Техника - молодёжи 1987-10, страница 33

бовался существенно более мощный носитель. Ракета-носитель «Протон» конструкции академика В. Н. Челомея появилась в 1965 году. В двухступенчатом варианте она доставила на околоземные орбиты тяжелые исследовательские спутники «Протон» с массой более 12 т, в трехступенчатом — свыше 17 т, а также все орбитальные станции, тяжелые транспортные корабли-спутники «Космос», астрофизический модуль «Квант».

«Протон» выполнен по схеме «тандем» — с последовательным соединением ступеней. На первый взгляд может показаться, что нижняя часть ракеты выполнена по пакетной схеме. Но это не так — на несущую центральную емкость с окислителем навешены не ракетные блоки, а шесть баков с горючим.

Успех «Протону» обеспечили и оригинальная конструкция, и совершенные двигатели. Первая его ступень, оснащенная шестью однокамерными двигателями РД-253, развивала на старте тягу в 900 тс. И хотя это лишь в два с небольшим раза выше, чем у «Союза», грузоподъемность «Протона» оказалась втрое большей.

За счет чего? Дело в том, что РД-253 работает на высококипящем самовоспламеняющемся топливе, используя в качестве окислителя четырехокись азота, а горючего — несимметричный диметил-гидразин. Примечательно особо высокое давление в его камере сгорания — 150 кгс/см², что-в 2,5 раза превышает достигнутое на РД-108. Даром, как известно, ничто не дается; для столь стремительного роста давления потребовалось в 3,5 раза увеличить мощность турбонасоса (на единицу создаваемой двигателем тяги). Важная деталь — для привода турбонасосов, обеспечивающих топливом двигатели первой ступени «Протона», потребовалась бы мощность двигателей трех таких гигантов, как Ан-22 «Антей». Установка на РД-253 тяжелого турбонасоса и увеличение затрат топлива на его работу во многом себя оправдали, потому что продукты сгорания из турбины насоса не выбрасываются, как раньше, в атмосферу, а дожигаются в камере сгорания двигателя, давая заметный прирост его тяги. Вместе с рядом других мероприятий это позволило

создать мощный и экономичный двигатель.

На второй ступени «Протона» установлены четыре, а на третьей — один однокамерный двигатель конструкции С. А. Косберга с тягой в пустоте 60 тс. Еще 3 тс тяги добавляет рулевой четы-рехкамерный двигатель, которым оснащена третья ступень.

У «Протона», как и у «Союза», предусмотрен четырехступенчатый вариант. Роль четвертой ступени исполняет ракетный блок Д с массой 17,5 т. Он обеспечивает старт с орбиты, а также позволяет периодически корректировать траектории при перелетах, для чего предусмотрена возможность многократного включения его двигателя, работающего на кислородно-керосиновом топливе.

Четырехступенчатые «Протоны» помогли забросить на поверхность нашего естественного спутника «Луноходы», доставить на Землю пробы лунного грунта, сделать анализ грунта Венеры. Совсем недавно «Протоны» участвовали в осуществлении программы «Вега» (см. «ТМ» № 3—4 за 1985 г. и № 9 за 1986 г.). А впереди у них исследование Фобоса (см. «ТМ» № 4 за этот год).

Разумеется, для запуска многих аппаратов можно обойтись менее мощным и более дешевым средством доставки, нежели «Протон» или «Союз». С 1962 года большая часть спутников серий «Космос» и «Интеркосмос» выводится на орбиту двухступенчатыми ракетами «Космос» с последовательным соединением ступеней. До 1977 года широко использовалась ракета «Космос» с характерным ферменным соединением ступеней. Че-тырехкамерный двигатель РД-214 первой ступени, развивавший при старте тягу всего 65 тс, работал на смеси окислов азота с азотной кислотой и продуктах переработки керосина. Вторая ступень снабжалась однокамерным двигателем РД-119 с тягой 11 тс в пустоте, работавшим на жидком кислороде и несимметричном диметилгидразине.

