Мы вынуждены исказить текст в ответ на заблокированную вами рекламу.
Друзья! Проект modelist-konstruktor.com существует благодаря рекламе. Просьба добавить сайт в исключения блокировщика и обновить страницу.

БОЕВАЯ СТАНОВИТСЯ МИРНОЙ

БОЕВАЯ СТАНОВИТСЯ МИРНОЙПосвящается памяти Генерального конструктора Михаила Кузьмича Янгеля. В журнале № 7 за 2000 г. была опубликована статья «Рабочая лошадка космодромов», посвященная ракете-носителю легкого класса — «Космос-3М». Пришло время рассказать читателям о еще более ранней работе (ныне совсем забытой) знаменитого днепропетровского КБ «Южное»— самой первой отечественной ракете-носителе легкого класса, имевшей индексы 63С1 и 11К63 и открытое название «Космос-2». В этой статье автор рассказывает об этой ракете и представляет ее подробный чертеж, выполненный по натурному образцу, экспонируемому в Национальном центре аэрокосмического образования Украины в г. Днепропетровске.

История этой ракеты-носителя (PH) ведется с 1960 г., когда вышло постановление правительства «О создании ракеты-носителя 63С1 на базе боевой ракеты Р-12, разработке и запуске 10 малых ИСЗ» (искусственных спутников Земли). Это постановление утвердило программу космических исследований, предложенную КБ «Южное», которым тогда руководил академик, Главный конструктор Михаил Кузьмич Янгель.

Конструкторское бюро «Южное» было создано в 1951 г. при днепропетровском заводе № 586 по предложению С.П.Королева, когда там начиналось производство первых баллистических ракет Р-1, Р-2, а в дальнейшем Р-5. В 1953 г. М.К.Янгель был назначен Главным конструктором КБ, в задачу которого входило создание боевых ракетных комплексов на долгохранимых компонентах топлива для вооружения ракетных войск стратегического назначения. Первой собственной разработкой КБ стала баллистическая ракета средней дальности Р-12. Ее создание было начато по постановлению правительства от 13 августа 1955 г. «О создании и изготовлении ракеты Р-12 (8К63)». Постановление предусматривало начало летно-конструкторских испытаний в апреле 1957 г. и задавало дальность стрельбы в 2000 км.

Опытное КБ-586 в октябре выпустило откорректированный эскизный проект, предусматривающий использование технологической оснастки, имевшейся на «Южмаше» для ракет Р-5. Это и определило диаметр ракеты в 1,65 м и длину около 21 м. Для нее был использован четырехкамерный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) РД-214, разработанный в ОКБ-254 под руководством Главного конструктора В.П.Глушко. Двигатель использовал высококипящие компоненты топлива — АК27И (27%-ный раствор азотного тетраоксида в азотной кислоте) и ТМ-185 (углеводородное горючее типа скипидара) с соотношением компонентов — 3,97. Тяга двигателя у земли составляла 63,5 т, а в вакууме 73 т, давление в камерах сгорания — 43,6 атм, продолжительность работы — 130 с. Зажигание было химическое с использованием пускового горючего ТГ-02, залитого в соответствующую магистраль.

Ракета Р-12 впервые имела полностью автономную инерциальную систему управления. Органами управления полетом являлись графитовые газовые рули. Ракета (сверху вниз) состояла из боевой части, переходной юбки, бака окислителя, межбакового приборного отсека, бака горючего и хвостового отсека, со смонтированными на нем стартовыми опорами и газовыми рулями. Использование двигателя РД-214 оказало влияние и на внешний облик ракеты — пришлось ввести коническую юбку-обтекатель в хвостовом отсеке, что оказало благоприятное влияние на устойчивость полета. Кроме того, для этой цели был установлен и неподвижный аэродинамический стабилизатор.

«Сухие отсеки» имели традиционную клепаную конструкцию, состоящую из силового набора и обшивки, для которых использовались алюминиевые сплавы В-95 и Д-16 соответственно. Баки сварены из алюминиевого сплава АМг-6. Каждый из них состоял из цилиндрической обечайки и двух сферических днищ. Обечайки образованы из колец, которые, в свою очередь, сварены из изогнутых листов сплава. Материал в местах сварки, для компенсации ухудшения механических свойств, имел утолщение, выполненное химическим фрезерованием.

