27 декабря 2018 года состоялся четвёртый запуск в истории космодрома Восточный — первого в России гражданского космодрома. Ракета-носитель «Союз-2.1а» успешно стартовала в расчётное время, а отделившийся разгонный блок «Фрегат» доставил на целевые орбиты два российских спутника «Канопус-В» и 26 малых космических аппаратов, принадлежащих другим странам.
Монтажно-испытательный корпус ракеты носителя (МИК РН). Здесь проводится сборка ракеты-носителя, стыковка ее с космической головной частью и подготовка ракеты космического назначения к вывозу на стартовый комплекс. Общая площадь здания — почти 45 тысяч квадратных метров, что сравнимо с шестью футбольными полями. Сборку этой ракеты-носителя «Союз-2.1а» завершили 20 декабря — за неделю до старта.
Подготовка космических аппаратов, сборка головного блока и космической головной части осуществлялась в другом корпусе — МИКе космических аппаратов, космических головных частей и разгонных блоков (МИК КА , КГЧ и РБ). В состав головного блока вошли разгонный блок «Фрегат», два российских спутника и попутная полезная нагрузка в виде 26 малых иностранных космических аппаратов. За их запуск отвечали «Главкосмос» и «Главкосмос Пусковые Услуги» — оператор коммерческих пусков ракет-носителей «Союз-2» с российских космодромов.
«Союз-2.1а» — это модификация ракеты «Союз-2», созданная на базе «Союза-У» и оснащенная усовершенствованной системой управления и двигательными установками I и II ступеней. Эта ракета отличается от прежней модели повышенной точностью выведения космических аппаратов на требуемую орбиту и увеличенной массой выведения полезных грузов в космос. «Союз-2.1а» производят в Самаре, в РКЦ «Прогресс».
На первой ступени установлены четыре маршевых двигателя РД-107А. Они работают на ракетном топливе, в котором в качестве горючего используется керосин, а в качестве окислителя - жидкий кислород. Также для обеспечения работы вспомогательных систем ракета заправляется небольшим количеством перекиси водорода и жидкого азота.
Перед транспортировкой на стартовый комплекс космическая головная часть (в составе РБ “Фрегат”, космических аппаратов и головного обтекателя) уже пристыкована к ракета-носителю и на головной обтекатель установлен теплозащитный чехол. Поддержание комфортного температурно-влажностного режима для спутников внутри космической головной части обеспечивается системой термостатирования от которой воздух с требуемыми параметрами подается по воздуховодам под обтекательное пространство к космическим аппаратам.
Специалисты проводят финальную проверку ракеты перед вывозом из МИКа.
В МИКе ракета перемещается на специальных тележках по внутренним железнодорожном путям. Транспортировка ракеты от МИК до стартового комплекса также осуществляется по железной дороге на транспортно-установочном агрегате.
В дальней части МИКа размещены составные части другой ракеты — «Союз 2.1б». Её пуск запланирован на 2019 год.
Традиционно перед вывозом ракеты на стартовый комплекс в МИК РН проводится построение расчета участвующего в транспортировке ракеты, на котором ставится задача по вывозу и проводится инструктаж. К построению привлекаются необходимые службы и подразделения Центра эксплуатации наземной космической инфраструктуры, обеспечивающие указанные работы, а также специалисты РКЦ «Прогресс».
Вывоз ракеты из МИК РН на стартовый комплекс. Доставка ракеты-носителя с космической головной частью на стартовый комплекс осуществляется ж/д составом в составе тепловоза, агрегата термостатирования, агрегата прикрытия и транспортно-установочного агрегата.
Расстояние от МИКа до стартового стола — 4,5 километра. Время транспортировки РКН до стартовой системы составляет около часа.
Работы по транспортировке начались ещё до рассвета, за трое суток до старта.
Ж/д состав с ракетой тянет тепловоз.
Скорость движения ж/д состава с ракетой космического назначения на стартовый комплекс составляет 5 км/ч. В связи с этим контроль транспортировки и охраны ракеты в пути ее следования осуществляется пешим сопровождением от МИК до стартового комплекса.
Стартовая масса ракеты космического назначения (ракета заправлена) составляет более 311 тонн. Для сравнения: самый большой в мире пассажирский самолёт Airbus A380 весит 277 тонн.
На подъезде к стартовому комплексу тепловоз перестыковывается и становится в хвосте ж/д состава. Теперь тепловоз не тянет, а толкает состав с РКН к стартовому сооружению.
Длина РН «Союз-2.1а» с КГЧ составляет 46,3 метра, максимальный поперечный размер РН по воздушным рулям боковых блоков — 10,3 метра, максимальный диаметр центрального блока «А» - 2,95 метра, максимальный диаметр блока III ступени - 2,66 метра.
