Министерство образования и науки Российской Федерации.

Филиал Федерального Государственного Бюджетного Образовательного учреждения высшего профессионального образования

Южно-Уральский государственный университет.

Национальный исследовательский университет

Кафедра «Прикладная математика и ракетодинамика»

Специальность 160801 «Ракетостроение». Дисциплина «Основы устройства летательных аппаратов»

Ракета-носитель космического назначения

Энергия

Техническое описание

Преподаватель

А.В.Маркаускас

Разработал студент гр.362

Т.В. Гибадуллина

Миасс

15.05.2013

Описание ракеты-носителя «Энергия»

 

Введение

Ракета-носитель (РН) "Энергия" (изделие 11К25, зарубежное обозначение SL-17) - первая советская ракета, использующая криогенное горючее (водород) на маршевой ступени, и самая мощная из отечественных ракет - суммарная мощность двигателей около 170 миллионов лошадиных сил! Стартовая масса ракеты может достигать 2400 тонн.

Оценить это можно, исходя из того, что "Энергия" обеспечивает выведение в космос аппаратов массой в пять раз больше, чем эксплуатируемый носитель "Протон", и в три раза - чем "Спейс Шаттл".

Первый испытательный пуск РН "Энергия" с тяжелым спутником "Полюс" состоялся 15 мая 1987 года.

Второй пуск "Энергии" с беспилотным многоразовым орбитальным кораблем "Буран", в качестве полезной нагрузки, состоялся 15 ноября 1988 года с космодрома Байконур.

У «Энергии» и семейства ракет на ее основе были очень широкие перспективы. Она перекрывала все потребности в выводе грузов на орбиту.

Энергетика «Энергии» позволяла запускать автоматические аппараты для исследования Юпитера и Солнца.

Какие грузы, кроме «Бурана», могла бы доставлять на низкую околоземную орбиту «Энергия»? Это могли бы быть тяжелые 90-тонные блоки (на основе «Скифа») для новой орбитальной станции Мир-2. Или сами боевые станции «Скиф».

Общие сведения

1 - хвостовой отсек разгонного блока второй ступени; 2 - трубопровод окислителя; 3 - бак горючего (керосин); 4 - бак окислителя (жидкий кислород); 5 - приборный отсек; 6 - силовой конус; 7 - бак горючего (жидкий водород); 8 - межбаковый отсек; 9 - бак окислителя (жидкий кислород) разгонного блока второй ступени; 10 - датчики уровня; 11 - антенны; 12 - отсек средств возвращения; 13 - разгонные блоки первой ступени (4 штуки); 14 - орбитальный корабль "Буран" (полезный груз); 15 - хвостовой отсек разгонного блока первой ступени; 16 - ЖРД бокового блока (РД-170); 17 - четыре единичных двигателя разгонного блока второй ступени (РД-0120); 18 - разъемные соединения (гидравлические, пневматические, электрические и др.)

Основные сведения

Страна	СССР
Индекс	11К25
Назначение	ракета-носитель
Разработчик	НПО «Энергия»
Изготовитель	«Прогресс»
Основные характеристики
Количество ступеней	2
Длина	59 м
Диаметр	16 м (макс.)[1]
Стартовая масса	2400 т
Масса полезной нагрузки
- на НОО	Энергия: 105 т[2] Вулкан:    200 т
- на ГСО	Энергия:   18 т
История запусков
Состояние	приостановлены
Число запусков	2
- успешных	2
Первый запуск	15 мая 1987
Последний запуск	15 ноября 1988

Ускоритель (Ступень 0) — А (11С771)
Количество ускорителей	4 шт, (2-8 шт).
Маршевый двигатель	РД-170
Тяга	740 → 806,2 тс (7,55 → 7,89 МН)[3]
Удельный импульс	309,5 → 337,2 сек
Время работы	140 сек[4]
Горючее	РГ-1
Окислитель	кислород
Первая ступень — Ц
Маршевые двигатели	4 x РД-0120
Тяга	591 → 760 тс (5,8 → 7,5 МН)[3]
Удельный импульс	353,2 → 455 сек
Время работы	480 сек[4]
Горючее	водород
Окислитель	кислород
Энергия на Викискладе

Была создана как универсальная перспективная ракета для выполнения различных задач:

 — носитель для МТКК «Буран»;

 — носитель для обеспечения пилотируемых и автоматических экспедиций на Луну и Марс;

 — для запуска орбитальных станций нового поколения;

 — для запуска сверхтяжёлых геостационарных спутниковых платформ;

 — для запуска тяжёлых военных грузов.

