РАЗГОННЫЙ БЛОК «ФРЕГАТ»
20 ЛЕТ НАЗАД РАЗГОННЫЙ БЛОК «ФРЕГАТ» СОВЕРШИЛ ПЕРВЫЙ КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ ПОЛЕТ. СЕГОДНЯ ЭТОТ КОСМИЧЕСКИЙ «БУКСИР», РАЗРАБОТАННЫЙ В АО «НПО ЛАВОЧКИНА», ИМЕЕТ РЕПУТАЦИЮ ОДНОГО ИЗ САМЫХ НАДЕЖНЫХ СРЕДСТВ ВЫВЕДЕНИЯ НА ЭТАПЕ ДОСТАВКИ СПУТНИКОВ НА ЦЕЛЕВУЮ ОРБИТУ.
ОДИН ИЗ ЛИДЕРОВ
Разгонный блок «Фрегат» по своим тактико-техническим характеристикам не уступает мировым аналогам и обладает следующими особенностями:
*автономность обеспечивает весь процесс выведения полезной нагрузки без вмешательства с Земли;
*логика работы разгонного блока предусматривает выход из возможных нештатных ситуаций;
*практически абсолютная точность выведения космических аппаратов на целевые орбиты;
*впервые в России в контуре управления применена аппаратура спутниковой навигации, работающая от навигационных систем ГЛОНАСС и GPS;
*возможность многократного включения (до 7 раз) маршевой двигательной установки с целью обеспечения оптимального выведения;
*«Фрегат» заправляется компонентами топлива до установки на стартовый комплекс, что делает его универсальным по отношению к любым ракетам-носителям;
*длительное время (до 2 суток) активного существования;
*возможность обеспечения запусков с четырех космодромов: Байконур, Плесецк, Восточный и Гвианский космический центр «Куру» (Французская Гвиана).
Программа первого квалификационного полета 9 февраля 2000 г. состояла из двух частей - зачетной (выведение «Фрегата» с имитатором полезной нагрузки на целевую орбиту) и факультативной (сведение с орбиты спускаемого аппарата «Демонстратор» и самого разгонного блока с системой спасения). Летные испытания проводились с целью подтвердить обоснованность технических решений при создании нового средства выведения, главной задачей которого являлась доставка одного или нескольких аппаратов на рабочие орбиты или отлетные от Земли траектории.
РАЗГОН НОРМАЛЬНЫЙ
«Фрегат» начал конструироваться в первой половине 1990-х годов на основе советского задела по межпланетным перелетам. Тогда руководство космической отрасли и Минобороны РФ поставило перед НПО Лавочкина цель: разработать разгонный блок, применение которого повысило бы эффективность существующих, модернизируемых и вновь создаваемых российских ракет. Новый разгонный блок должен был позволить увеличить массы полезных нагрузок, доставляемых носителями на различные орбиты, улучшить точность выведения, расширить диапазоны доступных орбит. Тогда же были определены основные характеристики разгонного блока, комплектующих систем и его компоновка. В создании «Фрегата» участвовали НПЦ автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина (разработка системы управления), КБ химического машиностроения имени А.М. Исаева (двигатели), НИИ космического приборостроения и Ижевский радиозавод (радиотелеметрические системы и система траекторных измерений), инженерная компания «ОРИОН ХИТ» (химические батареи), ОКБ «Вымпел» (технический комплекс на космодроме), КБ общего машиностроения имени академика В.П.Бармина (стартовый комплекс). Уже в июле и в августе 2000 г. по заказу Европейского космического агентства (ЕКА) «Фрегат» вывел на рабочие высокоэллиптические орбиты попарно четыре научных спутника Сluster-2. Пуск прошел успешно (в отличие от предыдущей попытки, предпринятой в 1996 г. с помощью ракеты-носителя Ariane 5 и закончившейся аварией). При этом «Фрегат» в момент своего включения, по сути, столкнулся с нештатной ситуацией, с которой блестяще справился. Ракета-носитель не обеспечила заданную скорость 88.7 м/с, что обернулось отклонением от заданной траектории. «Фрегат» смог компенсировать ошибку и в итоге точно доставил спутник в требуемую точку пространства. В дальнейшем эта способность «Фрегата» неоднократно «спасала» многие космические аппараты. Так в эксплуатацию был сдан новый разгонный блок, выгодно отличавшийся от своих предшественников и потенциальных конкурентов универсальностью, наличием искусственного интеллекта и возможностью многократного включения в условиях космоса.
