Китайский космический двигатель нового поколения: Китай испытал самый мощный в мире жидкостный ракетный двигатель с замкнутой схемой — он понадобится для полётов на Луну

Физики из Китая создают сверхэффективный плазменный двигатель

Новости

16 августа 2017

—

Китайские инженеры и ученые разработали новый метод ионизации газа и его разогрева в ионном двигателе, который может повысить вырабатываемую ими силу тяги примерно на 50%, говорится в статье, опубликованной в журнале Physics of Plasmas.

«Надо понимать, что мы лишь показали, что газ можно подобным образом пропускать через двигатель. Нам еще предстоит проверить то, как угол наклона выпускных отверстий, их диаметр, длина и другие параметры влияют на эффективность работы устройства. Мы ожидаем, что двигатели Халла такой конструкции в ближайшее время будут проверены на реальных космических аппаратах», — заявил Лицю Вэй (Liqiu Wei) из Технологического института Харбина (Китай).

Идея создания ионного двигателя далеко не нова – первые такие мысли появлялись у советских и американских конструкторов еще в 60 годах прошлого века. За последние полвека было запущено сразу несколько космических аппаратов, оснащенных подобными двигателями – советские зонды серии «Метеор» и «Космос», климатический спутник GOCE, зонды НАСА Deep Space 1 и Dawn, японская станция «Хаябуса» и ряд других аппаратов.

Все они обладают одними и теми же преимуществами и недостатками. В частности, ионные двигатели крайне экономичны, требуя крайне мало топлива и очень эффективны с точки зрения КПД и расхода топлива. С другой стороны, вырабатываемая ими сила тяги крайне мала из-за конструктивных особенностей таких двигателей, и разгон и торможение космического корабля идет крайне медленно, что делает их  не самым идеальным средством для доставки людей к Марсу и другим планетам.

Вэй и его коллеги улучшили работу одного из самых «продвинутых» версий ионных двигателей, так называемых ускорителей Холла. Подобные двигатели, как объясняют ученые, работают за счет того, что электрическое поле, вырабатываемое этим устройством, порождает и разгоняет ионы, заставляя их поток, движущийся со скоростью в десятки километров в секунду, «толкать» космический корабль в противоположном направлении.

В отличие от других типов ионных двигателей, главной «движущей силой» в ускорителе Холла выступают электроны, заточенные внутри магнитного поля, сконфигурированного особым образом. Они заставляют атомы ксенона или любых других благородных газов превращаться в ионы, а затем разгоняют и нейтрализуют их уже после того, как они покинули сопло двигателя.

Главной проблемой Холловских двигателей, как рассказывает Вэй, является то, что далеко не все атомы газа, пропускаемого через камеру с электронами, превращаются в ионы. Это заметно понижает КПД двигательной установки и снижает ее тягу, особенно в том случае, если газ разрежен и движется быстро.

Китайские ученые предложили очень простое, но, как оказалось, эффективное решение этой проблемы, позволяющее повысить тягу устройства и его КПД почти в 1,5 раза. Для этого они предлагают поменять форму сопел, из которых газ попадает в рабочую камеру двигателя,  таким образом, что струя газа будет двигаться не перпендикулярно направлению тяги, как в обычных двигателях, а будет закручена в спираль.

Как показывают теоретические расчеты авторов статьи, подобный прием повысит КПД и тягу двигательной установки как минимум на несколько процентов при неудачном подборе давления газа и напряжения в электрической части ускорителя, и на 63% и 53% при низких давлениях и низком напряжении.

Это не позволит ионным двигателям превзойти их химических «конкурентов» и не избавит человечество от необходимости подключать к ним ядерную электростанцию для межпланетных перелетов, но заметно расширит сферу их применений и сделает их более практичными. В ближайшее время, как надеются ученые, их коллеги-инженеры создадут первые экспериментальные прототипы подобных установок, чья проверка на орбите покажет, действительно ли эта идея работает или нет.

Поделиться

Отправить

Твитнуть

Отправить

Научный портал «Атомная энергия 2. 0“ – это открытое к сотрудничеству прогрессивное цифровое СМИ с элементами управления ядерными знаниями, семантического анализа и ценностного лидерства, ставящее своей целью решение ключевых социально-ориентированных задач фундаментальной системообразующей атомной отрасли:

– образования и общения широкой общественности и специалистов об инновационном развитии экологически устойчивых, эффективных и полезных ядерных и радиационных наук и технологий в России и мире,

– формирования популярного сообщества ученых, инноваторов, деловых, государственных, общественных и экологических лидеров, открыто поддерживающих их дальнейшее развитие и изучение,

– формирования популярного сообщества компаний и организаций, открыто обменивающихся передовым опытом, знаниями, культурой, возможностями, инновациями и инициативами,

– и поддержки и привлечения талантливой и амбициозной молодежи к реализации длительных и успешных профессиональных карьер в атомной и смежных индустриях.

Мы предлагаем Вашей организации стать одним из партнеров нашего просветительского проекта и получить уникальный пакет профессиональных коммуникационных и рекламных услуг.

Почему нужна атомная энергетика?

Последний рывок: Китай обгоняет США в «лунной гонке» | Статьи

В мае 2020 года Китай осуществил запуск ракеты-носителя CZ-5B с новым многоразовым космическим кораблем. С помощью этого пилотируемого корабля КНР не только сможет доставлять космонавтов на новую орбитальную станцию, но и осуществить полет на Луну. После успешного завершения испытаний, по мнению некоторых экспертов, Китай стал ближе к высадке на Луну, чем США. «Известия» разбирались, почему так получилось.

Долгий старт Китая

Необъявленная «лунная гонка» между двумя самыми экономически мощными странами мира длится уже не первый год. Инициировал соревнование Китай, сам того не зная. С 2004 года в КНР действует большая и многоэтапная программа исследований Луны, реализуемая CNSA (Китайским национальным космическим управлением). И если поначалу планы Китая вызывали в NASA лишь усмешку, то уже спустя десять лет ситуация коренным образом изменилась.

Первым этапом были полеты по окололунной орбите, ничего особо сложного с точки зрения опыта мировой космонавтики. Вторым, проводимым с 2013 по 2018 год, стала отработка мягкой посадки на поверхность естественного спутника земли. Два лунохода, две полностью удачные миссии. В настоящее время Китай работает над третьей фазой — автоматической доставкой грунта с Луны на Землю.

Можно возразить, что в этом нет ничего нового — советские автоматические станции «Луна» сделали это трижды почти полвека назад. В этом есть доля истины — Китай действительно сейчас похож на школьника, проболевшего весь учебный год и теперь срочно догоняющего лидеров класса.

Космическая лаборатория «Тяньгун-2» и пилотируемый космический корабль «Шэньчжоу-11», 2016 год

Фото: Global Look Press via ZUMA Press/ Xinhua/Cas

Правда, как оказалось, это сравнение работает далеко не во всем. В пилотируемой космонавтике КНР показывает темпы развития, практически недоступные другим странам. В начале столетия Китай стал третьей страной в мире, запустившей человека в космос. Сделано это было при помощи космического корабля «Шэньчжоу», «до степени смешения» похожего на российский «Союз». Разве что размеры у него чуть больше, а потому внутри у тайконавтов гораздо больше свободного места.

Одновременно с проведением пилотируемых полетов Китай начал разрабатывать многомодульную орбитальную станцию и создавать перспективный космический корабль нового поколения. Спустя несколько лет появилась информация о начале работ над сверхтяжелой ракетой-носителем CZ-7 и впервые была озвучена дата возможной высадки на Луну — 2028 год.

Ответный ход

Планы вновь высадиться на Луну в американской космонавтике существовали еще до того, как китайцы начали показывать серьезные успехи. Повторная посадка, после шести удачных полетов миссии «Аполлон», предполагалась в масштабной программе «Созвездие» (Constellation, 2004–2010), отмененной президентом Бараком Обамой.

Именно тогда, в 2005 году стартовала разработка пилотируемого космического корабля «Орион», главной задачей которого была именно доставка астронавтов на Луну и другие миссии в дальнем космосе. В то же время началось проектирование сверхтяжелой ракеты «Арес-5», специально для новой лунной миссии. Впоследствии, после закрытия «Созвездия», этот проект трансформировался в перспективную сверхтяжелую программу Space Launch System (SLS).

Разработка космического корабля «Орион»

Фото: Global Look Press/NASA

После прихода в Белый дом Дональда Трампа планы NASA поменялись в очередной раз. Основное внимание перешло к строительству лунной орбитальной станции. Предполагалось, что она станет своеобразным форпостом человечества перед началом покорения дальнего космоса. Создание станции шло своим чередом, постепенно меняясь и уточняясь, но в 2019 году США анонсировали новую дату прилунения. Согласно заявлению Майкла Пенса, посадка на Луну запланирована на 2024 год, на четыре года раньше китайцев.

NASA пришлось подвинуть программу лунной орбитальной станции. Изначально считалось, что высаживаться на Луну астронавты будут с нее, но затем всё снова переиграли. NASA чрезвычайно не хотело один в один повторять миссию «Аполлон», а потому предлагало более сложные варианты: высадка на Луну с недостроенной лунной орбитальной станции, затем стыковка с посадочным модулем на орбите.

Но необходимость успеть к назначенному сроку поставила крест на этих идеях. В ситуации глобальной нехватки времени современный вариант лунной миссии выглядит как полет астронавтов на космическом корабле «Орион», с прикрепленным к нему посадочным модулем, точно так же как и в миссии «Аполлон».

Подсчет

Необходимый минимум для осуществления лунной миссии — три элемента. Ракета-носитель для доставки космического корабля на орбиту Луны. Космический корабль, оснащенный большими запасами топлива и способный затормозить и безопасно вернуть астронавтов обратно. Посадочный модуль для мягкой посадки на поверхность Луны и возвращения астронавтов на орбиту в космический корабль. Плюс, «по мелочи»: скафандры для выхода на лунную поверхность и возможность обеспечения связи с Землей для удобного контроля миссии.

С ракетой и у США, и у Китая пока ничего не понятно. В Китае вообще выдают такую информацию очень скупо, а американцы «застряли» с производством ракеты SLS. Корпорация Boeing начала работу над ней в 2011 году и предполагала осуществить первый пуск еще в 2017-м. Увы, но пока SLS всё еще не готова. Сроки постоянно сдвигаются, проверки выясняют всё новые проблемы с производством: то некачественная сварка баков, то еще что-нибудь. А ведь до старта в 2024 году SLS должна не только совершить несколько тестовых полетов, но и получить дополнительную модернизацию.

Судя по всему, первый тестовый запуск вряд ли состоится ранее 2021 года, и от того, насколько успешно он пройдет, станут понятны и дальнейшие перспективы американской миссии.

Иллюстрация запуска ракеты SLS

Фото: NASA

С космическими кораблями наблюдается практически паритет. Американский «Орион» в июле 2019 года прошел последние необходимые испытания и к настоящему времени готов к первому тестовому полету с астронавтами. На разработку и тестирование у американцев ушло более 15 лет. Китай справился с этой же задачей в несколько раз быстрее. Первая информация о создании пилотируемого корабля нового поколения появилась в 2014–2015 годах, и в мае 2020 года Китай провел успешное тестирование.

Посадочные модули у обеих стран еще только разрабатываются. Для американской программы в мае 2019 года NASA отобрало 11 компаний для исследований по созданию многокомпонентной посадочной системы. В настоящее время работы продолжаются, окончательного решения пока не принято. О процессе разработки в Китае, как обычно, известно еще меньше. Скорее всего, раньше 2024–2025 годов широкой общественности ничего не покажут.

Кто впереди?

Если брать только работы по высадке на Луну, то, как мы видим, Китай догнал США по объемам уже сделанного. С учетом неготовности ракеты SLS китайцы, скорее всего, совершат пилотируемый полет первыми. Для этого может быть использована та же самая тяжелая ракета CZ-5B, которая испытывалась в начале мая 2020 года.

Кроме того, стоит учитывать и беспилотные достижения китайской программы. Китайцы осуществили уже две успешных миссии с мягкой посадкой луноходов. В 2020–2021 годах к Луне будут отправлены автоматические станции «Чанъэ-5» и «Чанъэ-6», которые должны доставить образцы грунта. Запланированная для этих полетов автоматическая стыковка на орбите Луны даст необходимый для создания посадочного модуля дополнительный опыт китайским ученым.

Автоматическая станция «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны, где совершила мягкую посадку 3 января 2019 года

Фото: Global Look Press via ZUMA Press/Xinhua

Отдельно надо сказать и о китайской системе дальней связи, после ввода которой у КНР появилась возможность круглосуточного и круглогодичного контроля за межпланетными станциями, без каких-либо перерывов в расписании. Кроме системы наземных приемо-передающих станций, Китай запустил космический аппарат «Цюэцяо», который используется в качестве ретранслятора связи. Название этого спутника переводится как «Сорочий мост», и он уже использовался в миссии «Чанъэ-4» для управления луноходом на обратной стороне Луны.

В общем и целом китайская космическая отрасль в ее нынешнем положении кажется более перспективной и готовой для решения самых разных задач, в том числе и высадки на Луну. А вот какая из стран это сделает первой, загадывать пока очень и очень сложно.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

НЕВСКИЙ БАСТИОН, NEVSKY BASTION. ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СБОРНИК. ИСТОРИЯ ОТЕЧЕСТИВЕННОГО ОРУЖИЕ, ЗАРУБЕЖНАЯ ВОЕННАЯ ТЕХНИКА. MILITARY-TECHNICAL COLLECTION. HISTORY OF DOMESTIC WEAPONS, FOREIGN MILITARY EQUIPMENT

26.03.2015
Китай выполнил второе наземное испытание перспективной тяжелой ракеты-носителя, сообщает spacedaily.com 24 марта.
Сообщается, что были проведены испытания РН «Великий поход-5», оснащенного двигателями, работающими на экологически чистом нетоксичном топливе. Первый тест был проведен 9 февраля. Пуск ракеты намечен на 2016 год.
Эта РН позволит Китаю выводить в космос полезные нагрузки весом, по меньшей мере, в 2,5 раза больше чем сегодня. Эта ракета будет использоваться в лунной программе и способна вывести на околоземную орбиту 25 т полезной нагрузки. На геостационарную орбиту может быть выведен аппарат массой 14 т.
С 1950-х годов Китай выполнил пуски в общей сложности 200 ракет-носителей семейства «Великий поход» и стал третьей в мире страной по количеству космических запусков после США и России. Военный Паритет

21.08.2016
Китай завершил подготовку системы двигателей крупнейшей в стране ракеты-носителя «Чанчжэн-5″, пишет газета «Цзефанцзюнь бао».
Ранее представитель программы пилотируемых космических полетов КНР У Пин сообщила, что запуск китайской ракеты-носителя нового поколения «Чанчжэн-5″ состоится во второй половине 2016 года с космодрома Вэньчан (провинция Хайнань). Она отмечала, что точная дата еще не определена и будет зависеть от погодных условий.
«По имеющимся данным, различного рода подготовительные работы системы двигателей крупнейшей ракеты-носителя Китая «Чанчжэн-5″ в полной мере завершены», — пишет газета. Отмечается, что в ближайшее время она будет доставлена на стартовую площадку космодрома в Вэньчане.
РИА Новости

05.11.2016

Первая китайская ракета-носитель тяжелого класса «Чанчжэн-5″ (»Великий поход 5″\CZ-5) с разгонным блоком YZ-2 успешно запущена с нового космодрома Вэньчан на острове Хайнань. Это самая мощная китайская ракет-носитель на данный момент, способная вывести на низкую околоземную орбиту 25 тонн полезной нагрузки и 14 тонн на геопереходную. Данный вариант ракеты двуступенчатый, с двигателями работающими на жидком кислороде/жидком водороде. На первой ступени два двигателя YF-77 + четыре боковых ускорителя каждый по два двигателя YF-100, на второй ступени два двигателя YF-75D. Запущенный ракетной экспериментальный спутник «Шицзянь-17″ выводится на заданную геостационарную орбиту с помощью разгонного блока YZ-2, что был специально разработан для ракет-носителей CZ-5.
http://imp-navigator.livejournal.com

03.07.2017

Китайская ракета-носитель тяжелого класса «Великий поход-5» («Чанчжэн-5») стартовала с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань в воскресенье, 2 июля, сообщает РИА Новости.
Пуск был осуществлен в 19:23 по местному времени (14.23 мск). Ракета должна вывести на орбиту спутник связи «Шицзянь-18».
Как отмечает портал Spaceflight Now, это уже второй запуск ракеты-носителя серии «Великий поход-5». Предыдущий пуск этой крупнейшей ракеты-носителя нового поколения был осуществлен в начале ноября прошлого года, также с космодрома Вэньчан.
Тогда сообщалось, что при создании ракеты были использованы свыше 200 новых технологий. Утверждалось, что при ее пусках применяется нетоксичное экологически чистое топливо, созданное из жидкого водорода и жидкого кислорода.
Высота «Великого похода-5» составляет 56,97 метра, диаметр основной ступени — пять метров. С его помощью ученые планируют к 2020 году вывести зонд на переходную орбиту Земли и Марса.
Лента.ру

31.12.2019

Центр космических запусков Вэньчан (провинция Хайнань, юг КНР) в пятницу запустил свою крупнейшую ракету-носитель «Чанчжэн-5″, которую в будущем планируется использовать для китайской лунно-марсианской программы. Прямую трансляцию ведет Центральное телевидение Китая.
Ракета стартовала в 20:46 по местному времени (15:46 мск) со спутником «Шицзянь-20″ на борту. Он будет работать на геостационарной переходной орбите. Как утверждают местные специалисты, этот космический аппарат «полностью удовлетворит потребности развития современной сферы телекоммуникаций на ближайшие 5-15 лет».
Грузоподъемность носителя составляет 25 тонн при полете на низкую околоземную и 14 тонн в случае выхода на геостационарную переходную орбиту. В высоту «Чанчжэн-5″ достигает 57 м, в диаметре – 5 метров. Ее первый успешный запуск был осуществлен в ноябре 2016 года, когда Пекин отправил в космос спутник «Шицзянь-17″. Второй раз ракету использовали 2 июля 2017 года для космического аппарата «Шицзянь-18″, однако из-за неисправности он так и не вышел на орбиту.
Китай активно развивает национальную космическую программу, разрабатывая метеорологические, телекоммуникационные и навигационные спутники, а также технологии для освоения Луны. Помимо этого китайские ученые реализуют проект по исследованию астероидов и Марса, к интенсивному изучению поверхности которого они собираются приступить в 2020-2025 годах.
ТАСС

07.05.2020

5 мая 2020 года Китай осуществил успешный запуск испытательной версии китайского космического корабля нового типа при помощи ракеты-носителя Long March-5B (»Великий поход-5В», «Чанчжэн-5B») с космодрома Вэньчан (провинция Хайнань, Южный Китай). Об этом говорится в сообщении Программы космических пилотируемых полетов КНР.
«По данным Управления программы космических пилотируемых полетов КНР, 5 мая 2020 года в 18:00 (13:00 мск) с космодрома Вэньчан в Китае был осуществлен запуск ракеты-носителя «Чанчжэн-5B» с испытательной версией пилотируемого космического корабля нового типа и прототипом грузовой возвращаемой капсулы», – говорится в сообщении. «Примерно через 488 секунд непилотируемый] прототип пилотируемого космического корабля вместе с испытательной версией возвращаемой капсулы успешно отсоединился от ракеты, вышел на заданную орбиту. Миссия признана успешной», – сказано в заявлении.
Также отмечается, что «успешный запуск ракеты заложил прочную основу для создания китайской орбитальной космической станции», завершить которое планируется в 2022 году. Ожидается, что «Чанчжэн-5B» будет использована для вывода на низкую околоземную орбиту базового модуля станции.
https://dambiev.livejournal.com

24.07.2020

Ракета-носитель CZ-5 (»Чанчжэн-5″) с первым китайским аппаратом для изучения Марса «Тяньвэнь-1″ стартовала в четверг с космодрома Вэньчан приблизительно в 12:40 по местному времени (07:40 мск). Об этом сообщил корреспондент ТАСС с места событий. Спустя примерно 36 минут после старта ракета вышла на заданную орбиту.
Для запуска миссии использовалась модификация CZ-5 Y4 со стартовой массой около 870 тонн. Общая масса «Тяньвэнь-1″ – 5 тонн, из которых 1,3 тонны приходится на спускаемый модуль, в то время как вес орбитальной станции составит 3,7 тонны.
«Примерно через 2 167 секунд (около 36 минут – прим. ТАСС) зонд успешно вышел на заданную орбиту, что ознаменовало собой начало первого этапа исследования Китаем других планет», – отмечается в сообщении.
Китай признал успешным запуск своего первого зонда для изучения Марса «Тяньвэнь-1″.
До Марса аппарат доберется за семь месяцев. Ожидается, что на высокоэллиптическую орбиту Красной планеты он выйдет в феврале 2021 года
В общей сложности до посадки спускаемого модуля «Тяньвэнь-1″ пробудет на орбите Марса почти три месяца.
ТАСС

НОВЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КИТАЯ

25.11.2020

Китайская ракета-носитель «Чанчжэн-5″ во вторник успешно вывела на орбиту автоматический возвращаемый аппарат «Чанъэ-5″, который примерно через три недели должен доставить на Землю образцы лунного грунта. Об этом сообщил центр управления запусками космодрома Вэньчан (южнокитайская провинция Хайнань).
По его данным, примерно через восемь дней «Чанъэ-5″ совершит посадку на Луне, после чего приступит к проведению бурильных работ для извлечения гравия. Всего планируется собрать 2 кг лунной горной породы, которая будет изучена китайскими учеными как в научных целях, так и для проекта по подготовке к строительству научно-исследовательской базы на естественном спутнике нашей планеты.
Ракета-носитель «Чанчжэн-5″ (CZ-5) стартовала в 04:30 по местному времени (23:30 мск, понедельник) в соответствии с намеченным графиком. В случае успеха всей миссии Китай станет первой за последние 44 года страной, реализовавшей проект по транспортировке геологических образцов с поверхности Луны, сообщает ТАСС.