Работы по программе «Энергия—Буран» начались в 1976 году, сразу после закрытия программы Н-1.

Состав ракеты-носителя

Ракета выполнена по двухступенчатой схеме "пакет" с параллельным расположением четырех кислородно-керосиновых ракетных блоков первой ступени (блоки А) вокруг центрального кислородно-водородного ракетного блока второй ступени (блока Ц) и асимметричным боковым расположением полезного груза. Благодаря своей компоновке РН "Энергия" является универсальной и способна выводить на околоземные орбиты полезную нагрузку массой более 100 т как в виде многоразового орбитального корабля (ОК), так и в виде самостоятельных крупногабаритных космических аппаратов (КА). В этом заключается принципиальное отличие РН "Энергия" от американской системы "Space Shuttle", сило вой основой которой является не центральный ракетный блок, а бездвигательный подвесной топливный отсек.

К онструктивно-компоновочная схема ракеты-носителя "Энергия" (11к25)

Обозначения на конструктивно-компоновочной схеме РН "Энергия": 1 - газогенератор системы наддува топливных баков второй ступени - центрального блока Ц; 2 - бак окислителя (жидкий кислород, условно показан синим цветом) второй ступени; 3 - датчики уровня в баке окислителя второй ступени; 4 - межбаковый отсек второй ступени; 5 - сферическое днище бака окислителя второй ступени с элементами предотвращения воронкообразования и колебаний уровня (поверхностных волн) окислителя; 6 - верхний силовой узел крепления блока первой ступени; 7 - антенны на внешней поверхности межбакового отсека; 8 - приборный отсек бокового блока А первой ступени; 9 - емкости со сжатым газом; 10 - блок РДТТ отделения попарно блоков А (параблоков) первой ступени от центрального блока второй ступени; 11 - трубопровод окислителя внутри бака горючего (жидкий водород) второй ступени; 12 -бак горючего (жидкий водород, условно показан зеленым цветом) второй ступени; 13 - гасители (демпферы) колебаний (волн) верхнего уровня жидкого водорода в баке горючего второй ступени; 14 - боковые блоки А (4 шт.) первой ступени; 15 - гасители (демпферы) колебаний (волн) верхнего уровня жидкого кислорода в баке окислителя первой ступени; 16 - датчики уровня окислителя в баке первой ступени; 17 - стойки сложенного амортизатора (лыжи) системы спасения (мягкой посадки) в отсеке средств спасения; 18 - бак окислителя (жидкий кислород, условно показан синим цветом) первой ступени; 19 - отсек средств спасениябокового блока первой ступени; 20 - магистраль (трубопровод) аварийного слива окислителя блока первой ступени; 21 - емкости со сжатым газом в баке окислителя; 22 - воронкогаситель на входе в трубопровод окислителя; 23 - блок РДТТ мягкой посадки блока первой ступени; 24 - емкости со сжатым газом в баке горючего второй ступени; 25 - магистраль окислителя внутри бака горючего первой ступени; 26 - гасители (демпферы) колебаний (волн) в баке горючего первой ступени; 27 - бак горючего (керосин, условно показан желтым цветом) бокового блока первой ступени; 28 - вторая ступень - центральный блок Ц; 29 -магистраль горючего бокового блока первой ступени; 30 - механические связи крепления блоков первой и второй ступеней; 31 - маршевый четырехкамерный ЖРД РД-170 (по одному двигателю на каждом блоке Апервой ступени); 32 - маршевый однокамерный ЖРД РД-0120 (4 шт. на центральном блоке Ц второй ступени); 33 - датчики уровня в баке горючего второй ступени; 34 - воронкогасители на днище бака горючеговторой ступени; 35 - хвостовой отсек центрального блока второй ступени; 36 - силовой конус блока первой ступени; 37 - хвостовой отсек блока первой ступени; 38 - отсек тормозных и основных парашютов системымягкой посадки блока А; 39 - нижний пояс РДТТ отделения и увода блоков А (параблоков) первой ступени; 40 - разъемные соединения на нижнем торце блока А (гидравлические, пневматические, электрические и др.); 41 - нижний пояс узлов крепления полезного груза; 42 - верхний узел крепления полезного груза; 43 - стоп-кран для аварийного прекращения полета ;-)