Проект ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Энергия-5В». Перспективные ракеты носители
Эксперт оценил перспективы разработок новых ракет-носителей
13:1719.06.2018
(обновлено: 13:37 19.06.2018)
183761
МОСКВА, 19 июн — РИА Новости. Разработка новых ракет-носителей ни в России, ни в других странах сейчас не требуется, так как до 2030-х годов не планируется запускать большое количество крупных спутников, считает научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев.
Космический мейнстрим: технологии, которые помогут вернуться на ЛунуРанее гендиректор "S7 Космические транспортные системы" рассказал в интервью газете "Ведомости", что компания планирует возобновить производство ракетных двигателей НК-33 и НК-43 для использования в составе ракеты "Союз-5SL"."Проблема основная в том, что у нас нет полезных нагрузок для тех ракет, которые планируется делать. Все прогнозы стоят на уровне 30-40 серьезных спутников до 2030-х годов. И на эти 30 спутников, а это мировой уровень, у нас есть и SpaceX, и наш "Протон" и наш "Союз", и все необходимые ракеты", — сказал РИА Новости Моисеев.
При этом, по его словам, двигатели НК технически близки к двигателям РД-171МВ, которые сейчас планируется использовать для разрабатываемой ракеты "Союз-5". Возможно, по отдельным параметрам именно они оказались более привлекательны для той версии ракеты, которую собирается использовать S7, считает он.
"РД разрабатывались позже, и более эффективны, но здесь всегда нужно смотреть соотношение тяги двигателя с его стоимостью. И вот здесь простор есть. Когда детально разбираешься, может оказаться, где-то хорош этот двигатель, а где-то другой", — добавил эксперт.
Космические утопии и реалии: какие проекты фантастов воплотились в жизньДвигатели НК-33 и НК-43 — это модернизированные двигатели от советской сверхтяжёлой лунной ракеты Н-1. В настоящее время они используются в составе первый ступени лёгкой ракеты "Союз-2.1в". Двигатели были созданы, а теперь хранятся на ПАО "Кузнецов" (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию).В 2016 году S7 Group объявила о покупке проекта "Морской старт" — пусковой платформы Odyssey, командного судна, наземной инфраструктуры в американском порту Лонг Бич. С пусковой платформы возможно проведение стартов ракет "Зенит", а в перспективе — новой российской ракеты "Союз-5". Ранее в компании неоднократно критиковали проект "Союз-5" за применение устаревших технологий и настаивали на необходимости разработки многоразового носителя. В планах S7 Space — совершение до 70 коммерческих пусков в течение 15 лет.
ria.ru
Проект ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Энергия-5В» » Военное обозрение
О существовании планов по созданию сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия-5В» было объявлено осенью прошлого года. В середине ноября 2016-го в Москве прошла конференция, посвященная проблемам развития ракетно-космической техники. В ходе этого мероприятия выступил генеральный директор ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королева Владимир Солнцев. По словам руководителя крупнейшей организации, в планах имеется создание перспективной ракеты-носителя сверхтяжелого класса. При этом планируется использование весьма интересного подхода к формированию облика ракеты.
Новую ракету предлагалось строить по модульному принципу. Ключевые узлы следовало заимствовать из уже существующих или разрабатываемых проектов ракетной техники. Так, первая и вторая ступени должны быть взяты из проекта перспективной ракеты среднего класса «Феникс». Верхню ступень с двигателями, использующими водородное топливо, планировалось заимствовать у проектируемой тяжелой ракеты «Ангара-А5В». Как отметил В. Солнцев, проектом «Энергия-5В» предлагается создание своеобразного конструктора, из которого можно будет собирать носитель нужной конфигурации с требуемыми характеристиками. Целью подобного подхода является сокращение сроков завершения работ и стоимости проекта.
К моменту оглашения информации о перспективном проекте «Энергия-5В» уже имелись определенные сведения о двух других ракетах-носителях, планируемых для использования в качестве источника узлов и агрегатов. Так, известно, что ракета «Ангара-А5В» представляет собой вариант другого проекта своего семейства, отличающийся применением третьей ступенью с двигателями на топливной паре «водород-кислород». Подобная модернизация имеющегося проекта, по расчетам, позволяет заметным образом увеличить полезную нагрузку.
Второй источник агрегатов – ракета-носитель среднего класса «Феникс». Такая ракета сможет поднимать на низкую околоземную орбиту до 17 т груза, в том числе пилотируемые корабли. Также ракета получит возможность вывода 2,5 т груза на геостационарную орбиту, для чего ей понадобится разгонный блок. Разработку «Феникса» планируется начать в 2018 году и завершить до 2025-го. Еще в прошлом году стало известно, что в перспективе агрегаты этой ракеты могут быть использованы при создании перспективного носителя тяжелого или сверхтяжелого класса.
В прошлом году были объявлены только самые общие планы, определяющие ход дальнейших работ в области перспективных ракет-носителей. Через несколько месяцев стали известны некоторые подробности будущего проекта «Энергия-5В». Как оказалось, ракетно-космическая отрасль планирует предложить сразу два варианта ракеты с разными характеристиками и возможностями.
Сведения о новых планах в рамках перспективного проекта были опубликованы в конце января информагентством ТАСС. Информация была получена от неназванного источника в космической отрасли. Одновременно с этим отмечалось, что пресс-центр РКК «Энергия» отказался комментировать подобные новости. Тем не менее, и в этом случае опубликованная информация представляет большой интерес.
Источник агентства ТАСС сообщил, что к тому времени был определен примерный облик сразу двух сверхтяжелых ракет-носителей. Два варианта ракеты «Энергия-5В» получили собственные рабочие названия «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК». Предварительные проработки по двум проектам планировалось представить руководству корпорации «Энергия», а также ведущим организациям ракетно-космической отрасли.
Согласно оглашенной информации, ракеты обоих типов будут строиться по трехступенчатой схеме и использовать жидкостные двигатели. Первую и вторую ступени двух ракет предлагается оснащать двигателями РД-171МВ. Первая должна получить четыре таких изделия, вторая – два. Третья ступень должна будет комплектоваться двумя двигателями РД-0150, использующими водородное топливо. Два варианта ракеты будут близки по своим характеристикам, но предполагается предусмотреть некоторую разницу в возможностях.
Ракета-носитель «Энергия-5В-ПТК», по существующим расчетам, будет иметь стартовую массу 2368 т. Она сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 100 т полезной нагрузки. На окололунную орбиту можно будет отправить до 20,5 т. Проектом «Энергия-5ВР-ПТК» предлагается оснащение ракеты разгонным блоком, имеющим двигатели на водородном топливе. В такой конфигурации носитель будет иметь стартовую массу 2346 т. Применение разгонного блока даст соответствующие преимущества при решении тех или иных задач.
При использовании ракет «Энергия-5В» для доставки на орбиту пилотируемого космического аппарата «Федерация» или перспективного взлетно-посадочного модуля для лунной экспедиции возможно применение т.н. межорбитального буксира. Это изделие может быть разработано и построено на основе одного из существующих разгонных блоков семейства ДМ.
В течение нескольких следующих месяцев предприятия ракетно-космической отрасли продолжали работу в рамках перспективного проекта. Среди прочего, были определены примерные сроки создания новых ракет-носителей и стартовых комплексов для их эксплуатации. 8 июня агентство ТАСС опубликовало новые данные о планах по ракете «Энергия-5В». Как и ранее, сведения были получены от неназванного источника в отрасли. Кроме того, подобно предыдущим сообщениям, сотрудники ТАСС не смогли получить комментарий от официальных лиц, на этот раз из государственной корпорации «Роскосмос»
По данным неназванного источника, стартовый комплекс для ракет «Энергия-5В» будет построен на космодроме Восточный. Согласно нынешним планам, строительные работы будут завершены в 2027 году. Первый запуск сверхтяжелого носителя с новейшего стартового стола будет выполнен в 2028-м. Также были оглашены некоторые особенности будущего комплекса. Как оказалось, текущие планы ракетно-космической отрасли подразумевают создание универсальной пусковой площадки.
