Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»

10 апреля 2014 г. всемирно известному Конструкторскому бюро «Южное» им. М.К. Янгеля исполнилось 60 лет. Сегодня это головная организация ракетно-космической отрасли Украины и одно из ведущих предприятий мира в этой области. В статье кратко отражены основные вехи развития КБ «Южное», описаны базо...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2014
Автори:	Дегтярев, А.В., Горбулин, В.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2014
Назва видання:	Вісник НАН України
Теми:	Наукові напрями
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69588
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное» / А.В. Дегтярев, В.П. Горбулин // Вісн. НАН України. — 2014. — № 6. — С. 51-76. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-69588
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-695882014-10-17T03:01:57Z Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное» Дегтярев, А.В. Горбулин, В.П. Наукові напрями 10 апреля 2014 г. всемирно известному Конструкторскому бюро «Южное» им. М.К. Янгеля исполнилось 60 лет. Сегодня это головная организация ракетно-космической отрасли Украины и одно из ведущих предприятий мира в этой области. В статье кратко отражены основные вехи развития КБ «Южное», описаны базовые разработки и научно-технические достижения предприятия. Особое внимание уделяется тесному и плодотворному сотрудничеству КБ «Южное» с Национальной академией наук Украины, которое на протяжении шести десятилетий позволяло постоянно улучшать и совершенствовать отечественную ракетно-космическую технику. 2014 Article Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное» / А.В. Дегтярев, В.П. Горбулин // Вісн. НАН України. — 2014. — № 6. — С. 51-76. — рос. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69588 ru Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Наукові напрями Наукові напрями
spellingShingle	Наукові напрями Наукові напрями Дегтярев, А.В. Горбулин, В.П. Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное» Вісник НАН України
description	10 апреля 2014 г. всемирно известному Конструкторскому бюро «Южное» им. М.К. Янгеля исполнилось 60 лет. Сегодня это головная организация ракетно-космической отрасли Украины и одно из ведущих предприятий мира в этой области. В статье кратко отражены основные вехи развития КБ «Южное», описаны базовые разработки и научно-технические достижения предприятия. Особое внимание уделяется тесному и плодотворному сотрудничеству КБ «Южное» с Национальной академией наук Украины, которое на протяжении шести десятилетий позволяло постоянно улучшать и совершенствовать отечественную ракетно-космическую технику.
format	Article
author	Дегтярев, А.В. Горбулин, В.П.
author_facet	Дегтярев, А.В. Горбулин, В.П.
author_sort	Дегтярев, А.В.
title	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»
title_short	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»
title_full	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»
title_fullStr	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»
title_full_unstemmed	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»
title_sort	эволюция ракетно-космических разработок кб «южное»
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2014
topic_facet	Наукові напрями
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69588
citation_txt	Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное» / А.В. Дегтярев, В.П. Горбулин // Вісн. НАН України. — 2014. — № 6. — С. 51-76. — рос.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT degtârevav évolûciâraketnokosmičeskihrazrabotokkbûžnoe AT gorbulinvp évolûciâraketnokosmičeskihrazrabotokkbûžnoe
first_indexed	2025-07-05T19:06:04Z
last_indexed	2025-07-05T19:06:04Z
_version_	1836835002008993792
fulltext	ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 51 ГОРБУЛИН Владимир Павлович — академик НАН Украины, доктор технических наук, ветеран ГП «КБ «Южное» им. М.К. Янгеля» ЭВОЛЮЦИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК КБ «ЮЖНОЕ» 10 апреля 2014 г. всемирно известному Конструкторскому бюро «Южное» им. М.К. Янгеля исполнилось 60 лет. Сегодня это головная организация ракетно-космической отрасли Украины и одно из ведущих предприятий мира в этой области. В статье кратко отражены основные вехи развития КБ «Южное», описаны базовые разработки и научно-технические дости- жения предприятия. Особое внимание уделяется тесному и плодотворно- му сотрудничеству КБ «Южное» с Национальной академией наук Украи- ны, которое на протяжении шести десятилетий позволяло постоянно улучшать и совершенствовать отечественную ракетно-космическую технику. Со времени своего основания в 1954 г. КБ «Южное» одно за другим создавало новые изделия ракетно-космической тех- ники, каждое из которых было новым словом в мировом ра- кетостроении, во многом превосходя предыдущие образцы. Практически все боевые и космические ракетные комплексы разрабатывались с использованием научно-технического заде- ла, создаваемого в результате выполнения комплексных пла- нов совместной деятельности Академии наук Украины и КБ «Южное». Творческий научно-технический союз предприятия с академическими институтами и организациями был одной из главных движущих сил при создании всех поколений ракетно- космической техники. Системное совершенствование научно-технических разработок — важная составляющая стратегии КБ «Южное» В период 1954—1964 гг. ОКБ-586 совместно с заводом № 586 (будущим Южмашем) и кооперацией смежных предприятий было создано первое поколение боевых стратегических ракет нового направления — на долгохранимых компонентах топли- ва и с автономной системой управления. Ракеты Р-12 (8К63), Р-14 (8К65) средней дальности и первая межконтиненталь- ная баллистическая ракета Р-16 (8К64) еще в процессе своего НАУКОВІНАУКОВІ НАПРЯМИНАПРЯМИ К 60-летию КБ «ЮЖНОЕ» ДЕГТЯРЕВ Александр Викторович — доктор технических наук, Генеральный конструктор — Генеральный директор ГП «КБ «Южное» им. М.К. Янгеля» 52 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ создания унифицировались для наземного и шахтного стартов. Так разрабатывались ра- кеты Р-12У (8К63У), Р-14У (8К65У), Р-16У (8К64У), которые вслед за своими прототипа- ми были сданы на вооружение в 1963 г. Это было десятилетие становления и разви- тия коллективов КБ и завода, годы бурного ро- ста их творческих и производительных сил, годы создания научно-технического задела не только на ближний период, но и на многие годы вперед. В этом огромная заслуга Главного конструкто- ра КБ «Южное» академика Михаила Кузьмича Янгеля. Уже тогда была заложена практика соз- дания новых ракет на базе ранее разработанных путем их модернизации и усовершенствования. Так появились первые янгелевские ракеты- носители 11К63 «Космос» (на базе боевой ра- кеты 8К63) и 11К65 «Интеркосмос» (на базе 8К65). В их создании принимал активное уча- стие В.Ф. Уткин в качестве и непосредственного разработчика, и руководителя работ. В последующие годы оптимальное исполь- зование и совершенствование собственного задела с применением новых пионерских кон- структивных решений и передовых научно- технических достижений стало постоянной и главной составляющей новых разработок КБ «Южное». При этом В.Ф. Уткин в период свое- го руководства предприятием (1971—1990) не только всемерно укреплял и развивал такую практику, но и, по сути, поставил на ноги два новых направления ракетно-космической дея- тельности КБ «Южное» — создание твердото- пливных боевых ракет и ракеты-носителя кос- мического назначения «Зенит» на низкокипя- щих компонентах топлива. После распада Советского Союза в новых сложных экономических условиях, ставивших под угрозу само существование всей ракетно- космической отрасли в Украине, КБ «Южное» сумело сберечь свой творческий потенциал. Главным направлением деятельности пред- приятия стало участие в реализации крупных международных коммерческих проектов. Все эти проекты в большей или меньшей мере ба- зировались на последних боевых и космиче- ских разработках КБ «Южное». Если совершить экскурс в научно-тех ни чес- кую историю создания ракетно-кос ми ческой техники, то во всех новых разработках КБ «Южное» можно найти яркие примеры за- имствования, модернизации и совершенство- вания их предшественников. Этот тезис под- тверждается при последовательном рассмотре- нии истории создания и анализе технических особенностей основных боевых и космических разработок КБ «Южное». РТ-20П — прародитель многих пионерских решений ОКБ Начало опытно-конструкторским работам по твердотопливной тематике в ОКБ-586 было положено постановлением Правительства от 22 мая 1963 г., которым была поставлена задача разработки ракеты РТ-20П (8К99) с подвижной грунтовой стартовой установкой. Эскизный проект комбинированной малогабаритной двух- ступенчатой ракеты 8К99 (первая ступень — твердотопливная, вторая — жидкостная), раз- мещенной в транспортно-пусковом контейнере (ТПК), был выпущен в декабре 1964 г. Стартовая масса ракеты 8К99 составляла ∼31 т, что позволяло при использовании ори- гинальной принципиальной схемы ракеты выполнить требования Заказчика по межкон- тинентальной дальности пусков с мобильного грунтового комплекса и применению эффек- тивного боевого оснащения с моноблочной головной частью и средствами преодоления противоракетной обороны. На ракете 8К99 впервые были предложены и доведены до практического использования новые прогрессивные технические решения, ставшие базовыми для последующих поколе- ний жидкостных и твердотопливных ракет. Главные из них: минометная схема старта с использовани-• ем порохового аккумулятора давления с про- грессивной расходной характеристикой; твердотопливный маршевый двигатель • 15Д15 первой ступени с совершенно новой в то время конструкцией четырех поворотных управляющих сопел и оригинальным способом ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 53 НАУКОВІ НАПРЯМИ создания стабильного длительного конечного режима малой тяги для обеспечения требуе- мых траекторных параметров для разделения ступеней (за счет применения устанавливае- мого на переднем днище порохового ракетного двигателя, продукты сгорания которого попа- дали в основную камеру сгорания, а затем ис- текали через основные сопла); газодинамическая («горячая») схема раз-• деления ступеней; однокамерный высотный жидкостной • ра кетный двигатель (ЖРД) второй ступени 15Д12, впервые в мировой практике ракетного двигателестроения выполненный по замкну- той схеме с дожиганием восстановительного генераторного газа в камере сгорания («слад- кая» схема). На этом двигателе было внедрено еще одно