| Технические характеристики ракеты-носителя "Союз-2" Количество ступеней 3 Стартовая масса 312 т Максимальная длина 46,3 м Диаметр головного обтекателя 2,7 м; 3,0 м; 3,3 м; 3,715 м; 4,11 м
При разработке РН «Союз-2» особое внимание было
уделено обеспечению максимальной преемственности с прототипом.
Конструкция сухих и топливных отсеков, внутрибаковых устройств,
пневмогидроарматуры, монтаж двигателей боковых и центрального блоков
ракеты-носителя в основном аналогичны РН «Союз», однако некоторые
корпусные элементы всех ступеней усилены без изменения принципиальной
конструктивной схемы. По-иному размещены приборы и кабельная сеть
системы управления на боковых и центральном блоке. Блок третьей ступени
сохранил габариты прототипа, однако для оптимизации массы заправляемых
компонентов топлива изменена конфигурация баков. При этом приняты в
расчет соотношения расходов компонентов как для варианта третьей ступени
с двигателем РД-0110 (этап 1а), так и для варианта с двигателем РД-0124
(этап 16). Наконец, по-новому размещены на блоке третьей ступени
элементы систем телеизмерений и внешнетраекторных измерений.
Центральным направлением модернизации ракеты
стало создание принципиально иной цифровой системы управления, которая
разработана на основе современных принципов управления и новой
отечественной элементной базы. В качестве главного звена системы
управления РН «Союз-2» используется быстродействующая бортовая цифровая
вычислительная машина (БЦВМ) с большим объемом оперативной памяти.
БЦВМ непрерывно принимает сигналы от
чувствительных элементов системы управления, исполнительных органов и
других абонентов, сравнивает текущие значения с программными и в
соответствии с принятым законом управления вырабатывает соответствующие
управляющие воздействия. В состав измеряемых параметров входят
параметры вектора скорости, значения углов тангажа, рыскания,
вращения, а также показатели расходомеров топлива. В отличие от
активной системы управления, цифровая система легко адаптируется к
условиям полета, включая случайные внешние воздействия, и парирует их
без превышения действующих на ракету-носитель силовых нагрузок по
сравнению с их расчетными и допустимыми значениями.
Чувствительные элементы и БЦВМ располагаются на
третьей ступени ракеты-носителя, а преобразующие устройства и
исполнительные органы - на первой и второй ступенях.
Внедрение цифровой системы управления позволяет
рационально использовать энергетические возможности РН «Союз-2» при
выведении крупногабаритных КА, требующих применения головных
обтекателей диаметром 3,7 и 4,11 м.
Ракета-носитель «Союз-2» выполнена по схеме с
параллельным отделением боковых ракетных блоков в конце работы первой
ступени и поперечным отделением ракетного блока второй ступени по
окончании его работы. На первом этапе полета работают двигатели четырех
боковых и центрального блоков, на втором, после отделения боковых
блоков, - только двигатель центрального блока.
Первая ступень РН включает четыре боковых блока конической формы, закреплённых в шаровых опорах центрального блока.
Конструктивно-компоновочная схема бокового блока состоит из
силового конуса, несущего конического бака окислителя, межбакового
отсека, несущего конического бака горючего, отсека баков перекиси
водорода и жидкого азота и цилиндрического хвостового отсека специальной
формы.
В хвостовом отсеке каждого бокового блока размещается
автономный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) однократного включения
РД-107А, работающий на жидком кислороде и керосине и оснащенный
четырьмя маршевыми камерами и двумя рулевыми соплами. Для управления
полетом на каждом боковом блоке с внешней стороны, противоположной
центральному блоку, на небольшом пилоне установлен аэродинамический
руль, выполненный в виде треугольного крыла малого удлинения. Для
привода руля имеется электрическая рулевая машина.
Двигатели боковых блоков работают в течение -118
секунд после старта, после чего отключаются. Выключение происходит по
результатам сравнения текущего значения скорости с расчетным. После
отключения двигателей боковые блоки отделяются от центрального блока и
сбрасываются.
Вторая ступень (центральный блок) состоит из
хвостового отсека, в котором установлен двигатель однократного включения
РД-108А, содержащий четыре маршевых камеры и четыре рулевых сопла,
отсека бака перекиси водорода, в котором также установлен тороидальный
бак жидкого азота, отсека бака горючего, межбакового отсека, отсека бака
окислителя и приборного отсека.
Запуск ЖРД центрального и боковых блоков
производится на Земле, что даёт возможность контролировать работу
двигателей в переходном режиме и при возникновении неисправностей во
время пуска отменять пуск ракеты. Это обеспечивает повышение
безопасности эксплуатации. Управление полетом по трем осям
осуществляется с помощью четырех рулевых камер двигателя РД-108А.
Номинальное время работы двигателя центрального блока составляет
-280-290 секунд. Разделение второй и третьей ступеней происходит по
«горячей схеме».
Третья ступень (блок «И»), состоящая из
переходного отсека, бака горючего, бака окислителя, хвостового отсека и
двигателя, установлена на центральном блоке и соединена с ним с помощью
ферменной конструкции.
Для обоих вариантов РН «Союз-2» блок «И» оснащается
двигательной установкой, состоящей из четырехкамерного двигателя
однократного включения и четырех поворотных рулевых сопел,
используемых для управления полетом по трем осям. Маршевый двигатель
третьей ступени включается примерно за две секунды до отключения
центрального блока. Газы, истекающие из сопел двигателя третьей ступени,
непосредственно отделяют ступень от центрального блока. После
отключения двигателя и отделения космического аппарата или разгонного
блока с КА третья ступень выполняет маневр увода путем открытия
дренажного клапана в баке горючего.
|