Interesanti un informatīvi: Breeze-M augšējais posms. Krievu augšējā stadija "brīze-m"

No visiem orbitālajiem parametriem mūs interesēs trīs parametri: periapses augstums (Zemei - perigee), apocentera augstums (Zemei - apogejs) un slīpums:

  • Apocentra augstums ir orbītas augstākā punkta augstums, kas apzīmēts kā Ha.
  • Periapses augstums ir orbītas zemākā punkta augstums, kas apzīmēts kā Hn.
  • Orbītas slīpums ir leņķis starp orbītas plakni un plakni, kas iet caur Zemes ekvatoru (mūsu gadījumā orbītas ap Zemi), apzīmēts kā i.

Ģeostacionārā orbīta ir apļveida orbīta ar periapsi un apoapsi augstumu 35 786 km virs jūras līmeņa un 0 grādu slīpumu. Attiecīgi mūsu uzdevums ir sadalīts šādos posmos: ieiet zemajā Zemes orbītā, paceliet apocentru līdz 35 700 km, mainiet slīpumu uz 0 grādiem, paceliet periapsi līdz 35 700 km. Izdevīgāk ir mainīt orbītas slīpumu apocentrā, jo tur mazāks ātrums satelīts, un jo mazāks ātrums, jo mazāks delta-V ir jāpiemēro, lai to mainītu. Viens no orbitālās mehānikas trikiem ir tas, ka dažkārt izdevīgāk ir pacelt apocentru daudz augstāk par vēlamo, mainīt tur slīpumu un vēlāk nolaist apocentru līdz vēlamajam. Apocentra pacelšanas un nolaišanas izmaksas virs vēlamā + slīpuma izmaiņas var būt mazākas nekā slīpuma izmaiņas vēlamā apocentra augstumā.

Lidojuma plāns

Briz-M scenārijā nepieciešams palaist 2007. gadā palaistu zviedru sakaru pavadoni Sirius-4. Pēdējo gadu laikā tas jau ir pārdēvēts, tagad tas ir “Astra-4A”. Tās noņemšanas plāns bija šāds:


Ir skaidrs, ka, manuāli ieejot orbītā, mēs zaudējam precizitāti mašīnām, kas veic ballistikas aprēķinus, tāpēc mūsu lidojuma parametros būs diezgan lielas kļūdas, taču tas nav biedējoši.

1. posms. Ieiešana atskaites orbītā

1. posms aizņem laiku no programmas palaišanas līdz ieiešanai apļveida orbītā ar augstumu aptuveni 170 km un slīpumu 51 grāds (sāpīgs Baikonuras platuma mantojums; ja palaist no ekvatora, tas uzreiz būtu 0 grādi ).
Scenārijs Proton LV/Proton M/Proton M — Breeze M (Sirius 4)

No simulatora ielādes līdz augšējās pakāpes atdalīšanai no trešās pakāpes, jūs varat apbrīnot skatus - viss tiek darīts automātiski. Ja vien jums nav jāpārslēdz kameras fokuss uz raķeti no skata no zemes (nospiediet F2 uz vērtībām augšējā kreisajā stūrī absolūtais virziens vai globālais rāmis).
Audzēšanas procesā iesaku pārslēgties uz “iekšpuses” skatu. F1, sagatavojieties tam, kas mūs sagaida:


Starp citu, programmā Orbiter varat pauzēt Ctrl-P, tas var jums noderēt.
Daži skaidrojumi par mums svarīgo rādītāju vērtībām:


Pēc trešā posma atdalīšanas mēs atrodamies atklātā orbītā ar draudiem iekrist apgabalā Klusais okeāns ja rīkojamies lēni vai nepareizi. Lai izvairītos no tik bēdīga likteņa, mums jāieiet atskaites orbītā, kurai vajadzētu:

  1. Apturiet bloka rotāciju, nospiežot pogu Skaitlis 5. T.N. KillRot režīms (apturēt rotāciju). Pēc pozīcijas fiksēšanas režīms automātiski izslēdzas.
  2. Pārslēdziet skatu atpakaļ uz priekšu, izmantojot pogu C.
  3. Pārslēdziet vējstikla indikatoru uz orbitālo režīmu (Orbit Earth augšpusē), nospiežot pogu H.
  4. Atslēgas Skaitlis 2(pagriezties uz augšu) 8. numurs(noraidīt) Skaitlis 1(pagriezies pa kreisi), 3. numurs(nogriezieties pa labi), 4. numurs(ritināt pa kreisi), 6. numurs(ritiniet pa labi) un Skaitlis 5(apturēt rotāciju) pagrieziet bloku kustības virzienā ar slīpuma leņķi aptuveni 22 grādi un nofiksējiet pozīciju.
  5. Sāciet dzinēja iedarbināšanas procedūru (vispirms Skaitlis +, tad, neatlaižot, Ctrl).

Ja jūs darāt visu pareizi, attēls izskatīsies apmēram šādi:


Pēc dzinēja ieslēgšanas:

  1. Izveidojiet pagriezienu, kas nofiksēs slīpuma leņķi (pāris nospiežot 8, un leņķis manāmi nemainīsies).
  2. Kamēr dzinējs darbojas, saglabājiet slīpuma leņķi 25-30 grādu diapazonā.
  3. Kad periapsis un apocenter vērtības ir 160-170 km robežās, izslēdziet dzinēju ar pogu Skaitlis*.

Ja viss noritēja labi, tas būs apmēram šādi:


Visvairāk nervu daļa Tas ir beidzies, mēs esam orbītā, nav kur krist.

2. posms. Ieiešana vidējā orbītā

Zemās vilces un svara attiecības dēļ apocentrs divos posmos jāpaceļ līdz 35 700 km. Pirmais posms ir ieiešana vidējā orbītā ar apocentru ~5000 km. Problēmas specifika ir tāda, ka ir jāpaātrina, lai apocentrs nenonāktu prom no ekvatora, t.i. jums jāpaātrina simetriski attiecībā pret ekvatoru. Izvades shēmas projekcija uz Zemes kartes mums palīdzēs:


Attēls nesen palaistajam Turksat 4A, taču tam nav nozīmes.
Sagatavošanās ieiešanai vidējā orbītā:

  1. Pārslēdziet kreiso daudzfunkciju displeju uz kartes režīmu ( Pa kreisi Shift F1, Kreisā maiņa M).
  2. R, palēnināt 10 reizes T) pagaidiet, kamēr lidosiet virs Dienvidamerikas.
  3. Orientējiet bloku progrādes (deguns kustības virzienā) pozīcijā. Jūs varat nospiest pogu [ , lai tas tiktu darīts automātiski, bet šeit tas nav īpaši efektīvi, labāk to darīt manuāli.
  4. Pagrieziet bloku uz leju, lai saglabātu progresa pozīciju

Tam vajadzētu izskatīties apmēram šādi:


27. platuma grādu apgabalā jums jāieslēdz dzinējs un, saglabājot progresa pozīciju, jālido, līdz sasniedzat 5000 km apocentru. Varat iespējot 10x paātrinājumu. Sasniedzot 5000 km apocentru, izslēdziet dzinēju.

