История ракетных систем и проектов РКК "Энергия" им. С. П. Королева

Вернуться к РКК Энергия

История ракетных систем и проектов РКК "Энергия" им. С. П. Королева

Ракетные системы

За полувековую историю РКК "Энергия" им. С.П. Королева, ставшей первенцем отечественной ракетно-космической индустрии, в области средств выведения были достигнуты следующие результаты:

осуществлен первый в Советском Союзе пуск БРДД, собранной на основе узлов и агрегатов немецкой ракеты А-4 (ФАУ-2);
созданы боевые ракетные комплексы с баллистическими ракетами Р-1, Р-2, Р-9, РТ-1, РТ-2 (РТ-1,-2 - на твердом топливе) с последующим принятием комплексов Р-1, Р-2, Р-9 и РТ-2 на вооружение;
созданы и запущены геофизические ракеты Р-1А, Р-1Б, Р-1Е, Р-1Д, Р-2А и другие для научных исследований верхних слоев атмосферы и космического пространства;
созданы стратегическая ракета Р-5 и ее модификация с ядерным боевым зарядом - Р-5М, оперативно-тактическая ракета Р-11 и ее модификация для запуска с подводной лодки - Р-11ФМ;
созданы межконтинентальные баллистические двухступенчатые ракеты Р-7, Р-9, трехступенчатая ракета "Восток" (Р-7 с ракетным блоком "Е" в качестве третьей ступени) для полета к Луне и четырехступенчатая ракета-носитель "Молния" для доставки полезного груза к Венере и Марсу (Р-7 с ракетными блоками "И" и "Л");
накоплен значительный опыт при создании блочной многоцелевой ракеты-носителя Н1 по лунной программе;
создана универсальная ракетно-космическая система "Энергия-Буран";
созданы многоцелевые унифицированные разгонные блоки Д и ДМ в качестве IV ступени РН "Протон" и ДМ-SL в качестве III ступени ракеты космического назначения "Зенит-3SL";
на основе отработанных элементов разработан ряд перспективных проектов ракетно-космических комплексов ("Аврора" и др.);
создана эффективная система аварийного спасения космонавтов, установленная на ракете-носителе "Союз".

Первые боевые ракетные комплексы - основа ракетно-ядерного щита страны

Создано 14 стратегических ракетных комплексов, принято на вооружение - 11.

Сданы на вооружение:

1950 - первая баллистическая ракета Р-1
1952 - Р-2 с отделяющейся головной частью
1955 - Р-11 для сухопутных войск
1956 - Р-5М с ядерным зарядом
1958 - Р-11М в мобильном варианте
1959 - Р-11ФМ для подводных лодок
1960 - первая межконтинентальная баллистическая ракета Р-7
1960 - Р-7А
1965 - Р-9А
1968 - РТ-2 на твердом топливе
1972 - РТ-2П

Ракетно-космические комплексы

1957 - 1958 - Ракета-носитель "Спутник" - ИСЗ-1, -2, -3
1958 - 1991 - "Восток" - АС "Луна" и пилотируемые корабли
с 1960 - "Молния" - связь, исследование Луны, Марса, Венеры
1963 - 1976 - "Восход" - пилотируемые корабли и КА "Зенит"
с 1966 - "Союз" - пилотируемые и грузовые корабли, исследование Луны
1969 - 1972 - РКК Н1-ЛЗ
1987 - 1988 - МКС "Энергия-Буран"
с 1999 - РКК "Морской старт"

Изготовлено 462 ракеты, 3400 ЖРД и более 400 РБ. 31 изделие передано в серийное производство (Самара, Днепропетровск, Златоуст, Пермь, Красноярск, Воронеж, Киев и др.)

Ракета Р-1
14 апреля 1948 года было принято Постановление правительства о создании первой ракеты из отечественных материалов на базе немецкой ракеты А-4 (ФАУ-2). Эту ракету, совместно с комплексом ее наземного оборудования, назвали Р-1.
На базе ракеты Р-1 были созданы экспериментальная ракета Р-1А и геофизические ракеты Р-1Б, Р-1В, Р-1Д и Р-1Е.

Ракета Р-5
Работы над новой ракетой, получившей в дальнейшем индекс Р-5, явились продолжением теоретических проектных и экспериментальных работ по баллистической ракете дальнего действия (БРДД) с улучшенными характеристиками. Проект ракеты был готов к октябрю 1951 года.

Ракета Р-5М
Ракета Р-5М - первая стратегическая ракета - разрабатывалась на базе ракеты Р-5 в соответствии с Постановлением от 19 апреля 1954 года и предназначалась для доставки атомного заряда на дальность 1200 км. Работы начались в конце 1953 года.

