Космічні буксири - розгінні блоки

Розгінний блок (РБ) (міжорбітального буксир) - засіб виведення космічного апарату, призначене для переміщення виведених корисних вантажів з опорної орбіти на цільову орбіту або спрямування їх на відлітні і міжпланетні траекторіі.Чем нижче орбіта, тим більше маса вантажу, який може вивести на неї ракета-носій при інших рівних умовах. Тому опорну орбіту вигідно робити якомога нижче.
Для переміщення на цільову орбіту РБ повинні мати можливість виконувати один або кілька маневрів, пов'язаних зі зміною швидкості польоту, для чого в кожному випадку передбачається включення маршового двигуна. Між цими включеннями йдуть тривалі (до декількох годин) ділянки пасивного польоту по перехідним орбітах або траєкторіями. Таким чином, будь-який РБ повинен мати маршовий двигун багаторазового включення, а також додаткову реактивну систему або рухову установку, що забезпечує орієнтацію і стабілізацію руху РБ з космічного апарату і створення умов для запуску маршового двигуна. При цьому управління роботою його двигунів може здійснюватися як від системи управління КА, так і від автономної системи управління самого РБ. В останньому випадку він повинен мати спеціальний приладовий відсік для її розміщення.

1 - первісна перехідна орбіта;

2 - перше включення апогейного двигуна для виходу на проміжну перехідну орбіту;

3 - визначення положення на орбіті;
4 - друге включення апогейного двигуна для виходу на первинну орбіту дрейфу;
5 - переорієнтація площини орбіти і корекція помилок;
6 - орієнтація перпендикулярно до площини орбіти і корекція помилок;
7 -остановка платформи супутника, розкриття панелей, повна розстикування з ракетою;
8 - розкриття антен, включення гіростабілізатора;
9 - стабілізація становища: орієнтація антен на потрібну точку Землі, орієнтація сонячних батарей на Сонце, включення бортового ретранслятора і встановлення номінального режиму його роботи.

Низька опорна орбіта (НГО, низька навколоземну орбіту) - орбіта космічного апарату біля Землі. Орбіту правомірно називати «опорною», якщо передбачається її зміна - збільшення висоти або зміна способу. Якщо ж маневри не передбачені або космічний апарат взагалі не має власної рухової установки, переважно використання назви «низька навколоземну орбіту». У загальному випадку вважається, що космічний апарат знаходиться на опорній орбіті, якщо він рухається з першою космічною швидкістю, яка для планети Земля порядку 7,9 км / с, і знаходиться на висоті, де відповідна щільність верхніх шарів атмосфери, в першому наближенні, допускає круговий або еліптичний рух. При цьому на орбіті такого типу апарат може знаходитися і менш одного витка. Типові параметри опорної орбіти, на прикладі космічного корабля «Союз-ТМА» складають:
Мінімальна висота над рівнем Землі (в перигеї) - 193 км,
Максимальна висота над рівнем Землі (в апогеї) - 220 км,
Нахил - 51,6 градуса,
Період обертання - близько 88,3 хвилини.

Першим радянським розгінним блоком був ДМ - член сімейства розгінних блоків (верхніх щаблів), що працюють на паливі «рідкий кисень - гас», і провідних родовід від Блоку «Д» космічного ракетного комплексу Н1-Л3, призначеного для польоту на Місяць радянських космонавтів.
У складі штатного комплексу блок Д відповідав за переклад зв'язки ЛК-ЛОК (місячний корабель - місячний орбітальний корабель) з траєкторії перельоту на окололунную орбіту, за переклад ЛК з навколомісячної орбіти на посадкову траєкторію, а також за корекції при перельоті (блоки А, Б і В - перші три ступені ракети Н-1, які виводили комплекс на низьку навколоземну орбіту, блок Г розганяв експедицію до Місяця). Тому максимальне число запусків двигуна блоку Д дорівнювало семи, а час життя блоку Д дорівнювало 7 діб. Кисневий бак мав форму сфери і був забезпечений теплоізоляцією. Бак гасу мав тороидальную форму. Тяга двигуна 11Д58 становила 8,5 тонни.

Розгінний блок Д радянської місячної програми.

Ракета "Аджена", яка застосовувалася в якості розгінного блоку.

RM-81 «Аджена» пристосована для тривалого перебування в умовах космічного простору з повторними запусками рухової установки для корекції орбіти і спуску космічного апарату (не відокремлює від «Аджени» на орбіті). Маса ступені з паливом становить близько 7 тонн, тяга рідинного ракетного двигуна 72 кН.

Із сучасних українських розгінних блоків можна виділити «Фрегат» - універсальний розгінний блок. який може бути використаний у складі ракети-носія середнього і важкого класів. Розроблено і виробляється в НВО Лавочкіна.

Розгінний блок "Фрегат".

Розгінний блок "Центавр".