«Союз-5.1» выводит Россию в лидеры ракетной гонки

Несмотря на ослабление внимания мировой общественности к вопросам освоения космоса по целому ряду причин: от отсутствия непосредственной коммерческой выгоды, до кризиса позитивной системы идей относительно необходимости космической экспансии, - перспектива пилотируемых полетов к планетам Солнечной системы и более активного освоения околоземного пространства все равно являются ключевыми для прогресса в области высокотехнологичных отраслей промышленности. Последняя просто не может существовать ни в одной стране мира без амбициозных задач.


В связи с этим ключевое значение для увеличения эффективности «заброски» грузов на околоземную орбиту приобретают новые ракеты-носители, применяемые как для пилотируемых миссий, так и для выведения спутников и осуществления дистанционных научных миссий типа запуска телескопов и орбитальных безлюдных лабораторий. Вот потому следует проанализировать то, как обстоят дела с разработкой новых ракет в России, а также понять, насколько опережают (или отстают) от нас конкуренты.


Для начала следует отметить тот факт, что в России, несмотря на существенный провал в 90-х и начале 2000-х годов, многие КБ и космические объединения смогли сохранить конструкторский задел. Уже в новейшее время была сконструирована и доведена до ума перспективная ракета «Ангара-А5». При весе в 773 тонны ракета способна доставлять на низкую опорную орбиту 24,5 тонны, а на геостационарную орбиту с разгонным блоком КВТК – до 4,6 тонны. Однако, помимо «Ангары», отечественные ракетчики в инициативном порядке разработали также и ракету «Союз-5.1», о чем в ходе стартовавшего сегодня аэрокосмического салона МАКС-2015 заявил генеральный директор самарского ракетно-космического центра «Прогресс» Александр Кирилин. Предполагается, что новая ракета будет производиться в сегменте среднего класса со стартовой массой до 270 тонн и будет способна выводить на низкие орбиты грузы массой до 9 тонн.

Следует отметить, что в мире есть вполне состоявшиеся конкуренты нашего перспективного «Союза-5.1», однако у отечественной ракеты имеется существенное преимущество, которое заключается в стоимости доставки полезного груза на околоземную орбиту. Предполагается, что стоимость запуска составит порядка 50 миллионов долларов.

Основной конкурент – это американская ракета Falcon частной космической корпорации SpaceX, запуск которой обходится в сумму от 56 до 77 миллионов долларов.

Если говорить о фундаментальной особенности предлагающейся ЦСКБ «Прогресс» схемы, то вполне вероятно, что двигатель новой ракеты будет работать на метане, вместо токсичных компонентов типа несимметричного диметилгидразина, более известного как гептил. Как утверждают эксперты, ТТХ ракеты улучшатся в плане повышения удельного импульса, а также отсутствия необходимости делать сложные криогенные конструкции как на водородных ракетах. К тому же, метановые ЖРД, в отличие от «кислородно-керосинных» двигателей, более экологичны, а также более безопасны, так как не образуют взрывоопасных оксиликвитных компонентов. Такие двигатели делает, к примеру, известное НПО «Энергомаш» им. В.П. Глушко.

Между тем, Роскосмос прорабатывает варианты подготовки технической документации в рамках реализации госпрограммы по космосу на 2016-2025 годы, в рамках которой впервые в отечественной ракетно-космической отрасли попытаются сделать многоразовый ракетный комплекс – пока, скорее всего, в формате возвращаемого двигателя первой ступени.

Первая ступень ракеты — самая дорогая в производстве: на ней стоят маршевые двигатели, определяющие ее возможности. Стоимость двигателей, установленных на первой ступени, составляет от 10 до 70 миллионов долларов в зависимости от конкретного изделия. Если говорить о конкурентах, то упоминавшийся уже «Фэлкон» инженеры компании SpaceX пытаются сделать многоразовым путем посадки отработанной первой ступени на крохотную площадку в океане – пока правда получается не очень.

И вот тут возникает резонный вопрос относительно не только внешней конкуренции модернизированных «Союзов», но и соперничества внутреннего, так как многие коммерческие и массогабаритные характеристики новой перспективной ракеты самарского КБ, по сути, дублируют семейство «Ангары».

