Роскосмос готовится к созданию многоразовой ракеты. Многоразовые ракеты-носители
На сайте.
Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева в рамках программы "Ангара" ведет разработку целого ряда ракет-носителей, ключевым звеном которой является создание ракеты-носителя тяжелого класса - носителя XXI в. как транспортной основы космической программы России. ОКР по созданию семейства РН "Ангара" проводится на основании Указа Президента РФ № 14 от 6 января 1995 г. "О создании космического ракетного комплекса "Ангара" и Постановления Правительства РФ № 829 от 26 августа 1995 г. "О мерах по обеспечению создания космического ракетного комплекса "Ангара".
В 1993 г. Министерством обороны и Российским авиационно-космическим агентством был объявлен конкурс на разработку нового тяжелого отечественного носителя, в котором наряду с ГКНПЦ им. М.В. Хруничева приняли участие РКК "Энергия", ГРЦ "КБ им. академика В.П. Макеева" и ГНПКРЦ "ЦСКБ - Прогресс". Предложенный ГКНПЦ им. М.В. Хруничева проект был основан на многолетних проектно-изыскательских работах по ракетам-носителям, их созданию и эксплуатации с учетом прогнозируемых требований и реальных возможностей их выполнения.
Основным условием достижения экономичности являлось применение кислородно-водородного топлива на второй ступени, а также кислородно-водородного разгонного блока (КВРБ). Это позволяет снизить примерно на 40 % стартовую массу ракеты и соответственно массу ее конструкции и стоимость по сравнению с конкурентными вариантами с керосино-кислородным топливом на второй ступени. При этом стоимость водорода составляет менее 1 % от стоимости запуска. Все это (с учетом несколько повышенной стоимости водородного двигателя, баков, системы заправки, хранения и др.) позволяет снизить удельную стоимость выведения на 30...35 %.
На первой ступени РН "Ангара" тяжелого класса в проекте предлагалось использовать уникальный по своим прогрессивным решениям и многократно испытанный в полете на первых ступенях РН "Зенит" и "Энергия" двигатель РД-174 тягой 740 тс, разработанный НПО "Энергомаш". На второй ступени - испытанный в полете на второй ступени РН "Энергия" водородно-кислородный двигатель РД-0120 разработки КБ химавтоматики. При производстве РН "Ангара" предусматривалось использование универсального сварочного оборудования и опыта изготовления крупногабаритных баковых отсеков, освоенных в ГКНПЦ им. М.В. Хруничева применительно к РН "Протон". Компоновка РН "Ангара", как в свое время и РН "Протон", подчинялась требованию заказчика: транспортировка по частям железнодорожным транспортом с простейшими операциями по сборке и контролю на космодроме.
Расположение ступеней на РН "Ангара" тандемное. При этом на обеих ступенях предполагалось использовать пакетный принцип компоновки топливных баков. На первой ступени на центральный бак горючего (керосин) навешиваются два боковых бака окислителя (жидкий кислород). На второй ступени центральным является бак окислителя (жидкий кислород), а боковыми - два бака горючего (жидкий водород). Схема разделения ступеней "горячая", ступени соединяются между собой фермой (между центральными баками). В дальнейшем (на втором этапе) компоновка РН "Ангара" предусматривала установку дополнительных устройств для возврата первой ступени в район космодрома без промежуточной посадки с целью многократного использования и ликвидации полей падения отработанной первой ступени (вторая ступень выходит на суборбитальную траекторию и падает с первого полувитка в отдаленные районы Мирового океана).
На низкие опорные орбиты (высотой 200 км) с наклонением 63° (широта космодрома Плесецк) такой вариант РН "Ангара" должен выводить до 27 т полезного груза (ПГ), а на геостационарную орбиту при использовании КВРБ - до 4,5 т. Наряду с КВРБ предусматривалось также использование РБ "Бриз-М". В результате подробных обсуждений на заседаниях Межведомственной комиссии было принято решение о дальнейшей разработке РН "Ангара" по проекту ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. В ходе дальнейших исследований концепция РН "Ангара" была существенно развита и уточнена. С учетом складывающейся в стране ситуации ГКНПЦ им. М.В. Хруничева предложил стратегию поэтапного создания носителя тяжелого класса с использованием в его составе универсальных ракетных модулей. В новой концепции сохранены все ключевые идеи первоначального варианта РН "Ангара" и развиты новые перспективные возможности. В настоящее время семейство ракет-носителей "Ангара" охватывает носители от легкого до сверхтяжелого класса. Основные характеристики РН семейства "Ангара" представлены на рис. и табл.
Ракеты-носители семейства "Ангара"
В основу этого семейства носителей положен универсальный ракетный модуль (УРМ). В его состав входят баки окислителя горючего и двигатель РД-191. УРМ выполнен по схеме с несущими баками и передним расположением бака окислителя. Двигатель РД-191, создаваемый в НПО "Энергомаш", работает на компонентах керосин и жидкий кислород. Этот однокамерный двигатель разрабатывается на базе четырехкамерных двигателей РД-170 и РД-171 и двухкамерного двигателя РД-180, создаваемого для РН Atlas-2AR. Тяга РД-191 у Земли - до 196 тс, в пустоте - до 212 тс; удельная тяга на Земле - 309,5 с, в пустоте - 337,5 с. Для обеспечения управления ракетой-носителем в полете двигатель закрепляется в карданном подвесе. Длина УРМ составляет 23 м, диаметр - 2,9 м. Эти размеры были выбраны исходя из имеющейся на Ракетно-космическом заводе технологической оснастки. Один такой универсальный ракетный модуль является первой ступенью двух носителей легкого класса, создаваемых в рамках программы "Ангара-1". В качестве вторых ступеней на этих двух вариантах РН ("Ангара-1.1" и "Ангара-1.2") используются соответственно центральная часть разгонного блока "Бриз-М" и ракетный блок типа блока "И" РН "Союз-2".
