17. Совершенствование средств выведения полезных нагрузок в космос

17.1. Создание серии рн различной грузоподъемности на основе унификации ракетных блоков

В настоящее время во всех странах мира, имеющих ракетно-космическую технику, наблюдается тенденция создания серии РН различной грузоподъемности на основе унификации ракетных блоков. Стоимость запуска космических грузов при этом уменьшается. Кроме того, появляется возможность выбора модификации РН применительно к конкретной полезной нагрузке. К недостаткам унификации РБ следует отнести: неоптимальное распределение масс по ступеням для различных конфигураций РН (по критерию минимума стартовой массы); унифицированные РБ для каждой конфигурации РН будут иметь отличия, так как расчётные случаи разные, и в этой связи, необходимо испытывать каждую конфигурацию РН отдельно.

На рис. 17.1 представлен проект семейства ракет-носителей «Ангара» [39] грузоподъемностью от 2 до 28, 5 тонн. На рисунке введены обозначения: 1 - универсальный РБ; 2 - центральный блок РБ «Бриз-М»; 3 - РБ второй (третьей) ступени; 4 - РБ «КВРБ»; 5 - РБ «УКРБ».

Основой данного семейства ракет-носителей является универсальный ракетный модуль первой ступени. Из таких модулей может собираться пакет для обеспечения высокой грузоподъемности ракеты. Возможные компоновочные схемы верхних ступеней представленного семейства ракет-носителей показаны на рисунке.

Стартовая масса и масса полезной нагрузки РН семейства «Ангара» при пусках с космодрома «Плесецк» на различные орбиты с углом наклона плоскости орбиты 63 градуса и геостационарную орбиту представлены в табл. 17.1.

На рис. 17.2 показано семейство РН на основе унифицированных РБ, разрабатываемых по теме ОКР «Русь-М». Грузоподъёмность этих РН до 50 т при выведении на низкую опорную орбиту. На РБ первой ступени компоненты топлива «керосин-кислород», а на РБ второй ступени - «водород-кислород».

Рис. 17.1. Семейство ракет-носителей «Ангара» [39]

Таблица 17.1. Характеристики РН семейства «Ангара» [39]

Характеристики	Легкий класс		Средний класс	Тяжелый класс	Сверхтяжёлый класс
	«Ангара-1.1»	«Ангара-1.2»	«Ангара-3А»	«Ангара-5А»	«Ангара-5А» с «УКВБ»
Стартовая масса, т	145	167	478	772	790
Масса ПН, т Нкр =200км, Нкр =5500км, ГСО	2 - -	3,7 -	14 2,3 1,0	24,5 6,6 4,0	28,5 8,0 5,0

Рис. 17.2. Семейство ракет-носителей по теме «Русь-М»

На рис. 17.3 показано семейство РН Китайской Народной Республики [64, 65] грузоподъёмностью от 1,5 до 25 т при выведении на низкую опорную орбиту.

Рис. 17.3. Семейство РН «Великий поход» (Китай)

Это семейство создается на основе ракетных блоков с диаметрами: 2,25; 3,35 и 5 м. Максимальный диаметр головного обтекателя 5,2 м. Компоненты топлива на различных блоках «керосин-кислород» и «водород-кислород».

Имеются и другие проекты создания семейства ракет-носителей на основе РН: «Дельта», «Титан» (США); «Ариан» (Европейское космическое агентство); Н-2А (Японя) и др.