ДМ-SLБ

Блок Д

Блок ДМ — член сімейства розгінних блоків (верхніх ступенів), що працюють на паливі «рідкий кисень — гас», і походить від Блоку «Д» космічного ракетного комплексу Н1-Л3, призначеного для польоту на Місяць радянських космонавтів.

Історія створення

У складі штатного комплексу блок Д відповідав за перехід зв'язки ЛК-ЛОК з перелітної траєкторії на навколомісячну орбіту, за переведення ЛК з навколомісячної орбіти на посадкову траєкторію, а також за корекції при перельоті (блоки А, Б та В — перші три ступеня ракети Н-1, виводили комплекс на низьку навколоземну орбіту, блок Г розганяв експедицію до Місяця). Тому максимальне число запусків двигуна блоку Д (він має індекс 11Д58, або РД-58 в деяких джерелах) було до семи, а час життя блоку Д становив 7 діб. Для цього кисневий бак мав форму сфери і був забезпечений теплоізоляцією. Крім того, він заправлявся охолодженим до −200° C киснем (температура кипіння −183° C), що дозволяло додатково зменшити втрати на випаровування, до того ж, збільшувало щільність рідкого кисню, заощаджуючи необхідний обсяг бака. Бак гасу мав тороїдальну форму, і був нахилений на 3 градуси, для спрощення конструкції паливозабірника.

Тяга двигуна 11Д58 становила 8,5 тонни.

Конструкція

Основна силова конструкція блоку ДМ-SLБ включає верхній перехідник разом з внутрішньою фермою. Середній та нижній перехідники, в які укладено блок, який скидається перед першим включенням блоку ДМ-SLБ. Гас поміщається в тороїдальному баку, який фермою кріпиться до верхнього перехідника, який охоплює турбонасосний агрегат маршового двигуна 11Д58М.

Сферичний бак рідкого кисню і ферма для радіоелектронних приладів і кріплення корисного вантажу розміщується над баком гасу і також кріпляться до верхнього перехідника. Два двигуни СОЗ, які забезпечують стабілізацію на пасивних ділянках, розміщуються нижче бака гасу.

Відмінності між ДМ-SLБ та ДМ-SL версіями

Основними доробками РБ ДМ-SLБ порівняно з РБ ДМ, які також залишаються для «Наземного старту», ​​є:

  • Нова навігаційна система;
  • Нове покоління польотного комп'ютера;
  • Автономна система керування;
  • Подовжене сопло і зменшення маси елементів для поліпшення енергетичних характеристик.

Основні відмінності блоку ДМ-SLБ від блоку ДМ-SL наступні:

  • Інтерфейси передньої частини блоку ДМ-SLБ виконані придатними для установки Російського головного обтікача і перехідної системи, що використовується «Наземним стартом», у той час як інтерфейси передньої частини блоку ДМ-SL були сумісні з виготовляємим «Боїнгом» блоком корисного вантажу, що використовується «Морським стартом»;
  • Єдиний великий (і важкий) тороїдальний приладовий відсік замінений локально розміщеними приладовими контейнерами для зниження маси;
  • Виключені деякі датчики та відповідна кабельна мережа, що служили цілям льотних випробувань і більше не потрібні;
  • розгортаєма антена і телеметрична система замінена на більш легку, що використовує, подібно до «Зеніту» фіксовані антени з двома незалежними радіолініями;
  • виключення командної радіосистеми і її АФУ;
  • виключення одного блоку баків зі складу ДУ СОЗ (перетворення ДУ СОЗ в КДУ СОЗ);
  • Бак рідкого кисню наддувається гелієм, замість суміші гелію і парів кисню;
  • Мінімальний запас палива на момент останнього включення знижений з 4000 кг до 1500 кг за рахунок установки двох двигунів по 10 кгс, що забезпечують осадження палива перед запуском;
  • Виключений радіатор для випромінювання тепла з передачею його функцій корпусу верхнього адаптера.

Застосування

У зв'язку з неготовністю ракети Н-1 було прийнято рішення про програму обльоту Місяця без висадки з допомогою ракети УР-500К. Для цього було розроблено космічний корабель 7К-Л1, який запозичив частину систем з орбітального корабля 7К-ОК, відомого, як «Союз». Щоб надати кораблю необхідну швидкість, триступінчаста УР-500К була забезпечена четвертим ступенем — блоком Д, запозиченим з ракети Н-1.