Стартовый комплекс для Р-12, во многом аналогичный комплексу для ракеты Р-5, разработало государственное специализированное КБ «Спецмаш» под руководством Главного конструктора В.П.Бармина. Летно-конструкторские испытания Р-12 начались в июне 1957 г. на полигоне Капустин Яр и продолжались до декабря 1958 г. Всего было запущено 25 ракет. Ракетный комплекс наземного базирования Р-12 в марте 1959 г. был принят на вооружение Советской Армии. Он послужил основой для создания нового вида вооруженных сил — Ракетных войск стратегического назначения (РВСН). Постановление правительства об их организации вышло в декабре 1959 г. Первым командующим РВСН стал Главный маршал артиллерии М.И.Неделин.

Последующим этапом модернизации ракеты Р-12 была разработка шахтного варианта Р-12У, принятого на вооружение РВСН в январе 1964 г. Он отличался от базовой ракеты измененной конструкцией бака окислителя и отсутствием аэродинамического стабилизатора. Всего за время серийного выпуска было изготовлено около 2500 ракет Р-12 и ее модификаций. Последние из них были сняты с вооружения в июне 1989 г. За это время они использовались не только на боевом дежурстве, но и для запусков моделей экспериментальных многоразовых орбитальных ракетопланов Бор-1 и Бор-2, для отработки систем противоракетной обороны и для создания ракеты-носителя «Космос-2».

При проектировании ракеты-носителя 63С1 в качестве 1-й ступени была использована без каких-либо изменений Р-12У и разработана новая 2-я ступень — С1. Головной блок нового носителя состоял из носового обтекателя и спутника ДС-1, собственно 2-й ступени и переходной фермы.

Для 2-й ступени был использован разработанный в научно-производственном объединении «Энергомаш» под руководством В. П. Глушко ЖРД РД-119. В двигателе применялась экзотическая топливная пара — жидкий кислород и несимметричный диметил-гидразин, с соотношением 1,5. Это вкупе с высоким давлением 78,9 атм. в камере сгорания дало возможность получить весьма высокий удельный импульс — почти 3500 Н*с/кг что и сегодня вызывает уважение. Продолжительность работы двигателя 260 с, тяга в пустоте 10,5 т. Запуск двигателя осуществляется пиротехническими средствами. Разделение ступеней «горячее», то есть двигатель 2-й ступени запускается до окончания работы двигателя 1-й ступени. Для управления полетом ступени используется отработанный в турбонасосном агрегате газ, который истекает через три пары неподвижных сопел, снабженных газораспределительным устройством. Кроме того, часть этого газа используется для наддува баков.

БОЕВАЯ СТАНОВИТСЯ МИРНОЙ

Вторая ступень PH включает в себя переходный отсек, бак окислителя, приборный отсек, бак горючего, хвостовой отсек и соединительную ферму с тепловой защитой бака окислителя 1-й ступени. Каждый бак состоит из гладкой цилиндрической обечайки и двух сферических днищ, сваренных из листов алюминиевого сплава АМr-6. «Сухие отсеки» имеют традиционную клепаную конструкцию из алюминиевых сплавов В-95 и Д-16 (силовой набор и обшивка соответственно). Переходный отсек предназначен для размещения рамы под установку космического аппарата и отдельных приборов. В приборном отсеке расположены приборы управления, имевшие тогда значительные габариты. Для этого в корпусе отсека сделано четыре больших люка для монтажа и доступа к приборам.

Двигатель РД-119 размещен в хвостовом отсеке, а на нижнем его торце — сопла системы управления. К нижнему силовому шпангоуту болтами крепится трубчатая соединительная ферма. Она служит и для свободного прохода газов при запуске ЖРД 2-й ступени. К ее нижнему поясу крепится тепловая защита бака окислителя 1-й ступени, сделанная из асботекстолита и имеющая вид диска с профилированной в виде конуса центральной частью. При разделении ступеней ферма остается на 1-й ступени.

Длина PH «Космос-2» составила 29,95 м, стартовая масса 49,4 т. Она способна выводить полезный груз массой 450 кг на стандартную орбиту. Для запуска КБ общего машиностроения разработало два вида стартовых комплексов — наземный и шахтный. Летные испытания были начаты в октябре 1961 г. с шахтной пусковой установки в Капустином Яру. Первые два запуска были неудачными. Третий пуск, 16 марта 1962 г принес успех. Ракета-носитель вывела на орбиту, близкую к расчетной, спутник ДС-2, который получил открытое название «Космос-1». До конца 1965 г было выведено на орбиту 22 ИС3 научного и хозяйственного назначения.