Ракета Р-11
Ракета Р-11 разрабатывалась по Постановлению правительства от 13 февраля 1953 года. На ракете устанавливался ЖРД разработки ОКБ А.М. Исаева, работающий на азотной кислоте (окислитель) и керосине (горючее) с вытеснительной системой подачи компонентов в двигатель.

Ракета Р-11A
На базе ракеты Р-11 была создана геофизическая ракета Р-11А, пуски которой осуществлялись на Новой Земле по программе Международного геофизического года в 1958 году.

Ракета Р-11ФМ
Работы по использованию баллистических ракет дальнего действия в качестве вооружения кораблей Военно-Морского Флота решили начать с оснащения ими дизельной подводной лодки (ПЛ), главным конструктором которой был Н.Н. Исанин. Необходимо было переоборудовать выбранную ПЛ для размещения на ней специально доработанной в ОКБ-1 ракеты типа Р-11, которая получила название Р-11ФМ и стала первой боевой ракетой, приспособленной для запуска из пусковых установок ПЛ.

Ракета Р-7
Постановлением правительства от 13 февраля 1953 года предписывалось разработать эскизный проект двухступенчатой баллистической ракеты массой 170 т с отделяющейся головной частью массой 3000 кг и дальностью 8000 км. В октябре 1953 года изменяется проектное задание: масса боевого заряда увеличивается до 3000 кг (общая масса головной части ракеты - до 5500 кг) при сохранении дальности полета, то есть проект требовал серьезной переработки.

Ракета Р-9
Основываясь на достигнутом к началу 1958 года прогрессе в создании более экономичных двигателей и головных частей с ядерным зарядом значительно меньшей массы, Совет главных конструктов направил в Правительство СССР предложение о разработке новой межконтинентальной баллистической ракеты Р-9 на ракетном топливе кислород-керосин с начальной массой около 100 т.

Ракета РТ-2П
В 1959 году в ОКБ-1 во исполнение Постановления правительства развернулись работы по созданию баллистических ракет на твердом топливе РТ-1 с дальностью полета головной части 2 500 км, стартовой массой до 35 т и с массой боевого заряда 500 кг.

РН "Восток"
Успешный запуск первых искусственных спутников Земли показал, что летательные аппараты могут в течение длительного времени функционировать в условиях космического пространства, однако для решения задач межпланетных полетов необходимо иметь ракету-носитель (РН), способную вывести на орбиту искусственного спутника Земли не только космический аппарат, но и разгонную ступень, которая обеспечила бы его старт с околоземной орбиты и вторую космическую скорость (более 11,2 км/с).

РН "Молния"
Перспектива создания на базе ракеты Р-7 многоступенчатого носителя космических аппаратов открывала новые возможности для исследования Луны и ближайших планет Солнечной системы - Венеры и Марса.
Постановлением Правительства от 4 июня 1960 года "О планах освоения космического пространства" предписывалось создать четырехступенчатую ракету-носитель для полета на Марс и Венеру.

Комплекс Н1-Л3
Начало работам по комплексу положило Постановление Правительства от 23 июня 1960 года "О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960-1967 гг.".

РН "Энергия"
Ракета-носитель (РН) "Энергия", создававшаяся как составная часть многоразовой космической системы (МКС) "Энергия - Буран", является универсальным средством выведения сверхтяжелого класса, способным доставлять на орбиты в околоземное космическое пространство крупногабаритные полезные грузы массой до 100 т на внешней подвеске.

Разгонные блоки

Разгонные блоки ДМ, ДМ-SL

Разгонный блок ДМ предназначен для перевода КА с опорной орбиты на целевую орбиту искусственного спутника Земли и на отлетные траектории к планетам. При этом обеспечивается выполнение требований заказчика по ориентации и точности выведения.

Разгонный блок ДМ создан на базе блока Д, который разрабатывался по лунной программе Н1-ЛЗ и впервые успешно отработал в полете в составе комплекса Л1 (с ракетой "Протон") 10 марта 1967 года. Разгонный блок ДМ характеризуется высокой надежностью, подтвержденной более чем 30-летней его эксплуатацией, и способностью многократного включения маршевого двигателя, что позволяет выполнять необходимые орбитальные маневры.
При создании разгонного блока ДМ использовался модульный принцип. Основу РБ составляет базовый модуль, включающий топливные баки, двигатель, две двигательные установки системы обеспечения запуска, автономный приборный отсек и силовые каркасы. При необходимости, для увеличения выводимой массы КА из состава разгонного блока может исключаться автономный приборный отсек, в котором размещается система управления движением, при этом управление блоком передается на космический аппарат.

