Фрегат (разгонный блок)

Фрегат
Phobos Grunt base section model.jpg
Модель разгонного блока «Фрегат»
Общие сведения
Изготовитель Россия ФГУП НПО им. С. А. Лавочкина
Страна Flag of Russia.svg Россия
Ракеты Союз-У, Союз-ФГ, Союз-2, Зенит
Статистика
Всего полётов 59
Габаритно-массовые характеристики
Длина 1,5 м
Диаметр 3,35 м
Масса стартовая(заправленный): 6635 кг
сухая: 970 кг
Характеристики ДУ
Маршевый С5.92
Тип ДУ ЖРД
Количество 1
Тяга 19,6 кН большая тяга, 13,7 кН малая тяга(МТ)
Удельный импульс 333,2 с (в режиме МТ 321 с)
Время работы 877 с
Горючее НДМГ
Окислитель АТ
laspace.ru

«Фрега́т» — универсальный разгонный блок, может быть использован в составе ракеты-носителя среднего и тяжёлого классов. Разработан и производится в НПО Лавочкина.

РБ использует двигатель, аналогичный применённому в РБ «Бриз-М» и «Бриз-КМ». Тяга этого двигателя составляет 2 тонны, что близко к оптимуму для ракет среднего класса, но недостаточно для РБ «Бриз-М», из-за чего выведение на геопереходную и отлётную траектории приходится осуществлять в несколько импульсов.

РБ «Фрегат» используется для выведения космического аппарата на опорную, геостационарную и геопереходную орбиты искусственного спутника Земли, а также для ориентации и стабилизации головного блока на пассивном и активном участке полета.


Модификации

На сегодняшний день существует следующие модификации РБ «Фрегат»:

  • Базовая, так и называемая «Фрегат». Предназначена для ракет нижнего среднего класса, таких как Союз-2 и т. д. Прошёл 3 этапа модернизации включая один из самых существенных — замена БВК Бисер-3 на Бисер-6. Первый пуск разгонного блока «Фрегат» состоялся в 2000 году с космодрома Байконур.
  • Фрегат-СБ и Фрегат-СБУ — это Фрегаты со сбрасываемыми баками. Масса рабочего топлива в простом и усовершенствованном блоке баков — соответственно 3100 и 4800 кг. Эта модификация предназначена для ракет верхнего среднего и тяжёлого классов, в первую очередь, для РКН «Зенит-3SLБФ». Испытания модификации «Фрегат-СБ» стартовали в апреле 2011 года на космодроме Байконур при запуске КА «Электро-Л».
  • Фрегат-М — Фрегат с рядом доработок по облегчению конструкции включая новую компоновку ПО1 и с увеличенной несущей способностью (с 12 т х м до 16 т х м). 
  • Фрегат-МТ — специализированная модификация Фрегат, предназначенная для запусков с космодрома Куру. Увеличенная заправка за счёт установки дополнительных ёмкостей, доработанный ПО1, облегчённый ПхО. Вращение Земли позволяет при старте из района экватора выводить бо́льшую полезную нагрузку, чем при старте с более высоких широт, с использованием одной и той же ракеты-носителя. Также, влажный экваториальный климат Гвианы существенно отличается от климата Плесецка и Байконура. Это потребовало доработки базовых моделей блока для применения в новых условиях. Первый запуск данной модификации состоялся 21 октября 2011 года.[1] Ракета-носитель Союз-СТ-Б (доработанная с учётом экваториальных условий и требований ЕКА по безопасности полётов РН Союз-2б) с разгонным блоком Фрегат-МТ вывела на орбиту 2 спутника европейской навигационной системы Галилео.
Модификация Фрегата Базовый С малыми доп емкостями С большими доп емкостями Сбрасываемый блок баков(СББ) СББ усовершенствованный
Рабочий запас топлива(максимальный), кг 5250 5900 7100 7100 + 3100 7100 + 4800
Масса конечная, кг <960 <940 <1050 <1050 + 360 СББ <1050 + 436 СББ
Высота, мм 1550 1550 1550 2400
Диаметр описанный, мм 3350 3350 3800 3875
Тяга двигателя, кгс 2024 2037 2037 2037 2037
Удельный импульс двигателя, с 331 333,2 333,2 333,5 333,5

Статистика запусков семейства РБ Фрегат

Дата Номер Мод. Миссия Нагрузка Ракета Примечание
2000/02/09 1001 Фрегат СТ07 Грузовой макет/НТУ Союз-У
2000/03/20 1002 Фрегат СТ08 Dumsat Союз-У
2000/07/16 1003 Фрегат СТ09 Cluster 2 (2 КА) Союз-У
2000/08/09 1004 Фрегат СТ10 Cluster 2 (2 КА) Союз-У
2003/06/02 1005 Фрегат СТ11 Mars Express, Beagle 2 Союз-ФГ
2003/12/27 1006 Фрегат СТ12 Amos 2 Союз- ФГ
2005/08/13 1007 Фрегат СТ13 Galaxy 14 Союз- ФГ
2005/11/09 1010 Фрегат СТ14 Venus Express Союз- ФГ
2005/12/26 1009 Фрегат СТ15 GSTB-V2/A (GIOVE A) Союз- ФГ
2006/10/19 1011 Фрегат СТ16 MetOp A Союз-2/1a
2006/12/24 1012 Фрегат - Меридиан № 11 Союз-2/1a
2006/12/27 1013 Фрегат СТ17 COROT Союз-2/1б
2007/05/29 1016 Фрегат-Стд СТ18 Globalstar (4 КА) Союз- ФГ
2007/10/20 1015 Фрегат-Стд СТ19 Globalstar (4 КА) Союз- ФГ
2007/12/14 1015-2 Фрегат-Стд СТ20 Radarsat 2 Союз- ФГ
2008/04/26 1008 Фрегат-Стд СТ21 GSTB-V2/B (GIOVE B) Союз- ФГ
2009/05/21 1018 Фрегат-Стд - Меридиан № 12 Союз-2/1a
2009/09/17 1014 Фрегат-Стд - Метеор-М № 1, Стерх, УГАТУСАТ, Университетский-Татьяна-2, BLITS, Sumbandila, IRIS Союз-2/1б
2010/10/19 1023 Фрегат -M СТ22 Globalstar-2 n1 Союз-2/1a
2010/11/02 1022 Фрегат -M - Меридиан № 13 Союз-2/1a
2011/01/20 2001 Фрегат -СБ - Электро-Л № 1 Зенит-3Ф
2011/02/26 1026 Фрегат -M - Космос-2471 (Глонасс-К1) Союз-2/1б
2011/05/04 1028 Фрегат -M - Меридиан № 14 Союз-2/1a
2011/07/13 1024 Фрегат -M СТ23 Globalstar-2 n2 Союз-2/1a
2011/07/18 2002 Фрегат -СБ - Спектр-Р Зенит-3Ф
2011/10/02 1035 Фрегат -M - Космос-2474 (Глонасс-М № 42) Союз-2/1б
2011/10/21 1030 Фрегат -MT VS01 Galileo-IOV (2 КА) Союз-СТБ
2011/11/28 1036 Фрегат -M - Космос-2478 (Глонасс-М № 46) Союз-2/1б
2011/12/17 1021 Фрегат-Стд VS02 Pleiades-1A, SSOT, ELISA (4 КА) Союз-СТA
2011/12/23 1033 Фрегат -M - Меридиан № 15 Союз-2/1б
2011/12/28 1027 Фрегат -M СТ24 Globalstar-2 n3 Союз-2/1a
2012/07/22 1019 Фрегат-Стд - Канопус-В № 1, БКА, МКА-ФКИ № 1 (Зонд-ПП), exactView 1, TET-1 Союз-FG
2012/09/17 1037 Фрегат -M СТ25 Metop B Союз-2/1a
2012/10/12 1031 Фрегат -MT VS03 Galileo-IOV (2 КА) Союз-СТБ
2012/11/14 1034 Фрегат -M Меридиан № 16 Союз-2/1a
2012/12/02 1020 Фрегат-Стд VS04 Pléiades-1B Союз-СТA
2013/02/05 1029 Фрегат-M СТ26 Globalstar-2 n4 Союз-2/1a
2013/02/00 1042? Фрегат-M - Глонасс-K1 Союз-2/1б
2013/03/00 1025 Фрегат-M - «Метеор-М» № 2 Союз-2/1б
2014/08/22 ? Фрегат-М 2 спутника Galileo Союз-СТ-Б Спутники выведены на меньшую орбиту, к 11 марта 2015 года оба аппарата, с помощью собственных двигательных установок, смогли поднять перигей своих орбит приблизительно на 3500 км и работают в тестовом режиме[2]
2017/07/14 Фрегат - Канопус-В-ИК и 72 малых спутника[3] Союз-2.1а Продолжительность миссии составила 8,5 часов. В процессе выведения были сформированы три солнечно-синхронные орбиты: 515 км для спутника «Канопус-В-ИК», 600 км для кластера из 24 малых КА, 475 км для 48 КА Dove (Flock-2k).[4]
2017/11/28 Фрегат - «Метеор-М» № 2-1, КА «Бауманец» и ещё 16 малых спутников[5] Союз-2/1б В результате работы РН «Союз-2.1б» головной блок в составе РБ «Фрегат» и КА «Метеор-М» был выведен на заданную промежуточную орбиту[6]. Однако из-за ошибки в программном обеспечении разгонного блока полезная нагрузка была потеряна[7].
2017/12/26 Фрегат-CБ - «Ангосат-1» Зенит-3SLБ Нештатный запуск
2018/02/01[8] Фрегат - Флаг России «Канопус-В» №3 и №4,
Флаг США LEMUR 3U CubeSat (4 шт.),
Флаг Германии S-NET (4 шт.),
Флаг Германии D-Star One
Союз-2.1а
2018/03/09[9] Фрегат-МТ VS18 Великобритания O3b[en] FM13, FM14, FM15, FM16 Союз-СТ-Б

Использование

Разгонный блок Фрегат на МАКСе-2013

Ракета-носитель «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат» использовалась для запуска в 2003 году межпланетной станции «Марс-экспресс», а в 2005 году — похожей станции «Венера-экспресс»[10].

Большая часть запусков РН Союз-2 осуществлялась с использованием РБ «Фрегат», в частности, именно такой связкой будут выводиться все спутники Глонасс-К — аппараты третьего поколения системы ГЛОНАСС.

19 декабря 2013 года разгонный блок «Фрегат-МТ» вывел на орбиту европейский телескоп Gaia.

Ракета-носитель «Союз-СТ-Б» с разгонным блоком «Фрегат-МТ» и двумя европейскими спутниками Галилео, запущенная с экваториального космодрома Куру 22 августа 2014 года, не вывела спутники на расчетную орбиту из-за нештатной работы РБ «Фрегат-МТ»[11], предположительно в результате ошибки в программном обеспечении, заложенном на борт и содержащем неправильное полётное задание[12].

Начиная с 2000 года и по август 2016 года было запущено 58 разгонных блоков "Фрегат" (из них 1 запуск аварийный по вине разгонного блока - 22.08.2014). Выведены на расчётные орбиты более 100 космических аппаратов российского и зарубежного производства. Запуски осуществляются с трёх космодромов: Плесецк, Байконур, Куру (Французская Гвиана).

РБ «Фрегат» обладает характеристиками: до 2 суток активного существования, алгоритмы управления, позволяющие преодолевать нештатные ситуации, многократное (до 7 раз) включение маршевой двигательной установки, высокая точность выведения благодаря использованию оборудования ГЛОНАСС/GPS.

Интересные факты

  • Единственный разгонный блок в мире выводивший аппараты на 3 разные орбиты за запуск.[13][14]

Примечания

  1. Роскосмос. С космодрома во Французской Гвиане состоялся пуск ракеты-носителя «Союз-СТ» с двумя спутниками европейской навигационной системы «Галилео»
  2. esa. Galileo satellite recovered and transmitting navigation signals (англ.), European Space Agency. Проверено 15 апреля 2018.
  3. Государственная корпорация по космической деятельности РОСКОСМОС | (рус.). www.roscosmos.ru. Проверено 14 июля 2017.
  4. Миссия по кластерному запуску малых космических аппаратов на три целевые орбиты успешно завершена – Главкосмос (рус.), Главкосмос. Проверено 17 июля 2017.
  5. Новости. РОСКОСМОС. РКН «СОЮЗ-2.1Б» УСПЕШНО СТАРТОВАЛА С КОСМОДРОМА ВОСТОЧНЫЙ (рус.). www.roscosmos.ru. Проверено 28 ноября 2017.
  6. Роскосмос. ИНФОРМАЦИОННОЕ СООБЩЕНИЕ (28.11.2017).
  7. РИА НОВОСТИ. В "Роскосмосе" назвали причину аварии разгонного блока "Фрегат" (12.12.2017).
  8. В ходе третьего пуска с Восточного все 11 спутников выведены на орбиты (рус.), РИА Новости. Проверено 1 февраля 2018.
  9. Flight VS18: Arianespace orbits four more O3b satellites for SES on its fourth mission for the O3b constellation.
  10. Список запусков с РБ «Фрегат»
  11. Еврокомиссия попросила расследовать инцидент со спутниками Galileo
  12. «Фрегат» со спутниками Galileo подвело программное обеспечение
  13. Высокие орбиты НПО Лавочкина. YouTube. Проверено 28 июня 2017.
  14. РОСКОСМОС. ОТДЕЛЕНИЕ ВСЕХ АППАРАТОВ НА ЦЕЛЕВЫХ ОРБИТАХ ПРОШЛО ШТАТНО (рус.). www.roscosmos.ru. Проверено 14 июля 2017.

Ссылки