Ракета носитель "Рокот": характеристики и фото

Ракета-носитель «Рокот» (фото приведено далее в статье), разработанная государственным центром им. Хруничева, представляет собой модификацию 2-ступенчатой ​​баллистической ракеты PC-18Б (СС-19 по классификации НАТО), которая была выведена из состава стратегических ракетных войск России после принятия соглашения о контроле над вооружениями. Предназначена для выведения на низкие околоземные орбиты космических аппаратов весом до 2 т.

Ракета-носитель «Рокот»: описание и история создания

Дебютировавшая в конце 1994 г. ракета представляет собой сочетание новой жидкотопливной ІІІ ступени «Бриз» и двухступенчатой ​​МБР РС-18 диаметром 2,5 м, высотой 24,6 м и грузоподъемностью около 2 т. Все 3 ступени в качестве топлива используют гептил и окислитель N₂O₄.

После двух суборбитальных запусков (20.11.1990 и 20.12.1991) 26.12.1994 «Рокот» вывел на эллиптическую орбиту 1884 х 2161 км с наклоном 64,8° спутник «Радио-POCTO». Однако через несколько часов после старта ІІІ ступень ракеты взорвалась. Первые пуски «Рокота» производились из шахты на космодроме «Байконур», но регулярные полеты планировалось начать в 1997 г. с объекта «Космос-3М» на космодроме «Плесецк» или в 1996 г. с космодрома «Свободный».

Первый старт ракеты с «Плесецка» состоялся 16.05.2000. Всего было произведено 27 запусков, 26 из которых были успешными. Неудача постигла 9-ю по счету ракету 8 октября 2005 г. по причине нештатной работы ПО системы управления. В январе 2013 г. ракета-носитель «Бриз-КМ» не смогла доставить на орбиту 3 военных спутника, что привело к потере одного из них.

Последний запуск состоялся 13.10.2017 г. На околоземную орбиту был выведен спутник Sentinel-5P.

С целью коммерческой эксплуатации «Рокота» были объединены усилия ГКНПЦ им. Хруничева и компании Daimler-Benz Aerospace. Созданное ими совместное германо-российское предприятие Eurockot Launch Services (Бремен, ФРГ) занимается запуском на околоземные орбиты спутников в рамках российской государственной космической программы и по заказам частных предприятий.

Старт «Рокота» осуществляется со специализированных пусковых установок космодрома «Плесецк», созданных благодаря значительным финансовым вложениям компании Eurockot. Эти инвестиции не только обеспечивают качественную поддержку объектов, но также помогают замедлить разрушение существующей инфраструктуры и, следовательно, поддерживают надежность всей системы.

«ЕвРокот» произвел первый запуск своей ракеты-носителя «Рокот-КМ» с космодрома «Плесецк» в мае 2000 г. после значительных инвестиций «Астриума» и ГКНПЦ им. Хруничева в пусковую установку и стартовую площадку. С тех пор ракета хорошо себя зарекомендовала у клиентов в США, Канаде, Германии, Франции, Корее и Японии. Совместное предприятие стало одним из ведущих поставщиков услуг по доставке спутников, предназначенных для дистанционного зондирования и исследования климата, а также тех, которые требуют выведения на гелиосинхронные орбиты и орбиты с большим углом наклонения. В рамках контрактов на запуск компания предлагает клиентам комплексные логистические и клиентские услуги в России.

Хотя доступность МБР СС-19 обеспечивается до 2020 года, история ракеты-носителя «Рокот» подошла к концу. Министерство обороны России планирует отказаться от нее в пользу двухступенчатых «Ангары-1.2» и «Союза-2.1В».

Конструктивное исполнение

«Рокот» – трехступенчатая жидкотопливная ракетная установка на базе надежной российской МБР СС-19, из 150 запусков которой всего 3 завершились неудачей (это произошло на ранней стадии эксплуатации), и поддерживающей многократное включение, высокоманевренной ІІІ ступени, состоящей из разгонного блока «Бриза-КМ», адаптера полезной нагрузки и обтекателя. Ракета способна выводить на низкую околоземную орбиту 2140 кг полезной нагрузки с современных пусковых установок на космодроме «Плесецк», расположенном в Архангельской области близ г. Мирный. Эта стартовая площадка отлично подходит для запуска средних и малых космических аппаратов на гелиосинхронные, близкие к полярным и наклонные орбиты. Ракета-носитель «Рокот» также может использоваться для формирования спутниковых группировок путем выведения нескольких спутников одновременно. Кроме того, с помощью модуля с дополнительным двигателем можно выводить небольшую полезную нагрузку за пределы орбиты Земли и в межпланетное пространство. Усовершенствования в начале 1998 г. обеспечили возможность размещать под обтекателем более крупную полезную нагрузку.

