24Арена ИСЗ

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Штатная работа


В. Колюбакин Теле-Спутник - 7(21) Июль 1997 г.


В пять утра телеметристы сообщили, что отделение разгонного блока от космического аппарата прошло нормально. С этого момента все заботы о спутнике Telstar-5 взяли на себя специалисты Space Systems/Loral. Работа пусковиков была закончена. Можно было принимать поздравления. "Штатная работа", - сказал один из офицеров. Наверное, так оно и есть: для сотрудников ILS это был их второй спутник, запущенный "Протоном"; для ГКНПЦ им. Хруничева - очередное подтверждение надежности их ракеты; для компании Loral - возможность увеличить свой трафик, для журналистов "Теле-Спутника "- первый запуск, увиденный воочию; для офицеров Военно-Космических Сил из состава "космической" дивизии под командованием полковника Дмитрия Чифина - работа по штатному расписанию. После того, как несколько месяцев потрачено на подготовку, после того, как с трудом решены финансовые проблемы (увы, далеко не все), после того, как до двух часов ночи стыковали ракету к стартовым коммуникациям и подводили ферму обслуживания, после всего можно, наверное, сказать: "Штатная работа".



В 1960 году по заданию Н.С. Хрущева под руководством конструктора В. Челомея была начата работа по созданию мощной баллистической ракеты. К 1965 году ракета УР-500 была создана. Ее производство началось на заводе им. Хруничева (позднее Государственный Космический Научно-Производственный Центр). Незадолго до этого ООН запретила выводить в космос ядерные заряды, и ракета потеряла свою боевую актуальность. Зато у Советского Союза появился новый космический носитель. Название, под которым он стал известным всему миру, он получил годом позже, после серии запусков спутников "Протон". Первые запуски осуществлялись ракетой в двухступенчатой модификации, эта ракета называлась "Протон". Позднее появились трех- и четырехступенчатые модификации, которые стали называться "Протон-К". В последующее время четырехступенчатый "Протон-К" стал единственным носителем, выводящим советские космические аппараты на геостационарную орбиту. Кроме этого, с его помощью было осуществлено несколько межпланетных программ. Трехступенчатый "Протон-К" использовался для вывода аппаратов на низкие орбиты.

В качестве топлива первых трех ступеней используется гептил (несимметричный диметилгидразин), в качестве окислителя - тетроксид азота. Это топливо является чрезвычайно токсичным веществом. "Ты еще ничего не чувствуешь, а уже мертвый", - эти слова в полной мере характеризуют его опасность для человеческого организма. Поэтому заправка ракеты - самая ответственная и опасная стадия предстартовой подготовки. Начинается заправка примерно за восемь часов до пуска, при этом на старт не допускается никто из посторонних. Характерная черта - большинство из офицеров ВКС, проработавших много лет на пусках, не курят. Любая искра около заправленной ракеты может привести к взрыву нескольких сот тонн топлива. История создания нашей ракетной техники хранит несколько случаев, когда взрыв заправленной ракеты уносил десятки человеческих жизней. Также используемое топливо создает экологические проблемы. Дело в том, что хотя продукты сгорания смеси гептил-амил достаточно безобидны, некоторое количество топлива остается в магистралях и баках упавших ступеней. В начале это количество доходило до 500 килограммов, впоследствии его удалось сократить в три раза. Однако и оставшееся количество представляет опасность. В следующей модификации ракеты, "Протон-М", будет установлен бортовой компьютер, выбирающий оптимальную траекторию подъема и обеспечивающий полное сгорание топлива.



Четвертая ступень, или - как ее еще называют - разгонный блок, в различных модификациях имеет разное название: "Блок-ДМ", "Блок-ДМ-2" и т.д. Он разработан и создается в РКК "Энергия". В отличие от первых трех ступеней в качестве топлива там используется смесь керосин-кислород. (см. Табл 1)

Первая ступень представляет собой центральный бак, где находится окислитель, и шесть внешних топливных баков, в каждом из которых расположен двигатель. Остальные ступени имеют цилиндрическую форму. На третей ступени, помимо основного двигателя, установлен четырехкамерный управляющий двигатель. Всего ракета "Протон" способна вывести на низкую околоземную орбиту 20 тонн, на переходную орбиту - 4,8 тонны, на геостационарную - 2,5 тонны (с "Блоком-ДМ-2М") (см. табл 2).