кардинальное новшество — управ- ление вектором тяги двигателя по каналам тангажа и рыскания с помощью вдува восста- новительного генераторного газа в сверхзву- ковую часть сопла. В канале крена управление обеспечивалось специальными соплами крена, функционирующими на генераторном газе. Этот двигатель в составе второй ступени обе- спечил существенный прирост максимальной дальности — почти 3000 км (по сравнению с вариантом твердотопливной ступени). Техни- ческий уровень этого двигателя является эта- лоном отечественного и мирового двигателе- строения; заводская заправка второй ступени с ампу-• лизированной пневмогидравлической схемой, кардинально упрощавшая эксплуатацию раке- ты и приближавшая ее по эксплуатационным характеристикам к твердотопливной; топливный отсек второй ступени был свар-• ным в виде единой емкости, разделенной про- межуточным днищем вафельной конструкции на полости горючего и окислителя, в которых устанавливались оригинальные демпферы ко- лебаний жидкости, максимально приближаю- щие динамические характеристики жидкого топлива к твердому. Это было крайне необхо- димо для обеспечения безопасной эксплуата- ции ракеты в составе мобильного грунтового комплекса; для отделения головной части (ГЧ) ис-• пользовались сопла противотяги, функциони- рующие на газе наддува полости окислителя; с целью улучшения аэродинамических • характеристик ракеты на активном участке полета ГЧ оснащалась сбрасываемым наконеч- ником, выполненным в виде острого конуса. В последующих опытно-конструкторских раз- работках это эффективное конструкторское решение было конструктивно развито и реа- Пусковая установка с ракетой РТ-20П (8К99) на пара- де в Москве. 1967 г. Твердотопливный марше- вый двигатель 15Д15 пер- вой ступени МБР 8К99 Маршевый жидкостной ра кетный двигатель 15Д12 второй ступени МБР 8К99 54 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ лизовано в виде головных аэродинамических обтекателей с изменяемой геометрией нако- нечника различной конструкции (поворотные створки, надувной конус); прицеливание ракеты в диапазоне азимута • стрельбы ±180º за счет разворота гиростабили- зированной платформы и последующего дово- рота ракеты в полете по крену для совмещения плоскости стабилизации I-III с плоскостью стрельбы; использование транспортно-пускового • кон тейнера как особого устройства, обеспечи- вающего минометный старт, термостатирова- ние и контроль давления в емкостях топливно- го отсека. Важнейшее достоинство ТПК — удобство эксплуатации в составе мобильного комплекса, поскольку после загрузки в него ракеты, проведения контрольных проверок и заводской заправки компонентами топлива ра- кета поступала в войска, и весь ее эксплуата- ционный цикл осуществлялся в ТПК. Создание первого в мировой практике меж- континентального мобильного грунтового ра- кетного комплекса РТ-20П — одна из ярких страниц в истории КБ «Южное». Эта разра- ботка не только утвердила твердотопливную тематику на предприятии, но и дала ей право на самостоятельную жизнь. Наработанные при создании РК РТ-20П и проверенные в натур- ных условиях конструкторские и технологи- ческие решения были в дальнейшем использо- ваны при разработке новых поколений боевых ракет. Некоторые из них стали классикой ми- рового ракетостроения, намного опередив свое время. А самое главное, эта разработка дала коллективу КБ «Южное» уверенность в своих силах и творческом потенциале, что в будущем стало одним из решающих факторов при соз- дании стратегических твердотопливных ракет- ных комплексов под индексом РТ-23 УТТХ с тактико-техническими характеристиками на уровне лучших мировых образцов. От Р-36 до «Циклона-4» Баллистическая жидкостная ракета Р-36 (8К67) была разработана в первой половине 60-х годов с основной целью − ликвидировать значитель- ное отставание от США по ракетно-ядерному потенциалу. К этому времени американской стороной была создана баллистическая ракета «Титан-2», которая превосходила нашу един- ственную боевую межконтинентальную раке- ту Р-16 (8К64) по мощности забрасываемого ядерного заряда (10 Мт против 5 Мт) и по точ- ности стрельбы (2,5 км против 10 км). К тому времени советские разработчики преуспели в создании мощных и сверхмощных термоядер- ных зарядов (до 50 Мт). В этой связи в стра- тегическом плане перед руководством страны стояли две задачи — нарастить общее количе- ство МБР, по которым у Соединенных Штатов имелось семикратное превосходство, и создать ракету, способную нести самый мощный из су- ществующих зарядов. Кроме того, была уже полностью освоена эксплуатация первых ракет Р-12, Р-14, Р-16 и Министерство обороны ста- вило задачу создания ракет с более высокими эксплуатационными характеристиками. Это касалось времени нахождения на боевом де- журстве, повышения защищенности шахтных боевых позиций, способности преодоления си- стемы ПРО, которая уже имелась у США. Специалисты КБ «Южное», находясь в посто- янном творческом поиске, уже имели наработ- ки, позволяющие решить поставленные задачи. Следует отметить, что к тому времени в КБ вы- рос собственный контингент научных работни- ков — кандидатов и докторов технических наук, получило широкое развитие движение изобре- тателей и рационализаторов. Был обеспечен до- ступ к открытой и закрытой научно-технической информации, и специалисты были знакомы со многими передовыми идеями и разработками, проходящими по каналам специнформации. В конце 50-х годов КБ «Южное» вышло с инициативой по модернизации своих ракет Р-12, Р-14 и Р-16, однако на правительствен- ном уровне была одобрена разработка только тяжелой ракеты взамен Р-16. Так началось создание тяжелой межконтинентальной бал- листической ракеты, получившей наименова- ние Р-36 (8К67). Ее эскизный проект был вы- пущен в марте 1962 г. ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 55 НАУКОВІ НАПРЯМИ МБР Р-36 стала этапной в истории разрабо- ток КБ «Южное», ей была уготована долгая и многообразная судьба. Сразу же после своего появления ракета Р-36 меняла облик, превра- щаясь в более совершенные варианты Р-36орб (8К69) и Р-36П (8К67П), из которых, образ- но говоря, она параллельно перевоплощалась в мирные космические носители «Циклон». Затем Р-36, добавив к своему названию бук- ву «М», продолжила свою боевую биографию, переходя от второго поколения к третьему, а от третьего к четвертому в новом, «сатанин- ском» облике Р-36М, Р-36М УТТХ и Р-36М2 (в классификаторе НАТО и США эти ракеты имеют название SS-18 Satan, а их отечествен- ное имя — «Воевода»). В нынешнем ХХI веке долгожительница Р-36 переживает третью и четвертую молодость одновременно, возвра- тившись к космическому созиданию в образах ракет-носителей «Днепр» и «Циклон-4». Вся история ракеты Р-36 была и есть историей не- прерывных модификаций и усовершенствова- ний, внедряемых под выполнение постоянно усложняющихся функциональных задач. * * * К основным особенностям ракеты Р-36 (8К67), в значительной степени определившим ее технические характеристики, относились: внедрение минометной схемы старта, • ставшей впоследствии классикой боевого ра- кетостроения (минометный старт для тяжелой ракеты, более 200 тонн, был применен впервые в мировой практике); применение в конструкции второй ступе-• ни совмещенного днища топливного отсека, делящего его на две полости — окислителя и горючего, что существенно повысило плот- ность компоновки; реализация «горячей» схемы наддува то-• пливных баков от газогенераторов, работаю- щих на основных компонентах топлива; применение гидравлической системы пре-• дохранения топливных баков; внедрение автоматической аргонно-дуго-• вой сварки топливных систем, что существен- но повысило герметичность сварных швов; применение в топливных магистралях, • идущих к двигателям, мембранных узлов, про- рывающихся при запуске двигателей; внедрение прессованных панелей из спла-• ва АМг6 в конструкцию топливных баков; применение принципиально новых пусто-• телых распорных шпангоутов днищ топлив- ных баков, упростивших стыковку баков со смежными отсеками; минимизация непосредственного участия • обслуживающего персонала при подготовке ракеты к пуску. Ампулизированная ракета могла находить- ся в заправленном и боеспособном состоянии в течение всего гарантийного срока эксплуата- ции, который был первоначально принят рав- ным 5 годам, а впоследствии доведен до 7,5 лет (у ракеты Р-16 — всего 30 суток). В качестве боевого оснащения были разра- ботаны две головные части — тяжелая 8Ф675 и более легкая 8Ф674. Система управления ракеты Р-36 была ана- логична СУ ракеты Р-16, но была усовершен- Орбитальная головная часть ракеты 8К69 56 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ ствована по результатам эксплуатации и уком- плектована приборами повышенной точности. Для ракеты Р-36 впервые в стране были по- строены боевые ракетные комплексы с одиноч- ными стартовыми позициями, разнесенными на расстояния до нескольких километров, что значительно повысило неуязвимость ракет- ных комплексов. В состав БРК входило 6 рас- средоточенных боевых стартовых позиций, на каждой из которых размещались одиночные шахтные пусковые установки (ПУ). Вблизи одной из них размещался командный пункт, связанный линиями системы боевого управле- ния и связи со всеми стартовыми позициями. В оголовке каждой ПУ размещались источ- ники электропитания, аппаратура и оборудо- вание технологических и технических систем. Состав оборудования обеспечивал длительное хранение ракеты в заправленном состоянии, а также дистанционное или автономное прове- дение операций по подготовке к пуску и пуск ракеты. На вооружении находилось свыше 300 шахтных одиночных стартов, а построенные в дальнейшем модернизировались под уста- новку усовершенствованных ракет с учетом ограничений договора ОСВ 2 на их габариты и вес. На Р-36 был реализован ряд принципиаль- но новых технических решений, перешедших впоследствии на ее модернизированные вари- анты: применена автономная СУ, обеспечиваю-• щая автоматическую дистанционную пред- стартовую подготовку к пуску, пуск ракеты, наведение после выхода ее из шахты на цель разворотом в плоскость стрельбы; применена система аварийного подрыва ра-• кеты при летно-конструкторских испытаниях; применен новый, энергетически более эф-• фективный окислитель — азотный тетраксид; исключена тоннельная труба в полости • горючего второй ступени, а магистраль окис- лителя изготовлена из цельнопрессованной трубы с приваренными к ней спиральными сильфонами; применен «горячий» наддув топливных • баков с помощью специальных газогенерато- ров, работающих на основных компонентах топлива, отбираемых из системы питания ру- левых двигателей ступеней; предусмотрен