Радикальное решение проблемы утилизации состарившихся стратегических ракет
В конце марта Министерство обороны твердо заявило, что коммерсантам не удастся нажиться на отечественных МБР. Речь идет о программе «утилизации» баллистических ракет за счет отправки их на орбиту с полезной нагрузкой в виде спутников. То есть о перековке элементов ракетного меча, у которых близится завершение ресурсов, в ракеты-носители. Это заявление было сделано в связи с массированным распространением ложных сведений о том, что в результате модернизации ракеты «Рокот» до импортозамещенной модификации «Рокот-М» она будет использоваться для коммерческих запусков. Как это было с российско-украинским «Рокотом».
Нет, в пресс-релизе Минобороны было сообщено, что модернизация проводится в рамках государственного оборонного заказа и на средства военного ведомства. А посему компания Eurockot Launch Services GmbH, которая была оператором коммерческих пусков ракеты «Рокот» с 1997 года по 2018 год, к проекту модернизации не имеет никакого отношения. Все запуски «Рокота-М» будут осуществляться в интересах военных.
Спутник оседлал боевую ракету
Между МБР и ракетами-носителями (РН) нет принципиальной разницы в части двигательных систем. Отличаются лишь системы управления. Это подтверждает история запуска первого искусственного спутника Земли. Поскольку в 50–60-е годы да и потом наивысшим приоритетом обладала военная составляющая ракетной программы, спутник стоял «в очереди». Возможно, его запустили бы где-нибудь ближе к концу 50-х годов. ОКБ Королева напряженно работало над проектом создания ракеты Р-7 с новой боеголовкой. Осенью 1957-го предполагалось провести ее летные испытания. Однако выяснилось, что в конструкции боеголовки присутствует серьезная ошибка.
“ Заказы принимали от всех, кто готов был заплатить за пуск 44 миллиона долларов. В том числе и от Пентагона. «Рокот» проявил себя как надежная РН. За четверть века ее эксплуатации лишь один запуск оказался неудачным ”
Ее теплозащитный экран в процессе полета мог разрушиться. И эту ошибку быстро устранить невозможно. Ракета освободилась. И с ее помощью 4 октября 1957 года вывели на орбиту первый в истории спутник.
Собственно, все первые РН были практически той же самой Р-7. Да и сейчас в РН «Союз» в качестве первой и второй ступеней использует блоки Р-7, а третья ступень – модернизированный двигатель от МБР Р-9. Да и в США военная и космическая программы в ракетостроении длительное время были пересекающимися.
По мере накапливания количества МБР начали задумываться о том, а что же с ними делать, когда их ресурс будет исчерпан. Утилизация – это дело крайне сложное. Особенно, если учитывать, что все жидкостные МБР содержат громадное количество гептила, который вполне можно отнести к нервно-паралитическим отравляющим веществам. Проще, а подчас и дешевле использовать их в качестве РН для запуска спутников. Но для этого необходимо их модернизировать. При этом экономический эффект зависит от количества утилизируемых ракет. То есть стоимость разработки РН на базе МБР желательно распределить на большое количество изделий.
Также экономический эффект зависит от мощности ракеты, ее способности выводить на орбиту желательно большую массу полезной нагрузки. И вот тут у программ «орбитальной утилизации» не все обстоит наилучшим образом.
«Сатана» в космосе не столь силен
Первой демобилизованной ракетой стала РН «Циклон». Она была создана на базе МБР орбитальной атаки Р-36орб. Выводила на орбиту боевой блок мощностью 2,3 мегаватта, который мог атаковать противника из космоса, находясь в любой точке круговой орбиты. Уникальность этой ракеты состояла в непредсказуемости для систем ПРО ее поведения, в необходимости создания системы перехватчиков, способной работать на всех направлениях удара. Р-36орб, созданная в КБ «Южное», была принята на вооружение в 1969 году и просуществовала до 1983-го. А уже в 1975-м создали «Циклон», который впоследствии был трижды модернизирован. Вначале РН «Циклон» строили и запускали в космос. А впоследствии дело дошло и до переделок снимаемых с вооружения Р-36орб в РН.