Ракета-носитель среднего класса "Ангара-3" образуется добавлением универсальных модулей (в качестве первой ступени) к РН легкого класса "Ангара-1.2". РН "Ангара-3" выполнена по тандемной схеме расположения ступеней. В качестве первой ступени используются три УРМ. На средний УРМ через ферменный переходник устанавливается вторая ступень (блок типа "И"). В качестве третьей ступени применяется малоразмерный разгонный блок или центральный блок - РБ "Бриз-М", который предназначен для формирования рабочей орбиты. Его включение в варианты РН со ступенью типа блока "И" вызвано тем, что двигатель РД-0124, устанавливаемый на этой ступени, рассчитан только на однократное включение.
Ракета-носитель "Ангара-5" тяжелого класса строится путем добавления к РН "Ангара-3" еще двух боковых модулей. РН сверхтяжелого класса образуется путем замены на РН тяжелого класса "Ангара-5" второй ступени (блок типа "И") на кислородно-водородную ступень с четырьмя двигателями КВД1. Энергетические возможности РН "Ангара-3" и "Ангара-5" обеспечивают выведение на низкую орбиту полезного груза массой 14 т и 24,5 т соответственно. В качестве разгонных блоков на РН среднего класса используется РБ "Бриз-М", а на РН тяжелого и сверхтяжелого классов -"Бриз-М" и КВРБ.
Основное место старта РН семейства "Ангара" - космодром Плесецк. При строительстве стартового комплекса РН "Ангара" используется имеющийся задел по РН "Зенит". Уникальные технические решения позволят с одной пусковой установки осуществлять пуск всех РН семейства "Ангара". Для сокращения размера площадей, отводимых под поля падения отделяющихся частей РН, уже при создании ракет "Ангара-1" предусматривается проведение специальных мероприятий. Предполагаются три источника финансирования проекта "Ангара": Российское авиационно-космическое агентство, Министерство обороны и средства от коммерческой деятельности ГКНПЦ им. М.В. Хруничева.
В настоящее время уже завершена конструкторская и технологическая разработка унифицированного ракетного модуля и РН легкого класса на его основе. Завершается подготовка производства и готовится начало наземных испытаний реальных изделий. Полномасштабный технологический макет РН "Ангара-1.1" был продемонстрирован на Авиакосмическом салоне в Ле Бурже в 1999 г.
На базе основных вариантов РН семейства "Ангара", возможно создание других модификаций. Так, рассматриваются варианты установки на РН легкого класса дополнительных стартовых твердотопливных ускорителей. Это позволит подбирать носитель под конкретный КА, а не создавать К А с учетом имеющегося носителя.
Таким образом, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева разработал и предложил в рамках программы "Ангара" целую стратегию, позволяющую в условиях ограниченных финансовых возможностей и в сжатые сроки создать ряд перспективных РН различных классов. Сроки создания семейства РН "Ангара" очень жесткие. Так, первый запуск РН "Ангара-1.1" планируется уже в 2003 г. Запуски РН семейства "Ангара" всех типов планируется осуществлять с космодрома Плесецк. Первый старт РН "Ангара-1.2" должен состояться в 2004 г. Первый пуск РН "Ангара-5" также планируется на 2004 г.
Совершенствование характеристик РН, и прежде всего уменьшение стоимости выведения КА, в ГКНПЦ им. М.В. Хруничева связывают не только с унификацией блоков первых ступеней РН семейства "Ангара" и внедрением перспективных, но уже апробированных технологий, таких, например, как применение высокоэффективных кислородно-керосиновых двигателей, автоматизированная подготовка пуска, использование наиболее современных разгонных блоков и головных обтекателей. В РН семейства "Ангара" закладываются такие новейшие технологии, как использование в конструкции РН многоразовых элементов (ступеней-ускорителей). Именно это техническое решение является одним из кардинальных путей улучшения экономических показателей средств выведения.
Секция «Финансы и кредит»
Таким образом, инвестиции в проекты по прикладным направлениям космической деятельности стали к настоящему времени достаточно «стандартными» капиталовложениями, сравнимыми, например, с инвестициями в проекты в области мобильной связи или развития информационных технологий.
Для сбалансированных затрат в освоении космического пространства необходимо деление на: финансирование коммерциализуемых проектов - в данную сферу деятельности необходимо привлекать капитал частного сектора; финансирование долгосрочных программ, связанных, например, с освоением космического пространства с целью научных исследований, что должно осуществляться за счет консолидации средств государств - участников этих, почти неизбежно международных проектов.
Международное сотрудничество в сфере освоения космического пространства является особо важным, поскольку широкий обмен взаимодополняющими научными данными обеспечивает качественный рост эффективности космических исследовании в интересах фундаментальной науки, при этом исключается эффект дублирования затрат на аналогичные исследования в разных странах .
Проводя анализ современного положения космической отрасли в России можно сделать вывод, что государственное финансирование космической отрасли в нашей стране за последние пять лет выросло втрое, и его объемы продолжают расти. Однако российские частные компании на этом рынке практически отсутствуют, в то время как во всем мире наблюдается тенденция к увеличению участия частного сектора в исследовании космоса. Помимо этого, на международном рынке высоких технологий сегодня действует принцип разделения труда, и России следует более активно формировать альянсы с ведущими мировыми производителями в этой сфере.
