Генеральный конструктор Государственного космического научно-производственного центра им. Хруничева Александр Медведев
Несмотря на череду аварий и потерю позиций на мировом рынке, ракеты-носители тяжелого класса "Протон-М" планируется запускать еще десять лет. В то же время на смену "Протонам" в перспективе придет новое семейство ракет-носителей "Ангара", их серийный выпуск начнется около 2020 года.
Возможно, их будут запускать не только с территории России или с Байконура – предполагается использовать эти ракеты в проекте "Морской старт" и запускать их с плавучей платформы в Тихом океане. Кроме того, идут переговоры о возможном строительстве стартового комплекса под "Ангару" на бразильском космодроме Алькантара.
О поэтапном выводе "Протона" из эксплуатации и вводе в строй "Ангары", о конкуренции "Протона" с американскими ракетами Falcon и европейскими Ariane, о том, насколько "Ангара" будет дешевле "Протона", как будут испытывать ее версию для пилотируемой программы и появятся ли у новейшей ракеты возвращаемые ступени, рассказал в интервью корреспонденту ТАСС Алексею Песляку генеральный конструктор Государственного космического научно-производственного центра им. Хруничева Александр Медведев:
"Протон-М" - модернизированный вариант ракеты космического назначения "Протон-К" (эксплуатировалась в 1967-2012 гг.). Предназначен для выведения в космос автоматических космических аппаратов. Стартовая масса - до 702 т. "Протон-М" может стартовать как самостоятельно, так и с использованием разгонных блоков "Бриз-М" и КВРБ (кислородно-водородный разгонный блок), а также с блоком типа ДМ Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П. Королева. Ракета-носитель способна выводить на опорную орбиту груз массой до 22 т, на геопереходную орбиту - свыше 6 т, на геостационарную - до 3,7 т.
Коммерческую эксплуатацию "Протона-М" на международном рынке космических услуг осуществляет совместное российско-американское предприятие International Launch Services (ILS; Рестон, шт. Вирджиния, США; контрольный пакет принадлежит ГКНПЦ). Один запуск обходится в $69-70 млн США.
Впервые ракета стартовала 7 апреля 2001 г. с разгонным блоком "Бриз-М", на орбиту был выведен спутник телевещания "Экран-М". Первый коммерческий запуск носителя состоялся 30 декабря 2002 г. с канадским космическим аппаратом Nimiq 2 ("Нимик-2").
"Ангара" - семейство российских ракет космического назначения нового поколения. Состоит из унифицированных ракет-носителей легкого ("Ангара-1.2"), среднего ("Ангара-А3") и тяжелого ("Ангара-А5", "Ангара-А7") классов грузоподъемностью от 1 до 35 т. С их помощью можно выводить на любую орбиту космические аппараты всех типов - спутники, корабли, автоматические межпланетные станции и др.
Начало созданию космического ракетного комплекса (КРК) "Ангара" положил указ президента России Бориса Ельцина от 6 января 1995 г. Однако из-за отсутствия финансирования работы над проектом были начаты только несколько лет назад.
Впервые ракета семейства "Ангара" легкого класса стартовала 9 июля 2014 г. с Плесецка. Первый запуск тяжелой "Ангары" был осуществлен 23 декабря 2014 года.
"Протон" стал менее востребован из-за новых технологий в создании спутников
- Как будет происходить поэтапный вывод ракеты-носителя "Протон" из эксплуатации?
- В соответствии с межправительственным соглашением между Россией и Казахстаном, "жизнь" "Протона" продлится до 2025 года. С 2020 года прописано постепенное сокращение количества запусков. Кроме того, по планам Роскосмоса, с 2017 года закрывается одна из пусковых установок на Байконуре. У нас сейчас две действующих, одна из них будет закрыта, поскольку уже нет смысла выделять средства на ее модернизацию.
- Какие запуски будут осуществляться с оставшегося старта на Байконуре?
- Будем запускать c 39-й установки на орбиты то, что осталось по программам и контрактам, не перенесенное до 2025 года на Плесецк, и, конечно, будем осуществлять коммерческие пуски.
Следует учесть, что, по планам Роскосмоса, с 2021 года должен заработать космодром Восточный - уже с "Ангарой", на которую будут перенесены полезные нагрузки, планировавшиеся для запусков на "Протонах". Так что с 2021 года будем иметь космодромы Плесецк и Восточный, откуда будут выводиться любые аппараты тяжелого, легкого, среднего класса - какого угодно, в том числе с помощью ракет-носителей "Союз".
