Ракета-носитель Р-36Т

[Bart Hendrickx]

В книге «60 лет самоотверженного труда во имя мира» (об истории ОКБ-52/НПО Машиностроения) упоминается ракета Р-36Т с грузоподъемностью 20 тонн, предложенная ОКБ Янгеля в начале 60-х годов :

Первоначально создание тяжелой универсальной ракеты УР-500 предполагалось вести на базе универсальной ракеты УР-200, а именно, соединить параллельно 4 ракеты УР-200, дополнив полученный пакет третьей ступенью (модифицированная вторая ступень ракеты УР-200). Однако проведенный анализ, в том числе с проведением экпериментов на динамически подобном макете, показал нерациональность такой схемы.

Несколько позже (уже после выбора облика УР-500, на этапе принятия решения о кооперации изготовителей составных частей ракеты УР-500) с подобным предложением о создании тяжелого носителя Р-36Т на базе ракеты Р-36 путем «подстановки» под  двухступенчатую ракету Р-36 «связки» из четырех ее же первых ступеней обратился в ЦК КПСС главный конструктор ОКБ-586 Янгель М.К. (на двигательном производстве  базового завода этого КБ предполагалось серийное производство двигателей РД-253 для ракеты УР-500). Ракета Р-36Т должна была иметь стартовую массу около 695 т и выводить на орбиту высотой 200 км полезный груз массой до 20 тонн.

Ни в публикациях КБ Южное, ни в других известных мне книгах говорят о таком носителе.  То, что РД-253 планировалось изготавливать на заводе ОКБ-586 тоже ново. Ошиблись ли авторы книги или действительно была предложена такая ракета? Авторы видимо не перепутали ее с Р-56, у которой была большая грузоподъемность.

[ratte07]

А не задавалось ли при создании УР-200 и Р-36 создание на их базе тяжелы пакетных вариантов? Тогда, по логике, выигравшая Р-36 и должна была стать основой для более тяжелой ракеты. И перепроектирование УР-500 вызвано желанием Челомея "отделить" ее от УР-200.

[Salo]

[Shestoper]

На первом фото - вариант Р-56.
Были варианты 7 блоков по 3000 мм, четыре по 3900 или моноблок в 6700 (насколько я помню).
Преимуществом семиблочного варианта был единый диаметр блоков с Р-36.

Но это совсем другой категории ракета, чем Р-36Т на 20 тонн - 50-тонник, один из вариантов лунного носителя.

[Bart Hendrickx]

На первом фото - вариант Р-56.
Были варианты 7 блоков по 3000 мм, четыре по 3900 или моноблок в 6700 (насколько я помню).
Преимуществом семиблочного варианта был единый диаметр блоков с Р-36.

Но это совсем другой категории ракета, чем Р-36Т на 20 тонн - 50-тонник.

Да, это четырехблочный вариант Р-56 (макет в музее ЦНИИМаш) с диаметром корпуса каждого блока 3800 мм и с двигателями РД-253 на первой ступени. Есть основания полагать, что этот вариант Р-56 разрабатывался на базе МБР Р-46. Р-36Т совершенно другая машина с блоками от Р-36 (диаметр 3000 мм) и, видимо, с такими же двигателями (РД-251) как и Р-36.

[Salo]

[Salo]

Получается у четырехблочного варианта Р-56 вторая ступень была полиблочной?

[Bart Hendrickx]

Получается у четырехблочного варианта Р-56 вторая ступень была полиблочной?

Да. На каждом блоке по одному двигателю РД-254.

[Salo]

Прошу прощения за оффтоп, но: 700 тc тяги на второй ступени? Не многовато ли?
Да и в окончательном варианте Р-56 на второй ступени стоял один РД-254, правда с рулевиком.



А в семиблочном варианте вторая ступень была шестиблочной или семиблочной?