При доставке на пусковой стол ракету космического назначения провозят через мобильную башню обслуживания (МОБ), которая в это время находится в исходном положении (отведена от стартового сооружения). В рабочем положении башня (ее высота 52 метра - 15 этажей) наезжает на стартовую систему, в которую установлена ракета и ракета, таким образом, оказывается полностью внутри башни. Конструктивное исполнение МОБ позволяет обеспечить доступ ко всем узлам ракеты-носителя и космической головной части и проводить подготовку ее к пуску даже при самых неблагоприятных метеоусловиях.
До момента пуска ракета-носитель удерживается в стартовой системе опорными фермами. Они вместе с направляющими устройствами сохраняют равновесие ракеты-носителя при сильных порывах ветра. При старте (подъеме) ракеты силовые узлы опорных ферм выходят из зацепления с ракетой и под действием грузов разводятся в исходное (нерабочее) положение.
После доставки ракеты-носителя на стартовый стол стрела установщика поднимает ракету в вертикальное положение и устанавливает ее стартовую систему.
Процесс вертикализации ракеты-носителя и установки в стартовую систему занимает около получаса.
После установки ракеты и опускания стрелы установщика в горизонтальное положение, установщик транспортируется за периметр пускового стола, а мобильная башня обслуживания устанавливается в рабочее положение – наезжает на стартовую систему, в которой установлена ракета. После закрытия створок МБО ракета полностью находится внутри башни. В течение трёх суток РКН находится внутри башни и расчеты осуществляют подготовку ее к пуску (электрические проверки бортовых систем ракеты, разгонного блока и космических аппаратов, заправка РН компонентами топлива).
В подземной части стартового ссооружения (основное сооружение стартового комплекса, обеспечивающее подготовку и пуск РН с КГЧ), расположен односкатный газоотражатель с газоотводным каналом в виде лотка, предназначенный для отвода газов от стартующей со стартовой системы ракеты, с целью исключить воздействие на ракету отраженных от конструкций стартового сооружения газовых струй.
«Союз-2.1а» внутри мобильной башни обслуживания. Из российских космодромов башня закрытого типа есть только на Восточном.
В такой башне можно проводить предстартовую подготовку в самых сложных климатических условиях.
Головной обтекатель всё ещё скрыт под защитным чехлом.
Мобильная башня обслуживания снаружи.
Ночь перед пуском
Момент запуска ракеты.
Пуск РН «Союз-2.1а» с российскими спутниками «Канопус-В» и группой малых космических аппаратов состоялся в 5 часов 07 минут 18 секунд по московскому времени (11 часов 07 минут 18 секунд — по якутскому)
И ракета, и разгонный блок «Фрегат» сработали штатно.
Для «Фрегата» этот пуск стал 72-м. Разгонный блок успешно вывел на орбиту спутники и космические аппараты, а затем был сведен с целевой орбиты, вошел в атмосферу на высоте 100 километров и был затоплен в несудоходном районе Тихого океана.
Так выглядит тяга реактивного двигателя.
Тяга — это сила, которая «толкает» ракету сквозь воздушный поток.
Топливо сгорает в двигателе ракеты, и из сопла выходит масса в форме газа под высоким давлением.
В морозном воздухе поднимается большое облако пара и дыма.
После запуска ракета в соответствии с программой выведения осуществляет разворот вокруг своей оси и ложится на курс вывода КА на рабочую орбиту.
Здесь видно, как за ракетой тянется белая полоса. Это конденсационный след, он появляется из-за того, что на определённой высоте выхлоп двигателя вызывает процессы конденсации в атмосфере. Следы от водяных паров или кристалликов льда относятся к искусственным облакам, которые позже вырождаются в перистые.
Запуск космических аппаратов сопровождается падением на землю отделяющихся частей ракеты-носителя (отработавшие ступени, головной обтекатель), обеспечивающие их выведение на орбиты. Размеры и местоположение районов падения этих частей определяются требованиями к орбитам космических аппаратов, их массой, энергетическими характеристиками ракеты. Места районов падения располагаются в местностях наименее заселенных и с отсутствием или минимальным ведением хозяйственной деятельности.
Для обеспечения безопасности в районах падения производится заблаговременное оповещение местных администраций, на территории которых находятся районы падения, о предстоящем пуске, а также эвакуация в безопасный район людей, обнаруженных в районе падения.
После старта двигатели боковых блоков работают 118 секунд, а затем отключаются. Далее они сбрасываются.
Центральный блок состоит из хвостового отсека, в котором установлен двигатель однократного включения. Он перестаёт работать через 280–290 секунд, после чего эта ступень тоже отделяется, а ракета продолжает движение и очень быстро превращается в небольшую точку.
В Главкосмос Пусковые Услуги считают, что Россия должна делать ставку на коммерческие пуски и увеличивать их число. В планах компании — развивать отечественные ракеты-носители под требования заказчиков, а также адаптировать космодромы и инфраструктуру.
Автор: Степанов Слава
https://gelio.livejournal.com/240145.html