Предполагается, что орбитальный модуль будет находиться на лунной орбите, в то время как посадочный модуль осуществит мягкую посадку на лунную поверхность. Аппарат должен сесть в районе Пика Рюмкера — вершины вулканического происхождения, посадочный модуль соберет образцы лунного грунта и горных пород. После взлета с поверхности Луны он встретится на орбите с возвращаемым модулем и передаст ему образцы, которые последний должен вернуть обратно на Землю.
Тяжелая ракета-носитель «Великий поход» CZ-5 разрабатывается в Китае в интересах национальной пилотируемой космической программы. Предполагается, что ракета будет в состоянии выводить полезную нагрузку до 25 тонн на низкие орбиты и14 тонн в случае выхода на геостационарную переходную орбиту.
. Ракета-носитель «Чанчжэн-5″ работает на водородном топливе. В высоту «Чанчжэн-5″ достигает 57 м, в диаметре – 5 метров. Она уже использовалась пять раз, ее первый успешный запуск был осуществлен в ноябре 2016 года, напоминает ВТС «Бастион».
Лунный аппарат «Чанъэ-5″ весит 8,2 тонны и состоит из четырех модулей, предназначенных для посадки на Луну, взлета с ее поверхности, стыковки и перегрузки контейнеров с пробами на орбите, а также для возвращения на Землю. Первоначально миссия была запланирована на 2017 год, затем ее перенесли на конец 2019-го, а потом – на ноябрь текущего года.
ВТС «Бастион»

30.04.2021

Китай назвал успешным запуск в четверг базового модуля «Тяньхэ» национальной космической станции. Об этом сообщило Центральное телевидение Китая.
«Миссия по запуску базового модуля «Тяньхэ» национальной космической станции Китая добилась полного успеха», – передает телеканал.
Запуск базового модуля «Тяньхэ» национальной космической станции КНР был осуществлен с космодрома Вэньчан в южной провинции Хайнань в 11:23 по местному времени (06:23 мск) при помощи тяжелой ракеты-носителя «Чанчжэн-5Б» (Long March-5B, CZ-5B). Примерно через восемь минут (около 490 секунд) полета модуль вышел на заданную орбиту.
После выведения в космос базового модуля «Тяньхэ» Китай планирует при помощи ракеты-носителя «Чанчжэн-7″ запустить к нему грузовой корабль «Тяньчжоу-2″. После него в космос при помощи ракеты «Чанчжэн-2-эф» будет запущен пилотируемый корабль «Шэньчжоу-12″ с тремя тайкунавтами (так в Китае называют космонавтов) на борту. Его стыковка с базовым модулем «Тяньхэ» сделает станцию обитаемой.
В общей сложности монтаж всех узлов станции потребует около года и предусматривает по меньшей мере 11 запусков. Они включают доставку на орбиту базового и двух лабораторных модулей, а также запуск четырех грузовых кораблей и четырех пилотируемых экспедиций с тайкунавтами.
ТАСС

25.07.2022

Китай в воскресенье осуществил запуск лабораторного модуля «Вэньтянь» к национальной орбитальной станции. Трансляцию вело Центральное телевидение Китая.
Запуск состоялся примерно в 14:22 по местному времени (09:22 мск) с космодрома Вэньчан (провинция Хайнань, Южный Китай) при помощи ракеты-носителя Long March-5B (CZ-5B, «Чанчжэн-5-би»).
Начальник космодрома Дэн Хунцинь объявил его полностью успешным.
Вес модуля «Вэньтянь» (в переводе с китайского – «вопросы к небу») составляет около 20 тонн. Длина – около 18 м, она сравнима с высотой шестиэтажного здания. Модуль будет использоваться главным образом как лаборатория для проведения биологических исследований. Кроме того, в нем, как и в основном модуле станции – «Тяньхэ», есть три спальные зоны, санитарный узел и кухня, что позволит размещать на станции до шести космонавтов во время смены экипажа.
«Вэньтянь» также оборудован небольшой роботизированной рукой. Ее вес, длина и грузоподъемность значительно меньше параметров руки-манипулятора, установленной на «Тяньхэ», однако точность ее позиционирования в пять раз выше, что позволит осуществлять более сложные операции.
«Вэньтянь» – первый из двух лабораторных модулей развертываемой на орбите станции КНР. Как ожидается, в октябре в космос будет запущен второй лабораторный модуль – «Мэнтянь». После этого строительство станции будет завершено, она примет Т-образную форму.
Китайская станция находится на высоте примерно 400 км. Она рассчитана на трех человек (на короткое время при смене экипажа – до шести) и прослужит более 10 лет. На данный момент станция состоит из базового модуля «Тяньхэ», грузового корабля «Тяньчжоу-4″ и пилотируемого корабля «Шэньчжоу-14″. Экипаж последнего прибыл на станцию в начале июня и, как ожидается, пробудет там до конца декабря.
ТАСС

ТЯЖЕЛАЯ КОСМИЧЕСКАЯ РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ CZ-5

Тяжелая ракета-носитель «Великий поход» CZ-5 разрабатывается в Китае в интересах национальной пилотируемой космической программы. Предполагается, что ракета будет в состоянии выводить полезную нагрузку до 25 тонн на низкие орбиты. Пуски РН CZ-5 предполагается осуществлять с космодрома Вэньчан, который сооружается на южном китайском острове Хайнань.
Для производства данной РН Китайская академия технологии ракет-носителей (CALT) построила серийный завод в районе Биньхай города Тяньцзинь (ранее РН CALT производились на т. н. Столичном машиностроительном заводе, он же завод 211 корпорации CASC в Пекине). Предполагается, что расположение предприяния в припортовой зоне позволит осуществлять транспортировку ступеней РН CZ-5, слишком громоздких для железнодорожного транспорта, на космодром по морю.
Государственное управление по оборонной науке, технике и промышленности КНР (SASTIND) 29 июня 2013 года сообщило о проведении успешных испытаний двигателя стартового ускорителя тяжелой ракеты-носителя CZ-5, в ходе испытаний двигатель проработал около 3 минут, испытание прошло успешно, все запланированные задачи выполнены. Испытания являются важным этапом в процессе создания тяжелой РН CZ-5, испытанный двигатель являлся самым мощным из разработанных в Китае.

Модельный ряд CZ-5

РН CZ-5 включает четыре навесных стартовых ускорителя — два диаметром 2,25 м и два — 3,35 м. Полная длина РН CZ-5 с головным обтекателем длиной примерно 18 м составляет 68 м.
РН «Великий поход-5» будут способен вывести на околоземную орбиту, по предварительным денным, до 25 т (РН Китая нынешнего поколения способны доставить не более 14 т полезного груза). Эти РН смогут выводить в космос тяжелые КА или космические станции, что нынешние РН делать не могут.
Коэффициент подъемной силы (КПС) разрабатывающейся в Китае РН «Великий поход-5» («Чанчжэн-5») достиг 0,0146, по этому показателю она выйдет на второе место в мире, уступая лишь РН «Дельта» американской компании «Боинг», КПС которой составляет 0,0175.

На форуме портала China Defense опубликован рисунок и фото сборки перспективной китайской тяжелой ракеты-носителя CZ-5DY (Long March-5, или LM-5) с кислородно-керосиновыми двигателями, которая способна выводить на околоземную орбиту полезную нагрузку (ПН) массой 14, 25 и 50 т (в разных конфигурациях). Первый пуск этой ракеты может состояться в этом году.
Сообщается, что также ведется разработка РН LM-9 с корпусом диаметром 9 м и грузоподъемностью 60-70 т (первый запуск может состояться в 2020 году), в 2028 году будет создана сверхтяжелая РН с массой ПН до 130 т.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Стартовая масса РН — 643 т.
Стартовая тяга — 825 тс.
Длина 59,4 м.
Диаметр основной ступени и верхней ступеней РН составит 5 м,
Диаметр головного обтекателя — 5,2 м.

Источники: unnatural.ru, Военный Паритет, periscope2.ru и др.

• НОВЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КИТАЯ
• КОСМИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ – НОСИТЕЛИ КИТАЯ
• ЗАРУБЕЖНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ – НОСИТЕЛИ
• КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

Ракетный двигатель на взрывной тяге – Наука – Коммерсантъ

9K












9 мин.





















…

Новая физическая идея — использование детонационного горения вместо обычного, дефлаграционного — позволяет радикально улучшить характеристики реактивного двигателя.

Фото: Zerkalo / PhotoXPress.ru

Говоря о космических программах, мы в первую очередь думаем о мощных ракетах, которые выводят на орбиту космические корабли. Сердце ракеты-носителя — ее двигатели, создающие реактивную тягу. Ракетный двигатель — это сложнейшее энергопреобразующее устройство, во многом напоминающее живой организм со своим характером и манерами поведения, которое создается поколениями ученых и инженеров. Поэтому изменить что-то в работающей машине практически невозможно: ракетчики говорят: «Не мешай машине работать…» Такой консерватизм, хотя он многократно оправдан практикой космических пусков, все же тормозит ракетно-космическое двигателестроение — одну из самых наукоемких областей деятельности человека. Необходимость изменений назрела уже давно: для решения целого ряда задач нужны существенно более энергоэффективные двигатели, чем те, которые эксплуатируются сегодня и которые по своему совершенству достигли предела.

Нужны новые идеи, новые физические принципы. Ниже речь пойдет именно о такой идее и о ее воплощении в демонстрационном образце ракетного двигателя нового типа.

Дефлаграция и детонация

В большинстве существующих ракетных двигателей химическая энергия горючего преобразуется в тепло и механическую работу за счет медленного (дозвукового) горения — дефлаграции — при практически постоянном давлении: P=const. Однако, кроме дефлаграции, известен и другой режим горения — детонация. При детонации химическая реакция окисления горючего протекает в режиме самовоспламенения при высоких значениях температуры и давления за сильной ударной волной, бегущей с высокой сверхзвуковой скоростью. Если при дефлаграции углеводородного горючего мощность тепловыделения с единицы площади поверхности фронта реакции составляет ~1 МВт/м2, то мощность тепловыделения в детонационном фронте на три-четыре порядка выше и может достигать 10000 МВт/м2 (выше мощности излучения с поверхности Солнца!). Кроме того, в отличие от продуктов медленного горения, продукты детонации обладают огромной кинетической энергией: скорость продуктов детонации в ~20-25 раз выше скорости продуктов медленного горения. Возникают вопросы: нельзя ли в ракетном двигателе вместо дефлаграции использовать детонацию и приведет ли замена режима горения к повышению энергоэффективности двигателя?

Приведем простой пример, который иллюстрирует преимущества детонационного горения в ракетном двигателе над дефлаграционным. Рассмотрим три одинаковых камеры сгорания (КС) в виде трубы с одним закрытым и другим открытым концом, которые заполнены одинаковой горючей смесью при одинаковых условиях и поставлены закрытым концом вертикально на тягоизмерительные весы (рис. 1). Энергию зажигания будем считать пренебрежимо малой по сравнению с химической энергией горючего в трубе.

Рис. 1. Энергоэффективность детонационного двигателя

Рис. 1. Энергоэффективность детонационного двигателя

Пусть в первой трубе горючая смесь зажигается одним источником, например, автомобильной свечой, расположенной у закрытого конца. После зажигания вверх по трубе побежит медленное пламя, видимая скорость которого обычно не превышает 10 м/c, то есть много меньше скорости звука (около 340 м/с). Это означает, что давление в трубе P будет очень мало отличаться от атмосферного Pa, и показания весов практически не изменятся. Другими словами, такое (дефлаграционное) сжигание смеси фактически не приводит к появлению избыточного давления на закрытом конце трубы, и, следовательно, дополнительной силы, действующей на весы. В таких случаях говорят, что полезная работа цикла с P=Pa=const равна нулю и, следовательно, равен нулю термодинамический коэффициент полезного действия (КПД). Именно поэтому в существующих силовых установках горение организуется не при атмосферном, а при повышенном давлении P«Pa, получаемом с помощью турбонасосов. В современных ракетных двигателях среднее давление в КС достигает 200-300 атм.

Попытаемся изменить ситуацию, установив во второй трубе множество источников зажигания, которые одновременно зажигают горючую смесь по всему объему. В этом случае давление в трубе P быстро возрастет, как правило, в семь-десять раз, и показания весов изменятся: на закрытый конец трубы в течение некоторого времени — времени истечения продуктов горения в атмосферу — будет действовать достаточно большая сила, которая способна совершить большую работу. Что же изменилось? Изменилась организация процесса горения в КС: вместо горения при постоянном давлении P=const мы организовали горение при постоянном объеме V=const.

Теперь вспомним о возможности организации детонационного горения нашей смеси и в третьей трубе вместо множества распределенных слабых источников зажигания установим, как и в первой трубе, один источник зажигания у закрытого конца трубы, но не слабый, а сильный — такой, который приведет к возникновению не пламени, а детонационной волны. Возникнув, детонационная волна побежит вверх по трубе с высокой сверхзвуковой скоростью (около 2000 м/с), так что вся смесь в трубе сгорит очень быстро, и давление в среднем повысится как при постоянном объеме — в семь-десять раз. При более детальном рассмотрении оказывается, что работа, совершенная в цикле с детонационным горением, будет даже выше, чем в цикле V = const.

Таким образом, при прочих равных условиях детонационное сгорание горючей смеси в КС позволяет получить максимальную полезную работу по сравнению с дефлаграционным горением при P=const и V=const, то есть позволяет получить максимальный термодинамический КПД. Если вместо существующих ракетных двигателей с дефлаграционным горением использовать двигатели с детонационным горением, то такие двигатели могли бы дать чрезвычайно большие выгоды. Этот результат был впервые получен нашим великим соотечественником академиком Яковом Борисовичем Зельдовичем еще в 1940 году, однако до сих пор не нашел практического применения. Основная причина этому — сложность организации управляемого детонационного горения штатных ракетных топлив.

Мощность тепловыделения в детонационном фронте на 3-4 порядка выше, чем во фронте обычного дефлаграционного горения и может превышать мощность излучения с поверхности Солнца. Скорость продуктов детонации в 20-25 раз выше скорости продуктов медленного горения

Демонстрационный образец ДРД, установленный на испытательном стенде

Фото: Сергей Фролов

Импульсный и непрерывный режимы

До настоящего времени предложено множество схем организации управляемого детонационного горения, включая схемы с импульсно-детонационным и с непрерывно-детонационным рабочим процессом. Импульсно-детонационный рабочий процесс основан на циклическом заполнении КС горючей смесью с последующим зажиганием, распространением детонации и истечением продуктов в окружающее пространство (как в третьей трубе в рассмотренном выше примере). Непрерывно-детонационный рабочий процесс основан на непрерывной подаче горючей смеси в КС и ее непрерывном сгорании в одной или нескольких детонационных волнах, непрерывно циркулирующих в тангенциальном направлении поперек потока.

Концепция КС с непрерывной детонацией предложена в 1959 году академиком Богданом Вячеславовичем Войцеховским и долгое время изучалась в Институте гидродинамики СО РАН. Простейшая непрерывно-детонационная КС представляет собой кольцевой канал, образованный стенками двух коаксиальных цилиндров (рис. 2). Если на днище кольцевого канала поместить смесительную головку, а другой конец канала оборудовать реактивным соплом, то получится проточный кольцевой реактивный двигатель. Детонационное горение в такой КС можно организовать, сжигая горючую смесь, подаваемую через смесительную головку, в детонационной волне, непрерывно циркулирующей над днищем. При этом в детонационной волне будет сгорать горючая смесь, вновь поступившая в КС за время одного оборота волны по окружности кольцевого канала. К другим достоинствам таких КС относят простоту конструкции, однократное зажигание, квазистационарное истечение продуктов детонации, высокую частоту циклов (килогерцы), малый продольный размер, низкий уровень эмиссии вредных веществ, низкий уровень шума и вибраций.

Заданный удельный импульс в детонационном ракетном двигателе достигается при значительно меньшем давлении, чем в традиционном жидкостном ракетном двигателе. Это позволит в перспективе кардинально изменить массогабаритные характеристики ракетных двигателей

Рис. 2. Схема детонационного ракетного двигателя

Демонстрационный образец

В рамках проекта Минобрнауки создан демонстрационный образец непрерывно-детонационного ракетного двигателя (ДРД) с КС диаметром 100 мм и шириной кольцевого канала 5 мм, который испытан при работе на топливных парах водород—кислород, сжиженный природный газ—кислород и пропан-бутан—кислород. Огневые испытания ДРД проводились на специально разработанном испытательном стенде. Длительность каждого огневого испытания — не более 2 с. За это время с помощью специальной диагностической аппаратуры регистрировались десятки тысяч оборотов детонационных волн в кольцевом канале КС. При работе ДРД на топливной паре водород—кислород впервые в мире экспериментально доказано, что термодинамический цикл с детонационным горением (цикл Зельдовича) на 7-8% эффективнее, чем термодинамический цикл с обычным горением при прочих равных условиях.

В рамках проекта создана уникальная, не имеющая мировых аналогов вычислительная технология, предназначенная для полномасштабного моделирования рабочего процесса в ДРД. Эта технология фактически позволяет проектировать двигатели нового типа. При сравнении результатов расчетов с измерениями оказалось, что расчет точно прогнозирует количество детонационных волн, циркулирующих в тангенциальном направлении в кольцевой КС ДРД заданной конструкции (четыре, три или одну волну, рис.  3). Расчет с приемлемой точностью предсказывает и рабочую частоту процесса, то есть дает значения скорости детонации, близкие к измеренным, и тягу, фактически развиваемую ДРД. Кроме того, расчет правильно предсказывает тенденции изменения параметров рабочего процесса при повышении расхода горючей смеси в ДРД заданной конструкции — как и в эксперименте, количество детонационных волн, частота вращения детонации и тяга при этом увеличиваются.