Источник ТАСС рассказал, что стартовый стол для «Энергии-5В» будет строиться по тем же принципам, что и универсальный комплекс старт-стенд 17П31 для носителя «Энергия». Этот комплекс был построен три десятилетия назад на площадке №250 космодрома Байконур и впоследствии использовался для двух запусков сверхтяжелой ракеты «Энергия». Какие именно принципы стартового стола для старой «Энергии» должны перейти в новый проект – не уточнялось.
Утверждается, что стартовый стол для ракеты «Энергия-5В» будет универсальным и позволит осуществлять запуски техники разных типов. С его помощью можно будет отправлять в космос перспективные ракеты среднего класса «Союз-5», а также другие носители, выполненные на их базе путем соединения нескольких блоков. Среди прочего, такой стартовый комплекс сможет использоваться вместе с перспективными сверхтяжелыми ракетами семейств «Ангара» и «Энергия-5В».
Так же 8 июня стало известно о планах по ускорению разработки сверхтяжелой ракеты. Вице-премьер Дмитрий Рогозин, заявил, что руководством промышленности было принято решение по форсированию работ по тематике ракеты-носителя сверхтяжелого класса. Для решения подобных задач уже были начаты научно-исследовательские работы по новому двигателю РД-0150. В ближайшем будущем этот проект перейдет в опытно-конструкторскую стадию.
По словам вице-премьера, перспективный двигатель будет использоваться на ракете «Ангара-А5В», и позволит довести ее грузоподъемность до 37 т. В дальнейшем эту силовую установку планируется использовать в составе третьей ступени сверхтяжелой ракеты, создаваемой в настоящее время.
После публикации новостей о планируемом строительстве стартового комплекса на космодроме Восточный, ускорении работ в целом и начале разработки нового двигателя новые сообщения о перспективном проекте «Энергия-5В» не появлялись. Таким образом, на данный момент известны лишь самые общие сведения о проекте, а также ожидаемые характеристики готовой техники. Вполне понятно, что ранее оглашенные расчетные сведения о данных и параметрах в дальнейшем могут заметным образом измениться. Кроме того, могут быть пересмотрены основополагающие моменты проекта. Наконец, по тем или иным причинам разработку сверхтяжелых носителей могут вовсе отменить.
Следует отметить, что, несмотря на схожесть названий и принадлежность к одному классу, перспективная ракета «Энергия-5В» не имеет прямого отношения к носителю, созданному три десятилетия назад. Как следует из ранее публиковавшихся сведений, новый проект сверхтяжелой ракеты будет создаваться на основе современных идей, решений, узлов и агрегатов. Так, для экономии времени и денег авторы проекта рассматривают возможность широкого применения крупных модулей, заимствуемых у существующих образцов ракетной техники.
Известно, что первая и вторая ступени ракет «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК» будут строиться на основе соответствующих агрегатов, планируемых к разработке в рамках проекта «Феникс». Третья ступень, в свою очередь, будет заимствована у тяжелой «Ангары-А5В», которая так же достаточно далека от испытаний. Ракета сможет использовать существующие и перспективные разгонные блоки. Такой подход действительно позволит ускорить и удешевить разработку проекта, хотя и не даст возможности реализовать все планы в ближайшее время. Дело в том, что первый полет ракеты «Ангара-А5В» запланирован на 2023 год, а «Феникс» поднимется в воздух примерно через два года. Для проектирования и подготовки к испытаниям «Энергии-5В» понадобится дождаться завершения смежных проектов, используемых в качестве источника узлов.
Похожим образом обстоит дело и с двигателями. Согласно сообщениям начала года, первая и вторая ступени сверхтяжелого носителя будут комплектоваться двигателями РД-171МВ. Насколько известно, такая модификация уже существующего РД-171 пока не готова и появится только в обозримом будущем. Двигатель РД-0150 тоже пока не существует, а его разработка находится на самых ранних стадиях. Таким образом, отсутствие необходимых двигателей тоже не позволит завершить проект «Энергия-5В» в ближайшем будущем.
Оглашенные характеристики перспективной сверхтяжелой ракеты-носителя представляют большой интерес. Еще несколько месяцев назад стало известно, что ракеты смогут отправлять на низкую околоземную орбиту до 100 т груза, а у Луне удастся доставлять чуть более 20 т. При помощи разгонных блоков той или иной модели можно будет получать соответствующие результаты. На данный момент серийные ракеты-носители с подобными характеристиками в мире не эксплуатируются. Ведется разработка нескольких проектов, но пока они не смогли дойти до испытательных пусков.
Появление сверхтяжелой ракеты-носителя способно оказать самое серьезное влияние на дальнейшее развитие отечественной космонавтики. В прошлом в нашей стране предпринимались попытки освоения этого направления, но они, по тем или иным причинам, не дали реальных результатов. Так, первая отечественная сверхтяжелая ракета Н-1, способная выводить на низкую околоземную орбиту 75 т груза, испытывалась четыре раза, и все запуски окончились аварией. В середине семидесятых программу закрыли в пользу нового проекта.
Следующей попыткой освоения сверхтяжелого направления стал проект «Энергия». Максимальная полезная нагрузка такой ракеты составляла 100 т. Она могла выводить на орбиту как космические аппараты традиционного облика, так и многоразовый транспортный корабль «Буран». В 1987-88 годах состоялись два испытательных пуска, после чего работы пришлось прекратить. Проект оказался слишком дорогим для реализации в то время. Распад Советского Союза привел к закрытию проекта.
В дальнейшем неоднократно предлагалось создать новый проект сверхтяжелой ракеты-носителя. К примеру, в течение определенного времени рассматривалась возможность разработки такого проекта в рамках семейства «Ангара». Тем не менее, по техническим и экономическим причинам было решено ограничиться только техникой тяжелого класса. Создание сверхтяжелого носителя отложили на неопределенный срок.
Очередное обсуждение возможности создания такой ракеты началось несколько лет назад. В прошлом году были оглашены конкретные планы, а в начале 2017-го стало известно о формировании технического облика сразу двух ракет с близкими характеристиками и разными возможностями. По последним данным, эти проекты будут доведены до испытаний только в конце следующего десятилетия. В 2027 году на космодроме Восточный будет достроен необходимый стартовый комплекс, а в 2028-м состоится первый запуск. При этом есть основания полагать, что эти сроки могут сдвинуться влево, поскольку руководством страны было принято принципиальное решение об ускорении работ.
К настоящему времени отечественная ракетно-космическая промышленность успела приступить к разработке целого ряда перспективных ракет-носителей, которым в будущем предстоит заменить существующие и эксплуатируемые образцы. Имеющиеся планы подразумевают создание ракет всех классов, от легких до сверхтяжелых. Это позволит не только модернизировать парк носителей путем замены устаревшей техники, но и расширить возможности отечественной космонавтики, а также повысить ее конкурентный потенциал. Тем не менее, на выполнение всех планов и создание всех желаемых ракет понадобится достаточно много времени – первые результаты текущих программ появятся не ранее конца текущего десятилетия.
По материалам сайтов:http://tass.ru/http://interfax.ru/http://ria.ru/https://lenta.ru/https://news.sputnik.ru/
topwar.ru
Лекция 17. Перспективные ракеты носители
Бугров Владимир Евграфович
СОВЕТСКИЙ ПРОЕКТ ЭКСПЕДИЦИИ НА МАРС 1959 1974 гг. Бугров Владимир Евграфович Непосредственный разработчик проектов С.П.Королева экспедиций на Марс и Луну. В 1966-1968 1968 гг проходил подготовку к полету
ПодробнееКак достать американцев
Источник: АиФ 20 января 1960 года в СССР на вооружение была принята первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7. Как достать американцев История первой советской межконтинентальной баллистической
ПодробнееСергей Павлович Королёв
Сергей Павлович Королёв Выполнил: Ворстер Артём НОУ СОО «Лицей ТГУ» Учитель Седова Людмила Дмитриевна Содержание 1. Биография 2. Работа в закрытых конструкторских бюро 3. Разработка ракет и их модификации
ПодробнееПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРБИТАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана С.Е. Пугаченко ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРБИТАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ Часть 1 Общие вопросы проектирования орбитальных станций Издательство МГТУ им. Н.Э.
