Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США

Ракеты семейства «Тор» (Часть 2)

К 1960 г. для ракет «Тор» был подготовлен новый более мощный разгонный блок «Эйбл-Стар», который стал первой американской ступенью, совершившей повторный запуск двигательной установки в космическом пространстве. В комплектации с этим блоком ракета «Тор-Эйбл-Стар» со стартовой массой 54,4 т обеспечивала выведение на орбиту высотой 480 км спутники массой 360 кг.

Ступень «Эйбл-Стар» длиной 5,3 м и диаметром 1,4 м оснащалась двигателем AJ10-104 фирмы «Aerojet». Этот ЖРД, работавший на красной дымящей азотной кислоте и НДМГ, комплектовался наборным соплом из алюминиевых трубок для регенеративного охлаждения, а также неохлаждаемым титановым насадком, доводившим степень расширения сопла до 40:1, что вдвое превышало параметр базового изделия. При давлении в камере сгорания 70,4 кг/см2 двигатель имел тягу 3,6 т и удельный импульс в вакууме до 276с. Для упрощения конструкции была применена вытеснительная подача топлива. Рабочий компонент системы (гелий) хранился в трех баках, размещенных в хвостовом отсеке.

В ходе запуска первый активный участок блока «Эйбл-Стар» длился 250 с, а второй после 20-минутного перерыва — около 50 с. Пространственная стабилизация ступени на пассивном участке полета поддерживалась реактивными соплами, работавшими на газообразном азоте (часть из них использовалась для осадки топлива перед вторым включением двигателя).

Повторный запуск маршевого ЖРД существенно повысил точность формирования рабочих орбит выводимых грузов. Поэтому большинство выполненных в 1960—1965 гг. полетов ракеты «Тор-Эйбл-Стар» было связано с выведением навигационных спутников «Транзит».

^{Ракета «Тор-Эйбл-Стар»}

К разработке ступени «Эйбл-Стар» ВВС приступили осенью 1959 г. Поскольку этот разгонный блок рассматривался в качестве альтернативного варианта к достаточно сложной в техническом отношении ступени «Аджена», то основными требованиями, предъявленными к новому изделию, стали простота конструкции и низкая стоимость. Несмотря на то что поставленная задача была успешно решена — стоимость блока оказалась вдвое ниже, чем у конкурента, проект дальнейшего развития не получил.

В конечном счете ВВС отдали свое предпочтение ступени «Аджена». Именно с этим блоком многие годы активно использовались ракеты «Тор» и их модификации. Эксплуатация семейства «Тор-Аджена» началась в 1959 г. При стартовой массе 53,7 т модель «Тор-Аджена-А» доставляла на орбиту высотой 480 км грузы массой 136 кг.Уже через год состоялся старт ракеты «Тор-Аджена-В» массой 55,8 т и грузоподъемностью 570—720 кг. Увеличение энергетических характеристик РН было достигнуто путем модернизации обеих ступеней модели. Основным отличием первой ступени ракеты «Тор», обозначенной DM-21, стала новая силовая установка МВ-3-2 с двигателем LR-79-NA-11 тягой 75 т.

Повысить мощность установки удалось за счет использования более теплотворной марки керосина (RJ-1 вместо традиционной RP-1), упрощения и облегчения арматуры топливных магистралей, применения новых конструкционных, в том числе и композиционных, материалов, замены системы воспламенения и прочее. Известны такие характеристики двигательной установки МВ-3-2: тяга — 74,8 т, удельный импульс — 251,2 с, расход горючего— 85,4 кг/с, расход окислителя — 206,1 кг/с, соотношение компонентов— 2,414, давление подачи насоса горючего — 58,4 кг/см2, давление подачи насоса окислителя— 62,3 кг/см2, давление в камере сгорания — 40,2 кг/см2. Верньерные двигатели массой по 35 кг работают при соотношении компонентов 1,8 и общем расходе топлива 4,4 кг/с.

