- В-5В (ракета)
-
Ракета Р-5В (Р-5ВАО, В-5В) - советская одноступенчатая жидкостная геофизическая ракета.
Содержание
История создания
Создана на базе разработанной под руководством С. П. Королева в ОКБ-1 баллистической ракеты средней дальности Р-5М.
27 июля 1963 года Королёв согласовал техническое задание на разработку новой серии академических ракет Р-5В. Она предназначалась главным образом для проведения научных исследований по программе высотной астрофизической обсерватории (ВАО). Поэтому ракеты новой серии имели еще один индекс — Р-5ВАО.
Чтобы обеспечить нормальное функционирование аппаратуры ВАО и выполнение научных задач по изучению Солнца и галактических объектов, нужно было осуществлять пуск ракеты по траектории, близкой к вертикальной, и обеспечивать стабилизацию ракеты на пассивном участке. Требовалось сбросить носовой конус и освободить верхнюю полусферу с аппаратурой ВАО, которая оставалась открытой в течение дальнейшего полета. Установка ВАО не имела иллюминаторов и герметичных отсеков.
После завершения работы установка ВАО опускалась в специальный контейнер. Для отделения контейнера с последующим спасением нужно было разворачивать ракету в горизонтальное положение на высоте 100 км нисходящей ветви траектории. Предусматривалось спасение установки ВАО целиком, без ее деления на части, что диктовалось необходимостью спасать 25 кассет с отснятыми фотопленками и дорогостоящие приборы с дифракционными решетками, кварцевой оптикой и сложными механизмами.
ОКБ-1 предусматривало продолжение экспериментов для перспективных разработок и на ракете Р-5В. Намечалось исследовать аэродинамику и теплообмен на модели, соответствующий геометрической форме спускаемого аппарата нового пилотируемого корабля 7К, который должен был сменить корабли "Восток" и "Восход".
Кроме того, на ракете Р-5В проводились эксперименты ряда институтов АН СССР и отраслевых институтов.
Пуски
В 1964 г. на полигоне начались работы по подготовке и проведению пусков ракеты Р-5В с высотной астрофизической аппаратурой Бюраканской обсерватории — высотных астрофизических обсерваторий (ВАО). Для обеспечения нормального функционирования аппаратуры ВАО и выполнения научных задач по изучению Солнца и галактических объектов ракеты были оснащены системами успокоения и стабилизации на пассивном участке траектории.
Первый пуск ракеты Р-5В состоялся 26 сентября 1964 года и был аварийным.
Первый частично успешный пуск ракеты Р-5ВАО удалось осуществить только 13 октября 1965 г. Астрофизиков постигла неудача. Пневматическое устройство, открывающее полуоболочки контейнера, не сработало, и провести измерения не удалось. По другим позициям научной программы во время пуска 13 октября 1965 г. были получены важные научные результаты. Впервые удалось получить данные по аэродинамике и теплообмену в натурных условиях полета при входе в плотные слои атмосферы с гиперзвуковой скоростью (М = 10). Во время этого пуска были также получены новые научные результаты с помощью аппаратуры АН СССР: высотные профили концентрации и температуры электронов, высотное изменение интегрального коэффициента поглощения ультрафиолетового излучения Солнца в ионосфере, спектральное распределение инфракрасного излучения Земли, электрофизические параметры ионосферы и др.
1 октября 1966 года геофизической ракетой Р-5В с космодрома Капустин Яр была запущена на высоту 400 км автоматическая ионосферная лаборатория «Янтарь-1» для исследования взаимодействия реактивной струи электрического ракетного двигателя (ЭРД), работавшего на аргоне, с ионосферной плазмой. Экспериментальный плазменно-ионный ЭРД был впервые включен на высоте 160 км, и в течение дальнейшего полета было проведено 11 циклов его работы. Была достигнута скорость истечения реактивной струи около 40 км/сек. Во второй серии экспериментов использовали азот. Скорость истечения была доведена до 120 км/сек. В 1966—1971 запущено четыре подобных аппарата (по другим данным до 70 года). Осенью 1970 года успешно выдержал испытания в реальном полёте прямоточный воздушный ЭРД. В октябре 1970 года на XXI конгрессе Международной астрономической федерации советские ученые — профессор Г. Градзовский, кандидаты технических наук Ю. Данилов и Н. Кравцов, кандидаты физико-математических наук М. Маров и В. Никитин, доктор технических наук В. Уткин — доложили об испытаниях двигательной установки, работающей на воздухе. Зарегистрированная скорость реактивной струи достигла 140 км/с.