ПодробнееИстория развития космонавтики
Рубрика для родителей «Это интересно» История развития космонавтики Подготовил педагог: Скаткова Елена Николаевна Космонавтика как наука, а затем и как практическая отрасль, сформировалась в середине XX
ПодробнееОРБИТАЛЬНЫЙ КОСМОДРОМ
Space ОРБИТАЛЬНЫЙ КОСМОДРОМ Частная инициатива по созданию перспективной космической транспортной системы и развитию российской пилотируемой космонавтики НОВАЯ ВЕХА ОСВОЕНИЯ КОСМОСА S7 Space выступает
Подробнее12 АПРЕЛЯ - День космонавтики
12 АПРЕЛЯ - День космонавтики В 1903 году опубликовал труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами» Впервые в мире описал основные элементы реактивного двигателя; Предложил двигатели на
ПодробнееКоролёв Сергей Павлович
В честь 110-летия со дня рождения Сергея Павловича Королёва в лицее прошла фотоакция «Люди, подарившие нам космос!» 1907-1966 Королёв Сергей Павлович Советский учёный, инженер-конструктор, главный организатор
ПодробнееГЕОПОЛИТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ
ГЕОПОЛИТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ Глобальный мониторинг космической обстановки важнейшее направление обеспечения военной безопасности Российской Федерации в воздушно-космической сфере Полковник А.Н. КАЛЮТА АННОТАЦИЯ.
ПодробнееДвигатели и энергоустановки аэрокосмических летательных аппаратов А.А. БЕЛИК, Ю.Г. ЕГОРОВ, В.М. КУЛЬКОВ, В.А. ОБУХОВ, Г.А. ПОПОВ
40 УДК 629.78 А.А. БЕЛИК, Ю.Г. ЕГОРОВ, В.М. КУЛЬКОВ, В.А. ОБУХОВ, Г.А. ПОПОВ Государственный НИИ прикладной механики и электродинамики, Москва, Россия КОСМИЧЕСКАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ КОМБИНИРОВАННОЙ
ПодробнееМеханика. Лекция 5. aislepkov.phys.msu.ru
Механика Лекция 5 [email protected] aislepkov.phys.msu.u Лекция 5 Глава. Законы сохранения в простейших системах П...3. Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского Формула Циолковского.
ПодробнееВОЗМОЖНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ КА С ЯЭДУ
ВОЗМОЖНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ КА С ЯЭДУ ОЧИСТКА ОКОЛОЗЕМНОГО ПРСТРАНСТВА ОТ КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА Защита Земли от астероидов и комет Пояс астероидов ДОСТАВКА ТЯЖЕЛЫХ КА НА ГЕОСТАЦИОНАРНУЮ ОРБИТУ ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ПодробнееУДК Л.А. Макриденко
УДК 629.7 АЛЬФА И «ОМЕГА» В ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ СПУТНИКОВ ФГУП «НПП ВНИИЭМ» Л.А. Макриденко В 2011 году исполняется 70 лет со дня основания НПП ВНИИЭМ и 45 лет со дня запуска первого отечественного метеорологического
ПодробнееМеханика. Лекция 4. aislepkov.phys.msu.ru
Механика Лекция 4 [email protected] aislepkov.phys.msu.u Лекция 4 Глава 1. Кинематика и динамика простейших систем П.1. Законы Ньютона. П.1..3. -й Закон Ньютона. Уравнение движения. Начальные условия.
Подробнее«Восток» уходит в небо
ОБЩЕСТВО Первый навсегда 12.04.2016 "Липецкая газета". Александр Артемьев // Общество Это событие навсегда вписано в книгу достижений Человечества. Первым, кто взглянул на нашу родную Землю с космической
ПодробнееЖивотные в космосе. Учѐные хотели знать с чем столкнѐтся человек в космосе. Первыми «космонавтами» - разведчиками стали мыши, кролики, насекомые и даже микробы. Первая маленькая мышка - «космонавт» пробыла
ПодробнееКосмические программы
ПК1007490 ФГУП «НПП ВНИИЭМ» Космические программы ФГУП «НПП ВНИИЭМ» является одним из лидеров в создании космической техники. Область интересов предприятия лежит, начиная от создания отдельных блоков и
ПодробнееРАЗРАБОТЧИК: РГП «НИЦ «ҒАРЫШ-ЭКОЛОГИЯ»
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ СЛУШАНИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (ПРЕДОВОС) ПРОЕКТА «СОЗДАНИЕ КОСМИЧЕСКОГО РАКЕТНОГО КОМПЛЕКСА «БАЙТЕРЕК» НА БАЗЕ РАКЕТЫ КОСМИЧЕСКОГО
ПодробнееЧеловек покоряет космос
1 вариант Человек покоряет космос В октябре 1957 года тысячи людей Земли выходили на улицы, в надежде увидеть движущуюся звёздочку в небе, пытались поймать по радио сигналы из космоса. Ещё бы! Человек
Подробнее- 12 АПРЕЛЯ 2017 ГОДА
- 12 АПРЕЛЯ 2017 ГОДА Грамотеи решили перенестись в далекий 1961 год и посмотреть как все изменилось. Каждый из нас не раз слышал о том, что космос это что-то за пределами нашей планеты, это Вселенная.
ПодробнееГенеральная Ассамблея
Организация Объединенных Наций A/AC.105/C.1/L.267 Генеральная Ассамблея Distr.: Limited 25 February 2003 Original: Russian Комитет по использованию космического пространства в мирных целях Научно технический
ПодробнееЛекция 9. Движение в гравитационном поле
Лекция 9 Движение в гравитационном поле Характеристики гравитационного поля Свяь между потенциальной энергией и силой Первая и вторая космические скорости Движение в гравитационном поле Ваимодействие материальных
ПодробнееДинамические процессы и системы
Динамические процессы и системы УДК 629.78 Брагин В. В., Рязанов Д. М., Матвиец М. Г. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ПОЛЕТА МАЛОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА АИСТ НА ПРОЦЕСС ЕГО ЭЛЕКТРИЗАЦИИ Введение При взаимодействии
Подробнееdocplayer.ru
Легкие ракеты-носители: тенденции рынка
Условность общепринятой классификации ракет-носителей (РН) легко заметить на простом примере: ракету, способную вывести на низкую орбиту 4,99 т, следует относить к легкому классу грузоподъемности, а 5,01 т – к среднему, хотя может оказаться, что при прочих равных условиях речь идет об одном и том же носителе, а слегка разнятся лишь характеристики околоземной орбиты, которая продолжает считаться низкой. Точно так же условна и граница в 100 т, разделяющая тяжелые и сверхтяжелые носители. Округление в сторону красивого числа, сделанное, как свидетельствуют некоторые источники, по рекомендации основоположника советского ракетного двигателестроения академика В.П. Глушко, привело к тому, что Н-1 оказался тяжелым носителем, а Saturn V – сверхтяжелым, хотя, несомненно, обе «лунные» ракеты следует относить к одному классу. Вследствие этого предполагается сдвинуть границу тяжелого класса к 80 т.
Ситуацию с классификацией легких РН сегодня несколько упрощает то, что все они доставляют на околоземную орбиту не более 4000 кг груза, а их стартовая масса, как правило, не превышает 200–250 т, хотя последнее не фигурирует в качестве определяющего критерия.