Mūzika, manuprāt, ir ļoti piemērota paātrinājumam orbītā

Ja viss noritēja labi, mēs iegūsim kaut ko līdzīgu:

3. posms. Ieiešana pārneses orbītā

Ļoti līdzīgs 2. posmam:

  1. Paātrinot laiku (paātrināt 10 reizes R, palēnināt 10 reizes T, jūs varat droši paātrināt līdz 100x, es neiesaku 1000x) pagaidiet, kamēr lidosiet pāri Dienvidamerikai.
  2. Orientējiet bloku progrādes (deguns kustības virzienā) pozīcijā.
  3. Pagrieziet bloku uz leju, lai saglabātu progresa pozīciju.
  4. 27. platuma grādu apgabalā jums jāieslēdz dzinējs un, saglabājot progresa pozīciju, jālido, līdz sasniedzat 35 700 km apocentru. Varat iespējot 10x paātrinājumu.
  5. Kad ārējā degvielas tvertnē beidzas degviela, atiestatiet to, nospiežot D. Iedarbiniet dzinēju vēlreiz.


Degvielas tvertnes atiestatīšana, redzama nogulsnēšanas dzinēju darbība


Rezultāts. Lūdzu, ņemiet vērā, ka es steidzos izslēgt motoru, apocentrs ir 34,7 tūkstoši km. Tas nav biedējoši, eksperimenta tīrības labad mēs to atstāsim šādā veidā.


Skaists skats

4. posms. Orbītas slīpuma maiņa

Ja visu izdarījāt ar nelielām kļūdām, tad apocentrs atradīsies pie ekvatora. Procedūra:

  1. Paātrinot laiku līdz 1000x, gaidiet tuvošanos ekvatoram.
  2. Skatoties no orbītas ārpuses, novietojiet bloku perpendikulāri lidojumam uz augšu. Piemērots šim automātiskais režīms Nml+, kas tiek aktivizēts, nospiežot pogu ; (aka un)
  3. Ieslēdziet dzinēju.
  4. Ja pēc slīpuma nulles iestatīšanas manevra paliek degviela, varat to tērēt periapses paaugstināšanai.
  5. Kad degviela beigusies, izmantojiet pogu atdaliet satelītu, atklājiet tā saules paneļus un antenas Alt-A, Alt-S


Sākuma pozīcija pirms manevra


Pēc manevra

5. posms. Neatkarīga satelīta palaišana uz GEO

Satelītam ir motors, ar kuru var pacelt periapsi. Lai to izdarītu, periapses zonā mēs pakāpeniski orientējam satelītu un ieslēdzam dzinēju. Dzinējs ir vājš, tas ir jāatkārto vairākas reizes. Ja darīsit visu pareizi, satelītam joprojām būs atlikuši aptuveni 20% degvielas, lai novērstu orbītas traucējumus. Patiesībā Mēness un citu faktoru ietekme noved pie tā, ka satelītu orbīta tiek izkropļota, un, lai uzturētu nepieciešamos parametrus, ir jātērē degviela.
Ja viss jums izdevās, attēls izskatīsies apmēram šādi:

Nu, neliela ilustrācija tam, ka GEO satelīts atrodas virs vienas vietas uz Zemes:

Turksat 4A palaišanas diagramma salīdzinājumam



Par kosmosa simulatoru Orbiter un vismaz diviem simtiem cilvēku, kuri ieinteresējās un lejupielādēja tam papildinājumus, man radās doma turpināt izglītojošo un spēļu ziņu sēriju. Tāpat es vēlos atvieglot pāreju no pirmā ieraksta, kurā viss tiek darīts automātiski, neprasot jūsu darbības, uz neatkarīgiem eksperimentiem, lai jūs nesanāktu ar jokiem par pūces zīmēšanu. Šai ziņai ir šādi mērķi:

  • Pastāstiet mums par Breeze augšējo posmu saimi
  • Sniedziet priekšstatu par orbitālās kustības galvenajiem parametriem: apocentrs, periapsis, orbītas slīpums
  • Sniegt izpratni par orbitālās mehānikas pamatiem un palaišanu ģeostacionārajā orbītā (GEO)
  • Sniedziet vienkāršu rokasgrāmatu, kā simulatorā apgūt manuālu izeju no GSO

Ievads

Par to maz tiek domāts, bet Briz augšējo posmu saime - Briz-M, Briz-KM - ir pēc PSRS sabrukuma izstrādātas iekārtas paraugs. Šai attīstībai bija vairāki iemesli:
  • Uz UR-100 ICBM bāzes tika izstrādāta pārbūves nesējraķete "Rokot", kurai noderētu augšējā pakāpe (UR).
  • Uz Proton palaišanai ģeostacionārajā orbītā tika izmantots DM RB, kas protonam izmantoja "svešzemju" pāri "skābeklis-petrolejas", kura autonomais lidojuma laiks bija tikai 7 stundas, un tā kravnesība varēja jāpalielina.
1990.-1994.gadā notika izmēģinājuma palaišanas un 2000.gada maijā-jūnijā notika abu Briz modifikāciju lidojumi - Briz-KM Rokot un Briz-M Proton. Galvenā atšķirība starp tām ir Brize-M papildu nolaižamās degvielas tvertnes, kas nodrošina lielāku raksturīgo ātruma rezervi (delta-V) un ļauj palaist smagākus satelītus. Šeit ir fotoattēls, kas ļoti labi ilustrē atšķirību:

Dizains

“Breeze” saimes bloki izceļas ar ļoti blīvu izkārtojumu:




Detalizētāks zīmējums


Pievērsiet uzmanību tehniskajiem risinājumiem:
  • Dzinējs atrodas tvertnes “stikla” iekšpusē
  • Tvertņu iekšpusē ir arī hēlija baloni spiediena palielināšanai
  • Degvielas un oksidētāja tvertnēm ir kopīga siena (pateicoties UDMH/AT pāra izmantošanai, tas nerada tehniskas grūtības), bloka garums nepalielinās starptvertņu nodalījuma dēļ.
  • Tvertnes ir nesošas - nav jaudas kopņu, kas prasītu papildu svaru un palielinātu garumu
  • Pilnu tvertnes faktiski ir puse no posma, kas, no vienas puses, prasa liekais svars uz sienām, savukārt, tas ļauj palielināt raksturīgo ātruma rezervi, izgāžot tukšās tvertnes.
Blīvs izkārtojums ietaupa ģeometriskos izmērus un svaru, taču tam ir arī savi trūkumi. Piemēram, dzinējs, kas darba laikā izdala siltumu, atrodas ļoti tuvu tvertnēm un caurulēm. Un augstākas (par 1-2 grādiem, specifikācijas robežās) degvielas temperatūras kombinācija ar augstāku dzinēja termisko intensitāti darbības laikā (arī specifikācijas robežās) izraisīja oksidētāja vārīšanos un dzesēšanas traucējumus. turbokompresora turbīna ar šķidro oksidētāju un tās darbības traucējumiem, kas izraisīja RB avāriju Yamal-402 satelīta palaišanas laikā 2012. gada decembrī.
RB dzinējos tiek izmantota trīs veidu dzinēju kombinācija: galvenais S5.98 (14D30) ar 2 tonnu vilces spēku, četri korekcijas dzinēji (faktiski tie ir nosēdināšanas dzinēji, zemūdens motori), kas tiek ieslēgti pirms galvenā dzinēja iedarbināšanas. lai nogulsnētu degvielu uz tvertņu dibena, un divpadsmit orientācijas dzinējiem ar vilces spēku 1,3 kg. Galvenajam dzinējam ir ļoti augsti parametri (spiediens degkamerā ~100 atm, īpatnējais impulss 328,6 s) neskatoties uz atvērto konstrukciju. Viņa “tēvi” stāvēja Marsa stacijās “Phobos”, un viņa “vectēvi” stāvēja Mēness nolaišanās stacijās, piemēram, “Luna-16”. Piedziņas dzinēju var droši ieslēgt līdz astoņām reizēm, un vienības aktīvais kalpošanas laiks nav mazāks par dienu.
Pilnībā uzlādētas ierīces svars ir līdz 22,5 tonnām, kravnesība sasniedz 6 tonnas. Bet bloka kopējā masa pēc atdalīšanas no nesējraķetes trešās pakāpes ir nedaudz mazāka par 26 tonnām. Ievietojot ģeotransfer orbītā, RB ir nepietiekami uzpildīts, un pilnībā piepildīta tvertne tiešai ievietošanai GEO pārvadāja ne vairāk kā 3,7 tonnas kravnesības. Bloka vilces un svara attiecība ir vienāda ar ~ 0,76. Tas ir Breeze RB trūkums, bet mazs. Fakts ir tāds, ka pēc atdalīšanas RB+ PN atrodas atvērtā orbītā, kas prasa impulsu papildu ievietošanai, un zemā dzinēja vilce izraisa gravitācijas zudumus. Gravitācijas zudumi ir aptuveni 1-2%, kas ir diezgan mazs. Arī ilgstoši dzinēja darbības periodi palielina uzticamības prasības. No otras puses, galvenajam dzinējam ir garantēts darbības laiks līdz 3200 sekundēm (gandrīz stunda!).
Mazliet par uzticamību
Breeze RB saime tiek ļoti aktīvi izmantota:
  • 4 "Breeze-M" lidojumi ar "Proton-K"
  • 72 Briz-M lidojumi ar Proton-M
  • 16 Briz-KM lidojumi Rokotā
Kopā 92 lidojumi uz 2014. gada 16. februāri. No tiem 5 negadījumi notika (daļēju veiksmi ar Yamal-402 uzskatīju par negadījumu) Briz-M vienības vainas dēļ un 2 avārijas Briz-KM vainas dēļ, kas dod mums uzticamību 92. %. Apskatīsim negadījumu cēloņus sīkāk:
  1. 2006. gada 28. februāris, ArabSat 4A - priekšlaicīga dzinēja izslēgšana, jo hidrauliskās turbīnas sprauslā (,) iekļūst svešķermenis, viens ražošanas defekts.
  2. 2008. gada 15. marts, AMC-14 - priekšlaicīga dzinēja izslēgšana, augstas temperatūras gāzes vada iznīcināšana (), bija nepieciešama modifikācija.
  3. 2011. gada 18. augusts, Express-AM4. Žirostabilizētās platformas pagriešanas laika intervāls ir nepamatoti “sašaurināts”, nepareiza orientācija (), programmētāja kļūda.
  4. 2012. gada 6. augusts, Telkom 3, Express MD2. Dzinēja izslēgšana, jo ir aizsērējusi padeves līnija (), ražošanas defekts.
  5. 2012. gada 9. decembris, Jamala-402. Dzinēja izslēgšana sūkņa atteices dēļ, nelabvēlīgu temperatūras faktoru kombinācija ()
  6. 2005. gada 8. oktobris, “Briz-KM”, Cryosat, otrās pakāpes un augšējās pakāpes neatdalīšana, programmatūras darbības traucējumi (), programmētāja kļūda.
  7. 2011.gada 1.februāris, “Briz-KM”, Geo-IK2, nenormāls dzinēja impulss, iespējams, vadības sistēmas atteices dēļ telemetrijas trūkuma dēļ, precīzs cēlonis nav noskaidrojams.
Ja analizējam avāriju cēloņus, tad tikai divi ir saistīti ar projektēšanas problēmām un projektēšanas kļūdām - gāzes vada izdegšana un siltumsūkņa dzesēšanas atteice. Visi pārējie negadījumi, kuru cēlonis ir droši zināmi, ir saistīti ar ražošanas kvalitātes un sagatavošanās palaišanai problēmām. Tas nav pārsteidzoši - kosmosa nozare prasa ļoti Augstas kvalitātes darbu, un pat parasta darbinieka kļūda var izraisīt nelaimes gadījumu. “Breeze” pats par sevi nav neveiksmīgs dizains, tomēr ir vērts atzīmēt drošības rezerves trūkumu, jo, lai nodrošinātu RB materiālu maksimālu veiktspēju, tie darbojas tuvu sava fiziskā spēka robežai.

Lidosim

Ir pienācis laiks pāriet uz praksi - manuāli dodieties uz ģeostacionāro orbītu Orbiter. Šim nolūkam mums būs nepieciešams:
Orbiter laidiens, ja pēc pirmās ziņas izlasīšanas vēl neesat to lejupielādējis, šeit ir saite.
Papildinājumu “Proton LV” lejupielādējiet no šejienes
Nedaudz teorijas
No visiem orbitālajiem parametriem mūs interesēs trīs parametri: periapses augstums (Zemei - perigee), apocentera augstums (Zemei - apogejs) un slīpums:

  • Apocentra augstums ir orbītas augstākā punkta augstums, kas apzīmēts kā Ha.
  • Periapses augstums ir orbītas zemākā punkta augstums, kas apzīmēts kā Hn.
  • Orbītas slīpums ir leņķis starp orbītas plakni un plakni, kas iet caur Zemes ekvatoru (mūsu gadījumā orbītas ap Zemi), apzīmēts kā i.
Ģeostacionārā orbīta ir apļveida orbīta ar periapsi un apoapsi augstumu 35 786 km virs jūras līmeņa un 0 grādu slīpumu. Attiecīgi mūsu uzdevums ir sadalīts šādos posmos: ieiet zemajā Zemes orbītā, paceliet apocentru līdz 35 700 km, mainiet slīpumu uz 0 grādiem, paceliet periapsi līdz 35 700 km. Izdevīgāk ir mainīt orbītas slīpumu apocentrā, jo tur satelīta ātrums ir mazāks, un jo mazāks ātrums, jo mazāk jāpieliek delta-V, lai to mainītu. Viens no orbitālās mehānikas trikiem ir tas, ka dažkārt izdevīgāk ir pacelt apocentru daudz augstāk par vēlamo, mainīt tur slīpumu un vēlāk nolaist apocentru līdz vēlamajam. Apocentra pacelšanas un nolaišanas izmaksas virs vēlamā + slīpuma izmaiņas var būt mazākas nekā slīpuma izmaiņas vēlamā apocentra augstumā.
Lidojuma plāns
Briz-M scenārijā nepieciešams palaist 2007. gadā palaistu zviedru sakaru pavadoni Sirius-4. Pēdējo gadu laikā tas jau ir pārdēvēts, tagad tas ir “Astra-4A”. Tās noņemšanas plāns bija šāds:


Ir skaidrs, ka, manuāli ieejot orbītā, mēs zaudējam precizitāti mašīnām, kas veic ballistikas aprēķinus, tāpēc mūsu lidojuma parametros būs diezgan lielas kļūdas, taču tas nav biedējoši.
1. posms. Ieiešana atskaites orbītā
1. posms aizņem laiku no programmas palaišanas līdz ieiešanai apļveida orbītā ar augstumu aptuveni 170 km un slīpumu 51 grāds (sāpīgs Baikonuras platuma mantojums; ja palaist no ekvatora, tas uzreiz būtu 0 grādi ).
Scenārijs Proton LV/Proton M/Proton M — Breeze M (Sirius 4)

No simulatora ielādes līdz augšējās pakāpes atdalīšanai no trešās pakāpes, jūs varat apbrīnot skatus - viss tiek darīts automātiski. Ja vien jums nav jāpārslēdz kameras fokuss uz raķeti no skata no zemes (nospiediet F2 uz vērtībām augšējā kreisajā stūrī absolūtais virziens vai globālais rāmis).
Audzēšanas procesā iesaku pārslēgties uz “iekšpuses” skatu. F1, sagatavojieties tam, kas mūs sagaida:


Starp citu, programmā Orbiter varat pauzēt Ctrl-P, tas var jums noderēt.
Daži skaidrojumi par mums svarīgo rādītāju vērtībām:


Pēc trešā posma atdalīšanas mēs atrodamies atklātā orbītā ar draudiem iekrist Klusajā okeānā, ja rīkosimies lēni vai nepareizi. Lai izvairītos no tik bēdīga likteņa, mums jāieiet atskaites orbītā, kurai vajadzētu:
  1. Apturiet bloka rotāciju, nospiežot pogu Skaitlis 5. T.N. KillRot režīms (apturēt rotāciju). Pēc pozīcijas fiksēšanas režīms automātiski izslēdzas.
  2. Pārslēdziet skatu atpakaļ uz priekšu, izmantojot pogu C.
  3. Pārslēdziet vējstikla indikatoru uz orbitālo režīmu (Orbit Earth augšpusē), nospiežot pogu H.
  4. Atslēgas Skaitlis 2(pagriezties uz augšu) 8. numurs(noraidīt) Skaitlis 1(pagriezies pa kreisi), 3. numurs(nogriezieties pa labi), 4. numurs(ritināt pa kreisi), 6. numurs(ritiniet pa labi) un Skaitlis 5(apturēt rotāciju) pagrieziet bloku kustības virzienā ar slīpuma leņķi aptuveni 22 grādi un nofiksējiet pozīciju.
  5. Sāciet dzinēja iedarbināšanas procedūru (vispirms Skaitlis +, tad, neatlaižot, Ctrl).
Ja visu darāt pareizi, attēls izskatīsies apmēram šādi:


Pēc dzinēja ieslēgšanas:
  1. Izveidojiet pagriezienu, kas nofiksēs slīpuma leņķi (pāris nospiežot 8, un leņķis manāmi nemainīsies).
  2. Kamēr dzinējs darbojas, saglabājiet slīpuma leņķi 25-30 grādu diapazonā.
  3. Kad periapsis un apocenter vērtības ir 160-170 km robežās, izslēdziet dzinēju ar pogu Skaitlis*.
Ja viss noritēja labi, tas būs apmēram šādi:


Nervozākā daļa ir beigusies, esam orbītā, nav kur krist.
2. posms. Ieiešana vidējā orbītā
Zemās vilces un svara attiecības dēļ apocentrs divos posmos jāpaceļ līdz 35 700 km. Pirmais posms ir ieiešana vidējā orbītā ar apocentru ~5000 km. Problēmas specifika ir tāda, ka ir jāpaātrina, lai apocentrs nenonāktu prom no ekvatora, t.i. jums jāpaātrina simetriski attiecībā pret ekvatoru. Izvades shēmas projekcija uz Zemes kartes mums palīdzēs:


Attēls nesen palaistajam Turksat 4A, taču tam nav nozīmes.
Sagatavošanās ieiešanai vidējā orbītā:
  1. Pārslēdziet kreiso daudzfunkciju displeju uz kartes režīmu ( Pa kreisi Shift F1, Kreisā maiņa M).
  2. R, palēnināt 10 reizes T) pagaidiet, kamēr lidosiet virs Dienvidamerikas.
  3. Novietojiet bloku uz pozīciju gar orbītas ātruma vektoru (ar degunu kustības virzienā). Jūs varat nospiest pogu [ , lai tas tiktu darīts automātiski, bet šeit tas nav īpaši efektīvi, labāk to darīt manuāli.
Tam vajadzētu izskatīties apmēram šādi:


27. platuma grādu apgabalā jums jāieslēdz dzinējs un, saglabājot orientāciju pa orbītas ātruma vektoru, jālido, līdz sasniedzat 5000 km apocentru. Varat iespējot 10x paātrinājumu. Sasniedzot 5000 km apocentru, izslēdziet dzinēju.

Mūzika, manuprāt, ir ļoti piemērota paātrinājumam orbītā


Ja viss noritēja labi, mēs iegūsim kaut ko līdzīgu:

3. posms. Ieiešana pārneses orbītā
Ļoti līdzīgs 2. posmam:
  1. Paātrinot laiku (paātrināt 10 reizes R, palēnināt 10 reizes T, jūs varat droši paātrināt līdz 100x, es neiesaku 1000x) pagaidiet, kamēr lidosiet pāri Dienvidamerikai.
  2. Novietojiet bloku uz pozīciju gar orbītas ātruma vektoru (ar degunu kustības virzienā).
  3. Dodiet blokam griešanos uz leju, lai saglabātu orientāciju gar orbītas ātruma vektoru.
  4. 27. platuma grādu apgabalā jums jāieslēdz dzinējs un, saglabājot stabilizāciju gar orbītas ātruma vektoru, jālido, līdz sasniedzat 35 700 km apocentru. Varat iespējot 10x paātrinājumu.
  5. Kad ārējā degvielas tvertnē beidzas degviela, atiestatiet to, nospiežot D. Iedarbiniet dzinēju vēlreiz.


Degvielas tvertnes atiestatīšana, redzama nogulsnēšanas dzinēju darbība


Rezultāts. Lūdzu, ņemiet vērā, ka es steidzos izslēgt motoru, apocentrs ir 34,7 tūkstoši km. Tas nav biedējoši, eksperimenta tīrības labad mēs to atstāsim šādā veidā.


