Байконур в Казахстан. Двигатели первой и второй ступеней «Зенита», а также разгонный блок ракеты «Зенит-3SL» поставляет Россия. С апреля 2008 г. планируется использовать усовершенствованную ракету «Зенит-3SLB» для коммерческих запусков с космодрома Байконур. Данная услуга продается под названием «Наземный старт».[3]

«Зенит-3SL» был запущен 36 раз, из них 32 успеха, один частичный успех и три неудачи. Первая неудача, запуск Хьюз -строенный спутник связи, принадлежащий ICO Global Communications, произошедший во время второго коммерческого запуска 12 марта 2000 года, и его обвиняли в программной ошибке, из-за которой не удалось закрыть клапан на второй ступени ракеты. Вторая авария произошла 30 января 2007 г., когда ракета взорвалась на Одиссея стартовая площадка, секунды после зажигания двигателя. В НСС-8 спутник связи на борту был уничтожен.[1]

24 сентября 2011 г. Зенит-3СЛ успешно запущен из Одиссея стартовая площадка под обновленным Морской старт проект с РКК Энергия как мажоритарный акционер. Ракета доставила на запланированную орбиту европейский спутник связи Atlantic Bird 7. 1 февраля 2013 г. еще один Зенит-3SL вышел из строя при запуске Intelsat 27 спутниковое.[4]

История

«Зенит-2» был первым «Зенитом», предназначенным для использования в качестве орбитальной ракеты-носителя. Он состоит из двух этапов. Первый использует РД-171 двигатель, и РД-120 двигатель питает вторую ступень. Первый полет он совершил 13 апреля 1985 г., за два года до «Энергии», из-за задержек, связанных с разработкой «Энергии».[нужна цитата ] Зенит-2 будет сертифицирован для пусков с экипажем и размещен в специально построенных стартовая площадка в Байконур космодром с новым экипажем частично многоразового использования Заря космический корабль, созданный в конце 80-х годов прошлого века, но закрытый. Также в 1980-е Владимир Челомей фирма предложила так и не реализовали 15-тонный Ураган космический самолет, запущенный Зенит-2.

Для «Зенита» на Байконуре построили два стартовых комплекса, но второй использовался всего дважды. 4 октября 1990 года попытка запуска военно-морского разведывательного спутника «Целина-2» закончилась катастрофой, поскольку ракета-носитель получила отказ двигателя первой ступени через несколько секунд после запуска и упала обратно на площадку, которая была серьезно повреждена в результате взрыва. Неисправность была связана с утечкой в ​​линии LOX, которая вызвала возгорание в тяговом отсеке ускорителя. Ориентировочные затраты на ремонт составляли около 45 миллионов рублей, но после распада Советского Союза средств не было, поэтому площадку бросили.

После двух неудач в 1991-92 годах, обе из-за которых были вызваны вторым этапом, «Зенит» был на грани полного отмены, но успешный полет в ноябре 1992 года спас программу.

Темпы запусков «Зенита» в 1990-е годы снизились до минимума из-за острой нехватки денежных средств в Российской Федерации, а также из-за нежелания России использовать военную нагрузку на ракете-носителе, произведенном в теперь уже независимой Украине. 20 мая 1997 года запуск спутника "Целина-2" не удался, когда первая ступень остановилась через 48 секунд после запуска. Ракета-носитель вылетела из строя.

В 2000-х «Зенит» получит новую жизнь в качестве основы международного проекта «Морской старт», в соответствии с которым коммерческие полеты будут осуществляться с морской пусковой платформы. Базовая ракета-носитель "Зенит" получила несколько модернизированных систем тяги и авионики для "Морского старта", а также третью ступень, а первое испытание с макетом полезной нагрузки было проведено 27 марта 1999 года. В октябре спутник Direct TV 1-R был успешно выведен на орбиту. Комсат F-1 ICO был потерян в марте 2000 года из-за неисправности наведения второй ступени. За этим последовало восемь последовательных успешных запусков, пока Apstar 5 в 2004 году не потерпел преждевременное отключение третьей ступени, в результате чего он оказался на неправильной орбите, но бортовые двигатели спутника исправили это.

После девяти успешных пусков «Зенит» повторил катастрофу 1990 года, когда 30 января 2007 года первая ступень потеряла тягу и взорвалась. Пламегаситель на платформе "Морской старт" оторвался и погрузился в воду. Незакрепленный мусор попал в турбонасос, что привело к отказу двигателя.

К концу 2000-х программа «Зенит» на Байконуре возродилась и увидела значительный успех.