форсированный разгон ги-• роскопов гироблоков и гироинтеграторов пу- тем подачи на гиромоторы повышенного на- пряжения электропитания. * * * Параллельно велась разработка орбиталь- ного варианта ракеты Р-36 (8К69). Ее новым функциональным элементом являлась орби- тальная головная часть (ОГЧ), состоявшая из боевого блока с ядерным зарядом и отсека управления. Отсек управления содержал инер- циальную СУ с радиовысотомерной коррекци- ей и тормозную двигательную установку. ОГЧ выводилась на круговую или слабоэллипти- ческую орбиту вокруг Земли, сход с орбиты осуществлялся после включения тормозного ЖРД на время, необходимое для попадания в заданную точку. В процессе работ над отсеком управления были решены вопросы запуска ЖРД в усло- виях невесомости, для чего в топливном от- секе были предусмотрены и отработаны, в том числе и на летающем самолете-лаборатории Установка разделяющейся головной части на ракету 8К67П ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 57 НАУКОВІ НАПРЯМИ Ту-16, сетчатые газоотделители. Применение ОГЧ обеспечивало внезапный подход к цели с любого направления и поражение объектов, расположенных в любой точке земного шара. * * * Следующей модификацией ракеты 8К67 была ракета 8К67П с разделяющейся головной частью (РГЧ). Она была разработана в очень короткие сроки в ответ на аналогичную раз- работку, ведущуюся в США. Правительством ставилась задача обеспечить летные испыта- ния ракеты с РГЧ не позднее американцев. Первый пуск ракеты 8К67П был проведен в августе 1968 г., всего неделю спустя после ис- пытания американцами своей первой РГЧ. Ко- нечно, разработанная, испытанная и принятая на вооружение, эта опытная конструкция была далека от совершенства, но боевая эффектив- ность ракеты 8К67П в условиях противодей- ствия ПРО оценивалась примерно в два раза выше, чем эффективность ракеты 8К67. * * * Одновременно с этим на базе боевой раке- ты Р-36 КБ «Южное» создало целое семейство ракет-носителей под общим названием «Ци- клон». Оно началось во второй половине 60-х годов, когда противостояние двух сверхдержав перенеслось в космос. На орбиты запускались разведывательные спутники. Вся территория СССР находилась под постоянным наблюде- нием из космоса. Очевидцы тех времен пом- нят, как для того, чтобы провести какие-либо эксперименты на открытых площадках, требо- валось их согласование с графиком прохожде- ния над этим районом американских разведы- вательных спутников. В СССР также разраба- тывались спутники для целей разведки и кос- мические аппараты военного назначения типа ИС («истребитель спутников»), т.е. уже велась подготовка к космической обороне. Для за- пуска спутников систем противокосмической обороны необходим был носитель, способный вывести на требуемую орбиту полезный груз массой до трех тонн и имеющий высокую го- товность к пуску. Выбор пал на ракеты семей- ства Р-36. Боевая ракета Р-36 орбитального ва- рианта (8К69), по существу, уже была косми- ческим носителем, но в тот период ее летные испытания только начинались. Поэтому ввиду срочности задачи было решено использовать оба варианта ракеты Р-36 с началом летной от- работки средств противокосмической оборо- ны на носителе, полученном из доработанной ракеты 8К67, которому был присвоен индекс 11К67. С ракетой-носителем 11К67, а затем и с РН 11К69 были увязаны два космических аппарата: морской разведки — УС и противо- космической обороны — ИС. В 1965 г. началась доработка ракеты 8К67 под космический носитель: установка аппара- туры стыковки со спутниками, замена части приборов системы управления. Отличитель- ной особенностью СУ орбитальной ракеты 8К69 была возможность разворота по крену в полете в диапазоне азимутов стрельбы ±180º, РН «Циклон-2» на стартовой пози- ции (космодром Байконур) 58 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ что требовалось и для запуска КА типа ИС. Кроме того, проводилась доработка агрегатов наземного стартового комплекса в основном для обеспечения скоростной заправки баков. В октябре 1967 г. начались летные испыта- ния РН 11К67, на два года раньше, чем лет- ные испытания средств ПРО с использовани- ем РН 11К69. В 1967—1968 гг. на требуемые орбиты были выведены ракетой-носителем 11К67 (впоследствии получившей название «Циклон-2А») 5 космических аппаратов си- стемы ИС — 3 аппарата в качестве мишеней и 2 прототипа КА ИС. С августа 1969 г. начались пуски РН 11К69, названной впоследствии «Циклон-2». Для этой ракеты впервые в истории ракетной техники был создан автоматизированный стартовый комплекс, ставший на все последующие годы визитной карточкой космических ракетных комплексов КБ «Южное». А ракета-носитель 11К69 стала одним из самых надежных в мире носителей легкого класса — 126 пусков без единой аварии! * * * В конце 60-х годов началась разработка еще одного, более мощного носителя на базе раке- ты Р-36 орбитального варианта. Он получил индекс 11К68 и состоял из двух ступеней, ана- логичных ступеням РН 11К69, и третьей сту- пени С5М новой разработки. Эта ступень была разработана с использованием технических ре- шений, реализованных на орбитальном отсеке ракеты 8К69. Двигатель ОГЧ был доработан под двукратный запуск. Топливный отсек так- же был принят тороидальным с увеличенным объемом для размещения более 3 т высококи- пящих компонентов топлива. РН 11К68, названная позднее «Циклон-3», была принята на вооружение в 1980 г. с КА РН «Циклон-3» на стартовой по- зиции (космодром Плесецк) Ракета-носитель «Циклон-4» (макет) Макетирование стыковки хвостового отсека вто- рой ступени с топливным баком второй ступени РН «Циклон-4» ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 59 НАУКОВІ НАПРЯМИ «Целина-Д», также разработанным КБ «Юж- ное». В дальнейшем КРК «Циклон-3» прини- мался в эксплуатацию в составе космических комплексов «Метеор», «Муссон», «Стрела». В связи с необходимостью запуска одновре- менно шести спутников «Стрела» разработчи- ком была модернизирована система управле- ния ступени С5М. Всего проведено 122 пуска РН 11К68, которые подтвердили ее высокую надежность. Современной модификацией ракет-носи- те лей на базе Р-36 является РН «Циклон-4». Проект ориентирован на международное со- трудничество и предполагает запуски с космо- дрома Алкантара в Бразилии. Использование космодрома, расположенного вблизи экватора, позволяет выводить КА на геостационарную орбиту, что важно как с коммерческой точ- ки зрения, так и для развития национальных спутниковых систем связи и телевещания. РН «Циклон-4» представляет собой новей- ший и наиболее мощный вариант ракет семей- ства «Циклон», разработанных КБ «Южное». Энергетические возможности ракеты- носителя позволяют выводить при пуске с космодрома Алкантара полезный груз массой до 5300 кг на экваториальную орбиту высотой 500 км и массой до 1600 кг — на орбиту, пере- ходную к геостационарной. Основные отличия РН «Циклон-4» от преды дущих «Циклонов» следующие: применение третьей ступени с увеличен-• ным в ∼3,5 раза запасом компонентов топлива, что позволяет повысить энергетику носителя и снизить максимальные продольные перегруз- ки до приемлемых значений (∼6 g); пятикратное включение двигателя третьей • ступени, что дает качественно новые возмож- ности, в первую очередь при групповом выве- дении КА на различные орбиты; применение современной высокоточной • системы управления разработки ОАО «Хар- трон» с включением в ее состав аппаратуры спутниковой навигации; применение головного обтекателя диаме-• тром 4 м с увеличенным объемом зоны полез- ного груза. В настоящее время завершается изготовле- ние первой летной ракеты-носителя и старто- вого комплекса на космодроме Алкантара. Тяжелые жидкостные ракеты семейства Р-36 и «Днепр» Создание тяжелых (массой 200 т) межконти- нентальных жидкостных баллистических бое- вых ракет и их стартовых комплексов стало для КБ «Южное» новой яркой страницей его творческой биографии. Эти комплексы оста- лись уникальными и непревзойденными по своим тактико-техническим характеристикам. Они сыграли решающую роль в достижении баланса стратегических вооружений во второй половине ХХ века и являлись ключевым объ- ектом при заключении международных дого- воров об ограничении вооружений. КБ «Южное», как головная организация, при- нимало непосредственное участие в формиро- вании высшими органами страны требований к ракетным комплексам ядерного щита, при этом смогло представить и отстоять принципы со- вершенствования своих тяжелых ракетных ком- плексов, сформулированные еще М.К. Янгелем. Для ракет Р-36М были созданы боевые сту- пени разведения с 10-блочными разделяющи- мися головными частями. Для проведения ма- нипуляций по индивидуальному наведению блоков ступень оснащалась СУ и двигателями разведения разработки КБ «Южное». В систе- ме управления для Р-36М УТТХ была создана унифицированная гироскопическая платфор- ма, применение бортовой вычислительной ма- шины позволило повысить точности по срав- нению с Р-36 в 3 раза, внедрен комплекс ко- мандных приборов, постоянно работающих в течение всего срока эксплуатации. На всех вариантах тяжелых ракет и их комплексов были реализованы практически все требования, заявленные в «янгелевских» принципах совершенствования. Революцион- ным решением стал уникальный минометный старт из транспортно-пускового контейнера, устанавливаемого в шахтную пусковую уста- новку. ШПУ стали оборудоваться откидной 60 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ крышей с газодинамическим открытием, более стойкой к воздействию ядерного взрыва, чем сдвижная крыша ракеты-предшественницы. Конструкция корпуса каждой из вновь соз- даваемых тяжелых ракет разрабатывалась с максимально достижимой плотностью компо- новки. В конечном счете, на ракетах «Воевода» практически были исключены сухие отсеки. Топливные баки ступеней всех модификаций ракет с буквой «М» стали выполняться сплош- ными с внутренними разделительными дни- щами. Нижнее днище бака горючего первой ступени выполнено вогнутым с целью уплот- нения компоновки ДУ. Бак горючего второй ступени имеет тороидальную форму, в его по- лость (в «дырку от бублика») помещен мар- шевый двигатель. Подача окислителя через бак горючего стала осуществляться по жест- кой трубе с приваренными сильфонными на- конечниками. Таким образом, по сравнению с ракетой Р-36 удалось снизить весовые затраты на баки, увеличить на 11 % запас топлива и, не- взирая на возросшую длину головных частей, сохранить габаритную длину ракеты. На ракетах Р-36М и Р-36М УТТХ первая и вторая ступени идентичны, поэтому при пере- оснащении ШПУ для ракеты Р-36М УТТХ за- мене подлежали только головные части. Двигательные установки также