Остальные пояса имеют соединение типа «шип-паз», допускающего продольное перемещение, и тяги, фиксирующие ББ в радиальном направлении. Они воспринимают боковые усилия. Два таких пояса скрепляют баки горючего и бак окислителя, а третий — соединяет верхнюю часть переднего отсека ББ с верхним шпангоутом бака окислителя. Между ББ в зоне хвостовых отсеков расположены обтекатели, предназначенные для уменьшения аэродинамического воздействия на двигатели при их отклонении.
Двигательная установка 1-й ступени состоит из шести автономных маршевых ЖРД РД-253, разработанных в НПО «Энергомаш». Для управления вектором тяги двигатели подвешены на подшипниках траверс в районе критического сечения и могут отклоняться до 7,5 градуса при помощи гидропривода. У земли тяга двигателя — 150 т, удельный импульс — 280 с, давление в камере сгорания — 150 атм.
Вторая ступень цилиндрической формы. Она состоит из переходного, топливного и хвостового отсеков. Переходный отсек — клепаной конструкции, соединяет 2-ю ступень с 3-й. Его корпус образован шпангоутами, набором стрингеров и обшивкой. В верхней части корпуса сделаны четыре канала для отвода газов при запуске рулевого двигателя 3-й ступени, а в нижней — расположены шесть тормозных ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) разведения ступеней, закрытые обтекателями.
Топливный отсек представляет собой единый блок баков горючего и окислителя, разделенных промежуточным днищем. Обечайка бака горючего гладкая, сварена из трех секций, а обечайка бака окислителя состоит из четырех секций вафельной конструкции, изготовленных механическим фрезерованием. Все днища сферической формы, приварены к обечайкам встык с помощью шпангоутов. Внутри бака горючего проходит расходный трубопровод окислителя, а внутри обоих баков установлены датчики систем СОБ и СКЗ.
Хвостовой отсек состоит из корпуса (юбки), силового конуса и защитного экрана. Юбка состыкована из двух частей — верхней и нижней. Верхняя — клепаной конструкции состоит из набора стрингеров, шпангоутов и обшивки. Нижняя часть представляет собой ферму, аналогичную по конструкции ферме переходного отсека 1-й ступени, с одним отличием — нет кольцевого шпангоута. Крестовины нижней части юбки соединены со шпангоутом фермы 1-й ступени центрирующими штырями и разрывными болтами. Силовой конус клепаной конструкции служит для крепления двигательной фермы и передачи усилия тяги маршевых ЖРД к топливному отсеку. Конус состоит из обшивки, шпангоутов и стрингеров, расположенных снаружи обшивки.
Двигательную установку 2-й ступени образуют четыре однотипных и автономных ЖРД: три РД-0210 и один РД0211. Они разработаны в воронежском КБХА под руководством С. А.Косберга. Для управления полетом, как и на 1-й ступени, они могут отклоняться при помощи гидропривода до 15 градусов. Тяга каждого ЖРД составляет 58 т, удельный импульс 326 с. По наружной поверхности 2-й ступени проложены, закрытые тремя гаргротами, пневмогидравлические коммуникации и кабельные сети. Их назначение и расположение аналогично гаргротам 1-й ступени. Двигатели 2-й ступени запускаются раньше начала выключения двигателей 1-й ступени. Как только их тяга превысит остаточную тягу двигателей 2-й ступени, происходит разрыв пироболтов, соединяющих фермы ступеней, а реактивные струи из двигателей 2-й ступени тормозят и отталкивают 1-ю ступень.
Третья ступень цилиндрической формы. Она состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Приборный отсек клепаной конструкции образован шпангоутами, набором стрингеров и обшивкой. В нем смонтированы приборы систем управления, стабилизации и прицеливания. Доступ к ним через люки.
Топливный отсек конструктивно подобен аналогичному отсеку 2-й ступени. Разница заключается в том, что его бак окислителя не имеет обечайки. Он образован средним и нижним днишами, соединенными сваркой по шпангоутам, что придает ему чечевицеобразную форму. Обечайка бака горючего сварена из двух секций вафельной конструкции. Нижнее днище имеет коническую форму и воспринимает усилие тяги закрепленного на нем ЖРД. В верхней части бака окислителя установлена горизонтально демпфирующая перегородка, а внутри бака горючего проходит установленный наклонно расходный трубопровод окислителя. В обоих баках смонтированы датчики уровней СОБ и СКЗ.
Хвостовой отсек — клепаной конструкции служит для размещения четырехкамерного рулевого двигателя и крепления четырех тормозных РДТТ. Его корпус состоит из обшивки, двух стыковочных шпангоутов и набора стрингеров. К хвостовому отсеку с помощью центрирующих штырей и разрывных болтов стыкуется 2-я ступень. Пневмо- и гидравлические коммуникации ступени проходят в трех гаргротах, аналогично 1-й и 2-й ступеням.
