«Зени́т-2» (индекс ГУКОС — 11К77) — советская двухступенчатая ракета-носитель среднего класса. После распада СССР ракеты продолжала выпускать Украина совместно с производителями России и США.
Генеральный конструктор — академик В. Ф. Уткин, главный разработчик — КБ «Южное» имени академика М. К. Янгеля (Днепропетровск). В качестве топлива использовала жидкий кислород и керосин РГ-1. Запуск был полностью автоматизирован.
При разработке второго поколения спутников РТР «Целина» уже в начале 1974 года выяснилось, что масса проектируемого КА превосходит энергетические возможности РН «Восток-2М» и «Циклон-3», поэтому КБ «Южное» было поручено разработать новый носитель среднего класса под индексом 11К77, эскизный проект которого был готов к декабрю того же года[3].
Первая ступень ракеты стартовой массой 450 т должна была состоять из двух параллельных блоков диаметром три метра (такую связку работники КБЮ неофициально называли «двустволкой» или «камбалой») и выводить на НОО груз около 12 тонн[4]. Первоначальные керосин-кислородные двигатели РД-0124 первой ступени (четырёхкамерный) и РД-0125 второй ступени (однокамерный, унифицированный с РД-0124) проектировались в КБ Энергомаша по схеме с дожиганием окислительного газа. Геометрические размеры камер сгорания брались по образцу близких по параметрам (давлению, тяге, расходонапряженности) двигателей МБР Р-36 и Р-36М[4].
Однако вскоре было принято решение унифицировать первую ступень 11К77 с боковыми блоками (первой ступенью) 11К25 «Энергия», что было закреплено постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР «О создании универсального космического ракетного комплекса 11К77 „Зенит“» от 16 марта 1976 года[3]. Предполагалось, что «Зенит» положит начало новому классу средних ракет-носителей[5].
Эскизный проект более грузоподъёмного «моноблочного» (с первой ступенью предельного для перевозки по железной дороге диаметра 3,9 м, которую проектанты неофициально прозвали «бревном»[4]) варианта был готов к февралю 1977 года[3]. Совершенно новый мощнейший четырёхкамерный двигатель разрабатывался в «Энергомаше» под руководством Глушко с 1975 года[4], в ноябре 1976 года был представлен эскизный проект с тягой на земле 740 тс (что превосходило тягу четырёхкамерных РД-0124 с прежнего варианта 11К77)[6].
Длительный срок разработки ракеты объясняется главным образом трудностями с созданием беспрецедентно мощных двигателей[4]. Только 25 августа 1980 года РД-171 вышел на огневые испытания, 26 июня 1982 года в результате аварии был разрушен испытательный стенд НИИ химического машиностроения в Новостройке (единственный в СССР, подходящий для ступени такой мощности)[6].
Первые два запуска «Зенит-2» в апреле и июне 1985 года прошли нештатно, успешный пуск ракеты-носителя «Зенит-2» с полезной нагрузкой был осуществлен 22 октября 1985 года с космодрома Байконур[6]. К тому моменту спутники-шпионы комплекса «Целина-2» уже полетели в космос на более тяжёлых «Протонах»[4].
В связи с тем, что из первых 13 пусков 3 прошли нештатно, при подписании в 1989 году Акта Государственной комиссии о приёме РН «Зенит» на вооружение Ракетных войск стратегического назначения[источник не указан 3157 дней] СССР руководство Байконура приложило к нему особое мнение. Недостатки не были своевременно устранены[источник не указан 3157 дней], и 4 октября 1990 года в момент старта произошло аварийное отключение маршевого двигателя РД-171, в результате чего носитель с полными баками провалился под стартовый стол и взорвался под ним, полностью разрушив одно из двух пусковых устройств стартового комплекса «Зенит» на Байконуре.
В целом в 1985—2009 годах было произведено 37 пусков РН «Зенит-2», из них 30 прошли успешно[7].
Доработанная первая ступень РН «Зенит», после оснащения кислородно-керосиновым двигателем 11Д521 (РД-170) вместо 11Д520 (РД-171), а также хвостовым и передним отсеками, использовалась в качестве модульной части 11С25 блока А первой ступени ракеты-носителя «Энергия»[8].
На РН «Зенит-2» предполагалось запускать разрабатывавшийся в конце 1980-х годов на смену используемому кораблю «Союз» новый некрылатый многоразовый транспортный пилотируемый космический корабль «Заря», производство которого так и не было начато, в связи с сокращением финансирования космических программ.
29 июня 2007 года с Байконура совершила полёт ракета-носитель «Зенит» переходного варианта. От предыдущей версии её отличала новая цифровая система управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и ряд других доработок, сделанных для «Зенит-2SLБ» (но без автономной космической головной части (КГЧ)).
