Rakieta Rokot to rosyjska rakieta nośna,który jest w stanie dostarczać na orbitę lekkie i średnie ładunki. Z górnym stopniem Briz-KM wystrzeliwuje do 2150 kg ładunku na wysokość 200 km.
Historia stworzenia
Co to jest rakieta nośna Rokot?Opiera się na międzykontynentalnym pocisku balistycznym UR-100N, znanym również jako SS-19 Stiletto. Prace nad UR-100N rozpoczęły się w 1970 roku, a ich celem było ulepszenie międzykontynentalnego pocisku balistycznego UR-100 i stworzenie większego samolotu zdolnego do uniesienia cięższego ładunku.
Próby w locie przeprowadzono w latach 1973–System zaczął działać w 1975 r., a w 1974 r. Do 1978 r. osiągnięto całkowity zapas 190 rakiet. Ulepszona wersja, nazwana UR-100UTTH, weszła do służby w 1979 roku i zastąpiła starsze modele, osiągając maksymalną podaż 360 sztuk.
Tarcza nuklearna
Pociski UR-100 mogą przenosić do sześciu niezależnych rakietindywidualnie namierzane głowice bojowe o zasięgu 10 000 km. Mogą być gotowe do pracy w ciągu 25 minut w dowolnym momencie w ciągu 22-letniego okresu przydatności do spożycia. Międzykontynentalne rakiety balistyczne UR-100 są w służbie do dziś.
Po zakończeniu zimnej wojny w Państwowym Centrum Przestrzeni Badawczo-Produkcyjnej imBroń Chruniczowa została przystosowana i wyposażona w nowoczesną awionikę oraz górny stopień Briz-KM, co pozwoliło na wykorzystanie jej jako kosmicznych pojazdów nośnych. NPO Mashinostroyeniye również zrekonstruowała UR-100 w rakietę nośną, ale bez znaczących modyfikacji, tworząc mniej elastyczny, ale tańszy pojazd do wystrzeliwania małych ładunków na niską orbitę okołoziemską. W tej konfiguracji jest znany jako „Strzałka”.
Z Bajkonuru do Plesiecka
Pierwszy start rakiety Rokot odbył się 20 listopada1990 z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie. Pierwszy lot orbitalny odbył się 26 grudnia 1994 r. W 1995 roku powstała firma Eurockot, za pomocą której rosyjska rakieta nośna Rokot została wprowadzona na komercyjny rynek startowy.
Firma zakupiła 45 statków kosmicznych.W 2000 roku Astrium kupiło 51% udziałów w Eurockot. Pozostałe 49% należy do Państwowego Centrum Przestrzeni Badawczo-Produkcyjnej Chrunichowa. W maju 2000 roku Rokot został wystrzelony z kosmodromu Plesieck nie z silosu, jak to miało miejsce na Bajkonurze, ale z naziemnego kontenera transportowego.
Pocisk Rokot: charakterystyka
Statek kosmiczny jestdwustopniowa rakieta nośna na paliwo ciekłe, zwykle wyposażona w końcowy stopień Briz-KM, która jest w stanie wynieść ładunek o masie do 2140 kg na niską orbitę okołoziemską i 1200 kg na orbitę synchroniczną ze Słońcem.
Charakterystyka rakiety nośnej Rokot jest następująca:
- wysokość 29,15 m,
- średnica główna 2,5 m,
- masa startowa 107 000 kg,
- paliwo – niesymetryczna dimetylohydrazyna (heptyl) i czterotlenek azotu.
Pierwszy etap
Pierwszy stopień lekkiej rakiety nośnej„Rokot” ma 17,2 m długości i 2,5 m średnicy. Zbiornik czterotlenku azotu znajduje się nad zbiornikiem z niesymetryczną dimetylohydrazyną. Obydwa zbiorniki oddzielone są wspólną przegrodą. Masa podnoszenia – 77 200 kg, masa bezwładna – 5700 kg.
W pierwszym etapie wykorzystywane są trzy silnikiRD-0233 i jeden RD-0234. Ich konstrukcje są podobne, ale RD-0234 posiada wymiennik ciepła, który dostarcza sprężony gaz do zbiorników paliwa, aby utrzymać wymagane ciśnienie przez całą pierwszą fazę lotu.
Wszystkie silniki są wyposażone w turbopompy o obiegu zamkniętym.Każdy z nich zapewnia ciąg 470 kiloniutonów, co daje łącznie 1870 kN lub 190 700 kg. Ciąg podciśnienia pierwszego stopnia - 2070 kN (211,100 kg), 520 kN na silnik.