К основным используемым в настоящее время или проходящим летно-конструкторские испытания средствам выведения легкого класса относятся американские ракеты-носители Delta II (эксплуатация завершается), Minotaur-C (бывшая Taurus), Minotaur, Pegasus, европейская Vega, японская Epsilon, иранские Safir‑1B и Simorgh, северокорейская Unha, индийская PSLV, израильская Shavit, российско-украинская «Днепр», российские «Рокот» (эксплуатация завершается), «Союз-2.1в» (бывший «Союз‑1») и перспективная «Ангара-1.2», китайские CZ-2D, CZ-6, CZ-11 и KT-1/2.
Как видим, легкие ракеты продолжают строиться и использоваться. Но почему же тогда со страниц СМИ не сходят имена их гораздо более тяжелых и мощных собратьев – SLS и Falcon Heavy, Delta IV и Atlas V, Falcon 9 и Ariane 5, H-IIA и H-IIB, «Союз-2.1а» и «Союз-2.1б», «Протон» и «Ангара-5», CZ-3 и CZ-5?
Об «исключительных достоинствах» носителей легкого класса их разработчики перестали говорить еще в конце 1990‑х гг., но имеющиеся проблемы в меньшей степени интересуют инженеров-ракетчиков, а в большей – экономистов. Первые озабочены, в основном, влиянием так называемого масштабного фактора – снижением конструктивного совершенства и ростом аэродинамических потерь. Первое обстоятельство связано с невозможностью (по технологическим и эксплуатационным причинам) бесконечно уменьшать сечение силовых элементов, а также размеры и массу приборов, агрегатов и систем пропорционально снижению стартовой массы ракеты. Второе – с уменьшением чисел Рейнольдса (Re) и, в гораздо большей степени, ростом нагрузки на мидель из-за закона «квадрата–куба» (при уменьшении линейных размеров масса уменьшается быстрее, чем площадь миделя). Кроме того, из-за снижения конструктивного совершенства ракеты легкого класса зачастую содержат больше ступеней, чем средние и тяжелые носители, что негативно сказывается на надежности выполнения задачи из-за введения дополнительных конструкционных элементов и «событий разделения».
Экономические проблемы оказывают двоякое воздействие. С одной стороны, расходы на разработку и производство при уменьшении размеров и масс носителей снижаются, но происходит это неравномерно и непропорционально. Проектирование легких и средних носителей требует примерно одинаковых трудозатрат, а миниатюризация комплектующих сказывается на стоимости производства нелинейно. Пожалуй, дешевле обходится лишь подготовка к пуску легких ракет.
В результате, с учетом влияния масштабного фактора и включения дополнительных ступеней, пуск «малого» носителя обходится дешевле, чем «большого», в разы, но при этом масса выводимого груза может отличаться на порядок. Соответственно, удельная стоимость выведения полезных нагрузок для легких РН оказывается в разы выше, чем для средних и тяжелых, составляя примерно 30–40 тыс. долл./кг и более против 5–10 тыс. долл./кг. К примеру, расходы на пуск легкой японской твердотопливной ракеты Epsilon, которая выводит на солнечно-синхронную орбиту спутник массой 450 кг, составляют примерно 38 млн долл., а старт российского среднего носителя «Союз-2.1а», способного доставить на ту же орбиту 4,2 т полезного груза, обходится заказчику в 50–60 млн долл.
С другой стороны, в настоящее время легкие ракеты-носители задействованы в специфических секторах рынка, связанных либо с запуском относительно недорогих спутников по заказам университетов и коммерческих организаций, либо с выведением экспериментальных нагрузок в интересах государственных организаций, действующих в рамках ограниченного бюджета.
Иными словами, сегмент легких средств выведения не позволяет «поднять» тех денег, которые дает, например, доставка на геостационарную орбиту коммерческих спутников связи, а удельная стоимость эксплуатации таких ракет буквально приводит инвесторов в уныние. Например, компания SpaceX, которая разработала и довела до коммерческой эксплуатации легкий носитель Falcon 1, отказалась от него в пользу средней ракеты Falcon 9, заказы на которую приносили на порядки больше прибыли. В этих условиях естественной считалась «смерть» легких средств выведения как класса, и замена их средними, что собственно и продемонстрировала компания Илона Маска. Некоторые эксперты неоднократно прогнозировали именно такое развитие событий, но сейчас факты указывают на обратное…
Пару лет назад авторы статьи проанализировали статистику космических запусков. Оказалось, что доля легких ракет в общем числе миссий за 1998–2008 гг. составляла в среднем около 23% (от 16 до 30% в год) без какого-либо видимого тренда к снижению, а доля космических аппаратов, выведенных этими носителями, колебалась в районе трети и даже более от общего числа запущенных спутников. Также удивил дальнейший анализ: даже спустя восемь лет после указанного промежутка времени ситуация кардинально не изменилась! В 2015 г. участники «Большого космического клуба» (неформальной организации стран, которые могут запускать собственные спутники с помощью своих ракет-носителей с национальных космодромов) выполнили 86 пусков (в т.ч. 81 удачных), доставив на орбиту 186 спутников. Легкие носители стартовали 17 раз (из них 16 – успешно), что составляет 20% от общего числа пусков и примерно столько же – от числа успешных, и вывели в космос 65 космических аппаратов (35% от общего числа полезных нагрузок).
Таким образом, несмотря на озвученные проблемы, сегмент легких носителей существует и чувствует себя неплохо. Основной причиной этой стабильности стало бурное развитие малых космических аппаратов (МКА) – спутников и межпланетных зондов массой менее 1000 кг. МКА делятся на следующие классы (в зависимости от массы): собственно, малые космические аппараты (до 1000 кг), «мини» (от 100 до 500 кг), «микро» (от 10 до 100 кг), «нано» (от 1 до 10 кг), «пико» (от 0,1 до 1 кг) и «фемто» (до 0,1 кг).
Когда-то все первые спутники, запущенные странами, входившими в «Большой космический клуб», укладывались в категории «нано» и «микро». Так было с Советским Союзом, Соединенными Штатами, Францией, Японией, Китаем, Великобританией, Индией, Израилем, Северной Кореей и Ираном. В первую очередь, вывод обуславливался ограниченным возможностями национальных средств выведения. Для кандидатов, претендующих на членство в этой организации – Бразилии, Аргентины, Пакистана – данное правило действует до сих пор: научно-техническая и материально-экономическая база этих стран пока позволяет строить лишь носители легкого класса.
Современное развитие МКА обусловлено новыми технологиями. Появление микроминиатюрных электромеханических систем (МЭМС), рост доступности при одновременном снижении массогабаритных параметров и стоимости электронной компонентной базы позволили за меньшие деньги делать легкие и сравнительно простые космические аппараты, обладающие неплохим функционалом.
Тенденция снижения массы низкоорбитальных спутников носит объективный характер. Как правило, такие аппараты решают задачи дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), выполняют научные исследования либо занимаются вопросами технологии в условиях микрогравитации. Обычно такие спутники являются «одноканальными», передавая информацию на ограниченное число наземных приемных пунктов, не требующих высокой мощности передатчиков. Соответственно, микроминиатюризация и использование новых материалов однозначно вызывают тенденцию снижения массы низкоорбитальных аппаратов. Например, советские «космические картографы», сделанные на базе аппаратов «Зенит» и «Янтарь», имели массу до 6,5 т, тогда как большинство аналогичных современных спутников весят чуть не на порядок меньше. Интересно отметить, что из 24 запущенных в 2012 г. спутников съемки Земли 23 были изготовлены на средства госбюджета или организаций и только один (SPOT 6) относился к чисто коммерческим, созданным полностью на средства европейской аэрокосмической компании EADS Astrium.