В существующем виде первая ступень «Космоса» оснащается более мощным четырехкамерным двигателем РД-216 со стартовой тягой 150 тс. На второй также установлен двухкамерный двигатель РД2 219 с тягой 90 тс в пустоте, использую

щий, как и РД-216, в качестве окислителя смесь окислов азота с азотной кислотой, а горючего — несимметричный ди-метилгидразин.

...Парк ракет-носителей постоянно пополняется. В мае этого года вышла на летно-конструкторские испытания новая ракета «Энергия». Она универсальна. Боковое размещение полезного груза позволяет ей выводить в космос как многоразовые пилотируемые корабли с развитыми аэродинамическими поверхностями, так и всевозможные народнохозяйственные и научные космические объекты. Президент АН СССР академик Г. И. Марчук оценил появление «Энергии», способной доставить на орбиту более 100 т полезной нагрузки, как фундаментальную основу мирного освоения космоса. Появляется возможность сборки орбитальных комплексов из крупногабаритных конструкций, солнечных энергоустановок для нужд космического производства, вывод на геостационарную орбиту тяжелых спутников связи. Характеризуя энергетику нового ракетного комплекса, отметим — он открывает возможность полета научных аппаратов в окрестности Солнца. (Как ни странно, но в Солнечной системе труднее всего приблизиться к нашему светилу. У баллистиков есть такое понятие — характеристическая скорость, то есть скорость, до которой ракета смогла бы разогнаться при полном израсходовании топлива, двигаясь в пустоте при отсутствии сил притяжения. Так вот, чтобы обеспечить полет к Солнцу, нужно располагать почти втрое большей характеристической скоростью, чем для полета к самой далекой планете Солнечной системы — Плутону.) «Энергия» определяет будущее нашей космонавтики, но она дополняет, а не заменяет существующие носители при нынешнем многообразии космических задач — у каждого из них есть свой участок работы.

...Новые и новые космические аппараты необходимы человеку на бесконечных дорогах Вселенной. И поэтому над Байконуром, Плесецком, Капустиным Яром вспыхивают и в колышущемся мареве уходят в небо могучие факелы ракет. Попутного ветра, возносящие ввысь!

ла дорогу аппаратам, доставившим на Землю пробы лунного грунта (Г).

Одно из последних космических достижений — программа «Венера-Галлей» (Д). Две «Веги» доставили к Венере спускаемые аппараты и устремились навстречу комете (см. «ТМ» № 3—4 за 1985 г., «ТМ» № 9 за 1986 г.). Они не только выполнили свою программу, но и помогли с высокой точностью навести на комету европейский космический аппарат «Джотто».

Однако освоение Вселенной с помощью одних лишь космороботов, пусть даже самых совершенных, невозможно. Крайне важно развивать технику пилотируемых полетов. В ле

вой части разворота — схемы пилотируемых космических аппаратов.

Корабль «Восток» по современным представлениям достаточно прост, он предназначался для отработки принципов пилотирования. Логическим развитием конструкции «Востоков» стали многоместные «Восходы». На них отрабатывались система мягкой посадки, выход человека в открытый космос. Последний тип советских космических кораблей — «Союз». До сих пор новые модификации «Союза» доставляют экипажи на орбитальные станции, ставшие своеобразными плацдармами для освоения околоземного космоса.

«Мир» принадлежит уже к третьему поколению орбитальных станций. Его задача — принимать сменные исследовательские модули. Это сделало «Мир» не только универсальным, но и просторным, а значит, более удобным для работы космонавтов на орбите по сравнению с предыдущими станциями. Одна из них — «Салют-7» показана в составе орбитального комплекса с транспортным кораблем «Союз Т-14» и тяжелым грузовым кораблем-спутником «Космос-1686». Это пример взаимодействия ракет-носителей «Протон» и «Союз». В скором времени с ними начнет сотрудничать и «Энергия».

31