ПЕРЕПЛЫВ ОКЕАН
Большой интерес к новому разгонному блоку проявили европейцы. В 2003 г. на правительственном уровне было принято решение о запусках ракеты-носителя «Союз» с космодрома во Французской Гвиане. Соглашения заложили правовую основу для подписания контрактов на создание наземной инфраструктуры стартового комплекса, изготовление и поставку ракет-носителей «Союз-СТ» и разгонных блоков «Фрегат» в Гвианский космический центр.В 2005 г. началось строительство стартового комплекса. В мае 2011 г. прошла официальная церемония передачи объекта ЕКА и эксплуатанту космодрома - французской компании Arianespace. В октябре того же года состоялся первый пуск. Обширная программа сотрудничества с европейскими компаниями по запускам с космодрома в Гвиане, действующая до сих пор, - лучшее подтверждение востребованности разгонного блока, разработанного НПО Лавочкина. Базовый «Фрегат» положил начало целому семейству разгонных блоков. Применение дополнительных топливных емкостей и сбрасываемого блока баков («Фрегат-МТ» и «Фрегат-СБ») позволило существенно увеличить массу заправляемого топлива и тем самым повысить эффективность и конкурентоспособность. Первые запуски «Фрегата-СБ» в составе ракеты «Зенит» космического назначения состоялись в 2011 г.
А ЕСЛИ ТОЧНЕЕ…
Почему же так важна заключительная точность выведения космического аппарата на рабочую орбиту? Известно, что спутники работают на строго заданных орбитах (геостационарных, солнечно-синхронных и др.). Нерасчетная орбита значительно ухудшает качество работы аппарата (связь, метеорология, навигация, определение мест стихийных бедствий и др.). Поэтому в случае отклонения спутник довыводится до заданного места с помощью бортовой двигательной установки. Неприятный сюрприз оборачивается потерей некоторого количества топлива, припасенного для полноценного выполнения спутником поставленных задач в течение всего гарантийного срока службы (10-15 лет). Тем самым сокращается срок активного существования аппарата. Бывает и наоборот. В 2003 г. при запуске европейского космического аппарата Mars-Express c космодрома Байконур ракетой-носителем «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат» была обеспечена точность выведения, вдвое превышающая заданную. Это позволило значительно сэкономить топливо на коррекцию орбиты перелета станции к Красной планете. Такая экономия, в свою очередь, помогла провести дополнительные маневры у Марса, улучшив результаты исследований.
ДОСТАВКУ ЗАКАЗЫВАЛИ?
Достижения в области микроэлектроники, вычислительной техники, миниатюризации оборудования позволили создавать малоразмерные космические аппараты, по эффективности не уступающие полноразмерным, созданным 10-15 лет назад. Используемые ракеты-носители способны выводить в космос на опорные орбиты десятки тонн полезного груза. А возможно ли за один раз вывести на рабочие орбиты несколько спутников? Конечно, это естественное желание при таких условиях.Особенностью «Фрегата» при выполнении такой операции является способность развести аппараты по разным орбитам. Сегодня «Фрегат» достиг очень высоких технических характеристик. Так, при массе самого разгонного блока около 850 кг в его баки может быть заправлено до 5.3 тонны топлива. Маршевая двигательная установка обеспечивает до семи включений. Система управления, используя навигационные системы ГЛОНАСС и GPS, с рекордной точностью выполняет все требования по размещению аппарата в заданной точке орбиты.Следует отметить, что «Фрегат», согласно международному требованию по соблюдению «чистоты» космического пространства, сходит по завершении работы на орбиту захоронения или на траекторию затопления в так называемой «мертвой зоне» Тихого океана.
ОГЛЯДЫВАЯСЬ НАЗАД
За прошедшие 20 лет с помощью «Фрегата» запущены различные космические аппараты дистанционного зондирования Земли: российской навигационной системы ГЛОНАСС и европейской Galileo, телекоммуникационные спутники для низковысотных (Globalstar-1 и Globalstar-2) и средневысотных (O3b) группировок. Российская астрофизическая обсерватория «Спектр-Р», оснащенная самым большим в мире космическим радиотелескопом, при участии «Фрегата» была выведена на очень высокую, эволюционирующую под воздействием Луны, эллиптическую орбиту. Разгонный блок доставил на геостационарную орбиту российские гидрометеорологические спутники «Электро-Л» №1 и «Электро-Л» №2, на геопереходные орбиты - израильский аппарат Аmos-2 и американский Galaxy-14, а в точку либрации на расстоянии 1.5 млн км от Земли - европейский телескоп Gaia. В послужном списке «Фрегата» - запуски автоматических межпланетных станций к Марсу и Венере, а также других аппаратов научного назначения. Начиная с 2000 г. осуществлено 84 пуска (по состоянию на 20.03.2020) различных модификаций «Фрегата»: 30 стартов - с Байконура, 27 - из Плесецка, 23 - из Гвианского космического центра, четыре - с Восточного. С помощью разгонного блока выведено более 300 российских и зарубежных аппаратов.