Sterowanie zapewnia indywidualne zawieszenie kardana dla każdego z czterech silników. Czas działania – 121 s.
Separacja odbywa się w trybie gorącym.Silnik z noniuszem drugiego stopnia jest zapalany przed etapem separacji. Specjalne włazy kierują strumień czterech dysz na zewnątrz. Po uruchomieniu mechanizmu pirotechnicznego wydech z noniuszem wypycha zużyty pierwszy stopień. Dodatkowo wyposażony jest w cztery silniki rakietowe na paliwo stałe, które po oddzieleniu zostają odpalone w celu odsunięcia go na bezpieczną odległość.
Drugi etap
Drugi etap ma 3,9 m długości i 2,5 m średnicy. Jego masa wynosi 1500 kg plus 10 700 kg paliwa. Zbiornik utleniacza znajduje się również nad zbiornikiem paliwa i jest od niego oddzielony wspólną przegrodą.
Scena wyposażona jest w silniki z turbopompą o obiegu zamkniętym: główną RD-0235 i czterokomorowy noniusz RD-0236 do kontroli kierunku lotu.
RD-0235 ma nominalny ciąg próżniowy 240 kN (24 470 kg), zapewniający impuls przez 320 s.
RD-0236 zapewnia ciąg 15,76 kN (1607 kg) ibiegnie 293 s. Każdą z czterech dysz silnika można przesuwać w jednej osi za pomocą gimbala, zapewniając kontrolę orientacji rakiety podczas drugiej fazy lotu. Wykorzystuje również system zasilania gorącym gazem, aby wytworzyć wymagane ciśnienie w zbiornikach.
Wyższy poziom
Rakieta Rokot wyposażona jest w stopień górny, który składa się z trzech głównych przedziałów - przedziału silnikowego, ciśnieniowego przedziału ładunkowego i przedziału pośredniego połączonego z drugim stopniem.
„Breeze-KM” ma 2,6 m długości, 2,5 m średnicy iwaga 1320 kg. Zbiornik z heptylem znajduje się nad zbiornikiem z utleniaczem. Ten ostatni ma stożkowy kształt i wgłębienie na silnik główny. Briz-KM jest w stanie pomieścić 1665 kg UDMH i 3310 kg utleniacza. Do utrzymania wymaganego ciśnienia w zbiornikach i sterowania pneumatyką stosuje się hel pod wysokim ciśnieniem.
Centralna część bloku składa się z pojemnika zutleniacz umieszczony nad zbiornikiem paliwa. Obydwa zbiorniki wyposażone są w instalację hydrauliczną i pneumatyczną oraz wewnętrzne przegrody zapobiegające uderzaniu cieczy o ścianki konstrukcji. Mają toroidalny kształt z wgłębieniem w dolnej części na główny układ napędowy, co pozwoliło zminimalizować długość stopnia. Poniżej znajduje się przedział z główną elektrownią oraz silnikami stabilizacyjnymi i orientacyjnymi oraz kulistymi zbiornikami z helem i paliwem do nich. Urządzenia pokryte są izolacją termiczną, która zapobiega nadmiernemu wychłodzeniu paliwa, co wpływa na jego lepkość i może prowadzić do zamarznięcia rurociągów i zbiorników.
Schowek na instrumenty
W górnej części bryła w kształcie odwróconego ściętegoW stożku znajduje się przedział sprzętowy składający się z ram umożliwiających montaż różnorodnych sterowników, modułów telemetrycznych, akumulatorów i systemów komunikacyjnych. Obsługiwane są adaptery o średnicy do 2,49 m.
Na dole znajduje się adapter o długości 60 cm, który łączy Briz-KM z drugim stopniem, a także umożliwia mocowanie owiewek.
Blok przyspieszający ma dwie pompy paliwoweukłady: niskiego ciśnienia dla silnika napędowego i wysokiego ciśnienia dla silników stabilizacji i kontroli położenia przestrzennego. Obydwa wykorzystują niesymetryczną dimetylohydrazynę i czterotlenek azotu, które zapalają się natychmiast po zetknięciu się ze sobą.
