Логотип

РН «Зенит», разработанная в КБ «Южное» (КБЮ, г.Днепропетровск) под руководством В.Ф.Уткина, предназначена для оперативного и частого запуска КА различного назначения массой от 3 до 12 т (число наименований аппаратов в проектах доходило до 16).
В зависимости от решаемых задач ракета-носитель проектировалась в двухступенчатом и трехступенчатом вариантах. Позднее ракеты этих вариантов получили наименование "Зенит-2" и "Зенит-3", по американской индексации - СЛ-16 (SL-16).
Максимальная масса космического аппарата, выводимого ракетой "Зенит-2" на околоземную орбиту высотой 200 км с территории Казахстана, составляет 13,8 т. При пусках из районов, расположенных в приэкваториальной зоне, возможно выведение космических аппаратов массой до 15,7 т. Масса космического аппарата, выводимого "Зенитом-3" на геостационарную орбиту с Байконура, составляет около 1 т; масса, выводимая в любую точку геостационарной орбиты из районов приэкваториальной зоны, составляет 2 т, на переходную к геостационарной орбите - 4,5 т и 3 т на отлетные траектории.

Cтартовая масса РН — 460-466 т. Для первой ступени ракеты изготовлен самый мощный в мире четырёхкамерный ЖРД 11Д520 с тягой на Земле 740 тс, в пустоте 806 тс и удельным импульсом соответственно 307 с и 337 с. Двигатель разработан Конструкторским бюро энергетического машиностроения под руководством Главного конструктора В.П.Радовского. При разработке двигателя 11Д520 решена главная проблема - создания турбонасосного агрегата с мощностью 300 тыс. л.с., обеспечивающего подачу в камеру сгорания двух с половиной тонн топлива в секунду с давлением 800 атм. Двигательная установка второй ступени состоит из однокамерного жидкостного двигателя 11Д123 с тягой в пустоте 85 тс и удельным импульсом 340 с, разработанного также КБ энергетического машиностроения, и четырёхкамерного рулевого двигателя с тягой в пустоте 8 тс и удельным импульсом 331 с, разработанного КБ "Южное". Рулевой двигатель выполняет одновременно и функции маршевого на участках полёта с малой тягой при выведении космических объектов на высокие орбиты.
Ракета-носитель выполнена по классической тандемной схеме с поперечным делением ступеней. Длина ракеты в двухступенчатом варианте 57 м, в трехступенчатом -61,4 м. Диаметр 3,9 м. Кормовая часть - хвостовой отсек заниженного диаметра, это связано с тем, что силовой стояночный шпангоут находится выше торцовой плоскости ракеты и по этому диаметру происходит сопряжение (с обеспечением гарантированного зазора) со стартовым пусковым устройством. Размеры и габариты головного аэродинамического обтекателя образуют удовлетворительный объем для размещения полезного груза от 60 до 90 м3.
Управление в полете на участке работы двигателей первой ступени осуществляется путем поворота камер сгорания двигателя РД-170 в тангенциальной плоскости с помощью системы гидроприводов. На участке работы двигателей второй ступени управление осуществляется с помощью рулевых четырехкамерных двигателей с поворотными камерами сгорания. Суммарная тяга "рулевиков" 8 т.
Первая и вторая ступени стыкуются через межступенную стержневую раму.
Электрическая и пневмогидравлическая связь бортовых систем ракеты-носителя с наземными системами осуществляется через отрывные электрические и механические разъемы бортовой платы, состыкованной с ответной частью кабель-мачты стартового пускового устройства.
Система управления комплекса 11К77 разработана Научно-производственным объединением автоматики и приборостроения под руководством Генерального конструктора В.Л.Лапыгина. В системе управления использованы новейшие достижения электроники, гироскопической и вычислительной техники. Бортовая часть системы управления на основе вычислительной машины обеспечивает безопасность старта, управление полётом ракеты, пространственный маневр её второй ступени и выведение объектов на заданные орбиты с высокой точностью. Наземная часть системы управления также на основе вычислительной машины включает проверочно-пусковой комплекс аппаратуры, используемый на заводе-изготовителе, технической позиции и стартовом комплексе.
Головным разработчиком наземного стартового комплекса и технической позиции является Федеральное государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро транспортного машиностроения» (КБТМ).
Стартовый комплекс ракеты-носителя "Зенит" обладает исключительными качествами по безопасности, достигаемыми за счет создания автоматизированного процесса подготовки ракетоносителей и их пуска. По заранее разработанной программе, в автоматическом режиме производится установка ракеты на пусковой стол, ее испытание, заправка и проведение пусковых операций. Технологический комплекс, осуществляющий автоматический режим подготовки и пуска ракеты, был опробован с успехом по программе создания ракеты "Циклон" 11К68. В основе заложена такая же схема. Ракета-носитель, проверенная в монтажно-испытательном корпусе, который находится на небольшом расстоянии от стартовой установки, с пристыкованным спутником и закрепленным на верхнем стыковочном шпангоуте головным обтекателем находится на транспортно-установочном агрегате - это исходное положение. Собраны и связаны системы обеспечения сохранности при дальнейшей транспортировке космического объекта, баков и двигателей ракеты. Системы находятся на транспортных средствах ракеты.
В составе стартового комплекса работают роботизированные агрегаты, которые, подчиняясь программе автоматизированного управления, сами устанавливают РН «Зенит» на пусковой стол и подсоединяют к ней все необходимые коммуникации от наземных систем. Причем они могут повторять эти операции многократно, в том числе на заправленной РН с целью слива компонентов топлива.
На стартовом комплексе «Зенит» отсутствуют изделия разового применения (сгорающие при пуске РН), не требуется ремонта пусковой установки после пуска, новую ракету можно пустить через 5 часов после пуска предыдущей с той же пусковой установки. На комплексе повышена надежность пуска РН, поскольку имеется система удержания ракеты-носителя на время, необходимое для диагностирования запуска и работы маршевого двигателя ракеты до выхода его на рабочий режим, обеспечивающий полет.
В работах по подготовке и пуску РН «Зенит» на стартовом комплексе заняты пятьдесят операторов, включая уководителя работ. Все они размещаются в защищенном сооружении управления. Функции операторов заключаются в подготовке и включении систем дистанционного автоматического управления наземным оборудованием и бортовыми системами ракеты и в контроле за процессом подготовки по показаниям приборов и визуально - с помощью системы телевизионного наблюдения.