Старейшая российская ракета-носитель "молния" завершила свой путь. Молния (ракета-носитель) ТТХ ракеты "Молния-М"

В 1958-1960 годах коллективом ОКБ-1 под руководством С.П. Королева на основе модернизированной ракеты Р-7а была создана четырехступенчатая ракета-носитель среднего класса «Молния», которая предназначалась для исследований Луны и планет Солнечной системы с помощью автоматических космических аппаратов, выведения на высокоэллиптические орбиты спутников связи типа «Молния» и космических аппаратов в интересах Министерства обороны.

Для доставки межпланетных космических станций на отлетные траектории впервые в российской космонавтике была разработана верхняя ступень (блок «Л»), стартующая с околоземной орбиты. Запуск двигательной установки (ДУ) блока «Л» происходит в условиях невесомости через полтора часа полета ракеты по околоземной орбите, поэтому на блоке «Л» потребовалось установить систему стабилизации и ориентации и обеспечить запуск двигателя в невесомости.

В 1963-1965 годах филиал №3 ОКБ-1 (в настоящее время ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс») активно работал над повышением летно-технических характеристик РН «Молния», результатом чего явилось создание РН «Молния-М» с измененной системой управления и повышенными энергетическими показателями ДУ первой ступени. Производство первых трех ступеней модернизированной РН было организовано на заводе №1 (в настоящее время ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»).

Первый пуск модернизированной ракеты-носителя «Молния-М» был проведен 4 октября 1965 г. с космическим аппаратом «Луна-7». 31 января 1966 года РН «Молния-М» успешно доставила на орбиту космический аппарат «Луна-9», совершивший мягкую посадку на поверхность Луны в районе Океана Бурь.

В дальнейшем в период 1966-1972 годов с помощью этой РН было выведено на траектории полета к Венере пять автоматических межпланетных станций. Однако наиболее часто РН «Молния-М» использовалась для запуска на выскоэллиптические орбиты спутников связи типа «Молния» и космических аппаратов серии «Космос».

30 сентября в 21:01 мск со стартовой площадки космодрома Плесецк был успешно осуществлен последний пуск РН «Молния-М», который завершил программу полетов этой старейшей российской ракеты.

С начала эксплуатации по сегодняшний день с космодромов Байконур и Плесецк было произведено 280 пусков РН «Молния-М», подтвердивших показатель эксплуатационной надежности 0,980.

На смену этому носителю пришла новая РН среднего класса
«Союз-2» разработки ФГУП «ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» с разгонным блоком «Фрегат» (ФГУП «НПО им. Лавочкина), которая имеет более высокую грузоподъемность и, за счет использования разгонного блока, может выводить космические аппараты на различные типы орбит.

Основные характеристики РН «Молния-М»

Основные характеристики РН «Союз-2.1б» с РБ «Фрегат»

Пресс-служба ЦСКБ-Прогресс

Перспектива создания на базе ракеты Р-7 многоступенчатого носителя космических аппаратов открывала новые возможности для исследования Луны и ближайших планет Солнечной системы - Венеры и Марса.
Постановлением Правительства от 4 июня 1960 года "О планах освоения космического пространства" предписывалось создать четырехступенчатую ракету-носитель для полета на Марс и Венеру.
Новая четырехступенчатая ракета-носитель была разработана на базе ракеты Р-7. В качестве III ступени (блока И) использовали (с доработкой) II ступень ракеты Р-9 с двигателем разработки С.А. Косберга, а IY ступени - блок Л, разработанный ОКБ-1, на котором был впервые применен ЖРД 11Д33 замкнутой схемы, также разработанный ОКБ-1.
Запуск ДУ блока Л должен был происходить в условиях невесомости через полтора часа полета по орбите вокруг Земли, а не сразу после окончания работы III ступени, поэтому на блоке Л требовалось установить систему стабилизации и ориентации на время паузы и блок обеспечения запуска двигателя в невесомости. На блоке Л также устанавливалась система управления блоками И и Л, разработки НИИ под руководством Н.А. Пилюгина.
Разработка АМС для полета к Венере проводилась во второй половине 1960 года.