Silniki górnego stopnia
Stosowane silniki kontroli położenia„Breeze-KM” noszą nazwę 17D58E i zapewniają nominalny ciąg 13,3 N. Każdy blok ma 14 cm długości i waży 550 g. Silnik mikroodrzutowy pracuje przy stosunku mieszanki 1:1,85 i nominalnym ciśnieniu wejściowym 14,7 bara, ale wytrzymuje szeroki zakres ciśnień od 7,8 do 34,3 bar. Do kontroli położenia przestrzennego układy napędowe są stosowane w trybie pulsacyjnym z minimalnym czasem działania wynoszącym 0,03 sekundy, ale model 17D58E posiada również certyfikat umożliwiający ciągłą pracę przez maksymalnie 10 000 sekund. Silnik wytrzymuje 450 000 cykli pracy.
Układ zasilania akceleratora
„Briz-KM” posiada własny system zasilania,składający się z akumulatorów i systemów dystrybucji zasilania, które zapewniają do 7 godzin pracy sceny na orbicie. W przedziale przyrządowym znajdują się przyrządy telemetryczne z nadajnikami i antenami, a także magnetofony do przechowywania i transmisji danych. Za lot na wszystkich etapach odpowiada system naprowadzania, nawigacji i kontroli. Składa się z inercyjnej platformy naprowadzania zawierającej 3-osiowy żyroskop z komputerami pokładowymi. System charakteryzuje się potrójną redundancją i umożliwia podejmowanie decyzji większością głosów. Jest całkowicie autonomiczny i nie można nim sterować z zewnątrz.
Kaptur
Pocisk Rokot jest wyposażony w owiewkęspecjalnie zaprojektowany dla komercyjnej wersji statku kosmicznego. Montuje się go w przedziale instrumentowym górnej sceny. Składa się z dwóch części o długości 7,8 m, które razem mają kształt eliptyczny o średnicy 2,5 na 2,62 m. Wysokość przestrzeni ładunkowej wynosi 5,9 m.
Owiewka chroni statek kosmiczny przedwpływy aerodynamiczne, termiczne i akustyczne wywierane na niego podczas lotu w atmosferze. Po opuszczeniu rakiety owiewka zostaje zwolniona poprzez zwolnienie mechanicznych zamków utrzymujących razem dwie półpociski wzdłuż pionowej linii separacji za pomocą urządzenia pirotechnicznego umieszczonego w przedniej części owiewki. Następnie na poziomą linię separacji zostaje wystrzelonych kilka piroboltów, co umożliwia rozsunięcie owiewki dzięki popychaczom sprężyn. Zawiasy u podstawy umożliwiają obrót w kierunku od rakiety i wyraźne oddzielenie.
Przechowywanie i uruchamianie systemu
W przeciwieństwie do SS-19, który startuje z silosów,Rakieta Rokot zostaje wystrzelona z kontenera transportowo-startowego na kosmodromie Plesetsk w Rosji. Rakiety są przechowywane przez długi czas, co wymaga kontroli warunków klimatycznych i utrzymania atmosfery azotowej. Transport i montaż na miejscu startu również odbywa się w kontenerze. Ponadto w kontenerze znajduje się sprzęt do przygotowań przed startem i ochrony środowiska.
Przed wystrzeleniem rozszerza się i trafia do pojazdu nośnegozamontowano ładunek, górny stopień i owiewkę. Do kontenera podłączone są interfejsy do tankowania oraz kable zasilające i informacyjne. W pozycji pionowej rakieta Rokot spoczywa na pierścieniu znajdującym się na dnie pojemnika. Podczas startu kable przerywające są oddzielane za pomocą układów mechanicznych. Podczas startu urządzenie prowadzone jest po dwóch szynach. Pojemnik zabezpiecza wyrzutnię przed spalinami silnika i jest używany jednorazowo.
Interesujące fakty
Wystrzelenie rakiet Rokot zostanie wstrzymane w 2017 roku po zakończeniu planowanych startów federalnych i komercyjnych.
Nazwa SS-19 Stiletto jest nazwą NATOtego typu ICBM. SS oznacza system powierzchnia-powierzchnia, a liczba 19 i nazwa „Stiletto” są przypisane temu typowi międzykontynentalnego pocisku balistycznego. W Rosji oficjalna nazwa SS-19 to RS-18 i UR-100N.
O rakiecie kosmicznej najlepiej mówi „Rokot”.jego niezawodność potwierdza 27 udanych startów na 29. A spośród 150 startów SS-19 tylko 3 zakończyły się niepowodzeniem na samym początku swojej działalności w latach 70-tych. Starty testowe SS-19 i Rokot przeprowadzane są corocznie w ramach sprawdzania niezawodności statku kosmicznego i ćwiczeń sił kosmicznych.
