Семейство РН «Зенит»

«Зенит-3SLБ» на старте на «Байконуре»

«Зенит-2» (индекс ГУКОС — 11К77) — советская/украинская базовая двухступенчатая ракета-носитель среднего класса семейства «Зенит», куда входят: «Зенит-2», «Зенит-3SL», «Зенит-2SLБ», «Зенит-3SLБ» и «Зенит-3SLБФ». Генеральный конструктор — академик В. Ф. Уткин, главный разработчик — КБ «Южное» имени академика М. К. Янгеля (Днепр). В качестве топлива использует жидкий кислород и керосин РГ-1. Запуск полностью автоматизирован.

История

При разработке второго поколения спутников РТР «Целина» уже в начале 1974 г. выяснилось, что масса проектируемого КА превосходит энергетические возможности РН «Восток-2М» и «Циклон-3», поэтому КБ «Южное» было поручено разработать новый носитель среднего класса под индексом 11К77, эскизный проект которого был готов к декабрю того же года.

Первая ступень ракеты стартовой массой 450 т должна была состоять из двух параллельных блоков диаметром три метра (такую связку работники КБЮ неофициально называли «двустволкой» или «камбалой») и выводить на НОО груз около 12 тонн. Первоначальные керосин-кислородные двигатели РД-124 первой ступени (трёхкамерный) и РД-125 второй ступени (однокамерный, унифицированный с РД-124) проектировались по схеме с дожиганием окислительного газа в КБ Энергомаша. Геометрические размеры камер сгорания брались по образцу близких по параметрам (давлению, тяге, расходонапряженности) двигателей МБР Р-36 и Р-36М.

Однако вскоре было принято решение унифицировать первую ступень 11К77 с боковыми блоками (первой ступенью) 11К25 «Энергия», что было закреплено постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР «О создании универсального космического ракетного комплекса 11К77 „Зенит“» от 16 марта 1976 г. Предполагалось, что «Зенит» положит начало новому классу средних ракет-носителей.

Эскизный проект более грузоподъёмного «моноблочного» (с первой ступенью предельного для перевозки по железной дороге диаметра 3,9 м, которую проектанты неофициально прозвали «бревном») варианта был готов к февралю 1977 г. Совершенно новый мощнейший четырёхкамерный двигатель разрабатывался в «Энергомаше» под руководством Глушко с 1975 года, в ноябре 1976 был представлен эскизный проект с тягой на земле 740 тс (что превосходило тягу трёхкамерных РД-124 с прежнего варианта 11К77).

Длительный срок разработки ракеты объясняется главным образом трудностями с созданием беспрецедентно мощных двигателей. Только 25 августа 1980 года РД-171 вышел на огневые испытания, 26 июня 1982 в результате аварии был разрушен испытательный стенд НИИ химического машиностроения в Новостройке (единственный в СССР, подходящий для ступени такой мощности).

Первые два запуска «Зенит-2» в апреле и июне 1985 года прошли нештатно, успешный пуск ракеты-носителя «Зенит-2» с полезной нагрузкой был осуществлен 22 октября 1985 с космодрома Байконур. К тому моменту спутники-шпионы комплекса «Целина-2» уже полетели в космос на более тяжёлых «Протонах».

В связи с тем, что из первых 13 пусков три прошли нештатно, при подписании в 1989 году Акта Государственной комиссии о приёме РН «Зенит» на вооружение в Ракетные войска стратегического назначения СССР руководство Байконура приложило к нему особое мнение. Недостатки не были своевременно устранены и 4 октября 1990 года носитель в ходе запуска взорвался, полностью разрушив одно из двух пусковых устройств стартового комплекса «Зенит» на Байконуре.

В целом в 1985—2009 гг. было произведено 37 пусков РН «Зенит-2», из них 30 прошли успешно.

Доработанная первая ступень РН «Зенит», после оснащения кислородно-керосиновым двигателем 11Д521 (РД-170) вместо 11Д520 (РД-171), а также хвостовым и передним отсеками, использовалась в качестве модульной части 11С25 блока А первой ступени ракеты-носителя «Энергия».