Рис. 3. Квазистационарные расчетные поля давления (а, б) и температуры (в) в условиях трех экспериментов (слева направо). Как и в экспериментах, в расчетах получены режимы с четырьмя, тремя и одной детонационными волнами

Рис. 3. Квазистационарные расчетные поля давления (а, б) и температуры (в) в условиях трех экспериментов (слева направо). Как и в экспериментах, в расчетах получены режимы с четырьмя, тремя и одной детонационными волнами

ДРД против ЖРД

Основной показатель энергоэффективности ракетного двигателя — удельный импульс тяги, равный отношению тяги, развиваемой двигателем, к весовому секундному расходу горючей смеси. Удельный импульс измеряется в секундах (с). Зависимость удельного импульса тяги ДРД от среднего давления в КС, полученная в ходе огневых испытаний двигателя нового типа, такова, что удельный импульс увеличивается с ростом среднего давления в КС. Основной целевой показатель проекта — удельный импульс тяги 270 с в условиях на уровне моря — достигнут в огневых испытаниях при среднем давлении в КС, равном 32 атм. Измеренная тяга ДРД при этом превысила 3 кН.

При сравнении удельных характеристик ДРД с удельными характеристиками в традиционных жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) оказывается, что заданный удельный импульс в ДРД достигается при значительно меньшем среднем давлении, чем в ЖРД. Так, в ДРД удельный импульс в 260 с достигается при давлении в КС всего 24 атм, тогда как удельный импульс 263,3 с в известном отечественном двигателе РД-107А достигается при давлении в КС 61,2 атм, которое в 2,5 раза выше. Отметим, что двигатель РД-107А работает на топливной паре керосин—кислород и используется в первой ступени ракеты-носителя «Союз-ФГ». Такое значительное снижение среднего давления в ДРД позволит в перспективе кардинально изменить массогабаритные характеристики ракетных двигателей и снизить требования к турбонасосным агрегатам.

Вот и новая идея, и новые физические принципы.

Один из результатов проекта — разработанное техническое задание на проведение опытно-конструкторской работы (ОКР) по созданию опытного образца ДРД. Основная проблема, которую планируется решить в рамках ОКР,— обеспечить непрерывную работу ДРД в течение длительного времени (десятки минут). Для этого потребуется разработать эффективную систему охлаждения стенок двигателя.

Ввиду своего прорывного характера задача создания практического ДРД, несомненно, должна стать одной из приоритетных задач отечественного космического двигателестроения.

Сергей Фролов, доктор физико-математических наук, Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, профессор НИЯУ-МИФИ

Газ вместо керосина

Кадр видеосъемки огневых испытаний ДРД

Фото: Сергей Фролов

В 2014-2016 годах Министерством образования и науки РФ поддержан проект «Разработка технологий использования сжиженного природного газа (метан, пропан, бутан) в качестве топлива для ракетно-космической техники нового поколения и создание стендового демонстрационного образца ракетного двигателя». Проект предусматривает создание демонстрационного образца непрерывно-детонационного ракетного двигателя (ДРД), работающего на топливной паре «сжиженный природный газ (СПГ)—кислород». Исполнитель проекта — Центр импульсно-детонационного горения Института химической физики РАН. Индустриальный партнер проекта — Тураевское машиностроительное конструкторское бюро «Союз». В заявке на проект целесообразность использования в жидкостном ракетном двигателе (ЖРД) непрерывно-детонационного горения объяснялась более высоким термодинамическим КПД по сравнению с традиционным циклом, использующим медленное горение, а целесообразность использования СПГ объяснялась целым рядом преимуществ по сравнению с керосином: повышенным удельным импульсом тяги, доступностью и дешевизной, существенно меньшим сажеобразованием при горении и более высокими экологическими характеристиками. Теоретически замена керосина на СПГ в традиционном ЖРД сулит повышение удельного импульса на 3-4%, а переход от традиционного ЖРД к ДРД — на 13-15%.

Новое семейство ракет-носителей Китая — Научно-популярно о космосе и астрономии — ЖЖ

В минувшую субботу успешно прошел первый пуск китайской ракеты-носителя «Великий поход-7» среднего класса. Это уже вторая ракета нового семейства. А скрытность китайской космонавтики преподнесла нам сюрприз — оказывается, одной из полезных нагрузок этого экспериментального пуска был макет нового пилотируемого космического корабля.

Наведем порядок

Под общим названием «Великий поход» (далее они же CZ, Чанчжэн или LM) китайцы объединили самые разные ракеты, поэтому необходимо навести некоторый порядок с обозначениями.
Легкая ракета «Великий поход-1» запустила первый китайский спутник, а версия 1D предлагалась для коммерческих пусков. Клиентов не нашлось, поэтому CZ-1 была запущена всего два раза, а CZ-1D три раза испытывала боеголовки.
«Великий поход-2» является семейством ракет сам по себе. Были разработаны легкие версии -2A,C,D (до трех тонн на низкую орбиту) и средние E (9200 кг на НОО) и F (8400 кг на НОО). CZ-2E уже не летает, а -2F является рабочей лошадкой китайской пилотируемой программы.
«Великий поход-3» это подсемейство ракет-носителей легко-среднего класса, от 5 до 13 тонн на низкую орбиту. Более грузоподъемные варианты B и C используются для вывода спутников на геостационарную орбиту.
«Великий поход-4» в разных вариантах выводит 4-4,2 тонны на низкую орбиту и используется для пусков на полярную орбиту.

Все вышеперечисленные ракеты используют в качестве топливной пары гептил и амил. Гептил (несимметричный диметилгидразин) — это вещество высшего класса опасности, яд, канцероген, мутаген, тератоген и в целом редкостная гадость. Амил (тетраоксид азота) — пакость чуть менее гадкая, ядовит всего лишь как хлор, и от него растения лучше растут. Эти компоненты были удобны для боевых межконтинентальных ракет, потому что могли храниться в жидком виде при комнатной температуре, и ракета могла в любую секунду стартовать. Они также очень удобны в космосе, потому что не требуют специальной теплоизоляции. И если несколько сотен килограмм отравы на разгонном блоке, спутнике, межпланетном аппарате или космическом корабле еще можно пережить, то сотни тонн гептила и амила на первых ступенях ракет-носителей — это по современным представлениям уже перебор. Они также более дорогие, чем кислород и керосин, и требуют для производства специальных заводов, на которых также приходится принимать меры безопасности, чтобы не потравить персонал и живущих в округе. Поэтому, как и в случае с нашим «Протоном», дни этих ракет подходят к концу. А на их место придут более экологически чистые ракеты:

«Великий поход-11» — это новая твердотопливная ракета-носитель легкого класса, впервые полетевшая в 2015 году и имеющая грузоподъемность 700 кг на низкую орбиту.

И, наконец, новое семейство кислородно-керосиновых ракет:
«Великий поход-6» — ракета-носитель легкого класса (одна тонна на полярную орбиту, несколько на низкую околоземную). Впервые полетела в сентябре 2015.
«Великий поход-7» — ракета-носитель среднего класса, 13,5 тонн на низкую орбиту, впервые полетела в субботу.
«Великий поход-5» тяжелая ракета-носитель, 25 тонн на низкую орбиту, первый полет ожидается во второй половине этого года.

Кроме этого известно, что CZ-9 — это проект сверхтяжелой ракеты грузоподъемностью 130 тонн.

А эта диаграмма показывает годы службы каждого типа ракет.

Родня по двигателям

Почему эти три ракеты можно отнести к одному семейству? Дело в том, что они используют одни и те же двигатели. С двухтысячных годов Китай разрабатывает технологию жидкостных ракетных двигателей закрытого цикла. В результате были созданы два кислородно-керосиновых двигателя: YF-100 и YF-115.

YF-100 — двигатель тягой 136 тонн в вакууме. Говорят, что КБ «Южное» (Украина) в начале 90-х годов продало в Китай документацию на двигатель второй ступени РН «Зенит» РД-120, и на ее основе китайцы стали делать ракетные двигатели замкнутого цикла. Даже если дело было действительно так, YF-100 не является прямой копией, его тяга заметно больше, чем 85 тонн РД-120, а удельный импульс ниже.

YF-115 — двигатель тягой 15 тонн, с удельным импульсом 341 секунда, выше, чем YF-100 (335 секунд) и ниже РД-120 (350 секунд).

Использование закрытого цикла, при котором выхлоп из газогенератора подается в камеру сгорания, позволило получить высокие значения удельного импульса, что поставило эти двигатели на хороший мировой уровень. Для сравнения, самый высокий удельный импульс кислородно-керосиновых двигателей у РД-0124 (359 секунд), а удельный импульс Merlin Vacuum на сайте SpaceX указан равным 348 секундам.

«Великий поход-6»

Если на первую ступень поставить один YF-100, на вторую ступень — один YF-115 и добавить третью ступень для вывода полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту, то мы получим ракету-носитель CZ-6. Небольшая, стартовой массой всего 103 тонны и максимальным диаметром 3,35 м, «Великий поход-6» разработана для простой транспортировки:

И несложного обслуживания:

15 сентября CZ-6 успешно вывела на солнечно-синхронную орбиту 20 небольших спутников:

«Великий поход-7»

Если мы возьмем 2 YF-100 на центральный блок (вторую ступень), добавим четыре боковых блока (первая ступень) с одним YF-100 на каждом, а на третью ступень поставим четыре YF-115, то получится «Великий поход-7». Стартовая масса в 594 тонны позволит поднять на низкую орбиту 13,5 тонн. Максимальный диаметр блока в 3,35 м позволяет легко перевозить ракету автотранспортом от порта:

Затем собирать в монтажно-испытательном комплексе и вывозить на старт:

Фото субботнего пуска:

Видео:

Очень любопытно, что ракета по сути ближе к двухступенчатой. Из видео следует, что вторая ступень сбрасывается всего через 14 секунд после отделения четырех блоков первой ступени, это очень необычно и весьма неэффективно. Может быть, YF-100 не может работать дольше трех минут?

«Великий поход-5»

Ну и, наконец, если мы возьмем первую ступень из четырех блоков с двумя YF-100 на каждом, а на вторую и третью ступень поставим кислородно-водородные двигатели (YF-75 и YF-77), то получится ракета «Великий поход-5» с грузоподъемностью 25 тонн на низкую орбиту. Про нее известно, что вторая и третья ступень будут иметь диаметр 5,2 м, а стартовая масса ракеты оценивается в 867 тонн. Уже есть фото вывоза макета ракеты на старт:

Неизвестный корабль

Через двадцать часов после запуска основная полезная нагрузка совершила посадку, и оказалось, что это тестовый аппарат, из которого будут разрабатывать не то грузовой, не то пилотируемый корабль.

Из-за китайской секретности совершенно непонятно пока, как это называется и как будет дальше испытываться. Судя по размеру, это скорее всего масштабная модель, меньше, чем оригинал. Так же, судя по фото и видео, скорее всего в этом полете на модели не было двигателей мягкой посадки (или иной системы смягчения удара о землю), которая должна быть на полноразмерном корабле.

Заключение

Отдельно стоит упомянуть проскочившую в одном из интервью фразу о том, что в пятилетке 2016-2021 годов ракет этого семейства будет запущено полторы сотни, что дает годовое количество в 30 пусков. В таком случае Китай будет соревноваться за первое место по количеству пусков в год (по этому параметру последние годы лидирует Россия, но США с пусками «новых частников» уже начинают дышать в затылок). Отдельный вопрос — где и какую полезную нагрузку найдет Китай на эти пуски?

Метки: незаметные сложности, ракеты-носители

Китай достигает «критической вехи» в технологии ракетных двигателей следующего поколения; Претензии приведут к значительному ускорению исследования дальнего космоса

Китай достиг ключевой вехи в своей программе ракетных двигателей, которая может обеспечить значительный импульс его будущей пилотируемой миссии на Луну и исследованию дальнего космоса.

Китайские исследователи достигли важного этапа в разработке водородно-кислородного двигателя нового поколения под кодовым названием YF-79, сообщает SCMP.

Два испытания, проведенные ранее в этом месяце, подтвердили конструкцию камеры тяги ракетного двигателя, подтвердив ее пригодность для выполнения сложных космических миссий. Согласно отчету, исследовательская группа теперь может оценить общие тепловые характеристики двигателя.

Двигатель будет использоваться в китайской сверхтяжелой ракете нового поколения Long March 9, также известной как CZ-9, которая, как говорят, должна доставить экипаж на Луну. Более того, когда двигатель будет готов, он станет самым мощным в своем роде. 900:05 Текущие и будущие модели ракет «Великий поход», демонстрируемые на авиашоу в Чжухай в 2021 году, включая «Чанчжэн-9» (в центре) и пилотируемую пусковую установку нового поколения (в центре слева) с системой эвакуации при запуске. Кредит: CASC

Согласно отчету, двигатель может быть перезапущен несколько раз с модификациями с переменной тягой. Он способен совершать пилотируемые посадки на Луну, пилотируемые посадки на Марс и исследования дальнего космоса.

В следующем пятилетнем плане Китая намечены три миссии: сбор образцов с астероида, затем с Марса и последующий облет системы Юпитера. Однако для достижения всех этих целей Китаю потребуется значительная ракетная мощь.

#BREAKING Национальное космическое управление Китая публикует три изображения Марса в высоком разрешении, сделанные первым в стране зондом для исследования Марса Tianwen-1 pic. twitter.com/niZnadV6hK

— CGTN (@CGTNOfficial) 4 марта 2021 г.

Как ранее сообщала газета EurAsian Times, Китайское национальное космическое агентство (CNSA) заявило, что намерено высадить людей на Луну к 2030 году и создать совместный с Россией лунный комплекс. к 2035 году.

CNSA намеревается собрать образцы с Марса и расширить свои исследования на других планетах и ​​за их пределами в космосе.

Почему Китай работает над новым двигателем?

YF-77, приводящий в движение первую ступень китайских ракет большой грузоподъемности Long March CZ-5, в будущем планируется заменить новым водородно-кислородным двигателем (YF-79).

Новая ракета будет использовать ступенчатый цикл сгорания вместо газогенераторного цикла YF-77, что повышает эффективность за счет более полного сжигания топлива.

С 2016 по 2019 год космической программе Китая мешали долгосрочные проблемы с разработкой YF-77, включая два неудачных запуска Long March 5 (CZ-5). Двигатель был окончательно отремонтирован в 2020 году, и космический корабль выполнил несколько миссий, включая поиск лунных образцов аппаратом «Чанъэ-5» и запуск марсианского зонда «Тяньвэнь-1». 900:05 «Великий поход-5» запускает миссию по возвращению лунных образцов «Чанъэ-5» 23 ноября 2020 года. Фото: CNSA

Китай запустил ряд амбициозных космических миссий, включая разработку своей постоянной космической станции «Тяньгун». Однако существующие ракеты недостаточно мощны, чтобы их можно было использовать в этих критических миссиях. Серия CZ-5 задержала некоторые миссии почти на два года.

Китайский сверхтяжелый корабль нового поколения Long March 9 (CZ-9), как сообщается, способен доставлять полезные грузы до 50 тонн на Луну и 44 тонны на Марс. Его грузоподъемность на низкой околоземной орбите составляет 140 тонн, что сравнимо с американским Falcon Heavy и примерно в шесть раз мощнее CZ-5. 9Двигатель 0005 YF-77 — Фото: Weibo/cannews

Недавние испытания двигателя YF-79 проводились при 60% и 100% номинальных рабочих условиях, в ходе которых не только была проверена конструкция упорной камеры, но и собраны важные данные. Команда, по-видимому, завершила приварку кольца диаметром 9,5 метра (31 фут) к основанию ракеты CZ-9.

Для третьей и последней ступени ракеты CZ-9 будут интегрированы четыре двигателя YF-79, а для старта будут использоваться четыре двигателя YF-130 с дополнительным циклом сгорания тягой 500 тонн.

Второй этап миссии CZ-9 будет оснащен двумя 220-тонными водородно-кислородными двигателями YF-90 с дополнительным циклом сгорания, а дополнительные двигатели YF-130 будут установлены в качестве ускорителей.

Двигатели YF-90 и YF-130 также находятся в разработке, а первый прототип YF-90 будет готов в июле. Исследователи завершили испытание двигателя YF-130 «полусистемы в полном рабочем состоянии» в марте и планируют завершить проверку всей системы до конца года.

Космические амбиции Китая

В прошлом году Китай успешно создал собственную глобальную спутниковую навигационную систему Beidou в качестве альтернативы государственной системе глобального позиционирования (GPS) США. Эксперты считают, что это повысит общий военный потенциал Китая, чтобы поддерживать боеспособность своего оружия во время любого конфликта.

Ранее Китай запустил экспедицию с экипажем на свою собственную космическую станцию, которая все еще находится в стадии разработки. Это была первая пилотируемая космическая миссия Китая с 2016 года9.0005

Китаю не разрешено отправлять астронавтов на Международную космическую станцию, которая является совместным проектом США, России, Европы, Японии и Канады. Это подтолкнуло компанию к желанию построить собственную космическую станцию, которая после завершения будет работать не менее 10 лет.

Фото из архива: 13 спутников запущены на ракете-носителе «Чанчжэн-6» в провинции Шаньси 6 ​​ноября. chinadaily.com.cn

Пекин также нацелился на Красную планету. После посадки космического корабля на Марс в мае Китай намерен отправить туда свою первую пилотируемую миссию в 2033 году9.0005

По данным CNBC, с января 2000 г. по июнь 2021 г. китайские фирмы представили 6634 патента, относящихся к космическим полетам, включая транспортные средства и оборудование. Учитывая амбициозные космические программы Китая, эти цифры заслуживают внимания.

• Свяжитесь с автором по адресу [email protected]
• Следите за EurAsian Times в новостях Google

Двойник космического корабля среди новых китайских концепций пилотируемых космических полетов

Эндрю Джонс — 17 февраля 2022 г. Слайд, иллюстрирующий концепцию ракеты-носителя, работающей на метане, для пилотируемых космических полетов от китайской лаборатории CALT. Предоставлено: IAF/CSA/CALT

HELSINKI. Китай исследует и разрабатывает новые транспортные средства для различных пилотируемых космических полетов, в том числе новую ракету-носитель, работающую на метане, по-видимому, вдохновленную SpaceX.

В стране ведется работа над многоразовой ракетой-носителем нового поколения для полетов на низкую околоземную орбиту (НОО) и далее на основе разработанных технологий, крылатой космической транспортной системой и полностью многоразовой и малозатратной двухступенчатой ​​метан-жидкостной кислородная пусковая установка, очевидно, основанная на концепции системы SpaceX Starship.

Примечательно, что последний путь является новым для Китая. Система будет видеть, как первая ступень приземлится вертикально, в то время как вторая ступень использует крылья для первоначального объявления перед спуском с двигателем и вертикальной посадкой.

Концепция была представлена ​​во время программной речи Ван Сяоцзюня, президента Китайской академии технологий ракет-носителей (CALT), крупного государственного производителя ракет.

«Мы проводим исследования по пилотируемой ракете-носителю, работающей на LOX-метановом топливе», — сказал Ван через переводчика на Международном симпозиуме по перспективам и сотрудничеству в области пилотируемых космических полетов на околоземной орбите 17 февраля. Мероприятие было организовано Международной астронавтической федерацией (IAF), Китайским обществом астронавтики (CSA) и CALT.

Тем не менее, в то время как Starship и Super Heavy, как ожидается, смогут доставить более 100 метрических тонн на НОО, система металокса CALT сможет доставить на НОО около 20 тонн, сказал Ван.

Соответствующий слайд указывает на использование газогенераторного двигателя, тогда как Starship использует более сложные, но более мощные двигатели Raptor с многоступенчатым сгоранием.

В то время как иллюстрации напоминают системы, разрабатываемые в США, работа над пусковой установкой находится на стадии исследования и, вероятно, не представляет собой завершенную концепцию или утвержденный проект. Сроки первого запуска не указаны.