В 1964-1967 гг. проведено пять пусков Р-5В, однако в 1967 г. работы были временно прекращены из-за ряда выявленных замечаний по работе систем, обеспечивающих функционирование ВАО.
В феврале-марте 1968 г. работы по Р-5В были возобновлены. При этом в течение 1968-1969 гг. были разработаны более совершенные схемы и конструкции головного блока и контейнера, использованные для ракетной астрофизической обсерватории (РАО).
Пуски возобновились в апреле 1970 г. При всех пусках Р-5В проводилось исследование аэродинамики и теплообмена на модели, соответствующей по геометрической форме спускаемому аппарату, имеющему форму «фара». В последующие годы полученные данные использовались при создании СА кораблей типа 7К.
Из семи запущенных до 1971 г. ракет две были выделены для проведения исследований в рамках международной программы «Вертикаль».
28 ноября 1970 года начался новый этап космических экспериментов, проводимых с помощью геофизических ракет, при участии социалистических стран в области исследования и использования космического пространства в мирных целях. В 8 часов 30 минут по московскому времени с космодрома Капустин Яр ракета «Вертикаль-1» была выведена в космос на высоту 487 километров. Это стало возможным, когда к проектированию были подключены лучшие проектанты и конструкторы, которые в короткий срок создали принципиально новый головной блок, не имеющий аналогов в мировой космонавтике.В состав головного блока входили сферической формы спускаемый аппарат (СА) и цилиндрический приборный отсек (ПО), в котором, помимо приборов системы управления, размещалась модель, соответствующая по геометрической форме спускаемым аппаратам серии «Союз». В последующие годы полученная информация по аэродинамике и теплообмену использовалась при создании СА кораблей модификации «7К».
Сферический СА, в котором размещалась астрофизическая аппаратура, включающая в себя солнечные и звёздные телескопы, имел разъём ниже своего экватора. Верхняя часть СА служила поворотной крышкой, снабжённой механизмами отпирания и запирания, а также открытия и закрытия. Основная масса этих механизмов в виде объёмных гидравлических приводов была размещена на ПО, что освободило место для научной аппаратуры, облегчило СА и парашютную систему. Были также разработаны оригинальные узлы соединения сферического СА с ПО и т.д.
В разработке, изготовлении, экспериментальной наземной и лётной отработке участвовали ведущий конструктор А.М. Петряхин и сотрудники сектора В.П. Багров, Г.С. Болдырев, Ю.Г. Бутин, Н.А. Калашников, В.Н. Мяков, А.Л. Пискун, В.М. Полищук и др. под руководством Сталя Денисова.
Утром 28 ноября 1970 года с космодрома Капустин Яр состоялся старт. После достижения заданной высоты на головном блоке ракеты открылись многочисленные штанги с датчиками приборов. Несколько секунд спустя сработали механизмы открытия и разворота крышки сферического СА, что создало круговой обзор астрофизическим приборам. Через 10 минут головной блок «Вертикали-1» перешёл на нисходящую ветвь траектории. Одновременно из ПО головного блока особым пиротолкателем была вытолкнута модель спускаемого аппарата космического корабля «Союз Т», которая приземлялась отдельно.
Крышка СА закрылась и была заперта, предохраняя астрофизическую обсерваторию от воздействия плотных слоёв атмосферы. Ещё через несколько секунд сферический СА был отделён от головного блока при помощи твердотопливного двигателя. Пустые баки ракеты-носителя взорвались, но это уже было не опасно для отделившегося СА. который опустился на парашютах, сбросив балансировочный груз вместе с лобовой частью крышки.