Двигательная установка (ДУ) 3-й ступени состоит из маршевого ЖРД РД-0212 и рулевого двигателя РД-0214. Маршевый ЖРД является модификацией ЖРД 2-й ступени. Четыре камеры рулевого ЖРД могут отклоняться электроприводом до 45 градусов, обеспечивая управление и стабилизацию полета. Разделение 2-й и 3-й ступеней происходит за счет тяги рулевого двигателя 3-й ступени, запускаемого до выключения маршевого ЖРД 2-й ступени и торможения ее расположенными на ней РДТТ. В конце активного участка маршевый ЖРД 3-й ступени выключается и работает только рулевой двигатель. Такой принцип позволяет более точно обеспечить достижение требуемой конечной скорости. Отделение полезного груза осуществляется после выключения рулевого ЖРД и последующего включения четырех тормозных РДТТ.
Если PH используется в трехступенчатом варианте, то полезный груз крепится к ней через переходный отсек. Он состыкован с верхним шпангоутом приборного отсека 3-й ступени при помоши центрирующих штырей и пироболтов, при подрыве которых происходит отделение полезного груза.
Головной блок (состоит из разгонного блока Д, полезного груза и соответствующего головного обтекателя) при использовании че-тырехступенчатого варианта крепится через цилиндрический и конический переходники разгонного блока. Конический переходник с помощью центрирующих штырей и болтов соединяется с верхним шпангоутом приборного отсека 3-й ступени. Отделение разгонного блока от 3-й ступени происходит по стыку цилиндрического и конического переходников разгонного блока. При этом конический переходник остается вместе с 3-й ступенью. Головной обтекатель сбрасывается в начальный период работы 2-й ступени.
Ракета-носитель «Протон-К»
Основой конструкции разгонного блока Д и его модификации ДМ, которая отличается наличием автономной системы управления, служит межбаковый отсек конической формы, расположенный большим основанием вверх. На нем находится опорный шпангоут, служащий для монтажа головного обтекателя, полезной нагрузки, фермы, через которую крепится приборный отсек автономной системы управления (у блока ДМ) и сам блок к цилиндрическому переходнику. В отсеке установлен сферический бак окислителя (жидкий кислород), а в нижней части — ферма, к которой крепится торовый бак горючего (керосин). Маршевый ЖРД РД-58М (тягой 0,86 т) смонтирован на карданном подвесе во внутреннем ярусе фермы, в центральном отверстии тора бака горючего. Такая компоновка позволила сократить длину блока и управлять полетом по курсу и тангажу отклонением двигателя, а по крену специальным поворотным соплом, использующим выхлоп турбонасосного агрегата. Также в состав блока входит устройство многократного запуска, обеспечивающего до семи включений ЖРД.
В настоящее время в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева ведутся работы по модернизации PH «Протон-К». Модернизированный носитель получил название «Протон-М». На нем предполагается довести массу полезного груза, выводимого на базовую орбиту до 22 т, а на геостационарную — до 3 т. Это достигается форсированием всех маршевых ЖРД и установкой более совершенной системы управления. Также разрабатываются новый разгонный блок «Фрегат» и головные обтекатели диаметром 5 м для КА больших размеров.
В.МИНАКОВ, инженер
Литература
1. «Новости космонавтики». № 10, 1998, стр.27.
2. Паутницкий Ю.В. и др. Отечественные ракеты-носители. —СПб., Изд. центр ГМТУ, 1996.
3. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П.Короле-ва. Под ред. Ю.П.Семенова. — Изд-во РКК «Энергия», 1996.
4. С.П.Королев и его дело. Свет и тени в истории космонавтики (Избранные труды и документы). Под ред. Б.В.Раушенбаха. — М., «Наука», 1998.
5. Уманский С.П. Ракеты-носители. Космодромы. — М., «Рестарт Плюс», 2001.
6. Филин В.М. и др. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П.Королева. — Изд-во РКК «Энергия», 1994.
Рекомендуем почитать
- «ТУРБИНИЯ» — ПЕРВЕНЕЦ НОВОЙ ЭРЫ
В Великобритании сохраняется немало исторических кораблей и судов, в разное время отличившихся в сражениях, совершивших научные открытия или заслуживших признание в качестве выдающихся... - СКЛАДНОЙ «ТУРИСТ»
Велосипед «Турист» вполне оправдывает свое название. Он нетяжел, достаточно прочен, легок на ходу, имеет хорошие эргономические пропорции, снабжен четырехступенчатой цепной передачей;...