Під назвами «Зонд-5» — «Зонд-8» корабель 7К-Л1 чотири рази облітав Місяць, але без космонавтів (Зонд-4 був запущений в протилежний від Місяця бік на високоеліптичну орбіту з висотою апогею близько 330 000 км).

Ракета УР-500К, що отримала ім'я «Протон», разом з блоком Д і далі використовувалася для запуску місячних станцій Луна-15-Луна-24, і міжпланетних станцій Венера-9-Венера-16, Марс-2 — Марс-7, Вега і Фобос. У 1974 році було започатковано польоти і на стаціонарну орбіту для виведення супутників зв'язку «Горизонт», «Веселка», «Екран».

Вимоги, що пред'являються до блоку Д у складі місячного комплексу, не цілком відповідали тому, що було потрібно для АМС і супутників зв'язку. У результаті була зроблена модифікація, спрямована на підвищення вантажопідйомності і зниження вартості блоку Д. Модифікований розгінний блок, названий ДМ, мав час активного існування всього 9 годин, і кількість запусків двигуна було обмежено трьома. Це дозволило позбутися від теплоізоляції на баку кисню, і частини блоків системи забезпечення запуску СОЗ. У зв'язку з різними вимогами, що пред'являються різноманітними корисними навантаженнями, були розроблені і інші модифікації — ДМ-2, ДМ-3.

Для роботи в складі комплексу Зеніт-3SL була розроблена модифікація ДМ-SL. Крім гасу, блок ДМ може використовувати як пальне синтетичний вуглеводень сінтін, що збільшує питомий імпульс його двигуна з 358 до 361 одиниці.

Використання блоку ДМ на ракеті «Протон» підходить до кінця — він замінюється блоком Бриз-М, але в програмі Морський старт блок ДМ-SL (а в програмі «Наземний старт» використовується ДМ-SLB) буде використовуватися і далі. Цікаво, однак, що для виведення супутників ГЛОНАСС-М (Ураган-М) на кругові орбіти заввишки близько 20000 км блок ДМ забезпечує більш високу точність виведення, ніж Бриз-М, і тому його використання на ракеті «Протон-КМ» припиниться, мабуть, тільки після остаточної заміни супутників Ураган-М (ГЛОНАСС-М) на нові негерметичні апарати ГЛОНАСС-К, льотні випробування яких повинні були початися в 2010 році за первісним планом, але почнуться значно пізніше.

Характеристики

Характеристики розгінних блоків сімейства «Д»
Назва Індекс ГУКОС Маса РБ Паливо Запас палива, т Маршевий двигун Тяга у вакуумі, тс Кіл-ть ввімкнень двигуна Маса Корисне навантаження на ГСО, т Початок експлуатації
на Землі в космосі Протон-К Протон-М (3-го етапу) Зенит-2S
ДМ-2[1][2] 11С861 3,2 2,3 гас + рідкий кисень 15,1 11Д58М 8,5 до 5 2,4 1982
ДМ-2М[3][4] 11С861-01 2,2 гас + рідкий кисень 15,1 11Д58С 8,5 до 5 2,5 1994
ДМ-03[5] 11С861-03 3,245 2,35 гас + рідкий кисень 18,7 11Д58М 8,5 до 5 2,95 3,44 2007
ДМ-SL[6] 3,5 гас + рідкий кисень 15,1 8,0 до 5 2,5 1999
ДМ-SLБ 3,22 гас + рідкий кисень 15,58 8,103 до 3 2008


Примітки

  1. ↑ РАЗГОННЫЕ БЛОКИ ДМ, ДМ-SL. РКК "Энергия" им С.П. Королева. Архів оригіналу за 10.06.2011. Процитовано 04.10.2011.
  2. ↑ Block DM-2 11S861 (англ.). astronautix.com. Архів оригіналу за 11.10.2011. Процитовано 05.10.2011.
  3. ↑ Block DM-2M 11S861-01 (англ.). astronautix.com. Архів оригіналу за 14.06.2006. Процитовано 05.10.2011.
  4. ↑ Россия. Новый разгонный блок ДМ-2М. Новости Космонавтики, №23/1994г. Архів оригіналу за 17.01.2012. Процитовано 05.10.2011.
  5. ↑ Семейство разгонных блоков ДМ. Форум журнала «Новости космонавтики». Архів оригіналу за 11.12.2015. Процитовано 04.10.2011.
  6. ↑ РКК «ЭНЕРГИЯ» — СРЕДСТВА ВЫВЕДЕНИЯ [Архівовано 10 червня 2011 у Wayback Machine.] (рос.)

Джерела