После модернизации ракетно-космического комплекса «Зенит» (площадка 45) на Байконуре в связи с завершением производства ряда его компонентов и применения новых носителей в состав модернизированного комплекса «Зенит-М» входят следующие ракеты семейства «Зенит»:
28 апреля 2017 года компания S7 Sea Launch Limited заключила с «Южмашем» контракт на производство 12 ракет «Зенит». После этого «Южмаш» заявил о возобновлении производства «Зенитов»[12]. А через два года, руководство S7 Space проинформировало украинское производственное объединение «Южмаш» о приостановке и планируемом в дальнейшем расторжении контракта[13].
В России с 2016 года разрабатывается новая ракета-носитель по программе «Феникс» (в ноябре 2018 года эта РН получила наименование «Иртыш»), которая будет запускаться с площадок, предназначенных для РН «Зенит-2»
Производство
Различные модификации РН «Зенит» производились в условиях российско-украинского технологического взаимодействия на производственном объединении «Южный машиностроительный завод им. А. М. Макарова» (Южмаш) в Днепропетровске. При этом около 72 % комплектующих ракеты изготавливались на российских предприятиях, в том числе маршевые двигатели РД-171М (НПО «Энергомаш»), разгонные блоки ДМ-SL и ДМ-SLБ (РКК «Энергия») и системы управления («НПЦАП»)[14][15].
Ориентировочная стоимость одного носителя была 1,2 — 1,4 млрд рублей (по состоянию на 2013 год и без учёта цены пусковых услуг)[16].
Конструкция
Первая ступень
В первой ступени ракеты «Зенит» используется четырёхкамерный кислородно-керосиновый жидкостный ракетный двигатель РД-171, разработанный и производящийся в НПО «Энергомаш» (Московская область)[17].
Вторая ступень
Во второй ступени ракеты «Зенит» в качестве маршевого двигателя используется ЖРД РД-120. Он разработан НПО «Энергомаш» (Московская область), производится на заводе Южмаш (Украина)[17].
«Зенит-2S» — Ракета-носитель используется в качестве первой и второй ступени ракеты «Зенит-3SL»[20].
«Зенит-3SL» — трёхступенчатая ракета-носитель, разработанная на базе уже существующих ракеты-носителя «Зенит-2» и космического разгонного блока ДМ. Ракета и разгонный блок получили соответственно обозначения «Зенит-2S» и «ДМ-SL».
Наземный старт
Ракеты используемые в программе «Наземный старт», предназначены для запуска с космодрома «Байконур»:
«Зенит-2SБ» — Ракета-носитель используется в качестве первой и второй ступени ракет «Зенит-3SLБ», «Зенит-3SLБФ» и «Зенит-2SLБ»[21].
«Зенит-2SLБ» — двухступенчатая модификация ракеты «Зенит-2», доработанная в части новой полностью цифровой системы управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и автономной космической головной части, позволяющей её сборку отдельно от ракеты-носителя. Кроме того, внедрён ряд улучшений (использованных на «Зенит-2S» и новых) для увеличения массы полезного груза и удобства эксплуатации. Окончательная конфигурация «Зенит-2SLБ» в запусках не использовалась.
«Зенит-3SLБ» — модификация ракеты «Зенит-3SL», доработанная под применение на Байконуре и использующая только российско-украинские комплектующие. В её состав входят ракета-носитель «Зенит-2SБ» и разгонный блок «ДМ-SLБ». Головной обтекатель разработан и изготавливается НПО им. С. А. Лавочкина. Первый пуск (КА «Амос-3») состоялся 28 апреля 2008 года. КА успешно выведен на близкую к геостационарной орбиту.
«Зенит-3SLБФ» — модификация ракеты «Зенит-2SLБ»/«Зенит-3SLБ», использующая КГЧ разработки НПО им. С. А. Лавочкина. В её состав входят ракета-носитель «Зенит-2SБ» и разгонный блок «Фрегат-СБ»[22]. Первый пуск (КА «Электро-Л» № 1) состоялся 20 января 2011 года. КА успешно выведен на близкую к геостационарной орбиту.
По состоянию на 26 декабря 2017 года осуществлено 84 запуска[28], из которых:
71 успешных,
4 частично успешных,
9 неудачных.
Ракеты запускались с двух космодромов. Все пуски «Зенит-3SL» были выполнены с плавучей платформы «Ocean Odyssey» в рамках проекта Морской старт. Остальные модификации запускались с космодрома Байконур[28].
* Рулевой двигатель работает длительное время после выключения маршевого.
Оценки
В 2017 году в интервью CNN создатель компании SpaceX Илон Маск на вопрос ведущей о любимой ракете ответил: «„Зенит“, она, наверное, лучшая после наших»[30][31].