Ван заявил о потенциале системы для транспортировки на НОО, возможности повторного использования и двухточечной транспортировки. В прошлом году было отмечено, что еще одна презентация CALT включала концепцию, аналогичную Starship.

Компания CASC разработала двигатели на метане и жидком кислороде в последнее десятилетие. Частная фирма Landspace в настоящее время готовится к первому запуску своей ракеты-носителя Zhuque-2, работающей на метане, в ближайшем будущем.

В последние годы планы Китая по космическим перевозкам резко изменились после демонстрации многоразовых ракет. В качестве контекста Ван отметил, что недавнее быстрое развитие технологий космических полетов означает, что страны срочно стремятся модернизировать ракеты, которые имеют высокие показатели успеха, более высокую эффективность и скорость запуска, а также гораздо более низкую удельную стоимость.

Он также заявил, что крупные космические державы разрабатывают планы пилотируемых космических полетов на Луну и Марс, используя космические ресурсы и устанавливая долгосрочное пребывание за пределами планеты в качестве целей.

Ван также представил обновленную информацию о ракете-носителе нового поколения для пилотируемых космических полетов, которую CALT разрабатывала в последние годы. Ракета основана на прорывах, сделанных для Long March 5, которая в настоящее время является крупнейшей пусковой установкой в ​​стране.

Новая пусковая установка будет иметь двухступенчатую одноядерную версию для НОО и трехступенчатую трехъядерную версию для миссий за пределами НОО. Ранее предполагалось, что Китай рассчитывает использовать для этих целей пусковые установки Long March 7 и Long March 5B, предназначенные для людей.

Двухступенчатая версия ракеты нового поколения сможет доставить на НОО около 14 тонн в многоразовом режиме или 18 тонн в одноразовом. CALT стремится восстановить первые ступени с помощью тросовой системы.

Ожидается, что вариант этой ракеты будет запущен впервые в ближайшие пять лет и будет способен доставлять пилотируемый космический корабль нового поколения — частично многоразовый преемник Шэньчжоу — на китайскую космическую станцию.

Согласно более ранним сообщениям, пара запусков более крупного варианта может быть использована для кратковременной миссии по высадке на Луну с экипажем.

Обновление китайской ракеты-носителя нового поколения для пилотируемых космических полетов (также для грузов). Одна рукоятка, 2-ступенчатая на НОО, может нести 14 тонн многоразового использования, 18 тонн одноразового использования. 3 ступени и три ядра для 27 тн на лунную переходную орбиту. Первый полет в ближайшие 5 лет. pic.twitter.com/95dJU73qq3

— Эндрю Джонс (@AJ_FI) 17 февраля 2022 г.

На слайде крылатой космической транспортной системы показаны параллельные суборбитальные и более мелкие орбитальные космические самолеты, используемые для повторяющихся полетов на китайскую космическую станцию. После вертикального взлета оба будут способны к горизонтальной посадке.

CASC провела секретные орбитальные и суборбитальные испытания многоразового космического корабля в сентябре 2020 года и июле 2021 года соответственно. Неизвестно, имеют ли эти испытания прямое отношение к представленным планам.

Глядя в будущее двигателей, Ван отметил, что металоксовые ракеты, новые материалы, двигатели с комбинированным циклом для одноступенчатых орбитальных систем, искусственный интеллект и ядерные тепловые двигатели обладают потенциалом для резкого увеличения возможностей космических полетов.

Гражданский
CALTChinaStarship

Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии с помощью Disqus.

Китай смотрит на внешнюю Солнечную систему с помощью…

Китайские планетологи и инженеры нацеливаются на внешнюю часть Солнечной системы и разрабатывают новые способы добраться туда, говорится в предложении по орбитальному аппарату Нептуна.

Предварительный исследовательский документ, опубликованный в Scientia Sinica Technologica группой высокопоставленных космических деятелей, описывает конструкцию космического корабля, научные цели и, что особенно важно, планы его ядерного реактора деления для производства энергии. Источник питания будет предлагать революционное количество энергии для научных полезных нагрузок, возможность передачи данных и высокопроизводительные электрические двигательные установки.

Это станет крупным технологическим скачком в возможностях страны по исследованию космоса, производя гораздо больше энергии, чем вырабатывается аккумуляторными радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РТГ), и, таким образом, откроет новые возможности.

Этот новый источник питания для космического корабля облегчит доступ к внешней части Солнечной системы, куда отправлялись лишь немногие из космических миссий человечества. Пока только одна миссия, «Вояджер-2», которая стартовала в 1977 году и совершила облет ледяного гиганта в 1989, нацелился на Нептун. Его полет с ограниченным набором инструментов имел большое значение, но многое еще предстоит узнать о восьмой планете нашей Солнечной системы.

Тем временем в июле 2020 года Китай запустил свою первую межпланетную миссию Tianwen-1, разместив космический корабль на орбите вокруг Марса и марсоход на солнечной энергии на его поверхности.

Есть причины, по которым вылазки во внешнюю систему редки и редки, и почему ледяные гиганты Урана и Нептуна до сих пор не имели ничего, кроме мимолетных посещений. Проблемы возникают в виде источника питания с Нептуном на среднем расстоянии 4,49.5 миллионов километров (2793 миллиона миль) от Солнца, получая только 1/900 часть солнечного освещения, как Земля, а также общаясь на огромных пространствах и время, необходимое для достижения отдаленных уголков системы. Также требуется топливо для большого торможения для выхода на орбиту вокруг планеты, а также космический корабль, способный работать в экстремальных условиях не менее 15 лет.

Глобальная мозаика Нептуна высокого разрешения с Большим темным пятном Эта мозаика состоит примерно из 20 изображений, сделанных через зеленые или прозрачные фильтры примерно за 2-3 дня до ближайшего сближения «Вояджера-2». Он был раскрашен данными с более низким разрешением, взятыми издалека. Изображение: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Бьорн Йонссон

Схема орбитального аппарата «Нептун»

Предлагаемый обзор миссии определяет окно запуска в 2030 году, когда будет запущен зонд на ракете «Чанчжэн-5». Он достигнет Нептуна на расстоянии около 30 астрономических единиц в 2040 году, пролетев мимо Юпитера, и выйдет на полярную орбиту вокруг ледяного гиганта.

Авторы говорят, что миссия будет направлена ​​на то, чтобы дать новое представление о внешней части Солнечной системы, происхождении и эволюции Солнечной системы и, возможно, о происхождении жизни.

Чтобы решить указанные выше инженерные и технологические задачи и ответить на некоторые научные загадки Нептуна, китайская команда предлагает использовать ядерный реактор деления мощностью 10 кВт (киловатт-электрический).

Реактор будет генерировать электричество, необходимое для питания полезной нагрузки космического корабля в глубоком космосе и двигательной установки из четырех электрических двигателей. Космический корабль будет иметь массу до 3000 кг (около 6614 фунтов) и гантелеобразную конструкцию, чтобы держать реактор как можно дальше от научных полезных нагрузок, чтобы уменьшить потребность в защите от тепла и радиации. В предложении также подробно описаны международные стандарты использования ядерной энергии в космосе.

Научные цели включают в себя глобальное дистанционное зондирование и изучение внутренней структуры Нептуна, состава атмосферы и характеристик движения, магнитного поля, солнечного ветра, спутников и системы колец планеты.

Основной космический корабль также будет нести четыре микроспутника общим весом 100 кг (около 220 фунтов). Два будут использоваться в качестве пенетраторов, по отдельности нацеленных на атмосферу Нептуна и Тритон. Два других могут быть выпущены по пути к Нептуну, чтобы посетить примитивные небесные тела, такие как астероиды и кентавры, причем последние представляют собой небольшие тела, пересекающие орбиту между Юпитером и Нептуном.

Профессор Лей Флетчер из Школы физики и астрономии Лестерского университета в Великобритании отмечает, что, поскольку Десятилетнее исследование США рекомендует миссию на Уран в качестве главного приоритета на ближайшее десятилетие, тщательное исследование системы Нептуна является достойная цель на будущее.

«Я думаю, что наше понимание формирования и окружающей среды нашей Солнечной системы останется неполным, пока мы не проведем надлежащее сравнение Урана и Нептуна», — сказал Флетчер. «Вам понадобится сложный орбитальный аппарат с полезной нагрузкой, способной исследовать как саму планету, так и различные спутники и кольца. Для этого вам понадобится комплексный орбитальный тур, для которого требуется топливо и долгий срок службы».

Флетчер добавляет, что спутник Нептуна Тритон с его удивительной геофизической активностью и шлейфами также является особенно заманчивой целью. Самый большой из тринадцати известных спутников Нептуна, Тритон имеет примечательно ретроградную орбиту, ледяную шапку из замороженного азота и метана и, возможно, является океаническим миром.

Полумесяц Тритона «Вояджер-2» сделал этот снимок Тритона в фазе полумесяца после его наибольшего сближения 26 августа 1989 года с расстояния 252 000 километров. Изображение: NASA/JPL/Ted Stryk

Интерес Китая к ядерной энергетике для космоса

Мастерство Китая в использовании ядерных источников для космоса далеко отстает от Соединенных Штатов, которые отправили вездеходы с РИТЭГами в несколько пунктов назначения, включая Марс, а также «Вояджеры» и «Новые горизонты» далеко в глубокое пространство. Китай полагался на Россию в отношении радиоизотопных установок для своих миссий «Чанъэ-3» и «Чанъэ-4» с лунными спускаемыми аппаратами и луноходами, включая РИТЭГ для «Юйту-2», но признается, что возможности в этой области необходимы для будущих планов.

У Вейжэнь, ведущий китайский деятель в области космических исследований и недавно назначенный директор недавно созданной лаборатории исследования дальнего космоса в Тяньду, призвал к прорывам в ядерной энергетике для космоса поэтапно на уровнях 10, 100 и 1000 кВтэ, на основе тенденций развития и будущих требований миссии. Трудно оценить прогресс Китая в этой области, отчасти из-за деликатного характера ядерных технологий. Однако ясно, что исследователи в Китае, как и во многих других областях космической деятельности, оценивают международный прогресс и возможности в этой области.

Более того, уже есть предложения по реакторам для китайских космических миссий, включая ACMIR, работающий на уране. Дополнительные признаки того, что ядерная энергетика является частью будущих планов Китая по исследованию космоса, можно также увидеть в том факте, что страна рассматривает возможность добавления третьего космического корабля к своей запланированной миссии по изучению носа и хвоста гелиосферы. Дополнительный зонд, если он будет выбран, направится от Солнца перпендикулярно плоскости эклиптики и будет питаться от ядерного реактора.

Том Колвин, комментируя использование ядерного деления в космосе в качестве исследователя в Институте научно-технической политики IDA, отметил, что ядерные реакторы деления уникально подходят для обеспечения энергии и движения для роботизированных миссий к внешним планетам, а также энергии для пилотируемых полетов на поверхность Марса. Разработка реактора деления для этих миссий повлечет за собой «множество технических проблем», но он отмечает, что нет никаких преград. «Это просто требует времени и денег».

По данным Всемирной ядерной ассоциации, Россия использовала в космосе более 30 ядерных реакторов, в то время как США запустили только один: SNAP-10A (Система для вспомогательной ядерной энергетики) в 1965 году. Однако в настоящее время НАСА работает над ядерными системами для энергетические миссии на поверхности Луны под эгидой Artemis.

Уран и Нептун Уран (слева) в 1986 году и Нептун (справа) в 1989 году. Эти портреты «Вояджера-2» были заново обработаны, чтобы показать две планеты в правильном относительном размере и цвете. Изображение: NASA / JPL-Caltech / Бьорн Йонссон

Будет ли летать орбитальный аппарат «Нептун»?

В настоящее время нет указаний о статусе этой предварительной публикации, которая финансировалась Китайским национальным космическим управлением (CNSA). Тем не менее, это предложение является убедительным признаком и отражением того, на что смотрят официальные лица космической отрасли Китая с точки зрения возможностей и направлений исследований.

Примечательно, что автором статьи является интересная группа высокопоставленных лиц из крупных организаций, занимающихся космическими технологиями, исследованиями и ядерной энергетикой. К ним относятся CNSA, два основных производителя спутников под управлением главного космического подрядчика Китая (CAST и SAST), Школа ядерных наук и технологий Университета Ланьчжоу, Управление по атомной энергии Китая, Китайский институт атомной энергии, институты Китайской академии. наук и университетов Бэйхан и Пекин.

С инженерной точки зрения потребуются прорывы в ключевых технологиях, включая энергоснабжение космических реакторов и сверхдальнее отслеживание и управление в дальнем космосе. Создавая проблемы, они также будут способствовать заявленной национальной цели превращения Китая в крупную космическую державу.

Благодаря этим достижениям Нептун может стать частью дорожной карты страны по исследованию, которая уже включает возвращение образцов с Марса, возвращение образцов с околоземных астероидов и исследование комет главного пояса, а также миссию Юпитера с потенциальным пролетом ледяного гиганта. . Шансы миссии «Нептун», вероятно, зависят от технического прогресса и доступа к финансированию в течение следующих нескольких лет.

Help Kickstart The Planetary Academy

Поддержите ли вы нашу новую программу детского членства, разделив свою страсть к космосу с юным исследователем в вашей жизни?

Назад Наш проект

Подробнее: Космос Китая, Нептун, Неамериканский. космос, Космическая политика, Космические вопросы, Система Нептуна, Тритон, Миры

9001

Статьи по теме

Полный текст: Космическая программа Китая: перспектива на 2021 г.- China.org.cn

Информационное управление Государственного совета Китайской Народной Республики опубликовало информационный документ под названием «Космическая программа Китая: перспектива на 2021 г.» Пятница.

Ниже приводится полный текст официального документа:

Космическая программа Китая: перспективы на 2021 год

Информационное бюро Государственного совета Китайской Народной Республики

Январь 2022

Преамбула

«Исследовать бескрайний космос, развивать космическую промышленность и превратить Китай в космическую державу — наша вечная мечта», — заявил председатель КНР Си Цзиньпин. Космическая отрасль является важнейшим элементом общей национальной стратегии, и Китай придерживается принципа исследования и использования космического пространства в мирных целях.

С 2016 года космическая отрасль Китая добилась быстрого и инновационного прогресса, что проявляется в неуклонном улучшении космической инфраструктуры, завершении и эксплуатации навигационной спутниковой системы BeiDou, завершении системы наблюдения Земли с высоким разрешением, постоянном улучшении возможность обслуживания спутниковой связи и вещания, завершение последнего этапа трехэтапной программы исследования Луны («орбита, посадка и возвращение»), первые этапы строительства космической станции, а также плавный межпланетный полет и посадка за ее пределами. система Земля-Луна с помощью Tianwen-1, после чего последовало исследование Марса. Эти достижения привлекли внимание всего мира.

В течение следующих пяти лет Китай будет интегрировать космическую науку, технологии и приложения, следуя новой философии развития, создавая новую модель развития и отвечая требованиям высококачественного развития. Это положит начало новому путешествию к космической державе. Космическая отрасль будет вносить больший вклад в рост Китая в целом, в глобальный консенсус и общие усилия в отношении исследования и использования космического пространства, а также в прогресс человечества.

Мы публикуем этот технический документ, чтобы предложить краткое введение в основные достижения Китая в этой области с 2016 года и его основные задачи на следующие пять лет, чтобы помочь международному сообществу лучше понять космическую отрасль Китая.

I. Новое путешествие к сильному космическому присутствию

1. Миссия

Миссия космической программы Китая: исследовать космическое пространство, чтобы расширить понимание человечества земли и космоса; содействовать глобальному консенсусу в отношении нашей общей ответственности за использование космического пространства в мирных целях и обеспечение его безопасности на благо всего человечества; отвечать требованиям экономического, научного и технического развития, национальной безопасности и социального прогресса; а также поднять научный и культурный уровень китайского народа, защитить национальные права и интересы Китая и укрепить его общую мощь.

2. Видение

Китай стремится к всестороннему укреплению своего космического присутствия: повышению способности лучше понимать, свободно получать доступ, эффективно использовать и эффективно управлять космосом; защищать национальную безопасность, возглавить усилия по самообеспечению и самосовершенствованию в науке и технике, а также способствовать качественному экономическому и социальному развитию; выступать за разумное и эффективное управление космическим пространством и способствовать человеческому прогрессу; и внести положительный вклад в социалистическую модернизацию Китая, а также в дело мира и прогресса для всего человечества.

3. Принципы

Космическая промышленность Китая подчиняется и служит общей национальной стратегии. Китай придерживается принципов инновационного, скоординированного, эффективного и мирного прогресса, основанного на сотрудничестве и совместном использовании, для обеспечения высококачественной космической отрасли.

— Развитие, основанное на инновациях

Китай ставит инновации в основу своей космической отрасли. Он укрепляет государственную стратегическую научную и технологическую мощь в космической отрасли, реализует крупные космические программы, укрепляет оригинальные инновации, оптимизирует среду для инноваций, как можно раньше обеспечивает промышленное производство и расширяет независимый потенциал Китая для создания безопасной космической отрасли.

— Координация и эффективность

Китай применяет целостный подход к созданию своей космической отрасли. Он мобилизует и направляет различные секторы для участия и вклада в эту ключевую отрасль, а также координирует все соответствующие мероприятия в рамках общего плана. Это гарантирует, что технологии будут играть более важную роль в продвижении и направлении космической науки и приложений, а также будет способствовать развитию новых форм и моделей бизнеса в отрасли. Эти меры направлены на повышение качества и общей производительности космической отрасли Китая.

— В мирных целях

Китай всегда выступал за использование космического пространства в мирных целях и выступает против любых попыток превратить космическое пространство в оружие или поле боя или начать гонку вооружений в космическом пространстве. Китай бережно осваивает и использует космические ресурсы, принимает эффективные меры для защиты космической среды, следит за тем, чтобы космос оставался мирным и чистым, и гарантирует, что его космическая деятельность приносит пользу человечеству.

— Сотрудничество и обмен

Китай всегда сочетал независимость и уверенность в себе с открытостью внешнему миру. Он активно участвует в международных обменах и сотрудничестве на высоком уровне и расширяет глобальные общественные услуги для космических технологий и продуктов. Он принимает активное участие в решении основных задач, стоящих перед человечеством, помогает реализовать цели Повестки дня ООН в области устойчивого развития на период до 2030 года, способствует глобальному консенсусу и совместным усилиям в отношении исследования и использования космического пространства.

II. Разработка космических технологий и систем

Космическая промышленность Китая удовлетворяет свои основные стратегические потребности и ориентируется на передовые технологии, ведущие мир. Возглавляя крупные космические проекты, страна ускорила исследования основных технологий, активизировала их применение и удвоила свои усилия по разработке космических технологий и систем. В результате способность Китая выходить в космос и возвращаться из него, а также его способность участвовать в исследовании, использовании и управлении космосом заметно выросли на устойчивом пути.

1. Космическая транспортная система

С 2016 г. по декабрь 2021 г. выполнено 207 пусков, в том числе 183 ракетами-носителями серии «Великий поход». Общее количество попыток запуска превысило 400.

Ракеты-носители «Великий поход» модернизируются для обеспечения нетоксичного и экологически чистого запуска, и они становятся более «умными» благодаря модульной технологии. Ракеты-носители «Чанчжэн-5» и «Чанчжэн-5Б» применялись для регулярных пусков; «Чанчжэн-8» и «Чанчжэн-7А» совершили свои первые полеты с увеличенной грузоподъемностью.

В настоящее время Китай предоставляет различные услуги по запуску ракет-носителей. Ракета-носитель «Чанчжэн-11» осуществила коммерческий запуск с моря; успешно запущены Smart Dragon-1, Kuaizhou-1A, Hyperbola-1, CERES-1 и другие коммерческие автомобили; проведены успешные демонстрационные летные испытания многоразовых ракет-носителей.