1. Макаров Ю., Пайсон Д. Экономист // Модели взаимодействия при финансировании космической деятельности. 2010. № 6. С. 33-41.
2. Поповкин В. А. Новости космонавтики // Федеральное космическое агентство. 2012. № 3. С. 2-7.
3. Афанасьев И. Новости космонавтики // Российский космический бюджет. 2013. № 2. С. 12-17.
© Третьякова А. А., 2014
УДК 336.645:79
М. А. Филатова Научный руководитель - Н. И. Смородинова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ В РОССИИ
Исследуются перспективы развития ракетно-космической отрасли России, в ней описывается состояние отрасли на сегодняшний день, ее преимущества и недостатки. Также поставлены некоторые цели, которые стоит воплотить для дальнейшего успешного развития отрасли.
Развитие ракетно-космической отрасли на данный момент является одной из актуальных тем в России, так как современное общество все больше нуждается в высоких технологиях и переходит на инновационный путь развития. Но существует и ряд проблем, который препятствует России выйти на мировой рынок. Весь упор идет на организационные и структурные проблемы, что необходимо для совершенствования данного производства, но этого недостаточно для развития более новых технологий и производств.
Настоящее состояние ракетно-космической отрасли с уверенностью можно оценить как нестабильное, находящееся в кризисе. Конкурентоспособность российских носителей на мировом рынке запусков имеет тенденцию к снижению, которая объясняется внутриотраслевыми причинами - старением производственных фондов, ухудшением технологической дисциплины и кадрового потенциала, и внешними причинами по отношению к отрасли - укреплением курса рубля, переходом к рыночным ценам на энергоносители. В этом случае, использование стратегии рыночного предложения российских носителей, основанной на «лидерстве по издержкам», невозможно.
Растущие издержки внутрироссийского космического производства могли бы быть устранены государственной поддержкой производителей экспортно-ориентированной наукоемкой продукции. Если же такого не произойдет, то доля российских носителей на мировом рынке запусков значительно снизится .
Сегодня, российские производители довольно сильно отстают во всех технологиях создания спутников и средств связи, именно этим объясняется практическое отсутствие российских систем в данном сегменте рынка. Практически невозможно увидеть российское производство спутников на рынке готовых и отдельных изделий.
В связи с этим, соответствуя цели государственной политики ракетно-космической отрасли, планируется формирование стабильной, экономической, конкурентоспособной ракетно-космической промышленности, практическое и обязательное присутствие России на мировом космическом рынке. Основная цель развития ракетно-космической промышленности и один из главных приоритетов научно-технологического развития страны - это лидирующая позиция на мировом рынке.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Социально-экономические и гуманитарные науки
Основные направления для достижения поставленной цели в этой области :
1. Создание космических комплексов с использованием высоких технологий, обладающих такими характеристиками, которые бы обеспечивали стабильное место на мировом рынке и высокую конкурентоспособность. Например, развитие современных средств выведения, спутников нового поколения с более длительным сроком существования, наукоемкие проекты по исследованию космического пространства и космических технологий.
2. Развитие группировки спутников связи, включающих в себя все виды связи, такие как персональная, фиксированная, переносная. Также создание метеорологических спутников, передающих информацию в реальном времени.
Для поддержания конкурентоспособности на рынке передачи информации, будет необходим качественный скачок в повышения интервала «конкурентного существования» спутников связи. Это может быть достигнуто с помощью создания «многоразовых» спутников связи, которые будут проектироваться, и создаваться с функциями их дальнейшего обслуживания, заправки, ремонта и модернизации прямо на орбите. Появление таких спутников можно ожидать к 2025 году, они будут представлять собой массивные орбитальные платформы, на которых будет размещаться различная целевая аппаратура и другое оборудование. В связи с этим, космическому рынку предстоят значительные структурные и количественные изменения.
3. Проведение организационных преобразований в ракетно-космической отрасли. К 2015 году планируется образовать несколько крупных российских ракетно-космических корпораций, которые будут самостоятельно развиваться, выпускать космическую технику для решения различного рода задач, как экономических, так и задач обороноспособности и безопасности страны. Также, эти корпорации будут осуществлять эффективную деятельность России на международных рынках.
4. Планируется модернизировать инфраструктуру и технологический уровень ракетно-космической
промышленности: введение нового оборудования средств управления, техническое и технологическое переоснащение предприятий отрасли, развитие систем связи и системы космодрома, развитие производственной базы космической отрасли.
Если взять технические характеристики российских образцов ракетно-космической техники, которые создаются по федеральным целевым программам, то к 2015 году Россию можно будет заметить на мировом уровне космической отрасли. Но для достижения такого результат по всем показателям с космической техникой лидирующих зарубежных стран, для успешного отечественного производства перспективной РКТ потребуется дополнительная ресурсная поддержка государства, технологические работы по целевым направлениям .
Переход России на инновационный путь развития будет толчком для осуществления успешного технологического развития ракетно-космической отрасли России. В частности, неотъемлемым условием является проведение государством глубокой реструктуризации оборонно-промышленного комплекса, обеспечение высоких темпов развития отечественной науки и образования и смежных отраслей.
1. Всемирный научно-исследовательский институт межотраслевой информации - Федеральный информационно-аналитический центр оборонной промышленности (ФГУП ВИМИ) [Электронный ресурс]. URL: http://www.vimi.ru/node/245 (дата обращения: 8.04.2014).