Первый успешный пуск РН с АМС на борту состоялся 12 февраля 1961 года. На орбиту вышла АМС с разгонным блоком Л, обогнула Землю и над Экваториальной Африкой впервые в мире стартовала в сторону Венеры. Эта станция получила название "Венера-1".
1 ноября 1962 года был осуществлен первый успешный запуск АМС в сторону Марса. Эта станция получила название "Марс-1".

В период с октября 1960 по март 1964 года прошла серия аварийных запусков РН, причиной которых был незапуск двигателя блока Л. Анализ аварий позволил выявить причину неудач. Была допущена проектно-конструкторская ошибка, в результате которой двигатель IV ступени (блок Л) не запускался. Блок Л имел отдельный блок обеспечения запуска, на ферменной конструкции которого располагалась система ориентации и стабилизации, а также автоматика двигателя с аккумуляторными батареями электропитания. Система управления должна была за 70 с до включения двигателя блока Л переключить электропитание системы ориентации и стабилизации батарей блока обеспечения запуска на батареи блока Л. Однако переключения электропитания не происходило, и блок Л в течение 70 с находился в неуправляемом режиме. Работа блока могла быть успешной, если угловые возмущения блока не изменяли его положения более допустимого, электропитание в этот момент включалось от системы управления блока Л. При возмущениях больше допустимых, гироскопы становились на упоры и двигатель блока Л не включался. Ошибку, принесшую столько бед, устранили. Запуск АМС, произведенный 24 апреля 1964 года в сторону Венеры, прошел без замечаний по ракете-носителю.
Необходимо отметить, что запуск ракетного блока Л на промежуточной орбите в условиях невесомости проводился впервые. Условия его полета, характер среды, влияющие факторы были неизвестны. Было очень много неизвестного, впервые встречающегося, а учиться было негде и не у кого. Учил только собственный опыт. Этим объясняется большое количество отказов блока Л. Дополнительную сложность представляло и то, что запуск блока Л происходил над Атлантикой, в районе Гвинейского залива. Получить телеметрическую информацию с борта IV ступени в режиме реального времени в то время не представлялось возможным, информация приходила с кораблей командно-измерительного комплекса только в записи и с большим опозданием.
23 апреля 1965 года рассматриваемая РН успешно вывела на орбиту ИСЗ активный ретранслятор "Молния-1" для построения с его помощью линии дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком. 1 мая 1965 года с помощью этого спутника жители Дальнего востока впервые увидели на экранах своих телевизоров прямую трансляцию военного парада и демонстрации трудящихся на Красной площади в Москве. После этого РН стали называть "Молния".

РН «Молния-М»

«Молния» (Индекс ГРАУ - 8К78 ) - одноразовая четырёхступенчатая среднего класса. Входит в семейство ракет-носителей Р-7.

Спроектирована в ОКБ-1 в 1959-1960 гг. Изготовитель: ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Конструкция и двигатель третьей ступени (Блок «И») основаны на конструкции и двигателе второй ступени боевой ракеты Р-9А (8К75), конструкция 4-й ступени Блок «Л»- на конструкции блока «Е» ракеты 8К72, однако двигатель был применён принципиально новый, замкнутой схемы и с возможностью запуска в невесомости. Разрабатывалась для запуска к и , затем - для запусков лунных аппаратов серий Е-6 и Е-6С («Луна-4» - «Луна-14»), для чего система управления была существенно модифицирована. Получила известность в связи с запусками «Молния» на высокоэллиптические . Позднее использовалась для запусков спутников системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) «Око», также на синхронные высокоэллиптические орбиты.

После модернизации двигателей первой и второй ступени получила наименование «Молния-М». Послужила основой для создания трёхступенчатых вариантов «Восход» и «Союз».

