Мы побывали в гостях у нашего партнера - АО «НПО Лавочкина», на производстве разгонного блока «Фрегат». Это универсальный разгонный блок, который используется в составе ракеты-носителя среднего и тяжёлого классов. «Фрегат» остается единственным разгонным блоком в мире, который может выводить аппараты на 3 и более разные орбиты за один запуск. Разгонный блок был разработан в 1990-х годах НПО Лавочкина на основе двигательной установки автоматической межпланетной станции «Фобос». Помимо базового (включая версию «Фрегат-М») были также созданы модификации «Фрегат-СБ» и «Фрегат-МТ».
Разгонные блоки используются в составе ракет-носителей как дополнительная ступень. Они обеспечивают выведение космических аппаратов на широкий спектр околоземных орбит, а также на межпланетные траектории (НПО Лавочкина, 2019). Автономная система управления разгонным блоком обеспечивает решение навигационной задачи, начиная со старта ракеты-носителя, что обеспечивает высокую точность выведения космического аппарата. РБ «Фрегат» может обеспечить выполнение целевой задачи миссии выведения за счет собственных располагаемых резервов по энергетике. (Вестник, апрель 2017).
https://youtu.be/THeCEWI6iw4
На сегодняшний день было запущено более 70 разгонных блоков «Фрегат». На предприятии НПО Лавочкина работают более 4500 человек.
АО «НПО Лавочкина» является ведущей организацией ракетно-космической промышленности по разработке, изготовлению и практическому использованию автоматических космических комплексов и систем для проведения фундаментальных научных, астрофизических, планетных исследований, а также дистанционного зондирования Земли, и разгонных блоков для выведения космических аппаратов на расчетные околоземные орбиты и отлётные от Земли траектории (НПО Лавочкина, 2019).
Вид из кабины крана на цех изготовления блоков баков РБ «Фрегат». Различные части РБ «Фрегат» производят в разных цехах на территории предприятия, а финальная сборка происходит в цехе окончательной сборки Головных Обтекателей (ГО) и Разгонных Блоков (РБ).
Основой конструктивно-компоновочной схемы РБ «Фрегат» является блок баков, построенный по моноблочной несущей схеме. Он имеет торосферическую конфигурацию, состоящую из шести сваренных между собой сферических емкостей, разделенных сферическими донышками. Четыре из них являются баками окислителя и горючего, две ёмкости являются отсеками для размещения бортовых приборов и оборудования (один из них герметичен). (НПО Лавочкина, 2019). На фотографиях показан процесс изготовления блока баков.
Сварка элементов топливных баков РБ «Фрегат». Используется аргонно-дуговая сварка, в том числе в вакуумных камерах, а также для уменьшения веса конструкции используется химическое фрезерование.
Зачистка сварочных швов при изготовлении блока баков РБ «Фрегат».
Вид на цех окончательной сборки РБ «Фрегат» и ГО из кабины крана. Цикл изготовления РБ «Фрегат» - 18 месяцев. Предприятие способно выпускать до 12 РБ в год.
Начало установки оборудования на блок баков РБ «Фрегат». В одном из отсеков (герметичном) размещается моноблок системы управления, включая аппаратуру спутниковой навигации (АСН) и вентиляторы системы обеспечения теплового режима, в другом (негерметичном) – малый приборный отсек, служебные блоки, а также шаробаллоны высокого давления МДУ и ДУ СОЗ (НПО Лавочкина, 2019).
Сборка РБ «Фрегат-СБ». Так как для выбранного маршевого двигателя объем используемого окислителя больше объема горючего, с целью оптимизации конструкции баки окислителя внедряются в баки горючего, что обеспечивает различный объем баков и их полное заполнение компонентами топлива при одинаковых внешних размерах.
Финальные сборочные операции.
НПО Лавочкина также производят ГО диаметром 3,715 метров, представленный на изображениях.
Вид из ГО на цех финальной сборки.
Монтаж системы разделения ГО.