претерпе- вали усовершенствования. Если ракета Р-36 оснащалась ДУ в составе маршевого двига- теля с неподвижными соплами и рулевыми ЖРД, то на ракетах «М» первая ступень име- ла 4 однокамерных двигателя с качающимися соплами, а вторая — основной однокамерный двигатель и четырехкамерный рулевой. Были приняты меры защиты двигателей от ядерных воздействий. Для тяжелых ракет были созданы несколько вариантов боевого оснащения: тяжелые моно- блоки с мегатонными термоядерными заря- дами, орбитальная головная часть, разделяю- щиеся головные части с несколькими модифи- кациями скоростных боевых блоков, комплекс средств преодоления ПРО (на траектории образовывался боевой порядок ложных целей вокруг баллистического блока, скрывая его от обнаружения). Последняя завершенная боевая разработ- ка КБ «Южное» — стратегический ракетный комплекс с МБР Р-36М2 «Воевода» — ока- залась одним из лучших образцов боевого ракетостроения конца XX — начала XXI вв. Функционально комплекс предназначен для поражения особо важных целей в условиях многократных ядерных воздействий по по- зиционному району ракетных комплексов и преодоления многоэшелонированной ПРО с элементами космического базирования. Ком- плекс «Воевода» эксплуатируется более 30 лет без потери своих боевых возможностей, пре- высив в два раза гарантийный срок. Сегодня КБ «Южное» и Южмаш осуществляют автор- ский надзор и участвуют в работах по продле- нию гарантийных сроков эксплуатации МБР «Воевода», стоящих на боевом дежурстве в России. * * * В 90-е годы КБ «Южное» приступило к ра- ботам по новейшему комплексу «Икар», и уже был определен его технический облик. Исходя из опыта эволюции тяжелых ракетных ком- Минометный старт ракеты Р-36М (15А14) из шахтной пусковой установки ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 61 НАУКОВІ НАПРЯМИ плексов, «Икар» мог стать выдающимся тво- рением ракетно-космической техники. Однако государственные заказы прекратились, и дея- тельность Днепровского ракетного центра по созданию МБР была прекращена. * * * К работам по подтверждению гарантийных сроков имеют прямое отношение и коммерче- ские пуски по программе «Днепр» с выведени- ем на орбиты КА, которые проводятся с 1999 г. В качестве ракет-носителей используются ра- кеты 15А18, снятые с боевого дежурства после истечения сроков эксплуатации. При этом сра- зу решаются три крупные задачи: утилизация ракет с истекшим ресурсом (прямая ликвида- ция ракет представлялась достаточно затрат- ной); выведение на орбиты КА отечественных и зарубежных заказчиков с использованием готовых ракет, что снижает стоимость запу- сков; подтверждение работоспособности бое- вых ракет после длительного нахождения на боевом дежурстве. Развертывание работ по созданию РН «Днепр» проводилось на межгосударственном уровне. В 1997 г. была учреждена Междуна- родная космическая компания «Космотрас» по созданию и эксплуатации космического ра- кетного комплекса на базе МБР 15А18. Благодаря универсальности конструкции ракеты 15А18 не потребовалось длительного поиска вариантов ее оптимального переосна- щения в космический носитель. Наличие гото- вых ракет, имеющиеся стартовые комплексы, относительно небольшие затраты на переобо- рудование инфраструктуры и эксплуатацию позволили в течение короткого времени подго- товить регулярные пуски. 21 апреля 1999 г. но- вой ракетой-носителем, получившей название «Днепр», с космодрома Байконур был выведен на орбиту первый КА — UoSat-12 по заказу английской фирмы. Последний, 18-й по счету пуск РН «Днепр» состоялся 22 августа 2013 г. с пусковой базы Ясный в Оренбургской обла- сти России. На заданную орбиту был выведен южнокорейский радиолокационный спутник KompSat-5. Таким образом, все тяжелые «уткинские» ракеты третьего и четвертого поколений, как и их предшественница, ракета Р-36, прошли этапы модернизации и конверсионного преоб- разования. Президент МКК «Космотрас» В.А. Андреев и Гене- ральный конструктор КБ «Южное» А.В. Дегтярев по- сле успешного пуска РН «Днепр» Космическая головная часть РН «Днепр» в сборочном стапеле и на испытательном стенде Пуск РН «Днепр» 22 августа 2013 г. на пусковой базе Ясный 62 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ Межконтинентальные легкие жидкостные ракеты Межконтинентальная баллистическая раке- та третьего поколения МР-УР100 (15А15) разрабатывалась КБ «Южное» в условиях жесткой конкуренции с МБР УР-100Н, со- здаваемой ЦКБМ Генерального конструкто- ра В.Н. Челомея. Высокий уровень основных тактико-технических характеристик и мас- сового совершенства, изящество компоновки ракеты МР-УР100 и конкурентоспособность с УР-100Н, имеющей в 1,5 раза большую старто- вую массу, были достигнуты за счет внедрения целого ряда принципиально новых техничес- ких решений. Основные из них: минометный старт, использование которо-• го дало возможность переоборудования ШПУ ракеты УР-100 с сохранением строительной части и повышением более чем на порядок за- щищенности от поражающих факторов ядерно- го взрыва. При этом был достигнут предельно высокий коэффициент использования объема ШПУ, который не превзойден и сегодня; аэродинамический обтекатель изменяе-• мой геометрии, автоматически принимающий форму острого конуса после выхода ракеты из ШПУ, что позволило увеличить массу по- лезного груза на ∼50 кг. Совместно с другими мероприятиями жесткой «весовой» политики это дало возможность увеличить количество боевых блоков на ракете с трех до четырех; оригинальная конструкция разделяющей-• ся головной части 15Ф154 с индивидуальным наведением боевых блоков (ББ), выполненная по «толкающей» схеме с твердотопливной ДУ разведения и рационально сконструирован- ной платформой для установки ББ и средств преодоления ПРО. По показателю массового совершенства — отношению суммарной массы ББ и СП ПРО к начальной массе — РГЧ ра- кеты МР-УР100 и на сегодня является непре- взойденной среди аналогов; уникальный маршевый двигатель второй • ступени 15Д169, созданный по «замкнутой» схеме с дожиганием в камере сгорания вос- становительного генераторного газа. Кроме основной тяги он обеспечил создание потреб- ных управляющих усилий в каналах тангажа и рыскания за счет вдува восстановительного генераторного газа в закритическую часть соп- ла при рекордном значении пустотного удель- ного импульса (330,5 с); предварительный химический наддув ем-• костей окислителя и горючего продуктами сгорания и парами основных компонентов то- плива, получаемыми непосредственно в баках путем впрыска горючего в полость окислите- ля и окислителя в полость горючего. Это по- зволило исключить систему сжатых газов для наддува баков из состава наземных средств; использование биметаллических конст-• руктивных элементов в узлах ПГС и триме- таллических разделительных днищ топлив- ных отсеков первой и второй ступеней. Это дало возможность реализовать рациональные конструктивно-компоновочные решения без «утопления» маршевых двигателей в полостях Боевой блок разделяющейся головной части ракеты 15А15 и защитное устройство шахтной пусковой уста- новки ракетного комплекса МР-УР100 Макет ракеты 15А16 в ТПК на территории ЮМЗ в Днепропетровске ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 63 НАУКОВІ НАПРЯМИ топливных отсеков и наиболее полно с энерге- тической точки зрения использовать полезный объем ШПУ, практически исключить фланце- вые стыки в конструкции ПГС; оригинальная компоновка приборного от-• сека в виде единого герметизированного кон- тейнера, позволившая уменьшить массу аппа- ратуры системы управления, длину бортовой кабельной сети, повысить надежность СУ, упростить технологию сборки ракеты; система разделения ступеней и отделения • головной части на базе сопел противотяги, функционирующих при сбросе газов наддува из баков окислителя первой и второй ступе- ней, исключившая необходимость использова- ния РДТТ торможения; устройство разрыва механической связи • между первой и второй ступенями с исполь- зованием удлиненного кумулятивного заряда, установленного выше технологического меж- ступенного болтового стыка. * * * В ракетном комплексе МР-УР100 УТТХ по- вышение боевой эффективности в 1,5—2 раза было достигнуто за счет применения следую- щих технических решений: новых скоростных ББ с увеличенным в • 1,25 раза тротиловым эквивалентом заряда и аэродинамической закруткой, унифициро- ванных для комплексов Р-36М УТТХ и МР- УР100 УТТХ; усовершенствованной СУ с уменьшенной • инструментальной и методической погрешно- стями и самоориентирующейся в азимуте ги- роплатформой для определения направления истинного меридиана (система «Меридиан»), обеспечившей прицельный пуск ракеты после ядерного удара по стартовой позиции; усовершенствованной твердотопливной • ДУ разведения с уменьшенными систематиче- скими разбросами тяги за счет индивидуаль- ного подбора критических сечений сопел; новых безымпульсных устройств крепле-• ния ББ к платформе и механизмов отстыков- ки штепсельных разъемов между ББ и плат- формой. Эффект от внедрения этих технических ре- шений — повышение примерно в 2 раза точно- сти попадания боевых блоков в цель. Следует отметить, что улучшенные тактико- технические характеристики ракетного ко- плекса МР-УР100 УТТХ с ракетой 15А16 были достигнуты без доработок обеих сту- пеней ракеты, головного обтекателя и ТПК. Переоснащение ракет 15А15, находящихся на боевом дежурстве, в ракету 15А16 прово- дилось без слива компонентов топлива путем замены РГЧ, герметичного контейнера с при- борами, СУ и наземной проверочно-пусковой аппаратуры. * * * Уникальной разработкой КБ «Южное» стал специальный командный комплекс «Пери- метр» с ракетой 15А11, предназначенный для гарантированного доведения боевых приказов от высших звеньев управления до командных пунктов и отдельных пусковых установок РВСН. В качестве базовой использовалась ра- кета МР-УР100 УТТХ (15А16) с доработанной системой управления. Специальная головная часть ракеты 15А11 включала в себя ориги- нальную радиотехническую систему. Для обе- спечения условий ее функционирования ГЧ во время полета должна была иметь постоянную ориентацию в пространстве. Система успокое- ния, ориентации и стабилизации с использова- нием холодного сжатого газа была разработана КБЮ с учетом опыта разработки аналогичной ДУ для самонаводящейся ГЧ, что существенно сократило стоимость и сроки ее создания. Бла- годаря использованию в системе «Периметр» ранее отработанных технических решений за- дачи летных испытаний были выполнены при сокращенной программе — семь пусков вместо планируемых десяти. Межконтинентальные твердотопливные ракеты Вместе с созданием жидкостных ракет успеш- но завершились разработки КБ «Южное» и