Ракета-носитель «Зенит» является первым ракетным комплексом ГКБ «Южное», не имеющим боевого прототипа. Ракета-носитель «Зенит» предназначена для выведения КА на орбиты ИСЗ и отлетные траектории к планетам Солнечной системы. Реш?ение о разработке РН «Зенит» было принято в 1976 г. почти одновременно с постановлением правительства о создании многоразовой космической системы «Энергия»-«Буран». Во многом такое совпадение было вызвано тем, что в качестве боковых блоков РН «Энергия» предполагалось использовать доработанные первые ступени РН «Зенит». Кроме того, ракета-носитель «Зенит» задумывалась как универсальный базовый носитель - основа целой серии перспективных РН различных классов.

Первый стартовый комплекс «Зенит» был построен на Байконуре. Здесь же в середине 80-х годов начались летные испытания. Первый пуск состоялся 13 апреля 1985 года. Проходили они достаточно трудно - из тринадцати первых пусков два были аварийными. Научно- технический совет космодрома дал отрицательное заключение по результатам летных испытаний, а акт Государственной комиссии о приеме «Зенита» на вооружение в 1989 г. руководством космодрома был подписан с особым мнением. Дальнейшие события показали, что такая позиция испытателей космодрома была правильной. При четырнадцатом пуске 4 октября 1990 года произошла крупная авария. Из-за отказа на третьей секунде полета маршевого двигателя ЖРД первой ступени РН упала в газоход пускового устройства, взорвалась и полностью разрушила стартовое устройство. Потребовалась срочная доработка РН. В зависимости от решаемых задач РН «Зенит» может применяться в двухступенчатом («Зенит-2») и трехступенчатом («Зенит-3») вариантах. В последнем случае в качестве третьей ступени предполагается использовать разгонный блок «ДМ». Это позволит выводить КА на высокие и геостационарные орбиты, а также на «отлетные» траектории. Стартовая масса двухступенчатой ракеты-носителя -460 т. Масса конструкции 38,8 т. Масса полезного груза, выводимого с космодрома Байконур на орбиту высотой 200 км, составляет 13,8 т.

Ракета-носитель «Зенит» выполнена по традиционной для КБ «Южное» тандемной схеме с поперечным делением ступеней. Все ступени работают на нетоксичных компонентах топлива: жидком кислороде и керосине. Конструктивно-компоновочная схема двухступенчатого носителя представлена на рис. 27. Его длина составляет от 57 до 61 м (в зависимости от длины обтекателя), а максимальный диаметр равен 3,9 м. Управление РН на участке полета первой ступени производится с помощью отклонения камер маршевого двигателя, а на участке полета второй ступени - с помощью специального рулевого двигателя. Первая ступень длиной 32,94 м состоит из бака окислителя, межбакового отсека, бака горючего и хвостового отсека. Все отсеки первой ступени, включая межбаковый и хвостовой, выполнены сварными из сплава АМг-6. Соединяются отсеки между собой болтами. Внутри хвостового отсека расположен маршевый двигатель первой ступени РД-171. В настоящее время это самый мощный ЖРД в мире. Он создан в НПО «Энергомаш» под общим руководством В. П. Радовского. Тяга двигателя у Земли 7400 кН, а в пустоте достигает 8060 кН. Удельный импульс тяги равен соответственно 3090 и 3370 Н#с/кг. Время работы двигателя 140-150 с (см. табл. 3). РД-171 является четырехкамерным ЖРД с одним ТНА. Двигатель выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа, при этом камеры двигателя имеют возможность отклоняться на угол до ±6°. В двигателе используется химическое зажигание компонентов топлива в камерах и газогенераторах. Масса сухого двигателя 9600 кг. На двигателе смонтированы агрегаты для наддува баков первой ступени - теплообменники для подогрева гелия. Тяга двигателя передается на корпус РН через специальную раму. Вторая ступень имеет длину 11,047 м. Она включает в себя приборный отсек, бак окислителя, межбаковый отсек, бак горючего и хвостовой отсек. Кроме того, вторая ступень комплектуется ферменным переходным отсеком. При разделении ступеней эта ферма остается на первой ступени (аналогичная конструкция впервые была использована на РН «Космос»). Приборный отсек клепаной конструкции предназначен для размещения системы управления ракетой, приборы отсека заключены в герметичные контейнеры. К этому отсеку стыкуются рамы для крепления КА и головной обтекатель. Сварной бак окислителя второй ступени отличается от бака окислителя первой ступени конструкцией силовой оболочки и размерами. В нем также находятся баллоны с гелием для наддува бака горючего. Бак горючего выполнен в виде цилиндрического тора, во внутреннем объеме которого располагается маршевый двигатель второй ступени. Двигательная установка второй ступени состоит из двух ЖРД - маршевого РД-120, разработанного в НПО «Энергомаш» под общим руководством В. П. Радовско- го, и рулевого РД-8. Однокамерный ЖРД РД-120 закреплен неподвижно. Он выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа. Его тяга в пустоте равна 834 кН, а удельный импульс тяги 3432 Н*с/кг. Время работы двигателя при однократном включении 315 с.

Рулевой двигатель РД-8 - четырехкамерный с одним турбонасосным агрегатом. Он также выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа. Тяга двигателя в пустоте 78,5 кН, удельный импульс тяги 3362 Н#с/кг. Камеры рулевого двигателя могут отклоняться на углы до ±31° с помощью гидроприводов. Продолжительность работы до 1100 с. Рулевой двигатель разработан в КБ «Южное». Для защиты КА на атмосферном участке полета используется головной обтекатель. Его длина может изменяться в зависимости от размеров КА. На корпусе обтекателя, выполненного из алюминиевых сплавов, имеются зоны, в которых металлическая обшивка заменена на стеклопластиковую. Это позволяет поддерживать прямую радиосвязь КА с наземными станциями на стартовом комплексе и в процессе выведения КА на активном участке траектории. Ракета-носитель «Зенит» обладает выдающимися эксплуатационными характеристиками.

Именно на этом комплексе в результате тесного сотрудничества разработчиков стартового комплекса (КБТМ) и ракеты-носителя полностью исключены ручные работы по обслуживанию РН как при подготовке ее к пуску, так и при снятии с пусковой установки, если пуск не состоялся. В составе комплекса работают агрегаты, которые 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 РН «Зенит» отсутствуют изделия разового применения (сгорающие при пуске РН), не требуется ремонта пусковой установки после каждого пуска, новую ракету можно пустить уже через 5 часов после пуска предыдущей с той же пусковой установки. В работах по подготовке и пуску РН «Зенит» на стартовом комплексе занято около пятидесяти операторов. Все они размещены в защищенном сооружении управления. Функции операторов заключаются в подготовке и включении систем. Космическая ракета «3emrT-3SL» разработана на базе находящихся в эксплуатации российско-украинской ракеты-носителя «Зенит-2» и космического разгонного блока «ДМ», что обеспечивает достижение высокой полетной надежности уже при первых пусках.

Стартовая масса космической ракеты, т 470,8
ракета-носитель «Зенит-25», т 444,4
разгонный блок «AM-SL», т 18,6
блок полезного груза (при массе КА 5 т), т 7,8
Компоненты топлива
жидкий кислород/керосин
Количество ступеней
2+разгонный блок
Двигатели:
блок I ступени
блок II ступени
маршевый рулевой разгонный блок «AM-SL»
РА-171
РД-120
РД-8
11Д58М
Длина космической ракеты, м - 59,6
Диаметр полезного груза, м - 4,15
Длина блока полезного груза, м - 11,4