Ракета-носитель «Молния»

В 1958-1960 гг. коллективом ОКБ-1 на базе ракеты "Восход" была разработана четырехступенчатая РН "Молния" (8К78) с разгонным блоком «Л» и блоком «И» в качестве третьей ступени. «Молния» предназначена для выведения космических объектов к Луне, планетам Солнечной системы, а также спутников связи «Молния». За 1960-1967 гг. ракетой-носителем 8К78 был обеспечен вывод на орбиты полета к Луне и планетам Солнечной системы АМС «Венера-1», «Марс-1», «Зонд-1», «Зонд-2», «Зонд-3» и АМС «Луна-4» - «Луна-14». Тем самым было положено начало планомерному изучению Солнечной системы.

Таблица 1.6 - Отечественные разгонные блоки. Отечественные разгонные блоки

Филиалом ОКБ-1 в 1965 г. была проведена модернизация ракеты-носителя «Молния». Основные изменения заключались в повышении характеристик системы управления и повышении энергетики ДУ центрального блока. Первый пуск модернизированной ракеты-носителя 8К78М был проведен в 1965 г. с космическим аппаратом «Луна-7». Первый космический аппарат, совершивший мягкую посадку на поверхность Луны «Луна-9» был запущен 31 января 1966 года. Были получены первые фотографии поверхности Луны. Впоследствии исследования Луны и других планет с помощью ракеты-носителя 8К78М были продолжены. В период с 1966 по 1972 гг. на траекторию полета к Венере было запущено 5 АМС «Венера». Однако основное количество запусков РН 8К78М было связано с выводом на орбиты спутников связи типа «Молния». С начала эксплуатации (1965 г.) по 01 июля 2000 года проведено 268 пусков ракет-носителей 8К78М, из них 267 успешных. Эксплуатация 8К78М продолжается.

Рис 1.24 - Ракета-носитель "Молния"

Рис. 1.25 - Принципиальная схема двигателя 11дзз: 1 - Пирошашка пусковая; 2 - Турбонасосный агрегат; 2а - Дренаж ТНА; 3 - Регулятор соотношения компонентов; За - Привод регулятора СК; 4 - Блок пусковых клапанов; 4а - Дренаж окислителя; 5 - Блок клапанов; 5а - Дренаж горючего; 6 - Шланги; 6а - Зажигательное устройство; 7 - Камера сгорания зажигания; 7а - Карданная подвеска; 8 - Клапан-тройник; 8а - Реле давления-сигнализаторы; 9 - Сопло рулевое; 10 - Газогенератор блока наллува баков; 10а - Теплообменник блока наддува блока «О»; 11 - Пирозажигательное устройство; 12 - Клапан отсечной; 13 - Блок продувки; 14 - Подогреватели; 14а - Клапан дроссельный; 146 - Пирозапальное устройство; 14в - Блок клапанов; 14г - Регулятор кажущейся скорости

Рис. 1.26 - Разгонный блок "Л": 1 - Форма КА; 2 - Плоскость разделения КА с РБ; 3 - Плоскость стыка переходника сРБ; 4 - Бак окислителя; 5 - Бак горючего; 6 - Плоскость отделения фермы; 7 - Ферма; 8 - Плоскость стыка с РН; 9 - Твердотопливный ракетный двигатель; 10 - Двигатель 11ДЗЗ

РАЗГОННЫЙ БЛОК «Л». Блок «Л» с кислородно-керосиновым двигателем 11ДЗЗ был разработан ОКБ-1 в 1960 г. и явился первым в мире разгонным блоком с криогенной жидкостной двигательной установкой, запускающейся в условиях невесомости после часового полета по промежуточной орбите ИСЗ. В течение длительного времени блок используется для выведения на высокую эллиптическую орбиту (h = 700 км, Н = 4000 км) КА типа «Молния», «Прогноз». Двигатель крепится на блоке «Л» с помощью рамы и имеет возможность поворота относительно двух взаимно-перпендикулярных осей, лежащих в плоскостях тангажа и рыскания. В плоскости крена стабилизация ГБ осуществляется с помощью отдельных сопел. Для управления РБ на пассивном участке полета используется сжатый газ.

В качестве исполнительных органов применены сопловые блоки. Система управления блока «Л» автономная, инерциальная.