У прагненні підтвердити звання «Руської SpaceX» компанія S7 Space форсує створення власних космічних ракет-носіїв і корабля нового покоління.
У прагненні підтвердити звання «Руської SpaceX» компанія S7 Space форсує створення власних космічних ракет-носіїв і корабля нового покоління.
Михайло Котов
Російську космонавтику часто критикують за повільність і неповороткість. Величезна державна структура Роскосмосу, що включає безліч підприємств і компаній, погано адаптується до постійних змін кон’юнктури і роботи в сучасному комерційному ритмі. І все частіше доводиться чути про те, що країні потрібен свій Ілон Маск» — звичайно, не сам мільярдер, а структура, щось на зразок його компанії SpaceX, нестандартні рішення і стрімкий темп якої докорінно змінили розклад сил у галузі космічних запусків.
З 2017 року кандидат в «російську SpaceX» з’явився: цю роль приміряє на себе S7 Space, з якою пов’язують чи не всі ще теплилися надії на розвиток вітчизняної приватної космонавтики. Проте становище компанії не можна назвати безхмарним. Лише в травні 2018 року S7 Space завершила придбання плавучого космодрому «Морський старт», витративши близько 150 млн дол.; ще 25 млн на рік буде коштувати його обслуговування. А між тим повертати ці інвестиції поки немає звідки: ракет-носіїв для того, щоб почати запуски найближчим часом, немає.
«Морський старт» розрахований на використання двоступеневих ракет «Зеніт». Продукт тісної співпраці аерокосмічних підприємств Росії та України вважається одним з найбільш вдалих сучасних носіїв, ці ракети здатні до повністю автоматизованого запуску. Однак в силу політичної обстановки їх спільне виробництво двома країнами практично неможливо, і S7 Space виявляється в непростій ситуації з перспективою ще однією заморозки унікального космодрому, простоює вже не перший рік. Однак такий варіант, мабуть, в компанії передбачали і, незважаючи на труднощі, розраховують зробити серйозний ривок вже протягом найближчих трьох років.
Своя ракета
Саме в силу труднощів зі створенням нових російсько-українських «Зенитов» в 2016 році Роскосмос запустив програму розробки ракети-носія середнього класу «Союз-5», здатної виводити на низьку навколоземну орбіту до 17 т корисного навантаження. По суті, вона повинна стати видозміненій і модернізованою версією «Зеніту», створеної виключно з російських комплектуючих. Наприклад, на першій ступені планується встановити двигун РД-171МВ виробництва НВО «Енергомаш» — модифікацію «зенітного» РД-171, оснащену російської системою регулювання і додатковим захистом від займань. Двигуни РД-0124А на другому ступені «Союз-5» замінять РД-120, виробляються українським «Південмашем».
Двигуни першого ступеня будуть розроблені на базі надпотужних радянських РД-170
На розробку ракети Роскосмос відводить вісім років, і за планом комерційна експлуатація ракети почнеться в 2024 році. Але S7 Space такі строки не підходять: компанії настільки довге очікування просто не по кишені, і пуски з «Морського старту» повинні початися вже в 2022-м. Не дуже влаштовує і сам «Союз-5» — вважається, що вже до моменту старту закладений Роскосмосом носій морально застаріє і навряд чи стане серйозним суперником основних гравців на ринку комерційної космонавтики. Тому в S7 Space зробили незвичайний маневр, домовившись про отримання ескізного проекту «Союзу-5», на основі якого компанія створить свою «ракету останнього покоління».
Коментуючи цей крок для «ПМ», генеральний директор S7 Space Сергій Сопов додає: «Щоб ракету можна було назвати останнім поколінням, вона повинна відповідати принаймні двом вимогам — це многоразовость і автоматизований запуск». Вирішити дану задачу для S7 Space взявся один з кращих конструкторів у Росії Ігор Радугін. Виходець з РКК «Енергія», він зайняв в компанії посаду генерального конструктора засобів виведення, змінивши «Союз-5» відразу на «Союз-7».
Цікаве в мережі
Від 5 до 7
На основі «Союзу-5» S7 Space будуть створені дві ракети останнього покоління: «Союз-7» для наземних стартів і «Союз-7 SL», модернізована для запусків з «Морського старту». Однак головним доповненням ескізного проекту стане впровадження елементів багаторазового використання — і ця задача в нашому випадку зовсім не так проста. Так, багаторазова перша щабель SpaceX Falcon 9 приземляється, пригальмовуючи та керуючись декількома двигунами Merlin.
Але розробляється для перших ступенів «Союз-5» і «Союз-7» РД-171МВ — нащадок найпотужнішого з рідинних двигунів РД-170 — відрізняється більш високою тягою. Його сила полегшує зліт, але не дозволяє діяти плавно при гальмуванні. За словами розробників S7, «різке включення такого потужного двигуна при спробі загальмувати з гіперзвукової швидкості неминуче призведе до деформації корпусу».