В течение следующих пяти лет Китай будет продолжать повышать мощность и производительность своей космической транспортной системы и быстрее продвигаться по модернизации ракет-носителей. Это позволит еще больше расширить семейство ракет-носителей, отправить в космос пилотируемые ракеты-носители нового поколения и твердотопливные ракеты-носители большой тяги, ускорить НИОКР по ракетам-носителям большой грузоподъемности. Он будет продолжать укреплять исследования ключевых технологий для многоразовых космических транспортных систем и соответственно проводить испытательные полеты. В ответ на растущую потребность в регулярных запусках Китай разработает новые ракетные двигатели, двигатели с комбинированным циклом и технологии разгонных ступеней, чтобы улучшить свои возможности входа и выхода из космоса, а также сделать вход в космос и выход из него более эффективными.

2. Космическая инфраструктура

(1) Спутниковая система дистанционного зондирования

Космическая часть Китайской системы наблюдения Земли с высоким наблюдения Земли с временным разрешением и высоким спектральным разрешением. В настоящее время Китай предоставляет улучшенные услуги по наземному наблюдению, запустив спутник земных ресурсов Ziyuan-3 03, спутники Huanjing Jianzai-2A/2B для управления экологическими катастрофами, многорежимный спутник с высоким разрешением, спутник гиперспектрального наблюдения и ряд коммерческих спутников дистанционного зондирования.

При наблюдении за океаном Китай теперь может просматривать несколько указателей прилегающих вод по всему миру во всех масштабах с помощью изображений высокого разрешения со спутников Haiyang-1C/1D и Haiyang-2B/2C/2D.

Способность Китая наблюдать за глобальной атмосферой значительно увеличилась. Его метеорологические спутники нового поколения Fengyun-4A/4B на геостационарной орбите способны выполнять всепогодный, точный и непрерывный мониторинг атмосферы и мониторинг стихийных бедствий для повышения способности реагирования. Успешные запуски спутников Fengyun-3D/3E обеспечивают скоординированный утренний, дневной и сумеречный мониторинг, а спутник Fengyun-2H предоставляет услуги мониторинга для стран и регионов, участвующих в инициативе «Один пояс, один путь».

Благодаря дальнейшему совершенствованию наземной системы своих спутников дистанционного зондирования Китай теперь может предоставлять услуги по приему и быстрой обработке спутниковых данных дистанционного зондирования по всему миру.

(2) Спутниковая связь и система вещания

Китай добился устойчивого прогресса в развитии фиксированной связи и спутниковой сети вещания, которая теперь охватывает больше районов с большей пропускной способностью. Спутники Zhongxing-6C и Zhongxing-9B обеспечивают бесперебойную, стабильную работу служб вещания и телевидения. Спутники Zhongxing-16 и APSTAR-6D, каждый с пропускной способностью 50 Гбит/с, означают, что спутниковая связь в Китае достигла стадии обслуживания с высокой пропускной способностью.

Спутниковая сеть мобильной связи и вещания расширилась за счет запуска спутников Tiantong-1 02/03, работающих в тандеме со спутником Tiantong-1 01, для предоставления услуг передачи голоса, коротких сообщений и данных для пользователей портативных терминалов. в Китае, соседних с ним районах и некоторых частях Азиатско-Тихоокеанского региона.

Спутниковая система-ретранслятор модернизируется с запуском спутников Tianlian-1 05 и Tianlian-2 01, что значительно увеличивает пропускную способность.

Усовершенствована наземная система спутниковой связи и вещания с целью формирования интегрированной сети космос-земля, обеспечивающей спутниковую связь и вещание, Интернет, Интернет вещей и информационные услуги по всему миру.

(3) Спутниковая навигационная система

Завершение и эксплуатация 30-спутниковой навигационной спутниковой системы BeiDou (BDS-3) представляет собой успешное завершение трехступенчатой ​​стратегии системы и ее способности служить миру. Ведущие в мире услуги BeiDou включают позиционирование, навигацию, синхронизацию, региональную и глобальную связь с помощью коротких сообщений, глобальный поиск и спасение, наземные и спутниковые дополнения, а также точное позиционирование.

В следующие пять лет Китай продолжит совершенствовать свою космическую инфраструктуру и интегрировать спутниковые технологии дистанционного зондирования, связи, навигации и позиционирования. Он будет:

· Модернизировать свои службы пространственной информации, включая обширную связь, точное время и позиционирование, а также датчики всех измерений;

· Разработка спутников для геостационарного микроволнового мониторинга, наблюдения за цветом океана нового типа, мониторинга углерода территориальной экосистемы и мониторинга атмосферной среды;

· Разработка интерферометрического радара с синтезированной апертурой (InSAR) X-диапазона с двумя антеннами, наземных, водных ресурсов и других спутниковых технологий для эффективного всестороннего наблюдения Земли и сбора данных по всему миру;

· Построить сеть спутниковой связи с координацией на высокой и низкой орбите, испытать новые спутники связи для коммерческого применения и построить спутниковую систему ретрансляции данных второго поколения;

· Изучать и исследовать навигационно-коммуникационную интеграцию, низкоорбитальное расширение и другие ключевые технологии для навигационной спутниковой системы BeiDou следующего поколения, а также разрабатывать более обширную, более интегрированную и интеллектуальную национальную систему позиционирования, навигации и синхронизации (PNT);

· Продолжать совершенствовать наземные системы спутников дистанционного зондирования, связи и навигации.

3. Пилотируемый космический полет

Грузовой космический корабль «Тяньчжоу-1» состыковался с наземной космической лабораторией «Тяньгун-2». Благодаря прорывам в ключевых технологиях грузовых перевозок и пополнения запасов топлива на орбите Китай успешно завершил вторую фазу своего пилотируемого космического проекта.

Запуск основного модуля Тяньхэ знаменует собой важный шаг в строительстве китайской космической станции. Грузовые космические корабли «Тяньчжоу-2» и «Тяньчжоу-3» и пилотируемые космические корабли «Шэньчжоу-12» и «Шэньчжоу-13» вместе с основным модулем «Тяньхэ», к которому они пристыкованы, образуют узел, находящийся в устойчивой работе. Шесть астронавтов работали на китайской космической станции, занимаясь выходом в открытый космос, техническим обслуживанием на орбите и научными экспериментами.

В ближайшие пять лет Китай продолжит реализацию своего проекта пилотируемых космических полетов. Планируется:

· Запуск экспериментальных модулей Wentian и Mengtian, космического телескопа Xuntian, пилотируемого космического корабля Shenzhou и грузового космического корабля Tianzhou;

· Завершить космическую станцию ​​Китая и продолжить работу, построить космическую лабораторию на борту и отправить астронавтов на долгосрочные задания, выполняющие крупномасштабные научные эксперименты и техническое обслуживание;

· Продолжить исследования и исследования по плану высадки человека на Луну, разработать пилотируемый космический корабль нового поколения и исследовать ключевые технологии, чтобы заложить основу для исследования и освоения окололунного пространства. (1) Исследование Луны провел бродяжную разведку. Лунный зонд «Чанъэ-5» доставил 1731 г образцов с Луны, что ознаменовало собой первый успешный внеземной отбор и возвращение Китая, а также завершение его трехэтапной программы исследования Луны: выход на орбиту, посадка и возвращение.

(2) Исследование планет

Марсианский зонд Tianwen-1 вышел на орбиту и приземлился на Марсе; Марсоход Zhurong исследовал планету и оставил там первый китайский след. Китай совершил скачок от окололунных к межпланетным исследованиям.

В следующие пять лет Китай продолжит исследование Луны и планет. Это:

· Запуск лунного зонда «Чанъэ-6» для сбора и доставки образцов из полярных регионов Луны;

· Запуск лунного зонда «Чанъэ-7» для точной посадки в полярных районах Луны и прыжкового обнаружения в затененной лунной области;

· Завершить НИОКР по ключевой технологии Чанъэ-8 и работать с другими странами, международными организациями и партнерами над созданием международной исследовательской станции на Луне;

· Запуск астероидных зондов для отбора проб околоземных астероидов и зондирования комет главного пояса;

· Завершить ключевые технологические исследования по отбору и возврату образцов с Марса, исследование системы Юпитера и т. д.;

· Планы изучения границ Солнечной системы.

5. Космические стартовые площадки и телеметрия, слежение и управление (TT&C)

(1) Космические стартовые площадки

Завершены адаптивные улучшения на стартовых площадках Цзюцюань, Тайюань и Сичан с установкой новых стартовых площадок в Цзюцюане для коммерческого запуска ракет на жидком топливе и ввода в эксплуатацию стартовой площадки Вэньчан. Китай сформировал сеть стартовых площадок, охватывающую как прибрежные, так и внутренние районы, большие и малые высоты и различные траектории, чтобы удовлетворить потребности в запуске пилотируемых космических кораблей, модулей космических станций, зондов дальнего космоса и всех видов спутников. Кроме того, начал работу его первый морской космодром.

(2) Космос TT&C

Переход Китая от окололунной к межпланетной связи TT&C с растущими возможностями космического базирования TT&C представляет собой значительный прогресс. Его космическая сеть TT&C была усовершенствована, чтобы сформировать интегрированную сеть TT&C «космос-земля», обеспечивающую безопасность, надежность, быстрое реагирование, гибкий доступ, эффективную работу и разнообразные услуги. Миссии TT&C серий космических кораблей Шэньчжоу и Тяньчжоу, основного модуля Тяньхэ, серии лунных зондов Чанъэ и марсианского зонда Тяньвэнь-1 были успешно завершены. Сети станций TT&C для коммерческих спутников быстро растут.

В течение следующих пяти лет Китай укрепит унифицированные технические стандарты для своей космической продукции и на этой основе:

· Дальнейшая адаптация существующей системы стартовых площадок для лучшего обслуживания большинства пусковых миссий и повышение интеллектуальности стартовых площадок, более надежным и экономичным для поддержки высокоинтенсивных и диверсифицированных пусковых миссий;

· Строительство коммерческих стартовых площадок и стартовых площадок для удовлетворения различных потребностей коммерческих запусков;

· Улучшить космическую сеть TT&C с точки зрения организации, технологии и методологии, расширить возможности использования и интеграции космических и наземных ресурсов TT&C, а также построить космическую сеть TT&C, обеспечивающую повсеместное покрытие и соединения;

· Координировать работу и управление национальной космической системой для повышения эффективности;

· Укрепление сети связи TT&C в дальнем космосе для поддержки миссий по исследованию Луны и Марса.

6. Эксперименты с новыми технологиями

Китай запустил ряд новых технологических испытательных спутников и испытал новые технологии, такие как общие платформы спутников связи нового поколения, телекоммуникационная полезная нагрузка спутников с очень высокой пропускной способностью, Ka-диапазон связь, высокоскоростная лазерная связь спутник-земля и новая электрическая двигательная установка.

В ближайшие пять лет Китай сосредоточится на разработке и применении новых технологий, проведет орбитальные испытания новых космических материалов, устройств и методов, а также испытает новые технологии в следующих областях:

· Интеллектуальное самоуправление космическим кораблем;

· Транспортное средство расширения космических миссий;

· Инновационные космические двигатели;

· Орбитальное обслуживание и ремонт космических аппаратов;

· Уборка космического мусора.

7. Управление космической средой

Благодаря растущей базе данных китайская система мониторинга космического мусора становится все более способной к предупреждению о столкновениях, а также к восприятию и реагированию на космические события, эффективно обеспечивая безопасность космических аппаратов на орбите.

В соответствии с Руководством по предупреждению образования космического мусора и Руководством по долгосрочной устойчивости космической деятельности Китай применил пассивацию верхних ступеней ко всем своим ракетам-носителям и завершил активный уход с орбиты Tiangong-2 и других космических аппаратов, внося положительный вклад в уменьшение космического мусора.

Достигнут прогресс в поиске и отслеживании околоземных объектов и в анализе данных. В настоящее время создана базовая система обслуживания космического климата, способная предоставлять услуги в области мониторинга космического климата, раннего предупреждения и прогнозирования, а также обеспечивающая более широкое применение.

В ближайшие пять лет Китай продолжит расширять свою систему управления космической средой. Это позволит:

· Усилить контроль над космическим движением;

· Улучшить систему мониторинга космического мусора, каталогизирующую базу данных и службы раннего предупреждения;

· Проведение технического обслуживания космических аппаратов на орбите, предотвращение и контроль столкновений, а также уменьшение космического мусора для обеспечения безопасной, стабильной и упорядоченной работы космической системы;

· Усилить защиту своей космической деятельности, активов и других интересов за счет повышения потенциала аварийного резервного копирования и защиты информации, а также повышения неуязвимости и живучести;

· Изучение планов создания системы защиты объектов, сближающихся с Землей, и увеличение возможностей мониторинга, каталогизации, раннего предупреждения и реагирования на объекты, сближающиеся с Землей;

· Создание интегрированной системы мониторинга космического климата «космос-земля» и дальнейшее совершенствование соответствующих услуг для эффективного реагирования на катастрофические явления космического климата.

III. Развитие и расширение отрасли применения космической техники

В интересах экономики и общества Китай продвигает государственное и коммерческое применение своих спутников и космических технологий, повышая эффективность отрасли.

1. Расширение общественных услуг с помощью спутников

Возможности обслуживания спутниковых приложений заметно улучшились. Значительная роль спутников видится в защите ресурсов и окружающей среды, предотвращении и смягчении последствий стихийных бедствий, управлении чрезвычайными ситуациями, прогнозировании погоды и реагировании на изменение климата, а также ощущается в социальном управлении и коммунальных услугах, урбанизации, скоординированном региональном развитии, и искоренение нищеты. Космическая отрасль помогает улучшать жизнь людей.

Спутниковая система дистанционного зондирования использовалась почти всеми ведомствами на национальном и провинциальном уровнях для проведения экстренного мониторинга более чем 100 крупных и катастрофических стихийных бедствий по всей стране. Он предоставляет услуги десяткам тысяч домашних пользователей и более чем в 100 странах, распространив более 100 миллионов сцен данных.

Спутниковая сеть связи и вещания предоставила прямые услуги более чем 140 миллионам домохозяйств в сельских и отдаленных районах Китая, предоставила данные для более чем 500 базовых станций мобильной связи и обеспечила эффективную экстренную связь во время ликвидации лесного пожара в Ляншане. , провинция Сычуань, сильный ливень в Чжэнчжоу, провинция Хэнань и другие крупные работы по оказанию помощи при стихийных бедствиях.

Навигационная спутниковая система BeiDou гарантировала безопасность более семи миллионов работающих транспортных средств, предоставила услуги позиционирования и связи с помощью коротких сообщений более чем 40 000 морских рыболовных судов, а также предложила услуги точного позиционирования для перевозки грузов и отслеживания отдельных перемещений для Covid-19. 19контроля и строительства больниц.

В течение следующих пяти лет в рамках общей цели построения безопасного, здорового, красивого и цифрового Китая мы будем активизировать интеграцию спутниковых приложений с развитием отраслей и регионов, а также космической информации с информационными технологиями нового поколения, такими как как большие данные и Интернет вещей. Мы также расширим комплексное применение спутниковых данных дистанционного зондирования земли, океана и метеорологии, продвинем строительство инфраструктуры для комплексного применения навигационной спутниковой системы BeiDou, спутниковой связи и сети наземной связи, а также улучшим наши возможности для адаптации и усовершенствовать профессиональные услуги. Все эти усилия помогут достичь целей пиковых выбросов углекислого газа и углеродной нейтральности, возродить сельские районы и реализовать урбанизацию нового типа, согласованное развитие между регионами и эко-экологический прогресс.

2. Космическая промышленность

Коммерческое использование спутниковых технологий процветает, что расширяет рынок приложений для правительств, предприятий и частных лиц. Возникает группа конкурентоспособных коммерческих космических предприятий, осуществляющих масштабную промышленную эксплуатацию. Различные продукты и услуги, такие как высокоточные карты с использованием данных дистанционного зондирования, полноразмерные изображения, обработка данных и прикладное программное обеспечение, улучшают обслуживание пользователей в сфере транспорта, электронной коммерции, торговли сельскохозяйственной продукцией, оценки ущерба от стихийных бедствий. и страховые претензии, и регистрация недвижимого имущества.

Возможности коммерциализации услуг спутниковой связи и вещания еще больше улучшились. В Китае были запущены четыре телеканала 4K Ultra HD, а телезрители теперь имеют доступ к более чем 100 каналам HD. Доступ в Интернет также доступен на борту океанских судов и пассажирских самолетов. Спутниковая система мобильной связи Tiantong-1 находится в коммерческой эксплуатации.

В отрасли спутниковой навигации наблюдается быстрый рост, о чем свидетельствует продажа более 100 миллионов чипов, совместимых с системой BeiDou. Его промышленные применения широко внедряются в массовое потребление, экономику совместного потребления и повседневную жизнь. Достижения в области космических технологий помогли традиционным отраслям трансформироваться и модернизироваться, поддержали новые отрасли, такие как новая энергия, новые материалы и защита окружающей среды, позволили расти новым бизнес-моделям, таким как умные города, умное сельское хозяйство и беспилотное вождение, внося большой вклад в развитие Китая. сильные стороны в науке и технике, производстве, киберпространстве и транспорте.

В ближайшие пять лет космическая отрасль Китая воспользуется возможностями, предоставляемыми расширяющейся цифровой индустрией и цифровой трансформацией традиционных отраслей, для продвижения применения и передачи космических технологий. Благодаря инновационным бизнес-моделям и глубокой интеграции космических приложений с цифровой экономикой будут предприняты дополнительные усилия для расширения и расширения масштабов применения технологий спутникового дистанционного зондирования и спутниковой связи, а также для реализации промышленного использования навигационной спутниковой системы BeiDou. Это позволит получить более совершенные, экономичные, качественные продукты и удобные услуги для всех отраслей и отраслей, а также для массового потребления. Для расширения отрасли будут разработаны новые бизнес-модели для масштабирования космической экономики, такие как путешествия, биомедицина, услуги по удалению мусора и эксперименты.

IV. Исследования в области космических наук

Китайские исследования в области космических наук сосредоточены на таких научных вопросах, как происхождение и эволюция Вселенной, а также взаимосвязь между Солнечной системой и человечеством. Он запустил программы по исследованию космоса и проведению экспериментов, продвинутым исследованиям основных теорий и инкубировал основные результаты исследований.

1. Исследования в области космонавтики

(1) Космическая астрономия

Спутник Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) получил точные измерения энергетических спектров космических лучей электронов, протонов и гелия GCR. Телескоп Huiyan (Insight) с модуляцией жесткого рентгеновского излучения был успешно запущен; с тех пор он обнаружил самое сильное магнитное поле во Вселенной и получил панорамный вид на процесс взрыва двойной черной дыры. Был успешно запущен наблюдательный спутник Xihe, который получил множественные спектроскопические изображения Солнца на разных длинах волн в диапазоне волн Hα.

(2) Наука о Луне и планетах

В рамках своей программы исследования Луны Китай добился значительных успехов в комплексном изучении геологии и недр Луны, датировании лунной магматической активности и анализе ее минералогических особенностей. и химические элементы. В планетарных исследованиях Китай добился более глубокого понимания геологической эволюции Марса, проведя анализ структуры его поверхности и почвы, а также состава горных пород.

(3) Космические науки о Земле

Zhangheng-1, также известный как Китайский сейсмо-электромагнитный спутник, помог получить данные и построить модели глобального геомагнитного поля и данные о параметрах ионосферы in situ. Высокоточная карта глобальных потоков углерода, разработанная с использованием данных китайского научно-экспериментального спутника глобального мониторинга углекислого газа, распространяется по всему миру бесплатно.

(4) Космическая физика

С помощью Mozi, первого в мире спутника квантовой связи, Китай провел эксперименты по спутниковой квантовой телепортации и распределению запутанности на тысячи километров, по гравитационно-индуцированной декогеренции квантовой запутанности и по безопасной квантовой криптографии на основе запутанности на протяжении более тысячи километров. километров без доверенного реле. Он также запустил спутники Taiji-1 и Tianqin-1 для поддержки программы обнаружения космических гравитационных волн.