по твердотопливным межконтинентальным ра- 64 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ кетам — РТ-23 УТТХ. Они были выполнены трехступенчатыми с массой порядка 105 т. Для боевого оснащения ракет были созданы разделя- ющиеся головные части. На вооружение РВСН были сданы два комплекса с твердотопливны- ми ракетами: шахтный типа «ОС» с использо- ванием доработанной ШПУ ракеты УР-100Н и уникальный, не имеющий аналогов в мировой практике подвижный боевой железнодорожный ракетный комплекс — БЖРК. В первую очередь разрабатывались с уче- том сжатых сроков (начало серийного изго- товления с 1986 г.) ракеты 15Ж61 для БЖРК и 15Ж62 для грунтового комплекса. В них ис- пользовались основные технические решения, отработанные ранее на ракете 15Ж52, при этом стойкость конструкции к поражающим факто- рам ядерного взрыва обеспечивалась на уров- не, оптимальном для подвижных стартов. Ракета 15Ж60 для РК шахтного базирова- ния типа «ОС» разрабатывалась с учетом сро- ка начала серийного изготовления с 1987 г. и необходимости обеспечения верхнего уровня стойкости к ПФЯВ. На ракетах 15Ж60 и 15Ж61 были внедрены ранее отработанные технические решения: принципиально новый способ управления • полетом ракеты по каналам тангажа, рыскания за счет отклонения головного отсека в кардан- ном узле. При этом из состава систем и агре- гатов ракеты были исключены два бортовых источника мощности, один комплект рулевых машин и двигатель управления креном первой и второй ступеней, что обеспечило повышение надежности ракеты. Но самое главное, стала возможна любая модернизация двигателей без изменения системы управления; оригинальное по конструктивному ис-• полнению минометное разделение ступеней за счет наддува газом от порохового аккумулято- ра давления межступенного объема и попереч- ного деления переходного отсека удлиненным кумулятивным зарядом. Такая конструкция га- рантировала безударное разделение ступеней, обеспечила максимальную плотность компо- новки межступенного отсека ракеты, а также существенно снизила затраты на эксперимен- тальную отработку по сравнению с альтерна- тивным «горячим» разделением ступеней; уникальная двигательная установка сту-• пени разведения 15Д264, состоящая из высо- коэнергетичного многофункционального ЖРД «большой» тяги с комбинированной системой подачи топлива и многократным включением в полете, а также 16 жидкостных импульсных двигателей малой тяги. Удельный среднеин- тегральный пустотный импульс тяги такой ДУ на участке доразгона и перенацеливания боевых блоков составлял более 300 с, что по- зволило обеспечить высокую экономичность ступени разведения; использование в конструкции маршевых • РДТТ второй и третьей ступеней раструбов сопловых блоков со сдвигаемыми насадками, обеспечившими существенное увеличение удельного импульса за счет увеличения степе- ни расширения сопел при ограниченных дли- нах межступенных отсеков. К характерным схемно-конструктивным особенностям БЖРК с ракетой 15Ж61 отно- сятся: использование двигателя 15Д206 первой • ступени, обеспечивающего управление поле- том ракеты по трем каналам за счет вдува «горя- чего» газа в закритическую часть сопла и уни- фицированного по основным конструктивно- техническим параметрам с двигателем первой ступени БРПЛ — 3Д65; минометный старт с заклоном ракеты по-• сле выхода из ТПК перед запуском маршево- Карданный узел — ключевой эле- мент системы качания ГЧ ракеты РТ-23 УТТХ ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 65 НАУКОВІ НАПРЯМИ го двигателя с целью исключения возможного опрокидывания ПУ от газодинамического воз- действия струи маршевого двигателя первой ступени на вагон и ТПК; использование в составе десятиблочной • РГЧ боевого блока 15Ф444, созданного ранее для РГЧ ракет 15Ж44 и 15Ж52; надувной конический наконечник голов-• ного аэродинамического обтекателя, прини- мающий форму острого конуса в полете после наддува; использование в маршевых РДТТ второй • и третьей ступеней новых смесевых твердых топлив с высокими энергетическими характе- ристиками, непревзойденными в мировом ра- кетостроении до настоящего времени; разгружающее устройство, позволившее • снизить до приемлемых величин нагрузки на оси стартового вагона путем передачи части нагрузок на соседние вагоны; внедрение в состав комплекса звеньев 5Ж • и 7Ж системы боевого управления «Сигнал-А»; каналов радиоуправления и космической свя- зи; системы навигации, обеспечивающей пуск ракеты с любой разрешенной точки маршру- та патрулирования; системы прицеливания, функционирующей в заданных условиях бое- вого применения (в т.ч. при движении встреч- ных поездов); системы закорачивания и отве- дения контактной сети. Принципиальным отличием ракеты 15Ж60 от ракеты 15Ж61 является ее повышенная стойкость к ПФЯВ, обеспеченная за счет: защиты конструкции специальным много-• функциональным покрытием; форсирования расходно-тяговых харак-• теристик двигателя первой ступени с одно- временным применением в нем поворотного управляющего сопла в качестве органа управ- ления вектором тяги; использования системы управления вто-• рого уровня стойкости к ПФЯВ; оснащения боевыми блоками повышенной • стойкости к ПФЯВ. В принципиально новом двигателе первой ступени применено более высокоэнергети- ческое твердое топливо на основе октогена с внутренним каналом усовершенствованной звездообразной формы, центральное поворот- ное управляющее сопло на эластичном опор- ном шарнире с круговой диаграммой создания управляющих усилий до 10 % тяги, форсирова- ны расходно-тяговые характеристики за счет существенного увеличения внутрикамерного давления до ∼100 кг/см2. Цельномотанный из органоволокна по схе- ме «кокон» корпус двигателя был разработан КБ «Южное» и по уровню технического совер- шенства превосходил корпуса, разработанные специализированными предприятиями, имев- шими на то время многолетний опыт проекти- рования подобных конструкций. На корпус ДУ второй ступени ракеты 15Ж60 нанесено специальное многофункцио- нальное покрытие. Остальные конструктивно- технологические решения ДУ второй и тре- тьих ступеней аналогичны решениям, реализо- ванным в ракете 15Ж61. Головная часть ракеты 15Ж61 с узлом качания и ее на- дувной наконечник до (внизу) и после срабатывания 66 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ Кроме того, с целью обеспечения второго уровня стойкости ракеты и повышения живу- чести РК в целом были реализованы следую- щие технические решения: головной аэродинамический обтекатель • с изменяемой геометрией наконечника, вы- полненный в виде двух поворотных створок с нанесенным на наружную поверхность об- текателя многофункциональным защитным покрытием и целым рядом конструкторских решений по обеспечению стойкости; система управления обеспечила решение • ряда принципиально новых задач: восстанов- ление информации в вычислителе после воз- действия ПФЯВ путем ее перезаписи в ОЗУ из хранителя информации на магнитном дис- ке; реализация терминального наведения; ис- пользование элементной базы повышенной стойкости к ПФЯВ; «горячий» режим работы при несении боевого дежурства с постоянно задействованными командными приборами сопряжения с системой боевого управления «Сигнал-А»; боевое оснащение ракеты 15Ж60 — раз-• деляющаяся головная часть с 10 боевыми бло- ками повышенной стойкости к ПФЯВ, имею- щими тактико-технические характеристики, близкие к боевым блокам Мк-87 американской ракеты МХ; пусковая установка 15П760 разработана с • использованием систем и агрегатов, обеспечива- ющих постоянную боевую готовность и длитель- ность автономности ШПУ в течение срока, за- данного тактико-техническими требованиями. Среди наиболее значимых составляющих научно-технического задела КБЮ следует от- метить создание высокоэнергетических твер- дых топлив, превосходящих лучшие мировые образцы; разработку радиационностойкой эле- ментной базы и больших интегральных схем для БЦВК «Бисер-3» и др., создание высоко- прочных органических и высокомодульных углеродных волокон, углеродных композиций с двух- и трехмерно ориентированной матри- цей, высокопрочных термостойких клеев, а также отработку технологии изготовления и неразрушающих методов контроля. * * * Разработка ракетного комплекса 15П065 («Универсал») с межконтинентальной раке- той 15Ж65 осуществлялась в 1989—1991 гг. Создание комплекса стационарного базирова- ния типа «ОС» было поручено КБ «Южное», а подвижного грунтового — Московскому ин- ституту теплотехники. Характерными особен- ностями разработки РК «Универсал» были: соблюдение требований Договора СНВ-1, • согласно которому разрешалась только модер- низация ракетного комплекса РТ-2ПМ с моно- блочным боевым оснащением; наряду с преодолением наземной ПРО • комплекс должен обеспечивать преодоление ПРО с элементами космического базирования с оружием на новых физических принципах, что накладывало ограничения на длительность и высоту активного участка траектории. Твердотопливная ракета 15Ж65 была вы- полнена по трехступенчатой схеме со стар- товой массой 46,5 т. Масса ГЧ с СП ПРО — 1240 кг. Модификации ракеты для шахтного и мобильного грунтового видов базирования имели следующие особенности: минометный старт ракеты с мобильной • грунтовой ПУ выполнялся по бесподдонной схеме с пониженным максимальным давлени- ем в ТПК; из-за различных уровней максимальных • давлений при минометном старте и более жест- ких ограничений по массе ТПК для грунтово- го комплекса выполнен из стеклопластика, для шахтного — из алюминиевого сплава; маршевые двигатели первой, второй и тре-• тьей ступеней с форсированными расходно- тяговыми характеристиками обеспечивали за- данные ограничения по длительности и высоте активного участка траектории ракеты; «горячее» разделение первой и второй сту-• пеней с использованием оригинальной кон ст- рукции соединительного отсека первой ступе- ни из композиционного материала и тормоз- ных РДТТ с форсированными расходно-тя го- выми характеристиками; минометное разделение второй и третьей • ступеней; ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 67 НАУКОВІ НАПРЯМИ для снижения разбросов скорости в конце • полета и соответственно гарантийных запасов ДУ боевой ступени впервые был применен разворот третьей ступени ракеты в направле- нии нулевого приращения дальности и полет в этом направлении до полного выгорания то- плива ДУ третьей ступени; для построения боевых порядков ГЧ с • НББ и СП ПРО впервые использовалась ДУ, созданная КБ «Южное» по оригинальной схе- ме на монотопливе. Эта разработка открывала новое перспективное направление в создании многофункциональных двигательных устано- вок боевых ступеней; защита ракеты от комплексного