2. Федеральный портал [Электронный ресурс]. URL: http://www.protown.ru (дата обращения: 8.04.2014).
3. Военно-промышленный курьер ВПК - Общероссийская еженедельная газета [Электронный ресурс]. URL: http://vpk-news.ru (дата обращения: 8.04.2014).
© Филатова М. А., 2014
Проект МРКС-1 – это частично многоразовая ракета-носитель вертикального взлета, которая базируется на основе крылатой многоразовой первой ступени, разгонных блоков и одноразовых вторых ступеней. Первая ступень выполняется по самолетной схеме и является возвращаемой. В район старта она возвращается в самолетном режиме и производит горизонтальную посадку на аэродромы 1-го класса. Крылатый многоразовый блок 1-й ступени ракетной системы будет оснащаться маршевыми жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) многоразового использования.
В настоящее время в ГКНПЦ им. Хруничева
полным ходом идут проектно-конструкторские и
научно-исследовательские работы по разработке и обоснованию
технического облика, а также технических характеристик
многоразовой ракетно-космической системы. Данная система
создается в рамках федеральной космической программы совместно со
многими смежными предприятиями.
Однако поговорим немного об истории. К первому поколению многоразовых космических аппаратов относятся 5 космических кораблей типа Space Shuttle, а также несколько отечественных разработок серии БОР и «Буран». В этих проектах и американцы, и советские специалисты старались построить многоразовым сам космический корабль (последнюю ступень, которая непосредственно выводится в космос). Цели данных программ были следующими: возвращение из космоса значительного объема полезных грузов, уменьшение стоимости выведения в космос полезной нагрузки, сохранение дорогостоящих и сложных космических аппаратов для многократного применения, возможность проведения частых запусков многоразовой ступени.
Однако 1-е поколение многоразовых космических систем оказалось не в состоянии решить свои задачи с достаточным уровнем эффективности. Удельная цена доступа в космос оказалась приблизительно в 3 раза выше по сравнению с обыкновенными одноразовыми ракетами. В то же время возврат из космоса полезных грузов существенно не вырос. Одновременно с этим ресурс использования многоразовых ступеней оказался значительно ниже расчетного, что не позволяло применять данные корабли в плотном графике космических запусков. В результате этого в наши дни и спутники, и космонавты доставляются на околоземную орбиту с помощью одноразовых ракетных систем. А возвращать с околоземной орбиты дорогостоящее оборудование и аппараты вообще нечем. Лишь американцы сделали себе небольшой автоматический корабль Х-37В, который спроектирован для военных нужд и имеет полезную нагрузку меньше 1 тонны. Всем очевидно, что современные многоразовые системы должны качественно отличаться от представителей 1-го поколения.
В России работы ведутся сразу по нескольким многоразовым космическим системам. Однако совершенно очевидно, что самой перспективной будет так называемая аэрокосмическая система. В идеальном варианте космический корабль должен будет совершать взлет с аэродрома, как обыкновенный самолет, выходить на околоземную орбиту и возвращаться назад, расходуя лишь топливо. Однако – это самый сложный вариант, который требует большого количества технических решений и предварительных исследований. Быстро данный вариант не может быть реализован ни одним современным государством. Хотя у России и существует достаточно большой научно-технический задел по проектам подобного рода. К примеру, «аэрокосмический самолет» Ту-2000, который обладал достаточно детальной проработкой. Реализации данного проекта в свое время помешал недостаток финансирования после развала СССР в 1990-е годы, а также отсутствие ряда критически важных и сложных компонентов.
Существует также промежуточный вариант, в котором космическая система состоит из многоразового космического аппарата и многоразовой же разгонной ступени. Работы над подобными системами велись еще в СССР, к примеру, система «Спираль». Существуют и гораздо более новые наработки. Но и данная схема многоразовой космической системы предполагает наличие достаточно долгого цикла конструкторских и исследовательских работ по многочисленным направлениям.
Поэтому основное внимание в России сосредоточено на программе МРКС-1. Данная программа расшифровывается как «многоразовая ракетно-космическая система 1 этапа». Несмотря на этот «первый этап», создаваемая система будет очень даже функциональной. Просто в рамках достаточно большой общей программы по созданию новейших космических систем данная программа обладает наиболее близкими сроками конечной реализации.
Предлагаемая проектом МРКС-1 система будет двухступенчатой. Основное ее предназначение – это выведение на околоземную орбиту абсолютно любых космических аппаратов (транспортных, пилотируемых, автоматических) массой до 25–35 тонн, причем как уже реально существующих, так и находящихся лишь в процессе создания. Выводимый на орбиту вес полезной нагрузки больше, чем у «Протонов». Однако принципиальным отличием от существующих ракет-носителей будет другое. Система МРКС-1 не будет одноразовой. Ее 1-я ступень не будет сгорать в атмосфере или падать на землю в виде набора обломков. Разогнав 2-ю ступень (является одноразовой) и полезную нагрузку, 1-я ступень осуществит посадку, наподобие космических челноков ХХ века. На сегодняшний день это наиболее перспективный путь развития космических транспортных систем.
На практике этот проект является поэтапной модернизацией создаваемой сейчас одноразовой ракеты-носителя «Ангара». Собственно, и сам проект МРКС-1 появился на свет, как дальнейшее развитие проекта ГКНПЦ им. Хруничева, где совместно с НПО «Молния» создавался многоразовый ускоритель 1-й ступени ракеты-носителя «Ангара», получивший обозначение «Байкал» (впервые макет «Байкала» был показан еще на МАКС-2001). «Байкал» применял ту же автоматическую систему управления, которая позволила советскому космическому челноку «Буран» совершить полет без экипажа на борту. Эта система обеспечивает сопровождение полета на всех его этапах – от момента старта до посадки аппарата на аэродром, данная система будет адаптирована и для МРКС-1.
В отличие от проекта «Байкала» МРКС-1 будет обладать не складными плоскостями (крыльями), а установленными жестко. Такое техническое решение уменьшит вероятность возникновения нештатных ситуаций при выходе аппарата на траекторию посадки. Но испытанная недавно конструкция многоразового ускорителя еще будет претерпевать изменения. Как отметил Сергей Дроздов, являющийся начальником отдела аэротермодинамики высокоскоростных летательных аппаратов ЦАГИ, для специалистов стали «неожиданностью высокие тепловые потоки на центроплане крыла, что, несомненно, повлечет за собой изменение конструкции аппарата». В сентябре-октябре текущего года модели МРКС-1 пройдут серию испытаний в трансзвуковой и гиперзвуковой аэродинамических трубах.
На 2-м этапе реализации данной программы многоразовой планируют сделать и 2-ю ступень, а масса выводимой в космос полезной нагрузки должна будет вырасти до 60 тонн. Но даже разработка многоразового ускорителя только 1-й ступени – это уже настоящий прорыв в развитии современных космических транспортных систем. А самое главное заключается в том, что Россия идет к этому прорыву, удерживая свой статус одной из ведущих мировых космических держав.
На сегодняшний день МРКС-1 рассматривается как универсальное многоцелевое средство, предназначенное для выведения на околоземную орбиту космических аппаратов и полезных грузов разнообразного назначения, пилотируемых и грузовых кораблей по программам освоения человечеством околоземного космического пространства, исследованиям Луны и Марса, а также иных планет нашей Солнечной системы.
В состав МРКС-1 включается возвращаемый ракетный блок (ВРБ), являющийся многоразовым ускорителем I ступени, одноразовый ускоритель II ступени, а также космическая головная часть (КГЧ). ВРБ и ускоритель II ступени состыковываются друг с другом по пакетной схеме. Модификации МРКС обладающие различной грузоподъемностью (масса доставляемого груза на низкую опорную орбиту от 20 до 60 тонн) предлагается строить с учетом унифицированных ускорителей I и II ступеней с применением единого наземного комплекса. Что в перспективе позволит обеспечить на практике уменьшение трудоемкости работ на технической позиции, максимальную серийность производства и возможность разработки на основе базовых модулей экономически эффективного семейства космических носителей.
Разработка и постройка семейства МРКС-1 разной грузоподъемности на основе унифицированных одноразовых и многоразовых ступеней, которые будут удовлетворять требованиям, предъявляемым к перспективным транспортным космическим системам, и способным с очень высокой эффективностью и надежностью решать задачи по запускам как уникальных дорогостоящих космических объектов, так и серийных космических аппаратов может стать очень серьезной альтернативой в ряду средств выведения нового поколения, которые будут эксплуатироваться на протяжении длительного времени в ХХI веке.
В настоящее время специалисты ЦАГИ уже успели оценить рациональную кратность применения I ступени МРКС-1, а также варианты демонстраторов возвращаемых ракетных блоков и необходимость их реализации. Возвращаемая I ступень МРКС-1 позволит обеспечить высокий уровень безопасности и надежности и полностью отказаться от выделения районов падения отделяемых частей, что существенно повысит эффективность исполнения перспективных коммерческих программ. Указанные выше преимущества для России представляются крайне важными, как для единственного государства в мире, имеющего континентальное расположение существующих и перспективных космодромов.
В ЦАГИ полагают, что создание проекта МРКС-1 является качественно новым шагом в области проектирования перспективных многоразовых космических транспортных средств выведения на орбиту. Подобные системы полностью отвечают уровню развития ракетно-космической техники XXI века и обладают существенно более высокими показателями экономической эффективности.
Российская космонавтика, которая за последние 4-5 лет испытала ряд довольно болезненных инцидентов, а также наряду со всей остальной промышленностью была затронута общим негативным экономический фоном, тем не менее за прошедший 2015 год смогла во многом наверстать упущенные за прошлые годы позиции и стать одним из локомотивов в проектах по импортозамещению и созданию новых высокотехнологичных продуктов мирового уровня.
Об итогах, неудачах, подъемах и перспективах отечественного космоса предлагаем поговорить поподробнее. Особенно учитывая тот факт, что конкуренты России в освоении околоземного и межпланетного пространства также не дремлют. А значит, нашей ракетно-космической отрасли необходимо прилагать максимум усилий в вопросе модернизации предприятий, отработки госзаказа и ведения НИОКР по перспективным направлениям.
Начался год, следует отметить, на довольно негативной ноте – 16 мая 2015 года потерпел крушения носитель «Протон-М» с мексиканским спутником «MexSat-1» на борту. Уже потом, в августе, правительственная комиссия назовет причину: эксперты пришли к о том, что причина аварии ракеты-носителя заключалась в конструктивном недостатке вала ротора турбонасосного агрегата третьей ступени, который вышел из строя из-за повышенных вибрационных нагрузок.