Несколько лет назад консалтинговая компания Euroconsult приводила следующие данные, характеризующие тенденции развития рынка аппаратов ДЗЗ: в 1999–2008 гг. было запущено 106 спутников ДЗЗ в интересах 24 стран, на следующее десятилетие (2009–2018 гг.) планировался пуск еще 206 таких аппаратов для 34 стран. При этом средняя масса запущенного спутника ДЗЗ снизилась с 1268 до 694 кг, средняя стоимость аппарата снизилась со 165 до 93,7 долл., а суммарная – возросла с 16,7 до 19,3 млрд долл.Значительная часть современных оптико-электронных спутников дистанционного зондирования, обладающих разрешением порядка 1–3 м на пиксель изображения, имеет массу от 250 до 800 кг. В этот же весовой диапазон укладываются и многие современные радиолокационные аппараты, оснащенные радарами с синтезированной апертурой. Специалисты уже говорят о возможности создания спутников ДЗЗ массой 20–50 кг с оптико-электронными системами субметрового пространственного разрешения.
Не первый год (а, точнее, еще с начала 1990-х) ожидается бум низкоорбитальных систем связи. Увы, до недавних пор все ограничивалось развертыванием многоспутниковых группировок с довольно скромными характеристиками, балансирующих на грани безубыточности (системы GlobalStar, Orbcomm и «Гонец»). Но в прошлом году компания OneWeb объявила о новом проекте низкоорбитальной системы, обеспечивающей глобальный широкополосный доступ в интернет для всех желающих, в т.ч. в странах третьего мира. Планы предполагают запуск 648 микроспутников на фазированные полярные орбиты высотой 1200 км. При этом каждый аппарат будет иметь массу менее 200 кг и пропускную способность 7 Гбит/с. Для запуска спутников OneWeb планируется задействовать российские носители «Союз», стартующие из Гвианского космического центра и космодрома Восточный, американские Falcon 9 и ракеты воздушного пуска LauncherOne фирмы Virgin Galactic. Коммерческое предоставление услуг OneWeb должно начаться в 2019 г.
Таким образом, рынок и сфера применения МКА расширяются. Для формирования орбитальных группировок можно использовать различные носители как среднего, так и легкого класса. При этом в большинстве случаев спутники будут запускаться «пачками» (кластерами). Кластерный запуск экономически выгоден, когда на одну и ту же (или близкую) орбиту требуется вывести несколько однотипных МКА. Если же в качестве полезного груза ракета несет «сборную солянку» разнотипных спутников различных заказчиков, преимущества данного вида запуска снижаются: вместо индивидуального выбора оптимальной орбиты заказчик вынужден отправлять свой аппарат туда, куда «отвезут», и ждать, когда все остальные участники («соседи по кластеру») будут готовы к «поездке».
Не пригоден кластерный запуск и в случае, когда необходимо заменить в орбитальной группировке физически изношенный или морально устаревший аппарат: для одиночных запусков целесообразнее использовать ракеты легкого класса.
Именно развитие МКА стало причиной того, что различные страны создают новые легкие носители. Например, разработчики китайской ракеты CZ-6, которая впервые стартовала 20 сентября 2015 г., прямо заявляли, что ее параметры выбирались исходя из тенденций мирового рынка МКА. Даже скромный по современным меркам носитель CZ-2D нецелесообразно использовать для запуска 500-килограммового спутника, поскольку, несмотря на высокую удельную стоимость выведения, абсолютные затраты на пуск легкого изделия в данном случае оказываются все равно ниже, чем у среднего или тяжелого! Подчеркнем: в данном случае речь идет не о прибыльности коммерческих запусков, а о разумном стремлении снизить общие затраты.
Важная особенность «малых» средств выведения – способность обслуживать широчайший (по массе) диапазон полезных грузов – от сотен граммов до 2–4 т. Создать один тип экономически эффективной легкой ракеты для запусков всех этих нагрузок диапазона невозможно. Соответственно, в последние десять лет получила развитие идея использования специализированных ракет-носителей малого и сверхмалого классов. Если первые конструктивно совпадают с традиционными легкими изделиями, то вторые отличаются разнообразием компоновок и технических решений.
Носители сверхмалого класса, или «нанолончеры» (основное предназначение – запуск нано- и микроспутников) тоже не новинка: первый американский космический носитель Vanguard сегодня относился бы именно к данному классу. Такие ракеты проектируются в разных странах уже на протяжении ряда лет. Интересно, что основными потенциальными заказчиками средств выведения в ряде случае выступают военные. Вот лишь несколько примеров.
NASA и Командование по космической и противоракетной обороне Армии США ASMDC (US Army Space and Missile Defense Command) совместными усилиями разрабатывали трехступенчатую ракету-носитель наземного старта SWORDS, способную выводить на орбиту высотой 750 км спутник массой до 25 кг. Отличительная особенность ракеты – использование в качестве топлива жидкого кислорода и сжиженного метана.
Американская компания Interorbital systems заключила контракт с NASA на разработку модульного носителя Neptune, способного выводить на низкую орбиту полезный груз массой от 30 до 1000 кг. Еще фирма из США, Microcosm, работает над семейством носителей на основе двигателя Scorpius, работающего на жидком кислороде и керосине. Самая маленькая ракета – Mini-Sprite – трехступенчатая, способна вывести на орбиту до 100 кг и стартовать в течение суток после получения запроса. Microcosm считает, что запуск будет стоить всего 3 млн долл., если ВВС оплатят расходы на разработку.
Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) вело программу «Доступ в космос с помощью воздушного старта» ALASA (Airborne Launch Assist Space Access), имеющую целью разработку «наноносителя» воздушного пуска, который можно запустить в течение суток с момента поступления приказа. Его грузоподъемность – 45 кг при стоимости пуска примерно 1 млн долл.
Фирма Rocketlab из Новой Зеландии разрабатывает проект сверхлегкого носителя Electron, способного вывести на низкую орбиту высотой 500 км спутник массой 110 кг. Особенность полностью композитной двухступенчатой ракеты – высокоэкономичные двигатели сравнительно небольшой тяги с электронасосной подачей жидкого кислорода и керосина. Разработчик обещает запускать носитель раз в неделю при цене в 4,9 млн долл. за миссию.
Компания VirginGalactic миллиардера Ричарда Брэнсона, планирующая суборбитальные туристические рейсы, предлагает сверхлегкий носитель воздушного старта LauncherOne, который при цене пуска в 10 млн долл. сможет доставлять на солнечно-синхронные орбиты спутники массой до 200 кг.
Известно множество аналогичных проектов, однако, к сожалению, на сегодня нет ни одного летающего «нанолончера». В марте 2014 г. из-за превышения стоимости завершилась разработка проекта SWORDS, в конце 2015 г. по техническим причинам была закрыта программа ALASA. Неудачей закончилась 3 ноября 2015 г. попытка орбитального пуска ракеты SPARC (Spaceborne Payload Assist Rocket Kauai), известной также как SuperStrypi.
Основной причиной неудач проектов сверхмалых носителей является крайняя сложность обеспечения конкурентоспособной цены запуска. Например, чтобы неплохо смотреться на фоне легких и средних ракет при кластерном запуске необходимо на каждый килограмм полезной нагрузки затратить примерно 40–60 тыс. долл. Ясно, что невозможно создать носитель для единичного наноспутника массой 1 кг с ценником 60 тыс. долл. Сейчас речь идет о разработке средства выведения полезных нагрузок массой от 10 до 200 кг, которое сможет использоваться как для индивидуальных запусков коммерческих МКА, так и для кластерных миссий наноспутников различного назначения.
В России над носителями сверхмалого класса работает ООО «ЛинИндастриал». Компания, созданная в 2014 г., в настоящее время сконцентрировалась на проекте семейства модульных сверхлегких носителей, объединенных общим названием «Таймыр» и способных выводить на низкую околоземную орбиту полезный груз массой от 10 до 150 кг. Их особенности – применение простых жидкостных двигателей с вытеснительной подачей компонентов, работающих на высококонцентрированной перекиси водорода и керосине, а также изготовление топливных баков намоткой из углепластика.