- Какие сегодня у "Протона" основные конкуренты?
- Сегодня на рынке основными конкурентами для нас являются Falcon и Ariane.
- Насколько мне известно, запуск Falcon сейчас дешевле, чем у "Протона".
- Дешевле, но у него и полезная нагрузка меньше. Динамика изменения коммерческого рынка очень сложна, ее надо постоянно изучать и прогнозировать ее развитие. Например, в отличие от предыдущих лет, за последние три года замедлился рост массы космических аппаратов, на которые мы рассчитывали, особенно в определенном диапазоне. Вес спутников стал снижаться, так как стали появляться электрореактивные двигатели. Это позволило разработчику снижать массу полезной нагрузки. Получилось, что востребованность в больших энергоподъемных характеристиках "Протона" снизилась.
Новые спутники по своей массе вполне подходят под Falcon. Эта ракета-носитель не выводит такую нагрузку как "Протон", а рынок сегодня предлагает к запуску космические аппараты массой 4.8-5 тонн. "Протон" оказался в очень непростой ситуации: для него эти нагрузки маловаты, а для обеспечения групповых запусков космических аппаратов не хватает энергетики.
- То есть конкурировать сложно?
- Конкурировать можно тогда, когда выполняются надежные запуски. Тут все первоочередное: и надежность, и цена. Ведь компания SpaceX, которая производит ракеты-носители Falcon, перестроилась очень быстро и организовала эффективное производство своих ракет, поточный метод как в самолетостроении. Мы собираемся аналогичным образом делать "Ангару" в Омске. Это даст значительное снижение себестоимости изготовления ракет-носителей, что, в свою очередь, заметно повышает конкурентоспособность.
- А сколько сейчас стоит запуск "Протона"?
- До недавнего времени – до $100 млн, сейчас снизили до 70, даже $65 млн, чтобы конкурировать с Falcon. К сожалению, по массе полезной нагрузки, выводимой на геопереходную орбиту, мы не дотягиваем до Ariane, поскольку у европейцев этот показатель равен 10,5 тоннам, что позволяет им осуществлять парные пуски, а у нас на "Протоне" - примерно 6,3 тонны. Известно, что два спутника выгоднее запускать.
Плюс еще один момент: Falcon - это двухступенчатая ракета, у них разгонных блоков нет, потому что географическое положение космодрома позволяет реализовать схему выведения таким образом, что разгонный блок не требуется. Вот если бы "Протон" летал с той же широты, то разгонный блок тоже был бы не нужен. Мы даже смотрели, что будет, если "Ангару-3" (среднюю, а не тяжелую) поставить на экватор. Получается значительно лучше, чем Falcon - и по стоимости запуска, и по энергетическим характеристикам.
- Могут ли Ariane и Falcon вытеснить "Протон" с рынка?
- Сейчас это и происходит. Эта тенденция вытеснения "Протона" началась два с лишним года назад.
- Как с этим бороться? Есть ли специальные программы по снижению стоимости коммерческих пусков?
- Начнем с московской площадки Центра Хруничева. Здесь по-новому организуется процесс изготовления "Протона". Мы хотим сделать так, как это делается в авиации. То есть формируется поточный метод изготовления изделий, основанный, в том числе, на принципе концентрации производства на единой площадке, куда поступают необходимые комплектующие, а на выходе - готовая продукция. То же самое касается производства разгонных блоков и головных обтекателей. Это позволит заметно снизить себестоимость и повысить качество продукции.
Еще на более высоком уровне мы создаем производство "Ангары" в филиале Центра им. Хруничева – в омском объединении "Полет". Там сразу будет поточный метод, который в ракетной технике пока практически не применяется, - может быть, только в ее отдельных элементах. То есть в цех поступает металл, покупные комплектующие (я имею в виду двигатели, система управления, телеметрия, кабели и т.д.), а выходят готовые комплексы - универсальные модули ракеты-носителя. Это позволит производить в год большое количество продукции, минимизировать все технологические переходы и прочее. Такой подход позволит действительно намного уменьшить себестоимость изготовления элементов ракет-носителей и повысить их качество, и, как следствие, конкурентоспособность.
