С несущи-ми баками с ненесу-щими баками моноблочная полиблоч-ная «тандем» «пакет» комбтнированная одноступе-нчатая многосту-пенчатая

Рисунок 1 – Схема классификации РН

расчетными условиями, большими коэффициентами безопасности, наличием дополнительных систем и т. п.

Кратность применения (ресурс работы) — это максимально возможное количество запусков ракеты-носителя при условии проведения необходимого объема профилактических и ремонтных работ после каждого очередного пуска. По этому критерию все ракеты-носители можно разделить на ракеты-носители одноразового и многоразового использования, из которых первые

уже получили достаточно широкое распространение, а вторые представляют

собой будущее ракетно-космической техники (ведущиеся за рубежом много­численные разработки свидетельствуют о больших возможностях и разнооб­разных направлениях развития ракет-носителей многоразового использова­ния).

Ракеты-носители одноразового использования построены на принципе одноразовости применения отдельных агрегатов, систем и элементов, прису­щем боевым снарядам, и являются логическим развитием боевых ракет (на­пример, ракеты-носители «Скаут», «Тор», «Атлас», «Титан»), Их характер­ной особенностью является высокая надежность за счет предельного упро­щения элементов одноразового действия.

Ракеты-носители многоразового использования, сохраняя преемствен­ность схемных и компоновочно-конструктивных решений ракет-носителей одноразового использования, основаны на принципе применения более сложных элементов многоразового действия. Высокая надежность таких ра­кет-носителей обеспечивается за счет дублирования (троирования) отдель­ных элементов или целых систем, а также применения систем диагностики и резервирования, увеличения объема наземной экспериментальной отработки, ужесточения требований к производству и т. п. Характерной особенностью ракет-носителей многоразового использования является наличие в их составе систем и средств спасения отработавших ракетных блоков, такое кон­структивное построение элементов пневматических и гидравлических сис­тем, которое способно обеспечить надежные и качественные профилактиче­ские работы после каждого очередного пуска.

По типу источника энергии ракеты-носители подразделяют на химиче­ские, ядерные, ядерно-химические, электроядерные и ионные. В настоящее время наиболее распространены химические, использующие жидкие ракетные топлива с энергетическими возможностями, характеризующимися предельным удельным импульсом 400—450 с на уровне моря. Химические ракеты-носители и ракетные блоки используются для решения практически всех задач, хотя в ряде случаев энергетически и не являются наиболее вы­годными (например, для длительных космических полетов).

Ядерные ракеты-носители, имея в своем составе ядерные ракетные блоки, обладают более высокой энергетикой и, возможно, в будущем найдут широ­кое применение при межпланетных полетах. Ядерные ракеты-носители отли­чаются от химических тем, что активная масса (топливо, рабочее тело) нагре­вается в них не за счет собственной химической энергии, а за счет тепла, вы­деляющегося при ядерной реакции. Удельный импульс ядерной ракеты-носителя (800—3500 с) зависит от типа ядерного реактора, определяемого схемой активной зоны (твердая, жидкая или газообразная). Характерная осо­бенность ядерных ракет-носителей — излучение работающего реактора и ра­диоактивных элементов с большим периодом полураспада в струе двигателя, что выдвигает определенные требования к условиям их эксплуатации: для пилотируемых ядерных ракет-носителей должна быть предусмотрена биоло­гическая защита экипажа от излучения работающего реактора, а наличие ра­диоактивных элементов в струе двигателя делает возможным использование ядерных блоков только в космическом пространстве во избежание заражения окружающей среды. В связи с этим большой интерес представляют ядерно-химические двухступенчатые ракеты-носители, использующие на I ступени химический источник энергии. В такой ракете-носителе ракетный блок I сту­пени является ускорителем, выводящим II, ядерную ступень на высоту, обу­словленную исключительно условиями, предотвращающими заражение ок­ружающей среды.

Для длительных и дальних космических полетов широкое применение найдут электроядерные ракетно-космические системы, имеющие в своем со­ставе ракетные блоки с малым секундным расходом активной массы и высо­ким удельным импульсом. Такие ракетные блоки основаны на использовании электроядерных двигательных систем, в которых разгон рабочего тела до скорости истечения обеспечивается электрическим или магнитным способом и которые, обладая малой тягой двигательной установки, могут быть исполь­зованы только при старте КА с опорной орбиты. Особый интерес среди них представляют ионные ракетные блоки, удельный импульс двигателей , кото­рых может достигать 25х10³ с.

Принцип разработки — это обобщенный критерий, характеризующий степень отработки ракеты-носителя, ее производственно-технологическую надежность, серийность, эксплуатационные характеристики и т. д. По этому принципу ракеты-носители делят на две группы: первая—доработанные бое­вые ракеты, вторая — ракеты-носители специальной разработки. Сущест­вующие ракеты-носители входят как в первую, так и во вторую группы. Ра­кеты-носители первой группы отличают широкие возможности серийного производства, хорошие экономические показатели, высокая степень отработ­ки, производственно-технологическая надежность и т. д. Их экс­плуатационные особенности близки соответствующим боевым ракетам и об­ладают высокой степенью автоматизации процессов предстартовой подго­товки, малым временем подготовки к пуску, всепогодными условиями экс­плуатации и т. п. Ракеты-носители второй группы обычно не имеют указан­ных достоинств, поэтому в процессе их разработки необходимо решение во­проса о возможности и целесообразности применения отдельных ракетных блоков в разных сочетаниях в различных ракетах-носителях или ракетно-космических системах. Такой подход позволяет более полно использовать производственную базу, обеспечивает повышение экономических показате­лей, производственно-технологической надежности отдельных ракетных бло­ков и т. д.

По компоновочной и конструктивно-силовой схемам ракеты-носители характеризуют по принципу отброса массы в процессе полета, по компоно­вочной схеме и ее конструктивному оформлению, по схеме восприятия и пе­редачи сил. По принципу отброса массы ракеты-носители делят на одноступенчатые и многоступенчатые (составные).

По компоновочной схеме ракеты-носители (рисунок 2) могут быть выполнены:

- с последовательным расположением ракетных блоков ступеней и их по­перечным делением в процессе полета (схема «тандем»);

- с параллельным расположением ракетных блоков ступеней и их продоль­ным делением в процессе полета (схема «пакет»);

- с параллельно-последовательным расположением ракетных блоков ступе­ней и их продольно-поперечным делением в процессе полета («пакетно-тандемная», или комбинированная, схема).

По конструктивной схеме (конструктивному оформлению отдельных ра­кетных частей) ракеты-носители можно разделить на моноблочные и поли­блочные. Моноблочные ракетные части состоят из ракетного блока с едины­ми конструктивными отсеками, а полиблочные — или из нескольких ракет­ных блоков, или из нескольких однотипных отсеков (например, баки одного и того же компонента топлива и т. д.).

Силовая схема определяет восприятие корпусом ракеты-носителя массо­вых и внешних аэродинамических сил, а также сил внутреннего давления, является характеристикой конструктивного оформления корпуса, определяет структуру его конструктивных элементов и долю их участия в восприятии различных сил, действующих на ракету-носитель в полете, в процессе под­готовки к пуску и т. д. По силовой схеме ракеты-носители могут быть с не­сущими и ненесущими топливными баками: несущие воспринимают весь комплекс сил, действующих на ракету-носитель (массовые, внешние аэроди­намические, силы внутрибакового давления), а ненесущие—только силы внутрибакового давления и частично осевые сжимающие силы и изгибаю­щий момент.