В следующие пять лет Китай продолжит исследования и разработку таких программ, как спутник для обнаружения космических гравитационных волн, зонд Эйнштейна, усовершенствованная космическая солнечная обсерватория, спутник панорамной съемки для наблюдения за взаимодействием солнечного ветра и магнитосферы и спутник высокоточного измерения магнитного поля, фокусирующийся на предметах экстремальной вселенной, ряби во времени и пространстве, панорамном виде солнца и земли и поиске обитаемых планет. Китай будет продолжать исследовать передовые области и исследования в области космической астрономии, физики гелиосферы, лунных и планетарных наук, космических наук о Земле и космической физики, чтобы получать больше оригинальных научных открытий.

2. Научные эксперименты в космосе

С помощью серии космических кораблей «Шэньчжоу», космической лаборатории «Тяньгун-2» и спутника «Шицзянь-10» Китай добился развития эмбрионов млекопитающих в космосе и проверки на орбите первые в мире космические холодные атомные часы, расширили понимание механизмов, лежащих в основе разделения частиц в условиях микрогравитации, сжигания пылевидного угля и подготовки материалов, а также достигли результатов исследований в области космической науки, получивших международное признание.

В ближайшие пять лет Китай будет использовать платформы для космических экспериментов, такие как космическая станция «Тяньгун», лунный зонд серии «Чанъэ» и марсианский зонд «Тяньвэнь-1», для проведения экспериментов и исследований в области биологии, жизни, медицины, и материалы, чтобы расширить понимание человечеством фундаментальной науки.

V. Модернизация управления космической деятельностью

Китайское правительство принимает активное участие в развитии космической отрасли посредством политических мер и продуманных планов космической деятельности. Лучшее согласование между хорошо функционирующим рынком и благоприятным правительством полностью раскрывает роли обоих, стремясь создать благоприятную среду для роста высококачественной космической отрасли.

1. Усиление инноваций

Для создания новой конфигурации, в которой координируются верхние, средние и нижние производственные цепочки, а крупные, малые и средние предприятия развиваются комплексно, Китай строит стратегическую силу космической науки и техники, поощряя оригинальные инновации научно-исследовательских институтов и объединяя предприятия, университеты, научно-исследовательские институты и конечных пользователей в создании и применении новых технологий. Формируется технологический инновационный альянс в ключевых областях космической науки.

В настоящее время осуществляется ряд крупных космических и научных проектов, призванных способствовать скачкообразному развитию космической науки и техники, что приводит к общему техническому прогрессу.

Китай строит перспективные планы стратегических, фундаментальных и технологических прорывов в космической науке — он интегрирует применение информационных технологий нового поколения в космическом секторе и ускоряет инженерное применение передовых и особенно революционных технологий.

Вторичное развитие космических технологий будет усилено, чтобы внедрить результаты исследований в промышленное производство и стимулировать экономику.

2. Укрепление основных промышленных возможностей

Космическая отрасль будет продолжать совершенствовать свою интегрированную и открытую промышленную систему, включающую системных интеграторов, специализированных подрядчиков, рыночных поставщиков и поставщиков государственных услуг и охватывающую все звенья от исследований до производства.

Чтобы укрепить производственные цепочки и цепочки поставок своей космической отрасли, а также преобразовать и модернизировать основные возможности отрасли, Китай оптимизирует структуру промышленности и модернизирует НИОКР, производство, пусковые операции и прикладные услуги, еще больше интегрирует индустриализацию с информационными технологиями и создаст интеллектуальные производственные линии, мастерские и институты.

3. Расширение приложений

Китай улучшит политику в отношении своей индустрии спутниковых приложений, включая координацию общественных интересов и рыночного спроса, интеграцию объектов и ресурсов, унификацию данных и стандартов продукции, а также оптимизацию канала для обмена и использования. Он стремится улучшить услуги спутниковых приложений с помощью унифицированных стандартов и индивидуального выбора.

Китай будет быстрее развивать свой рынок спутниковых приложений, где различные участники рынка будут поощряться к разработке продуктов с добавленной стоимостью. Создавая новые прикладные модели, Китай способствует созданию промышленной экосистемы «космос плюс» и развитию новых стратегических отраслей, связанных с космосом.

4. Поощрение коммерциализации

Китай разработал руководящие принципы коммерциализации своей космической отрасли. Он расширит объем государственных закупок космической продукции и услуг, предоставит соответствующим предприятиям доступ и права на совместное использование основных научно-исследовательских установок и оборудования, а также поддержит эти предприятия в присоединении к НИОКР крупных инженерных проектов. Он установит отрицательный список для доступа на рынок космической деятельности, чтобы обеспечить честную конкуренцию и упорядоченный вход и выход участвующих предприятий.

Китай будет оптимизировать распределение космической отрасли в национальной производственной цепочке, а также поощрять и направлять участвующие предприятия в использовании спутников, а также в передаче и преобразовании космических технологий.

5. Содействие основанному на законе управлению

Для продвижения основанного на законе управления космической отраслью Китай ускорит разработку национального космического закона и создаст правовую систему, в основе которой лежит этот закон. Это будет включать изучение и разработку правил спутниковой навигации, усиление управления деятельностью спутниковой навигации, пересмотр мер по регистрации космических объектов, а также регулирование обмена и использования космических данных и лицензирования запусков гражданских космических объектов. Он также будет включать в себя изучение и разработку положений об управлении ресурсами спутниковых частот и орбит, а также усиление декларирования, координации и регистрации этих ресурсов для защиты законных прав и интересов страны в этом отношении. Китай активизировал исследования в области международного космического права и активно участвовал в разработке стандартов и международных правил Международного союза электросвязи, касающихся космического пространства, поддерживая международный порядок в космосе на основе международного космического права и способствуя созданию справедливой и разумной глобальной системы управления космической деятельностью. пространство.

6. Усиление тимбилдинга

Китай будет наращивать свои усилия, чтобы стать мировым центром талантов и инноваций в космической науке, а также создать благоприятные условия для развития профессионалов и расширения их рядов. Это улучшит механизм подготовки кадров, создав резерв ученых-стратегов, ведущих и молодых ученых и команд с сильным инновационным потенциалом, а также воспитав большое количество выдающихся инженеров, ведущих технических специалистов, выступающих за высокое мастерство, и дальновидных предпринимателей с чувством социальной ответственности. обязанность. Китай улучшит свои механизмы управления персоналом, чтобы регулировать и направлять рациональный поток профессионалов. Это также улучшит стимулы с более высокими наградами и более сильной поддержкой, а также укрепит специальные дисциплины в университетах, чтобы создать резерв аэрокосмического персонала.

7. Содействие космическому образованию и культуре

Китай продолжит проводить мероприятия, посвященные Дню космонавтики, продвигать образование в области космических знаний и культуры во время Всемирной недели космоса и Национальной недели науки и техники, а также через Tiangong Classroom и другие платформы. , а также продвигать культуру и дух, воплощенные в разработке атомных и водородных бомб, ракет, искусственных спутников, пилотируемых космических полетов, лунных зондов и навигационной спутниковой системы BeiDou в новую эпоху. Цель состоит в том, чтобы вдохновить нацию, особенно молодежь, на развитие интереса к науке, на создание и исследование неизведанного, а также на расширение научных знаний среди широкой общественности.

Китай будет защищать свое главное космическое наследие и строить больше космических музеев и парков опыта для популяризации космической науки и обеспечения образования. Он будет поощрять создание связанных с космосом литературных и художественных произведений для популяризации космической культуры.

VI. Международное сотрудничество

Исследование, освоение и использование космического пространства в мирных целях являются правами, которыми в равной степени пользуются все страны. Китай призывает все страны работать вместе, чтобы построить глобальное сообщество общего будущего и осуществлять углубленные обмены и сотрудничество в космическом пространстве на основе равенства, взаимной выгоды, мирного использования и инклюзивного развития.

1. Основная политика

Основные направления политики Китая в области международных обменов и сотрудничества:

· Защита центральной роли Организации Объединенных Наций в управлении космическими делами; соблюдение Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела; отстаивание руководящей роли соответствующих принципов, деклараций и резолюций ООН; активное участие в разработке международных правил, касающихся космического пространства; и содействие большей устойчивости космической деятельности;

· Укрепление международного обмена и сотрудничества в области космической науки, техники и применения; работать вместе с международным сообществом для предоставления общественных продуктов и услуг; и содействие глобальным усилиям по решению общих проблем;

· Укрепление международного космического сотрудничества, основанного на общих целях и служащего инициативе «Один пояс, один путь», а также обеспечение того, чтобы космическая отрасль приносила пользу странам-участницам Инициативы, особенно развивающимся странам;

· Поддержка важной роли Азиатско-Тихоокеанской организации космического сотрудничества (АТКОС) и придание веса сотрудничеству в рамках механизмов БРИКС и Группы 20, а также в рамках Шанхайской организации сотрудничества;

· Поощрение и поддержка усилий отечественных научно-исследовательских институтов, предприятий, высших учебных заведений и общественных организаций по участию в международных космических обменах и сотрудничестве в различных формах и на различных уровнях в соответствии с соответствующей политикой, законами и правилами.

2. Основные достижения

С 2016 года Китай подписал 46 соглашений или меморандумов о взаимопонимании в области космического сотрудничества с 19 странами и регионами и четырьмя международными организациями. Он активно содействует глобальному управлению космическим пространством и осуществляет международное сотрудничество в области космической науки, техники и применения через двусторонние и многосторонние механизмы. Эти меры дали плодотворные результаты.

(1) Глобальное управление космическим пространством

· Китай участвует в консультациях по таким вопросам, как долгосрочная устойчивость космической деятельности, разработка и использование космических ресурсов и предотвращение гонки вооружений в космическом пространстве. Вместе с другими сторонами он предложил обсудить космические исследования и инновации и продвинул Повестку дня ООН «Космос-2030».

· Китай поддерживает работу Пекинского отделения Платформы космической информации Организации Объединенных Наций для управления бедствиями и реагирования на чрезвычайные ситуации, а также всесторонне участвует в деятельности Международного комитета по глобальным навигационным спутниковым системам. Он присоединился к международным механизмам, таким как Консультативная группа по планированию космических миссий и Международная сеть предупреждения об астероидах.

· Китай играет роль принимающей страны APSCO и поддерживает концепцию развития организации до 2030 года.

· Китай укрепил международный обмен информацией о космическом мусоре, долгосрочной устойчивости космической деятельности и других вопросах с помощью таких механизмов, как Рабочая группа по космическому мусору Китайско-российского подкомитета по космическому сотрудничеству и Китайско-американский семинар экспертов по космическому мусору и безопасности космических полетов.

· Китай поддерживает деятельность международных организаций, таких как Международный союз электросвязи, Группа по наблюдению за Землей, Межведомственный координационный комитет по космическому мусору, Консультативный комитет по системам космических данных, Международная группа по координации космических исследований и Межведомственная консультативная группа по операциям.

(2) Пилотируемый космический полет

· Китай совместно с Европейским космическим агентством провел исследования по мониторингу поляризации гамма-излучения в космической лаборатории Тяньгун-2, провел медицинские исследования человеческого тела в условиях микрогравитации с Францией во время Пилотируемая космическая миссия Шэньчжоу-11 провела совместные тренировки CAVES и морские спасательные учения с Европейским центром астронавтов.

· Китай завершил отбор первой партии международных космических научных экспериментов, которые будут проводиться на китайской космической станции, и провел технологическое сотрудничество и обмены с Германией, Италией и Россией в области космических научных экспериментов и разработки секций космической станции.

(3) Навигационная спутниковая система BeiDou

· Китай координирует разработку китайской навигационной спутниковой системы BeiDou и американской системы глобального позиционирования, российской системы ГЛОНАСС и европейской системы Galileo. С ними осуществляется тесное сотрудничество в области совместимости, функциональной совместимости, мониторинга и оценки, а также совместного применения.

· Китай продвигает международную стандартизацию системы BeiDou, которая была включена в стандартные системы Международной электротехнической комиссии и многих других международных организаций в таких областях, как гражданская авиация, морские дела, международный поиск и спасание и мобильная связь. коммуникации.

· Китай увеличил глобальную пропускную способность системы BeiDou, создав механизмы форума сотрудничества BeiDou с Лигой арабских государств и Африканским союзом, завершив строительство первого зарубежного центра BeiDou в Тунисе и наладив сотрудничество в области спутниковой навигации с такими странами, как Пакистан, Саудовская Аравия Аравия, Аргентина, Южная Африка, Алжир и Таиланд.

(4) Исследование дальнего космоса

· Китай совместно с Россией запустил проект международной лунной исследовательской станции и инициировал создание китайско-российского совместного центра данных для исследования Луны и дальнего космоса. Он работает с Россией над координацией миссии по исследованию лунного полюса «Чанъэ-7» с российской орбитальной миссией «ЛУНА-Ресурс-1».

· В миссии по исследованию Луны «Чанъэ-4» Китай сотрудничал с Россией и Европейским космическим агентством по инженерным технологиям, а также со Швецией, Германией, Нидерландами и Саудовской Аравией по полезной нагрузке. Он начал международное сотрудничество по бортовой полезной нагрузке в миссии по исследованию Луны «Чанъэ-6».

· В миссии Tianwen-1, первом китайском проекте по исследованию Марса, Китай сотрудничал с Европейским космическим агентством по инженерным технологиям, а также с Австрией и Францией по полезной нагрузке. Он создал механизм обмена данными об орбите марсианского зонда с Соединенными Штатами и начал международное сотрудничество на борту полезной нагрузки в своей миссии по исследованию астероидов.

· В области исследования Луны и дальнего космоса Китай сотрудничал по программе TT&C с Европейским космическим агентством, Аргентиной, Намибией и Пакистаном.

(5) Космические технологии

· Вместе с соответствующими партнерами Китай разработал и успешно запустил китайско-французский океанографический спутник, китайско-бразильский спутник изучения ресурсов Земли 04A и эфиопский спутник дистанционного зондирования. Он запустил студенческие малые спутники (SSS) для APSCO. Она совместно разрабатывает спутник дистанционного зондирования MisrSat-2.

· Китай завершил доставку на орбиту пакистанского спутника дистанционного зондирования (PRSS-1), венесуэльского спутника дистанционного зондирования (VRSS-2), суданского спутника дистанционного зондирования (SRSS-1) и алжирского спутника связи (Алкомсат-1).

· Китай предоставил услуги по переносу или запуску спутников для таких стран, как Саудовская Аравия, Пакистан, Аргентина, Бразилия, Канада и Люксембург.

· Китай осуществляет сотрудничество в области космической продукции и технологий со странами, включая Россию, Украину, Беларусь, Аргентину, Пакистан и Нигерию.

· Китай помогает развивающимся странам развивать космическую науку и исследования. Она построила инфраструктуру спутниковых исследований и разработок в таких странах, как Египет, Пакистан и Нигерия. Он продвинулся вперед в строительстве космического информационного коридора в рамках инициативы «Один пояс, один путь» и открыл космические объекты Китая для развивающихся стран.

(6) Космические приложения

· Китай создал механизм экстренной поддержки для предотвращения бедствий и смягчения их последствий для международных пользователей метеорологических спутников Fengyun, а данные китайских метеорологических спутников широко используются в 121 стране и регионе.

· Китай подписал соглашения о сотрудничестве в отношении спутниковой группировки дистанционного зондирования БРИКС, сотрудничал с Европейским космическим агентством в области обмена данными со спутников наблюдения Земли, а также создал оффшорную платформу спутниковой информации Китай-АСЕАН и систему обмена данными спутников дистанционного зондирования. Сервисная платформа. Он работал с Лаосом, Таиландом, Камбоджей и Мьянмой над созданием Центра обмена космической информацией Ланканг-Меконг.

· Китай построил станции приема спутниковых данных с такими странами, как Боливия, Индонезия, Намибия, Таиланд и Южная Африка.

· Китай активно участвует в механизме Международной хартии по космосу и крупным катастрофам, предоставляя данные спутникового дистанционного зондирования в общей сложности 800 сцен и добавляя в спутниковую систему восемь новых дежурных спутников (созвездий), тем самым повышая потенциал международного сообщества для предотвращения и смягчения последствий стихийных бедствий.

· Китай активно предоставляет услуги спутникового мониторинга чрезвычайных ситуаций. Он инициировал мониторинг чрезвычайных ситуаций в связи с 17 крупными бедствиями в 15 странах. Например, в ответ на сильную засуху в Афганистане и обрушение плотины в Лаосе в 2018 году, а также на циклон, обрушившийся на Мозамбик в 2019 году., она предоставила услуги по мониторингу для властей пострадавших стран.

· Китай опубликовал свой Стратегический план GEO на 2016-2025 гг.: Внедрение GEOSS. В 2020 году он выполнял функции вращающегося председателя Группы по наблюдениям за Землей и способствовал созданию глобальной системы наблюдения за Землей.

· Китай участвует в международной платформе космической климатической обсерватории, продвигая передовой опыт Китая в области космических технологий для борьбы с изменением климата и способствуя международному сотрудничеству в области наблюдения за космическим климатом.

(7) Космическая наука

· Используя научные спутники, включая Wukong, Mozi, Shijian-10 и Insight, Китай провел совместные научные исследования и эксперименты со странами, включая Швейцарию, Италию, Австрию, Великобританию и Японию. .

· Китай совместно разработал и успешно запустил китайско-итальянский экспериментальный спутник электромагнитного мониторинга. Он продолжил совместную разработку китайско-европейского спутника для получения панорамных изображений для изучения взаимодействия солнечного ветра и магнитосферы, китайско-французского астрономического спутника и китайско-итальянского экспериментального спутника электромагнитного мониторинга 02. Он присоединился к другим странам, включая Италию и Германию, в разработке и калибровке спутника. полезные нагрузки спутников, таких как передовая космическая солнечная обсерватория, зонд Эйнштейна, а также усовершенствованная обсерватория рентгеновского хронометража и поляриметрии.

· Используя Китайско-бразильскую совместную лабораторию космической погоды, она совместно построила платформу для мониторинга и исследования космической среды для Южной Америки.

(8) Кадровые и академические обмены

· Китай принял участие в мероприятиях, организованных Международной астронавтической федерацией, Международным комитетом по исследованию космического пространства, Международной академией астронавтики и Международным институтом космического права. Он принимал Глобальную конференцию по исследованию космоса 2017 года, 13-е совещание Международного комитета по глобальным навигационным спутниковым системам, Форум Организации Объединенных Наций / Китая по космическим решениям: реализация целей устойчивого развития, Вэньчанский международный авиационно-космический форум, Чжухайский форум , Международный саммит по приложениям BDS и Конференция пользователей спутников Fengyun.

· Китай помогает развивающимся странам в подготовке специалистов. Через Региональный учебный центр космической науки и техники в Азиатско-Тихоокеанском регионе (Китай) (связанный с Организацией Объединенных Наций) он подготовил почти 1000 специалистов космической отрасли для более чем 60 стран и создал аэрокосмическую организацию «Один пояс, один путь». Инновационный альянс и Ассоциация китайско-российских технических университетов. Он также способствовал обмену персоналом в области технологий дистанционного зондирования и навигации через Международную учебную программу и по другим каналам.

· Китай содействовал научно-техническому обмену в области космической науки, дистанционного зондирования и навигации в рамках двустороннего совещания по космическим наукам между Китаем и Европой, диалога по сотрудничеству в области космических технологий между Китаем, ЕС и ЕКА и совместной программы Dragon соглашение между ЕКА и Министерством науки и технологий Китая.

