Несколько зарубежных частных компаний в настоящее время работают над проектами ракет-носителей и космических аппаратов. Ожидается, что «частники» благодаря подобным проектам в будущем смогут потеснить мировых лидеров космической отрасли, а также помочь им, взяв на себя некоторые проекты. Первой российской частной организацией, которая построит собственную ракету-носитель, может стать компания «Лин Индастрис». В начале сентября она объявила о начале работ по очередному своему проекту под названием «Таймыр». Вскоре появились новости о сотрудничестве с несколькими смежными организациями, которое поможет быстрее реализовать новый проект.
Компания «Лин Индастрис» является резидентом космического кластера фонда «Сколково» и была создана для осуществления проектов в области космонавтики. В настоящее время специалисты компании работают над несколькими проектами ракет-носителей, космических аппаратов и т.д. Так, ведутся работы над несколькими ракетами-носителями легкого и сверхлегкого классов, над спутниковой группировкой для дистанционного зондирования Земли и т.д. При этом наибольший приоритет имеют проекты ракет-носителей, поскольку подобная техника имеет большие перспективы.
По оценкам специалистов, в настоящее время объем рынка легких ракет-носителей достиг 0,5-1 млрд долларов США, что равняется 15-20 пускам. При этом количество запусков и объем этого рынка постоянно растет. К примеру, в 2013 году состоялись 22 запуска легких ракет-носителей, в ходе которых на орбиту были выведены 102 космических аппарата. Таким образом, легкие ракеты-носители вывели на орбиту половину всех спутников, запущенных в прошлом году. Примечательно, что почти две трети космических аппаратов, выведенных при помощи легких ракет-носителей, относятся к классу наноспутников и были созданы на базе платформы CubeSat.
Для выхода на рынок коммерческих запусков компания «Лин Индастрис» несколько месяцев назад предложила проект ракеты-носителя «Адлер» с полезной нагрузкой до 700 кг. Утверждается, что при проведении трех запусков в год разработка и производство этой ракеты окупятся за три года. При помощи ракет «Адлер» предлагается ежегодно выводить на орбиту по 3-4 миниспутника, а также большое количество микро- и наноспутников. В таком случае «Адлер» сможет занять не менее 5% мирового рынка легких ракет-носителей.
Анализ существующего рынка легких ракет-носителей показал, что для решения некоторых задач характеристики ракеты «Адлер» могут быть избыточными. Имеется смысл в продолжении сокращения полезной нагрузки ракет. В связи с этим было предложено разработать проект ракеты с возможностью доставки 5-100 кг на низкую околоземную орбиту. О начале работ по новому проекту, получившему название «Таймыр», было объявлено в начале сентября.
Сообщается, что уже существуют договоренности с несколькими смежными организациями, занимающимися созданием космических аппаратов. Таким образом, разработка ракеты с полезной нагрузкой от 5 кг действительно будет оправдана. Тем не менее, основной моделью семейства «Таймыр» станет ракета с полезной нагрузкой 100 кг. Все прочие варианты ракеты-носителя будут представлять собой базовую модель, доработанную соответствующим образом.
Как следует из опубликованных материалов, ракеты-носители семейства «Таймыр» будут основываться на универсальном модуле, в состав которого войдут топливные баки и жидкостный ракетный двигатель. Такие модули длиной 8,7 м и диаметром 0,5 м можно будет использовать как поодиночке, чем будет обеспечиваться минимальная полезная нагрузка, так и в блоках. К примеру, для доставки на орбиту 100-кг груза в одну ракету-носитель будут объединяться пять модулей, дополнительно укомплектованных отсеком для полезной нагрузки.
Создание легких и сверхлегких ракет-носителей связано с определенными трудностями, обусловленными малыми габаритами и ограничениями по максимально допустимому весу и стоимости производства. Для обеспечения требуемых характеристик специалисты из «Лин Индастрис» предлагают применить в конструкции ракеты «Таймыр» ряд оригинальных решений.
По словам генерального конструктора «Лин Индастрис» Александра Ильина, новая ракета должна получить жидкостный двигатель с вытеснительной системой подачи топлива. Дело в том, что в камеру сгорания жидкое топливо должно подаваться под большим давлением, для чего обычно используется специальный турбонасосный агрегат (ТНА). Использование ТНА обеспечивает необходимые характеристики, но приводит к усложнению и удорожанию всего двигателя. На ракетах семейства «Таймыр» предполагается подавать топливо путем создания высокого давления в баках. Подобный подход требует создания высокопрочных баков, однако позволяет почти вдвое уменьшить стоимость жидкостного двигателя за счет экономии на ТНА.
Ракеты «Таймыр» должны получить новую систему управления, разрабатываемую специально для них. Разработчики ракеты отмечают, что в настоящее время на большинстве ракет-носителей используются системы управления, созданные еще в восьмидесятых годах на основе элементной базы того времени. Эти системы имеют высокие характеристики, а также освоены в производстве и эксплуатации. Тем не менее, они слишком сложны и имеют избыточные характеристики для выполнения ряда задач. К примеру, некоторым заказчикам важен сам факт выведения микро- или наноспутника на орбиту, а ошибка в несколько десятков километров при выведении их не беспокоит.
Таким образом, появляется возможность упростить систему управления, снизив точность выведения полезной нагрузки на орбиту. Общее упрощение системы позволяет снизить требования к элементной базе и, как следствие, сократить стоимость производства. А. Ильин отмечает, что новая система управления будет примерно в 10 раз дешевле существующих. Ряд оригинальных технических решений будет патентоваться.
Третье ноу-хау, предполагаемое для использования в проекте «Таймыр» – топливо. Специалисты компании «Лин Индастрис» решили использовать в качестве топлива керосин, в качестве окислителя – перекись водорода. От «традиционного» жидкого кислорода решено отказаться ввиду некоторых его особенностей. Использование новой топливной пары вызвано желанием сократить расходы на эксплуатацию ракеты-носителя, незначительно пожертвовав некоторыми характеристиками.
Перекись водорода имеет несколько преимуществ перед жидким кислородом. В нормальных условиях она представляет собой жидкость, благодаря чему не требуется использование специального оборудования, поддерживающего окислитель в жидком состоянии и не позволяющего ему выкипать. Кроме того, перекись водорода имеет большую плотность в сравнении с жидким кислородом, что позволяет уменьшить габариты и вес конструкций ракеты. Наконец, перекись водорода безопаснее для окружающей среды и обслуживающего персонала.
9 сентября компания «Лин Индастрис» сообщила об официальном начале сотрудничества с кафедрой «Ракетные двигатели» Московского авиационного института (МАИ). В соответствии с подписанным соглашением специалисты МАИ займутся разработкой нового жидкостного ракетного двигателя тягой 2,5-3 тонны, предназначенного для использования топливной пары керосин-перекись водорода. Этот двигатель предполагается использовать на модулях ракеты-носителя «Таймыр».
17 сентября появилась новость о подписании договора между «Лин Индастрис» и ООО «Калибровский завод». Подмосковное предприятие в будущем займется строительством новых ракет-носителей легкого и сверхлегкого класса, разрабатываемых фирмой «Лин Индастрис».
Предполагается, что создание нового проекта не займет много времени. Испытания ракеты «Таймыр» планируется начать уже летом следующего года. Площадкой для испытаний должен стать полигон Капустин Яр. Таким образом, ряд мер, направленных на упрощение и удешевление проекта, должен привести и к сокращению сроков его создания. При отсутствии серьезных проблем первый коммерческий запуск ракеты-носителя «Таймыр» с малыми спутниками на борту может состояться в течение следующих полутора-двух лет.
Развитие электроники и космической техники привело к появлению и широкому распространению малых спутников различных классов и типов. Обычно подобная техника выводится на орбиту в качестве дополнительной полезной нагрузки к другим космическим аппаратам. Тем не менее, наметилась тенденция к созданию специализированных ракет-носителей, предназначенных именно для запуска малых спутников различных классов.
Ракета «Таймыр» является одной из первых отечественных разработок своего класса и поэтому представляет большой интерес. Кроме того, ввиду небольшого количества конкурентов она имеет достаточно большие перспективы. Реальные перспективы нового проекта компании «Лин Индастрис» станут известны в ближайшем будущем: испытания новой ракеты стартуют следующим летом, а коммерческая эксплуатация может начаться уже в 2016 году.
По материалам сайтов:
http://spacelin.ru/
http://community.sk.ru/
http://i-mash.ru/
http://i.rbc.ru/
http://zoom.cnews.ru/
Рябов Кирилл