Проектирование ведется при поддержке космического кластера фонда «Сколково». В настоящее время выполнен аванпроект, работы вышли на уровень изготовления «железа» (в частности, готовы два экземпляра демонстрационно-стендового двигателя тягой 100 кгс), и на модельных ракетах ведутся летные испытания прототипа системы управления. Первый пуск «Таймыра» может состояться в районе 2020 г.
Итак, пора делать выводы. Очевидно, что класс легких носителей будет существовать и далее, поскольку обеспечивает решение целевых задач. Подобные ракеты будут развиваться в направлении более широкого охвата полезных нагрузок и, видимо, несколькими типами войдут в парк средств выведения наиболее развитых космических держав. Одни станут близки к существующим носителям среднего класса, стирая четкие границы (пример – Vega, «Союз-2.1в» и «Ангара-1.2»). Их дополнят малые носители типа CZ-6, снижая затраты на запуски микро- и наноспутников. Наконец, в ближайшее время будут созданы сверхмалые «нанолончеры» для выполнения четко очерченных миссий. Скорее всего, своим появлением они будут обязаны частным компаниям.
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 6/2016
www.take-off.ru
Лекция 17. Перспективные ракеты носители
Лекция 17 Перспективные ракеты носители Назван ие Схема (количество ступеней) Длина ракеты, м Масс а, т Мас са КА, т Высота орбиты, км Первы й пуск РОССИЯ «Союз- 2» «Прото н-м» Пакет (3) 47,5 309 8,0 200 2000 Тандем (3) 44,5 698 22,2 200 2000 ФРАНЦИЯ «Ариан -5» Пакет (2) 50,6 700 18 200 1997 ЯПОНИЯ Н-2 Пакет (2) * ГО головной отсек 30,5 без ГО * 10 200 2000 Спутниковые системы России и США Целевое назначение систем Количество систем Россия США Военные и двойного назначения 17 22 Народно-хозяйственные: Оперативное наблюдение за поверхностью Земли 3 1 связь и телевещание 3 2 Пилотируемые системы: доставка экипажей 1 1 грузовые запуски 1 1
программы экспериментов Искусственные спутники Земли, запущенные разными странами Название, даты запусков Масс а, кг Габарит ы, см Параметры орбиты, км Назначение, страна «Спутник- 1», 4.10.1957 83,6 58 228x947x65,1 Первый СССР ИСЗ, «Спутник- 2», 3.11.1957 508 225x1671x65, 3 ИСЗ с собакой Лайкой, СССР «Эксплорер -1», 1.02.1958 8,3 360x2534x33, 2 Установлено, что Земля окружена радиационными поясами, США Ракеты для исследования верхних слоев атмосферы. В начале 60-х годов 20 века в связи с интенсивным освоением космического пространства конструкторам ракетно-космической техники и специалистам по ее эксплуатации потребовались новые, более детальные данные о параметрах атмосферы Земли на высотах 60-200 км, где происходило движение ракет-носителей, разделение ступеней, вывод орбитальных космических аппаратов различного назначения. К числу таких физических параметров относились плотность атмосферы, температура, состав, ветер, электрические и магнитные поля, концентрация и температура заряженных частиц, характеристики распространения различных типов излучений. Получить такие знания оказалось возможным с помощью принципиально нового «инструмента» - исследовательских ракет, способных поднять геофизические приборы на ранее недоступные высоты. В 1960-1964 гг. учеными и конструкторами ОКБ-9 Уралмашзавода (г.екатеринбург) на базе неуправляемой твердотопливной оперативно-
тактической ракеты была создана исследовательская метеорологическая ракета МР-12, способная поднимать на высоту до 180 км научные приборы для изучения верхней атмосферы Земли. Основные технические характеристики ракеты МР-12 Значение Калибр, мм 450 Длина, мм 8770...10370 Стартовый вес, кг 1485...1620 Тяга двигателя, кг 10360 Единичный импульс топлива, кг.с/кг 205 Максимальная осевая перегрузка, g до 23 Время работы двигателя, с 21±3 Скорость вращения (проворачивания), об/мин до 320 Вес полезной нагрузки, кг 122-280 Высота подъема, км 180-120 Ракета с 1967г. демонстрировалась в Калужском музее истории космонавтики им.к.э.циолковского и на ВДНХ СССР.
В Калужской области, в г. Обнинске, в те годы академиком Е.К.Федоровым, руководителем Гидрометеослужбы СССР, создавался новый научный центр, Институт экспериментальной метеорологии, призванный заниматься экспериментальными исследованиями атмосферы Земли. Коллектив разработчиков ракеты, возглавлявшийся В.П.Тесленко, был приглашен в этот институт и стал техническим ядром нового направления геофизических исследований верхней атмосферы Земли и околоземного космического пространства. Для всестороннего изучения свойств верхней атмосферы в различных географических условиях были созданы 4 стартовых комплекса: на полигоне «Капустин Яр» под Волгоградом, на острове Хейса в архипелаге Земля Франца-Иосифа, и на научно-исследовательских судах Гидрометслужбы СССР "Профессор Зубов" и "Профессор Визе", а также на полигоне Эмба (Казахстан). В состав каждого комплекса кроме твердотопливных ракет входили пусковые установки, контрольно-пусковое и вспомогательное оборудование, радиолокационные и радиотелеметрические станции приема траекторной и научной информации с борта ракет в полете. За годы эксплуатации ракетного комплекса (1964-1997 гг.) с помощью метеоракет МР-12 и их последующих модификаций МР-25 и МР-20 было осуществлено свыше 1200 запусков ракет с научной аппаратурой, в том числе свыше 100 запусков на высоты, превышающие 200 км.
Ученым Обнинского филиала Института прикладной геофизики (ИПГ) (затем Института экспериментальной метеорологии - ИЭМ, позднее научно-производственного объединения «Тайфун») в содружестве с учеными других институтов Гидрометслужбы, Академии наук и других ведомственных НИИ удалось сформировать совершенно новые направления геофизических экспериментальных исследований в Советском Союзе: - Исследования атмосферы методом искусственных светящихся облаков. - Активные эксперименты в атмосфере Земли. - Исследования ионосферы. - Отработка элементов ракетно-космической техники. - Международное сотрудничество.
docplayer.ru
Проект ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Энергия-5В»
О существовании планов по созданию сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия-5В» было объявлено осенью прошлого года. В середине ноября 2016-го в Москве прошла конференция, посвященная проблемам развития ракетно-космической техники. В ходе этого мероприятия выступил генеральный директор ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королева Владимир Солнцев. По словам руководителя крупнейшей организации, в планах имеется создание перспективной ракеты-носителя сверхтяжелого класса. При этом планируется использование весьма интересного подхода к формированию облика ракеты.
Новую ракету предлагалось строить по модульному принципу. Ключевые узлы следовало заимствовать из уже существующих или разрабатываемых проектов ракетной техники. Так, первая и вторая ступени должны быть взяты из проекта перспективной ракеты среднего класса «Феникс». Верхню ступень с двигателями, использующими водородное топливо, планировалось заимствовать у проектируемой тяжелой ракеты «Ангара-А5В». Как отметил В. Солнцев, проектом «Энергия-5В» предлагается создание своеобразного конструктора, из которого можно будет собирать носитель нужной конфигурации с требуемыми характеристиками. Целью подобного подхода является сокращение сроков завершения работ и стоимости проекта.
К моменту оглашения информации о перспективном проекте «Энергия-5В» уже имелись определенные сведения о двух других ракетах-носителях, планируемых для использования в качестве источника узлов и агрегатов. Так, известно, что ракета «Ангара-А5В» представляет собой вариант другого проекта своего семейства, отличающийся применением третьей ступенью с двигателями на топливной паре «водород-кислород». Подобная модернизация имеющегося проекта, по расчетам, позволяет заметным образом увеличить полезную нагрузку.