Цех окончательной сборки РБ "Фрегат"
по материалам журнана Русский космос
ОДИН ИЗ ЛИДЕРОВ
Разгонный блок «Фрегат» по своим тактико-техническим характеристикам не уступает мировым аналогам и обладает следующими особенностями:
*автономность обеспечивает весь процесс выведения полезной нагрузки без вмешательства с Земли;
*логика работы разгонного блока предусматривает выход из возможных нештатных ситуаций;
*практически абсолютная точность выведения космических аппаратов на целевые орбиты;
*впервые в России в контуре управления применена аппаратура спутниковой навигации, работающая от навигационных систем ГЛОНАСС и GPS;
*возможность многократного включения (до 7 раз) маршевой двигательной установки с целью обеспечения оптимального выведения;
*«Фрегат» заправляется компонентами топлива до установки на стартовый комплекс, что делает его универсальным по отношению к любым ракетам-носителям;
*длительное время (до 2 суток) активного существования;
*возможность обеспечения запусков с четырех космодромов: Байконур, Плесецк, Восточный и Гвианский космический центр «Куру» (Французская Гвиана).
Программа первого квалификационного полета 9 февраля 2000 г. состояла из двух частей - зачетной (выведение «Фрегата» с имитатором полезной нагрузки на целевую орбиту) и факультативной (сведение с орбиты спускаемого аппарата «Демонстратор» и самого разгонного блока с системой спасения). Летные испытания проводились с целью подтвердить обоснованность технических решений при создании нового средства выведения, главной задачей которого являлась доставка одного или нескольких аппаратов на рабочие орбиты или отлетные от Земли траектории.
РАЗГОН НОРМАЛЬНЫЙ
«Фрегат» начал конструироваться в первой половине 1990-х годов на основе советского задела по межпланетным перелетам. Тогда руководство космической отрасли и Минобороны РФ поставило перед НПО Лавочкина цель: разработать разгонный блок, применение которого повысило бы эффективность существующих, модернизируемых и вновь создаваемых российских ракет. Новый разгонный блок должен был позволить увеличить массы полезных нагрузок, доставляемых носителями на различные орбиты, улучшить точность выведения, расширить диапазоны доступных орбит. Тогда же были определены основные характеристики разгонного блока, комплектующих систем и его компоновка. В создании «Фрегата» участвовали НПЦ автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина (разработка системы управления), КБ химического машиностроения имени А.М. Исаева (двигатели), НИИ космического приборостроения и Ижевский радиозавод (радиотелеметрические системы и система траекторных измерений), инженерная компания «ОРИОН ХИТ» (химические батареи), ОКБ «Вымпел» (технический комплекс на космодроме), КБ общего машиностроения имени академика В.П.Бармина (стартовый комплекс). Уже в июле и в августе 2000 г. по заказу Европейского космического агентства (ЕКА) «Фрегат» вывел на рабочие высокоэллиптические орбиты попарно четыре научных спутника Сluster-2. Пуск прошел успешно (в отличие от предыдущей попытки, предпринятой в 1996 г. с помощью ракеты-носителя Ariane 5 и закончившейся аварией). При этом «Фрегат» в момент своего включения, по сути, столкнулся с нештатной ситуацией, с которой блестяще справился. Ракета-носитель не обеспечила заданную скорость 88.7 м/с, что обернулось отклонением от заданной траектории. «Фрегат» смог компенсировать ошибку и в итоге точно доставил спутник в требуемую точку пространства. В дальнейшем эта способность «Фрегата» неоднократно «спасала» многие космические аппараты. Так в эксплуатацию был сдан новый разгонный блок, выгодно отличавшийся от своих предшественников и потенциальных конкурентов универсальностью, наличием искусственного интеллекта и возможностью многократного включения в условиях космоса.