Блок работает на нетоксичных компонентах топлива: жидкий кислород + керосин.

Для обеспечения сплошности среды при запуске маршевого двигателя в условиях невесомости применяется специальная система запуска, в состав которой входят две двигательные установки, работающие на высококипящих компонентах топлива.

Блок прост в эксплуатации.

Точность выведения КА на геопереходные и высокоэллиптические орбиты с использованием разгонных блоков типа ДМ за период с 1996г.

Блок был модернизирован для "Морского старта" (ДМ-SL). Модернизация, в основном, заключалась в согласовании интерфейсов РБ и блока полезного груза с одной стороны, и РБ и ракеты-носителя "Зенит-2S" с другой.
В настоящее время блок используется в составе ракет-носителей "Протон" (запуск с космодрома "Байконур") и "Зенит" (запуск с комплекса "Морской старт").

Основные характеристики			Блок ДМ-SL
	ДМ	ДМ-SL
Масса конструкции полностью собранного блока, т	3,2	3,5
Заправляемый запас топлива, т	15,1	15,1
Тяга маршевого двигателя 11Д58М в вакууме, тс	8,5	8,0
Количество включений маршевого двигателя	до 5	до 5
Масса ПГ, выводимого на ГСО, т	2,7	2,5

Разгонный блок Л

Блок состоит из топливного отсека, однокамерного двигателя 11Д33 в кардановом подвесе и ферменного отсека.
Топливные баки блока Л имеют специальную теплоизоляцию для защиты от воздействия солнечной радиации при длительном полете.

Специальные сильфоны позволяют двигателю отклоняться до 3° для управления по тангажу и рысканию. Для управления по крену имеются два сопла тягой по 10 кгс, способные отклоняться на угол до 45°, работающие от дополнительного газогенератора, газ из которого одновременно подается для наддува баков окислителя и горючего.

Запуск двигателя осуществляется в условиях невесомости, через 1,5 часа полета по орбите вокруг Земли. Поэтому на блоке устанавливается система ориентации и стабилизации на время паузы и блок обеспечения запуска двигателя в невесомости.

На блоке устанавливается система управления блоками И и Л РН "Молния".

Блок до настоящего времени эксплуатируется в составе РН "Молния".

Двигатели

ЖРД 11Д33

Первый отечественный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) с дожиганием газогенераторного газа в камере сгорания позволил при применении основных компонентов получить удельный импульс в пустоте до 340 кгс с/кг.
При создании этого ЖРД впервые были разработаны: пневмогидравлическая схема двигателя, обеспечивающая его надежное включение в условиях космического пространства после длительного пребывания в условиях невесомости; газогенератор, который при минимальной массе и габаритах обеспечивает переход жидкого кислорода в газообразный с температурой 350-450° при равномерном поле температур; надежно охлаждаемая камера сгорания с высокой степенью расширения газа в сопле.

Первоначальная раскрутка турбонасосного агрегата (ТНА) - пиротехническая.

Двигатель крепится в кардановом подвесе с углом поворота до 3°, управление по крену с помощью поворотных рулевых сопел, работающих на восстанавительном газогенераторном газе. Камера сгорания изготовлена из титанового сплава.

До настоящего времени двигатель используется в блоке Л РН "Молния".

Основные характеристики:

Тяга двигателя в пустоте, тс - 6,8
Компоненты топлива: окислитель - кислород, горючее - керосин Т-1

ЖРД 11Д58М

Двигатель многократного запуска в условия невесомости при длительном нахождении в космическом пространстве.
Разработан на базе двигателя 11Д33 путем улучшения его характеристик.

Двигатель имеет более теплонапряженную камеру сгорания, поэтому в качестве горючего применен РГ-1.
При выведении тяжелых КА в качестве горючего может использоваться синтин без изменения конструкции двигателя.

Для обеспечения многократного запуска в состав двигателя входит блок многократного запуска, емкости которого заправлены пусковым горючим.

Использование бустерных насосных агрегатов на выходе из баков горючего и окислителя позволило облегчить конструкцию баков, а применение системы регулирования соотношения компонентов топлива с температурной коррекцией позволяет поддерживать постоянное массовое соотношение компонентов вместо объемного, как это делается на других двигателях.

Двигатель 11Д58М успешно эксплуатируется до настоящего времени.

Основные характеристики:

Тяга двигателя в пустоте, тс - 8,5
Компоненты топлива: окислитель - кислород, горючее - керосин РГ-1

Хронология полетов

Проекты: