A D felső fokozatok családja a felső fokozatok (felső fokozatok) családja, amely a "D" blokkból származik - az N1 - L3 űrrakéta komplexum ötödik fokozatából , amelyet szovjet űrhajósok számára terveztek, hogy a Holdra repüljenek . Tüzelőanyagként egy pár folyékony oxigén - kerozint használnak , míg a " szintinnel " tankolás megengedett a kialakítás megváltoztatása nélkül [1] .
A szabványos komplexum részeként a "D" blokk feladata volt az LK - LOK kapcsolat átvitele a repülési pályáról a holdpályára , az LK átvitele a holdpályáról a leszállási pályára, valamint a repülés közbeni korrekciókért. (Az "A", "B" és "C" blokk - az N-1 rakéta első három szakasza , amely a komplexumot alacsony referenciapályára hozta , a "G" blokk szétszórta az expedíciót a Holdra). Ezért a "D" blokk motorindításainak maximális száma (index 11D58 , vagy egyes forrásokban RD-58) hét volt, a "D" blokk élettartama pedig 7 nap volt. Ehhez az oxigéntartály gömb alakú volt , és hőszigeteléssel volt felszerelve . Ezenkívül –200 °C-ra hűtött oxigénnel töltötték fel (forráspontja –183 °C), ami lehetővé tette a párolgási veszteségek további csökkentését , valamint a folyékony oxigén sűrűségének növelését, megspórolva a szükséges tartálytérfogatot. . A kerozintartály toroid alakú volt, és 3 fokkal meg volt dőlve, hogy egyszerűsítse az üzemanyag-beömlő kialakítását. A 11D58-as motor tolóereje 8,5 tf volt .
Az N-1 rakéta elérhetetlensége miatt úgy döntöttek, hogy leszállás nélkül repülnek a Hold körül az UR-500K rakétával . Erre fejlesztették ki a 7K-L1 űrszondát, amely a rendszerek egy részét a 7K-OK orbitertől, a Szojuztól kölcsönözte . A hajó szükséges sebességének biztosítása érdekében a háromfokozatú UR-500K-t egy negyedik fokozattal - az N-1 rakétától kölcsönzött "D" blokkal - szerelték fel.
"Zond-5" ... "Zond-8" néven a 7K-L1 űrszonda négyszer megkerülte a Holdat, de űrhajósok nélkül (a "Zond-4" a Holdtól ellenkező irányba indult el egy erősen ellipszis alakúra pályája körülbelül 330 000 km apogeus magassággal ).
Az UR-500K rakétát, amely a " Proton " nevet kapta, a D blokkal együtt a továbbiakban a " Luna-15 " ... " Luna-24 " holdállomások és a " Venera-9 " bolygóközi állomások indítására használták. "... " Vénusz-16 ", " Mars-2 "..." Mars-7 ", " Vega " és " Phobos ". 1974-ben repülések indultak geostacionárius pályára a Horizon , Raduga , Screen kommunikációs műholdak felbocsátására .
A holdkomplexum részeként működő D blokk követelményei nem teljesen feleltek meg az AMS-hez és a kommunikációs műholdakhoz szükségesnek. Ennek eredményeként a D blokk teherbírásának növelését és költségcsökkentését célzó módosítást hajtottak végre. A módosított felső fokozat, az úgynevezett DM, mindössze 9 óra aktív élettartamú volt, és a motorindítások számát háromra korlátozták. . Ezzel sikerült megszabadulni az oxigéntartály hőszigetelésétől és a POP kilövéstámogató rendszer blokkjainak egy részétől.
A különféle hasznos teherrel szemben támasztott eltérő követelményekhez kapcsolódóan további módosításokat fejlesztettek ki - DM-2, DM-03. A Zenit-3SL komplexum részeként való működéshez a DM-SL módosítását fejlesztették ki. A DM blokk a kerozin mellett szintetikus szénhidrogén "szintint" is használhat üzemanyagként, ami 358-ról 361 egységre növeli motorjának fajlagos impulzusát .
A DM blokk használata a Proton rakétán a végéhez közeledik - felváltja a Briz-M blokk , de a Sea Launch programban a DM-SL blokk (a DM-SLB a Land Launch programban használatos) továbbra is használatban lesz. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a Breeze-M ugyanazokat az üzemanyag-komponenseket használja, mint a Proton rakéta, míg a DM blokk éppen ellenkezőleg, a Zenit rakétának felel meg. Érdekes azonban, hogy a Glonass-M műholdak (Hurricane-M) körülbelül 20 000 km magasságú körpályára történő indításához a DM blokk nagyobb kilövési pontosságot biztosít, mint a Breeze-M, és ezért a „Proton” rakétán is használható. -Az M láthatóan csak a Glonass-M műholdak új, nyomás nélküli Glonass-K eszközökre való végleges cseréje után áll le , amelyek repülési tesztjei 2011 februárjában kezdődtek. Ennek ellenére 2010. december 5-én megtörtént a DM blokk (11С861-03) új módosításának első forgalomba hozatala, megnövelt tankolással és nagyobb teherbírással. A DM-03 blokkot a Glonass-M műholdak triójának felbocsátására használták, míg a pályára állítás sikertelenül végződött [2] .
A DM blokk leszereléséhez való hozzáállás némileg megváltozott a Breeze-M balesetek után 2006-ban az Arabsat-4A és 2008-ban az AMS-14 indításakor , és talán a DM blokk továbbra is üzemben marad a biztosítás miatt. és opcióként kereskedelmi ügyfelek számára.
2012. augusztus 19-én a felső fokozatú DM-SL rekordot döntött az indítás során az indítási pontosság tekintetében [3] .
Ennek a blokknak a prototípusa a "D" blokk, amelyet az OKB-1 fejlesztett ki , az N1 - L3 komplexum ötödik szakaszaként , amely a szovjet Holdraszálló emberes program és a " Vénusz-9 " bolygóközi állomások része ... " Vénusz- 16 ", " Mars-2 " "..." Mars-7 ", " Vega " és " Phobos ". Ebben a változatban a D egység nem rendelkezett saját vezérlőrendszerrel, az irányítást az űrhajó vezérlőrendszeréből végezték.
Az L3 komplexum "D" blokkjára az OKB-1 által fejlesztett 11D58 motort telepítették. A zárt áramkör szerint készült 11D58-as motornak először kellett volna többszöri kilövést biztosítania a világűrben és súlytalanságban úgy, hogy a pneumohidraulika autonóm gázhenger részéből sűrített gázzal felpörgeti az oxidálószer nyomásfokozó tartályának turbószivattyúját. a "D" blokk indítórendszere. A pneumatikus indítás során az oxidáló szivattyú jelentős nyomást (kb. 10 kg/cm²) hozott létre, ami biztosította a hűtetlen oxidáló út megbízható feltöltését folyékony oxigénnel és a gázgenerátor gázáramlásának kezdeti szintjét a főerőmű turbináján, ami szükséges. hogy a motor normál üzemmódba lépjen. Ez a rendszer minimális oxigénveszteséget biztosított a PS hűtéséhez. Az oxidálóba beáramló hő (túlhűtött oxigén, akár -193 °C hőmérsékletű) csökkentése érdekében az oxidálótartály gömb alakú szita-vákuum hőszigeteléssel történő kialakítását alkalmazták, és az összes csatlakozást hőhidak segítségével hozták létre. Az üzemanyagtartály, amelyben a motor található, tórusz alakú volt. A blokk elsőként alkalmazta a rakétatechnikában később klasszikussá vált műszaki megoldásokat (például a hajtómű részét képező tartály-előszivattyúk alkalmazása, hélium tárolása folyékony oxigénbe merített hengerekben stb.) [ 4]
A kommunikációs és televíziós műholdak geostacionárius pályára bocsátására tervezett D blokk módosítása , amelyet a Design Bureau PM ( M. F. Reshetnev főtervező ) fejlesztett ki.
