موشک فضایی کاسموس-3

موشک فضایی کاسموس-3

کاسموس 3 یک پرتابگر فضایی با قابلیت حمل بارهای سبک به مدار است که در زمان جنگ سرد برای پرتاب ماهواره های شوروی طراحی شد. این موشک از موتوری با خرج مایع بهره میبرد که از ترکیب UDMH/Ak27I برای تولید پیشران استفاده میکند.

مرحله اول این موشک شامل دو مخزن ذخیره سوخت و یک محفظه دم که شامل موتورهاست و بایک ورقه آلومینیوم با حداقل ضخامت 2.5 میلیمتر بهم جوش داده شده است.

خط خوراک اکسیدایزر موتور از طریق یک لوله از وسط مخزن سوخت عبور میکند . محفظه دم کمی مخروطی است و قطر آن به حداکثر 2.85 متر میرسد.

چهار بالک کنترل جوی نیز در اطراف بدنه وجود دارد .این موشک از یک موتور RD-216 بهره میبرد . این موتور چهار محفظه احتراق و دو توربو پمپ دارد.

پیکره بندی مرحله دوم هم شبیه مرحله اول است. محفظه دم شامل سیستم نیرومحرکه است . سوخت در دو مخزن استوانه ای با دیوار مشترک ذخیره میشود.و خط خوراک اکسیدایزر نیز با یک لوله از وسط مخازن سوخت عبور میکند. . سیستمهای ابزار دقیق در یک محفظه استوانه ای در بالای مخازن واقع شده است. برای ماموریتهای مدار بالا یک جفت مخزن باریک و بلند به بدنه خارجی مرحله دوم متصل میشود. این مخازن برای تغذیه سیستم ACS و برای راه اندازی مجدد موتور s5.23 استفاده میشود که این فرآیند 2-8 طول میکشد.

کاسموس-3 ام از سال 1967 تاکنون هنوز یک سیستم عملیاتی است و تاکنون حدود 500 پرواز مداری را از پایگاههای تیوراتام-کاسپوتین یار و پلستسک انجام داده است.

کاسموس -M3 توسط شرکت PO Polyot اومسک روسیه طراحی شد. تا سال 1993 کاسموس-3 ام کوچکترین پرتابگر فضایی روسیه بود که بر اساس فناوری موشک R-14 طراحی و تولید شده بود. این پرتابگر در سال 1977 جایگزین سیستم قدیمی کاسموس-2 شد که بر اساس موشک میانبرد آر-12 طراحی شده بود.

از سال 1964 تاکنون حدود 430 فروند موشک کاسموس -3 تولید و شلیک شده است. این موشک از فناوری مرحله اول موشک بالستیک آر-14 به عنوان بوستر مرحله اول و یک مرحله دوم پیشرفته با موتور 11D49 بهره میبرد. مرحله اول از دوموتور RD-216 هرکدام با دو محفظه احتراق بهره میبرد که مجموع رانش تولید شده آن به 176000 کیلوگرم نیرو میرسد.

مرحله اول موشک 21.5 متر و مرحله دوم 6.5 متر طول دارد. اندازه استاندارد این موشک 32.4 متر طول و 2.5 متر قطر است.

کاسموس-3 ام برای پرتاب سیستم ضدماهواره ای ASAt شوروی در دهه 1970 مورد استفاده قرار گرفت. حداکثر وزن پرتاب این موشک 109 تن است.

تا اول ژانویه این موشک 1996 حدود 366 پرتاب موفق از پایگاه پلستسک داشته است.

فقط برای ماموریت LEO استفاده می شود، "Kosmos-3M" دارای یک ظرفیت اجناس مقرون بصرفه برای حمل و نقل نشان از 1،500 کیلوگرم ارتفاع کم، 51 درجه تمایل مدار پارکینگ.

مرحله اول شامل حلقه یاتاقان بار - مخازن سوخت - محفظه سیستمهای هدایت دقیق - مخزناکسید کننده - جت وینها و بالکهای جوی است.

در قسمت انتهایی محفظه دم چهار برکت پشتیبانی برای استقرار مطمئن موشک بر روی سکو و چهار بالک وجود دارد. به این براکتها چهار جت وین ( پره های تغییر جریان گاز) متصا است که جریان گاز خروجی از موشک را در حین پرواز تغییر میدهد.

سیستم ابزار دقیق موشک بین مخازن سوخت و اکسید کننده قرار دارد.

مرحله دوم شامل یک محفظه دم - محفظه سوخت - محفظه ابزار دقیق و جایگاه نصب ماهواره است.

محفظه دم یک ساختار استوانه ای پرچ شده است و برای اتصال مرحله اول موشک به مرحله دوم در نظر گرفته شده است.

این مرحله میتواند بارهای فضایی را تا ارتفاع 1700 کیلومتری از سطح زمین بالا ببرد .

با استفاده از سیستمهای کنترل sc این مرحله قادر است محموله ها را به مدارهایی با زاویه میل 51 °، 66 °، 74 °، 83 درجه و 87.3 درجه تزریق کند. مرحله دوم موشک در ارتفاع 58 کیلومتری از مرحله اول جدا میشود و در ارتفاع 75ئ کیلومتری نیز پوشش فیرینگ موشک از آن جدا میشود و به سمت زمین باز میگردد.
این ماهواره بر میتواند بارهایی با اندازه 1500 کیلومرم را تا مدار پارکینگ زمین حمل کند.

مختصات موتوری موشک کاسموس-3

مختصات موتور مراحل مختلف موشک کاسموس-3

شماره مرحله	نوع موتور	Thrust s.l.	Isp s.l.	Thrust vac	Isp vac	جرم پیشران	زمان سوزش موتور	نسبت مصرف سوخت	ضربه ویژه کل
kN	N*s/kg	kN	N*s/kg	tons	s	t/s	MN*s
1	RD-216	1,480.8	2412	1,739.7	2834	81.79	133.2	0.6138	231.8
2	S5.23 (DU-49)			157.5	2972	18.41	347.5	0.0530	57.0
4 موتور کنترلی			6.4	1726	1.36	372.4	0.0042

مختصات موتور مراحل مختلف موشک Kosmos 3M

شماره مرحله	نوع موتور	Thrust s.l.	Isp s.l.	Thrust vac	Isp vac	جرم ترکیب پیشران	زمان سوزش موتور	نسبت مصرف سوخت	ضربه ویژه کل
kN	N*s/kg	kN	N*s/kg	tons	s	t/s	MN*s
1	RD-216M	1,485.7	2432	1,744.6	2857	81.79	133.9	0.6108	233.6
2	S5.23 (DU-49)			157.5	2972	18.41	347.5	0.0530	57.0
4موتور کنترلی			6.4	1726	1.36	372.4

مختصات کلی موشک کاسموس-3

اتحاد جماهیر شوروی KB Yuzhnoye (Ukrain) / AKO Polyot (Russia)	Kosmos 3 (11K65)	Kosmos 3M-RB	Kosmos 3M (11K65M)
مشخصات کل	مدت زمان خدمت عملیاتی	ازتاریخ	18.08.1964	03.06.1982	16.03.1967
	تا تاریخ	27.06.1970	19.12.1984	28.04.2010
تعداد پروازهای مداری		12	4	528
جرم بار مفید قابل حمل	t	LEO	1.25	BOR-4	SSO	0.85
جرم ناخالص پرتاب	t	109.90	?	109.50
جرم ناخالص پیشرانه	t	101.56	101.56	101.56
حداکثر طول	m	32.42	?	32.42
حداکثر قطر (span)	m	3.20	3.20	3.20
مجموع تراست تولید شده (s.l.)	kN	1,480.8	1,485.7	1,485.7
ضربه ویژه کل موتور موشک(vac)	MN*s	288.8	290.6	290.6
مشخصات قسمت فیرینگ	حداکثر طول	m	5.72	0	5.72
قطر	m	2.44	0	2.44
جرم کل موشک	t	0.348	0	0.348
مرحله دوم	نام		S-3	S-3M	S-3M
	طول	m	4.30	4.30	4.30
قطر	m	2.44	2.44	2.44
وزن ناخالص	t	21.20	21.20	21.20
وزن پیشرانه	t	18.41 + 1.36	18.41 + 1.36	18.41 + 1.36
نوع موتورها		S5.23 (DU-49)	S5.23 (DU-49)	S5.23 (DU-49)
ترکیب پیشران موتور		UDMH / AK-27I	UDMH / AK-27I	UDMH / AK-27I
تراست کل موتور )	kN	157.5 (+6.4)	157.5 (+6.4)	157.5 (+6.4)
ایمپالس ویژه موتور (vac)	N*s/kg	2972	2972	2972
زمان سوزش موتور	s	347.5	347.5	347.5
ضربه ویژه کل (vac)	MN*s	54.7	54.7	54.7
مرحله اول	نام
	طول+ آداپتور)	m	22.40	22.40	22.40
قطر	m	2.44	2.44	2.44
وزن ناخالص	t	87.10	87.10	87.10
Pوزن پیشرانه	t	81.79	81.79	81.79
نوع موتور (تعداد محفظه های احتراق موتور)		RD-216 (4)	RD-216M (4)	RD-216M (4)
ترکیب پیشران		UDMH / AK-27I	UDMH / AK-27I	UDMH / AK-27I
تراست کل موتور (s.l.)	kN	1,480.8	1,485.7	1,485.7
ایمپالس مخصوص موتور (s.l.)	N*s/kg	2412	2432	2432
زمان سوزش موتور	s	133.2	133.9	133.9
ضربه ویژه کل موتور (vac)	MN*s	231.8	233.6	233.6

مخزن جانبی موتور مرحله دوم در این تصویر کاملا مشهود است. این مخازن کوچک و بلند در کنارهای بدنه مرحله دوم قرار داده میشود تا ماهواره را به ارتفاع بالاتری حمل کند.