Второй источник агрегатов – ракета-носитель среднего класса «Феникс». Такая ракета сможет поднимать на низкую околоземную орбиту до 17 т груза, в том числе пилотируемые корабли. Также ракета получит возможность вывода 2,5 т груза на геостационарную орбиту, для чего ей понадобится разгонный блок. Разработку «Феникса» планируется начать в 2018 году и завершить до 2025-го. Еще в прошлом году стало известно, что в перспективе агрегаты этой ракеты могут быть использованы при создании перспективного носителя тяжелого или сверхтяжелого класса.
В прошлом году были объявлены только самые общие планы, определяющие ход дальнейших работ в области перспективных ракет-носителей. Через несколько месяцев стали известны некоторые подробности будущего проекта «Энергия-5В». Как оказалось, ракетно-космическая отрасль планирует предложить сразу два варианта ракеты с разными характеристиками и возможностями.
Сведения о новых планах в рамках перспективного проекта были опубликованы в конце января информагентством ТАСС. Информация была получена от неназванного источника в космической отрасли. Одновременно с этим отмечалось, что пресс-центр РКК «Энергия» отказался комментировать подобные новости. Тем не менее, и в этом случае опубликованная информация представляет большой интерес.
Источник агентства ТАСС сообщил, что к тому времени был определен примерный облик сразу двух сверхтяжелых ракет-носителей. Два варианта ракеты «Энергия-5В» получили собственные рабочие названия «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК». Предварительные проработки по двум проектам планировалось представить руководству корпорации «Энергия», а также ведущим организациям ракетно-космической отрасли.
Согласно оглашенной информации, ракеты обоих типов будут строиться по трехступенчатой схеме и использовать жидкостные двигатели. Первую и вторую ступени двух ракет предлагается оснащать двигателями РД-171МВ. Первая должна получить четыре таких изделия, вторая – два. Третья ступень должна будет комплектоваться двумя двигателями РД-0150, использующими водородное топливо. Два варианта ракеты будут близки по своим характеристикам, но предполагается предусмотреть некоторую разницу в возможностях.
Ракета-носитель «Энергия-5В-ПТК», по существующим расчетам, будет иметь стартовую массу 2368 т. Она сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 100 т полезной нагрузки. На окололунную орбиту можно будет отправить до 20,5 т. Проектом «Энергия-5ВР-ПТК» предлагается оснащение ракеты разгонным блоком, имеющим двигатели на водородном топливе. В такой конфигурации носитель будет иметь стартовую массу 2346 т. Применение разгонного блока даст соответствующие преимущества при решении тех или иных задач.
При использовании ракет «Энергия-5В» для доставки на орбиту пилотируемого космического аппарата «Федерация» или перспективного взлетно-посадочного модуля для лунной экспедиции возможно применение т.н. межорбитального буксира. Это изделие может быть разработано и построено на основе одного из существующих разгонных блоков семейства ДМ.
В течение нескольких следующих месяцев предприятия ракетно-космической отрасли продолжали работу в рамках перспективного проекта. Среди прочего, были определены примерные сроки создания новых ракет-носителей и стартовых комплексов для их эксплуатации. 8 июня агентство ТАСС опубликовало новые данные о планах по ракете «Энергия-5В». Как и ранее, сведения были получены от неназванного источника в отрасли. Кроме того, подобно предыдущим сообщениям, сотрудники ТАСС не смогли получить комментарий от официальных лиц, на этот раз из государственной корпорации «Роскосмос»
По данным неназванного источника, стартовый комплекс для ракет «Энергия-5В» будет построен на космодроме Восточный. Согласно нынешним планам, строительные работы будут завершены в 2027 году. Первый запуск сверхтяжелого носителя с новейшего стартового стола будет выполнен в 2028-м. Также были оглашены некоторые особенности будущего комплекса. Как оказалось, текущие планы ракетно-космической отрасли подразумевают создание универсальной пусковой площадки.
Источник ТАСС рассказал, что стартовый стол для «Энергии-5В» будет строиться по тем же принципам, что и универсальный комплекс старт-стенд 17П31 для носителя «Энергия». Этот комплекс был построен три десятилетия назад на площадке №250 космодрома Байконур и впоследствии использовался для двух запусков сверхтяжелой ракеты «Энергия». Какие именно принципы стартового стола для старой «Энергии» должны перейти в новый проект – не уточнялось.
Утверждается, что стартовый стол для ракеты «Энергия-5В» будет универсальным и позволит осуществлять запуски техники разных типов. С его помощью можно будет отправлять в космос перспективные ракеты среднего класса «Союз-5», а также другие носители, выполненные на их базе путем соединения нескольких блоков. Среди прочего, такой стартовый комплекс сможет использоваться вместе с перспективными сверхтяжелыми ракетами семейств «Ангара» и «Энергия-5В».
Так же 8 июня стало известно о планах по ускорению разработки сверхтяжелой ракеты. Вице-премьер Дмитрий Рогозин, заявил, что руководством промышленности было принято решение по форсированию работ по тематике ракеты-носителя сверхтяжелого класса. Для решения подобных задач уже были начаты научно-исследовательские работы по новому двигателю РД-0150. В ближайшем будущем этот проект перейдет в опытно-конструкторскую стадию.
По словам вице-премьера, перспективный двигатель будет использоваться на ракете «Ангара-А5В», и позволит довести ее грузоподъемность до 37 т. В дальнейшем эту силовую установку планируется использовать в составе третьей ступени сверхтяжелой ракеты, создаваемой в настоящее время.
После публикации новостей о планируемом строительстве стартового комплекса на космодроме Восточный, ускорении работ в целом и начале разработки нового двигателя новые сообщения о перспективном проекте «Энергия-5В» не появлялись. Таким образом, на данный момент известны лишь самые общие сведения о проекте, а также ожидаемые характеристики готовой техники. Вполне понятно, что ранее оглашенные расчетные сведения о данных и параметрах в дальнейшем могут заметным образом измениться. Кроме того, могут быть пересмотрены основополагающие моменты проекта. Наконец, по тем или иным причинам разработку сверхтяжелых носителей могут вовсе отменить.
Следует отметить, что, несмотря на схожесть названий и принадлежность к одному классу, перспективная ракета «Энергия-5В» не имеет прямого отношения к носителю, созданному три десятилетия назад. Как следует из ранее публиковавшихся сведений, новый проект сверхтяжелой ракеты будет создаваться на основе современных идей, решений, узлов и агрегатов. Так, для экономии времени и денег авторы проекта рассматривают возможность широкого применения крупных модулей, заимствуемых у существующих образцов ракетной техники.
Известно, что первая и вторая ступени ракет «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК» будут строиться на основе соответствующих агрегатов, планируемых к разработке в рамках проекта «Феникс». Третья ступень, в свою очередь, будет заимствована у тяжелой «Ангары-А5В», которая так же достаточно далека от испытаний. Ракета сможет использовать существующие и перспективные разгонные блоки. Такой подход действительно позволит ускорить и удешевить разработку проекта, хотя и не даст возможности реализовать все планы в ближайшее время. Дело в том, что первый полет ракеты «Ангара-А5В» запланирован на 2023 год, а «Феникс» поднимется в воздух примерно через два года. Для проектирования и подготовки к испытаниям «Энергии-5В» понадобится дождаться завершения смежных проектов, используемых в качестве источника узлов.
Похожим образом обстоит дело и с двигателями. Согласно сообщениям начала года, первая и вторая ступени сверхтяжелого носителя будут комплектоваться двигателями РД-171МВ. Насколько известно, такая модификация уже существующего РД-171 пока не готова и появится только в обозримом будущем. Двигатель РД-0150 тоже пока не существует, а его разработка находится на самых ранних стадиях. Таким образом, отсутствие необходимых двигателей тоже не позволит завершить проект «Энергия-5В» в ближайшем будущем.