3. Ключевые области будущего сотрудничества

В ближайшие пять лет Китай будет более открытым и активным в расширении механизмов двустороннего и многостороннего сотрудничества, а также будет участвовать в широких международных обменах и сотрудничестве в следующих ключевых областях:

(1) Глобальное управление космическим пространством

· В рамках Организации Объединенных Наций Китай будет активно участвовать в формулировании международных правил, касающихся космического пространства, и будет работать вместе с другими странами для решения проблем, связанных с обеспечением долгосрочного долгосрочная устойчивость космической деятельности.

· Китай будет активно участвовать в дискуссиях по международным вопросам и разработке соответствующих механизмов, например, в области управления космической средой, мониторинга околоземных объектов и реагирования на них, защиты планеты, управления космическим движением, а также разработки и использования космических ресурсов.

· Китай будет сотрудничать в управлении космической средой, повышать эффективность управления космическими кризисами и всестороннего управления, вести диалог с Россией, США и другими странами, а также соответствующими международными организациями по вопросам управления космическим пространством и активно поддерживать строительство Обсерватория космических исследований APSCO.

(2) Пилотируемый космический полет

· Китай будет использовать свою космическую станцию ​​для проведения космических астрономических наблюдений, исследований Земли и космических экспериментов в условиях микрогравитации.

· Китай будет способствовать более широкому международному сотрудничеству в области отбора и обучения космонавтов, совместных полетов и других областях.

(3) Навигационная спутниковая система BeiDou

· Китай будет продолжать участвовать в деятельности Международного комитета ООН по глобальным навигационным спутниковым системам и содействовать установлению справедливого и разумного порядка спутниковой навигации.

· Китай будет активно улучшать совместимость и функциональную совместимость глобальных спутниковых навигационных систем, таких как навигационная спутниковая система BeiDou и другие подобные системы, а также спутниковые системы дополнений.

· Китай будет уделять приоритетное внимание сотрудничеству и обменам, а также делиться с другими зрелыми решениями по применению навигационной спутниковой системы BeiDou, тем самым способствуя социально-экономическому развитию стран-партнеров.

(4) Исследование дальнего космоса

· Китай будет развивать сотрудничество в рамках проекта международной лунной исследовательской станции. Он приглашает международных партнеров к участию в исследованиях и строительстве станции на любом этапе и уровне миссии.

· Расширит сотрудничество в области исследования астероидов и межпланетных пространств.

(5) Космические технологии

· Китай будет поддерживать сотрудничество в области спутниковой техники и технологий. Он завершит совместные исследования и разработку MisrSat-2 и запустит SVOM (многодиапазонный космический монитор переменных объектов) и китайско-итальянский экспериментальный спутник электромагнитного мониторинга 02. Он продолжит дальнейшее сотрудничество в области Китайско-бразильская программа спутников для изучения ресурсов Земли.

· Китай будет участвовать в сотрудничестве по космической поддержке TT&C. Он продолжит сотрудничество с Европейским космическим агентством в области поддержки TT&C и дальнейшего продвижения строительства сетей наземных станций.

· Китай будет поддерживать международное сотрудничество в сфере коммерческих космических полетов, в том числе:

(а) услуги по запуску;

(b) техническое сотрудничество по спутникам в целом, по подсистемам, запасным частям и электронным компонентам спутников и ракет-носителей, по наземным средствам и оборудованию и по другим сопутствующим вопросам.

Приоритет отдается разработке спутников связи для Пакистана и сотрудничеству в строительстве Пакистанского Космического Центра и Египетского Космического Города.

(6) Космические приложения

· Китай будет содействовать глобальному применению данных с китайских метеорологических спутников, поддерживать предоставление данных с китайско-французского океанографического спутника Всемирной метеорологической организации, а также содействовать глобальному обмену и научному применению данные, полученные китайским сейсмо-электромагнитным спутником Zhangheng-1.

· Китай продолжит строительство космического информационного коридора в рамках инициативы «Один пояс, один путь» и укрепит сотрудничество в области применения спутников дистанционного зондирования, навигации и связи.

· Китай продолжит строительство сервисной платформы обмена данными APSCO.

· Китай будет продвигать создание и применение группировки спутников дистанционного зондирования БРИКС.

· Китай примет участие в строительстве и использовании Космической климатической обсерватории.

(7) Космическая наука

· С помощью проекта исследования дальнего космоса, используя внеземные образцы и данные исследований, Китай будет проводить совместные исследования в таких областях, как космическая среда, происхождение и эволюция планет. Через Организацию Объединенных Наций научные данные, полученные со спутника «Чанъэ-4», будут доступны международному сообществу.

· Китай будет активизировать совместные исследования и разработки в области космических научных спутников и таких тем, как частицы темной материи, солнечные вспышки и их влияние, а также пространственные гравитационные волны.

(8) Кадровые и академические обмены

· Китай будет проводить кадровые обмены и обучение в космической отрасли.

· Китай проведет международные конференции и форумы по академическому обмену на высоком уровне.

Заключение

В современном мире все больше стран осознают важность космоса и вкладывают больше средств в свои космические программы. Космическая отрасль во всем мире вступила в новый этап стремительного развития и глубоких преобразований, которые окажут большое и далеко идущее влияние на человеческое общество.

В этом новом историческом начале пути к современной социалистической стране Китай ускорит работу над своей космической промышленностью. Руководствуясь концепцией глобального сообщества общего будущего, он будет активно работать с другими странами для осуществления международных космических обменов и сотрудничества, обеспечения космической безопасности и стремления к долгосрочной устойчивости деятельности, связанной с космосом. Поступая таким образом, Китай внесет больший вклад в защиту Земли, улучшение благосостояния людей и служение человеческому прогрессу.

Подписывайтесь на China.org.cn на Twitter и Facebook , чтобы присоединиться к беседе.
Загрузка приложения ChinaNews

Перспективы будущего развития китайской космической транспортной системы

В настоящее время мир перешел на новый этап широкомасштабного доступа в космос, что выдвинуло более высокие требования к развитию космический транспорт. Столкнувшись с исторической миссией создания космической державы, сосредоточив внимание на строительстве китайской космической транспортной системы, в этом документе изучалась ситуация с развитием космической транспортной системы в мире, обобщался статус развития космической транспортной системы Китая в сочетании с будущим развитием. требований, а также выдвигает перспективы будущего развития космической транспортной системы Китая.

1. Введение

Являясь опорой и основой для космической деятельности страны, космическая транспортная система является важным символом ее всеобъемлющей национальной мощи [1]. После более чем 60 лет разработки, особенно с применением ракет-носителей нового поколения, представленных Long March 5 (см. рис. 1), китайская серия ракет-носителей Long March сформировала полную серию продуктов, заложив прочную основу для стабильная реализация крупных проектов Китая, таких как пилотируемый космический полет, исследование Луны и исследование Марса, и ряд замечательных достижений. Китай придает большое значение развитию аэрокосмической промышленности Китая и выдвинул стратегическую цель «развития космической промышленности и создания космической державы».

В настоящее время мировая космонавтика вступила в новую фазу, представленную крупномасштабным строительством интернет-созвездий, освоением космических ресурсов, пилотируемыми исследованиями Луны и широкомасштабными исследованиями дальнего космоса [2]. Более того, быстро растут требования к доступу в космос, что выдвигает более высокие требования к космическим транспортным системам. В то же время, с развитием новых технологий, таких как искусственный интеллект, восстановление, новая энергия и материалы, космические транспортные системы также находятся в периоде с большими возможностями для технологического развития.

Находясь на новой исторической точке и сталкиваясь с исторической миссией создания космической державы, в этом документе представлены будущие перспективы развития космической транспортной системы Китая (включая одноразовые и возвращаемые ракеты-носители и орбитальные космические корабли) на основе анализа тенденции развития космических транспортных систем в мире и требования развития Китая.

2. Достижения в области развития космической транспортной системы Китая

Космическая транспортная система Китая добилась значительных успехов, которые привлекают внимание всего мира, осуществив скачок от обычного двигателя к криогенному двигателю, от тандемной ракеты-носителя к ракете-носителю, от запуска одного спутника к нескольким спутникам, от запуска спутников к пилотируемому космическому кораблю и от полетов на околоземную орбиту до освоения дальнего космоса, что сильно способствовало развитию национальной экономики, науки, техники и оборонного строительства. В последние годы, руководствуясь целью создания космической державы, космическая транспортная система Китая добилась новых достижений в области продуктов, технологий и управления.

С точки зрения продуктов построена относительно полная продуктовая система космических перевозок. Что касается одноразовых ракет-носителей, то ракеты-носители нового поколения, такие как LM-5, LM-6 и LM-7, начали применяться для пусковых услуг, поддерживая реализацию крупных проектов и выведя Китай в число ведущих космических держав ( см. рисунок 2). Что касается космической оперативности, LM-11 добилась прорыва в серии твердотопливных ракет-носителей «Великий поход» с возможностью оперативного реагирования на запуск и временем подготовки к запуску менее 24 часов. Кроме того, он осуществил первый морской запуск Китая, предоставив новый режим запуска для выхода Китая в космос. Что касается космического транспорта, было разработано два поколения орбитальных транспортных транспортных систем, которые осуществили переход от твердого тела к жидкому для разгонного блока, и было сформировано семейство разгонных блоков серии «Юань Чжэн (YZ)» (см. 3), сыгравший важную роль в построении глобальной сети проекта BeiDou. В настоящее время в Китае продолжаются технические исследования нового поколения пилотируемых ракет-носителей, тяжелых ракет-носителей и криогенных разгонных блоков.

Что касается технологических инноваций, значительный прогресс был достигнут в таких ключевых технологиях, как возможность повторного использования и двигательная установка с высоким удельным импульсом. В многоразовых технологиях было сделано много прорывов, таких как управление зоной приземления с помощью решетки, вертикальный взлет и горизонтальная посадка (VTHL), а также горизонтальный взлет и посадка. Что касается силовой установки, разрабатывается ряд важных двигателей, в том числе двигатель LOX-Kerosene с ступенчатым циклом сгорания 4800 кН, полная сборка двигателя LOX-Lh3 с ступенчатым циклом сгорания 2200 кН, двигатель 4,5 твердотопливный двигатель большой тяги диаметром 500 м и трехступенчатый твердотопливный двигатель большой тяги диаметром 3,2 м. В ракетах-носителях нового поколения полностью реализована резервированная конструкция системы управления на базе шины 1553В. Конструкция ракеты-носителя диаметром 5 м добилась значительных успехов в проектировании, производстве и технологиях изготовления. Применение космических измерений и контроля в Ka-диапазоне эффективно поддерживает постоянное улучшение характеристик ракет. Между тем, Китай продолжает активно продвигать исследования в области технологий интеллектуальных ракет-носителей для дальнейшего расширения комплексных возможностей космической транспортной системы с помощью интеллектуальных технологий [3–7].

С точки зрения улучшения управления, значительный прогресс был достигнут в индустриализации и коммерциализации. Реализован проект серийного производства ракет-носителей, при этом продукты организованы в партии для закупки, производства и приемки, а несколько раундов поставляются для испытаний и запусков на непрерывной основе. Среднегодовое время пусков ракет-носителей серии «Великий поход» увеличилось с 2-3 в первые три десятилетия до 30-40 в настоящее время, и показатель успешных пусков также неуклонно растет. В частности, количество пусков стало первым в мире в 2018 и 2019 годах.. Коммерческие космические полеты процветают. Количество аэрокосмических компаний быстро растет, а в областях задействована вся отраслевая цепочка ракет-носителей. Несколько коммерческих компаний вывели на коммерческий рынок новые ракеты-носители и стали новой точкой роста для будущего развития космических транспортных систем [8].

3. Тенденция развития зарубежной космической транспортной системы

В последние годы, с ростом спроса на широкомасштабный доступ к космическим полетам, основные космические державы мира продолжают развивать надежный, недорогой и эффективный космический транспорт. системы, а возможности и коннотации космических транспортных систем меняются.

Ориентируясь на долгосрочные цели развития, крупнейшие космические державы мира ведут разработку ракет-носителей следующего поколения, таких как ракеты-носители Vulcan и New Glenn в США, ракета-носитель Ariane 6 в Европе, Ракета-носитель «Союз-5» в России, ракета-носитель Н-3 в Японии и т. д. Все они уделяют внимание оптимизации спектра ракет-носителей, при этом добиваясь большей адаптивности задач и экономической эффективности.

В то же время разрабатываются тяжелые ракеты-носители для будущих пилотируемых исследований Луны, пилотируемых исследований Марса и других важных космических миссий. Соединенные Штаты выпустили план «Артемида», который планировал вернуться на Луну с астронавтами в 2024 году и имел возможность долгосрочного пребывания после 2028 года. осуществление пилотируемых исследований Марса в 2030-х годах [9–13]. Российская национальная космическая группа последовательно предложила программу тяжелой ракеты-носителя «Енисей», которая должна совершить свой первый полет в 2028 году с грузоподъемностью НОО 70 тонн и более. Компания SpaceX также занимается разработкой «Супертяжелого звездолета», грузоподъемность которого может достигать более 100 тонн на НОО.

Многоразовые технологии стали важным направлением технического развития космических транспортных систем. Технология восстановления вертикального взлета и вертикальной посадки (VTVL) ракеты-носителя SpaceX Falcon-9 становится все более практичной, и первая ступень была переработана десятки раз, а один модуль удалось повторно использовать до девяти раз. ЕКА планирует внедрить технологию многоразового использования на ракете-носителе следующего поколения Ariane и продолжает разработку двигателя «Prometheus» и прототипа VTVL «Semis», в то время как Великобритания продолжает работать над технологией комбинированного двигателя «Sabre» и « Космический корабль «Скайлон». Япония и Индия также планируют провести экспериментальную проверку многоразовых технологий [3–5].

Что касается верхней ступени, то верхняя ступень ACES разрабатывается для ракеты-носителя Vulcan в США с применением новых технологий, таких как усовершенствованный криогенный контроль испарения топлива и интегрированные транспортные жидкости (IVF), для увеличения срока службы на орбите. до нескольких недель. Технология дозаправки на орбите позволяет значительно расширить существующие концепции проектирования и применения транспортных космических систем [14–17]. Кроме того, разгонный блок MiTEx с нормальным топливом, разработанный в США, питается от солнечных батарей и имеет возможность работать на орбите длительное время [18, 19].].

Стремительный прогресс технологий искусственного интеллекта придал новый импульс развитию аэрокосмической отрасли и стал важным направлением исследований. Это приводит к непрерывным прорывам в таких технологиях, как цифровое управление полным жизненным циклом, виртуальное проектирование на основе цифровых прототипов, быстрое производство, интеллектуальный полет и автономное управление возвратом [6]. Космические державы также постоянно разрабатывают алюминиево-литиевые сплавы и легкие композиты для повышения эффективности конструкции. Развитие материалов также способствует совершенствованию конструкции изделий ракет-носителей. Работа двигателей ракет-носителей постоянно улучшается. Космические державы разрабатывают высокоэффективные LOX-Kerosene, LOX-LH ₂ и LOX-CH ₄ для повышения эффективности запуска. Двигатель Merlin-1D LOX-Kerosene компании SpaceX имеет тяговооруженность до 185. Двигатель RL-10B LOX-Lh3 имеет вакуум-удельный импульс до 465 с. Двигатель Раптор ЛОКС-Ч5 имеет вакуум-удельный импульс более 370 с. Все три вышеуказанных двигателя имеют возможность регулировки глубины тяги.

Тенденции развития можно резюмировать следующим образом:
(1) Модернизация и оптимизация спектра ракет-носителей и повышение экономической эффективности за счет разработки ракет-носителей следующего поколения (2) Увеличение возможностей выхода в космос и поддержка выполнения пилотируемых миссий по исследованию дальнего космоса путем разработки тяжелых ракет-носителей (3) Сокращение затраты на выход в космос и повышение конкурентоспособности на рынке за счет разработки многоразовых технологий(4) Расширение области применения разгонных блоков для удовлетворения потребностей в космических транспортных и космических миссиях за счет расширения возможностей орбитального перехода и разработки долгосрочных орбитальных технологий(5) )Повышение надежности и эффективности ракет-носителей за счет применения новых технологий, таких как интеллектуальный дизайн, легкие конструкции и высокопроизводительные двигатели

4.

Анализ потребностей в разработке

С 2021 года в Китае уже началось строительство пилотируемой космической станции и предстоит последующее техническое обслуживание и управление эксплуатацией. Такие миссии, как крупномасштабные интернет-созвездия (китайский Starlink), обслуживание и техническое обслуживание на орбите, пилотируемое исследование Луны, крупномасштабное исследование дальнего космоса, крупномасштабная космическая солнечная электростанция и пилотируемое исследование Марса, выдвигают более высокие требования к китайским космическая транспортная система. В то же время между Китаем и другими космическими державами все еще существует определенный разрыв с точки зрения надежности, эффективности запуска, адаптивности миссии, цикла запуска и других основных показателей эффективности ракет-носителей. Также есть дальнейшее улучшение с точки зрения производственной мощности, режима тестового запуска и интервала запуска. Необходимо и дальше ориентироваться на цель космической мощи, догонять и превосходить уровень мирового класса.

Подводя итог, можно сказать, что к космической транспортной системе Китая предъявляются три основных требования.
(1) Необходимо дальнейшее улучшение охвата и полноты возможностей запуска, режимов запуска и приложений китайской космической транспортной системы. (2) Необходимо дальнейшее улучшение комплексных характеристик (таких как период запуска и стоимость) китайской космической транспортной системы. улучшено(3)Возможности разработки, запуска и контроля качества китайской космической транспортной системы нуждаются в дальнейшем совершенствовании

5. Перспективы будущего развития

Стремясь превратить Китай в космическую державу, Китай построит космическую транспортную систему мирового класса на основе китайского фонда развития. Требуется сформировать полную серию семейства ракет-носителей нового поколения, внедрить повышение производительности, коммерческое развитие и цифровую трансформацию, применить многоразовые интеллектуальные технические средства, добавить новые функции, включить новые элементы и реализовать важную трансформацию космического пространства Китая. транспортная система от «совершенства» к «прочности», охватывает от «одноразового использования» до «восстановления», от «автоматизации» до «искусственного интеллекта», от «управляемой задачами» до «проектной трансформации, основанной на спросе».

5.1. Создание системы продуктов мирового класса

(1) Разработка новой высокоорбитальной ракеты-носителя с применением общих модулей и содействие разработке нового поколения пилотируемой ракеты-носителя и тяжелой ракеты-носителя в течение 5-10 лет, осуществление всесторонней модернизации и полностью сформировать возможности ракеты-носителя нового поколения

замена штатных ракет-носителей на ракеты-носители нового поколения.

Первый заключается в разработке новой высокоорбитальной ракеты-носителя с общими модулями для удовлетворения требований к грузоподъемности ГТО более 7 тонн и поддержки выполнения пилотируемых миссий по исследованию Луны, что необходимо для выполнения первого полета нового поколения пилотируемых ракет-носителей к 2025 году. Благодаря усовершенствованной компоновке, стратегическому планированию и поэтапной реализации стратегии приоритетности задач осуществить замену обычных ракет-носителей, находящихся на вооружении, сделав ракеты-носители нового поколения основная сила в космос.

Второй – обеспечение выполнения крупных задач, таких как строительство обитаемой лунной базы, и требуется к 2030 году осуществить первый полет тяжелой ракеты-носителя. Возможности ракеты-носителя нового поколения полностью сформированы , полностью завершена модернизация обычной ракеты-носителя на токсичном топливе.
(2) Продолжать продвигать технические исследования и тестовые проверки многоразовой космической транспортной системы, ускорять процесс инженерного применения и реализовывать летные перевозки

Многоразовая ракета-носитель – важное направление развития космических транспортных технологий, быстрый и экономически эффективный способ выхода в космос. В настоящее время Китай активно продвигает углубленную демонстрацию, ключевые технические исследования и летные испытания многоразовых космических транспортных систем. Двигатели возвращаемой ракеты-носителя следует повторно использовать после простых обработок, а конструкции возвращаемой ракеты-носителя спроектированы с учетом большего количества факторов, таких как усталость.