1 февраля 2013 года спутник Intelsat был запущен с платформы Sea Launch Odyssey в экваториальной части Тихого океана. Ночной пуск прошел номинально около 20 секунд, когда первая ступень резко потеряла тягу. Примерно через 40 секунд после старта все данные телеметрии прекратились. Последующее расследование показало, что «Зенит» начал отклоняться от траектории полета, когда начался маневр по тангажу и крену. Бортовой компьютер обнаружил ненормальную ситуацию и отправил команду автоматического выключения на первую ступень в T + 23 секунды, а столкновение с океаном произошло примерно через одну минуту после старта. В конечном итоге причиной поломки стал неисправный гидравлический насос, который управлял карданом двигателей первой ступени. Это привело к тому, что ускоритель начал неконтролируемое перекатывающее движение, что заставило компьютерную систему прекратить всю тягу. Хотя аномальные условия начались около T + 11 секунд, бортовой компьютер «Зенита» был «заблокирован», чтобы предотвратить остановку двигателя в течение как минимум 20 секунд после старта, чтобы ускоритель не упал на стартовый комплекс или рядом с ним. Удар произошел примерно в двух милях ниже диапазона, но попытки восстановить обломки ракеты-носителя оказались безуспешными.

В феврале 2015 г., после года напряженных отношений в результате Военное вмешательство России в Украину, Россия объявила о прекращении «совместной с Украиной программы по запуску Днепр и [не был] больше заинтересован в покупке украинских ракет-носителей «Зенит», что усугубляло проблемы для космической программы [Украины] и Южмаш фабрика ".[5]

Напряженные отношения между Украиной и Россией после 2014 г. привели к Федеральное космическое агентство России не намеревается больше закупать ускорители первой ступени «Зенит» производства Южмаша (с российскими двигателями). Однако 2 ракеты "Зенит", поставленные в Россию на Федеральное космическое агентство России миссии по-прежнему будут использоваться; Еще одна ракета "Зенит" для запуска украинского спутника завершена, но без двигателей из-за отсутствия средств на оплату.[6] Мировой рынок ракет-носителей "Зенит" сократился после приостановки операций "Морской старт", и будущее "Зенита" остается неопределенным.[7]

Несмотря на продолжающийся конфликт между двумя правительствами, в декабре 2017 года, после двухлетнего перерыва, была запущена ракета «Зенит». AngoSat 1.[8]

Производство

Первая и вторая ступени «Зенита» были спроектированы Южным и производятся на заводе. Южмаш.[9]

Варианты

Зенит-2

Основная статья: Зенит-2

Зенит-2 был первым членом семейства ракет. Он состоит из двух этапов. Первый использует РД-171 двигатель, и РД-120 двигатель питает вторую ступень. Первый полет он совершил 13 апреля 1985 г. Целина-2 массовый симулятор. Однако испытательный полет оказался неудачным. Первый успешный полет произошел 22 октября 1985 года.

Бустер Энергия

Основная статья: Энергия

Первая ступень «Зенит» использовалась как навесная ракета-носитель для ракеты-носителя «Энергия».[10] Четыре первых ступени Зенита были прикреплены к основной машине для создания дополнительной тяги при взлете, точно так же, как Твердотопливные ракетные ускорители использовались в США Космический шатл. "Энергия" совершила два полета (1987 и 1988), прежде чем программа была свернута.

Зенит 2М и 2СЛБ

Основная статья: Зенит-2М

Зенит 2М - это новая версия Зенит-2 с модернизированной системой управления и модернизированными двигателями.[11] Первый «Зенит-2М» был спущен на воду 29 июня 2007 г. с секретным российским военным самолетом. Целина-2 спутниковое. Обозначение Зенит-2SLB распространяется на коммерческие запуски через Наземный запуск дочерняя компания Sea Launch, начавшая запуски спутников с космодрома Байконур в 2008 году.[3]

Зенит-3СЛ

Основная статья: Зенит-3СЛ

Зенит-3СЛ это трехступенчатый ракета-носитель разработан и используется консорциумом "Морской старт".

Он сочетает в себе:[12]

  • двухступенчатый Зенит-2С постройки Украина SDO Южное / PO Южмаш
  • Блок DM-SL разгонная ступень, предоставленная Россией Энергия
  • кожух носового обтекателя для защиты полезной нагрузки во время запуска, обеспечиваемый Боинг.

Ракеты, используемые Sea Launch, собираются в Лонг-Бич, Калифорния. Запуск происходит с Океанская Одиссея морская стартовая площадка, расположенная на экваторе. Океанская Одиссея также используется для транспортировки ракет на стартовую площадку. В последний запуск Зенит-3SL произошло 11 декабря 2015 года. Двигатель РД-171 первой ступени «Зенит-3SL» и большая часть системы управления ракет -3SL были произведены в России.[13] Однако, согласно тому же источнику, неясно, продолжают ли российские поставщики комплектующих работать вместе с Южмашем на данный момент.