Оглашенные характеристики перспективной сверхтяжелой ракеты-носителя представляют большой интерес. Еще несколько месяцев назад стало известно, что ракеты смогут отправлять на низкую околоземную орбиту до 100 т груза, а у Луне удастся доставлять чуть более 20 т. При помощи разгонных блоков той или иной модели можно будет получать соответствующие результаты. На данный момент серийные ракеты-носители с подобными характеристиками в мире не эксплуатируются. Ведется разработка нескольких проектов, но пока они не смогли дойти до испытательных пусков.
Появление сверхтяжелой ракеты-носителя способно оказать самое серьезное влияние на дальнейшее развитие отечественной космонавтики. В прошлом в нашей стране предпринимались попытки освоения этого направления, но они, по тем или иным причинам, не дали реальных результатов. Так, первая отечественная сверхтяжелая ракета Н-1, способная выводить на низкую околоземную орбиту 75 т груза, испытывалась четыре раза, и все запуски окончились аварией. В середине семидесятых программу закрыли в пользу нового проекта.
Следующей попыткой освоения сверхтяжелого направления стал проект «Энергия». Максимальная полезная нагрузка такой ракеты составляла 100 т. Она могла выводить на орбиту как космические аппараты традиционного облика, так и многоразовый транспортный корабль «Буран». В 1987-88 годах состоялись два испытательных пуска, после чего работы пришлось прекратить. Проект оказался слишком дорогим для реализации в то время. Распад Советского Союза привел к закрытию проекта.
В дальнейшем неоднократно предлагалось создать новый проект сверхтяжелой ракеты-носителя. К примеру, в течение определенного времени рассматривалась возможность разработки такого проекта в рамках семейства «Ангара». Тем не менее, по техническим и экономическим причинам было решено ограничиться только техникой тяжелого класса. Создание сверхтяжелого носителя отложили на неопределенный срок.
Очередное обсуждение возможности создания такой ракеты началось несколько лет назад. В прошлом году были оглашены конкретные планы, а в начале 2017-го стало известно о формировании технического облика сразу двух ракет с близкими характеристиками и разными возможностями. По последним данным, эти проекты будут доведены до испытаний только в конце следующего десятилетия. В 2027 году на космодроме Восточный будет достроен необходимый стартовый комплекс, а в 2028-м состоится первый запуск. При этом есть основания полагать, что эти сроки могут сдвинуться влево, поскольку руководством страны было принято принципиальное решение об ускорении работ.
К настоящему времени отечественная ракетно-космическая промышленность успела приступить к разработке целого ряда перспективных ракет-носителей, которым в будущем предстоит заменить существующие и эксплуатируемые образцы. Имеющиеся планы подразумевают создание ракет всех классов, от легких до сверхтяжелых. Это позволит не только модернизировать парк носителей путем замены устаревшей техники, но и расширить возможности отечественной космонавтики, а также повысить ее конкурентный потенциал. Тем не менее, на выполнение всех планов и создание всех желаемых ракет понадобится достаточно много времени – первые результаты текущих программ появятся не ранее конца текущего десятилетия.
По материалам сайтов:http://tass.ru/http://interfax.ru/http://ria.ru/https://lenta.ru/https://news.sputnik.ru/
www.globalwarnews.ru
Создание многоразовой ракеты-носителя - перспективное направление для отечественной космонавтики
Примечательно, что разработка этого проекта началась Центром еще в 1992 году и продолжалась до 2012 года, причем на период закрытия программы уровень работ соответствовал предэскизному. В частности, была создана общая концепция ракеты-носителя, а также определены ключевые технические и технологические направления будущих работ.
Другой вопрос, что в начале 2013 года работы по этому проекту были свернуты вследствие отсутствия источников финансирования и отсутствия особого интереса со стороны «Роскосмоса». И вот теперь, спустя пять лет, работы над этим проектом возобновляются, причем нельзя сказать, что эта пауза критично скажется на разработке ракеты-носителя.
Россия приняла вызов американской компании SpaceX
Очень может быть, что на пересмотр изначального решения определенное влияние оказал относительный успех компании SpaceX миллиардера Элона Маска, которая разработала, отработала и успешно испытала свой ракета-носитель Falcon 9 FT.
В рамках данного проекта компанией SpaceX была поставлена задача по обеспечению возможности возврата первой ступени после запуска полезной нагрузки на любую околоземную орбиту – как на низкую опорную, так и на геопереходную. Программа завершилась успехом в декабре 2015 года, когда первая ступень Falcon 9 FT успешно вернулась к месту своего запуска.
Пока нельзя говорить о том, что компания SpaceX может пользоваться данными технологиями на серийной основе и что ракета-носитель Falcon 9 FT уже в ближайшее время совершит переворот на рынке коммерческого Космоса, но все-таки первый шаг американцами был сделан и в случае успешной обкатки данных решений он сулит серьезные перспективы.
Руководитель Института космической политики Иван Моисеев в разговоре с ФБА «Экономика сегодня» отметил, что в России ведутся проектные работы над подобным направлением ракетно-космической техники, причем речь здесь идет не только о «Короне», но и о соответствующих работах в рамках отечественного ракеты-носителя «Союз-5».
Над подобными технологиями ведет работу и РКК «Энергия»
В России такие разработки идут не только в рамках проекта «Корона»
«Госкорпорация «Энергия», ведущая сегодня работы над ракетой-носителем «Союз-5», также рассматривает применение подобного технологического подхода, который должен серьезно снизить себестоимость космических запусков и, соответственно, дать одно из решающих коммерческих преимуществ на этом глобальном рынке», - констатирует Моисеев.
По словам Ивана Михайловича, для России эта технология даст целый ряд преимуществ хотя бы потому, что в отличие от США в нашей стране отработанные компоненты падают на государственную территорию, и в бюджет всех космических программ приходится закладывать средства на уборку подобных «остатков».
«Это типично российская проблема, поскольку в США все отработанные ступени падают в океан, из-за чего нам стоит озаботиться технологиями возвращения ступеней только из подобных соображений. Также здесь нужно не забывать и про частоту использования ракет-носителей, поскольку очевидно, что в рамках разработки «Короны» должна учитываться частота космических запусков с территории России на очень продолжительный срок», - заключает Моисеев.
В этом плане у нас существует федеральная программа сроком на 10 лет, но здесь необходимо учитывать и общее число коммерческих запусков, к которым наша страна, по понятным причинам, имеет чрезвычайно серьезный интерес.
Перед нами чисто коммерческий проект
Естественно, главной выгодой от таких технологий является сокращение себестоимости каждого космического запуска. Это, по сути своей, единственный эффект от таких технологий, поскольку с чисто технической точки зрения подобные решения не являются серьезным прорывом и о них в мировой космонавтике, как в России, так и в США, думали довольно давно.
«Такие технологии могут снизить стоимость запуска на 20-30 процентов, что для ракеты-носителя является весьма существенным положительным эффектом. Соответственно, кто первый введет подобные технологии в оборот коммерческой космонавтики, тот получит серьезные преимущества на современном мировом рынке», - резюмирует Моисеев.
Дело в том, что самая дорогая часть в любой ракете-носителе – это его двигатели, и если удастся гарантированно сохранять данный компонент для следующих запусков, это приведет к тому, что их стоимость резко сократится.
«С чисто технологической точки зрения, разработка подобных ракет-носителей не является для нас проблемой, просто нужно сопрягать все эти вопросы с частотой запусков в космос и возможным коммерческим эффектом», - констатирует Моисеев.
Если бы было нужно, то еще в СССР все ракетоносители были бы возвращаемыми
Все это, как считает эксперт, на практике очень даже возможно – просто о таких технологиях в нашей стране ранее не очень сильно и задумывались, особенно в советское время, когда никто особенно деньги не считал.
«Если бы в СССР такая задача была поставлена, то у нас бы все ракеты были с возвращаемыми ступенями», - заключает Моисеев....
alexandr-palkin.livejournal.com