Во-первых, к 2025 году осуществить восстановление первой ступени ракеты-носителя. Основные технологии горизонтальной посадки будут первоначально проверены в 2021 году, а технологии горизонтальной и вертикальной посадки будут дополнительно проверены к 2025 году, что первоначально сформирует возможность быстро и экономично выйти в космос.

Второй — добиться полного многоразового использования ракет-носителей к 2035 году. Количество повторных применений достигает 10-50 раз, формируя базовую способность быстро реагировать на выход в космос и возвращение по требованию.

В-третьих, к 2045 году необходимо создать полноценный космический транспортный потенциал. Многократное использование технологий космических транспортных систем постоянно совершенствуется, широко используются новые технологии, такие как интеллектуальная конфигурация, новые материалы и комбинированная энергия, и технология орбитальной стадии достигла прорывов.
(3) Энергично развивать высокоэффективные космические транспортные технологии, добиться значительного увеличения космических и транспортных мощностей Китая, а также взять на себя инициативу в будущем соревновании по развитию и использованию крупномасштабных космических ресурсов

Разработка и использование крупномасштабных космических ресурсов (таких как SSPS) стали реальностью. Китай будет энергично развивать эффективные и экологически безопасные криогенные космические транспортные системы и новые силовые космические транспортные системы, представленные мощными электрическими двигателями и ядерной энергией, и постепенно увеличивать масштабные и многократные орбитальные изменения. Способность и возможность длительного пребывания на орбите расширяют области применения высокопроизводительных космических транспортных систем; продвигать исследовательскую и инженерную практику орбитальных приложений верхнего уровня для реализации возможности выхода в космос. Высокопроизводительная космическая транспортная система воплощает идеи дизайна с модульностью, интеграцией, интегрированностью и интеллектом.

Во-первых, к 2025 году обеспечить многотонную многотонную транспортную способность на орбите. Ключевые технологии, такие как криогенный контроль испарения топлива на орбите, достигают прорыва, а проверка долгосрочных орбитальных испытаний (более в неделю) криогенной космической транспортной системы будет завершено.

Во-вторых, к 2035 году должны быть созданы возможности для крупномасштабных высоко- и низкоорбитальных многоразовых транспортных и космических запусков. , и будет реализована модульная замена.

Третий должен сформировать серию продуктов космической транспортной системы к 2045 году. Технология малых ядерных двигателей для ядерных тепловых двигателей с высокой надежностью и высокой безопасностью обеспечивает прорыв, а также проверка полета на орбите ядерных двигателей и другие новые силовые космические транспортные системы будут завершены.

5.2. Создание технологической системы мирового уровня

(1) Путем изменения концепций проектирования, внедрения инноваций в стандартную систему, улучшения базового понимания и преодоления общих технологий общая производительность аэрокосмической транспортной системы Китая может быть улучшена, и она может наверстать упущенное с мировым уровнем

Ракета-носитель нового поколения, представленная LM-5, воплощает в себе высочайший уровень современной ракеты-носителя Китая, а ее комплексные эксплуатационные показатели, такие как мощность, эффективность и надежность, достигли передовых мировых показателей. Чтобы удовлетворить потребности в создании космической транспортной системы мирового уровня и улучшить общие характеристики китайской ракеты-носителя в целом, необходимо провести специальные исследования по проектным концепциям, стандартным системам проектирования, основным проблемам и общим узким местам. технологии, а также расширять передовые технологии проектирования, новые материалы (такие как сплав Al-Li и композитные материалы), а также исследования и применение новых технологий.

Во-первых, к 2025 году поднять комплексную производительность китайской космической транспортной системы до уровня мирового класса. Предварительно создать передовую стандартную систему проектирования, заранее понять ряд общих основных проблем и технологий узких мест, обновить метод проектирования и концепции и добиться существенного повышения уровня проектирования и разработки китайской ракеты-носителя.

Во-вторых, к 2035 году привести к тому, чтобы комплексная производительность китайской космической транспортной системы превзошла уровень мирового класса. Всесторонне создать передовую стандартную систему проектирования, полностью понять соответствующие общие основные проблемы и технологии узких мест, а также еще больше расширить первоначальные инновационные возможности. .
(2) Реализовать прорыв в диагностике неисправностей и технологии отказоустойчивой реконструкции, а также в инженерных приложениях в сочетании с разработкой пилотируемой ракеты-носителя нового поколения для перехода к интеллектуальной космической транспортной системе

«Аэрокосмос+искусственный интеллект» является важным направлением развития аэрокосмической транспортной системы в будущем, а стремительный прогресс интеллектуальных технологий придал новый импульс развитию аэрокосмической отрасли. В настоящее время Китай активно изучает технологию интеллектуального расширения возможностей аэрокосмических транспортных систем и движется вперед к цели полной реализации интеллектуального проектирования и производства, создания интеллектуальных ракет и создания интеллектуального управления.

Во-первых, к 2025 году значительно повысить надежность и показатель успешных полетов ракет-носителей. Реализовать отказоустойчивость и возможности реконфигурации миссии существующей ракеты-носителя против типичных отказов и необслуживаемого испытательного запуска криогенной жидкостной ракеты-носителя путем применения технология автоматической стыковки.

Во-вторых, создание комплексной интеллектуальной конструкции «подготовка-зажигание-полет на орбиту» с объединением информации и искусственным интеллектом для удовлетворения требований большей надежности и безопасности для интеллектуальной ракеты-носителя следующего поколения. Комплексно создайте экосистему интеллектуальной аэрокосмической транспортной системы, включая разработку и проверку, производство и производство, тестирование и запуск, а также полет и оценку.
(3) Постоянно улучшать возможности и уровни технологии аэрокосмических двигателей Китая, повышать уровень производительности активных двигателей, разрабатывать новые технологии двигателей и активно поддерживать быстрое развитие аэрокосмической транспортной системы Китая 9. 0005

Энергосистема является важной опорой космической транспортной системы, и уровень ее мощности оказывает большое влияние на общую производительность аэрокосмической транспортной системы. В настоящее время возможности и уровни аэрокосмической двигательной техники Китая необходимо постоянно совершенствовать.

Во-первых, к 2025 году необходимо улучшить характеристики двигателей, находящихся в эксплуатации. С учетом существующих ракетных двигателей Китая постоянно совершенствуются и совершенствуются ключевые показатели эффективности, такие как удельный импульс, тяговооруженность и тяга. возможность регулировки. Кроме того, также требуется решить ключевые проблемы, такие как многократное зажигание двигателя и низкое пусковое давление на входе в турбину для перезапуска двигателя. Это будет постоянно поддерживать общую производительность китайских ракет-носителей нового поколения.

Второй — к 2035 году внедрить новые двигатели большой тяги (около 500 т) и многоразовые двигатели. Осуществить разработку двигателей большой тяги на жидком кислороде, керосине, жидком кислороде, жидком водороде и твердотопливных двигателях большой тяги; постоянно продвигать разработку многоразовых двигателей на жидком кислороде и углеводородах и комбинированных энергетических технологий; и поддерживать быстрое развитие тяжелых ракет-носителей и многоразовых транспортных средств.

В-третьих, необходимо прорваться через передовые двигательные технологии и применить их в ракетах-носителях до 2045 года. Продолжать исследования новых энергетических технологий, таких как мощный электрический двигатель, детонационный двигатель и ядерный двигатель, чтобы революционизировать возможности ракетных двигателей. космическая транспортная система, чтобы заложить прочную основу для освоения и использования крупномасштабных космических ресурсов в будущем и пилотируемых исследований в дальнем космосе.

5.3. Создание организации и режима производства мирового уровня

(1) Улучшение системы разработки ракет-носителей, внедрение режима крупномасштабного производства, реализация массового производства ракет-носителей, создание непрерывной производственной линии и дальнейшее повышение эффективности и качества производства

В связи с растущим спросом на возможности Китая в космосе выдвигаются более высокие требования к разработке и производственной мощности космической транспортной системы. Внедрение крупномасштабного производства и передовых производственных технологий, снижение затрат и повышение эффективности и качества являются тенденцией будущего развития.

Во-первых, улучшить конструкцию интеллектуальной и цифровой общей сборки и испытательной производственной линии ракеты-носителя, внедрить тестовую калибровку, интеллектуальное оборудование для мониторинга и другое оборудование, а также сформировать технические возможности электронных документов общей сборки, визуализации операций, оцифровки проверки, и т. д., чтобы обеспечить точную и быструю сборку и тестирование, а также повысить эффективность производства и качество продукции.

Второй заключается в создании и совершенствовании системы управления производством ракеты-носителя. Он примет режим крупномасштабного производства, осуществит массовое производство ракет-носителей, снизит стоимость и улучшит качество продукции. Пульсирующая производственная линия будет создана для удовлетворения высокой плотности спроса на производство ракет-носителей.
(2) Реализовать концепцию коммерческого развития, следовать рыночным правилам, удовлетворять потребности рынка коммерческих аэрокосмических запусков, способствовать развитию индустриализации аэрокосмической транспортной системы и всесторонне улучшать популярный опыт обслуживания коммерческой аэрокосмической отрасли

В связи с непрерывным развитием космических технологий и постоянно растущими масштабами аэрокосмической промышленности коммерческие аэрокосмические технологии, такие как коммерческие ракеты-носители, низкоорбитальные интернет-созвездия, суборбитальный туризм и коммерческое дистанционное зондирование, получили быстрое развитие. Большое значение для обеспечения космического энергетического строительства имеет развитие коммерческой аэрокосмической промышленности и совершенствование аэрокосмической техники.

Прежде всего, Китай должен реализовать концепцию развития коммерциализации, следовать правилам рынка и предоставлять пользователям системные решения. Также требовалось постоянно улучшать систему продуктов и услуг и способствовать преобразованию модели аэрокосмических исследований и разработок из стремления к результатам научных исследований в удовлетворение потребностей рынка. Кроме того, успешная трансформация коммерческой аэрокосмической отрасли должна продвигаться от технологического успеха к равному акценту на технологии, рынке и эффективности, чтобы реализовать органическую связь технологии, рынка и выгоды.

Во-вторых, необходимо разработать недорогие коммерческие ракеты-носители, представленные серией SD (умный дракон), серией LM-11 и LM-8. Для предоставления высококачественных услуг для коммерческой полезной нагрузки требуются высококачественные продукты с «высокой рентабельностью, высокой надежностью, высокой производительностью и быстрым запуском». Нам необходимо постоянно изучать новый режим управления тестовым запуском, внедрять новый режим бизнес-операций, повышать всестороннюю конкурентоспособность и удовлетворять потребности общественности.
(3) Полностью реализовать цифровую трансформацию, обеспечить совместную и эффективную разработку, стандартизированное и точное управление, обмен данными и интеллектуальную научную информацию для принятия решений, а затем продвигать высококачественную, высокоэффективную и высокоэффективную разработку

Чтобы ускорить строительство космической транспортной системы мирового уровня, необходимо воспользоваться большими возможностями цифровой трансформации и использовать цифровую трансформацию как важное средство модернизации традиционной энергетики и культивирования новой энергии развития. Также необходимо всесторонне продвигать строительство цифровой аэрокосмической отрасли и повышать основную конкурентоспособность и ценить креативность, а затем продвигать высококачественное, высокоэффективное и высокодоходное развитие.

Для повышения уровня разработки ракет-носителей в первую очередь необходимо построить цифровую систему научных исследований и производства, управляемую моделью и данными. Метод системного проектирования, основанный на модели, используется для улучшения цифровой среды совместной разработки продуктов аэрокосмических моделей, усиления приложений виртуального проектирования и проверки моделирования, а также повышения эффективности проектирования.

Во-вторых, цифровая система управления с приложениями больших экспериментальных данных в качестве ядра должна быть построена для повышения уровня стратегического управления и контроля. На основе передовых технологий, таких как облачные вычисления, большие данные и искусственный интеллект, создана унифицированная платформа управления и контроля для обеспечения централизованного управления и контроля над человеческими, финансовыми и материальными факторами. Это всесторонне повысит уровень стратегического управления и контроля за счет углубления применения интеллектуального анализа больших данных, проведения количественного анализа, а также прогнозирования и раннего предупреждения управленческого бизнеса на основе больших данных».

6. Резюме

Находясь на новом историческом узле, сталкиваясь с новыми требованиями, возможностями и проблемами, мы должны иметь мужество предполагать, использовать возможности, продолжать инновации и совершать прорывы. Основываясь на национальных условиях Китая и потребностях стратегического развития, China Aerospace планирует провести оптимизацию спектра ракет-носителей, повышение производительности, коммерческое развитие и цифровую трансформацию, применяя такие технические методы, как восстановление и искусственный интеллект, добавляя новые функции и интегрируя новые. элементы, чтобы добиться перекрестного развития китайской космической транспортной системы, построить космическую транспортную систему мирового уровня и поддержать строительство космической энергетики.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией этой статьи.

Copyright

Copyright © 2021 Xiaojun Wang. Эксклюзивный лицензиат Пекинского технологического института Press. Распространяется по лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0).

Новые китайские ракетные двигатели

Обзорная площадка к новому поколению китайских ракетных двигателей Новое поколение двигателей разрабатывалось и разрабатывается для нового китайского поколения ракет-носителей от CZ-5 до CZ-9 и CZ-FH. Включая оба двигателя которые работают с керосином/LOX и криогенными двигателями, которые работают с Lh3/LOX. Также предпринимаются усилия по разработке двигателей на метане/LOX. Камеры сгорания ЦЗ-5 ЦЗ-6 CZ-7 и CZ-7A ЦЗ-8 ЧЗ-ФХ ЧЗ-9 Этапы ——> Б. 1. 2. — — 1. 2. — Б 1. 2. 3. Б. 1. 2. — Б. 1. 2. 3. Б. 1. 2. 3. YF-100/-100F Керосин/LOX 2x  — 1x 1x 2x 1x 2x — YF-100K — 7x 7x YF-100M   2x YF-115 1x 4x     YF-130 (2) 2x 4x YF-75 Лh3/LOX (2 шт. ) 2x YF-75D (2x) — 3x   YF-77 4x       YF-79 4x YF-90  2x   1. ) Керосиновые/жидкокислотные ракетные двигатели Первый двигатель YF-100 является отправной точкой для последующих вариантов в этой категории. Все они работают в «ступенчатом цикле горения». с предварительными горелками. Двигатель ЯФ-100 создан на базе двигателя Энергомаш РД-120. YF-100 и YF-100F YF-100 в настоящее время используется для ускорителя и первой ступени CZ-5, CZ-7 и CZ-8. Двигатель YF-100F будет форсированным вариантом. Специальная версия (YF-100GBI) используется для первой ступени CZ-6.    Производительность: Тяга с. л. (кН) Тяга вакуум (кН) Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Керосин/LOX смесь Поток скорость (кг/сек) Камера Нажмите. (МПа Форсунка отношение площади YF-100 1188,6 1 329,1 300 335,5 1:2,6 404,0 17,7 48,3 YF-100F 1 223,5 1 368,3 302 337,5 415,9 18     YF-100K YF-100K представляет собой измененный вариант YF-100F и предназначен для бустерных и первых этап CZ-FH.   Производительность: Тяга с.л. (кН) Тяга вакуум (кН) Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Керосин/LOX смесь Поток скорость (кг/сек) Камера Нажмите. (МПа) Форсунка отношение площади YF-100K 1 231,7 1 376,5 302 337,5 1:2,6 415,9 18 35   YF-100M YF-100M — вакуумная версия YF-100K с удлиненным соплом. Он предназначен в качестве пары для второй ступени CZ-FH. Производительность: Тяга с.л. (кН) Тяга вакуумная (кН) Интернет-провайдер с.и. (сек) Исп вакуум (сек) Смесь керосина/LOX Скорость потока (кг/сек) Камерный пресс. (МПа) Соотношение площади сопла YF-100M — 1 386,8 — 340 1:2,6 415,9 18 90     YF-102 YF-102 — измененный гиперголический двигатель YF-20 с новым турбонасосом. и предназначен для использования в пятиместном расположении в ракете-носителе. (CZ-X), разработанный CASC.   Производительность: Тяга с.л. (кН) Тяга вакуумная (кН) Интернет-провайдер с.и. (сек) Исп вакуум (сек) Смесь керосина/LOX Скорость потока (кг/сек) Камерный пресс. (МПа) Соотношение площади сопла YF-102 835 ? 275,5 ? ? 309,0 8,5 YF-130 YF-130 это новый мощный двухкамерный двигатель с общей тягой 480 т и в настоящее время будет использоваться для бустеров и первой ступени ЦЗ-9. Этот двигатель похож на Энергомаш РД-180. Производительность: Тяга с.л. (кН) Тяга вакуум (кН) Исп с.л. (сек Исп вакуум (сек Керосин/LOX смесь Поток скорость (кг/сек) Камера Нажмите. (МПа) Форсунка отношение площади YF-130 (2) ~4 243 ~4707 306 ~339,5 ? 1 414 ? ?     YF-115 YF-115 — новый однокамерный двигатель для вторых ступеней CZ-6, ЦЗ-7 и ЦЗ-7А. Он работает в «ступенчатом цикле горения» и обычно в комплекте вчетверо. Производительность: Тяга с.л. (кН) Тяга вакуум (кН) Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Керосин/LOX смесь) Поток скорость (кг/сек) Камера Нажмите. (МПа) Форсунка отношение площади YF-115 — 182,4 — 341,5 1:2,5 54,45 12 88   Коммерческий разработки     Галактическая энергия «Велкин/Цанцюн» АПТ двигателя Шенлан «Лейтинг-20» AAДвигатель «AY-1» и «AY-11»   Производительность: Тяга с. л. (кН) Тяга вакуумная (кН) Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Смесь керосина/LOX) Скорость потока (кг/сек) Камерный пресс. (МПа) Соотношение площади сопла «Цанцюн» 400 500 ? ? ? Шэньлан «Лейтинг-20» 300 360 ? ? ? АПТ 200 250 ? >324 ? >10 AY-1 34 ? 272 ? ? AY-11 412 ? 275 ? ? 2. ) Криогенные ракетные двигатели Все варианты двигателей собственной разработки. Предшественник был небольшой двигатель YF-73, который четырежды использовался для разгонного блока списанный CZ-3. Пока самым мощным является двигатель YF-77 для первой ступени. ЦЗ-5. YF-77 YF-77 это новая разработка для первой ступени CZ-5 с двигателем Lh3/LOX. Двигатель работает по «открытому газогенераторному циклу».   Производительность: Тяга с. л. (кН) Тяга вакуумная (кН) Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Лh3/LOX микс Скорость потока (кг/сек) Камерный пресс. (МПа) Соотношение площади сопла YF-77 510 700 311,9 428.1 5,5 166,7 10. 2 80    YF-75 YF-75 — второй криогенный однокамерный двигатель, разработанный в Китае. после YF-73. Он работает по «открытому газогенераторному циклу» и в настоящее время используется парами для CZ-3A, B, C, а также для разгонные ступени CZ-7A и CZ-8.   Производительность: Тяга с. л. (кН) Тяга вакуум (кН Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Лh3/LOX смесь Поток скорость (кг/сек) Камера Нажмите. (МПа) Форсунка отношение площади YF-75 — 78,45 — 438 1:5.1 18,25 3,76 80   YF-75D YF-75D является дальнейшим развитием YF-75, но работает в режиме «закрытого расширителя». цикл». Используется в верхних ступенях CZ-5 (2x) и CZ-FH (3x).   Производительность: Тяга с.л. (кН) Тяга вакуумная (кН) Исп с.л. (сек) Исп вакуум (сек) Лh3/LOX микс Скорость потока (кг/сек) Камерный пресс. (МПа) Соотношение площади сопла YF-75D — 88,36 — 442,6 1:6,0 20. 41 4.10 80   YF-90 мощный YF-90 находится в разработке и будет спарен на второй этап CZ-9. Он работает в «ступенчатом цикле горения». Производительность: Тяга с.