Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США

Разгонные блоки «Бернер» И IUS.

Среди ранних разработок корпорации «Boeing» в области ракетно-космических систем следует назвать создание серии разгонных блоков с общим названием «Бернер» («Горящий»).

В начале 1960-х годов по заказу ВВС несколько компаний выполнили предварительные исследования по проекту универсального и дешевого разгонного блока, рассчитанного на выведение спутников легкого и среднего классов. Выдвинутые заказчиком требования по стоимости и надежности предопределили использование в будущем изделии РДТТ. По результатам проведенного конкурса разработчиком ступени «Бернер» стала компания «Boeing».

Первая модель разгонного блока «Бернер-1», эксплуатировавшегося в составе ракеты «Тор», была спроектирована на базе твердотопливной ступени «Альтаир». Поэтому данная РН иногда называлась как «Тор-Альтаир». В 1965—1966 гг. эта ракета применялась для выведения военных метеорологических спутников DMSP-4A массой 82 кг; все запуски модели были осуществлены с территории Западного полигона

В составе блока «Бернер-1» использовались две модификации ступени «Альтаир», которая сначала комплектовалась двигателем Х-258, а затем усовершенствованным образцом FW-4. Первый РДТТ, изготовленный фирмой «Hercules», при длине 1,47 м и диаметре 0, 46 м имел массу 226 кг и развивал тягу 2,26 т в течение 24 с. Характеристики двигателя FW-4, разработанного по заказу ВВС компанией «United Technology Center», были такие: масса— 300 кг, высота— 1,5 м, диаметр — 0,5 м, тяга — 2,47 т, продолжительность работы — 31 с.

В 1965 г. компания «Boeing» была выбрана разработчиком усовершенствованной модели разгонного блока — «Бернер-2». Стоимость заключенного первого контракта, предполагавшего создание одного экспериментального и трех летных образцов изделия, составила 6,5 млн долл. (30 млн долл. — по курсу 2000 г.).

Теперь ступень «Бернер-2» комплектовалась более мощным двигателем ТЕ-М-364-2 со средней тягой 4,53 т. Благодаря сферической форме корпуса диаметром 0,94 м этот РДТТ, как и многие другие изделия фирмы «Thiokol», был отнесен к серии «Стар» (Star — «Spherical Thiokol Apogee Rocket» или «Сферический апогейный двигатель фирмы "Thiokol"»); при этом изделие получило собственное имя «Стар-37В», где цифры обозначали диаметр РДТТ, в дюймах.

Первоначально спроектированный для лунного зонда «Сер-вейер» двигатель «Стар-37В» подвергся некоторым доработкам в части усиления конструкции и увеличения массы топлива. Корпус РДТТ выполнялся из высокопрочной стали, на внутреннюю поверхность наносилась теплоизоляция из асбеста и каучука.

В качестве топлива применялась смесь углеводородного полимера с алюминиевыми добавками и перхлората аммония. Масса топлива была доведена до 655 кг (раньше столько весила вся прежняя ступень). Такой заряд обеспечивал работу двигателя в течение 42 с. РДТТ монтировался в конической обечайке, закрепленной на трехопорной сидовой раме, в верхней части которой находились узлы крепления полезного груза.

Ступень «Бернер-2» оснащалась бесплатформенной инер-циальной системой наведения, основными элементами которой были блок гироскопов, акселерометры, временное и программное устройства, преобразователь и прочее электронное оборудование. Система включалась в управление полетом начиная со старта РН.

^{Ракета-носитель "Тор-Бернер"}

В качестве исполнительных элементов системы применялись четыре двигателя тягой по 10 кг, работавших на перекиси водорода. Запас топлива для этих ЖРД хранился в двух баках вместительностью по 4 кг. С помощью этих двигателей производился увод блока от ракеты, осуществлялась стабилизация изделия по каналам тангажа и рыскания на активном участке полета, а также корректировалась скорость ступени перед отделением полезного груза. Управление ступени по крену при работе маршевого РДТТ, а также пространственная ориентация при пассивном полете обеспечивались реактивными соплами, работавшим на сжатом азоте.

При высоте 1,73 м и диаметре 1,65 м разгонный блок «Бер-нер-2» имел массу 807 кг (после отделения полезного груза его масса составляла 143 кг). При монтаже на ракете ступень вместе JKA закрывалась обтекателем из фенольного полимера. Носок обтекателя, который имел высоту 3,35 м, покрывался абляционной теплозащитой.

Разгонный блок «Бернер-2» эксплуатировался в 1966— 1972 гг. Большая часть из 12 запусков, осуществленных в составе ракет «Тор», была связана с выведением спутников DMSP-4A и DMSP-5A. Дважды ступень применялась на РН «Атлас».

В конце 1960-х годов ВВС приступили к созданию усовершенствованных спутников модели DMSP-5B массой около 160 кг. Для обеспечения их запуска компании «Boeing» был передан заказ на разработку соответствующего разгонного блока.

В целях сокращения затрат и технического риска компания приняла решение оснастить блок «Бернер-2» дополнительным РДТТ, перенеся на эту вторую ступень большинство служебных систем практически в неизменном виде. Двухступенчатый разгонный блок, названный «Бернер-2А», не только обеспечил требуемую грузоподъемность, но и существенно повысил точность формирования рабочих орбит.

В качестве второй ступени на блоке «Бернер-2А» стал применяться двигатель ТЕ-М-442-1 фирмы «Thiokol». Данный РДТТ с титановым корпусом диаметром 66,3 см имел массу 261 кг, из которых 238 кг приходилось на топливный заряд. В течение работы продолжительностью 18 с изделие развивало тягу в 4 т. Обе ступени размещались в шестигранных отсеках с обечайкой, выполненной из алюминиевого сплава; вся конструкция крепилась на трехопорной силовой раме.

Общая высота блока «Бернер-2А» составила 1,91м, диаметр— 1,57м, а стартовая масса— 1,13т; после отделения полезного груза верхняя ступень имела массу 115 кг. В связи с увеличением массы (Йюка потребовалось несколько доработать систему стабилизации — теперь стали применяться че-„ тыре ЖРД тягой по 25 кг, а запас топлива для них был увеличен вдвое. Несколько увеличенная длина разгонного блока потребовала удлинения и головного обтекателя (на 25 см).

Разгонный блок «Бернер-2А» использовался в 1971— 1976гг. только в составе ракет «Тор».

<<<Назад Страница 102 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz