СОЗДАНИЕ РАКЕТЫ СРЕДНЕГО КЛАССА «СОЮЗ-5»
Двухступенчатый экологически чистый носитель «Союз-5» предназначен для пусков с космодромов Байконур и Восточный, а в перспективе и с «Морского старта». Он разрабатывается с 2018 г. (когда и получил собственное имя «Иртыш») не только сам по себе, но и в качестве составного блока нижних ступеней ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Енисей», создаваемой для освоения дальнего космоса.
СРАВНЕНИЕ РАКЕТ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ С «СОЮЗОМ-2»
Все перспективные носители выполнены в одном диаметре - 4100 мм; для разных вариантов ракет возможно применение головных обтекателей различных типоразмеров. На основе ракет «Союз-5» и «Союз-6» будут созданы блоки нижних ступеней ракеты-носителя сверхтяжелого класса. Предполагается разработка двух вариантов кислородно-метанового носителя «Союз-СПГ» - с многоразовой и одноразовой первой ступенью.
СДЕЛАНО В САМАРЕ
Работы по ракете-носителю «Союз-5» возглавляет самарский Ракетно-космический центр (РКЦ) «Прогресс». Главный конструктор ракеты Александр Черевань утверждает, что новое изделие кардинально отличается от представителей семейства «Союз-2», летающих с 2004 г., и в первую очередь это касается компоновки: «В «Союзе-5» применена тандемная схема, то есть ступени соединяются последовательно, а не параллельно, как в «пакете». Такая компоновка выгодней с точки зрения трудоемкости изготовления, простоты конструкции, трудоемкости подготовки изделия на стартовом и техническом комплексах». На низкую околоземную орбиту ныне эксплуатируемая ракета «Союз-2», представитель среднего класса, выводит порядка 8 тонн в зависимости от космодрома запуска. По формальным признакам «Союз-5» - тоже носитель среднего класса, но на такую же орбиту, например, с космодрома Байконур сможет выводить 17 тонн, а на геостационарную - около 2.5 тонн, что уже приближает ее к тяжелому классу. «Таким образом, у новой машины по массе полезной нагрузки характеристики лучше - более чем в два раза», - замечает Александр Черевань. Одно из серьезных преимуществ - габаритно-массовые показатели, позволяющие перево зить полностью укомплектованные и испытанные блоки носителя по автомобильным и железным дорогам: самая крупная часть «Союза-5» - первая ступень - имеет диаметр 4.1 м и длину 35 м и даже помещается в грузовую кабину транспортного самолета Ан-124-100.
По словам Череваня, в составе носителя будут применяться бортовые комплексы, создаваемые на отечественной элементной базе. На новом уровне - как в части функционала, так и по габаритно-массовым характеристикам - спроектирована система управления. Впервые в России она использует бесплатформенный инерциальный блок с чувствительными элементами на малогабаритных и легких волоконно-оптических гироскопах. «Построение системы управления «Союза-5» с применением быстродействующей производительной бортовой вычислительной машины позволит минимизировать связи между ракетой и оборудованием технического и стартового комплексов, - объясняет главный конструктор «Союза-5». - Это облегчит процесс подготовки изделия, упростит и удешевит наземное оборудование».
МОЩНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И ЗАЩИТА ОТ АВАРИЙ
Первая ступень «Союза-5» будет оснащена мощным высокоэкономичным четырехкамерным двигателем РД-171МВ разработки НПО Энергомаш, вторая - двумя двухкамерными РД-0124МС от воронежского КБ химавтоматики. В настоящее время оба двигателя, работающие на кислородно-керосиновом топливе, находятся на стадии экспериментальной отработки. Так, в Воронеже проведены два огневых испытания стендового образца РД-0124МС с укороченным соплом, подтвердившие устойчивость работы камеры сгорания при пониженном давлении (данный режим предусмотрен при эксплуатации двигателя в составе ракеты). Для максимальной безопасности новой ракеты будет применена система аварийной защиты двигателей: в течение всего полета автоматика будет постоянно опрашивать состояние силовой установки по параметрам ее работы и при выявлении отклонений своевременно выдаст команду на выключение двигателя. В случае нештатной ситуации во время предпусковой проверки такая система сохранит ракету и стартовый комплекс. При возникновении же аварийной ситуации на участке полета второй ступени она позволит оценить возможность продолжения полета на одном двигателе и - при положительном решении - отключит аварийный двигатель.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
«Проект важен не только со стороны разработки современной ракеты-носителя как нового средства выведения, но и в технологическом плане, - отмечает генеральный директор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов. - Мы переходим на новый алюминиевый сплав Р-1580. Он впервые будет использован при создании ракетной техники, и это значительно облегчает конструкцию ракеты. Технологии создания «Союза-5» тоже современные: сварка трением с перемешиванием впервые будет использована для соединения деталей баковых конструкций». Сплав Р-1580 относится к классу материалов «алюминий-магний-скандий» и практически идентичен широко используемому в отечественной ракетной технике АМг6, однако гораздо прочнее его, что позволит снизить массу баков почти на треть. Автоматическая сварка трением с перемешиванием будет проводиться также на отечественном оборудовании, выпускаемом ЗАО «Чебоксарское предприятие “Сеспель“». К концу 3-го квартала первую из трех заказанных установок, обеспечивающих соединение плит толщиной около 30 мм, доставят в Самару, где в одном из цехов «Прогресса» под нее уже готовится фундамент. «Сейчас полным ходом мы выпускаем рабочую документацию для производства, по которой будет идти изготовление ракеты, - рассказывает Дмитрий Баранов. - Уже заключили договоры со многими смежными предприятиями, которые должны будут поставлять нам комплектующие - двигатели, системы управления, системы измерения и многое другое…» Сборка ракеты будет организована в действующих цехах предприятия. «Мы начинаем готовить и свои производственные мощности - все,что касается оснастки, оборудования, - говорит гендиректор РКЦ «Прогресс». - Сейчас идет изготовление испытательных образцов. Первый летный [образец] - конец 2022 г. - начало 2023 г.».
Ракета-носитель среднего класса «Союз-5»
СТУПЕНЬКА В БУДУЩЕЕ
В рамках программы «Создание космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса» блок первой ступени «Союза-5» будет использоваться в качестве блоков нижних (первой и второй) ступеней «Енисея», первый пуск которого с космодрома Восточный ожидается в конце десятилетия. На базе «Союза-5» и задела по новым технологиям планируется создание и других носителей. На форуме «Армия-2020» было объявлено, что самарское и королёвское предприятия определяют облик ракеты среднего класса «Союз-6», обладающей возможностями того же порядка, что и у ныне эксплуатируемого «Союза-2». Ранее в интервью ТАСС глава Госкорпорации Дмитрий Рогозин предположил, что «Союз-6» можно будет испытать на космодроме Байконур уже в 2025 г. По словам Дмитрия Баранова, вопреки предсказаниям сторонних наблюдателей, для «Союза-5» не планируется создание многоразовой первой ступени - эта тема рассматривается в специальном проекте под разрабатываемый в КБ химавтоматики кислородно-метановый двигатель тягой 85-100 тс. «Учитывая все преимущества двигателя, использующего топливную пару «жидкий кислород / сжиженный природный газ», неправильно не рассматривать вопрос построения ракетыносителя с многоразовой ступенью (или даже ступенями). РКЦ «Прогресс» такие проработки ведет с 2015 г., и они показали принципиальную возможность создания перспективных носителей различных схем», - сообщил в интервью ТАСС Дмитрий Баранов. В августе этого года Роскосмос объявил конкурс на создание комплекса с двухступенчатым носителем на сжиженном природном газе и возвращаемой первой ступенью для пусков с космодрома Восточный. Проект получил шифр «Амур-СПГ». Без возврата первой ступени «Амур» сможет выводить на опорную орбиту до 12 т полезного груза, а со спасением и повторным использованием - до 9.5 т. Согласно техническому заданию, многоразовая первая ступень должна выдерживать как минимум десять запусков.
МЕСТО СТАРТА
Пуски «Союза-5» будут проводиться с космодрома Байконур на базе ракетно-космического комплекса «Байтерек». Помимо ракеты-носителя, в этот комплекс входит наземная космическая инфраструктура, которая создавалась под ракету «Зенит-М». 22 августа 2018 г. Россия и Казахстан зафиксировали зоны финансовой ответственности при реализации проекта «Байтерек»: российская сторона отвечает за создание ракеты и модернизацию технического комплекса разгонного блока и космических аппаратов, а казахстанская - за реконструкцию наземной и сопутствующей инфраструктуры, создание учебно-тренировочных средств подготовки персонала, а также отведение районов падения на территории Казахстана. Календарным планом по «Байтереку» предусмотрена разработка проектно-сметной документации и ее утверждение в 2021 г. После этого начнется этап строительно-монтажных работ со сроком их окончания в 2023 г. и сдачей комплекса в эксплуатацию. Основная часть работ по модернизации стартового и технических комплексов будет проводиться российскими предприятиями. Работы по «Байтереку» будут вестись параллельно с созданием «Союза-5», чтобы стартовый комплекс и ракетаноситель были готовы одновременно.
( link )
СРАВНЕНИЕ РАКЕТ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ С «СОЮЗОМ-2»
Все перспективные носители выполнены в одном диаметре - 4100 мм; для разных вариантов ракет возможно применение головных обтекателей различных типоразмеров. На основе ракет «Союз-5» и «Союз-6» будут созданы блоки нижних ступеней ракеты-носителя сверхтяжелого класса. Предполагается разработка двух вариантов кислородно-метанового носителя «Союз-СПГ» - с многоразовой и одноразовой первой ступенью.
СДЕЛАНО В САМАРЕ
Работы по ракете-носителю «Союз-5» возглавляет самарский Ракетно-космический центр (РКЦ) «Прогресс». Главный конструктор ракеты Александр Черевань утверждает, что новое изделие кардинально отличается от представителей семейства «Союз-2», летающих с 2004 г., и в первую очередь это касается компоновки: «В «Союзе-5» применена тандемная схема, то есть ступени соединяются последовательно, а не параллельно, как в «пакете». Такая компоновка выгодней с точки зрения трудоемкости изготовления, простоты конструкции, трудоемкости подготовки изделия на стартовом и техническом комплексах». На низкую околоземную орбиту ныне эксплуатируемая ракета «Союз-2», представитель среднего класса, выводит порядка 8 тонн в зависимости от космодрома запуска. По формальным признакам «Союз-5» - тоже носитель среднего класса, но на такую же орбиту, например, с космодрома Байконур сможет выводить 17 тонн, а на геостационарную - около 2.5 тонн, что уже приближает ее к тяжелому классу. «Таким образом, у новой машины по массе полезной нагрузки характеристики лучше - более чем в два раза», - замечает Александр Черевань. Одно из серьезных преимуществ - габаритно-массовые показатели, позволяющие перево зить полностью укомплектованные и испытанные блоки носителя по автомобильным и железным дорогам: самая крупная часть «Союза-5» - первая ступень - имеет диаметр 4.1 м и длину 35 м и даже помещается в грузовую кабину транспортного самолета Ан-124-100.
По словам Череваня, в составе носителя будут применяться бортовые комплексы, создаваемые на отечественной элементной базе. На новом уровне - как в части функционала, так и по габаритно-массовым характеристикам - спроектирована система управления. Впервые в России она использует бесплатформенный инерциальный блок с чувствительными элементами на малогабаритных и легких волоконно-оптических гироскопах. «Построение системы управления «Союза-5» с применением быстродействующей производительной бортовой вычислительной машины позволит минимизировать связи между ракетой и оборудованием технического и стартового комплексов, - объясняет главный конструктор «Союза-5». - Это облегчит процесс подготовки изделия, упростит и удешевит наземное оборудование».
МОЩНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И ЗАЩИТА ОТ АВАРИЙ
Первая ступень «Союза-5» будет оснащена мощным высокоэкономичным четырехкамерным двигателем РД-171МВ разработки НПО Энергомаш, вторая - двумя двухкамерными РД-0124МС от воронежского КБ химавтоматики. В настоящее время оба двигателя, работающие на кислородно-керосиновом топливе, находятся на стадии экспериментальной отработки. Так, в Воронеже проведены два огневых испытания стендового образца РД-0124МС с укороченным соплом, подтвердившие устойчивость работы камеры сгорания при пониженном давлении (данный режим предусмотрен при эксплуатации двигателя в составе ракеты). Для максимальной безопасности новой ракеты будет применена система аварийной защиты двигателей: в течение всего полета автоматика будет постоянно опрашивать состояние силовой установки по параметрам ее работы и при выявлении отклонений своевременно выдаст команду на выключение двигателя. В случае нештатной ситуации во время предпусковой проверки такая система сохранит ракету и стартовый комплекс. При возникновении же аварийной ситуации на участке полета второй ступени она позволит оценить возможность продолжения полета на одном двигателе и - при положительном решении - отключит аварийный двигатель.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
«Проект важен не только со стороны разработки современной ракеты-носителя как нового средства выведения, но и в технологическом плане, - отмечает генеральный директор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов. - Мы переходим на новый алюминиевый сплав Р-1580. Он впервые будет использован при создании ракетной техники, и это значительно облегчает конструкцию ракеты. Технологии создания «Союза-5» тоже современные: сварка трением с перемешиванием впервые будет использована для соединения деталей баковых конструкций». Сплав Р-1580 относится к классу материалов «алюминий-магний-скандий» и практически идентичен широко используемому в отечественной ракетной технике АМг6, однако гораздо прочнее его, что позволит снизить массу баков почти на треть. Автоматическая сварка трением с перемешиванием будет проводиться также на отечественном оборудовании, выпускаемом ЗАО «Чебоксарское предприятие “Сеспель“». К концу 3-го квартала первую из трех заказанных установок, обеспечивающих соединение плит толщиной около 30 мм, доставят в Самару, где в одном из цехов «Прогресса» под нее уже готовится фундамент. «Сейчас полным ходом мы выпускаем рабочую документацию для производства, по которой будет идти изготовление ракеты, - рассказывает Дмитрий Баранов. - Уже заключили договоры со многими смежными предприятиями, которые должны будут поставлять нам комплектующие - двигатели, системы управления, системы измерения и многое другое…» Сборка ракеты будет организована в действующих цехах предприятия. «Мы начинаем готовить и свои производственные мощности - все,что касается оснастки, оборудования, - говорит гендиректор РКЦ «Прогресс». - Сейчас идет изготовление испытательных образцов. Первый летный [образец] - конец 2022 г. - начало 2023 г.».
Ракета-носитель среднего класса «Союз-5»
СТУПЕНЬКА В БУДУЩЕЕ
В рамках программы «Создание космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса» блок первой ступени «Союза-5» будет использоваться в качестве блоков нижних (первой и второй) ступеней «Енисея», первый пуск которого с космодрома Восточный ожидается в конце десятилетия. На базе «Союза-5» и задела по новым технологиям планируется создание и других носителей. На форуме «Армия-2020» было объявлено, что самарское и королёвское предприятия определяют облик ракеты среднего класса «Союз-6», обладающей возможностями того же порядка, что и у ныне эксплуатируемого «Союза-2». Ранее в интервью ТАСС глава Госкорпорации Дмитрий Рогозин предположил, что «Союз-6» можно будет испытать на космодроме Байконур уже в 2025 г. По словам Дмитрия Баранова, вопреки предсказаниям сторонних наблюдателей, для «Союза-5» не планируется создание многоразовой первой ступени - эта тема рассматривается в специальном проекте под разрабатываемый в КБ химавтоматики кислородно-метановый двигатель тягой 85-100 тс. «Учитывая все преимущества двигателя, использующего топливную пару «жидкий кислород / сжиженный природный газ», неправильно не рассматривать вопрос построения ракетыносителя с многоразовой ступенью (или даже ступенями). РКЦ «Прогресс» такие проработки ведет с 2015 г., и они показали принципиальную возможность создания перспективных носителей различных схем», - сообщил в интервью ТАСС Дмитрий Баранов. В августе этого года Роскосмос объявил конкурс на создание комплекса с двухступенчатым носителем на сжиженном природном газе и возвращаемой первой ступенью для пусков с космодрома Восточный. Проект получил шифр «Амур-СПГ». Без возврата первой ступени «Амур» сможет выводить на опорную орбиту до 12 т полезного груза, а со спасением и повторным использованием - до 9.5 т. Согласно техническому заданию, многоразовая первая ступень должна выдерживать как минимум десять запусков.
МЕСТО СТАРТА
Пуски «Союза-5» будут проводиться с космодрома Байконур на базе ракетно-космического комплекса «Байтерек». Помимо ракеты-носителя, в этот комплекс входит наземная космическая инфраструктура, которая создавалась под ракету «Зенит-М». 22 августа 2018 г. Россия и Казахстан зафиксировали зоны финансовой ответственности при реализации проекта «Байтерек»: российская сторона отвечает за создание ракеты и модернизацию технического комплекса разгонного блока и космических аппаратов, а казахстанская - за реконструкцию наземной и сопутствующей инфраструктуры, создание учебно-тренировочных средств подготовки персонала, а также отведение районов падения на территории Казахстана. Календарным планом по «Байтереку» предусмотрена разработка проектно-сметной документации и ее утверждение в 2021 г. После этого начнется этап строительно-монтажных работ со сроком их окончания в 2023 г. и сдачей комплекса в эксплуатацию. Основная часть работ по модернизации стартового и технических комплексов будет проводиться российскими предприятиями. Работы по «Байтереку» будут вестись параллельно с созданием «Союза-5», чтобы стартовый комплекс и ракетаноситель были готовы одновременно.
( link )