Skaists skats
4. posms. Orbītas slīpuma maiņa
Ja jūs visu izdarījāt ar nelielām kļūdām, tad apocentrs atradīsies pie ekvatora. Procedūra:
  1. Paātrinot laiku līdz 1000x, gaidiet tuvošanos ekvatoram.
  2. Skatoties no orbītas ārpuses, novietojiet bloku perpendikulāri lidojumam uz augšu. Tam piemērots Nml+ automātiskais režīms, kas tiek aktivizēts, nospiežot pogu ; (aka un)
  3. Ieslēdziet dzinēju.
  4. Ja pēc slīpuma nulles iestatīšanas manevra paliek degviela, varat to tērēt periapses paaugstināšanai.
  5. Kad degviela beigusies, izmantojiet pogu atdaliet satelītu, atklājiet tā saules paneļus un antenas Alt-A, Alt-S


Sākuma pozīcija pirms manevra


Pēc manevra
5. posms. Neatkarīga satelīta palaišana uz GEO
Satelītam ir motors, ar kuru var pacelt periapsi. Lai to izdarītu, apocentra zonā mēs orientējam satelītu pa orbītas ātruma vektoru un ieslēdzam dzinēju. Dzinējs ir vājš, tas ir jāatkārto vairākas reizes. Ja darīsit visu pareizi, satelītam joprojām būs atlikuši aptuveni 20% degvielas, lai novērstu orbītas traucējumus. Patiesībā Mēness un citu faktoru ietekme noved pie tā, ka satelītu orbīta tiek izkropļota, un, lai uzturētu nepieciešamos parametrus, ir jātērē degviela.
Ja viss jums izdevās, attēls izskatīsies apmēram šādi:

Nu, neliela ilustrācija tam, ka GEO satelīts atrodas virs vienas vietas uz Zemes:

Turksat 4A palaišanas diagramma salīdzinājumam




UPD: pēc konsultēšanās ar , es aizstāju neglīto paštaisīto pauspapīru no Orbiter’s Prograde/Retrograde ar reālās dzīves terminu “par/pret orbitālā ātruma vektoru”
UPD2: Ar mani sazinājās nosauktā Valsts pētniecības un ražošanas kosmosa centra Briza-M kravas pielāgošanas speciālists. Hruničevs rakstam pievienoja dažus komentārus:

  1. Reāli suborbitālajā trajektorijā tiek palaists nevis 28 tonnas (1.posma sākums), bet gan nedaudz mazāk par 26, jo augšējais posms nav pilnībā uzpildīts.
  2. Gravitācijas zudumi ir tikai 1-2%

Tagi:

  • astronautika
  • Orbīta
  • vējiņš
Pievienojiet atzīmes

Labā reakcija uz Orbiter kosmosa simulatoru un vismaz divi simti cilvēku, kuri par to ieinteresējās un lejupielādēja papildinājumus, noveda mani pie domas turpināt izglītojošu un spēļu rakstu sēriju. Tāpat es vēlos atvieglot pāreju no pirmā raksta, kurā viss tiek darīts automātiski, neprasot jūsu darbības, uz neatkarīgiem eksperimentiem, lai jūs nesanāktu ar jokiem par pūces zīmēšanu. Šim rakstam ir šādi mērķi:

  • Pastāstiet mums par Breeze augšējo posmu saimi
  • Sniedziet priekšstatu par orbitālās kustības galvenajiem parametriem: apocentrs, periapsis, orbītas slīpums
  • Sniegt izpratni par orbitālās mehānikas pamatiem un palaišanu ģeostacionārajā orbītā (GEO)
  • Sniedziet vienkāršu rokasgrāmatu, kā simulatorā apgūt manuālu izeju no GSO

Ievads

Par to maz tiek domāts, bet Briz augšējo posmu saime - Briz-M, Briz-KM - ir pēc PSRS sabrukuma izstrādātas iekārtas paraugs. Šai attīstībai bija vairāki iemesli:

  • Uz UR-100 ICBM bāzes tika izstrādāta pārbūves nesējraķete "Rokot", kurai noderētu augšējā pakāpe (UR).
  • Uz Proton palaišanai ģeostacionārajā orbītā tika izmantots DM RB, kas protonam izmantoja "svešzemju" pāri "skābeklis-petrolejas", kura autonomais lidojuma laiks bija tikai 7 stundas, un tā kravnesība varēja jāpalielina.

1990.-1994.gadā notika izmēģinājuma palaišanas un 2000.gada maijā-jūnijā notika abu Briz modifikāciju lidojumi - Briz-KM Rokot un Briz-M Proton. Galvenā atšķirība starp tām ir Brize-M papildu nolaižamās degvielas tvertnes, kas nodrošina lielāku raksturīgo ātruma rezervi (delta-V) un ļauj palaist smagākus satelītus. Šeit ir fotoattēls, kas ļoti labi ilustrē atšķirību:

Dizains

“Breeze” saimes bloki izceļas ar ļoti blīvu izkārtojumu:



Detalizētāks zīmējums


Pievērsiet uzmanību tehniskajiem risinājumiem:

  • Dzinējs atrodas tvertnes “stikla” iekšpusē
  • Tvertņu iekšpusē ir arī hēlija baloni spiediena palielināšanai
  • Degvielas un oksidētāja tvertnēm ir kopīga siena (pateicoties UDMH/AT pāra izmantošanai, tas nerada tehniskas grūtības), bloka garums nepalielinās starptvertņu nodalījuma dēļ.
  • Tvertnes ir nesošas - nav jaudas kopņu, kas prasītu papildu svaru un palielinātu garumu
  • Atbrīvojamās tvertnes faktiski ir puse no posma, kas, no vienas puses, prasa papildu svaru uz sienām, un, no otras puses, ļauj palielināt raksturīgo ātruma rezervi, izmetot tukšās tvertnes.

Blīvs izkārtojums ietaupa ģeometriskos izmērus un svaru, taču tam ir arī savi trūkumi. Piemēram, dzinējs, kas darba laikā izdala siltumu, atrodas ļoti tuvu tvertnēm un caurulēm. Un augstākas (par 1-2 grādiem, specifikācijas robežās) degvielas temperatūras kombinācija ar augstāku dzinēja termisko intensitāti darbības laikā (arī specifikācijas robežās) izraisīja oksidētāja vārīšanos un dzesēšanas traucējumus. turbokompresora turbīna ar šķidro oksidētāju un tās darbības traucējumiem, kas izraisīja RB avāriju Yamal-402 satelīta palaišanas laikā 2012. gada decembrī.
RB dzinējos tiek izmantota trīs veidu dzinēju kombinācija: galvenais S5.98 (14D30) ar 2 tonnu vilces spēku, četri korekcijas dzinēji (faktiski tie ir nosēdināšanas dzinēji, zemūdens motori), kas tiek ieslēgti pirms galvenā dzinēja iedarbināšanas. lai nogulsnētu degvielu uz tvertņu dibena, un divpadsmit orientācijas dzinējiem ar vilces spēku 1,3 kg. Galvenajam dzinējam ir ļoti augsti parametri (spiediens degkamerā ~100 atm, īpatnējais impulss 328,6 s) neskatoties uz atvērto konstrukciju. Viņa “tēvi” stāvēja Marsa stacijās “Phobos”, un viņa “vectēvi” stāvēja Mēness nolaišanās stacijās, piemēram, “Luna-16”. Piedziņas dzinēju var droši ieslēgt līdz astoņām reizēm, un vienības aktīvais kalpošanas laiks nav mazāks par dienu.
Pilnībā darbināma bloka masa ir līdz 22,5 tonnām ar kravnesību ~6 tonnas, bloka masa pēc atdalīšanas no nesējraķetes trešās pakāpes būs ~28-29 tonnas. Tie. Bloka vilces un svara attiecība ir vienāda ar ~ 0,07. Tas ir Breeze RB trūkums, taču ne pārāk liels. Fakts ir tāds, ka pēc atdalīšanas RB+ PN atrodas atvērtā orbītā, kas prasa impulsu papildu ievietošanai, un zemā dzinēja vilce noved pie gravitācijas zudumiem. Arī ilgstoši dzinēja darbības periodi palielina uzticamības prasības. No otras puses, galvenajam dzinējam ir garantēts darbības laiks līdz 3200 sekundēm (gandrīz stunda!).

Mazliet par uzticamību

Breeze RB saime tiek ļoti aktīvi izmantota:

  • 4 "Breeze-M" lidojumi ar "Proton-K"
  • "Breeze-M" 72. lidojums ar "Proton-M"
  • 16 Briz-KM lidojumi Rokotā

Kopā 92 lidojumi uz 2014. gada 16. februāri. No tiem 5 negadījumi notika (daļēju veiksmi ar Yamal-402 uzskatīju par negadījumu) Briz-M vienības vainas dēļ un 2 avārijas Briz-KM vainas dēļ, kas dod mums uzticamību 92. %. Apskatīsim negadījumu cēloņus sīkāk:

  1. 2006. gada 28. februāris, ArabSat 4A - priekšlaicīga dzinēja izslēgšana, jo hidrauliskās turbīnas sprauslā (,) iekļūst svešķermenis, viens ražošanas defekts.
  2. 2008. gada 15. marts, AMC-14 - priekšlaicīga dzinēja izslēgšana, augstas temperatūras gāzes vada iznīcināšana (), bija nepieciešama modifikācija.
  3. 2011. gada 18. augusts, Express-AM4. Žirostabilizētās platformas pagriešanas laika intervāls ir nepamatoti “sašaurināts”, nepareiza orientācija (), programmētāja kļūda.
  4. 2012. gada 6. augusts, Telkom 3, Express MD2. Dzinēja izslēgšana, jo ir aizsērējusi padeves līnija (), ražošanas defekts.
  5. 2012. gada 9. decembris, Jamala-402. Dzinēja izslēgšana sūkņa atteices dēļ, nelabvēlīgu temperatūras faktoru kombinācija ()
  6. 2005. gada 8. oktobris, “Briz-KM”, Cryosat, otrās pakāpes un augšējās pakāpes neatdalīšana, programmatūras darbības traucējumi (), programmētāja kļūda.
  7. 2011.gada 1.februāris, “Briz-KM”, Geo-IK2, nenormāls dzinēja impulss, iespējams, vadības sistēmas atteices dēļ telemetrijas trūkuma dēļ, precīzs cēlonis nav noskaidrojams.

Ja analizējam negadījumu cēloņus, tad tikai divi ir saistīti ar projektēšanas problēmām un projektēšanas kļūdām - gāzes vada izdegšana un siltumsūkņa dzesēšanas atteice. Visi pārējie negadījumi, kuru cēlonis ir droši zināmi, ir saistīti ar ražošanas kvalitātes un sagatavošanās palaišanai problēmām. Tas nav pārsteidzoši - kosmosa nozare prasa ļoti augstu darba kvalitāti, un pat vienkārša darbinieka kļūda var izraisīt nelaimes gadījumu. “Breeze” pats par sevi nav neveiksmīgs dizains, tomēr ir vērts atzīmēt drošības rezerves trūkumu, jo, lai nodrošinātu RB materiālu maksimālu veiktspēju, tie darbojas tuvu sava fiziskā spēka robežai.

Lidosim

Ir pienācis laiks pāriet uz praksi - manuāli dodieties uz ģeostacionāro orbītu Orbiter. Šim nolūkam mums būs nepieciešams:
Orbiter izlaidums, ja pēc pirmā raksta izlasīšanas vēl neesat to lejupielādējis, šeit ir saite.
Papildinājumu “Proton LV” lejupielādējiet no šejienes

Nedaudz teorijas

No visiem orbitālajiem parametriem mūs interesēs trīs parametri: periapses augstums (Zemei - perigee), apocentera augstums (Zemei - apogejs) un slīpums:

  • Apocentra augstums ir orbītas augstākā punkta augstums, kas apzīmēts kā Ha.
  • Periapses augstums ir orbītas zemākā punkta augstums, kas apzīmēts kā Hn.
  • Orbītas slīpums ir leņķis starp orbītas plakni un plakni, kas iet caur Zemes ekvatoru (mūsu gadījumā orbītas ap Zemi), apzīmēts kā i.

Ģeostacionārā orbīta ir apļveida orbīta ar periapsi un apoapsi augstumu 35 786 km virs jūras līmeņa un 0 grādu slīpumu. Attiecīgi mūsu uzdevums ir sadalīts šādos posmos: ieiet zemajā Zemes orbītā, paceliet apocentru līdz 35 700 km, mainiet slīpumu uz 0 grādiem, paceliet periapsi līdz 35 700 km. Izdevīgāk ir mainīt orbītas slīpumu apocentrā, jo tur satelīta ātrums ir mazāks, un jo mazāks ātrums, jo mazāk jāpieliek delta-V, lai to mainītu. Viens no orbitālās mehānikas trikiem ir tas, ka dažkārt izdevīgāk ir pacelt apocentru daudz augstāk par vēlamo, mainīt tur slīpumu un vēlāk nolaist apocentru līdz vēlamajam. Apocentra pacelšanas un nolaišanas izmaksas virs vēlamā + slīpuma izmaiņas var būt mazākas nekā slīpuma izmaiņas vēlamā apocentra augstumā.

Lidojuma plāns

Briz-M scenārijā nepieciešams palaist 2007. gadā palaistu zviedru sakaru pavadoni Sirius-4. Pēdējo gadu laikā tas jau ir pārdēvēts, tagad tas ir “Astra-4A”. Tās noņemšanas plāns bija šāds:


Ir skaidrs, ka, manuāli ieejot orbītā, mēs zaudējam precizitāti mašīnām, kas veic ballistikas aprēķinus, tāpēc mūsu lidojuma parametros būs diezgan lielas kļūdas, taču tas nav biedējoši.

1. posms. Ieiešana atskaites orbītā

1. posms aizņem laiku no programmas palaišanas līdz ieiešanai apļveida orbītā ar augstumu aptuveni 170 km un slīpumu 51 grāds (sāpīgs Baikonuras platuma mantojums; ja palaist no ekvatora, tas uzreiz būtu 0 grādi ).
Scenārijs Proton LV/Proton M/Proton M — Breeze M (Sirius 4)

No simulatora ielādes līdz augšējās pakāpes atdalīšanai no trešās pakāpes, jūs varat apbrīnot skatus - viss tiek darīts automātiski. Ja vien jums nav jāpārslēdz kameras fokuss uz raķeti no skata no zemes (nospiediet F2 uz vērtībām augšējā kreisajā stūrī absolūtais virziens vai globālais rāmis).
Audzēšanas procesā iesaku pārslēgties uz “iekšpuses” skatu. F1, sagatavojieties tam, kas mūs sagaida:


Starp citu, programmā Orbiter varat pauzēt Ctrl-P, tas var jums noderēt.
Daži skaidrojumi par mums svarīgo rādītāju vērtībām:


Pēc trešā posma atdalīšanas mēs atrodamies atklātā orbītā ar draudiem iekrist Klusajā okeānā, ja rīkosimies lēni vai nepareizi. Lai izvairītos no tik bēdīga likteņa, mums jāieiet atskaites orbītā, kurai vajadzētu:

  1. Apturiet bloka rotāciju, nospiežot pogu Skaitlis 5. T.N. KillRot režīms (apturēt rotāciju). Pēc pozīcijas fiksēšanas režīms automātiski izslēdzas.
  2. Pārslēdziet skatu atpakaļ uz priekšu, izmantojot pogu C.
  3. Pārslēdziet vējstikla indikatoru uz orbitālo režīmu (Orbit Earth augšpusē), nospiežot pogu H.
  4. Atslēgas Skaitlis 2(pagriezties uz augšu) 8. numurs(noraidīt) Skaitlis 1(pagriezies pa kreisi), 3. numurs(nogriezieties pa labi), 4. numurs(ritināt pa kreisi), 6. numurs(ritiniet pa labi) un Skaitlis 5(apturēt rotāciju) pagrieziet bloku kustības virzienā ar slīpuma leņķi aptuveni 22 grādi un nofiksējiet pozīciju.
  5. Sāciet dzinēja iedarbināšanas procedūru (vispirms Skaitlis +, tad, neatlaižot, Ctrl).

Ja jūs darāt visu pareizi, attēls izskatīsies apmēram šādi:


Pēc dzinēja ieslēgšanas:

  1. Izveidojiet pagriezienu, kas nofiksēs slīpuma leņķi (pāris nospiežot 8, un leņķis manāmi nemainīsies).
  2. Kamēr dzinējs darbojas, saglabājiet slīpuma leņķi 25-30 grādu diapazonā.
  3. Kad periapsis un apocenter vērtības ir 160-170 km robežās, izslēdziet dzinēju ar pogu Skaitlis*.

Ja viss noritēja labi, tas būs apmēram šādi:


Nervozākā daļa ir beigusies, esam orbītā, nav kur krist.

2. posms. Ieiešana vidējā orbītā

Zemās vilces un svara attiecības dēļ apocentrs divos posmos jāpaceļ līdz 35 700 km. Pirmais posms ir ieiešana vidējā orbītā ar apocentru ~5000 km. Problēmas specifika ir tāda, ka ir jāpaātrina, lai apocentrs nenonāktu prom no ekvatora, t.i. jums jāpaātrina simetriski attiecībā pret ekvatoru. Izvades shēmas projekcija uz Zemes kartes mums palīdzēs:


Attēls nesen palaistajam Turksat 4A, taču tam nav nozīmes.
Sagatavošanās ieiešanai vidējā orbītā:

  1. Pārslēdziet kreiso daudzfunkciju displeju uz kartes režīmu ( Pa kreisi Shift F1, Kreisā maiņa M).
  2. R, palēnināt 10 reizes T) pagaidiet, kamēr lidosiet virs Dienvidamerikas.
  3. Orientējiet bloku progrādes (deguns kustības virzienā) pozīcijā. Jūs varat nospiest pogu [ , lai tas tiktu darīts automātiski, bet šeit tas nav īpaši efektīvi, labāk to darīt manuāli.
  4. Pagrieziet bloku uz leju, lai saglabātu progresa pozīciju

Tam vajadzētu izskatīties apmēram šādi:


27. platuma grādu apgabalā jums jāieslēdz dzinējs un, saglabājot progresa pozīciju, jālido, līdz sasniedzat 5000 km apocentru. Varat iespējot 10x paātrinājumu. Sasniedzot 5000 km apocentru, izslēdziet dzinēju.

Mūzika, manuprāt, ir ļoti piemērota paātrinājumam orbītā

Ja viss noritēja labi, mēs iegūsim kaut ko līdzīgu:

3. posms. Ieiešana pārneses orbītā

Ļoti līdzīgs 2. posmam:

  1. Paātrinot laiku (paātrināt 10 reizes R, palēnināt 10 reizes T, jūs varat droši paātrināt līdz 100x, es neiesaku 1000x) pagaidiet, kamēr lidosiet pāri Dienvidamerikai.
  2. Orientējiet bloku progrādes (deguns kustības virzienā) pozīcijā.
  3. Pagrieziet bloku uz leju, lai saglabātu progresa pozīciju.
  4. 27. platuma grādu apgabalā jums jāieslēdz dzinējs un, saglabājot progresa pozīciju, jālido, līdz sasniedzat 35 700 km apocentru. Varat iespējot 10x paātrinājumu.
  5. Kad ārējā degvielas tvertnē beidzas degviela, atiestatiet to, nospiežot D. Iedarbiniet dzinēju vēlreiz.



Degvielas tvertnes atiestatīšana, redzama nogulsnēšanas dzinēju darbība


Rezultāts. Lūdzu, ņemiet vērā, ka es steidzos izslēgt motoru, apocentrs ir 34,7 tūkstoši km. Tas nav biedējoši, eksperimenta tīrības labad mēs to atstāsim šādā veidā.


Skaists skats

4. posms. Orbītas slīpuma maiņa

Ja visu izdarījāt ar nelielām kļūdām, tad apocentrs atradīsies pie ekvatora. Procedūra:

  1. Paātrinot laiku līdz 1000x, gaidiet tuvošanos ekvatoram.
  2. Skatoties no orbītas ārpuses, novietojiet bloku perpendikulāri lidojumam uz augšu. Tam piemērots Nml+ automātiskais režīms, kas tiek aktivizēts, nospiežot pogu ; (aka un)
  3. Ieslēdziet dzinēju.
  4. Ja pēc slīpuma nulles iestatīšanas manevra paliek degviela, varat to tērēt periapses paaugstināšanai.
  5. Kad degviela beigusies, izmantojiet pogu atdaliet satelītu, atklājiet tā saules paneļus un antenas Alt-A, Alt-S



Sākuma pozīcija pirms manevra


Pēc manevra

5. posms. Neatkarīga satelīta palaišana uz GEO

Satelītam ir motors, ar kuru var pacelt periapsi. Lai to izdarītu, periapses zonā mēs pakāpeniski orientējam satelītu un ieslēdzam dzinēju. Dzinējs ir vājš, tas ir jāatkārto vairākas reizes. Ja darīsit visu pareizi, satelītam joprojām būs atlikuši aptuveni 20% degvielas, lai novērstu orbītas traucējumus. Patiesībā Mēness un citu faktoru ietekme noved pie tā, ka satelītu orbīta tiek izkropļota, un, lai uzturētu nepieciešamos parametrus, ir jātērē degviela.
Ja viss jums izdevās, attēls izskatīsies apmēram šādi:

Briz augšējo posmu saime - Briz-M, Briz-KM - ir pēc PSRS sabrukuma izstrādātas iekārtas paraugs. Šai attīstībai bija vairāki iemesli:

  • Uz UR-100 ICBM bāzes tika izstrādāta pārbūves nesējraķete "Rokot", kurai noderētu augšējā pakāpe (UR).
  • Uz Proton palaišanai ģeostacionārajā orbītā tika izmantots DM RB, kas protonam izmantoja "svešzemju" pāri "skābeklis-petrolejas", kura autonomais lidojuma laiks bija tikai 7 stundas, un tā kravnesība varēja jāpalielina.

Breeze ģimenes augšējo posmu izstrādātājs ir federālais valsts vienotais uzņēmums "M. V. Hruničeva vārdā nosauktais valsts kosmosa pētniecības un ražošanas centrs". 1990.-1994.gadā notika izmēģinājuma palaišanas un 2000.gada maijā-jūnijā notika abu Briz modifikāciju lidojumi - Briz-KM Rokot un Briz-M Proton. Galvenā atšķirība starp tām ir Brize-M papildu nolaižamo degvielas tvertņu klātbūtne, kas nodrošina lielāku raksturīgā ātruma rezervi (delta-V) un ļauj palaist smagākus satelītus.



“Breeze” saimes bloki izceļas ar ļoti blīvu izkārtojumu:





Tehnisko risinājumu īpašības:

  • Dzinējs atrodas tvertnes “stikla” iekšpusē
  • Tvertņu iekšpusē ir arī hēlija baloni spiediena palielināšanai
  • Degvielas un oksidētāja tvertnēm ir kopīga siena (pateicoties UDMH/AT pāra izmantošanai, tas nerada tehniskas grūtības), bloka garums nepalielinās starptvertņu nodalījuma dēļ.
  • Tvertnes ir nesošas - nav jaudas kopņu, kas prasītu papildu svaru un palielinātu garumu
  • Atbrīvojamās tvertnes faktiski ir puse no posma, kas, no vienas puses, prasa papildu svaru uz sienām, un, no otras puses, ļauj palielināt raksturīgo ātruma rezervi, izmetot tukšās tvertnes.

Blīvs izkārtojums ietaupa ģeometriskos izmērus un svaru, taču tam ir arī savi trūkumi. Dzinējs, kas, darbojoties, izdala siltumu, atrodas ļoti tuvu tvertnēm un cauruļvadiem.

Augstākas (par 1-2 grādiem, specifikācijas robežās) degvielas temperatūras kombinācija ar augstāku dzinēja termisko intensitāti darbības laikā (arī specifikācijas ietvaros) izraisīja oksidētāja uzvārīšanu, turbokompresora turbīnas dzesēšanas traucējumus. šķidrais oksidētājs un tā darbības traucējumi, kas izraisīja avāriju RB satelīta Yamal-402 palaišanas laikā 2012. gada decembrī.


RB dzinējos tiek izmantota trīs veidu dzinēju kombinācija: galvenais S5.98 (14D30) ar 2 tonnu vilces spēku, četri korekcijas dzinēji (faktiski tie ir nosēdināšanas dzinēji, zemūdens motori), kas tiek ieslēgti pirms galvenā dzinēja iedarbināšanas. lai nogulsnētu degvielu uz tvertņu dibena, un divpadsmit orientācijas dzinējiem ar vilces spēku 1,3 kg. Galvenajam dzinējam ir ļoti augsti parametri (spiediens degkamerā ~100 atm, īpatnējais impulss 328,6 s) neskatoties uz atvērto konstrukciju. Viņa “tēvi” stāvēja Marsa stacijās “Phobos”, un viņa “vectēvi” stāvēja Mēness nolaišanās stacijās, piemēram, “Luna-16”. Piedziņas dzinēju var droši ieslēgt līdz astoņām reizēm, un vienības aktīvais kalpošanas laiks nav mazāks par dienu.


Pilnībā uzlādētas vienības masa ir līdz 22,5 tonnām, kravnesība sasniedz 6 tonnas. Bet bloka kopējā masa pēc atdalīšanas no nesējraķetes trešās pakāpes ir nedaudz mazāka par 26 tonnām. Ievietojot ģeotransfer orbītā, RB ir nepietiekami uzpildīts, un pilnībā piepildīta tvertne tiešai ievietošanai ģeostacionārajā orbītā nodrošina ne vairāk kā 3,7 tonnas lietderīgās kravas. Vienības vilces un svara attiecība ir aptuveni 0,76. Tas ir Breeze RB trūkums, bet mazs. Fakts ir tāds, ka pēc atdalīšanas RB+PN atrodas atvērtā orbītā, kas prasa impulsu papildu ievietošanai, un mazā dzinēja vilce noved pie gravitācijas zudumiem. Gravitācijas zudumi ir aptuveni 1-2%, kas ir diezgan mazs. Arī ilgstoši dzinēja darbības periodi palielina uzticamības prasības. No otras puses, galvenajam dzinējam ir garantēts darbības laiks līdz 3200 sekundēm (gandrīz stunda!).


Briz-KM augšējās pakāpes veiktspējas raksturlielumi

  • Sastāvs - Monobloks ar konisku tvertnes nodalījumu un piedziņas dzinēju, kas atrodas tvertnes nišā “G”.
  • Pielietojums - nesējraķetes Rokot sastāvā kā III pakāpe
  • Galvenās iezīmes - Iespēja manevrēt lidojuma laikā.
  • Sākotnējā masa, t - 6,475
  • Degvielas rezerve (AT+UDMH), t - līdz 5,055
  • Dzinēju tips, skaits un vakuuma vilce:
    • Šķidruma raķešu dzinējs 14D30 (1 gab.), 2,0 tf (apkope),
    • Šķidruma raķešu dzinējs 11D458 (4 gab.) 40 kgf katrs (korekcijas dzinēji),
    • 17D58E (12 gab.) 1,36 kgf katrs (attieksmes un stabilizācijas dzinēji)
  • Maksimālais autonomā lidojuma laiks, stunda. - 7
  • Pirmā lidojuma gads - 2000. gada maijs

Briz-M augšējā posma taktiskais un tehniskais raksturojums

  • Sastāvs - Augšējā pakāpe, kas sastāv no centrālā bloka, kas balstīts uz Briz-KM RB, un toroīda formas izmetamās papildu degvielas tvertnes, kas to ieskauj.
  • Pielietojums - kā daļa no nesējraķetes Proton-M, nesējraķetes Angara-A3 un Angara-A5
  • Galvenās iezīmes
    • ārkārtīgi mazi izmēri;
    • spēja palaist smagus un lielus kosmosa kuģus;
    • Iespēja ilgstoši darboties lidojumā
  • Sākotnējais svars, t - līdz 22,5
  • Degvielas rezerve (AT+UDMH), t - līdz 20
  • Galvenā dzinēja aktivitāšu skaits - līdz 8
  • Maksimālais autonomā lidojuma laiks, stunda. - vismaz 24 (saskaņā ar TTZ)