Фото: dfnc.ru
Фото: dfnc.ruОднако на полезную нагрузку в 180-тонной РН приходилось не так уж и много веса – 3600 килограммов. То есть тяжелая МБР превращалась в легкую РН. Это объясняется тем, что термоядерные боевые блоки МБР уже в 60-е годы имели незначительную массу и объем. И вся мощь МБР была направлена на достижение максимальной дальности полета, значительный участок которого проходит в тормозящей полет атмосфере. Правда, для Р-36орб это не столь характерно. Но другие МБР, которые вынуждены еще тратить энергию на маневрирование для преодоления зон ПРО, для космоса оказываются не такими уж и гигантами.
По Договору СНВ-1 России надлежало уничтожить половину всех МБР РС-20 «Воевода», именуемых в НАТО «Сатаной». Поскольку головным разработчиком ракеты было КБ «Южное», то совместно с украинской стороной «Воеводу» модернизировали в РН «Днепр». Первый запуск переделанной из МБР ракеты с британским спутником состоялся 21 апреля 1999 года. Проект оказался успешным в экономическом плане. «Днепр» способен выводить на низкую опорную орбиту до 3700 килограммов полезной нагрузки. Стоимость одного пуска – порядка 25 миллионов долларов. Таким образом на каждый выводимый в космос килограмм приходится 6,7 тысячи. При этом из МБР, имеющей рекордную стартовую массу 211 тонн и длину 34 метра, получилась легкая РН.
С 1999 года по 2015 год были выполнены 22 коммерческих пуска. На орбиту выведено 140 космических аппаратов из 20 стран. При этом российский спутник был лишь один. Рекордсменом стала Саудовская Аравия с 12 спутниками. 21 пуск был успешным. Один, состоявшийся в 2006 году – неудачным: тогда в результате аварии сгорели 18 спутников, среди которых был один российский и 11 американских.
Оператором этих запусков стала совместная компания «Космотрас», учрежденная Россией, Украиной и Казахстаном. В середине прошлого десятилетия по известным причинам Украина вышла из «Космотраса» и он прекратил свое существование.
«Стилет» становится «Рокотом»
В России на боевом дежурстве РВСН стоит рекордное для общемировой практики количество различных МБР. Жидкостные – «Воевода» и УР-100Н УТТХ «Стилет». А вскоре появится и «Сармат». Твердотопливные – «Тополь», «Тополь-М», «Ярс». Есть сведения о разработке еще одной твердотопливной МБР – «Кедр». При этом все твердотопливные ракеты существуют в двух модификациях – шахтного базирования и подвижного грунтового. И все это кандидаты на РН после исчерпания ресурсов.
Фото: sdelanounas.ru
Фото: sdelanounas.ruТем не менее командование РВСН применило довольно оригинальный алгоритм. Самые старые из жидкостных ракет – УР-100Н УТТХ. И их надо заменять в первую очередь. Но их оснащают гиперзвуковыми блоками «Авангард», которые вообще-то планировались для «Сармата». «Сармат» же должен прийти на замену «Воеводе». Когда этот процесс начнется, «Авангарды» будут переустанавливать на «Сармат», который поставят в шахты на место «Воеводы». А УР-100Н УТТХ начнут запускать в космос. Между тем ракета УР-100Н УТТХ, которая произведена в больших количествах, уже была «космифицирована». Причем дважды. И вот теперь настало время сделать это в третий раз.
В конце 80-х годов ОКБ-52 (ГКНПЦ им. Хруничева) при участии харьковского НПО «Электроприбор» (НПП «Хартрон») на базе УР-100Н УТТХ была разработана РН «Рокот». После серии длительных испытаний в 1994-м состоялся первый пуск ракеты с разгонным блоком «Бриз-КМ». Коммерческий, но скорее рекламный, поскольку за малую денежку на орбиту был выведен радиолюбительский спутник.
До 2019-го, несмотря на выход из проекта украинцев, хлопнувших дверью четыре года назад, было выполнено 35 пусков. Заказы принимали от всех, кто готов был заплатить за пуск 44 миллиона долларов. В том числе и от Пентагона. «Рокот» проявил себя как надежная РН. За четверть века ее эксплуатации лишь один запуск оказался неудачным.
«Рокот» позволял выводить на низкую опорную орбиту груз массой 2150 килограммов. То есть одной ракетой можно было поднять в космос до десяти и более спутников. Оператором пусков зарегистрировано совместное предприятие транснациональной компании EADS Astrium (51%) и Центра Хруничева (49%) – компания Eurockot Launch Services GmbH. При этом использовался военный космодром Плесецк. В середине 90-х годов такое было в порядке вещей.