воздей-• ствия ПФЯВ и ОНФП обеспечивалась вновь созданными многофункциональными покры- тиями; размещение ДУ третьей ступени внутри • цилиндрического соединительного отсека вто- рой ступени, что обеспечивало дополнитель- ную защиту от ПФЯВ; разработанные КБ «Южное» средства пре-• одоления ПРО на основе комплекса ложных целей обеспечили их неотличимость от боевых блоков во всех диапазонах электромагнитных волн. Они были стойкими к ПФЯВ, излуче- нию сверхмощного лазера с ядерной накачкой и др. Впервые были созданы ложные цели, способные противостоять новейшим РЛС со сверхразрешением. РК «Универсал» — первый ракетный ком- плекс стратегического назначения разработ- ки КБ «Южное» нового, пятого поколения, впитавший в себя весь многолетний опыт и научно-технический задел по созданию твер- дотопливных ракетных комплексов. Он со- хранял высокую боевую эффективность в условиях встречного, ответно-встречного и ответного ядерных ударов, обладал возможно- стью преодоления эшелонированной системы ПРО, в том числе с элементами космического базирования. Накопленный огромный практи- ческий опыт и научно-технологический задел позволяли провести летно-конструкторские испытания в 1991 г., но в связи с последующи- ми историческими событиями ракета 15Ж65 пополнила список разработок КБ «Южное», переданных в другие организации. «Зенит» — ракета-носитель XXI века C 1975 по 1985 г. КБ «Южное» совместно с ко операцией ведущих ракетно-космических предприятий СССР была создана ракета-но- ситель среднего класса «Зенит» (11К77). Эта двухступенчатая РН явила собой новое слово в ракетно-космической технике. Ее отличали совершенные технические решения, не извест- ные ранее ни в нашей стране, ни за рубежом. По сочетанию технических и эксплуатацион- ных характеристик РН «Зенит» и в настоящее время превосходит все другие носители в сво- ем классе, и не зря ее еще при создании назы- вали ракетой-носителем XXI века. РН «Зенит» выполнена по моноблочной схеме с последовательным расположением ступеней. Ее маршевые двигатели работают РН «Зенит-2» на стартовой позиции (космодром Байконур) 68 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ на экологически чистых компонентах топли- ва — жидком кислороде (кипящем) и керосине РГ-1. Диаметр обеих ступеней и головного об- текателя выбран равным 3,9 м, исходя из усло- вия транспортировки по железной дороге без остановки встречного движения. Общая длина составляет 57 м. На первой ступени применен самый мощ- ный в мире двигатель РД-171 с тягой у земли 740 т. На второй ступени — двигатели новой разработки: маршевый РД-120 тягой 85 т и ру- левой РД-8 тягой 8 т. Энергетические характе- ристики РН «Зенит» обеспечивают выведение на круговую полярную орбиту высотой 200 км полезного груза массой свыше 13 т. Рулевой двигатель может обеспечивать режим автоном- ной работы продолжительностью до 1100 с, что позволяет выводить космические аппараты на круговые орбиты высотой до 1500 км. Автоматическая система управления под- готовкой и пуском РН обеспечивает ее старт из готовности № 1 (РН с пристыкованным КА находится на транспортно-установочном агре- гате в пристартовом хранилище) в течение 1,5 часов после получения команды на пуск. При- чем все работы по подготовке и заправке РН выполняются автоматически без присутствия персонала на стартовом комплексе. Параллельно с разработкой РН «Зенит» КБ «Южное» разработало ракетный блок для первой ступени тяжелой ракеты-носителя «Энергия» многоразовой космической ступе- ни «Энергия-Буран», головным разработчи- ком которой было НПО «Энергия». В состав первой ступени РН «Энергия» входили четы- ре блока, которые были максимально унифи- цированы с первой ступенью РН «Зенит». При этом принятая изначально концепция раз- работки обоих изделий предполагала опере- жающую экспериментальную отработку РН «Зенит» как этап отработки МКС «Энергия- Буран». КБ «Южное» полностью выполнило принятые на себя обязательства. До первого пуска РН «Энергия» было выполнено 11 пу- сков РН «Зенит», при которых первая ступень показала свою высокую надежность и возмож- ность использования ее ракетного блока в со- ставе первой ступени РН «Энергия». После- довавшие в мае 1987 г. и ноябре 1988 г. пуски РН «Энергия» и МКС «Энергия-Буран» были успешными. РН «Зенит» была сдана на вооружение со- вместно с КА «Целина-2» разработки КБ «Южное». В течение 1980—1990-х годов раке- той-носителем «Зенит» был запущен ряд кос- мических аппаратов с подтверждением вы- соких эксплуатационных характеристик РН и высокой точности выведения на заданные орбиты. Однако после распада СССР руко- водство Министерства обороны РФ и Россий- ского космического агентства начало прово- дить линию на перевод всех российских КА на ракеты-носители собственной разработки. Ис- ключение составили запуски КА «Целина-2», для которых Россия не нашла замены и вы- нуждена была заказывать КА и РН в Украине. Компоновка тяжелой ракеты-носителя «Энергия» ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 69 НАУКОВІ НАПРЯМИ * * * В начале 1990-х годов в связи с резким сокращением внутренних заказов встал во- прос о выживании КБ и завода. С января 1991 г. пост Генерального конструктора КБ «Южное» принял Станислав Николаевич Конюхов, который инициировал разработ- ку программы деятельности предприятия в новых условиях. Выход был найден в пред- ложении ракетно-космических услуг мирово- му космическому рынку. Еще в 1989 г. через бывший Главкосмос СССР начались первые контакты с ракетно-космическими фирма- ми других стран с предложениями по запу- ску КА ракетами-носителями «Зенит-2» и «Циклон-3». Для этого были сняты грифы секретности с материалов по конструкции и характеристикам этих ракет-носителей. Под- готовленные рекламные материалы, особенно по ракете-носителю «Зенит-2», произвели на- стоящую сенсацию у западных специалистов: подобного технического совершенства они не ожидали. Первым проектом, ориентированным на за- рубежного заказчика, был проект создания космического ракетного комплекса на мысе Кейп-Йорк на севере Австралии. Географи- ческое положение планируемого космопорта было практически идеальным с точки зрения баллистических вопросов выведения КА. Сле- дует отметить, что пуски на геостационарную орбиту и по сей день остаются наиболее вос- требованными на мировом космическом рын- ке. В связи с этим РН «Зенит-2» при всем ее совершенстве не вполне соответствовала этим потребностям из-за отсутствия третьей ступе- ни — разгонного блока, обеспечивающего вы- ведение КА на высокоэнергетические орбиты, включая геостационарную. Планировалась разработка трехступенчатой РН «Зенит», что предусматривалось тактико-техническим за- данием. Был выпущен ряд эскизных проектов, но до фактической реализации дело не дошло в основном из-за разногласий между Мини- стерством общего машиностроения СССР и КБ «Южное» по вопросу облика разгонного блока — третьей ступени РН. В связи с необходимостью выхода на ми- ровой космический рынок вопрос идеологии разработки трехступенчатого «Зенита» был решен оперативно: на Запад могут быть допу- щены ступени только с экологически чистыми компонентами топлива. Из имевшихся на тот момент наиболее пригодным был разгонный блок ДМ разработки РКК «Энергия», соз- данный в рамках Лунной программы Н1-Л3 и успешно использовавшийся в качестве чет- вертой ступени РН «Протон». На нем приме- нялись такие же, как и на РН «Зенит», компо- ненты топлива — жидкий кислород и керосин. Был выпущен эскизный проект КРК «Зенит» с базированием на мысе Кейп-Йорк, а косми- ческое агентство Австралии в это время зани- малось поиском необходимого финансирова- ния в размере 1 млрд дол. США. Таких средств найти не удалось, и потому от реализации пер- спективного проекта пришлось отказаться. * * * В 1993 г. КБ «Южное» начало переговоры с американской компанией Space Systems/Loral (SS/L), создававшей глобальную телекомму- никационную систему Globalstar для обеспе- чения пользователей всего мира телефонной, телеграфной и другими видами связи. В ре- зультате тендера, который проходил в жесткой конкурентной борьбе с ведущими предприя- тиями США, России, Франции и Китая, ком- пания SS/L для реализации своей программы выбрала ракету-носитель «Зенит-2» разработ- ки КБ «Южное». В мае 1995 г. был подписан соответствующий контракт, и в КБ «Южное» были широким фронтом развернуты работы по адаптации РН 11К77 к запуску КА систе- мы Globalstar. Параллельно с выпуском про- ектных материалов в КБ «Южное» активно велась модернизация головного обтекателя и разработка специальных отсеков — диспенсера и адаптера с узлами для крепления спутников. К сожалению, первый пуск РН «Зенит-2» с двенадцатью КА на борту в сентябре 1998 г. за- кончился аварией (не по вине КБ «Южное»). Несмотря на то, что в дальнейшем были при- няты меры по устранению выявленных при- 70 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ чин отказов СУ и подтверждена работоспособ- ность РН «Зенит-2» последующими пусками, компания SS/L в 1999 г. прекратила выпол- нение контракта. «Развод по-американски» прошел цивилизованно — все вопросы были урегулированы, и стороны выполнили заклю- чительные обязательства и договоренности. Работы в проекте Globalstar, несмотря на неудовлетворительный исход, дали КБ «Юж- ное» бесценный опыт участия в крупных меж- дународных космических программах. * * * В мае 1995 г. КБ «Южное» и ПО ЮМЗ за- ключили еще один международный договор, реализация которого стала эпохальным собы- тием в истории всей мировой космонавтики. Речь идет о проекте «Морской старт», преду- сматривающем запуск КА с плавучей стартовой платформы в акватории Тихого океана вблизи экватора. Фирмы четырех государств — США, России, Украины и Норвегии, всемирно из- вестные как создатели самолетов, ракет, судов, организовали компанию Sea Launch для реа- лизации долговременной программы коммер- ческих пусков ракет космического назначения «Зенит-3SL» с выводом на заданные орбиты радио- и телекоммуникационных космических аппаратов. Инициатором проекта «Морской старт» явилась ракетно-космическая корпорация «Энергия», с которой КБ «Южное» связыва- ли узы многолетнего сотрудничества по та- ким грандиозным проектам, как Лунная про- грамма и многоразовая космическая система «Энергия-Буран». В 90-е годы РКК «Энер- гия» также контактировала с зарубежными ракетно-космическими фирмами в поисках общих интересов и сотрудничества. В част- ности совместно со специалистами компании «Боинг» рассматривалась идея запуска КА с акватории Мирового океана в районе эква- тора, что позволяло получить максимальные энергетические возможности ракеты-носителя и исключить ограничения по