1.3. Тактико-технические характеристики

Параметры	Значения
Наименование РН	«Космос-3М»	«Космос-3МУ» («Взлет»)
Стартовая масса РН, т	108	111,5
Размеры, м  длина  диаметр	32,4 2,4	33,1 2,4
Масса выводимого ПГ (кг) на круговые орбиты:  2001 700 км, i=51°  2001 700 км, i=66°  2001 700 км, i=74°  2001 700 км, i=83°  1 000 км, i=83° На солнечно-синхронную орбиту  475 км, i=97,3°	1 500 … 780 1 400 … 700 1 350 … 660 1 250 … 600 930 600 … 850	1 500 … 780 1 400 … 700 1 350 … 660 1 250 … 600 1 050 600 … 850
Возможность пространственного маневра второй ступени для расширения диапазона наклонений орбит при сохранении существующих трасс запусков и районов падения ступеней РН	Нет	Есть
Точность выведения КА на круговую орбиту высотой 200 км:  по высоте, км  по наклонению, °  по периоду обращения, с	 40,0  8,0  30,0	 3,5  2,0  2,5
Объем зоны размещения ПГ, м^3  диаметр, м  высота, м	10,0 2,2 4,7	10,0 2,2 4,7
Возможность увода второй ступени с орбиты функционирования	Нет	Есть
Коэффициент надежности	0,97	–

4. Краткое техническое описание конструкции

Двухступенчатая ракета-носитель легкого класса «Космос-3М» (11К65М, рис. 1.1) состоит из двух ступеней и головного блока.

Ступени соединены по схеме «тандем». На обеих ступенях РН установлены ЖРД, работающие на самовоспламеняющихся компонентах ракетного топлива – окислителе АК-27И (27 %-й раствор окислов азота (диоксид и тетраоксид азота) в азотной кислоте, ингибированной йодом) и горючем – несимметричном диметилгидразине (НДМГ). Управление полетом ракеты во время работы ЖРД первой ступени осуществляется с помощью газовых рулей, а при работе двигателя второй ступени – поворотными рулевыми соплами. Разделение ступеней производится по «полугорячей» схеме. Сброс головного обтекателя производится на участке полета второй ступени на высоте около 75 км [2].

Первая ступень ракеты включает переходной отсек, бак окислителя, межбаковый отсек, бак горючего, силовое кольцо и хвостовой отсек. Длина первой ступени 22,48 м, диаметр – 2,4 м, наибольший диаметр хвостового отсека – 2,8 м, наибольший поперечный размер – 4,53 м, сухая масса – 5,34 т, стартовая масса – 86,5 т [2].

Переходной отсек предназначен для соединения ступеней. Кроме того, в нем размещается двигательная установка второй ступени. Отсек клепаной конструкции из алюминиевых сплавов, представляет собой цилиндрическую обечайку, подкрепленную продольным (стрингерами) и поперечным (шпангоутами) силовым набором. Обечайка имеет два пояса люков. Верхний обеспечивает доступ к агрегатам ДУ второй ступени, нижний служит для выхода газов, истекающих из рулевых сопел ДУ второй ступени при разделении. Люки верхнего пояса закрываются крышками, нижнего – заклеиваются тканью [2].

Конструкция баков окислителя и горючего первой ступени практически одинакова. Каждый бак состоит из цилиндрической обечайки и двух сферических днищ, приваренных к ней через торцевые пустотелые шпангоуты. Окислитель имеет большую плотность (1,47 г/см³), поэтому его бак расположен впереди бака горючего. При этом центр масс ракеты смещен к головной части, увеличено расстояние до газовых рулей и стабилизаторов, улучшена устойчивость и управляемость ракеты в полёте. Обечайка бака горючего и часть секций обечайки бака окислителя изготавливаются из прессованных панелей алюминиевого сплава АМг-6Н. При панельной конструкции значительно упрощается производство баков и снижается их масса, поскольку прессованные панели в виде монолитно выполненных частей обшивки со стрингерами отличаются высокой прочностью и устойчивостью. Восемь панелей собираются на стапеле и свариваются по стыкам аргонно-дуговой сваркой, образуя цилиндрическую оболочку бака. Затем изнутри к стрингерам оболочки привариваются навесные кольцевые шпангоуты уголкового профиля (по другим данным, шпангоуты крепятся с помощью фиттингов) [2].