В прошлом десятилетии НПП «Хартрон», разработавший систему управления «Рокота», по политическим мотивам отказался поставлять необходимые узлы и оборудование. На проекте поставили крест. Это было в значительной степени связано с успехами Центра Хруничева в создании легкой ракеты «Ангара-1.2». В 2014 году она успешно совершила первый испытательный полет. И на низкую опорную орбиту она способна выводить более чем на тонну большую полезную нагрузку – 3500 килограммов. Немаловажно, что в качестве топлива в ней используется не ядовитый гептил, а керосин. Поэтому было решено, что «Рокот» заменит легкая «Ангара».
Избавляясь от соседского наследия
Роскосмос – громадная корпорация, управление которой осуществляется хаотичным образом. С 2014 года с легкой «Ангарой» ничего не происходит. Абсолютно ничего. Поэтому Минобороны, для которого важны запуски спутников военного назначения, решило вернуться к «Рокоту». Но уже, разумеется, без украинских соисполнителей. Минобороны профинансировало работы, которые со второй половины прошлого десятилетия проводятся в Центре Хруничева.
В марте этого года вдруг прорезалась компания Eurockot Launch Services GmbH, оповестившая СМИ о том, что первый пуск новой ракеты «Рокот-М» состоится во второй половине 2020-го. И будет он, как в старые добрые времена, коммерческим. Как было сказано выше, эта наглость вывела из себя Минобороны, которое и дало соответствующую отповедь.
О соисполнителях Центра Хруничева по части управления ничего не говорится. Вероятно, это будет кто-то из концерна «Радиоэлектронные технологии». Но в принципе с задачей способен справиться и сам центр, учитывая, что это не новая разработка, а модернизация с целью перехода на отечественные комплектующие. На весь комплекс работ выделено 3,4 миллиарда
рублей. Из них на разработку российской системы управления будет израсходовано 690 миллионов. Создание нового разгонного блока «Бриз-КМ2» и подготовка производства к его изготовлению стоят 1,45 миллиарда. Модернизация технического и стартового комплексов на космодроме Плесецк обойдется в 450 миллионов. На подготовку и проведение первого пуска будет потрачено 750 миллионов. Первый пуск РН «Рокот-М» запланировано провести во второй половине 2021 года. До 2028-го должно быть выполнено 40 пусков.
Необходимо сказать, что НПО машиностроения и НПП «Хартрон» в начале столетия сделали попытку на базе «Стилета» сделать еще одну РН, которая была бы более эффективна, чем «Рокот». Ракета «Стрела» стартовала в декабре 2003 года с космодрома Байконур. Всего произведено три пуска – один испытательный и два с полезной нагрузкой.
Конструкторы добились удивительной дешевизны, привнеся в конструкцию «Стилета» минимум «постороннего». В качестве разгонного блока «Стрелы» был даже использован блок индивидуального наведения боевых блоков на цель. Стоимость пуска чуть превышала 10 миллионов долларов. Однако военных ракета не устроила да и невысокая полезная нагрузка, равная 1700 килограммам, их сильно удручила. Решили, что пусть уж «утилизацией» «Стилета» занимаются одни коммерсанты.
Но наступает время «старости» и для более молодого класса МБР – твердотопливных ракет, созданных в Московском институте теплотехники (МИТ). Они более легкие, чем жидкостные. А потому в случае переделки на РН способны выводить в космос меньшую полезную нагрузку. И МИТ даже несколько опередил события, предложив и военным, и коммерсантам РН «Старт», построенную с использованием двигательных модулей МБР «Тополь». Хоть проблема утилизации «Тополя» тогда еще не стояла. На шести вполне удачных стартах, которые проводились с 1993 года по 2006 год в очень рваном ритме, все и закончилось. Поскольку РН массой менее 50 тонн была в состоянии выводить на низкую орбиту лишь 400 килограммов полезной нагрузки.
Спустя 12 лет МИТ предложил Минобороны утилизировать «Тополь» при помощи РН «Старт» начиная с 2022 года. Время уже подошло. Вовсю внедрялись «Ярсы», идущие на замену «Тополям». Минобороны внятного ответа не дало. И тут произошло неожиданное событие. В конце 2019-го Российский фонд прямых инвестиций и саудовская компания технологического развития и инвестиций TAQNIA подписали соглашение о совместных инвестициях в модернизацию РН «Старт» с целью коммерческого использования ее в интересах России и Саудовской Аравии.
Владимир Тучков
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 15 (878) за 27 апреля 2021 года