- То есть по "Ангаре" производство уже создается в Омске?
- Да, конечно.
- А работы по реорганизации производства "Протона" в Центре имени Хруничева ведутся?
- У нас разработаны специальные проекты, утвержденные генеральным директором Центра Хруничева: организация завода по изготовлению ракет-носителей "Протон-М" на базе РКЗ (Ракетно-космический завод Центра — прим. ТАСС); организация завода по изготовлению разгонного блока "Бриз-М" на базе того же завода и т.д. Эти проекты уже реализуются, и их выполнение контролируется дирекцией Центра Хруничева каждую неделю.
- На какой период рассчитаны эти проекты?
- На два - три года, но это не только вопрос изготовления "Протона" и "Ангары". Надо уменьшать стоимость покупных материалов, для чего созданы, например, специальные закупочные комиссии и прочее. Вообще, процесс по всем направлениям нацелен на уменьшение трудоемкости изготовления наших изделий и повышение их качества.
- Что касается майской аварии "Протона", вы согласны с озвученной причиной? Есть у Вас свои, конструкторские предположения?
- Я не могу не согласиться с выводами аварийной межведомственной комиссии по определению: меня назначили заместителем председателя межведомственной комиссии по разбору этой аварии (комиссия назвала причиной аварии "Протона" в мае нештатную работу вала ротора турбонасосного агрегата; отмечалось, что это конструктивная, а не производственная причина, и что она же привела к аварии "Протона" еще в 1988 году — прим. ТАСС). Надо было организовать и координировать совместную работу сотрудников нашей отрасли из разных предприятий, представителей головных институтов, Министерства обороны, Роскосмоса, ОРКК и др. И если бы мы не разобрались до конца, в чем причина аварии, мы попросили бы дополнительное время для ее определения. Поэтому с формулировкой причин аварии, которая была озвучена председателем комиссии 29 мая, я согласен. Считаю, что мы докопались до самой глубины.
- Какие организационные и технологические выводы сделаны в Центре Хруничева после этой аварии?
- В настоящее время в Центре Хруничева готовятся и уже начали реализовываться мероприятия по совершенствованию качества продукции и контроля. В первую очередь, это коснется КБ химавтоматики, Воронежского механического завода, а также других подразделений и филиалов нашего предприятия. Нам есть, что улучшать.
Россия ведет переговоры о запусках "Ангары" с территории Бразилии
- Когда "Ангара" пойдет в серию?
- Мы должны до 2020 года провести летные испытания ракеты-носителя с космодрома Плесецк по специальной программе, после чего "Ангара" перейдет на серийное производство. С космодрома Восточный первый запуск "Ангары" должен быть осуществлен в 2021 году. В соответствии с планом-графиком, утвержденным Роскосмосом и министерством обороны, мы должны провести плановые запуски ракет как тяжелого класса, так и легкого. Всего должно состояться порядка 10 испытательных запусков тяжелой "Ангары" и 4 запуска легкой. Все испытательные пуски пройдут с полезной нагрузкой, то есть с реальными космическими аппаратами.
- Когда состоятся ближайшие испытательные пуски "Ангары" легкого и тяжелого классов?
- Запуск ракеты-носителя "Ангара" тяжелого класса - в конце 2016 года с Плесецка. Уже известна полезная нагрузка – спутник "АнгоСат", - есть такой космический аппарат в рамках международного сотрудничества.
Легкая "Ангара" будет готова к запуску в 2016-2017 годах. Мы практически заканчиваем вторую ступень.
- Для легкой ракеты известна полезная нагрузка?
- В настоящее время идет работа по поиску потенциального заказчика на международном рынке. Для запусков в последующие годы запланированы отечественные КА разного назначения.
- Сколько сегодня стоит один запуск тяжелой "Ангары-А5"?
- Сегодня примерно на 30-40% дороже, чем у "Протона". Но себестоимость "Ангары-А5" будет уменьшаться с возрастанием количества изделий.
- Если испытательные запуски "Ангары" на 30% дороже "Протона", то в какую сумму обойдутся серийные запуски?