Зенит 3М и 3СЛБ

Основная статья: Зенит-3SLB

Зенит-3М - это Зенит-2М с Блок-DM разгонный блок использовался на Зенит-3SL. Запускается с Байконура. Первый полет стартовал 28 апреля 2008 года. Наземный запуск на коммерческом рынке Зенит-3М под обозначением Зенит 3SLB.[3]

Зенит-3Ф

Основная статья: Зенит-3Ф

Зенит-3Ф, также известный как Зенит-2СБ / Фрегат, представляет собой трехступенчатую производную от Зенит-2М, использующую Фрегат верхняя ступень, как уже используется на Союз, чтобы вывести космический корабль на более высокие орбиты. Первый полет он совершил в январе 2011 года. Электро-Л №1 космический корабль для правительства России. Позже в том же году еще один запуск Спектр-Р, 5000 кг (11000 фунтов) космический телескоп, на орбиту с перигей 10 000 километров (6200 миль) и апогей 390000 километров (240 000 миль).[14] Самый последний запуск произошел 26 декабря 2017 года с космодрома Байконур, когда ракета стартовала с ангольским космическим кораблем Angosat 1.[15]

Характеристики

Обзор

Зенит-2Зенит-3СЛ
Этапы23
Общая длина57 м59,6 м
Полная пустая масса37,600 кг40320 кг
Общая масса брутто444900 кг462 200 кг
Полезная нагрузка13.74 тонна к ЛЕО≈6 тонн в GTO
Запустить сайтКосмодром БайконурМорской старт океанская платформа
Запускает21 (6 неудачных) по состоянию на 10 июня 2004 г.31 (3 неудачных, 1 частичный успех)
на 1 февраля 2013 г.
Коэффициент успеха71.4%91.1%
Цена за запуск~ 45 миллионов долларов~ 90 миллионов долларов

Грузоподъемность

Двухступенчатый вариант (Зенит-2)

Полезная нагрузка к ЛЕО13,740 кг
Полезная нагрузка для PEO5000 кг
Полезная нагрузка для GEOНе предназначен для GEO

Трехступенчатая версия (Зенит-3SL)

Полезная нагрузка на НОО6100 кг, конструктивное ограничение 3-й ступени
Полезная нагрузка для MEO3965 кг (10000 км, 45 °)
Полезная нагрузка на GEO1840 кг
Полезная нагрузка для GTO5250 кг (повышено до 6000+ кг)

Запускает

Основная статья: Список запусков Зенита

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Харви, Брайан (2007). Возрождение российской космической программы. Чичестер, Великобритания: Praxis. С. 167–175.
  2. ^ Израиль корит Роскосмос за невыполненные обязательства (по-русски). Известия. 2008-05-06. Архивировано из оригинал 10 мая 2008 г.. Получено 2008-05-09.
  3. ^ а б c «Руководство пользователя наземного старта, редакция B» (PDF). Космические международные службы. 1 октября 2014 г. Архивировано с оригинал (PDF) 25 июня 2016 г.. Получено 8 февраля 2015.
  4. ^ Бергин, Крис (1 февраля 2013 г.). «Морской старт« Зенит 3SL »с Intelsat 27 отказал на первом этапе полета». NASASpaceflight.com. Получено 1 февраля 2013.
  5. ^ Мессье, Дуг (6 февраля 2015 г.). «Россия разрывает отношения с Украиной на Днепре, Зенит запускает программы». Параболическая дуга. Получено 8 февраля 2015.
  6. ^ «Россию больше не интересуют ракеты-носители украинского производства». SatNews. 3 февраля 2015 г.. Получено 10 февраля 2015.
  7. ^ «Как Крым сломал космическую программу Украины». SpaceNews.com. 7 июня 2016.
  8. ^ Зак, Анатолий. «Зенит поставляет Angosat-1, но космический корабль прерывает связь с наземным управлением». Русская космическая сеть. Получено 28 декабря 2017.
  9. ^ «Морской старт: двадцать пятый запуск Зенит-3SL». Южное. 2008-01-21. Архивировано из оригинал 11 ноября 2013 г.
  10. ^ Барт Хендрикс; Берт Вис (2007). Энергия-Буран: советский космический корабль. Springer Science & Business Media. ISBN  978-0-387-73984-7.
  11. ^ «Украинская ракета« Зенит »возвращается в полет». Космический полет сейчас.
  12. ^ «Морской старт получил оборудование« Зенит-3SL »для следующих запусков». Морской старт. Архивировано из оригинал на 2007-09-27.
  13. ^ Судаков, Дмитрий (26 июля 2017 г.). «Украина убивает авиастроителя Антонов». Правда Отчет.
  14. ^ «Дизайн космических аппаратов». Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева.
  15. ^ «Первый спутник связи Анголы стартует из Казахстана». Космический полет.

внешние ссылки