На РН «Зенит-2» предполагалось запускать разрабатывавшийся в конце 1980-х гг на смену используемому кораблю «Союз» новый некрылатый многоразовый транспортный пилотируемый космический корабль «Заря», производство которого так и не было начато, в связи с сокращением финансирования космических программ.

29 июня 2007 года с Байконура совершила полёт ракета-носитель «Зенит» переходного варианта. От предыдущей версии её отличала новая цифровая система управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и ряд других доработок, сделанных для «Зенит-2SLБ» (но без автономной космической головной части (КГЧ)).

После модернизации ракетно-космического комплекса «Зенит» (площадка 45) на Байконуре в связи с завершением производства ряда его компонентов и применения новых носителей в состав модернизированного комплекса «Зенит-М» входят следующие ракеты семейства «Зенит»: двухступенчатая «Зенит-2SLБ», трёхступенчатая «Зенит-3SLБ» и трёхступенчатая «Зенит-3SLБФ».

Производство

Различные модификации РН «Зенит» производились в условиях российско-украинского технологического взаимодействия на производственном объединении «Южный машиностроительный завод им. А. М. Макарова» (Южмаш) в Днепропетровске, при этом 70 % комплектующих, включая маршевые ЖРД РД-171М (НПО «Энергомаш») и разгонные блоки ДМ-SL и ДМ-SLБ (РКК «Энергия»), изготавливались на российских предприятиях. Ориентировочная стоимость одного носителя 1,2—1,4 млрд. рублей (по состоянию на 2013 год и без учёта цены пусковых услуг).

С 2015 производство ракет «Зенит» приостановлено.

Модификации

«Зенит-2SLБ» — двухступенчатая модификация ракеты «Зенит-2», доработанная в части новой полностью цифровой системы управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и автономной космической головной части, позволяющей её сборку отдельно от ракеты-носителя. Кроме того, внедрён ряд улучшений (использованных на «Зенит-2S» и новых) для увеличения массы полезного груза и удобства эксплуатации. Окончательная конфигурация «Зенит-2SLБ» в запусках не использовалась.

«Зенит-3SL» — трёхступенчатая ракета-носитель, разработанная на базе уже существующих ракеты-носителя «Зенит-2» и космического разгонного блока ДМ. Используется в программе Морской старт. Ракета и разгонный блок получили соответственно обозначения «Зенит-2S» и ДМ-SL.

«Зенит-3SLБ» — модификация ракеты «Зенит-3SL», доработанная под применение на Байконуре и использующая только российско-украинские комплектующие. В её состав входят ракета-носитель и разгонный блок ДМ-SLБ. Головной обтекатель разработан и изготавливается НПО им. С. А. Лавочкина. Предназначена для запуска с космодрома «Байконур» (проект «Наземный старт»). Первый пуск (КА «Амос-3») состоялся 28 апреля 2008 года. КА успешно выведен на близкую к геостационарной орбиту.

«Зенит-3SLБФ» — модификация ракеты «Зенит-2SLБ»/«Зенит-3SLБ», использующая КГЧ разработки НПО им. С. А. Лавочкина. В её состав входят ракета-носитель и разгонный блок Фрегат-СБ. Предназначена для запусков с космодрома «Байконур» (проект «Наземный старт»). Первый пуск (КА «Электро-Л» № 1) состоялся 20 января 2011 года. КА успешно выведен на близкую к геостационарной орбиту.

Список запусков

Первый пуск ракеты-носителя семейства «Зенит» состоялся 13 апреля 1985 года. Всего использовалось пять модификаций носителя:

• Зенит-2
• Зенит-3SL
• Зенит-2SLБ
• Зенит-3SLБ
• Зенит-3SLБФ

По состоянию на 11 декабря 2015 года осуществлено 83 запусков, из которых:

• 70 успешных
• 4 частично успешных
• 9 неудачных

Ракеты запускались с двух космодромов. Все пуски «Зенит-3SL» были выполнены с плавучей платформы «Ocean Odyssey» в рамках проекта Морской старт. Остальные модификации запускались с космодрома Байконур.

Технические данные

• Рулевой двигатель работает длительное время после выключения маршевого.

По материалам Wikipedia