В 1993 генеральный директор ГКНПЦ им. Хруничева Киселев выступил с инициативой по созданию совместного предприятия с Locheed Corp. Эта инициатива совпала с желанием руководителей компании Lockheed, обеспокоенных возрастающим влиянием европейского консорциума Arianespace на рынке коммерческих пусков, увеличить свою долю на этом рынке. Вариант сделать это за счет российской ракеты "Протон", доказавшей за 30 лет эксплуатации свою надежность, показался взаимовыгодным для обеих сторон. В 1995 году было основано совместное предприятие "Локхид-Хруничев-Энергия". Впоследствии оно было переименовано в International Launch Services. В задачу нового предприятия входило продавать пуски российской ракеты "Протон" и американской ракеты Atlas.

Первым запуском, произведенным "Протоном" под эгидой ILS, был запуск спутника Astra 1F в апреле прошлого года. Следующим должен был стать спутник Tempo. Его запуск намечался на декабрь 1996 года. Однако компания-оператор не смогла к установленному сроку решить проблемы с получением лицензии на вещание, поэтому запуск этого спутника отложен. Следующим на очереди стоял Telstar-5.



Этот спутник создан компанией Space Systems/Loral для своей спутниковой сети SkyNet. До недавнего времени эта сеть принадлежала компании AT&T, но несколько месяцев назад AT&T решила отказаться от своих "спутниковых амбиций" и продала Loral свою спутниковую систему. Ее оператором стал филиал SS/L - Loral Space Communications.

Спутник Telstar-5 будет помещен в позицию 97° з.д. В его зону покрытия входят Континентальная часть США, Гавайи, Аляска, Пуэрто-Рико и Карибские острова. Он оборудован 32 транспондерами Ku-диапазона и 4 - С-диапазона. Общая мощность - более 8 кВт. Минимальный срок службы - 12 лет. "Протон" вывел спутник на геопереходную орбиту с перигеем 6700 км и наклонением 17,5°. После этого было произведено отделение разгонного блока, и управление спутником перешло к специалистам Loral, которые осуществляли окончательную доводку спутника до орбитальной позиции.



Первый технический вопрос, который необходимо решить перед тем, как готовиться непосредственно к пуску, - адаптация спутника к носителю. Этот проект был разработан специалистами ГКНПЦ им. Хруничева и защищен перед комиссией, в которую входили представители ГКНПЦ и SS/L. Из Пало-Альто (штат Калифорния) на Байконур спутник был доставлен самолетом Ан-124 в течение двух дней. Затем начался монтаж спутника на ракете.

Вывоз ракеты из монтажно-испытательного комплекса по традиции производится в 6.30 утра. Пожалуй, по важности после пуска - это событие номер два. На нем присутствуют руководители проекта, представители главного штаба ВКС, работники космодрома, и разумеется, журналисты. Из гигантского ангара ракета по железнодорожной ветке доставляется на стартовую площадку. Вид ракеты, медленно "плывущей" по степи, впечатляет неискушенного зрителя, и не зря этот момент стараются показать в репортажах и используют в художественных фильмах. Даже подъем ракеты на стартовую площадку не производит такого впечатления, хотя это не менее важный этап. Но происходит это как-то буднично: вот ракета лежит на платформе, проходит около 15 минут - и ракета установлена на площадке. Разумеется, вся "простота" - только на первый взгляд. За ней стоит немалый труд многих людей.



Следующий этап предстартовой подготовки - стыковка ракеты на "третью сборку" и подведение фермы обслуживания. Третья сборка - это тот самый комплекс, на котором крепится нижняя часть ракеты и через которую осуществляется подсоединение электрических, топливных и пневматических коммуникаций. В тот день стыковка и подведение фермы закончилось поздно ночью.

