Общие характеристики РН "Циклон-4".
| Габариты | |
| Длина | 40190 мм |
| Диаметр корпуса | 3000 мм |
| Диаметр обтекателя | 4000 мм |
| Длина обтекателя | 9590 мм |
| Стартовая масса | 198,25 тонн |
| Ступени | |
| Первая ступень | |
| Масса | 127400 кг |
| Маршевый двигатель | РД-261 |
| Рулевой двигатель | РД-855 |
| Тяга | 297,4 т |
| Удельный импульс | 301 с |
| Время работы | 120 с |
| Масса топлива | 121000 кг |
| Окислитель | АТ |
| Горючее | НДМГ |
| Вторая ступень | |
| Масса | 51700 кг |
| Маршевый двигатель | РД-262 |
| Рулевой двигатель | РД-856 |
| Тяга | 99,5 т |
| Удельный импульс | 318 с |
| Время работы | 160 с |
| Масса топлива | 49000 кг |
| Окислитель | АТ |
| Горючее | НДМГ |
| Третья ступень | |
| Масса | 13,38 т |
| Маршевый двигатель | РД-861К |
| Тяга | 7916 кгс |
| Удельный импульс | 330 с |
| Время работы | 370 с |
| Масса топлива | 9120 кг |
| Окислитель | АТ |
| Горючее | НДМГ |
| Масса полезного груза | |
| круговая орбита (500 км) | 5,275 тонн |
| солнечно-синхронная орбита | 3,7 тонн |
| переходная к геостационарной орбите | 1,6 тонн |
| Точность выведения КА на орбиту | |
| Круговая орбита (500 км) | |
| по высоте | ± 5 км |
| по наклонению | ± (0,05…0,08) град |
| Солнечно-синхронная орбита | |
| по высоте | ± 6-7 км |
| по наклонению | ± (0,05…0,08) град |
| Переходная к геостационарной орбите | |
| по высоте апогея | ± 100 км |
| по высоте перигея | ± 5 км |
| по наклонению | ± (0,05…0,08) град |
| Максимальная перегрузка | 6,8g |
Ракета-носитель "Циклон-4" является модернизированным вариантом РН "Циклон-3". Ракета-носитель способен оперативно и высокоточно выводить космические аппараты на круговые и геостационарные орбиты. Энергетические характеристики РН позволяют выводить полезный груз массой до 5,5 тонн на экваториальную орбиту высотою до 500 километров и ПГ массой до 1,8 тонн на геопереходную орбиту Земли. Компоновка РН "Циклон-4" выполнена по классической тандемной схеме, где ступени находятся одна за одной.Всего ступеней три. Двигатели всех ступеней работают на жидком токсичном топливе. В качестве горючего используется несимметричный диметилгидразин, при этом окислителем является тетраоксид диазота.
РН "Циклон-4" разрабатывался как часть украинского ракетного комплекса "Циклон-4". В состав которого по мимо ракета-носителя входит наземный комплекс расположенный на пусковом центре Алкантара (Бразилия). В 1999 году между представителями Украины и Бразилии был подписан договор о сотрудничестве стран в космической сфере. Результатом этого был подписанный в 2003 году договор о использовании ракетного комплекса Циклон-4 на космодроме Алкантара в Бразилии.
Работы по проекту Циклон-4 начались уже в 2002 году. После подписание договора о строительстве стартового комплекса, была назначена дата первого пуска ракета-носителя - 2006 год. Хотя в реальности проект столкнулся с разными трудностями и дата первого пуска не один раз откладывалась. В 2004 было создано совместное предприятие «Алкантара Циклон Спейс» которое обладало эксклюзивным правом на использование комплекса Циклон-4.
В начале 2010 года Конструкторское бюро "Южное" завершила тестирование двигателя третей ступени будущей ракеты, однокамерный РД-861К. Всего цикл тестирования длился полтора месяца с применением одного двигателя. За время тестовой работы был отработан тройной ресурс реактивной установки по продолжительности работы и по количеству включений и выключений. Сумарное время работы двигателя ровняется 1362с при 11 включениях.
В середине 2010 года предприятие «Алкантара-Циклон Спейс» получило разрешение на строительство стартового комплекса для РН "Циклон-4". В 2011 году было проведены еще четыри тестовых огневых испытаний главного двигателя третей ступени а так же для обеспечения группового выведения космических аппаратов на орбиту проектировалась система высокоточного управления на базе лазерных технологий.
В 2013 году прошел испытания подъемный механизм РН Циклон. С помощью макета была протестирована работа самоходной буферной платформы и пускового агрегата.
Первая ступень РН "Циклон-4" состоит из переходного отсека, баков окислителя и горючего, системы управления, главного двигателя и рулевого управления.
На первой ступени РН в качестве маршевого двигателя применяется РД-261. Двигатель состоит из трех двухкамерных блоков РД-250, жестко смонтированных на общей раме. Все блоки имеют индивидуальный турбонасосный агрегат и выполнены по схеме без дожигания рабочего тела турбины. В качестве рабочего тела турбины применяется продукты сгорания компонентов топлива.
Для управления полетом ракеты на первом этапе применяются вспомогательные двигатели РД-855. Двигатель четырехкамерный и однократного включения, с турбонасосной системой подачи самовогорающихся компонентов топлива. Стабилизация полета РН осуществляется наклоном каждой камеры в приделах одной плоскости. РД-261 выполнен по схеме без дожигания генераторного газа. Угол камер сгорания вспомогательных двигателей может менятся в пределах ± 41°.
Вторая ступень РН состоит из переходного отсека, баков окислителя и горючего, системы управления, главного двигателя и рулевого управления.
В качестве маршевого двигателя на второй ступени используется РД-262. Двигатель является двухкамерным ЖРД с турбонасосной подачей компонентов топлива, выполненный по схеме без дожигания рабочего тела турбины. В качестве рабочего тела турбины используются продукты сгорания основных компонентов топлива.
Рулевой двигатель второй ступени РД-856 не чем принципиально не отличается от двигателя РД-855 используется по такой же схеме. Угол наклона камер сгорания двигателя осуществляется в пределах ± 30°.
Третья ступень РН состоит из топливных баков горючего и окислителя, приборного отсеков, главного двигателя, жидкостной реактивной системы, пневмогидравлической системы, системы авионики.
Маршевым двигателем третей ступени является РД-861К. Это модернизированный двигатель РД861 который применялся на третей ступени РН "Циклон-3". Двигатель является однокамерным с турбонасосной системой подачи самовоспламеняющихся компонентов топлива. Управление двигателем осуществляется поворотом его в карданном подвесе в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. РД-861К способен многократно запускаться, до пяти включений за время полета ступени.
Головной обтекатель ракеты состоит из двух равноценных половин скрепленных между собой с помощью запорных механизмов в плоскостях стабилизации РН. ГО включает в себя корпус, системы продольного и поперечного распределений, пневмосистему отделения створок, внутреннюю теплоизоляцию, элементы системы термостатирования внутреннего объема ГБ, кабельную сеть и элементы общей сборки. Заказчику пусковых услуг предлагается несколько стандартных адаптеров с различным типом интерфейсов к космическим аппаратом; заказчик также может использовать собственный адаптер.
Отличие РН "Циклон-4" от предыдущих версий РН.
- Уникальная навигационная система, новая система управления ракета-носителем.
- Модернизированная третья ступень РН. В результате модернизации в трое увеличился запас топлива, что позволило улучшить энергетические характеристики ступени и уменьшить продольные перегрузки до 6g.
- Модернизированный двигатель третей ступени РД-861K. Во время полета двигатель способен включатся до пяти раз. Что кардинально влияет на точность выведения на орбиту полезного груза, особенно в груповом варианте.
- Увеличен объем головного обтекателя РН, что позволяет выводить на орбиту высокогабаритные грузы.
- Улучшены экологические характеристики ракеты. Заправка ракета-носителя (для всех ступений) происходит с нижнего торца первой ступени. что значительно уменьшает количество токсичных паров при заправке.
- появилась возможность термостатирования отсека полезной нагрузки воздухом высокого давления при отмене пуска ракеты-носителя.
Пусковой центр Алкантара.
Пусковой центр находится недалеко от города Сан-Луис (Бразилия). Общая площадь ПЦ около 620 км2.
Пусковой центр состоит из нескольких зон
- Центр управления полетами.
- Комплекс VLS-1.
- Стартовый комплекс "Циклон-4" в состав которого в свою очередь входят - сооружения стартовой площадки, зона временного хранения рактного топлива и командный пункт стартовой площадки.
- Аэропорт и жилой комплекс.
- Морской грузовой порт (в проекте).
Центр управления полетами в интересах ракетного комплекса "Циклон-4" обеспечивает сопровождение и подготовку ракеты к пуску, проведения старта РН, готовность телеметрического оборудования, общую безопасность во время подготовки и пуска РН.
На данный момент в проекте РН "Циклон-4" а так же в строительстве космодрома берут участия 16 предприятий Украины. Основным разработчиком выступает Конструкторское бюро "Южное". Производство ракета-носителя занимается Государственное предприятие "ЮЖМАШ". В кооперации так же участвуют предприятие "Хартрон", ЦКБ «Арсенал» ,Научно-производственная фирма “Днепротехсервис”. Со стороны Бразилии участвуют подрядчики по строительству инфраструктуры космодрома. Стоимость готового космодрома оценивается в 487 миллионов долларов, участники с обоих сторон должны профинансировать по 50 процентов этой суммы. Стоимость одного пуска оценивается в 23 миллиона долларов. Участники проекта рассчитывают что космодром будет осуществлять от 6 до 10 пусков в год. В качестве полезного груза для первого старта рассматривается украинский "Мікросат" и японский Nano-JASMINE". На конец 2015 года планируется пуск РН с космическим аппаратом «QB50».
Фото http://www.yuzhmash.com