[Bart Hendrickx]

Прошу прощения за оффтоп, но: 700 тc тяги на второй ступени? Не многовато ли?
Да и в окончательном варианте Р-56 на второй ступени стоял один РД-254, правда с рулевиком.

А в семиблочном варианте вторая ступень была шестиблочной или семиблочной?

По данным Бориса Губанова (второй том мемуаров) шестиблочная, в каждом блоке по одному двигателю РД-254. О четырехблочном варианте Р-56 Губанов подробно не пишет, но когда говорит о моноблочном варианте Р-56, он видимо ошибочно описывает вторую ступень четырехблочного варианта :

Двигательная установка второй ступени - из маршевого двигателя 11Д44 - это четыре двигателя типа 8Д416 с увеличенной степенью расширения сопла и управляющего четырехкамерного двигателя 8Д613 ... Тяга маршевого двигателя второй ступени - 172,3 т, управляющего - 30 т, удельная тяга - 325 с ... Суммарная тяга двигателей второй ступени - 614 т

11Д44=РД-254, что такое 8Д416 не знаю, но я так понимаю, он имеет в виду 4хРД-254. Как у него получается суммарная тяга 614 т непонятно, но это все равно намного больше, чем у второй ступени моноблочного варианта (где по данным всех других источников стоял только один РД-254 и один управляющий двигатель). У второй ступени семиблочного варианта, если поверить Губанову, суммарная тяга второй ступени еще больше, чем у четырехблочного варианта (6xРД-254).

Действительно возникает вопрос, почему такая большая разница в суммарной тяге второй ступени при более или менее одинаковой суммарной тяге первой ступени (у моноблочного и четырехблочного вариантов 16xRD-253, у семиблочного - 14хРД-253).

[Salo]

6 Х 172,3 тс = 1034,8 тс
Нехилая такая вторая ступень.
Мне кажется что в этом случае всё-таки был предусмотрен другой двигатель.

[Salo]

Если грубо прикинуть параметры Р-56 то при ПН 40т, стартовая масса примерно 1400т. Масса второй ступени не более 350т. Т.е. два РД-254 с головой. При четырёх тяговооружённость два, при шести три.
Видимо в полиблочных вариантах использовались другие двигатели.

[Дмитрий В.]

6 Х 172,3 тс = 1034,8 тс
Нехилая такая вторая ступень.
Мне кажется что в этом случае всё-таки был предусмотрен другой двигатель.

Не исключено, что ихз серии РД-0210/0211/0212 :roll:

[Salo]

Видимо и в случае с Р-36Т на второй ступени стояли два РД-250.

[Bart Hendrickx]

6 Х 172,3 тс = 1034,8 тс
Нехилая такая вторая ступень.
Мне кажется что в этом случае всё-таки был предусмотрен другой двигатель.

Не исключено, что ихз серии РД-0210/0211/0212 :roll:

Да, вполне возможно, что на 2-й ступени 4-блочного и 7-блочного вариантов планировалось использовать двигатели ОКБ Косберга. Двигательная установка 3-й ступени моноблочного варианта (и по всей вероятности и 4-блочного и 7-блочного вариантов) состояла из основного однокамерного двигателя тягой 50 т и четырехкамерного управляющего двигателя тягой 5,5 т. Характеристики довольно похожи на РД-0212, так что кооперация с ОКБ Косберга в разработке Р-56, видимо, была.

[Bart Hendrickx]

Версия с четырьмя РД-254 на второй ступени встречается еще в слеудющих источниках :

НК 7/1999 : "Альтернативная луна"
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/198/44.shtml

Янгель предлагал Королеву сосредоточиться на комплексе Л-3, а сам хотел взяться за ракету. Для такого проекта Н-1 была не нужна. По мнению Михаила Кузьмича, к нужному сроку создать надежный носитель указанной схемы было нельзя. К этому времени ОКБ-586 вышло с проектом тяжелой межконтинентальной ракеты Р-46 со стомегатонной «головой». Однако в «железо» пошла челомеевская «пятисотка» (УР-500, «Протон»), выигравшая у янгелевского «изделия» по грузоподъемности. На базе решений по «сорок шестой» машине Янгель предложил создать тяжелый носитель, более простой и надежный, чем Н-1, при массе, в два раза меньшей.

Предлагалось несколько вариантов Р-56. Объем опытно-конструкторских и экспериментальных работ определялся по опыту отработки ракет Р-16 и Р-36, с учетом  особенностей вариантов, которых было рассмотрено четыре (моноблочный, четырех-, пяти- и семиблочный). В качестве контраргумента Н-1 приводился четырехступенчатый носитель из транспортабельных блоков. Первая и вторая ступени – связки из четырех Р-46; третья ступень создавалась на базе второй ступени Р-46. Четвертая ступень должна доставлять груз (орбитальный или посадочный корабль) на траекторию полета к Луне и выводить на окололунную орбиту.

На всех ступенях Р-56 должны стоять ЖРД, работающие на долгохранимом самовоспламеняющемся топливе – азотном тетроксиде (АТ) и несимметричном диметилгидразине (НДМГ). Маршевыми были двигатели разработки КБ энергетического машиностроения В.П.Глушко. На первой ступени – 16 РД-253, на второй – четыре РД-254 (высотный вариант предыдущего двигателя), на третьей – один РД-254. Эти двигатели Глушко предлагал для Н-1, но Королев отверг их, сославшись на необходимость делать кислородно-керосиновый носитель. Четвертая ступень Р-56 оснащалась четырехкамерным ЖРД многократного запуска

В. Молодцов, "Пилотируемые космические полеты" (книга 2)
http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/molodtsov/01/05-2.html

Тогда же главный конструктор днепропетровского ОКБ-586 Михаил Кузьмич Янгель предложил свои услуги в части разработки ракеты-носителя для лунной экспедиции. Ракета-носитель Р-56 создавалась в соответствии с Постановлением от 16 апреля 1962 года на базе тяжелой межконтинентальной баллистической ракеты Р-46, проект которой был разработан в ОКБ-586 в начале 60-х годов, но которая уступила дорогу челомеевской УР-500. При стартовой массе в 1200 тонн она была способна вывести на орбиту полезный груз массой 35-40 тонн. В качестве основного полезного груза для Р-56 предполагались орбитальные ядерные боеголовки. Однако рассматривалось также выведение на полярную орбиту военных космических станций или платформ оружия, на стационарную орбиту — спутников глобальной связи массой 6 тонн, на траекторию полета к Марсу и Венере — тяжелых автоматических станций массой 6-8 тонн, а также автоматического аппарата для мягкой посадки на Луну. Кроме беспилотных аппаратов М.К. Янгель предложил использовать Р-56 для доставки на окололунную орбиту пилотируемого корабля массой 12 тонн. Запуском двух ракет Р-56 можно было обеспечить проведение пилотируемой лунной экспедиции с высадкой космонавта на поверхность Луны. При этом лунный орбитальный и посадочный корабли порознь выводились на окололунную орбиту. После их стыковки дальнейшая схема полета повторяла схему полета «Аполлона». Подлипкам же оставалось создание пилотируемых кораблей лунного комплекса Л3.

Ракета Р-56 состояла из транспортабельных блоков. Первая и вторая ступени — связки из четырех Р-46 диаметром по 3,8 метра; третья ступень создавалась на базе второй ступени Р-46. Четвертая ступень должна доставлять груз (орбитальный или посадочный корабль) на траекторию полета к Луне и выводить на окололунную орбиту. На всех ступенях Р-56 должны стоять ЖРД, работающие на АТ и НДМГ. На первой ступени — 16 двигателей РД-253 от УР-500 разработки В.П. Глушко, на второй — четыре РД-254 (высотный вариант предыдущего двигателя), на третьей — один РД-254 или РД-0213. Четвертая ступень Р-56, являвшаяся также разгонным блоком, оснащалась четырехкамерным ЖРД РД-280 многократного запуска с тягой 12 тонн и удельным импульсом 350 секунд, разрабатываемым В.П. Глушко под американское горючее «аэрозин». Длина собранной ракеты Р-56 — 67,8 метра.

Кажется, оба автора взяли эту информацию из одного и того же первоисточника, но неизвестно из какого.

[Дмитрий В.]

Не может ли быть, что Р-36Т являлась полиблочной альтернативой моноблочной Р-46?

[Salo]

Вот что написано в книге Андреева и Конюхова "Янгель. Уроки инаследие." о РК-100:

На начальной стадии проектирования - этапе поиска прорабатывалось около двух десятков различных компоновочных схем ракеты-носителя. Любой сотрудник небольшого, но дружного коллектива энтузиастов мог предложить свой вариант решения.
Все они рассматривались на «техническом совете» сектора, для участия в работе которого приглашались ведущие специалисты расчетно-теоретических отделов: баллистиков, аэродинамиков, тепловиков, прочнистов и эксплуатационщиков.
В конце концов к детальной проработке приняли вариант, в котором компоновка решалась на основе пакетно-последовательной схемы. Несомненно, большим преимуществом проекта по сравнению с разработками других Главных конструкторов должна была явиться идея использования унифицированных блоков диаметром три метра первой ступени межконтинентальной ракеты Р-16, находившихся в то время в процессе отработки на Южном машиностроительном заводе в Днепропетровске.
В центре пакета устанавливался блок второй ступени, а вокруг него по схеме «плотной упаковки» размещались шесть «боковушек», представлявших отделяющиеся части первой ступени. Оси всех «боковушек» были параллельны оси центрального блока второй ступени. Третья ступень, также диаметром три метра, устанавливалась на передний торец блока второй ступени. Космический аппарат располагался на переднем торце третьей ступени под обтекателем того же диаметра. Предусматривалось, при необходимости, использование обтекателей больших диаметров. К числу интересных решений, несомненно, относилась подвесная схема крепления блока второй ступени, исключавшая возможность возникновения в нем при полете первой ступени наиболее неблагоприятных сжимающих усилий. В конструкции блоков предполагалось использовать наиболее перспективные материалы и полуфабрикаты: прессованные профили, панели и др.
Несмотря на то (как покажет дальнейшее развитие событий), что проекту суждено будет пылиться на книжных полках секретной библиотеки, да еще под грозным грифом секретности, а посему к нему будет допущен ограниченный круг лиц, работы над носителем РК-100 окажутся важным периодом развития для всей последующей деятельности конструкторского бюро.
В процессе проектирования, как и в любом неизведанном деле, возник целый ряд новых научно-технических проблем. Впервые был поставлен один из сложнейших вопросов об обеспечении надежного одновременного запуска большого количества камер. А на первой ступени их было двадцать четыре: в каждом блоке четыре, умноженные на число блоков - шесть. Неодновременность выхода на режим даже всего одной камеры могла привести к самым непредсказуемым последствиям.
С другой стороны, связка из шести блоков представляла сложную динамическую систему. В такой конструкции могли возникнуть неожиданные резонансные явления и не менее опасные, как и для любого сооружения, вибрации. Это потребовало отработки динамики пакета, каковым, по сути, являлась первая ступень ракеты. В лабораторных условиях на модели, имитировавшей реальную конструкцию, «провоцировались» различного рода возмущения и изучался отклик на них конструкции, связывавшей блоки в единое целое. На языке специалистов - проводилась отработка параметров элементов пакетной схемы.

Почему же эта схема не рассматривалась для Р-56?

И второе: как могли упаковать четыре РД-253 в диаметр 3 метра.

[ratte07]

Мне кажется, что для каждого КБ оказалось достаточно посмотреть подобную схему по одному разу, чтобы понять ее бесперспективность.

[Salo]

Проблемы с разделением?