зонам падения отделяющихся частей РН. При анализе при- годности для этих целей находящихся в экс- плуатации ракет-носителей выбор пал на РН «Зенит» как на наиболее современную и позво- ляющую обеспечить высокие энергетические характеристики. В качестве третьей ступени РКК «Энергия» предполагала использовать разгонный блок собственной разработки ДМ. КБ «Южное» с готовностью согласилось принять участие в новом проекте. В процес- се совместных проработок со специалистами РКК «Энергия» и компании «Боинг» наме- тились основные черты комплекса «Морской старт». Следует отметить, что еще за 10 лет до этого в КБ «Южное» родилась идея старта РН с океанского судна. Рассматривались крупные океанские суда типа супертанкеров или ката- мараны. Однако отсутствие финансирования не позволило в то время реализовать эту по- истине революционную идею. Компания «Бо- инг» предложила использовать норвежскую нефтяную буровую платформу «Одиссей», которая простаивала после случившегося на ней пожара. Владелец платформы, норвежская компания «Кварнер», стала ответственной за морской сегмент проекта. При этом кроме ре- монта платформы и оборудования на ней эле- ментов стартового комплекса (прежде всего стартового стола и ангара для РН) компания «Кварнер» обеспечивала создание и эксплуа- тацию сборочно-командного судна — специ- ально спроектированного корабля, служащего плавучим цехом для сборки РН и проверки всех ее систем. При рассмотрении условий эксплуатации РН «Зенит» на морской платформе сразу же Платформа «Одиссей» — плавучая пусковая установ- ка в проекте «Морской старт» ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 71 НАУКОВІ НАПРЯМИ стало ясно, что эта ракета-носитель, как ни- какая другая, подходит для использования в проекте «Морской старт». Прочностные ха- рактеристики корпуса позволяли установку на ее передний торец блока ДМ и блока полезно- го груза общей массой более 25 т. Кроме того, настоящим подарком для проекта явилась отработанная в ходе запусков на космодроме Байконур система удержания РН на старто- вом столе, которая предусматривала предот- вращение падения ракеты в условиях попереч- ных ветровых воздействий (при аварийном выключении двигателя первой ступени на участке выхода его на режим тяги). Расфикса- ция устройств удержания производится после набора двигателем определенного уровня тяги, при котором с достаточной вероятностью га- рантируется дальнейшая нормальная его рабо- та. Для ракеты-носителя, установленной вер- тикально на качающейся на волнах стартовой платформе, наличие такой системы фиксации является обязательным условием. В марте 1995 г. был разработан концеп- туальный проект, определивший основные характеристики и особенности составных частей РКК «Морской старт». КБ «Южное» было головным по ракете космического на- значения (РКН), названной «Зенит-3SL», в состав которой входили блок полезного гру- за разработки компании «Боинг» (диаметром 4,15 м), разгонный блок ДМ-SL разработки РКК «Энергия» и двухступенчатая ракета- носитель «Зенит-2SL». Были доработаны кон- струкции ракеты-носителя и разгонного бло- ка, обеспечившие их надежное использование в РКК «Морской старт». Так, из-за увеличен- ных нагрузок при стоянке РКН на качающей- ся стартовой платформе были усилены ниж- ние обечайки бака горючего первой ступени. Кроме того, была создана система управления следующего поколения «Бисер-3», которая вместе с новой гироплатформой обеспечи- вала прицеливание по азимуту за счет гиро- компасирования. В последующих пусках эти усовершенствования показали высочайшую точность выведения космических аппаратов на заданные орбиты. Первый старт РКН с плавучей платформы 28 марта 1999 г. был успешным — на задан- ную орбиту был выведен макет КА DemoSat. С этого времени начались регулярные запуски РН «Зенит-3SL» космических аппаратов ино- странных заказчиков на геостационарную ор- биту. В 2001—2002 гг. была проведена модер- низация РН «Зенит-3SL» с целью повышения ее энергетических возможностей. Максималь- ная масса полезного груза была увеличена с 5 до 6,1 т. * * * В то время как проект «Морской старт» на- чал успешно функционировать, КРК «Зенит» на космодроме Байконур переживал не луч- шие времена — к началу 2000 г. было осущест- Пуск РН «Зенит-3SL» с платформы «Одиссей» 72 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ влено всего 32 пуска. Отсутствие постоянной или регулярной работы в сооружениях ком- плекса наносило физический ущерб наземной инфраструктуре. Кроме того, закончились гарантийные сроки эксплуатации некоторых систем комплекса, а другие морально устаре- ли, так как с 70-х годов, когда проектировался КРК «Зенит», были разработаны новые поко- ления систем, полностью обновилась элемент- ная база. Для КБ «Южное» как головного разработ- чика судьба КРК «Зенит» была, естествен- но, не безразлична. Мы видели возможность реанимации комплекса в его коммерческом использовании с привлечением на Байко- нур западных заказчиков пусковых услуг. КБ «Южное» обратилось в компанию Sea Launch с предложением инициировать модернизацию КРК «Зенит» с учетом положительного опы- та использования для коммерческих запусков трехступенчатой РКН «Зенит-3SL» в рамках проекта «Морской старт». Компания Sea Launch длительное время не разделяла оптимизма партнеров из СНГ в от- ношении перспектив развития этого проекта. Однако в 2002 г., когда стала явной рыночная тенденция развития нетяжелых геостацио- нарных спутников, подходящих для пусков с Байконура, компания и ее президент Джим Мейзер активно включились в процесс согла- сования этого проекта. В июле 2002 г. Совет директоров компании Sea Launch принял ре- шение о выполнении первого этапа работ по проекту «Наземный старт» (так был назван проект модернизации КРК «Зенит», однако на первых этапах проект имел более экзотическое название — «Старт из пустыни»). В трехступенчатой РКН была реализована идея «переноса» на космодром Байконур ра- кеты космического назначения «Зенит-3SL», однако применительно к проекту «Наземный старт» в ее конструкцию был внесен ряд суще- ственных изменений: в связи с тем, что в составе трехступенча-• той РКН проекта «Наземный старт», назван- ной «Зенит-3SLБ» (от слова «Байконур»), не предусматривалось использование блока по- лезного груза, верхняя часть РКН была изме- нена; в качестве головного обтекателя полезно-• го груза использован обтекатель разработки НПО им. С.А. Лавочкина диаметром 4,1 м и длиной 10,4 м, устанавливаемый на передний торец блока ДМ-SLБ; для капсулирования космического аппа-• рата под головным обтекателем предусмотрена подсборка РКН — космическая головная часть (КГЧ), включающая разгонный блок, присты- кованный к нему через адаптер КА и головной обтекатель; д• ля обеспечения заданных энергетических характеристик РКН (масса полезного груза, выводимого на ГСО, — 1,6 т, на стандартную ПГСО — 3,6 т) значительные изменения были внесены в конструкцию разгонного блока; РН «Зенит-3SLБ» на стартовой позиции (космодром Байконур) ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 73 НАУКОВІ НАПРЯМИ применена БЦВМ нового поколения • «Бисер-6», имеющая меньшую массу и значи- тельно более высокие характеристики; исключен тороидальный герметичный • при борный отсек и радиатор системы термо- регулирования приборов системы управления и системы телеметрических измерений; при этом приборы размещены на новой кониче- ской раме полезного груза с диаметром верх- него стыка 2000 мм, а для сброса тепла исполь- зован корпус верхнего переходника разгонного блока; доработана комбинированная двигатель-• ная установка системы ориентации и обе- спечения запуска маршевого двигателя в не- весомости, благодаря чему обеспечивается возможность уменьшения рабочего запаса то- плива перед последним запуском маршевого двигателя; в состав системы измерения второй ступе-• ни введен комплект аппаратуры «Сириус» для передачи некоторых параметров по КГЧ; рулевой привод двигателя первой ступе-• ни заменен на его более совершенную моди- фикацию. При доработках двухступенчатой РКН при- менительно к проекту «Наземный старт» пре- следовалась цель обеспечить максимальную унификацию ступеней РКН «Зенит-3SL», «Зенит-3SLБ» и «Зенит-2SLБ», чтобы иметь возможность оперативной переориентации изготавливаемой летной материальной части между различными миссиями морского и на- земного стартов. РКН «Зенит-2SLБ» отличается от РН «Зенит-2» (в проекте «Морской старт» нет просто типа двухступенчатой РКН проекта «Наземный старт») введением переходного отсека высотой 350 мм между приборным от- секом второй ступени и головным обтекате- лем. Он выполняет две функции. Во-первых, обеспечивает сохранение на переднем торце приборного отсека элементов интерфейса с нижним переходником разгонного блока. Во- вторых, переходный отсек с установленным на нем плоским разделительным экраном позво- ляет организовать автономную для этапа на- земной эксплуатации космическую головную часть, в которой капсулируется космический аппарат и имеется возможность обеспечить требуемые параметры среды подобтекатель- ного пространства по чистоте, температуре и влажности до пристыковки КГЧ к РН. Первый пуск РКН «Зенит-3SLБ» с модерни- зированного ракетного комплекса «Зенит-М» на космодроме Байконур был осуществлен 28 апреля 2008 г. — на геостационарную орби- ту был выведен израильский космический ап- парат AMOS-3. В 2007—2008 гг. получило развитие еще одно направление совершенствования КРК «Зе- нит» уже в рамках «Наземного старта». В его состав был введен универсальный разгонный блок «Фрегат» разработки НПО им. С.А. Ла- вочкина, что позволяет для некоторых косми- ческих задач получить более высокие энерге- тические характеристики, чем РКН «Зенит- SLБ» с разгонным блоком ДМ-LБ. Первый пуск РКН «Зенит-SLБФ» состоялся 20 янва- ря 2011 г., когда в рамках Федеральной кос- мической программы России был выведен на геостационарную орбиту космический аппарат «Электро-Л». В том же году были осуществле- ны еще два пуска РКН «Зенит-3SLБФ». Последний по времени пуск по програм- ме «Наземный старт» состоялся 1 сентября 2013 г. — ракетой-носителем «Зенит-3SLБ» на заданную орбиту был выведен израильский КА AMOS-4. * * * Новым изделием, являющимся продолже- нием темы «Зенит», стала первая ступень ра- ке ты-носителя «Антарес». Головным разработ- чиком этой РН является американская компа- ния Orbital Sciences Corporation. «Антарес» — недорогая ракета-носитель более легкого по сравнению с «Зенитом» класса. Ее основное назначение — доставка грузов к Международ- ной космической станции. После прекращения полетов кораблей мно- горазового действия «Спейс Шаттл» NASA ис- кало им замену и включило в Государственную программу создание ракетно-космического 74 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ комплекса среднего класса «Антарес» (перво- начально проект имел название «Таурус-2»). Учитывая положительный опыт сотруд- ничества в рамках РКК «Морской старт» и других международных проектов, КБ «Юж- ное» обосновало техническую и экономи- ческую целесообразность участия Украины в создании РКК «Антарес». Проведенные проектно-исследовательские работы подтвер- дили перспективность наших предложений. Материалы были представлены в американ- скую корпорацию Orbital Sciences, и после детального их изучения был сделан вывод о целесообразности участия украинских специ- алистов в программе США по созданию РКК «Антарес». Новизна и ожидаемая эффективность пред- ложенной основной конструкции первой сту- пени РН «Антарес», подкрепленные возмож- ностью ее изготовления на Южмаше, убедили американских специалистов сделать беспре- цедентный в истории ракетно-космической деятельности США шаг — включить в состав американской ракеты-носителя ступень, раз- работанную и изготовленную в иностранном государстве, в Украине. Сегодня мы можем с гордостью сказать, что они не ошиблись. Ракетно-космические специалисты США приняли такое решение в связи с приемлемы- ми габаритно-массовыми характеристиками и высокой надежностью старта ракеты-носителя. А главное — это приемлемые сроки и стои- мость реализации. В конструкцию первой ступени внедрен от- сек удержания, который обеспечивает надеж- ное крепление ракеты-носителя на стартовом столе, удерживает ее до того времени, когда тяга двигателя достигнет определенного зна- чения (превысит стартовый вес РН) и гаран- тирует надежную расфиксацию в заданный момент времени. В целом в конструкцию первой ступени РН «Антарес» внедрено около 10 кардинальных инновационных решений. РН «Антарес» выполнена по двухступен- чатой схеме с последовательным располо- жением ступеней. Ее первая ступень — жид- костная с двумя однокамерными маршевы- ми кислородно-керосиновыми двигателями АJ26-62. Они являются модернизированны- ми двигателями НК-33, изначально создан- ными для лунного комплекса Н1-Л3. Двига- тели были доработаны компанией Aerojet в части интегрирования с конструкцией пер- вой ступени. Составляющие основной конструкции пер- вой ступени — баки окислителя и горючего, хвостовой отсек, силовое кольцо, пневмоги- дравлическая система питания, система гидро- приводов и элементы систем, обеспечивающих функционирование ракеты-носителя, — раз- рабатывались в сжатые сроки на основе ранее наработанных технических решений. При раз- работке отсеков первой ступени максимально учитывалась возможность использования тех- нологических процессов, применяемых при изготовлении РН «Зенит». Впервые в практике ракетостроения созданы баки для компонента — переохлажденного (с температурой —192 ºС) жидкого кислорода — без применения внешней изоляции баков, что позволило существенно увеличить энергети- ческие характеристики ракеты-носителя. По- добие конструкции и сохранение техпроцессов позволили ПО ЮМЗ без сложной и дорого- стоящей подготовки производства обеспечить изготовление и поставку летной материальной части в США. Ракета-носитель «Антарес» в МИКе ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 75 НАУКОВІ НАПРЯМИ Правильность новых решений, заложен- ных КБ «Южное» в конструкцию первой ступени, подтверждена двумя успешными пусками РН «Антарес» с космодрома на острове Уоллопс (штат Вирджиния, США). Первый (демонстрационный) пуск состоял- ся 21 апреля 2013 г., вторым и третьим пуска- ми «Антарес» вывел на орбиту грузовые ко- рабли «Сигнус», которые доставили на МКС оборудование, включая продукты питания и одежду для членов экипажа, общим весом 1700 кг. Первый этап программы доставки грузов на МКС предусматривает запуск десяти РН «Ан- тарес». На этот проект возлагаются большие надежды. Он может стать основной заменой в самом прибыльном сегменте космического рынка — доставке полезных грузов к МКС. Научные исследования — неотъемлемая составляющая создания ракетно-космических систем Бурное развитие ракетно-космической техни- ки во многом было обусловлено разработкой и внедрением многочисленных революционных идей и новых научно-технических решений в области ракетных технологий, материалов и конструкций. Главные направления своей де- ятельности КБ «Южное» всегда развивало и продолжает развивать в тесном сотрудниче- стве с институтами Академии наук Украины. Научные организации внесли весомый вклад в создание ракетных комплексов КБ «Южное». Приведем лишь несколько примеров значи- мости внедрения результатов научных иссле- дований в практику разработки новой ракетно- космической техники. В условиях стратегии применения ракетно- ядерного оружия 1960-х годов одним из основ- ных требований при разработке межконтинен- тальной ракеты второго поколения Р-36 было обеспечение нахождения ракеты на боевом де- журстве в заправленном состоянии не менее 5 лет. Реализация этого требования представля- ла собой сложнейшую комплексную научно- техническую проблему, к решению которой были подключены многие НИИ, в том числе и академические, такие как Институт электро- сварки им. Е.О. Патона и Институт проблем материаловедения. Для изготовления топливных систем тре- бовалось создать новую технологию сварных швов, которая обеспечивала бы их прочность и герметичность на уровне основного метал- ла. Такая технология — контактно-стыковая сварка оплавлением — была разработана ИЭС им. Е.О. Патона. Для этого были созданы и внедрены в производство уникальные уста- новки для электронно-лучевой сварки круп- ногабаритных узлов. Для обеспечения герме- тичности бака второй ступени был впервые применен биметаллический переходник из алюминия и стали, изготовленный методом сварки взрывом. В разработке и внедрении в КБ «Южное» технологий изготовления герме- тичных топливных систем значительную роль сыграл президент НАН Украины академик Б.Е. Патон. Кроме того, использование новых материа- лов и технологий для изготовления различных узлов и деталей ракет потребовало создания эффективных методов неразрушающего кон- троля их качества. Для этого были разработа- ны специальные методики акустической эмис- сии, ультразвуковой дефектоскопии, рентге- ноконтроля, томографии. Внедрены методы исследования структуры, пористости, трещин, расслоений и других дефектов материалов, их физико-механических и теплофизических характеристик в широком диапазоне темпера- тур, созданы методики испытаний различных материалов. Значительный объем работ при разработке этих методов был также выполнен в ИЭС им. Е.О. Патона под руководством ака- демика Л.М. Лобанова. Значительный объем работ при решении проблемы стойкости конструкций и приборов ракет в условиях ядерного воздействия был выполнен Институтом механики им. С.П. Ти- мошенко и Институтом проблем прочности им. Г.С. Писаренко. Конструкции ракет были защищены специальным многофункциональ- ным покрытием. 76 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 НАУКОВІ НАПРЯМИ В ракетах КБ «Южное» нашли применение практически все виды полимерных компози- ционных материалов. Обладая уникальными прочностными свойствами, они успешно за- меняют алюминий. Во главе работы по внедре- нию в конструкцию твердотопливных ракет углеродных материалов стоял Институт про- блем материаловедения, руководимый акаде- миками И.Н. Францевичем и В.И. Трефило- вым. Была создана мощная инфраструктура для производства углеродных материалов и их исходных компонентов. Разработаны также углерод-углеродные ком- позиционные материалы, без которых практи- чески невозможно создание надежных, совер- шенных в весовом отношении сопловых блоков РДТТ. С развитием технологии пиролитическо- го уплотнения стало возможным получить туго- плавкие матрицы, применение которых в сочета- нии с высокомодульными углеродными волок- нами позволило создать эффективные компози- ционные материалы, существенно снизить массу сопловых блоков и исключить применение для их изготовления дефицитного вольфрама, а так- же создать из этих материалов наконечники для головных частей. Во главе этой работы стоял ди- ректор Харьковского физико-технического ин- ститута академик В.Ф. Зелинский. Творческий союз КБ «Южное» с акаде- мическими институтами за период с 1954 по 1990 г. позволил создать четыре поколения ракет стратегического назначения, семь ракет- носителей и 70 типов космических аппаратов в интересах науки, обороны и народного хозяй- ства страны. В настоящее время выдержать жесткую кон- курентную борьбу на рынке пусковых услуг и космических технологий можно только в случае использования последних достижений науки и техники. Для решения этой задачи КБ «Юж- ное» большое внимание уделяет созданию но- вых механизмов взаимодействия предприятия с научными учреждениями НАН Украины. По инициативе КБ «Южное», активно под- держанной руководством Академии и лично академиком Б.Е. Патоном, 10 октября 2012 г. состоялось заседание Президиума НАН Ук- раины, посвященное развитию сотрудниче- ства Академии наук и КБ «Южное». Этому заседанию предшествовала большая под- готовительная работа, проведенная под ру- ководством Генерального конструктора КБ «Южное». По результатам обсуждения пред- ставленных материалов было заключено Ге- неральное соглашение о научно-техническом сотрудничестве КБЮ и НАН Украины в об- ласти создания ракетно-космической техни- ки. Для организации работ был создан Коор- динационный совет, сформированы рабочие группы и принят перспективный план со- вместной деятельности до 2017 г., который включает в себя 93 научные темы. На засе- дании Координационного совета 24 апреля текущего года участники собрания обсудили результаты совместных исследований, по- лученные в 2013 г., рассмотрели возникшие проблемы и приняли за основу план работ на 2015 г. Резюмируя вышеизложенное, уместно вспомнить слова Михаила Кузьмича Янге- ля, сказанные им 50 лет назад на 10-летнем юбилее КБ «Южное»: «Все, что нами создано, было хорошим, может быть даже наилучшим на момент, когда мы это хорошее начинали создавать. Но наша техника развивается так быстро, что сейчас термин «самое хорошее», «самое лучшее» уже не имеет под собой объ- ективного основания… Поэтому перед нами, я имею в виду в том числе и наших смежников, стоит непреложная обязанность как задача № 1 — всеми силами и средствами улучшать и совершенствовать наши изделия». Несомненно, что эта «задача номер один» определяла и будет определять основное на- правление научно-технической политики КБ «Южное».

Эволюция ракетно-космических разработок КБ «Южное»

Репозитарії

Схожі ресурси