Авария с мексиканским спутником явилась как бы завершающей в целой череде проблем с «Протонами», пик падений которых пришелся на 2013-2014 года. Наиболее резонансной аварией ракет-носителей «Протон-М» стало падение трех спутников орбитальной группировки «ГЛОНАСС» 2 июля 2013. Причиной катастрофы тогда послужила вопиющая халатность и безответственность при сборе ракеты, когда датчики угловых скоростей были установлены на заводе-изготовителе неправильно. Это привело к потере спутников и убыткам почти в 4,5 миллиарда рублей. А уже в мае 2014 года был потерян российский телекоммуникационный спутник «Экспресс АМ4Р» из-за отказа рулевых двигателей 3-й ступени.
Однако соответствующие выводы по итогам этих аварий были правительством и профильными ведомствами и в первую очередь Роскосмосом сделаны, и все последовавшие за крушением «MexSat-1» пуски (а всего их в дальнейшем было четыре) прошли в штатном режиме.
Также в уходящем году активно развивался и строился перспективный российской космодром «Восточный». Новый космодром строится рядом с поселком Углегорск в Приамурье. Рядом с Углегорском также строится целый город для работников космодрома и членов их семей, который будет назван в честь пионера мировой и отечественной космонавтики Константина Циолковского.
Первый запуск ракеты-носителя с космодрома был запланирован на 2015 год, а запуск пилотируемого космического корабля - на 2018 год. Однако в последствии эти сроки пришлось перенести.
Если же говорить о конкретных достижениях строителей, то, вопреки проблемам с подрядчиками (которыми теперь занимается Следственный комитет РФ) и срывом сроков первого пуска, сделано все равно было немало. Так, в нынешнем году было закончено возведение и монтаж важнейшего компонента наземной инфраструктуры космодрома - контрольно-измерительного комплекса. В состав измерительного комплекса «Восточного» унифицированный технологический модуль, комплекс антенн для приема и передачи телеметрии.
Помимо этого, на космодроме оборудовали систему для передачи данных наземного комплекса управления, морской измерительный комплекс и несколько командных пунктов по всей России. На «Восточном» уже в конце ноября был сдан «пусковой минимум», что позволит, по расчетам специалистов, осуществить первый запуск весной 2016 года.
На космодром также была доставлена ракета-носитель «Союз» и размещена в монтажно-испытательном комплексе, где она перезимует и будет готовиться для первого старта с дальневосточного космодрома.
Активно шла работа и по созданию социальной инфраструктуры для персонала космодрома, профильные ведомства продолжили возведение микрорайонов в городе Циолковском. Сейчас также прорабатывается вопрос с активизацией малоэтажного строительства для нужд сотрудников «Восточного». Как в Минстрое России, государство возьмет на себя обязательство по обеспечению социальных гарантий по привлечению высококвалифицированных специалистов для работы на космодроме. В том числе специалистов, которые готовы к переводу с комплекса «Байконур». Минстроем России будет прорабатываться возможность наделения этой категории граждан правом на обеспечение жилыми помещениями за счет средств федерального бюджета путем предоставления им государственных жилищных сертификатов.
Довольно непросто складывались у России взаимоотношения с нашими зарубежными партнерами и в первую очередь с Соединенными Штатами. Мы и американцы, несмотря на существенные и, скажем честно, непреодолимые противоречия по всей повестке внешнеполитической проблематики, оставались надежными партнерами в космосе. Весь год продолжалось сотрудничество по линии МКС, осуществлялись запуски «Союзов» в том числе и с американскими астронавтами на борту.
Однако наиболее знаковой ситуацией, характеризующей взаимозависимость России и США в космической сфере, является, конечно же, эпопея с закупками американским консорциумом «United Launch Alliance», российских ракетных двигателей РД-180.
На фоне антироссийской истерии, Конгресс США принял решение о существенном ограничении закупок двигателей РД-180 в России – в этом году их планировалось приобрести всего 5 штук. Это поставило «United Launch Alliance» в крайне неудобное положение и даже вынудило отказаться от участия в тендере Пентагона на запуск военных спутников.
Стоит напомнить, что РД-180 производства НПО «Энергомаш» используется в качестве 1-й ступени американской ракеты тяжелого класса «Atlas 5», и без них американцы пока обойтись не могут. В итоге до 2019 года российские ракетостроители с «Энергомаша» поставят в США еще 20 двигателей РД-180.
Общая характеристика деятельности «Роскосмоса»
В настоящее время государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос» объединяет более 90 организаций, 80% которых – это акционерные общества. В них работает около 250 тыс. человек.
В 2016 году отмечался год 55-летия полёта Юрия Гагарина, Год Гагарина. Этот год стал продолжением системной реформы ракетно-космической отрасли России, предприятий и организаций госкорпорации, которая стартовала осенью 2014 года. Основные направления изменений, проводимых в космической отрасли, – это повышение качества выпускаемой продукции, финансовое оздоровление предприятий и обновление производства.
В 2016 году Правительство Российской Федерации утвердило Федеральную космическую программу (далее – ФКП) на 2016–2025 годы, что определило пути и направления космической деятельности России на ближайшее десятилетие. Сохранены все значимые программы – разработка и производство новых типов ракет-носителей и пилотируемого транспортного корабля «Федерация», международное сотрудничество, в том числе по МКС, разработка, производство и запуски космических аппаратов для прикладных и фундаментальных научных исследований.
В 2016 году продолжена работа по обеспечению развития космической деятельности и ракетно-космической отрасли России. Решались следующие задачи:
формирование и поддержание необходимого состава орбитальной группировки космических аппаратов;
внедрение отечественных спутниковых навигационных технологий и услуг с использованием глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС;
совершенствование системы обеспечения данными дистанционного зондирования Земли (далее – ДЗЗ) из космоса с использованием российских космических аппаратов (далее – КА) ДЗЗ высокого пространственного разрешения;
продолжение реализации программ научно-прикладных исследований и экспериментов на Международной космической станции;
создание научно-технического и технологического заделов по перспективным образцам ракетно-космической техники;
модернизация и поддержание космодромов Плесецк и Байконур, строительство космодрома Восточный.
Реализуется комплекс организационных, научно-технических и производственно-технологических мероприятий, предусматривающих мероприятия по капитальным вложениям, включая инвестиционные проекты по модернизации производственных мощностей.
Только за последние два года введено в эксплуатацию более 40 объектов реконструкции и технического перевооружения, включающие в себя полностью обновленный парк технического оборудования. В среднесрочный период запланировано перевооружение еще более 160 объектов в рамках программы инновационного развития корпорации.
Действующие программы инновационного развития ведущих предприятий – производителей космической техники (ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия», ФГУП «ГКНПЦ им.М.В.Хруничева», АО «РКЦ «Прогресс», АО «НПО Энергомаш им.академика В.П.Глушко», АО «Информационные спутниковые системы» им.академика М.Ф.Решетнева», АО «Российские космические системы» и другие) направлены, в том числе и на кардинальное обновление технического парка производственных фондов.
Сформирован кадровый резерв ракетно-космической отрасли; разработаны критерии отбора и компетенций сотрудников, претендующих на руководящие должности. Всего в 2016 году было подано 1320 заявок от руководителей разного уровня организаций отрасли, и комиссия в итоге отберёт 200 человек, которые пройдут обучение в созданной и успешно действующей Корпоративной академии госкорпорации «Роскосмос». В 2016 году проведена первая отраслевая спартакиаду и первый корпоративный чемпионат «Молодые профессионалы “Роскосмоса”» по стандартам WorldSkills. Также разрабатываются, формируются и вводятся в действие новые стандарты и методики работы с сотрудниками, где один из важных моментов – мотивация к качественному труду.
Чистая прибыль предприятий отрасли в 2016 году составила 3,2 млрд рублей, что на 56% выше показателя 2015 года.
В 2016 году Роскосмос совместно с Московским планетарием проводила акцию «Вернём астрономию в школы». С Минобрнауки России достигнута договорённость о возвращении уроков астрономии в школы.
Ключевые показатели
Основное событие 2016 года – первый пуск с первого гражданского космодрома России Восточный 28 апреля 2016 года. Ракета-носитель (далее – РН) «Союз 2.1а» вывела на заданные орбиты два космических аппарата научного назначения и ДЗЗ – «Ломоносов» и «Аист-2Д».
В настоящее время госкорпорация «Роскосмос» приступает ко второй очереди строительства космодрома, прежде всего к созданию стартового комплекса для пуска новых, перспективных ракет-носителей «Ангара».
В 2016 году было осуществлено 19 пусков в интересах государственных и коммерческих заказчиков. По программе МКС госкорпорация «Роскосмос» выполнила 7 пусков с космодрома Байконур; также было осуществлено 5 коммерческих стартов: 2 – с космодрома Байконур, 1 – с космодрома Плесецк и 2 – из Гвианского космического центра.
Продолжает пользоваться спросом уникальная продукция флагманского двигателестроительного предприятия госкорпорации «Роскосмос» АО «НПО “Энергомаш”». Так, в октябре 2016 года состоялся успешный запуск американской ракеты-носителя Antares с российскими двигателями РД-181 производства этого предприятия.
Орбитальная группировка космических аппаратов социально-экономического, научного и двойного назначения по состоянию на конец 2016 года включала 84 КА, в том числе 27 КА – системы ГЛОНАСС и 8 КА ДЗЗ природоресурсного и гидрометеорологического назначения. Основные характеристики системы ГЛОНАСС (точность и доступность) стабильно поддерживались в течение всего года на конкурентоспособном уровне.
Развитие системы дистанционного зондирования Земли
В 2016 году сформирована космическая система дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) в составе из трёх КА «Ресурс-П», с учётом этого было обеспечено предоставление данных ДЗЗ всем федеральным органам исполнительной власти и органам исполнительной власти субъектов Федерации. Начаты работы по коммерческому использованию данных ДЗЗ.
В рамках развития космической инфраструктуры развёрнут первый в России арктический центр приёма данных ДЗЗ в Мурманске. Начаты работы по развёртыванию аналогичного центра в Антарктиде на станции «Прогресс».
Разработка перспективных ракет-носителей
Для успешного продвижения России на международном космическом рынке пусковых услуг нашей стране необходимы перспективные ракеты-носители. Предприятия и конструкторские бюро госкорпорации «Роскосмос» разрабатывают проекты ракетного комплекса тяжёлого класса повышенной грузоподъёмности на базе РН «Ангара А5» и сверхтяжёлого класса по лунной программе (проработка его эскизного проекта началась в 2017 году). С казахстанскими партнёрами достигнута договорённость по созданию на космодроме Байконур комплекса «Байтерек» с использованием новой перспективной российской ракеты-носителя, разработка которой планируется в 2018 году.
Госкорпорация «Роскосмос» продолжает внедрять на всех предприятиях и в организациях ракетно-космической отрасли России системы контроля и повышения качества выпускаемой космической техники. Отрасль переходит на цифровое проектирование космической техники. Основная цель по качеству и надёжности – снижение уровня аварийности средств выведения к 2020 году не менее чем в 1,5 раза и увеличение сроков активного существования космических аппаратов на 25–30%.
Для повышения эффективности производства и роста конкурентоспособности производимой ракетно-космической техники госкорпорация «Роскосмос» разработала и утвердила стандарты производственной системы. Для начала внедрения стандартов новой производственной системы выбраны три флагманских предприятия госкорпорации: ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева» (далее – Центр Хруничева), ПАО «РКК “Энергия”» и АО «НПО “Энергомаш”».
Международные проекты «Роскосмоса»
В рамках ранее заключённых межправительственных соглашений по мирному исследованию и использованию космического пространства госкорпорация «Роскосмос» в 2016 году сотрудничала со следующими странами: Германия, Франция, Италия, Испания, Швеция, Бельгия, Болгария, Венгрия, США, Бразилия, Аргентина, Куба, Никарагуа, Чили, Китай, Индия, Республика Корея, Индонезия, Вьетнам, Австралия, ЮАР, – а также со странами СНГ: Казахстаном, Белоруссией и Арменией.
В 2016 году госкорпорация «Роскосмос» осуществляла функцию лидирующего космического агентства в рамках Международной хартии по космосу и крупным катастрофам.
Также в 2016 году в рамках международного сотрудничества госкорпорация «Роскосмос» решала задачи организации, обеспечения взаимодействия и развития международного сотрудничества с зарубежными космическими агентствами, в том числе Европейским космическим агентством (далее – ESA) и Национальным агентством по аэронавтике и исследованию космического пространства (далее – NASA), национальными координационными органами иностранных государств и международными организациями в области исследования и использования космического пространства.
В 2016 году с казахстанской стороной подписана Концепция дальнейшего сотрудничества на комплексе Байконур, совместная программа по развитию инфраструктуры туризма на Байконуре, «дорожная карта» по реализации проекта «Байтерек» на 2016–2025 годы, другие межправительственные и межведомственные соглашения.
В 2016 году госкорпорация «Роскосмос» провела подготовку к заключению межправительственных соглашений с Мексикой, Перу, Венесуэлой, Саудовской Аравией, Израилем, Малайзией, Монголией, Эквадором, Анголой и Алжиром.
В рамках международного сотрудничества по программе МКС госкорпорацией «Роскосмос» совместно с Германским аэрокосмическим центром (DLR) подписано дополнение к рамочному соглашению в части использования МКС для исследовательской и экспериментальной деятельности. Также продолжаются совместные космические эксперименты госкорпорации «Роскосмос», ESA, NASA и Японского агентства аэрокосмических исследований (далее – JAXA). Так, в рамках совместного с JAXA космического эксперимента «Кристаллизатор» получены результаты, позволяющие российским учёным проводить работы по созданию медицинского препарата для лечения онкологических заболеваний.
В 2016 году успешно завершился первый российско-американский годовой полёт. На МКС работали космонавт госкорпорации «Роскосмос» Михаил Корниенко и астронавт NASA Скотт Келли.
Один из резонансных международных научных проектов – проект «ЭкзоМарс», в котором Россия работает вместе с коллегами из Европейского космического агентства. В марте 2016 года с космодрома Байконур РН «Протон» осуществила успешный старт российско-европейской миссии «ЭкзоМарс-2016». Аппарат успешно достиг орбиты Марса и начал свою работу. На борту аппарата из четырёх приборов – два российских. Следующий этап миссии планируется к реализации в 2020 году.
Сотрудники ФГУП «ЦНИИмаш», научно-исследовательского института, входящего в госкорпорацию «Роскосмос», разработали актуальные сценарии полётов к Луне, сочетающие использование автоматических и пилотируемых космических аппаратов, обоснованы проектные облики и технические требования к перспективным пилотируемым космическим комплексам.
Госкорпорация «Роскосмос» активно развивает сотрудничество с зарубежными странами в области спутниковой навигации. Федеральная целевая программа «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы» предусматривает создание сети мониторинга, включающей в себя станции функциональных дополнений системы ГЛОНАСС для глобального высокоточного определения навигационной информации в реальном времени для гражданских потребителей и для контроля и подтверждения характеристик системы ГЛОНАСС. Так, в 2016 году была размещена квантово-оптическая станция, предназначенная для траекторных измерений движения спутников ГЛОНАСС, начаты плановые испытания параметров станции. Размещённая в ЮАР система «Сажень-ТМ-БИС» стала вторым по счёту радио-лазерным комплексом зарубежного сегмента сети станций госкорпорации «Роскосмос», создаваемой в интересах системы ГЛОНАСС (первый комплекс такого типа был установлен и запущен в эксплуатацию 14 июля 2014 года в г. Бразилиа, Бразилия). Завершены подготовительные мероприятия по вводу в эксплуатацию станции сбора измерений системы ГЛОНАСС в Никарагуа, введение которой в строй запланировано в апреле 2017 года. Достигнута договорённость о размещении на территории Республики Армения унифицированной станции сбора измерений глобальных навигационных спутниковых систем.
В 2016 году госкорпорация «Роскосмос» начала разработку пятистороннего международного проекта по совместному использованию в интересах стран БРИКС орбитальных группировок спутников дистанционного зондирования Земли и соответствующей наземной инфраструктуры, а также по созданию механизма обмена данными ДЗЗ в сферах изучения изменения климата, защиты от чрезвычайных ситуаций и охраны окружающей среды. В настоящее время соответствующий проект пятистороннего соглашения проходит согласование с зарубежными партнёрами.