ПЕРЕПЛЫВ ОКЕАН
Большой интерес к новому разгонному блоку проявили европейцы. В 2003 г. на правительственном уровне было принято решение о запусках ракеты-носителя «Союз» с космодрома во Французской Гвиане. Соглашения заложили правовую основу для подписания контрактов на создание наземной инфраструктуры стартового комплекса, изготовление и поставку ракет-носителей «Союз-СТ» и разгонных блоков «Фрегат» в Гвианский космический центр.В 2005 г. началось строительство стартового комплекса. В мае 2011 г. прошла официальная церемония передачи объекта ЕКА и эксплуатанту космодрома - французской компании Arianespace. В октябре того же года состоялся первый пуск. Обширная программа сотрудничества с европейскими компаниями по запускам с космодрома в Гвиане, действующая до сих пор, - лучшее подтверждение востребованности разгонного блока, разработанного НПО Лавочкина. Базовый «Фрегат» положил начало целому семейству разгонных блоков. Применение дополнительных топливных емкостей и сбрасываемого блока баков («Фрегат-МТ» и «Фрегат-СБ») позволило существенно увеличить массу заправляемого топлива и тем самым повысить эффективность и конкурентоспособность. Первые запуски «Фрегата-СБ» в составе ракеты «Зенит» космического назначения состоялись в 2011 г.
А ЕСЛИ ТОЧНЕЕ…
Почему же так важна заключительная точность выведения космического аппарата на рабочую орбиту? Известно, что спутники работают на строго заданных орбитах (геостационарных, солнечно-синхронных и др.). Нерасчетная орбита значительно ухудшает качество работы аппарата (связь, метеорология, навигация, определение мест стихийных бедствий и др.). Поэтому в случае отклонения спутник довыводится до заданного места с помощью бортовой двигательной установки. Неприятный сюрприз оборачивается потерей некоторого количества топлива, припасенного для полноценного выполнения спутником поставленных задач в течение всего гарантийного срока службы (10-15 лет). Тем самым сокращается срок активного существования аппарата. Бывает и наоборот. В 2003 г. при запуске европейского космического аппарата Mars-Express c космодрома Байконур ракетой-носителем «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат» была обеспечена точность выведения, вдвое превышающая заданную. Это позволило значительно сэкономить топливо на коррекцию орбиты перелета станции к Красной планете. Такая экономия, в свою очередь, помогла провести дополнительные маневры у Марса, улучшив результаты исследований.
ДОСТАВКУ ЗАКАЗЫВАЛИ?
Достижения в области микроэлектроники, вычислительной техники, миниатюризации оборудования позволили создавать малоразмерные космические аппараты, по эффективности не уступающие полноразмерным, созданным 10-15 лет назад. Используемые ракеты-носители способны выводить в космос на опорные орбиты десятки тонн полезного груза. А возможно ли за один раз вывести на рабочие орбиты несколько спутников? Конечно, это естественное желание при таких условиях.Особенностью «Фрегата» при выполнении такой операции является способность развести аппараты по разным орбитам. Сегодня «Фрегат» достиг очень высоких технических характеристик. Так, при массе самого разгонного блока около 850 кг в его баки может быть заправлено до 5.3 тонны топлива. Маршевая двигательная установка обеспечивает до семи включений. Система управления, используя навигационные системы ГЛОНАСС и GPS, с рекордной точностью выполняет все требования по размещению аппарата в заданной точке орбиты.Следует отметить, что «Фрегат», согласно международному требованию по соблюдению «чистоты» космического пространства, сходит по завершении работы на орбиту захоронения или на траекторию затопления в так называемой «мертвой зоне» Тихого океана.
ОГЛЯДЫВАЯСЬ НАЗАД
За прошедшие 20 лет с помощью «Фрегата» запущены различные космические аппараты дистанционного зондирования Земли: российской навигационной системы ГЛОНАСС и европейской Galileo, телекоммуникационные спутники для низковысотных (Globalstar-1 и Globalstar-2) и средневысотных (O3b) группировок. Российская астрофизическая обсерватория «Спектр-Р», оснащенная самым большим в мире космическим радиотелескопом, при участии «Фрегата» была выведена на очень высокую, эволюционирующую под воздействием Луны, эллиптическую орбиту. Разгонный блок доставил на геостационарную орбиту российские гидрометеорологические спутники «Электро-Л» №1 и «Электро-Л» №2, на геопереходные орбиты - израильский аппарат Аmos-2 и американский Galaxy-14, а в точку либрации на расстоянии 1.5 млн км от Земли - европейский телескоп Gaia. В послужном списке «Фрегата» - запуски автоматических межпланетных станций к Марсу и Венере, а также других аппаратов научного назначения. Начиная с 2000 г. осуществлено 84 пуска (по состоянию на 20.03.2020) различных модификаций «Фрегата»: 30 стартов - с Байконура, 27 - из Плесецка, 23 - из Гвианского космического центра, четыре - с Восточного. С помощью разгонного блока выведено более 300 российских и зарубежных аппаратов.
Цех окончательной сборки РБ "Фрегат"
по материалам журнана Русский космос