Информационный бюллетень пресс-центра космодрома "Плесецк"

№ 25

4 октября 1993 года

Ракета космического назначения "Циклон-3"

    Ракета-носитель "Циклон" является последней в серии космических ракет легкого класса, созданных на базе баллистических ракет в Особом конструкторском бюро №586 (ныне - КБ "Южное", г. Днепропетровск) под руководством Михаила Кузьмича ЯНГЕЛЯ. На базе одноступенчатых баллистических ракет средней дальности Р-12 и Р-14 были созданы ракеты-носители "Космос-2" и "Космос-3" соответственно. Орбитальный вариант межконтинентальной двухступенчатой баллистической ракеты Р-36 стал основой для создания ракет космического назначения серии "Циклон".

    В августе 1965 года на основании правительственного постановления №651-244 в КБ "Южное" были развернуты работы по созданию двухступенчатого носителя "Циклон-2" (другое название - "Циклон-М") для запусков космических объектов на низкую околоземную орбиту. Одновременно велись исследования по расширению возможностей нового носителя путем установки дополнительной третьей ступени.

    Через два года официально были начаты работы по созданию трехступенчатой ракеты-носителя "Циклон-3", состоящей из ракеты-носителя (РН) "Циклон-2" и универсальной ступени С5М (Постановление Совета Министров СССР от 21 июля 1967 года №715-240). Универсальная ступень С5М предназначена для транспортировки космических аппаратов (КА) на высокие околоземные орбиты и первоначально предполагалось с ее помощью использовать баллистические ракеты Р-14, Р-16 и Р-36 для запусков КА без доработок ракет в заводских условиях. По замыслу М.ЯНГЕЛЯ снимаемые с боевого дежурства ракеты направлялись бы сразу на полигон, где к ним пристыковывалась заправленная топливом дополнительная ступень с космическим аппаратом и боевые ракеты использовались бы для запусков научных, народнохозяйственных и военных КА.

    Летные испытания "Циклона-3" проходили на космодроме "Плесецк" с 24 июня 1977 года по 12 февраля 1979 года. Всего было проведено 6 пусков, в ходе которых удалось досрочно выполнить намеченную программу испытаний. Новый ракетный комплекс был готов заменить два старых - "Космос-3" и "Восток", но только в январе 1980 года было принято постановление СМ СССР о принятии комплекса в эксплуатацию.

    Долгое время новейший ракетный комплекс фактически оставался без работы. Только в 1984 году на него были полностью переведены задачи по запускам КА, до этого решавшиеся с помощью РН "Восток". В настоящее время РН "Циклон-3" используется меньше, чем на половину своих возможностей. С ее помощью на средневысотные приполярные орбиты выводятся космические аппараты "Метеор", "Океан", "Муссон" и АУОС, а также запускаются космические аппараты в интересах обеспечения национальной безопасности и обороны России.

    По состоянию на 4 октября 1993 года проведено 106 пусков, из них 102 полностью успешных (96.23 процента).

    На космодроме "Плесецк" эксплуатируется космический ракетный комплекс "Циклон-3", который предназначен для подготовки ракет-носителей к пуску и проведения запусков автоматических космических аппаратов научного, прикладного, коммерческого и военного назначения на круговые и эллиптические орбиты в диапазоне высот от 150 до 10000 км. Ракетный комплекс включает в себя трехступенчатую РН "Циклон-3", наземную стартовую позицию открытого типа с двумя пусковыми установками, техническую позицию и стационарный пункт заправки и ампулизации третьей ступени ракеты.

    Техническая и стартовая позиции ракетного комплекса (площадка 32) расположены в 27 км от Мирного, с которым они соединены автомобильной и железной дорогами. На технической позиции осуществляется приемка, обслуживание, хранение и подготовка РН к пуску. Территориально она примыкает к стартовой позиции и представляет собой комплекс зданий и сооружений с размещенными в них специальным технологическим оборудованием и техническими системами, обеспечивающими проведение всех видов работ. На стартовой позиции, состоящей из двух одинаковых пусковых устройств, проводится предстартовая подготовка к пуску и пуск РН в любое время года и суток, в любых метеорологических условиях (дождь, снег, град, туман, пыль), при температуре окружающего воздуха от -40^oC до +50^oC и скорости ветра у земли до 20 м/с. Комплекс наземного технологического оборудования стартовой позиции обеспечивает высокую степень автоматизации предстартовых операций при минимальном количестве участвующих в работах людей. При этом полностью исключается необходимость нахождения людей у пусковой установки с момента доставки к ней ракеты и до того момента, когда будет проведен ее пуск. Последнее обстоятельство делает ракетный комплекс "Циклон" одним из самых безопасных для обслуживающего персонала, т.к. такие опасные операции как стыковка и отстыковка разъемов и наполнительных соединений, заправка и слив компонентов ракетного топлива выполняются автоматически с дистанционным контролем за ходом операций.