Характеристики ракеты-носителя «Рокот» следующие:

• общая длина: 29 м;
• пусковая масса: 107 т;
• размеры обтекателя: 2,6 х 2,5 х 6,7 м;
• максимальная масса полезной нагрузки: 2150 кг.

Компания Eurockot выполняет одиночные, двойные и множественные запуски. Поддерживаются как российская, так и западноевропейская системы отделения.

ІІІ ступень

Состоит из разгонного модуля «Бриз» и обтекателя полезной нагрузки, адаптированного и оптимизированного для коммерческого рынка. Ступень предлагает гибкие схемы размещения, обеспечивая большой полезный объем и жесткую плоскость интерфейса. Это важно для широкого круга клиентов, как и возможность выводить на орбиту большое количество объектов одновременно, а также космические аппараты большой высоты и массы. Версия KM, представленная «ЕвРокотом», успешно прошла проверку в различных сценариях развертывания полезной нагрузки.

Ракета-носитель «Рокот»: описание и характеристики блока «Бриз-KM»

Последняя ІІІ ступень диаметром 2,5 м и длиной 2,9 м устанавливается на ракеты-носители «Протон-М» и «Рокот» и выполнила не один десяток успешных полетов.

Конфигурация, предлагаемая компанией «ЕвРокот», базируется на более ранней версии «Бриз-K». Разгонный блок «Бриз-KM» подвергся лишь незначительным структурным изменениям для обеспечения более жесткой плоскости интерфейса, необходимой для больших спутников.

Эта современная верхняя ступень с возможностью многократного включения основного двигателя обеспечивает реализацию различных вариантов выведения полезной нагрузки. Поддерживается доставка нескольких спутников на разные высоты и наклонности во время одного запуска либо одновременное выведение группы космических аппаратов. Разгонный блок способен выполнять сложные маневры, такие как предварительно запрограммированное вращение для обеспечения равномерного нагрева корпуса и разделение по заранее определенным установкам. Кроме того, «Бриз» оснащен двигателями с низким тяговым верньером, которые обеспечивают точную настройку конечной орбиты благодаря высокой точности впрыска.

Уникальная компоновка спутника с интерфейсом запуска в форме плоской жесткой пластины со множеством точек фиксации поддерживает разнообразные конфигурации полезной нагрузки от классического одноместного размещения на коническом адаптере до фиксации нескольких полезных нагрузок. Кроме того, могут устанавливаться индивидуальные выводные устройства и адаптеры полезной нагрузки.

Обтекатель

Завершает ІІІ ступень двухкомпонентная сотовая структура из углеродного волокна и алюминия с системой разделения продольного типа. Каждая половина состоит из цилиндрической и двуконической секции. Отделение обтекателя достигается пиротехническими средствами вдоль вертикальной плоскости разделения и у основания. После этого разблокированные полуоболочки при помощи пружин вращаются вокруг расположенных внизу шарнирных точек и расходятся.

Адаптер

Запуск спутников обеспечивается различными типами монтажных приспособлений, называемые адаптерами и диспенсерами. Их несущая конструкция крепится болтами к интерфейсу верхней ступени. На стороне спутникового интерфейса адаптеры или системы выведения могут иметь либо систему разделения зажимных лент, либо систему точечной фиксации с пиротехнически активированной механической блокировкой. Диспенсеры рассчитаны на несколько полезных нагрузок, размещенных в одной и той же опорной конструкции. Таким образом, российская ракета-носитель «Рокот» способна удовлетворить самые разнообразные требования клиентов.

Интерфейсная плоскость позволяет монтировать различные типы специализированных диспенсеров и адаптеров для запуска конкретных космических аппаратов. В зависимости от их количества, формы и структуры могут использоваться либо версии с базовым, либо боковым креплением. Как и система отделения, диспенсер оборудован разъемами для питания полезной нагрузки и ее связи по линиям телеметрии и управления с электрическим оборудованием наземной поддержки.