Следующие три дня шла подготовка к пуску. Обычно этот этап длится меньше, но в данном случае представители Loral запросили лишнее время для зарядки аккумуляторных батарей аппарата в щадящем режиме.



Лопан В. Я., руководитель программы запусков спутников Loral с российской стороны.

Вечером 23 мая во всех гостиницах жилой зоны появилось объявление об эвакуации. Со следующего утра все жили только предстоящим пуском. Довольно большую долю в нервозность обстановки внесли забастовавшие двумя днями раньше водители мотовозов, осуществляющих связь между площадками и городом Байконур. Надо сказать, что транспорт, наряду с обеспечением водой, вообще является одной из животрепещущих проблем на пусковых площадках.

В день пуска дул очень сильный ветер, и были опасения, что пуск могут отменить. Допустимый предел силы ветра, при котором разрешается производить пуск "Протона", - 25 м/с. Однако по требованию представителей страховой компании этот предел мог быть снижен. Пуск был назначен на 23 часа по местному времени. Примерно за полтора - два часа до него была отведена ферма обслуживания. Для перемещений ферма оборудована собственными двигателями. На случай их отказа установлена мощная лебедка, с помощью которой можно в экстренном режиме "оттащить" ферму. Такие случаи бывали, но в данный момент все прошло без эксцессов.



Майк Хилл, директор службы инженерного обеспечения ILS.

Двигатели первой ступени начинают работать за 1,6 с до начала подъема. Время работы первой ступени - чуть больше двух минут. Сильный ветер сыграл свою положительную роль - он разогнал облака, начавшие было скапливаться над площадкой. На фоне черного ночного неба было очень хорошо видно, как из под ракеты вырвались первые языки пламени, которые быстро превратились в багровые клубы, и ракета начала стремительно подниматься. Через некоторое время докатился грохот. Весь путь ракеты и отстрел первой ступни был виден световой полосой и ярким пятном.

Управляющие двигатели третьей ступени начинают работать примерно на 330 секунде полета, за 3,5 секунды до отделения второй ступени. Главный двигатель третьей ступени начинает работать через 2,5 секунды после отделения. На 350 секунде полета происходит отделение носового обтекателя. Носовой обтекатель, в который "спрятана" полезная нагрузка, состоит из двух половинок, которые - наподобие кожуры семечка - отстреливаются в разные стороны. Система отстрела обтекателя, которая применяется при выводе иностранных спутников, разработана компанией SAAB. На 570 секунде заканчивает работу третья ступень, через 15 секунд происходит ее отделение. При стандартном запуске первые три ступени выводят аппарат с пристыкованным разгонным блоком на круговую орбиту высотой примерно 200 километров. Первое включение разгонного блока происходит примерно на 55 минуте полета. Работает блок около шести с половиной минут. Второй раз "Блок-ДМ-4" включается на 5,5 часе полета и работает около 2,5 минут. Во время запуска вся информация, которая поступает на Землю, - данные телеметрии. Когда аппарат находится на невидимой стороне, то эти данные отсутствуют. Раньше, когда функционировали корабли морского командно-измерительного комплекса, они выходили в западное полушарие и принимали и ретранслировали телеметрические данные. В настоящее время из-за отсутствия средств эти корабли либо стоят на приколе, либо используются не по назначению. Например, один из таких кораблей используется в качестве круизного теплохода.