- Мероприятия, которые мы запланировали по уменьшению трудоемкости и стоимости изготовления "Ангары" к 2020-2021 годам, мы обнародовали, показали вице-премьеру Дмитрию Рогозину и главе Роскосмоса Игорю Комарову. К тому времени предполагаем, что "Ангара" сравняется по стоимости с "Протоном". И дальше будет только улучшать эти показатели. Мы считаем, что к 2025 году стоимость пусков будет меньше, чем у "Протона" почти на 20% процентов (около $55 млн, если предположить, что "Протон" сохранит сегодняшнюю стоимость запуска к 2025 году - прим. ТАСС).
- Планируется ли использовать тяжелую "Ангару" для коммерческих пусков? Когда это может произойти?
- Обязательно. В наших планах это есть. Мы сейчас уже побуждаем совместное предприятие ILS (International Launch Services) искать коммерческие полезные нагрузки для семейства ракет-носителей "Ангара". Поиски идут очень интенсивно.
- Говорили, что сейчас "Ангара" не может использоваться для пилотируемых запусков. Можно ли ее переделать под пилотируемую программу?
- Можно. Более того, мы уже запланировали эту работу. Необходимо серьезно поработать с двигателями, чтобы повысить надежность. Есть определенные методы. Например, дефорсируя, то есть уменьшая его тягу и соответственно уменьшая температуру на турбине и в камере сгорания, вы уменьшаете напряженность работы двигателя - и тем самым повышаете надежность. Нужно сделать специальные системы аварийной защиты: двигатель снабжается датчиками, которые поступают в специальную систему и фиксируют аварийное состояние двигателя. Почти сразу будет выдана команда системе аварийного спасения экипажа, которая должна увести весь экипаж от аварийной ракеты на безопасное расстояние.
Потребуется также доработка конструкции ракеты, поскольку коэффициенты безопасности должны быть выше, чем когда мы делаем ракету под автоматические КА. И система управления должна быть повышенной надежности. А ещё предстоит большой объем работы на наземной инфраструктуре, начиная от технического комплекса, заканчивая стартовым комплексом, который должен обеспечивать в случае нештатной ситуации быструю эвакуацию экипажа со старта и многое другое.
- Когда планируется все это сделать?
Первый запуск ракеты-носителя "Ангара-А5", способной выводить космонавтов на орбиту, планируем осуществить примерно в 2021 году. Запуск будут без людей, так как необходимо будет подтвердить надежность этой ракеты-носителя в реальных пусках.
- Сообщалось, что отдельные элементы нового пилотируемого корабля могут испытать на "Ангаре" в 2019-2021 годах. Есть ли такие планы?
- Да, в 2021 году. По крайней мере, будем его испытывать на тяжелой "Ангаре-А5" без экипажа.
- Ракету будут переделывать только под пилотируемый корабль нового поколения или под "Союз" тоже?
- По "Союзу" у нас таких задач нет. Только под новый пилотируемый корабль. Под "Союз", думаю, продолжит летать "семерка" (ракета-носитель "Союз-ФГ", которая входит в семейство ракет Р-7, "семерок" — прим. ТАСС).
- Потребуется ли отдельная программа финансирования? Какова стоимость проекта?
- Отдельной программы не потребуется, так как она уже заложена в проекте Федеральной космической программы. Если говорить только про доработку ракеты-носителя тяжелого класса "Ангара-А5" для запуска космонавтов - примерно 10 млрд рублей. За создание наземной космической инфраструктуры отвечает ЦЭНКИ, я бы не хотел называть цифру.
- Что с проектом среднего класса "Ангара-А3"? Планируется ли ее испытать и когда?
- Семейство ракет-носителей "Ангара" формировалась следующим образом: для запуска легкой, тяжелой или средней машины не требуются какие-то особые затраты, поскольку изначально сама конструкция выполнена по модульному принципу. То есть снимаете два боковых блока с "Ангары-А5", получается А3. Конечно, есть вопросы транспортировки, программного обеспечения, поскольку эта ракета-носитель имеет другую аэродинамику, и, следовательно, нужно систему управления загружать несколько иным программным обеспечением и сделать соответствующую отработку. Но это все затраты, на которых не стоит акцентировать внимание.
"Ангара-А3" предназначена для того, чтобы в случае необходимости выводить аппараты, которые запускались раньше на "Зените". Ее полезная нагрузка даже несколько выше.
- Действительно ли планируется использовать "Ангару-А3" в проекте "Морской старт"?
- Пока эта идея остается. Мы должны дождаться некоторых решений, после этого можно будет о чем-то серьезном говорить.
- А насколько придется переделывать плавучую платформу "Одиссей", если с нее будут запускать "Ангару-А32?
- Рассматриваем варианты. Их минимум два. Например, не трогаем А3 совсем, но подстраиваем и изменяем оборудование, которое ранее было установлено на платформе. В другом варианте оставляем оборудование, но тогда требуется серьезно видоизменить саму конфигурацию "Ангары-А3". Сейчас не форсируем события, а просто рассматриваем оба варианта параллельно.
- А сколько потребуется времени и средств на один из этих вариантов? Когда планируется запустить первую "Ангару-А3"?
- Ответом на вопрос о времени и средствах будут результаты наших проработок совместно с РКК "Энергия". Они играют головную роль по всему комплексу, а мы - как разработчики ракеты. Работа пока не закончена.
По первому запуску пока окончательных планов нет, поживем – увидим.
- Планируется ли использовать эту ракету где-то еще, кроме проекта "Морской старт"?
- Конечно. Идут активные переговоры с казахстанской стороной, чтобы, когда "Протон" уйдет с арены, его место заняли ракеты семейства "Ангара".
- "Ангару-А3" туда же хотят поставить?
- Дело в том, что у нас старт универсальный. Если будет надо, запустим. Для этого не надо переделывать стартовый комплекс. Пусковая установка воспримет любую ракету. Кроме того, будет использоваться инфраструктура, которая сегодня применяется для "Протона", для запуска и подготовки космических аппаратов, для приема зарубежных делегаций и специалистов, на мировом уровне. Предполагается, что все это будет максимально использоваться, но уже в рамках программы "Байтерек". Однако следует отметить, что раньше 2020 года эта программа не пойдет.
- Помимо "Байтерек", где еще планируется использовать "Ангару"?
- Были соображения и предложения по постройке отдельного стартового комплекса под "Ангару" на космодроме Алкантара в Бразилии. С экватора пускать - интересный вариант. Получается очень конкурентоспособно. Сейчас ведутся переговоры.
- Планируется ли делать на "Ангаре" многоразовые модули?
- Да, у нас есть серьезные намерения в будущем сделать универсальные модули многоразовыми, спасаемыми. Это позволит почти на треть, а то и в два раза сократить удельную стоимость выведения полезной нагрузки.
- Когда это может быть реализовано?
- Я оптимист, поэтому хотел бы, чтобы это в 2025 году произошло. Но это с учетом всех работ, которые надо провести и реализовать. Очень много вопросов.
Нужно подтвердить работоспособность той схемы спасения (модуля, возвращаемого на Землю — прим. ТАСС), которую мы рассматривали. У нас предварительные данные, что эта схема работоспособна. То есть сделаны продувки в ЦАГИ, сделаны эскизные проекты. Немалый объем работ проведен. Такая работа в Роскосмосе запланирована.
В первую очередь необходимо подтвердить выбранную схему демонстратора, его возврат, то есть прохождение плотных слоев атмосферы после отделения от ракеты-носителя, после выработки компонентов топлива, прохождение всех температурных режимов и тепловых потоков. Это этап включает полет демонстратора и его возврат к месту старта, подготовку к последующему запуску. Все эти вопросы необходимо решить при летных испытаниях демонстратора.
Кроме того, планируется с керосиновых перейти на метановые двигатели, то есть на компоненты "метан – кислород". Когда работаем на керосине и кислороде, то после отработки компонентов топлива в некоторых элементах двигательных установок откладывается сажа. Она меняет характер теплового потока системы "газ-стенка", что может привести к аварийным ситуациям по элементам двигателя.
Для очистки сажи необходима особая вакуумная камера и специальные методы, которые позволяли бы это делать. Метан лишен этого недостатка, поскольку он полностью выгорает и никакой сажи там не остается, то есть не нужно проводить дополнительный объем работ, связанных с подобной очисткой. Естественно, это упрощает повторную подготовку, снижает цену, да и выигрыш по удельной стоимости выведения становится существенным. Шаттл на чем проиграл? Оказалось, что все, что они выиграли за счет многоразового использования первой ступени и двигательной установки второй, перекрывается дополнительными затратами на подготовку (очистку - прим. ТАСС) этих возвращенных ступеней к последующему старту.
- Проект с метановым двигателем также планируется запустить к 2025 году?
- Да. Хотелось бы раньше, попробуем. Многое зависит от финансирования.