Крановые операции с Переходным Отсеком. Переходной Отсек обеспечивает стыкуемость РБ «Фрегат» с ракетой и установку головного обтекателя.
Работы с пневмо-гидро системой.
Финальные работы по сборке РБ «Фрегат-МТ» (со средними дополнительными ёмкостями). РБ «Фрегат-МТ» представляет собой модернизированный РБ для Гвианского Космического Центра. Модернизация заключается в адаптации радиотелеметрической системы РБ для работ с Европейской сетью наземных станций слежения.
Пневмо-вакуумные испытания.
РБ «Фрегат» отправляется на финальные электрические испытания.
После испытаний РБ «Фрегат» перемещают на упаковку в контейнер.
Изготовленный в НПОЛ головной обтекатель.
РБ «Фрегат» с РН «Союз-2»
Первый запуск РБ «Фрегат» в составе РН «Союз» состоялся 9 февраля 2000 г. Полезная нагрузка состояла из имитатора полезной нагрузки и устройства «Демонстратор», предназначенного для проведения эксперимента по спуску на землю надувной конструкции (НПО Лавочкина, 2019).
На изображениях показано расположение РБ «Фрегат» и полезной нагрузки под ГО РН «Союз-2» в рамках типичной кластерной миссии.
Сценарий выведения полезной нагрузки, производимый РБ «Фрегат» в рамках кластерной миссии на РН «Союз-2», можно увидеть на представленных здесь схемах. После отделения от РН маршевый двигатель включается в первый раз, и РБ «Фрегат» достигает переходной орбиты, после чего двигатель включается во второй раз, и РБ достигает первой заданной орбиты, на которую выводит первую полезную нагрузку.
На второй схеме изображен переход РБ «Фрегат» на вторую переходную орбиту, а затем на вторую заданную орбиту и отделение второй полезной нагрузки.
На третьей схеме показан дальнейший процесс выведения полезной нагрузки на орбиту. РБ «Фрегат» может включать свой двигатель до 7 раз. Более того, РБ может активно существовать на орбите до 2-х суток. После реализации миссии выведения полезной нагрузки РБ совершает маневр на орбиту захоронения или орбиту затопления в акватории Мирового океана (Вестник, апрель 2017).
Интересные факты о предприятии:
Предприятие АО «НПО Лавочкина» носит имя Семёна Алексеевича Лавочкина, который родился 11 сентября 1900 г. в Смоленске. Лавочкин получил образование инженера-аэромеханика и работал в различных конструкторских бюро в Москве. После чего он стал конструктором скоростного истребителя "К", который получил индекс И-301 и поступил в производство сразу на 6 заводах. За годы Великой Отечественной войны в ОКБ Лавочкина были разработаны несколько серийных истребителей. Созданная С.А. Лавочкиным конструкторская школа продолжает существовать и сегодня.
На территории НПО Лавочкина расположен музей предприятия, который занимает первый этаж отдельно стоящего здания, он размещен здесь после ремонта в 2012 году. Площадь основной экспозиции – 900 кв. м, выставочного зала – 100 кв. м. Собрание включает 26 космических аппаратов, среди которых подлинные возвращаемые аппараты станций «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», а также летный экземпляр «Лунохода-3» и его корректирующе-тормозная двигательная установка.
Миссия НПО Лавочкина: соединяя инновации, опыт и творческий потенциал сотрудников, осуществляем комплексные решения по освоению межпланетного пространства и пусковым услугам для исследования ближнего и дальнего космоса. Неизведанное сделаем полезным человечеству (НПО Лавочкина,2019).
АО «Главкосмос Пусковые Услуги» является оператором коммерческих пусков РН «Союз-2» с РБ «Фрегат». Компания была создана по решению Госкорпорации «Роскосмос» и уполномочена заключать и реализовывать коммерческие контракты на запуск космических аппаратов с использованием ракет-носителей семейства «Союз-2» с российских космодромов.