A hírközlő műholdak nem rendelkeztek rakétaegység-vezérlő berendezéssel, ezért a D egységet független vezérlőrendszerrel látták el, amely egy lezárt toroid műszerrekeszben helyezkedett el, amelyben telemetriai berendezések és egy parancsnoki rádiókapcsolat is helyet kapott. A műszerteret egy speciális rácsra szerelték fel az oxidálótartály felett, és hőszabályozó rendszerrel rendelkezett. A D blokkot a 11D58M motorral szerelték fel, amelyet az NPO Energia fejlesztett ki B. A. Sokolov vezetésével . Ezt a motort a Voronyezsi Mechanikai Üzemben sorozatban gyártják .
A módosított gyorsítóegység aktív élettartama 9 óra volt, a motorindítások számát háromra korlátozták. Jelenleg[ mikor? ] az RSC Energia által gyártott DM-2, DM-2M és DM-03 modellek felső fokozatait használják , amelyekben a zárványok számát 5-re növelték [5] [6] .
FejlődésA DM blokk fejlesztése 1969-ben kezdődött. Ennek a módosításnak a blokkja 1973. augusztus 3-tól [7] 1975. július 30-ig hat tűzpróbán esett át, amelyek során kétszer-háromszor tankolták a blokkot, és 4-5 alkalommal bekapcsolták a motort. 1974 óta a Proton hordozórakétáról működtetik.
JellemzőkA DM blokk a következőkből áll: fő motor; két meghajtórendszer a stabilizáláshoz és az orientációhoz; gömb alakú oxidáló tartály; toroid üzemanyagtartály; műszerrekesz; a parancs-mérő komplexum felszerelése; levehető a repülés alsó és középső adaptereiben.
A motor bizonyított megbízhatósága 0,997, 0,9-es megbízhatósági szinttel. Mindegyik motor átmegy az ellenőrző teszteken nagyjavítás nélkül, a műszaki állapot progresszív diagnosztizálásával.
Kereskedelmi blokkokA DM blokkon alapuló kereskedelmi blokkok fejlesztése 1993-ban kezdődött. A kereskedelmi blokkokat két DM kezdőbetű és egy konkrét külföldi kereskedelmi rakomány finomítási igényéhez kapcsolódó módosítási szám formájában jelöltük meg, a tervdokumentációban ez a szám közvetlenül a DM betűk után szóköz nélkül szerepel, ellentétben a a katonai űrerők (VKS) által elfogadott 11C861-01 blokkok hivatalos nevei. A hivatalos elnevezésekben a kezdőbetűket és a módosítási számot kötőjellel írjuk (D-2, DM-2, DM-2M). A két hasonló elnevezésű rendszer léte sok zűrzavart keltett.
Kezdetben minden felső fokozatot egy adott hasznos teherhez terveztek. Ennek oka a Proton-K hordozórakétát használó kereskedelmi kilövésekre vonatkozó szerződések csekély száma, amelyek öt kilövésre korlátozódtak. A szerződések megkötése érdekében a blokkok kijelöléseket kaptak: az Inmarsat 3 űrrepülőgépre - DM1, az Iridium űrszonda három kilövésére - DM2, az Astra IF űrrepülőgépre - DM3 és a Tempo FM1 űrrepülőgépre - DM4. Tekintettel arra, hogy hét Iridium űrhajó felszereléséhez nagy átmérőjű adagolót kellett beszerelni, nem a 11C861-01-et vették a DM2 blokk prototípusának, hanem az akkor még használaton kívüli RB 17C40 -et . Ezen az egységen a felső erőtartó rácsos, amelyre az elválasztórendszer adaptere van rögzítve, nagyobb átmérőjű, mint a 11C861 sorozatú egységein.
DM3A DM3 a DM blokk kereskedelmi változata, amelyet eredetileg Astra IF típusú űrhajók indítására szántak . A DM3 felső szakasza számos külföldi kereskedelmi műholdat sikeresen felbocsátott. 1997. december 25-én az Asiasat-3 űrszondát az RB meghibásodása miatt nem bocsátották adott pályára.