    РН семейства "Циклон" выполнены по классической схеме "тандем", все ее ступени соединены последовательно. Конструкции корпусов первой и второй ступеней ракет "Циклон-2 и -3" между собой практически полностью унифицированы. Для их изготовления первое время использовались корпуса и двигательные установки ракет Р-36, снятых с боевого дежурства.

    Третья ступень РН "Циклон-3" представляет собой практическую реализацию проекта универсальной ступени С5М. Она выполнена в ампульном варианте, обеспечивающем ее длительное хранение в заправленном состоянии. Для уменьшения внешних габаритов ступени, ее двигательная установка установлена внутри тороидального топливного отсека. На ступени установлена своя собственная автономная инерциальная система управления, которая связана с системой управления первой и второй ступеней только через систему согласования осей гироприборов. Необходимая увязка работы обеих систем управления обеспечивается путем обмена минимальным количеством команд и сигналов.

    Все двигатели РН "Циклон" работают на самовоспламеняющихся компонентах ракетного топлива - азотном тетраоксиде и несимметричном диметилгидразине. Двигательные установки первой и второй ступеней состоят из маршевого (МД) и рулевого (РД) двигателей. Конструкция МД третьей ступени в зависимости от выбранной схемы полета обеспечивает либо однократное, либо двухкратное его включение. Управление полетом третьей ступени осуществляется с помощью восьми неподвижных выхлопных сопел газогенератора турбонасосного агрегата МД. На участке полета третьей ступени с выключенным МД управление ориентацией ступени обеспечивается десятью ЖРД малой тяги. Чтобы обеспечить запуск МД в условиях невесомости в топливном отсеке третьей ступени установлены специальные сетчатые разделители. А перед повторным запуском МД используется жидкостная реактивная система - блок обеспечения запуска (БОЗ), который создает продольное ускорение для осаждения топлива у заборных устройств.

    Третья ступень стыкуется со второй ступенью с помощью специального переходника, на который устанавливается и головной обтекатель, защищающий третью ступень и космический аппарат от воздействия набегающего воздушного потока.

    РН "Циклон-3" выводит космические аппараты на заданные орбиты по "жестким" траекториям, которые заложены в память системы управления в виде программ изменения скорости и угловой ориентации ракеты в зависимости от времени полета. В полете система управления с помощью своих инерциальных измерителей определяет фактические значения параметров полета, сравнивает их с расчетными значениями и вырабатывает управляющие сигналы, с помощью которых изменяются текущие скорость и углы ориентации ракеты до их совпадения с расчетными значениями. Необходимый набор программ движения по номинальным траекториям рассчитывается заранее и записывается в память бортовой аппаратуры во время ее изготовления. В ходе подготовки РН к пуску баллистиками космодрома составляется Полетное задание, в котором указываются требуемая программа движения и настроечные параметры систем управления. Данные Полетного задания записываются в память систем управления носителя на последних минутах предстартовой подготовки.

    Стартует РН "Циклон-3" с неповоротной пусковой установки. Система управления осуществляет переприцеливание носителя в полете, разворачивая ракету вокруг продольной оси на заданный угол. Разделение первой и второй ступеней происходит по полугорячей схеме: РД второй ступени запускается до отделения первой, а МД - после отделения и ухода первой ступени на безопасное расстояние. Головной обтекатель сбрасывается на участке полета второй ступени после прохождения плотных слоев атмосферы. Траектория полета первых двух ступеней носителя "Циклон-3" не зависит от высоты конечной орбиты и выбирается исходя из расположения районов, выделенных для падения отделившихся ступеней и створок головного обтекателя.

    Запуски космических аппаратов осуществляются по двум базовым трассам на орбиты наклонением 82.5 и 73.6 градусов. Всего для падения отработавших элементов конструкции используется шесть районов падения. Из них районы падения первых ступеней полностью совпадают с районами падения боковых блоков РН "Союз", а три района расположены в акватории морей Северного ледовитого океана. Отделившиеся вторые ступени полностью разрушаются и частично сгорают при входе в плотные слои атмосферы.

    На требуемую начальную орбиту космический аппарат выводится с помощью третьей ступени. В ее конструкции при проектировании были заложены широкие возможности по реализации энергетически оптимальных траекторий выведения КА на заданные орбиты, как круговые, так и эллиптические с любым требуемым положением перигея. С этой целью предусмотрены возможности по управлению временем, продолжительностью и количеством включений двигателя ступени.

    Начиная с 98 пуска РН "Циклон-3" (13 июля 1992 года) проводятся работы по экологической защите окружающей среды от проливов ракетного топлива, которое остается в отработавших ступенях. Использование нового метода расчета доз заправки баков РН, разработанного специалистами космодрома совместно с КБ "Южное", позволил в 1992 году уменьшить остатки топлива в баках первых ступеней примерно на 30 процентов. Ожидается проведение конструктивных доработок, которые позволят более, чем в два раза уменьшить остатки топлива.

Пресс-центр

Выпуск подготовлен С.А. Сергеевым

Вернуться в Библиотеку в раздел "Информационный бюллетень"

Желаете знать больше?

Пользовательского поиска