К этому времени на космодроме Плесецк был построен наземный стационарный стартовый комплекс «Радуга». Ракета-носитель «Космос-2», разработанная для шахтного варианта, имела низкую ветровую устойчивость. Поэтому после установки на комплексе она закрывалась специальной башней обслуживания высотой около 45 м. Первый пуск с этого комплекса был произведен 16 марта 1967 г. Всего осуществлено 163 запуска PH «Космос-2». Из них удачно— 144. Всего на околоземную орбиту выведено 145 ИС3, в том числе и по программе «Интеркосмос». Последний запуск с космодрома Капустин Яр состоялся 19 апреля 1974 г. с ИС3 «Интеркосмос-8», а последний — с Плесецка — 18 июня 1977 г. с ИС3 «Космос-919».

В дальнейшем эксплуатация PH «Космос-2» была завершена, в связи с принятием на вооружение более совершенной и мощной ракеты «Космос-ЗМ». Это также было обусловлено сложностью эксплуатации PH «Космос-2», связанной с обилием различных компонентов ракетного топлива и газов для заправки ракеты.

Советы моделисту Ракета-носитель «Космос-2» может стать прототипом для создания летающей модели-копии, имеющей достаточно высокие характеристики для успешного выступления на соревнованиях (в классе S7 на реализм полета).

Такая модель по своим летно-техническим характеристикам будет весьма близка к опубликованной в журнале № 7 за 2000 г. модели-копии PH «Космос-3М». Так же, как и там, можно рекомендовать для моделирования PH «Космос-2» масштаб 1:40, что позволит использовать двигатели и конструктивную схему модели-копии «Космос-ЗМ». При этом модель получается небольшая и легкая. Но так как по правилам соревнований стартовая масса модели в классе S7 может доходить до 1 кг, то масштаб может быть увеличен.

Предварительные расчеты показывают, что можно использовать масштаб 1:25, а для 1-й ступени четыре двигателя МРД 20. Принципиальное отличие будет только а обеспечении устойчивости 2-й ступени. Рекомендую использовать вариант конструкции хвостового и переходного отсеков, примененный в модели-копии PH «Союз-У2», опубликованной в журнале № 11, 2002 г. и № 5, 2003 г.

Технические данные PH «Космос-2»

Длина, м ………………………………………………………………29,625

Максимальный диаметр, м……………………………………..2,003

Стартовая масса, т…………………………………………………..49,4

Полезный груз, кг………………………………………………………450

Длина 1-й ступени, м…………………………………………….18,615

Диаметр баков, м……………………………………………………..1,65

Сухая масса, кг……………………………………………………….3150

Тяга ЖРД:

у земли, т………………………………………………………………63,5

в вакууме, т……………………………………………………………..73

Продолжительность работы, с……………………………………130

Длина 2-й ступени, м………………………………………………10,63

Сухая масса, т………………………………………………………….0,84

Тяга ЖРД, т………………………………………………………………10,5

Продолжительность работы, с……………………………………260

В. МИНАКОВ, инженер

Литература

1. И. Афанасьев. Р-12 «сандаловое дерево».— Приложение к журналу «М-Хобби». Вып. №9, 1997.

2. Ю.В.Паутницкий и др. Отечественные ракеты-носители.— СПб., Изд. центр ГМТУ, 1996.

3. С.П.Уманский Ракеты-носители. Космодромы. — М., «Рестарт Плюс», 2001.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Рекомендуем почитать

  • МОТОНАРТЫ ОТ «А» ДО «Я»МОТОНАРТЫ ОТ «А» ДО «Я»
    Что должен знать любитель, принимающийся за создание «зимнего мотоцикла»? Типовая конструкция (рис. 1). Обратите внимание на необходимость как можно ниже расположить центр тяжести и...
  • БОЕВАЯ МАШИНА ДЕСАНТА БМД-4БОЕВАЯ МАШИНА ДЕСАНТА БМД-4
    К началу XXI века Воздушно-десантные войска РФ претерпели существенные изменения, заключавшиеся прежде всего в значительном сокращении их численности. Компенсировать эту потерю на новом...
Тут можете оценить работу автора:

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: