Водородные блоки С, Р и Ср

[Salo]

Всегда вызывало удивление, что блоки называли в одном случае С и Р, а в других Ср.
Из книги"Ракетно-космическая корпорация Энергия имени С.П.Королёва. 1946-1996" стр.262-263:

Основные характеристики блока Ср
Компоненты топлива О2+Н2
Масса заправляемого топлива До 66,4т
Масса конструкции 11,5т
Габариты:
Длина 16,5 м
Диаметр 5,2 м
Тип двигателей* 11Д56М
Число двигателей 2
Тяга двигательной установки :
основной режим 7,54х2=15,08 тс
режим средней тяги 4х2=8 тс
Удельный импульс тяги на
основном режиме 441 кгс*с/кг
Число запусков двигателей в полете До 5
Расчетная продолжительность
функционирования блока в условиях
космического полета, сут До 11
Масса полезного груза при
решении различных задач:
доставка кораблей
лунной экспедиции на
окололунную орбиту
пилотируемых/
беспилотных 23,8 т/24,1 т
доставка спутников связи
на геостационарную орбиту 20 т
выведение автоматической станции
на траекторию полета к Марсу 27,8 т

*На начальной стадии разработки блока Ср рассматривался вариант с четырьмя двигателями 11Д56М

[Salo]

Там же:

Работы по применению кислородно-водородного топлива

С.П. Королев предвидел широкие перспективы использования кислородно-водородного топлива в ракетно-космической технике и предусматривал его широкое внедрение на модификациях ракеты-носителя Н1. Начинать внедрение водорода предполагалось с космических ракетных блоков относительно небольшой размерности (с запасом топлива до 50 т). Эти блоки, получившие обозначение С и Р, предлагалось использовать в составе модернизированного лунного комплекса ЛЗ вместо блоков Г и Д. Кислородно-водородное топливо должно было улучшить характеристики комплекса ЛЗ, что позволяло осуществить экспедицию на Луну экипажу из трех человек, из которых двое должны были спуститься на поверхность Луны. В дальнейшем предполагалось разработать кислородно-водородные блоки II и III ступеней ракеты-носителя Н1. Создание кислородно-водородных двигателей для космических ракетных блоков С и Р и III ступени ракеты-носителя Н1 было поручено коллективам ОКБ-2 (А.М. Исаев), ныне КБ ХИММАШ (В.Н. Богомолов, Н.И. Леонтьев), и ОКБ-165 (А.М. Люлька), ныне НПО "Сатурн" им. А.М. Люльки.
ОКБ-2 приступило к разработке двигателя 11Д56 с тягой в пустоте 7,5 тс для космического ракетного блока Р, а ОКБ-165 - к разработке двигателей 11Д54 (с неподвижной камерой) и 11Д57 (с качанием камеры), оба с тягой в пустоте 40 тс. Двигатели, разрабатываемые ОКБ-165, предполагалось использовать на III ступени ракеты-носителя Н1 (6-8 двигателей 11Д54) и на космическом ракетном блоке С (1 двигатель 11Д57). Блок Р при массе конструкции 4,3 т и массе заправляемого топлива до 18,7 т имел длину 8,7 м и диаметр 4,1 м.
Первый запуск кислородно-водородного двигателя 11Д56 с работой по замкнутой схеме был осуществлен в июне 1967 года. В ОКБ-276 (Н.Д. Кузнецов) проводилась проектная разработка кислородно-водородного двигателя НК-15В с тягой в пустоте 200 тс для модернизированной II ступени ракеты-носителя Н1. Двигатели 11Д56 и 11Д57 прошли полный объем экспериментальной отработки, которая была успешно завершена проведением межведомственных испытаний.
В мае 1971 года было принято решение о разработке многоцелевого кислородно-водородного блока Ср с заправкой до 66,4 т. Этот блок должен был использоваться вместо блоков С и Р в составе модернизированного лунного экспедиционного комплекса (для доставки элементов этого комплекса на окололунную орбиту), а также для выведения тяжелых КА на геостационарную орбиту и разгона автоматических станций на траектории полета к планетам Солнечной системы. Рассматривалась возможность использования на блоке Ср либо одного двигателя 11Д57, либо связки из двух или четырех двигателей 11Д56М (модификация двигателя 11Д56).
По результатам проектных исследований к разработке был принят варианте использованием на блоке Ср двигателей 11Д56М, который обеспечивал наилучшие характеристики.
В начале 1972 года был выпущен эскизный проект блока Ср, а в 1973 году, в основном, был завершен выпуск рабочей документации и начаты подготовка производства на заводе "Прогресс" и экспериментальная отработка. Блок Ср был первым в России ракетным блоком, конструкция которого обеспечивала проведение огневых технологических испытаний без последующей переборки, а также работу маршевого двигателя в полете на двух режимах (основном и режиме средней тяги, который предполагалось использовать для коррекций траектории).
Активное участие в разработке блока Ср принимали В.А. Борисов, В,К, Безвербый, Я,П. Коляко, А.П. Фролов, Б.А. Танюшин, В.С. Михайлов, И.А. Сидоров, С.Н. Филиппов, Р.Л. Волкова, Х.А. Бешли-Оглы, А.А. Аксенцов, Н.Н. Воробьев, Г.Н. Напалков, В.И, Федоров. В разработке рабочей документации принимали участие Г.А. Фадеев, АД, Гулько, И.С. Ефремов, В.М. Арсентьев, В.Д. Стукалов, В.В. Мащенко, В.П. Багров, В.А. Лямин.И.С. Грибань.А.Л, Пискун, П.А. Вараксин, Н.А. Губернаторов, Координацию работ по блоку Ср осуществлял ведущий конструктор В,И. Яин,
В 1974 году в связи с принятием решения о прекращении работ в НПО "Энергия" по ракете-носителю Н1 и лунному экспедиционному комплексу, работы по блоку Ср также были прекращены. Следует отметить, что ранее в решении о разработке блока Ср было предусмотрено продолжить работы по блоку Р, который стал рассматриваться как экспериментальный блок-лидер, на котором должны были пройти проверку новые технические решения, связанные с внедрением водорода в ракетно-космическую технику.

[Salo]

И далее:

Испытаниям стендового блока Р предшествовала экспериментальная отработка его систем, агрегатов и узлов на 42 установках. Большой объем экспериментальных работ был проведен на установке ЭУ-145 с полноразмерным водородным баком объемом 42 м3, на которой отрабатывалась заправка бака жидким водородом и внутрибаковые процессы (проведено 30 заправок). Во время испытаний постепенно увеличивался заправляемый запас водорода с 500 до 2500 кг.
Завод экспериментального машиностроения изготовил пять полноразмерных блоков Р, которые прошли комплексную экспериментальную отработку.
 С 1974 по 1976 год на двух полноразмерных блоках Р были проведены работы по отработке систем заправки, наддува, захолаживания расходных магистралей и раскрутки турбонасосных агрегатов двигателя в составе блока.
Особое внимание было уделено обеспечению безопасности проведения испытаний. На блоке для огневых испытаний вокруг двигателя и бустерных турбонасосных агрегатов была установлена бронезащита, которая предохраняла боки от поражения осколками в случае аварии двигателя. Полость бака горючего отделялась от полости бака окислителя герметичной конической оболочкой. Из этих полостей предусматривался автономный слив компонентов, что исключало проливы компонентов на стендовые сооружения.
Комплексная отработка блока Р завершилась проведением огневых стендовых испытаний в НИИХИММАШ. Первое огневое испытание блока Р было проведено 12 октября 1976 года. В период с 1976 года по 1977 год прошли еще два огневых испытания, Стендовые испытания блока Р были успешными и подтвердили работоспособность всех его систем.
Некоторые характеристики блока Р (время полета в условиях космического пространства до 7 суток, возможность многократного, до 7 раз, запуска маршевого двигателя в полете) не превзойдены на эксплуатирующихся кислородно-водородных ракетных блоках до настоящего времени.
В разработке и проведении испытаний блока принимали участие Я.П. Коляко, Б.П, Сотсков, Е.Л. Горбенко, В,И. Бодриков, А.А. Аксенцов, В.И. Федоров, Б.Е. Гуцков, И.С, Ефремов, Ю.В, Кротов, В.В. Машков, А,В. Костров, В,А, Лямин, В.Д. Стукалов, В,В, Мащенко, В,М, Арсентьев, Б.А. Простаков, Л.Б. Григорян, А.Д. Гулько, А.Л. Пискун, П,А. Вараксин, В.А. Тюльменков, М.В. Шемшурин, А.А, Ржанов, А,А. Рябов, В,С. Голов, Э.Б. Бродский, А.С. Мазо, В,В, Воршев. Координацию работ по блоку Р осуществлял ведущий конструктор Г.К. Акилов.
В ходе работ по созданию кислородно-водородных двигателей и ракетных блоков Р и Ср, проводившихся в период с 1960 по 1977 год, были созданы промышленная база по производству жидкого водорода, средства его транспортирования и длительного хранения, в НИИХИММАШ - стендовая база для проведения испытаний двигателей, отработки водородных систем и огневых стендовых испытаний ракетных блоков. Были исследованы и решены многие научно-технические проблемы, в частности, тепломассо-обмена, обеспечения теплового режима при хранении жидкого водорода в составе ракетного блока, в том числе при длительном полете в условиях космического пространства, а также подготовки ракетного блока к заправке, заправки водородных систем, обеспечения безопасности при работе с жидким водородом в составе ракетного блока и многие другие.
В этот период были разработаны конструкционные и теплоизоляционные материалы, работоспособные при температуре жидкого водорода, и найдены конструкторские решения, обеспечивающие надежную работу конструкции при низких температурах. Так на блоке Р, впервые в практике создания ракетных блоков, использовалась несущая ферменная подвеска водородного бака - термомост, собранная из стеклопластиковых стержней, изготовленных методом непрерывной намотки, а для блока Ср впервые были разработаны узлы подвески криогенных баков в виде шарнирной фермы из титанового сплава.
Именно в это время российские специалисты-ракетчики научились работать с жидким водородом, разработали и проверили технологии работ с кислородно-водородными двигателями и ракетными блоками на всех этапах эксплуатации. Накопленный опыт позволил в дальнейшем в короткие сроки разработать кислородно-водородный двигатель РД0120 и блок Ц для ракеты-носителя "Энергия". Этот опыт был использован также при проведении работ в КБ "Салют" по кислородно-водородным разгонным блокам.

[AceIce]

Гораздо интереснее, что за блоки планировались вместо "Б" И "В"...

[SpaceR]

...
 Длина                  16,5
 Диаметр                 5,2   
...
Расчетная продолжительность
функционирования блока в условиях
космического полета, сут         До 11

Интересно, какие же были основания для столь конкретного оптимизма?  
Вроде как даже сейчас подобное считается труднодостижимым...

[Salo]

А вот что мне сообщил ratte07:

Ср - это один большой блок, который заменял блоки С (водородный аналог Г) и Р (водородный аналог Д).
От участника разработки Ср я знаю что:
- завязать блок не удалось (удалось на бумаге, но никакой уверенности не было);
- это было вызвано во-первых трудностью сохранения меньшей части водорода на траектории перелета к Луне;
- во-вторых необходимостью для этого вертеть связкой на траектории для равномерного нагрева;
- в-третьих большим сроком построения ориентации (как я понимаю, в том числе и из-за этого вращения), которое определялось характеристиками СУ и по баллистике (или теплу) не обеспечивало нормального построения ориентации у Луны;
- в четвертых - нехваткой массы. "Выход" при защите проекта был найден - масса переходника между Ср и ПН (что-то 200 кг) не включалась ни в массовую сводку по Ср, ни по кораблю Л3М (по ним были свои плакаты).