DM4A DM4 a DM blokk kereskedelmi változata, amelyet eredetileg a Tempo FM1 űrhajók indítására szántak .
A DM-2 blokk egykamrás 11D58M motort használ folyékony oxigén - kerozin üzemanyag-komponensekhez. A DM-2 blokk első felbocsátására 1982. október 12-én került sor, amikor a Hurricane sorozat első két műholdját és a harmadik műhold súlymodelljét közel körpályára bocsátották. [9] . A DM-2 felső szakasza sikeresen elindította az " Integral " nemzetközi asztrofizikai obszervatóriumot.
A DM-2M blokk jobb teljesítményjellemzőkkel rendelkezik, és a 11D58S motort használja . A távirányító ezen módosítása szintetikus kerozint ("szintint") használ üzemanyagként. A 11С861-01 blokk új módosítását először 1994. január 20-án használták. Ez a blokk abban különbözik elődjétől, hogy helyenként csökkent a hőszigetelő bevonat rétegszáma, megváltozik a vezérlőrendszer stb. Ennek köszönhetően a blokk tömege 120 kg-mal csökkent. Az álló pályára bocsátott űrhajók tömegét 2500 kg-ra emelték. A 11S861-01 felső fokozatot a Russian Express műholdak felbocsátására használták.
A DM-03 blokk az egyik fő orosz felső fokozat, amelyet arra terveztek, hogy űrjárműveket indítson alacsony földi pályákról nagy energiájú pályákra, beleértve a geostacionárius, nagy körkörös és erősen elliptikus pályákat, valamint a Holdra és a bolygó bolygóira való indulási pályákat. Naprendszer [10] .
14S48 - a 11S861-03 felső fokozat modernizált változata 11D58M motorral, amelyet a Dvina-DM tervezési és fejlesztési bizottságának részeként hoztak létre a Proton-M hordozórakéta számára, majd az Angara-A5-höz való adaptációjával és más ígéretesekkel nehéz osztályú hordozórakéták [11] . Ám mivel a Protonok működésének 2026-ban be kell fejeződnie, a Dvina-DM kutatás-fejlesztési munkákat leállították, és a felső szakasz további korszerűsítése a Perseus-KV K+F részeként csak az Angara-A5 hordozórakéta esetében zajlik. . Így a Perseus-KV fejlesztési projekt magában foglalja az Angara-A5 felső szakaszának komplex létrehozását a plesetszki kozmodrómban. A jövőben Oroszország 2016-2025 közötti szövetségi űrprogramja szerint egy hasonló komplexum (ROC "Orion") épül a Vosztocsnij kozmodrómon.
A 14S48 felső fokozat alapmoduljának elkészítésekor az RB 11S861-03, 452GK és 314GK.A18 fejlesztéseket használtuk. Tehát az új "gyorsítóban" az üzemanyagtartályokat megnövelték, a pneumohidraulikus rendszer megváltozott. Eredetileg a Krasmash OJSC fejlesztette ki, de később a gyártást áthelyezték a Voronyezsi Mechanikai Üzembe.
2018 decemberének elején a Krasmash leszállította az első 14S48-as repülőmodellt [12] . December 20-án a 14S48-at fejlesztő RSC Energia-hoz a Krasmash üzemből szállították át az első felső fokozat alapmodulját. 2019-ben a TsNIIMash egy új felső fokozat modelljének rezgésszilárdsági tesztjeit tervezi. 2019 folyamán az RSC Energia szakembereinek újra fel kell szerelniük és tesztelniük kell az RB 14S48-at, mielőtt 2019 negyedik negyedévében, az Angara-A5 rakéta második fellövése alkalmával [13] kerülne sor használatba . 2020 decemberében vált ismertté, hogy az Angara-A5 RB Perseusszal való indulása 2021-ben fog megtörténni.