Например, для выведения двух космических аппаратов GRACE, масса каждого из которых составляла 500 кг, была использована выполненная из алюминия индивидуальная многоспутниковая система, закрепленная на верхней ступени. Спутники размещались в боковом положении. После достижения заданной орбиты они были выпущены одновременно в противоположных направлениях. Сама система выведения была основана на российской конструкции механического замка с точечными креплениями. Тот же механизм использовался при выведении 2 спутников «Иридиум», установленных на плоскости разделения. Система успешно применялась в ходе запуска SERVIS-1 в октябре 2003 г., при выведении корейского KOMPSAT-2 в июле 2006 г., а также GOCE и SMOS для ESA в 2009 г. Данное решение может применяться без существенных модификаций и в дальнейшем.

Производительность

Ракета-носитель «Рокот» может выходить на круговые и эллиптические орбиты по стандартным траекториям восхождения. Ее способность выполнять маневры по изменению плоскости и наклона обеспечивает широкий спектр наклонений.

Например, ракета может выводить 1800 кг полезной нагрузки на 63-градусную орбиту высотой 400 км или 1100 кг на высоту 2000 км. Эти массовые характеристики включают массу адаптера. Поэтому клиенты, нуждающиеся в большей производительности, должны напрямую связываться с компанией Eurockot для проведения специального анализа миссии и получения более конкретных данных.

Типичный полет

Компания Eurockot оборудует ракету-носитель «Рокот» современным разгонным блоком «Бриз», который позволяет многократный пуск двигателя, что обеспечивает поддержку широкого спектра полетов, адаптированных к конкретным потребностям клиентов. При этом предлагается дополнительная гибкость при разработке миссии – например, изменение орбитальной плоскости, изменение линии апсид или точки разделения.

Технические характеристики ракеты-носителя «Рокот» доказаны в полете и обеспечивают широкие возможности запуска, включая различные типы траекторий, таких как полярные и гелиосинхронные, многократное повторное включение двигателя III ступени для изменения плоскости и поднятия орбиты, выведения космических аппаратов на разные позиции в одной миссии и многое другое.

Процедура выведения спутника SERVIS-1

Типичный запуск выглядит следующим образом. Как правило, первая часть полета с использованием I и II ступени CC-19 и отбрасывание обтекателя во всех миссиях одинаковы. Изменение параметров полета в основном происходит во время работы «Бриза» путем задания продолжительности, количества и графика запусков основного двигателя ракеты-носителя «Рокот».

Описание выведения на гелиосинхронную орбиту очень показательно, поскольку длительность полета стандартная и для маневров перехода на круговую орбиту и изменения плоскости полета применяется несколько включений разгонного блока.

Фаза подъема

Транспортный корабль стартует в направлении к Северному Ледовитому океану. Примерно через 60 с полета достигается максимальное динамическое давление, после чего (примерно через 120 с) происходит отделение I ступени. Обтекатель полезной нагрузки выталкивается через 178 с, когда нагрев в свободномолекулярном потоке достигает приемлемых уровней.

Полет «Бриза-КМ»

III ступень ракеты-носителя «Рокот» начинает работу сразу после отделения ІІ и вводит космический аппарат на эллиптическую орбиту с перигеем 151 км, апогеем 967 км и наклоном 99°.

«Бриз» дрейфует вдоль полуэллипса по классической орбите переноса Хохмана до тех пор, пока примерно через час не достигнет своего апогея на высоте 1000 км. На этом этапе он выполняет запрограммированные термические маневры, поддерживающие полезную нагрузку в заданных температурных пределах.

Достигнув своего апогея 967 км, двигатель III ступени зажигается примерно на 35 с, чтобы расположиться на круговой орбите на высоте 1000 км. Это второе включение пуск обычно сопровождается и окончательной коррекцией наклона.

Выведение полезной нагрузки и 3-й запуск двигателя

Космический аппарат разделяется, когда ступень входит в зону видимости наземных станций через 5782 секунд после взлета. Примерно через 660 секунд «Бриз» покидает целевую орбиту путем последнего запуска основного двигателя, чтобы уменьшить скорость и, следовательно, совершить быстрый спуск и войти в плотные слои атмосферы.