Итак, спутник запущен. Что же ждет в дальнейшем ILS, Байконур и российскую ракету "Протон"? Во-первых, "Протон" ждут спутники SKY, PAS-5, Astra 1G и многие другие, например Iridium, контракты на запуск которых заключались не ILS. Во-вторых, ракету "Протон" ждет новый разгонный блок, разрабатываемый в ГКНПЦ им. Хруничева. ILS ждут новые контракты. Правда, пуски расписаны до конца века, но, как известно, в 2000 году жизнь не закончится. По словам Майка Хилла, директора службы инженерного обеспечения ILS, компания намерена в дальнейшем расширять программу "Протона", и даже американский конгресс уже понемногу убеждается во взаимовыгодности сотрудничества и готов пересматривать вопрос пусковых квот. Все-таки российская ракета привлекает клиентов не дешевизной, а своей надежностью, и все специалисты это понимают. Даже неудача с запуском аппарата "Марс-96" не повлияла на престиж ракеты. Управление разгонным блоком во время этого запуска было принципиально другим, чем во время запусков спутников на ГСО. Это тоже понятно всем заинтересованным лицам. Кстати, за несколько дней до запуска Telstar-5 в порт города Выборг прибыла морская платформа, предназначенная для оборудования на ней пусковой площадки ракеты "Зенит" по проекту Sea Launch. Вопрос о конкуренции со стороны этого проекта был задан руководителю программы запусков спутников Loral "Протоном" В.Я. Лопану. Он ответил, что именно возможная конкуренция заставила их взяться за разработку собственного разгонного блока. Дело в том, что, как мы уже говорили, РКК "Энергия" создает "Блок-ДМ" - четвертую ступень для ракеты "Протон". Также она является участником проекта Sea Launch и тоже будет создавать разгонный блок "Импульс" для ракеты "Зенит-3". Возможно, руководители ГКНПЦ опасаются, что РКК "Энергия" не сможет создавать нужное количество блоков, и не хотят перекрещивания интересов с конкурирующей компанией. Майк Хилл на этот же вопрос ответил, что пока Sea Launch не сделал чего-нибудь конкретного, говорить о конкуренции рано. Ну что ж, будем надеяться, что спутников хватит на всех и РКК "Энергия" сможет обеспечивать четвертыми ступенями как "Зенит", так и "Протон", пока ГКНПЦ не наладит выпуск собственных.

Некоторое время назад всерьез рассматривался проект постройки космодрома для запуска "Протонов" в Австралии, Бразилии и во Флориде. Однако американские партнеры пришли к выводу, что выгоднее вкладывать средства в ремонт и реконструкцию пусковых площадок на Байконуре.

Напоследок остается только пожелать штатной работы всем служащим Военно-Космических Сил, ГКНПЦ им. Хруничева, работникам Байконура, сотрудникам ILS и всем, кто неравнодушен к судьбе российской космической техники.

Редакция журнала благодарит за оказанное содействие и предоставленную информацию:полковника С. А. Горбунова, В.Я. Лопана, полковника А.А. Постила, подполковника И.И.Сафронова и Майка Хилла.

ТАБЛ. 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ РАКЕТЫ "ПРОТОН"
TABL. 1. Specifications of the stages of Proton Rocket
Параметр /Parameter/Первая ступень /First stage/Вторая ступень /Second stage/Третья ступень /Third stage/Блок-ДМ /DM-unit/
Длина, м /Length, m/21,1817,054,116,28
Диаметр, м /Diameter, m/7,44,14,14,1
Двигатели (количество) /Engines (number)/РД-253 (6)РД-02110 (4)РД-02110 (1)11ДМ58 (1)
Усилие /Thrust/10 MH2,32 MH608 кH84 кH
"Сухая" масса, т /Dry weight, tons/31,111,74,22,1
Масса топлива, т /Propellant weight, tons/419,4156,146,615,1
Общая стартовая масса /Total liftoff weight/ 691,3 т  
Длина /Length/ до 60 м  

 

ТАБЛ. 2. ДАННЫЕ О ЗАПУСКАХ РН "ПРОТОН"
TABL. 2. LAUNCHES OF PROTON ROCKET
Ракета-носитель (Launch Vehicle)Количество ступеней (Number of stages)Период эксплуатации (Operated since)Количество пусков (Number of launches)
Всего (All)Удачных (Success)Частично удачных (Part success)Аварийных (Failure)
"Протон" (УР-500) Proton (UR-500)21965-66 г.г.43-1
"Протон-К" (УР-500К) Proton (UR-500K)3с 196828*25*-3
"Протон-К" РБ Proton-K (four stages)4с 19672131831019
Всего  2452121023
* Включая суборбитальный полет без КА


 
Теле-Спутник Июль 1997
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт