Американские ракеты-носители семейства "Фалкон"Майор Ю. Трофимов С середины 2002 года в США ведется разработка семейства низкостоимостных ракет-носителей (РН) семейства "Фалкон". Двухступенчатая ракета-носитель "Фалкон-1" легкого класса предназначена для вывода полезной нагрузки массой 670, 580 и 430 кг на низкие околоземные, солнечно-синхронные и переходные к геостационарной орбиты соответственно. Стартовая масса ракеты составляет 27 т, длина - 21 м, длина и максимальный диаметр переднего отсека - 3 и 1,52 м соответственно. Пуск оценивается в 6 млн долларов, что в 3-4 раза ниже, чем для носителя воздушного базирования типа "Пегас". В РН "Фалкон-1" использован ряд новых технологий, позволивших уменьшить ее массу, сохранив при этом прочность конструкции. Каждая ступень оснащена одним жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Оба двигателя работают на керосине и жидком кислороде. Баки ЖРД изготовлены из легкого сплава на основе алюминия и лития, причем в первой ступени окислитель и горючее находятся в одном топливном баке с внутренней перегородкой. Для разделения ступеней применяются разрывные болты с резервированным инициированием, а также пневматический толкатель.
ЖРД "Мерлин" первой ступени носителя выполнен по схеме, которая, как утверждают американские специалисты применялась в программе "Аполло" для посадочного лунного модуля. Подачу компонентов топлива в форсунки камеры сгорания обеспечивают два компрессора турбонасосного агрегата (ТНА) массой 67,5 кг, который выполнен по схеме открытого типа. Керосин с выхода ТНА под высоким давлением используется в гидравлическом силовом приводе системы управления вектором тяги по каналам рыскания и тангажа. Для управления РН по каналу вращения применяются микродвигатели, на которые подается часть газовой смеси с выхода турбины ТНА. Основные характеристики ЖРД "Мерлин" приведены ниже. В РН "Фалкон-1" предусмотрено многократное использование первой ступени. На высоте около 90 км осуществляется ее отделение и спуск в океан на парашюте диаметром 21 м. Парашютная система аналогична системе для возвращения твердотопливных ускорителей космического корабля "Шаттл". Во второй ступени РН установлен жидкостный ракетный двигатель многократного включения "Кестрел". Топливо в его камеру сгорания подается из баков без использования ТНА, под давлением, которое создается системой наддува. Сопло двигателя изготовлено из высокопрочного сплава на основе ниобия. Камера сгорания и горловина сопла охлаждаются сжатым гелием через титановый теплообменник. ЖРД оснащен электромеханической системой управления вектором тяги по каналам рыскания и тангажа. Управление по каналу вращения обеспечивается однокомпонентными двигателями малой тяги на сжатом гелии. Топливо размещено в баке, выполненном из композиционных материалов и покрытом термостойкой оболочкой на основе никелевого сплава. Основные характеристики ЖРД "Кестрел" приведены ниже. В марте 2004 года в испытательном центре успешно проведены огневые испытания ЖРД обеих ступеней РН "Фалкон-1". Ее производство налажено на предприятии фирмы "Спейс эксплорейшн текнолоджи" в г. Эль-Сегундо (штат Калифорния). Первый пуск данной ракеты может быть проведен во второй половине 2005 года. Носитель должен вывести на низкую околоземную орбиту (высота 500 км, наклонение 64°) экспериментальный спутник "Таксат-1" для съемки земной поверхности. Циклограмма полета РН "Фалкон-1" представлена в таблице. Двухступенчатая ракета-носитель "Фалкон-5" среднего класса предназначена для вывода полезной нагрузки массой 4200, 3000 и 1250 кг на низкие околоземные, солнечно-синхронные и переходные к геостационарной орбиты соответственно. Стартовая масса ракеты 129,7 т, длина 29 м, длина и максимальный диаметр переднего отсека 6 и 3,05 м соответственно. Стоимость пуска РН "Фалкон-5" составляет 12 млн долларов. В первой ступени этой ракеты используются пять ЖРД "Мерлин", а во второй - два ЖРД "Кестрел". Для защиты двигателей от повреждения (в случае взрыва одного из них) установлены кевларовые перегородки. В конце 2005 года планируется осуществить первый пуск РН "Фалкон-5", а в 2006-м - ее модифицированной версии - "Фалкон-5Х". Последняя предназначена для вывода полезной нагрузки массой 10 000 кг и 5 000 кг на низкие околоземные и переходные к геостационарной орбиты соответственно. РН "Фалкон-5Х" во второй ступени будет содержать кислородно-водородный двигатель многократного включения типа RL-10.
| |||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||
| Просмотров: 5558 | | | |||||||||||||||||||||||||||||
| Всего комментариев: 0 | |