«Союз-5»: очередной этап пройден |
«Союз-5»: очередной этап пройден Заместитель главного конструктора по средствам выведения АО "РКЦ "Прогресс" - главный конструктор РН
«Союз-5» А.А. Черевань
рассказал об этапах работы по созданию новой ракеты, её отличии от «Союза-2» и
технологиях, которые впервые в истории РКЦ «Прогресс» будут применяться при
производстве нового носителя. Совершенно другой «Союз» Для потребителя –
заказчика пусковых услуг – РН «Союз-5» от РН «Союз-2» отличается прежде всего
грузоподъёмностью. На низкую околоземную орбиту РН среднего класса «Союз-2»
выводит порядка 8 тонн в зависимости от космодрома запуска. «Союз-5» – носитель
тоже среднего класса, но на такую же орбиту, например, с космодрома «Байконур»
будет выводить 17 тонн. Таким образом, у новой машины по массе полезной
нагрузки характеристики лучше более чем в два раза. Что касается
компоновки РН «Союз-5», то она тоже принципиально отличается: «Союз-2»
сконструирован по пакетно-тандемной схеме, а в «Союзе-5» применена тандемная
компоновка, то есть ступени соединяются последовательно, а не параллельно, как
в «пакете». Новая ракета будет двухступенчатой. Такая компоновка выгодней с
точки зрения трудоёмкости изготовления, простоты конструкции, трудоёмкости
подготовки изделия на стартовом и техническом комплексах. «Союз-5» сможет
выводить различные полезные нагрузки на низкие околоземные орбиты, а с
применением разгонного блока – на геопереходную и геостационарную орбиты, на
отлётные траектории – решать достаточно широкий спектр задач. Одно из серьёзных преимуществ новой ракеты в том, что у блоков «Союза-5» максимально возможные габаритно-массовые характеристики, при которых составные части ракеты возможно перевозить любым транспортом: автомобильным, железнодорожным, авиационным. Диаметр блока первой ступени составляет 4100 мм при длине порядка 35 метров – груз таких габаритов возможно перевозить по железной дороге, кроме того, такой блок поместится и в самолёт Ан-124. Отечественные комплектующие В составе «Союза-5»
будут применяться бортовые электрические системы, в том числе и система
управления, создаваемые на отечественной элементной базе. Система управления
эффективна как по габаритно-массовым характеристикам, так и по количеству
решаемых задач. Впервые на новой ракете будет использоваться бесплатформенный
инерциальный блок с чувствительными элементами на малогабаритных и лёгких
волоконно-оптических гироскопах. Построение системы управления «Союза-5» с
применением быстродействующей производительной бортовой вычислительной машины
позволит минимизировать связи между ракетой и оборудованием технического и
стартового комплексов. Это упростит процесс подготовки изделия, упростит и удешевит
наземное оборудование. Возможности бортовой вычислительной машины обеспечат
развёртывание всех режимов испытаний непосредственно на борту, а не на наземном
оборудовании. Особо нужно отметить, что согласно проекту в составе РН «Союз-5» будут использоваться двигатели с лучшими в мире характеристиками по удельному импульсу тяги. Маршевый двигатель первой ступени РД-171 МВ разработки АО «НПО Энергомаш» и РД-0124 МС разработки воронежского АО «КБХА» на второй обеспечивают максимально возможные характеристики на паре топлива кислород – нафтил. Главное – безопасность На «Союзе-5» будет
применяться система аварийной защиты двигателей. На всём участке работы
двигателей, начиная с запуска, эта система позволит циклично с длительностью в
несколько миллисекунд оценивать состояние двигателя по параметрам его работы.
Такая система поможет выявить возможную аварийную ситуацию, предотвратить её
дальнейшее развитие и своевременно выдать команду на выключение двигателя и
команду «Авария» в полезную нагрузку. Система аварийной защиты устанавливается
и на первой, и на второй ступени новой РН. В случае возникновения аварийной
ситуации на двигателе первой ступени она позволит сохранить ракету и стартовый
комплекс, а на участке полёта второй ступени, если будет возможность продолжать
полёт на одном из блоков двигателя, отключит две камеры аварийного блока, а две
камеры второго блока будут работать. Такая схема впервые будет применяться на
наших изделиях. Новые материалы- новые технологии Материал, из которого
будут изготавливаться баки РН «Союз-5», – алюминиевый сплав 1580 – будет
применяться впервые. По сравнению со сплавом, используемым при производстве
«Союза-2», у него повышенные механические характеристики в сочетании с
достаточно приемлемой стоимостью. Благодаря новому сплаву технические
характеристики РН значительно повышаются. Впервые в практике РКЦ
«Прогресс» на второй ступени РН применяется объединённое днище баков окислителя
и горючего. Это позволяет снизить массу конструкции второй ступени, облегчить
её по отношению к традиционной схеме, также это позволяет уменьшить габариты блока. При производстве
«Союз-5» будет использоваться сварка трением с перемешиванием. Этот новый
технологический процесс и в РКЦ «Прогресс» для сборки-сварки баков будет
применяться впервые. Оборудование, выполняющее автоматическую сварку трением с
перемешиванием, производит российская компания ЗАО «Чебоксарское предприятие
«Сеспель». Для «Союза-5» по заказу РКЦ «Прогресс» под сварку трением с
перемешиванием деталей из алюминиевых сплавов «Сеспель» изготовит три установки
и оснастку к ним. Согласно техническому заданию установки должны обеспечивать
сварку плит толщиной порядка 30 мм. Применение этого технологического процесса
обеспечит сварку необходимых толщин за один проход, с высоким качеством и
характеристиками. К концу III квартала первую установку доставят на наше
предприятие. В рамках второго этапа приёмки на новом оборудовании в Чебоксарах
был выполнен качественный сварной шов деталей из нового алюминиевого сплава
1580. Тем временем на нашем предприятии в цехе 2233 готовится фундамент для
нового оборудования. Первый запуск с «Байконура» РН «Союз-5» может
эксплуатироваться на разных космодромах. Пока запуски планируются с комплекса
на «Байконуре» в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек». Но
«Союз-5» сможет стартовать с любого космодрома – с «Восточного», с «Морского
старта» – при условии, что будет создана соответствующая наземная
инфраструктура: техническая позиция и стартовый комплекс. |