На першій ступені ракет SpaceX Falcon 9 використовуються шість двигунів Merlin
Крім того, РД-171 використовують хімічне запалювання: кисень-гасову суміш запалює невелику кількість самовозгорающегося палива, заздалегідь залите в трубки двигуна, що сильно ускладнює його повторний запуск. Тому конструктори Роскосмосу опрацьовують навіть «літаковий» варіант посадки першого ступеня з використанням висувного крила і шасі. Мінуси цієї схеми — в досить великій масі, яка сильно знижує доступну ракеті корисну навантаження. Зате вона ідеальна для посадки на спеціально обладнаній смузі космодрому або навіть аеродрому, особливо якщо альтернативою їй буде пошук і доставка стартувала з Байконура сходи з степів Казахстану або алтайських гір.
У випадку «Морського старту» цих проблем немає: ступінь у будь-якому випадку буде приземлятися у воду. Тому розробники «Союзу-7 SL» роблять ставку на гальмування парашутами при додатковій підтримці твердопаливних ракетних двигунів, які будуть спрацьовувати в самий останній момент, на висоті 30-50 м, забезпечуючи м’яку посадку.
Таку схему збиралися використовувати для м’якої посадки багаторазового блоку А ракети радянської системи «Енергія — Буран», над якою ще в 1980-х працював нинішній конструктор S7 Ігор Радугін. Швидше за все, основні технічні ідеї будуть взяті саме звідти. Справді, така система м’якої посадки повинна зайняти не більше 20% маси першого ступеня. У Falcon 9 на неї припадає 30%, що дає надію на те, що «Союз-7 SL» зможе брати більше корисного навантаження, а запуски стануть дешевше. На підготовку повертається сходинки до повторного запуску в S7 Space відводять два тижні. Це більше, ніж у SpaceX, але в даний час і цей термін здається для російської космонавтики чимось неймовірним.
Свій корабель
Щоб стати «російським Илоном Маском», мало працювати з комерційними замовленнями, потрібні ще й контракти на вантажне постачання МКС. А отримати їх можна, лише маючи діючий космічний корабель, бажано повертається, якого у Роскосмосу немає досі. Все, призначене до спуску на Землю, космонавтам сьогодні доводиться «утрамбовувати» в тісний спусковий модуль пілотованого корабля «Союз» або передавати для відправки багаторазовими «вантажівками» SpaceX Dragon того ж Ілона Маска.
У S7 Space цим напрямком займається ще один виходець з РКК «Енергія» Микола Брюханов, призначений головним конструктором з орбітальним космічним засобів. Творець проекту космічного корабля «Кліпер» (див. «ПМ» за липень 2006 року) залишив роботу в Роскосмосі за віком, але в S7 Space, мабуть, знайшов завдання, якими із задоволенням зайнявся замість почесного відпочинку.
Сергій Сопов, генеральний директор S7 Space
«Перш ніж робити щось нове, обов’язково перевір: швидше за все, до тебе цим вже займалися розумні люди, особливо у вітчизняній космонавтиці».
В основу майбутнього «вантажівки» S7 Space ляже інший проект Миколи Брюханова, розроблений за програмою створення пілотованого корабля нового покоління «Федерація» (див. «ПМ» за жовтень 2016 року). На жаль, сам проект перетворився в один з численних довгобудів російської космонавтики: його створення було розпочато в 2009 році, але не закінчено і сьогодні. В ідеалі його перший непілотований політ повинен був відбутися в 2022 році, а з екіпажем — у 2024-м. Судячи з нинішнього стану справ, це навряд чи станеться. Зате нове життя «Федерація» може отримати в сфері приватної космонавтики.
Від «Федерації» корабель S7 Space запозичує насамперед композитний клеєний корпус. Роскосмос демонстрував унікальну розробку ще в 2013 році, проте через міжнародних санкцій придбати за кордоном композитні компоненти для його складання стало неможливо, а налагодити власне виробництво поки не під силу. S7 Space під санкціями не знаходиться і зможе просто замовити виготовлення корпусу на одному з авіапідприємств Німеччини.
Зате системи стикування, на щастя, досі залишаються одним з ковзанів саме вітчизняної космонавтики, тому в S7 Space планують придбати «Курс-А» в Росії, у НВП «Енергія». Причому для самого першого польоту «Курс» може і не знадобитися. У комерційної компанії немає можливостей вільно витрачати час і ресурси, і пробний запуск повинен стати винятково показовим — для демонстрації майбутніх можливостей корабля (і самої S7 Space) — ще до установки стикувального вузла. Лише потім почнеться процес державної сертифікації та доопрацювання для постачання МКС.
До 2020-го
Втім, і свій корабель, і своя ракета — справа хоч і близьку, але майбутнього для S7 Space. Поки ж компанії важливіше як можна скоріше почати комерційні запуски з «Морського старту» з тими «Зенитами», які вдасться отримати. Двигуни, розгінні блоки, система управління закуповуються в Росії, самі щаблі — на Україні, а виробництво носіїв пересувається ближче до місця старту, в США, куди доставляють напівготові «пакети» для збірки. Це злегка (за оцінками S7 Space, на 2-4%) підвищує вартість запуску, проте дає, мабуть, єдину реальну можливість провести перший старт вже в кінці 2019 року.
Цікаве в мережі
Стаття «Ракетний маневр» в журналі «Популярна механіка»
(№1, Січень 2019).
Thanks!
Our editors are notified.