2021. december 27-én került sor az Angara-A5 nehéz hordozórakéta harmadik próbaindítására a Perseus felső fokozattal a plesetszki űrhajósról. A Perseus RB hasznos tehermaketttel rutinszerűen levált a hordozórakétáról, de nem lépett a kijelölt geostacionárius pályára 36 000 km magasságban [14] . A North American Aerospace Defense Command ( NORAD ) szerint alacsony földi pályán jelent meg egy 50505/2021-133A jelzésű objektum 179 × 201 km magassággal, melynek keringési elemei megfelelnek az Angara-A5 kilövési idejének. Két nappal az Angara elindítása után már 4 objektum volt a celestrak.com oldalon, amely a NORAD által rögzített földközeli objektumokat követi [15] .
14S49 - a 14S48 felső fokozat további korszerűsítése 11D58MF hajtóművel , javított teljesítményjellemzőkkel és megnövelt üzemanyag-utánpótlással az Angara-A5 indításokhoz (legkorábban a harmadik indításnál az ILV repülési tervezési tesztjei részeként) [16] [17 ] ] .
Jellemzőkbeleértve az ejtőrekeszeket:
A DM-5 blokk a DM blokk módosítása, amelyet arra terveztek, hogy az Araks sorozatú nehéz űrhajókat pályára állítsák .
A DM-SL blokk a DM blokk módosítása, amelyet a Zenit-3SL hordozórakéta felső szakaszának szántak, és amelyet a Sea Launch projekt keretében indítanak . Számít[ kitől? ] az egyik "legpontosabb" felső blokk.
A DM-SL blokkot az RB 315GK alapján hozták létre, amelyet az RSC Energiánál fejlesztettek ki az 1980-as években a Zenit-3 hordozórakétához. A Zenit-3SL hordozórakéta bemutató indításakor a DM-SL első repülési blokk sikeresen teljesítette feladatát. A DM-SL blokkokat 1997 óta gyártják az RB DM3-mal párhuzamosan. A jövőben a DM3 sorozat nem igényelt blokkjai is átalakíthatók RB DM-SL-re. [tizennyolc]
JellemzőkA DM-SLB blokk a DM-SL egy módosítása, amelyet kifejezetten a Zenit-3SLB hordozórakétához terveztek át, és a Bajkonuri kozmodromról történő kilövésekhez használták a Ground Launch projekt keretében. Először az Amos-3 műhold 2008-as felbocsátásakor használták.
Jellemzők [20]| A felső szakaszok családjának jellemzői D | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Név | GUKOS index | RB tömege | Üzemanyag | Üzemanyag-tartalék, t | fenntartó motor | Vákuumban tolóerő, tf | A motorindítások száma | PG tömege a GSO -n , t | A működés kezdete | |||
| földön | űrben | Proton-K | Proton-M (3. fokozat) | Zenit-2S | ||||||||
| DM-2 [5] [21] | 11С861 | 3.2 | 2.3 | kerozin + folyékony oxigén | 15.1 | 11D58M | 8.5 | 5-ig | 2.4 | 1982 | ||
| DM-2M [22] [6] | 11С861-01 | 2.2 | kerozin + folyékony oxigén | 15.1 | 11D58S | 8.5 | 5-ig | 2.5 | 1994 | |||
| DM-03 [23] | 11С861-03 | 3.245 | 2.35 | kerozin + folyékony oxigén | 18.7 | 11D58M | 8.5 | 5-ig | 2.95 | 3.44 | 2007 | |
| DM-SL [19] | 3.5 | kerozin + folyékony oxigén | 15.1 | 8.0 | 5-ig | 2.5 | ||||||
| DM-SLB | 3.22 | kerozin + folyékony oxigén | 15.58 | 8.103 | 3-ig | 2008 | ||||||
| Szovjet és orosz rakéta- és űrtechnológia | ||
|---|---|---|
| Indítójárművek üzemeltetése | ||
| Indítójárművek fejlesztés alatt | ||
| Leállított hordozórakéták | ||
| Booster blokkok | ||
| Újrahasználható térrendszerek | ||