Поисковая доставила СА в монтажно-испытательный корпус. В СА находились приборы и результаты эксперимента по изучению Солнца, его коротковолнового излучения, спектра и фотографий в мягкой рентгеновской области излучений и т.д.
20 августа 1971 года в соответствии с программой «Интеркосмос» с космодрома Капустин Яр была запущена геофизическая ракета «Вертикаль-2». Большинство дорогостоящих астрофизических приборов, возвращённых на Землю после полёта ракеты «Вертикаль-1», было успешно использовано во втором эксперименте. Ракета предназначена для продолжения комплексных исследований ультрафиолетового и рентгеновского излучений Солнца, параметров ионосферы и метеорных частиц. В СА размещалась аппаратура изготовленная в СССР, ГДР, Польше, Венгрии и Чехословакии. Ракета доставила аппаратуру на высоту 463 километра. На нисходящем участке на высоте 90 километров было произведено отделение СА, который приземлился с помощью парашютной системы.
За успешную работу по программе «Вертикаль» и участие в выставке, где был экспонирован головной блок, занявший первое место, ряд работников ОКБ-1 был награждён медалями и грамотами ВДНХ СССР.
Всего с полигона Капустин Яр в период с 26 сентября 1964 г.по 9 октября 1971 г. было выполнено двенадцать пусков ракеты Р-5В, два из которых были аварийными.
Технические характеристики
Стартовая масса 29 т Масса незаправленной ракеты 5 т Двигатель ЖРД РД-103М Тяга двигателя у Земли / в вакууме 44 тс / 51 тс Удельный импульс у Земли/в вакууме 220 с / 248 с Компоненты топлива 92 % этиловый спирт-жидкий кислород Длина (полная) около 23 м Диаметр корпуса 1652 мм Размах стабилизаторов 3452 мм Масса головной части ракеты 1300 кг Высота подъёма 463-487 км Высота отделения СА на спуске 62 км См. также
- Геофизическая ракета
- Р-1А
- Р-1Б
- Р-1В
- Р-1Д
- Р-1Е
- Р-2А
- Р-11А
- Р-5А
- Р-5Б
- Вертикальный космический зонд
- Вертикаль (ракета)
- К65УП
- МР-12
- МР-20
- Метеорологическая ракета
Ссылки на изображения
- Одноступенчатая геофизическая ракета В5В с однокамерным двигателем РД-103. Глушко В.П.Ракетные двигатели ГДЛ - ОКБ
- Афанасьев И.Б. Р-12 - "Сандаловое дерево"
- Афанасьев И.Б. Р-12 - "Сандаловое дерево"
- ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАКЕТА В-5В. Модели ракет
- Ракета Р-5М. Средства выведения. Сайт РККЭ
- Ракета Р-5М. Средства выведения. Сайт РККЭ
- Ракета Р-5М. Средства выведения. Сайт РККЭ
- Геофизическая ракета "Вертикаль-1". РИА Новости
- Схема полета геофизической ракеты «Вертикаль-1». В. С. Агалаков,А. Ш. Сире. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИСЗ. ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЗНАНИЕ» Москва 1977
- Возвращаемая капсула РН «Вертикаль». Фотогалерея "Новостей космонавтики"
Ссылки
- Ракета Р-5М. Средства выведения. Сайт РККЭ
- Г. С. ВЕТРОВ. С.П.КОРОЛЕВ И ЕГО ДЕЛО
- Сталь ДЕНИСОВ. Вертикально в космос. "Калининградская правда" 21 февраля 2008 года
- РД-103М (8Д71). Liquid Propellant Rocket Engines
- В. С. Агалаков,А. Ш. Сире. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИСЗ. ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЗНАНИЕ» Москва 1977
- Л.А.ВЕДЕШИН,М.Г.КРОШКИН. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАКЕТА «ВЕРТИКАЛЬ 1». 6,9 Мб
- В.П.Глушко. Развитие ракетостроения в СССР
- И.Маринин, А.Владимиров, И.Лисов. Космодром Капустин Яр возрождается. НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ №6 1999 г.
- Ц.Васильев. Добыча космических старателей. "Техника молодёжи" №5 1971 г.
Wikimedia Foundation. 2010.