Материал: Основы проектирования РН Куренков
Таблица 17.6. Результаты оценок грузоподъемности модернизируемой РН «Русь-М»
с использованием твердотопливных ускорителей
*ТТУ – твердотопливный ускоритель **УРБ – унифицированный ракетный блок
***ВРБ – водородный ракетный блок
391
17.6. Использование возвращаемых ракетных блоков
На рис. 17.16 представлены характеристики и показана схема приземления ракетного блока «А» РН «Энергия» [47]. Отметим, что в первых пусках РН спасение блоков не предусматривалось.
Рис. 17.16. Проект возвращаемого ракетного блока «А» РН «Энергия» [47]
На рис. 17.17 представлен проект РН «Ангара А1-В» легкого класса. При старте РН крылья разгонного блока «Байкал» сложены. После выработки топлива и отделения от РН у разгонного блока раскладываются крылья, включаются воздушно-реактивные двигатели и выдвигаются шасси. Посадка осуществляется в автоматическом режиме на специальный аэродром по самолетной схеме.
392
Рис. 17.17. Проект РН «Ангара» легкого класса
свозвращаемым ракетным блоком «Байкал» [39]
вкачестве первой ступени
Имеются проекты РН семейства «Ангара» («Ангара А1-В», «Ангара А3-В», «Ангара А5-В», «Ангара А4-В») с использованием на первой ступени одного, двух и четырёх возвращаемых ракетных блоков «Байкал» [39]. Характеристики РН приведены в табл. 17.7
393
Таблица 17.7. Характеристики РН «Ангара-В» с МРУ «Байкал»
РН |
А1-В |
А3-В |
А5-В |
А4-В |
|
|
|
|
|
Стартовая масса, т |
168,9 |
446 |
709 |
700 |
|
|
|
|
|
Число МРУ |
1 |
2 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
Компоненты топлива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- первая ступень |
ЖК+кер. |
ЖК+кер. |
ЖК+кер. |
ЖК+кер. |
|
|
|
|
|
- вторая ступень |
АТ+НДМГ |
ЖК+кер. |
ЖК+кер. |
ЖК+ЖВ |
|
|
|
|
|
Масса ПН, т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- на низкую орбиту |
1,9 |
9,3 |
18,4 |
22,0 |
|
|
|
|
|
- на ГПО |
|
1 |
4,4 |
5,66 |
|
|
|
|
|
- на ГСО |
|
|
2,5 |
3,2 |
|
|
|
|
|
Использование возвращаемых ракетных блоков первых ступеней ракет-носителей с посадкой на аэродром позволяет минимизировать отчуждаемые территории, предназначенные для падения ракетных блоков, и проводить запуски с широким спектром азимутов.
Возвращение ракетных блоков имеет свои технические недостатки. Одним из них является снижение грузоподъемности РН вследствие затрат массы на реализацию системы возвращения и посадки (см. данные по массе на рис. 17.16).
Схема возвращения и повторного использования РБ реализована в системе Спейс Шаттл. Спасаются твердотопливные ускорители, которые опускаются на парашюте в океан.
На рис. 17.18 показаны спасаемые ракетные блоки с вертикальной схемой посадки, разрабатываемые компании SpaseX (США).
Ракеты-носители с возвращаемыми ракетными блоками называют еще «частично многоразовые ракетно-космические системы». Причем могут возвращаться не только первые ступени РН, боковые ускорители, но и многоразовые космические самолёты.
Проекты вариантов частично многоразовых ракетнокосмических систем, разработанные РКК «Энергия» (а), КБ «Салют» (б), НПОмаш (в), ЦНИИмаш (г), показаны на рис. 17.19 [39].
Некоторые характеристики данных разработок представлены в табл. 17.8 [39]. В этой таблице введены следующие сокращения: ВРУ - возвращаемый ракетный ускоритель; БВ - блок выведения.
394
Рис. 17.18. Возвращаемые ракетные блоки РН Фалкон
а) |
б) |
в) |
г) |
Рис. 17.19. Варианты частично многоразовых ракетно-космических систем
395