[Salo]

Гораздо интереснее, что за блоки планировались вместо "Б" И "В"...

Там же:

ОКБ-2 приступило к разработке двигателя 11Д56 с тягой в пустоте 7,5 тс для космического ракетного блока Р, а ОКБ-165 - к разработке двигателей 11Д54 (с неподвижной камерой) и 11Д57 (с качанием камеры), оба с тягой в пустоте 40 тс. Двигатели, разрабатываемые ОКБ-165, предполагалось использовать на III ступени ракеты-носителя Н1 (6-8 двигателей 11Д54) и на космическом ракетном блоке С (1 двигатель 11Д57).

В ОКБ-276 (Н.Д. Кузнецов) проводилась проектная разработка кислородно-водородного двигателя НК-15В с тягой в пустоте 200 тс для модернизированной II ступени ракеты-носителя Н1. Двигатели 11Д56 и 11Д57 прошли полный объем экспериментальной отработки, которая была успешно завершена проведением межведомственных испытаний.

[Salo]

Вот что можно суммарно сказать по блоку Р:
Основные характеристики блока Р
Компоненты топлива О2+Н2
Объём бака водорода  42 м3
Масса заправляемого топлива  До 17,5 т
в том числе:
 водорода   2,5 т
 кислорода 15 т
Тип двигателей* 11Д56М
Число двигателей 1
Тяга двигательной установки:
основной режим 7,54 тс
режим средней тяги 4 тс
Удельный импульс тяги на
основном режиме 441 кгс*с/кг  
Число запусков двигателей в полете До 7
Расчетная продолжительность
функционирования блока в условиях
космического полета  До 7 сут

[Salo]

А.Г.Галеев ОБ ОПЫТЕ ОТРАБОТКИ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА ВОДОРОДНОМ ТОПЛИВЕ И ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ БЕЗОПАСНОСТИ

[Salo]

АниКей пишет:

Книга

"НАЗЕМНЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ" по разделам в pdf http://narod.ru/disk/14782145000/1-1949-1955.pdf - 96 Мб, http://narod.ru/disk/14783130000/2-1955-1965.pdf.html - 63 Мб, http://narod.ru/disk/14783266000/3-1966-1974.pdf.html - 69 Мб, http://narod.ru/disk/14782673000/4-1975-1991.pdf.html - 188 Мб, http://narod.ru/disk/14782991000/5-1992-1999.pdf.html - 223 Мб, http://narod.ru/disk/14782994000/6-niiokr-history.pdf.html - 0,3 Мб, постранично в формате jpg -
http://fotki.yandex.ru/users/videofotostudia/album/57933/
Издана к 50-летию НИИХИММАШ (1999г.)

[LSD]

Испытаниям стендового блока Р предшествовала экспериментальная отработка его систем, агрегатов и узлов на 42 установках. Большой объем экспериментальных работ был проведен на установке ЭУ-145 с полноразмерным водородным баком объемом 42 м3, на которой отрабатывалась заправка бака жидким водородом и внутрибаковые процессы (проведено 30 заправок). Во время испытаний постепенно увеличивался заправляемый запас водорода с 500 до 2500 кг.
Завод экспериментального машиностроения изготовил пять полноразмерных блоков Р, которые прошли комплексную экспериментальную отработку.
 С 1974 по 1976 год на двух полноразмерных блоках Р были проведены работы по отработке систем заправки, наддува, захолаживания расходных магистралей и раскрутки турбонасосных агрегатов двигателя в составе блока.
Особое внимание было уделено обеспечению безопасности проведения испытаний. На блоке для огневых испытаний вокруг двигателя и бустерных турбонасосных агрегатов была установлена бронезащита, которая предохраняла боки от поражения осколками в случае аварии двигателя. Полость бака горючего отделялась от полости бака окислителя герметичной конической оболочкой. Из этих полостей предусматривался автономный слив компонентов, что исключало проливы компонентов на стендовые сооружения.
Комплексная отработка блока Р завершилась проведением огневых стендовых испытаний в НИИХИММАШ. Первое огневое испытание блока Р было проведено 12 октября 1976 года. В период с 1976 года по 1977 год прошли еще два огневых испытания, Стендовые испытания блока Р были успешными и подтвердили работоспособность всех его систем.
Некоторые характеристики блока Р (время полета в условиях космического пространства до 7 суток, возможность многократного, до 7 раз, запуска маршевого двигателя в полете) не превзойдены на эксплуатирующихся кислородно-водородных ракетных блоках до настоящего времени.

Если блок Р был полностью отработан, то почему его не использовали как альтернативу блоку ДМ? Или здесь тоже помешали личные амбиции Глушко?

[Salo]

http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/glushko/izbran-rab-glushko/3/01.html

Избранные работы академика В.П.Глушко
Часть 3
(по материалам, предоставленным РКК «Энергия» имени С.П.Королева)

ПРИКАЗ ДИРЕКТОРА И ГЕНЕРАЛЬНОГО КОНСТРУКТОРА
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ
«ЭНЕРГИЯ»
№54 от 5 июня 1974 г

Во исполнение приказа Министра общего машиностроения СССР от 22/У-74г. в целях усиления работ по созданию тяжелых носителей, пилотируемых кораблей и станций, учитывая необходимость экономии средств,
ПРИКАЗЫВАЮ:
1. Проектно-конструкторские работы по комплексам Н1-Л3 и Н1-Л3М (включая блоки Ср, Т5К), а также по носителям Р7М и H11 прекратить.
2. Изготовление деталей, узлов, агрегатов, приборов изделия 11А52 и головных блоков, предусмотренных планом 1974 г., на заводе ЗЭМ и в сборочно-монтажном испытательном корпусе остановить.
3. Тов.Козлову, Садовскому, Хомякову, Дорофееву, Борисову, Безвербому, Симакину, Овчинникову, Мельникову в 10-дневный срок представить перечень экспериментальных работ, проведение которых желательно и целесообразно продолжить для обеспечения новых проектных разработок.
4. Тов.Козлову, Ключареву, Самохину, Абрамову, Осташеву, Дорофееву, Борисову отозвать из служебных командировок рабочих, служащих, инженеров и техников, высвобождающихся в связи с выходом настоящего приказа, за исключением лиц, оставляемых для завершения работ, консервации производственно-технологического оборудования, сборочно-монтажных испытательных корпусов, заправочной станции, стартовой позиции 11П852 и окончания экспериментальных работ.
5. Тов.Совкову, Ключареву, Петрову с участием руководителей комплексов и Куйбышевского филиала подготовить в 2-х месячный срок предложения:
а) о прекращении договорных работ со смежными предприятиями;
б) о списании затрат по комплексам Н1-Л3 и Н1-Л3М;
в) о корректировке плана на 1974г. и проекта плана на 1975г.
6. Тов. Ключареву, Хомякову, Абрамову, Чертоку, Овчинникову, Мельникову, Осташеву с участием смежных организаций в 2-х месячный срок представить предложения по использованию производственно-технологического оборудования, сборочно-монтажных испытательных корпусов, заправочной станции, компрессорной станции и стартовой позиции 11П852, учитывая разработку новых тяжелых носителей.

7. Тов. Петрову откорректировать планы проектно-конструкторских комплексов и завода ЗЭМ.

ГЛУШКО
5.06.1974г
Арх. №13208, л. 15-16

[Salo]

Г.К. Акилов, С.П. Ольховская, Б.А. Танюшин "Создание кислородно-водородных ракетных блоков для ракетно-космического комплекса Н1-Л3"
http://144.206.159.178/ft/8395/525260/11585340.pdf

[m-s Gelezniak]

Эпопея
«Пятьдесят шестого»
И.Черный. «Новости космонавтики»

...Двигатель имел перспективную замкнутую схему с дожиганием в камере «сладкого» (восстановительного) генераторного газа, с блоками бустерных насосных агрегатов (БНА), расположенных сразу за топливными баками. При оптимальном давлении 60 атм весь расход водорода шел через рубашку камеры. Турбонасосный агрегат (ТНА) с двухступенчатым насосом водорода имел на основном режиме 40000 об/мин. Оговаривалось семикратное включение двигателя при времени работы ~1000 сек.

ЖРД имел вертикальную компоновку и размещался внутри торового бака окислителя блока «Р». Камера сгорания и ТНА соединялись прямым коротким газоводом. Турбины БНА раскручивались генераторным газом. При геометрической степени расширения сопла 108 расчетный удельный импульс составлял 440 ед. при соотношении окислитель/горючее 6.5.

...

[sychbird]

Вообще связка Глушко - Устинов - этакий коллективный Сольери нашего национального космоса. Всегда есть борьба светлого и темного начал в любой деятельности.

[LG]

Вообще связка Глушко - Устинов - этакий коллективный Сольери нашего национального космоса. Всегда есть борьба светлого и темного начал в любой деятельности.

А Моцарт кто?

[m-s Gelezniak]

А нарисованное здесь не сильно отличается от блока С: :roll:

Просьба ко всем:
Нужен внешний вид 11Д57М.
Для этого:

PS Пока дома, есть время "поразвлекаться".

[Хунвэйбин]

Sаlyutman пишет:

Прол пишет:
До этого платили по курсу 1 руб.= 1 доллар.

Ничего практически не платили, ни по какому курсу. В 90-е мы выжили исключительно за счёт индийского заказа по 12КРБ и некоторым другим коммерческим заказам.

Откуда у Вас взялся 12КРБ- не подскажете?

[avmich]

Sаlyutman пишет:

Прол пишет:
До этого платили по курсу 1 руб.= 1 доллар.

Ничего практически не платили, ни по какому курсу. В 90-е мы выжили исключительно за счёт индийского заказа по 12КРБ и некоторым другим коммерческим заказам.

Что интересно, одним из аргументов, почему ЦиХ получил заказ на Ангару - а не РККЭ - было наличие коммерчески востребованных Протонов - типа, у ЦиХа были собственные деньги, с коммерческих запусков, которые предполагалось использовать в том числе для разработки Ангары. В общем-то, разумная мысль.

На практике, конечно, всё иначе.

[Sаlyutman]

Хунвэйбин пишет:
Откуда у Вас взялся 12КРБ- не подскажете?

Кислородно-водородный разгонный блок 12КРБ разработан и изготовлен в Государственном космическом научно-производственном центре им. М.В.Хруничева по соглашению с Индийской организацией космических исследований (ИСРО) для новой индийской ракеты-носителя GSLV. 12КРБ является третьей ступенью РН GSLV.

 

В качестве маршевого двигателя используется жидкостной двигатель на криогенных компонентах топлива (жидкий кислород и жидкий водород), разработанный Конструкторским бюро химического машиностроения им. А.М.Исаева. Топливные баки 12КРБ изготавливаются из высокопрочных алюминиевых сплавов. Для поддержания тепловых режимов криогенных компонентов топлива во время предстартовой подготовки и в процессе полета топливные баки и элементы конструкции 12КРБ покрыты снаружи комбинированной теплоизоляцией.

Разгонный блок 12КРБ в составе ракеты GSLV обеспечивает выведение на геопереходную орбиту космических аппаратов массой до 2,5 тонн с индийского космодрома Шрихарикота-Шар.