А ведь под «Ангару» строится космодром «Восточный», а также затачивается вся логистика для ее обеспечения топливом – одно дело заправлять «кислород-керосиновую» ракету, и совсем другое – метановую. Тут правда имеет смысл вспомнить о сотрудничестве России с Францией, в рамках контрактов с которой ракетами семейства «Союз», конкретно модификацией «Союз-2.1б», с французского космодрома Куру в Гвиане будет осуществлен 21 коммерческий запуск, за которые будут доставлены на орбиту 672 наноспутника в интересах французской Arianespace и британской Oneweb.

Это наталкивает на мысль о том, что перспективный «Союз» будет ориентирован на внешние рынки и служить своеобразной технологической подстраховкой, если что-то пойдет не так с «Ангарой». А проблемы могут возникнуть, стоит хотя бы вспомнить последнюю череду неудач с запусками «Протонов».

В декабре 2010 года ракета-носитель «Протон» из-за отклонения от заданного курса в буквальном смысле «утопила» в Тихом океане 3 новейших спутника системы ГЛОНАСС. А уже менее чем через год, в августе 2011, все тот же «Протон» не смог вывести на расчетную орбиту мощнейший отечественный телекоммуникационный спутник Экспресс АМ4. Аналогичные аварии с телекоммуникационными спутниками были в августе и декабре 2012 года, а также был резонансный запуск и падение «Протона» с 3-мя спутниками ГЛОНАСС-М, который показал в прямом эфире телеканал «Россия-24».

Справедливости ради стоит отметить тот факт, что в большинстве этих аварий оказался виновным не сработавший разгонный блок «Бриз-М». Все это лишний раз подтверждает простую истину – нельзя складывать все яйца в одну корзину, необходимо хеджировать риски и иметь линейку средств доставки от разных КБ и производственных объединений, что дает возможность оперативно заменять неудачные технологические решения.

Перспективный «Союз-5.1» имеет определенные преимущества перед конкурентами. О сравнении с ракетой-носителем Falcon говорилось уже выше, так что особо останавливаться на этом не будем. Основными потенциальными конкурентами могли бы выступить также и французы со своими ракетами семейства «Ариан». Однако представители этой линейки в легком и среднем классе (типа «Ариан-4»), которые при схожих характеристиках (стартовая масса в районе 300 тонн при заброске на низкую опорную орбиту до 7,6 тонн груза) могли бы конкурировать с «Союзом-5.1», выведены из эксплуатации и производства. Сейчас есть европейский проект «Вега», однако это совсем легкий носитель – ракета способна вывести лишь полторы-две тонны на низкую орбиту, что делает ее скорее конкурентом украинских «коллег» из КБ «Южное» с их проектами «Днепр» и «Циклон-4». КБ «Южное», правда, при нынешних украинских властях плавно деградирует и без российской кооперации вряд ли потянет что-то большее, чем сервисное обслуживание уже выпущенных разгонных блоков.

Имеется также и китайская ракета «Чанчжэн 2C» из семейства «Великий поход», которая может доставлять на низкую орбиту до 3,8 тонн полезного груза, хотя эта ракета довольно старая – первый запуск состоялся еще в 1975 году. Близка по характеристикам одна из модификаций - «Чанчжэн 4B», но и там все ограничивается 4-4,2 тоннами. При сравнимой массе с «Союзом-5.1» китайские ракеты имеют более низкий удельный коэффициент по соотношению массы к нагрузке, поскольку перспективный «Союз» будет забрасывать на орбиту до 9 тонн, в отличие от 4 тонн «Чанчжэна».

Безусловно, отечественным конструкторам предстоит еще решить немало проблем: это и отсутствие промышленной базы для производства электронной компонентной базы класса «military» и «space», и необходимость решать вопросы создания заправочной инфраструктуры на Восточном, и имеющиеся проблемы в импортозамещении двигателей. Однако если удастся выдержать заявленные характеристики – модернизированный «Союз» станет серьезным игроком на рынке коммерческих запусков и позволит России не потерять позиции в гонке за освоение околоземного пространства, а в перспективе – и остаться в пуле государств, обладающих технологиями полетов к другим планетам Солнечной системы.