Оболочка воспринимает все внешние нагрузки, действующие на ракету при транспортировке и в полёте. Изготовление бака заканчивается стыковкой и приваркой к оболочке сферических днищ через торцевые усиленные шпангоуты и установкой арматуры. Через бак горючего проходит расходный трубопровод окислителя, размещенный в тоннельной трубе. Дренажно-предохранительный клапан бака горючего находится в хвостовом отсеке, а через весь бак к куполу верхнего днища проложена дренажная труба. Наддув бака горючего осуществляется сжатым азотом, а бака окислителя – сжатым воздухом. Эти газы хранятся в баллонах высокого давления, расположенных в хвостовом (азот) и межбаковом (воздух) отсеках [2].

Межбаковый отсек клепаной негерметичной конструкции из алюминиевых сплавов служит для соединения баков горючего и окислителя. Оболочка отсека тонкостенная из алюминиевого сплава Д19АТ, подкрепляющий набор из шпангоутов и стрингеров (алюминиевый сплав Д16Т) приклепан к ней. На наружной поверхности отсека размещены три тормозных РДТТ системы разделения ступеней, закрытые обтекателями. Тормозные пороховые двигатели после разделения ступеней замедляют полёт первой ступени и благодаря несимметричному расположению разворачивают ее относительно поперечной оси, устраняя соударение со второй ступенью.

Конструкция хвостового отсека аналогична межбаковому с той лишь разницей, что хвостовой отсек – конической формы, диаметр донного среза ракеты 2,8 м. Коническая форма хвостового отсека позволяет разместить двигатель, сдвинуть центр давления вниз по длине ракеты от центра масс и тем самым улучшить её стабилизацию в полёте. Этому способствуют также трапецевидные аэродинамические стабилизаторы, закрепленные с помощью фитингов на торцевом шпангоуте. Ниже их, как продолжение фитингов, расположены стояночные опоры, а под углами 45° к плоскости стабилизации на том же шпангоуте размещены на кронштейнах графитовые газовые рули с электрическими рулевыми машинами. В отсеке расположен двигатель первой ступени – РД-216М. Тяга от него передается через специальную сварную раму на силовое кольцо, крепящееся к торцевому шпангоуту бака горючего. Таким образом, на хвостовой отсек в полете действуют только растягивающие силы, что позволяет облегчить его конструкцию [2].

Вторая ступень состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Кроме того, по бокам ступени смонтированы два навесных блока баков основных компонентов, обеспечивающих работу системы малой тяги (СМТ) и второе включение маршевого ЖРД. Длина второй ступени 4,2 м, наибольший поперечный размер – 3,5 м, диаметр топливного отсека – 2,4 м, диаметр баков СМТ – 0,355..0,4 м, стартовая масса – 18,9 т, сухая масса –1,72 т.

Короткий приборный отсек имеет клепаную конструкцию и выполнен из алюминиевого сплава. На него опирается рама крепления полезного груза. На этой раме размещаются также приборы системы управления ракетой. Кроме того, приборный отсек служит для соединения второй ступени с головным обтекателем [2].

Топливный отсек (ТО) сварной из сплава АМг-6. Он включает цилиндрическую обечайку и три днища – верхнее, среднее и нижнее. Среднее днище делит ТО на два отсека: окислителя и горючего. Все оболочки ТО – гладкие. Верхнее и среднее днища – сферические, а нижнее днище – составное. Оно образовано усеченным конусом и полусферой, обращенной внутрь бака. Крепление двигателя второй ступени безрамное – камера двигателя с помощью четырех кронштейнов на смесительной головке крепится прямо к нижнему шпангоуту конического днища ТО. Такая конструкция позволяет уменьшить длину межступенчатого переходника и следовательно его массу.

Хвостовой отсек второй ступени имеет клепаную конструкцию. В нем размещены электроприводы рулевых сопел и тормозной РДТТ второй ступени. На поверхности хвостового отсека находятся нижние узлы крепления подвесных баков СМТ. К торцевому кольцу отсека крепится конический кожух для защиты агрегатов ДУ от газов, истекающих из рулевых сопел [2].

На второй ступени установлена двигательная установка (ДУ) 11Д49, состоящая из маршевого двигателя и двигателя (системы малой тяги) СМТ.

Для защиты КА на атмосферном участке полета РН используется головной обтекатель. Он состоит из двух полустворок, соединенных в единое целое замками продольного стыка. Крепление обтекателя к приборному отсеку второй ступени осуществляется замками поперечного стыка. Полустворки обтекателя клепаной конструкции и выполнены из алюминиевых сплавов. После раскрытия замков створки расталкиваются пружинными толкателями.