В 1962—1963 гг. проводились запуски ракет «Тор-Аджена-D», которые обеспечивали доставку на круговую орбиту высотой 540 км грузы массой 725 кг, а на орбиты с высоким наклонением — аппараты массой 500 кг. Именно выведение военных спутников на полярные орбиты и было основным предназначением большинства моделей «Тор-Аджена».

Ракеты «Тор-Аджена» одними из первых прошли стандартизацию бортового оборудования. По энергетическим характеристикам эти РН с индексом SLV-2 мало отличались от своих аналогов «Тор-Аджена».

Значительного увеличения грузоподъемности ракет семейства удалось добиться после создания модели SLV-2A в сочетании со ступенями «Аджена-В» и «Аджена-D», выводившей на низкие орбиты грузы массой до 1 т (вкл. 39). Столь весомое приращение было обеспечено за счет применения на первой ступени новой силовой установки МВ-3-3 с двигателем LR-79-NA-13 тягой 77 т, а также использования трех стартовых ускорителей «Кастор-1», созданных фирмой «Thiokol» на базе РДТТ ТХ-33-52 тягой 25 т.

В связи с увеличением мощности блок первой ступени «Тор» со стартовыми ускорителями получил обозначение TAT (Thrust-Augmented Thor — «Тор» с повышенной тягой»).

Для следующей модели SLV-2G были улучшены характеристики как первой ступени, так и стартовых ТТУ. Теперь на ракете стали применяться ускорители «Кастор-2», отличающиеся от предыдущих более эффективным топливом и продолжительностью работы.

Модернизация первой ступени предусматривала удлинение ее топливного отсека на 4,5 м (при этом общая высота блока достигла 21,6 м) и замена конического бака горючего емкостью цилиндрической формы номинального диаметра 2,44 м. За счет этого масса заправляемого топлива увеличилась на 45%, а продолжительность работы ступени возросла до 216 с. В такой конфигурации ступень стала называться либо «Thorad» («Торад»), либо LTT (Long Tank Thor — «Тор» с удлиненным топливным отсеком).

В итоге, грузоподъемность ракет SLV-2G с блоком «Адже-на-D» возросла до 1,2 т на низкой орбите.

Помимо ступеней «Аджена» на ракетах «Тор» в 1965— 1976 гг. применялись твердотопливные разгонные блоки серии «Бернер». Поскольку первая модификация ступени «Бер-нер-1» создавалась на базе усовершенствованного РДТТ «Аль-таир» (Х-258) тягой около 2,3 т, то в печати она упоминалась под обоими названиям, а соответствующие модели ракет именовались как «Тор-Альтаир», или, по более поздним источникам, «Тор» MG-18. Собственное имя «Тор-Бернер-1» было дано РН, оснащенной ступенью «Альтаир» с двигателем FW-4 тягой 2,5 т.

Ракеты «Тор-Бернер-1», обеспечивавшие выведение на полярные орбиты спутников массой до 80 кг, как и последую- в щие модели данного типа, использовались в основном для выведения военных метеорологических спутников DMSP. Все их запуски осуществлялись с территории Западного полигона.

Из-за близких габаритов верхних ступеней по внешнему виду ракеты «Тор-Бернер-2» и «Тор-Бернер-2А» грузоподъемностью 82 кг и 200 кг на солнечно-синхронной орбите, соответственно, практически не отличались друг от друга. Для последней модели потребовался только несколько удлиненный головной обтекатель.

В связи с активным использованием ракет семейства «Тор» в рамках секретных программ в публикациях прежних лет содержится крайне противоречивая информация не только о технических характеристиках, но и о типе РН, применявшейся при том или ином запуске. Так, например, в 1976—1980 гг. для выведения спутников DMSP-5D-1 (AMS) массой 513 кг применялась модель «Тор» DSV-2U, которую справочники серии «Jane's» тех лет относили к семейству «Тор-Бернер-2».

В то же время некоторые эксперты считают, что эксплуатация ступеней «Бернер» была прекращена в 1976 г., а в составе ракеты DSV-2U применялся не этот разгонный блок, а схожий по своим характеристикам РДТТ, интегрированный с полезным грузом.

<<<Назад Страница 106 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